• 방송과미디어
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• 제12권3호
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• pp.93-99
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• 2007

HMD (Head Mounted Display)는 머리에 장착하거나 안경처럼 착용하여 사용하는 모니터의 종류를 총칭하며, 최근에는 FMD (Face Mounted Display)라고도 불려진다. HMD는 초기 헬멧 형태에서 최근 안경 형태로 점차 소형화 되고 있으며, HMD를 착용하여 마치 2m 앞 40 inch 이상의 화면을 시청하는 효과를 내는 기술 구현이 가능한 상태이다. 모바일 디스플레이 기기의 소형화를 실현시키는 HMD 기술은 다양한 미디어 기기와 결합하여 바로 눈앞에서 가상현실 및 영화를 효과적으로 즐길 수 있게 할 것이다. 2009년 세계 시장 규모가 약 2000억원으로 예상되는 HMD 시장은 5세대 영상을 구현하는 핵심 기술이 될 것이다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제25권8호
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• pp.1067-1073
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• 2021

가상 환경 속의 참여자는 가상 객체와의 상호작용을 통해 실제와는 다른 몰입감과 인지적 경험을 하게 된다. 최근에는 누구나 쉽고 저렴하게 가상 환경을 경험할 수 있는 스마트폰 기반의 머리 착용형 디스플레이(HMD)들과 광시야각의 고품질 HMD들도 폭넓게 상용화되고 있다. 하지만, HMD의 근본적 수렴-초점조절 불일치 구조와 현실 세계에서 학습된 인지 차이로 인한 어지러움, 메스꺼움 등의 부작용은 여전히 극복해야 할 문제로 남아 있다. 본 연구는 여러 인지 차이 요인 중 가상 객체와의 상호작용에 중요한 일관된 크기 인지에 초점을 두고 있다. 실제 환경에서 물체의 크기 인지에 영향을 주는 시각도가 가상 환경에서도 주된 요인인지 검증하고, 그 시각도와 가상 객체 크기 인지에 도움을 주는 환경 구성 요소인 그림자와 격자 표현과의 관계를 분석한다. 회귀 분석 결과 시야각이 작은 HMD 환경에서 시각도는 크기 인지에 영향을 미치며, 그림자와 격자 표현도 크기 인지와 유의미한 결과를 얻었다.

• 반도체디스플레이기술학회지
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• 제23권2호
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• pp.33-37
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• 2024

Recently, wearable virtual reality devices are widely used. These instruments include a 3-axis accelerometer. User's heart rate information in virtual reality contents can be useful for measuring user experience. In this paper, we propose a method to measure the heart rate through a 3-axis accelerometer based on the principle of ballistocardiography without additional sensors. The angular velocity was successively measured in a time series by the 3-axis accelerometer mounted to the head. The frequency of the maximum magnitude is determined as the heart rate through frequency transform and band pass filtering of the time series signal. For verification, the heart rate calculated from photoplethysmography sensors acquired at the same time was compared as ground-truth. In the virtual reality, the user's heart rate information can be extracted without additional heart rate sensor, and the emotional state and fatigue can be measured.

• 한국과학예술포럼
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• 제34권
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• pp.251-262
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• 2018

본 연구는 제4차 산업시대를 맞아 컴퓨팅 기술이 다양한 분야에서 응용되고 있는 만큼 기술과 디자인의 합목적성을 연구하는데서 시작되었다. 연구의 목적은 기술기반의 컴퓨팅 웨어러블 디바이스 디자인과 기술의 이해와 효용가치 및 미적가치를 융합하여 설계하는 것이다. 따라서 컴퓨팅 기술이 착용형으로 생산되기까지 그 과정의 이해와 소비자의 요구(needs)가 무엇인지 파악하는 것이 중요하다. 예로 웨어러블 컴퓨터(wearable computer) 중 HMD(Head Mounted Display)는 입는(착용) 컴퓨터로써 컴퓨터의 기본적인 입출력 장치를 사람의 체형에 맞게 만들어야하며 머리에 착용하는 디스플레이를 통해 보행 중에도 시야를 확보함과 동시에 컴퓨터 인터페이스를 사용할 수 있어야 한다. 본 논문에서는 시계, 안경, 의복 등의 순서로 기술과 디자인의 합목적성을 파악하고 궁극적으로 사용자가 거부감 없이 신체의 일부처럼 착용하고 사용할 수 있으며, 인간의 능력을 보완하거나 배가시키는 것을 목표로 하는 웨어러블 컴퓨팅 디바이스의 디자인 제안을 한다. 웨어러블 컴퓨팅 디바이스는 시대에 따라 소비자의 호응도를 달리하지만 기술의 변화는 가속화하고 있다. 본 연구의 결과가 급변하는 시대에 맞추어 웨어러블 컴퓨팅 디바이스 디자인 연구의 초석이 되기를 기대한다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2018년도 추계학술발표대회
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• pp.889-891
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• 2018

가상현실 (Virtual Reality, VR) 컨텐츠가 다양해지면서 사용자들의 관심도 높아지고 있다. 초기 VR 컨텐츠는 헤드 마운티드 디스플레이 (Head Mounted Display, HMD)와 컨트롤러만 사용한다. 사용자의 요구가 높아지면서 현실적인 컨텐츠 구현을 위해서 사용자의 신체 움직임으로 제어하는 풀 바디 트래킹(Full Body Tracking) 기술이 도입되고 있다. 머리에 착용하는 HMD와 양손으로 제어하는 두 개의 컨트롤러 뿐만 아니라 모션캡쳐장비, 트래커 장비를 사용자의 다양한 위치에 착용시켜, 세밀한 움직임 트래킹이 가능해졌다. 본 연구에서 서브 모션 기반의 움직임 추적 방법과 이를 기반한 서브모션 시스템을 제안한다. 서브모션 시스템은 VR 컨텐츠에 사용되는 사용하는 센서 위치를 VR캐릭터의 대응되는 위치에 출력하는 방식이 아닌, 사용자의 움직임에 따라 다양한 센서 위치 변화를 인식하고, 이를 기반으로 VR에서 사전에 지정된 모션을 인식 및 출력한다. 사용자의 움직임을 세분화하여 각각의 연속된 서브모션들로 인식하고, 각각의 서브 모션에서 연속적으로 인식 가능한 서브 모션을 분기를 통해 정의하고 인식함으로써 다양하고 자유도 높은 모션 처리가 가능하다. 선행 기술들의 문제점인 고정된 데미지 방식 및 부자연스러운 모션을 해결하고 사용자에게 실제와 같은 동작을 취하도록 유도하여 몰입감등을 부여할 수 있다. 서브 모션들을 자동적으로 생성하는 시스템을 통해 풀 바디 트래킹 VR 컨텐츠에 적용 가능한 엔진을 연구 및 개발하여 해당 산업의 발전에 이바지하고자 한다.

• 한국건축시공학회:학술대회논문집
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• 한국건축시공학회 2018년도 춘계 학술논문 발표대회
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• pp.173-174
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• 2018

Recently, a growing number of accidents have taken place at construction sites, causing serious casualties. To prevent accidents or minimize damage, it is necessary to develop the safety precautions education is essential. However, the effects of safety education do not have as much effect as the importance of safety education. so As a new direction, we are looking forward to effective education by simulating realistic environments using VR. The safety training method used to experience and learn dynamic situations in a limited room wearing HMD is combined with VR. It will be the start of the construction industry going forward.

• 감성과학
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• 제21권4호
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• pp.43-54
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• 2018

본 연구는 멀미증상이 동공 리듬에 미치는 영향을 확인하는 것을 그 목적으로 하였다. 본 연구는 2D와 HMD를 통해 동일한 가상현실 콘텐츠를 실험참가자에게 15분 동안 경험하게 한 이후에 동공반응을 비교하였고 본 실험에는 16명(남자 8명, 여자 8명, 평균 나이: $25.67{\pm}2.43$세)의 피험자가 참여하였다. 연구 결과, 영상멀미를 경험한 이후에 동공 리듬이 불규칙한 패턴을 나타내었고 이것은 동공 크기(mPD) 및 동공 리듬의 편차(sPD)가 증가하는 결과로 확인되었다. 이러한 동공 반응의 결과는 인지부하와 밀접한 관련이 있고 영상멀미를 처리해야 할 시각 정보량의 증가 및 감각정보들 사이의 충돌 혹은 불일치로 인한 인지부하 현상으로 해석이 가능하다. 본 연구에서 제안된 방법은 기존의 센서 기반의 평가 방법에 비해 멀미 증상을 카메라 기반의 비접촉식으로 측정할 수 있는 가능성을 확인하였다.

• 한국HCI학회논문지
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• 제6권1호
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• pp.1-8
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• 2011

최근 가상현실에 대한 관심이 높아짐에 따라 다양한 서비스와 어플리케이션이 개발되고 있으며, 이와 더불어 몰입형 상호작용을 위한 제스처 기반 사용자 인터페이스가 활발히 연구되고 있다. 본 논문에서는 가상현실 환경 내 사용자 움직임을 효과적으로 반영하고 몰입감을 높이기 위해 제스처 인식 기반 착용식 사용자 인터페이스를 제안한다. 제안하는 인터페이스는 적외선 LED가 부착되어 있는 헬멧과 적외선 수신기를 이용하여 사용자의 머리 움직임을 인식하며, 양 손에 착용한 데이터 글로브로부터 사용자의 손 제스처를 인식한다. 또한, 헤드 마운트 디스플레이 장치(HMD)를 이용하여 직접 사용자의 시점 변화와 가상환경의 시점 변화를 일치시킨다. 손 제스처의 경우 다수의 관절로 이루어져 있는 손의 특성상 다양한 동작이 가능하며 손 크기나 손동작이 사람마다 모두 다르기 때문에 다양한 사용자들을 대상으로 할 때, 일반적인 모델로는 정확한 인식이 어렵다. 본 논문에서는 다양한 사용자를 대상으로 정확히 손 제스처를 인식하기 위해 Mixture-of-Experts 기반 인식 방법을 적용하였다. 제안하는 인터페이스의 유용성을 평가하기 위해 가상 오케스트라 지휘 환경을 구현하여 인터페이스의 동작 성능을 분석하고 사용성 평가를 수행하였다. 그 결과, 사용자들이 쉽고 직관적으로 사용할 수 있으며 흥미를 유발함을 확인하였다.

• 전자공학회논문지CI
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• 제49권3호
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• pp.27-33
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• 2012

텔레프레즌스(tele-presence)와 원격조정(tele-operation) 기술은 멀리 떨어진 사용자에게 몰입감이 높은(immersive) 장면이나 모바일 로봇 등의 제어 환경을 제공한다. 본 논문에서는 호모그래피(homography) 정보 기반의 카메라 추적기술을 이용한 텔레프레즌스 시스템이 제안된다. 먼저 카메라가 탑재된 HMD(head mounted display)를 착용한 사용자의 머리 움직임을 카메라 추적기술로 분석한다. 그리고 전방향(omni-directional) 카메라를 장착한 로봇으로부터 입력되는 파노라마 영상에서 사용자의 시야(field of view)에 해당하는 장면을 생성하여 HMD를 통해 디스플레이한다. 사용자의 움직임을 추정하는 과정에서 3차원 평면으로 구성된 공간의 호모그래피 정보를 이용하며, 실제로 측정된 3차원 데이터를 기준으로 마커기반의 ARToolkit을 이용하는 방법과 호모그래피 기반 방법의 정확도를 각각 비교하였다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제16권9호
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• pp.739-750
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• 2016

가상현실 헤드셋에 대한 제어는 머리에 착용한 상태에서 손을 사용하기 때문에 조작에 대한 부담감이 발생한다. 본 논문에서는 손을 사용하지 않고 즉각적인 입력신호를 줄 수 있는 안전도(EOG, electro-oculogram)를 이용한 가상현실 헤드셋 입력시스템을 제안하였다. 이는 가상현실 헤드셋의 제어를 위한 입력 신호를 손의 움직임 없이 사용자의 안전도만으로 디스플레이 되는 콘텐츠를 제어할 수 있는 시스템이다. 제안된 시스템은 모바일 폰, 가상현실 헤드셋, 그리고 뇌전도 데이터 획득용 헤드셋으로 구성되어 있으며, 신호처리 및 제어를 위한 Unity3D 엔진을 이용하여 제어 시스템을 구현하였으며, 구현된 시스템을 통해 가상현실 헤드셋의 손쉬운 제어가 가능함을 확인하였다.