• Journal of Internet of Things and Convergence
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• v.7 no.4
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• pp.23-28
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• 2021

Through the 4^th industrial revolution, it is rapidly developing in various fields such as artificial intelligence, AR/VR, and big data, and software is at the center. In the field of education as well, the importance of integrated education to support the development of technology is being emphasized, and in order to compete in software technology, securing human resources for software development should be prioritize in domestic. However, unlike the hardware-centric society of the past, the role of software technology human resources is very important, and the reality is that they are discharging human resources that are far from the human resources image that companies need. In this paper, present an immersed education model for training AR software professionals, and based on this, propose an evaluation index that can grasp the quality of the program of the immersed AR education model. Through the AR education model, it is expected that the weaknesses and strengths of the model can be identified, and it can contribute to setting the direction for improvement of the education program.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.22 no.4
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• pp.345-352
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• 2021

The Republic of Korea Army (ROK Army) is trying to improve the effectiveness of education and training. On the other hand, there are many restrictions in actual training, limiting their practical education and training. Virtual reality technology is being used to overcome these limitations. Virtual reality technology is developing in various types, and the ROK Army needs to introduce a virtual reality training system for cost-effective education. The ROK Army mainly uses high-cost simulator-types that are similar to real equipment. Recently, a low-cost immersive-type virtual reality training system wearing an HMD is also being used. This study analyzed the cost education effectiveness of simulator-type and immersive-type virtual reality training systems in operation at the ROK Army air defense school. First, the research method used AHP to analyze the educational effects. Second, the cost was applied to the production cost of the virtual reality training system to analyze the cost-effectiveness of the education. The immersion-type was 3.4 times higher than the simulator-type in terms of cost effectiveness. These results can be used as basic data for analyzing the cost-effectiveness of a virtual reality training system.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2023.05a
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• pp.110-110
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• 2023

기후변화, 도시화 등 다양한 요인에 의하여 도시 침수 위험성은 더욱 커지고 있다. 높은 인구밀도와 더불어 학교, 병원 등 인프라가 집중된 도시지역의 경우 대규모 홍수가 발생할 경우 수많은 인적, 경제적 피해로 이어지게 된다. 도시지역 내 침수 위험성을 최소화하기 위해 정확하고 빠른 도시침수모형의 개발과 더불어 사전에 이를 최소화하기 위한 방재교육의 중요성이 더욱 강조되고 있다. 가상현실 (Virtual Reality, VR) 기술은 높은 몰입감을 통해 사용자의 자발적 참여를 유도하여 기존의 교육매체 대비 높은 교육적 효과를 보이고 있다. 특히 침수 등 인명피해 위험성을 내재한 재해에의 VR 적용은 위험성을 동반하지 않아 더욱 효과적이다. 종래의 VR 기반 침수 방재교육은 침수의 동수역학적 거동과 대상 지역의 지리적 특성을 적절히 고려하지 못하여 방재교육에는 효과적이나 방재시스템으로의 활용엔 한계가 있다. 본 연구는 몰입형 파랑해석모형인 Celeris Base를 토대로 몰입형 도시 침수 수치모형을 개발하였다. Unity3D로 개발된 Celeris Base는 가상현실 장비인 HMD (Head Mounted Display) 기술을 이용하여 실시간 모의결과를 360도 가상현실 공간 내에 가시화할 수 있다. 도시지역 내 강우에 의한 침수를 모의하기 위해 연속방정식 내에 강우, 침투 항을 고려하였다. 침투모형으로는 도시지역 내 침수모의에 일반적으로 사용되는 NRCS-CN 방법을 사용하였다. 본 연구는 개발모형을 이용하여 2022년 8월 발생한 집중호우에 의한 강남역 일대 침수 사상을 수치적으로 재현하고, 이를 가상현실 모의환경 내에 가시화하였다. 모의결과는 집중호우 발생 시 지형적 특성에 따라 강남역과 역삼역 인근에서 집중적으로 침수피해가 발생하였음을 확인하였다.

• Journal of the Korea Convergence Society
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• v.13 no.5
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• pp.209-217
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• 2022

Virtual reality entered a new phase with the introduction of wearable devices represented by Oculus. This study proposes an immersive virtual reality based on Oculus Rift that enables direct immersion in virtual reality from a first-person perspective for English learning. At this point, it is meaningful to provide considerations when designing instruction for language learning through a comprehensive and integrated review of immersive virtual reality. Therefore, the main purpose of this study is to find a way to maximize the application of language education in the immersive virtual world. And for the design elements for English learning through immersive virtual reality, the setting of learning theory, consideration of differences in learning, selection of learning tasks, regulation of teachers' influence, determination of types of applied senses, flexibility of design, and usage environment were suggested. By integrating the results, various discussions and directions for instructional design were presented.

• Proceedings of the Korean Society of Broadcast Engineers Conference
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• 2020.07a
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• pp.1-5
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• 2020

최근 MPEG-I 그룹에서는 표준화가 진행중인 몰입형 미디어(Immersive Media)에 대한 압축 성능 탐색이 이루어지고 있다. 몰입형 비디오는 다수의 시점 영상과 깊이 맵을 통한 깊이 맵 기반 이미지 렌더링(DIBR)을 바탕으로 제한적 6DoF 을 제공하고자 하는 기술이다. 현재 MIV(Model for Immersive Video) 기술에서는 바탕 시점(Basic View)과 각 시점의 고유한 영상 정보를 패치 단위로 모아둔 추가 시점(Additional View)으로 처리하는 모델을 채택하고 있다. 그 중에서 추가 시점은 일반적인 영상과는 달리 시간적/공간적 상관성이 떨어지는 분절적인 형태로 이루어져 있어 비디오 인코더에 대해 최적화가 되어 있지 않으며, 처리 방법의 특성에 따라 자기 유사적인 형태를 지니게 된다. 따라서 MIV 에서 스크린 콘텐츠 코딩 성능과 함께 화면 내 블록 카피(IBC: intra block copy) 기술에 대한 성능을 분석 결과를 제시한다. IBC 미적용 대비 최대 7.56%의 Y-PSNR BD-rate 감소가 가능함을 확인하였으며, 영상의 특성에 따라 IBC 의 선택 비율을 확인하여 추가 시점의 효율적인 압축 형태를 고찰한다.

• Proceedings of the Korean Society of Computer Information Conference
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• 2020.07a
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• pp.397-400
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• 2020

본 논문에서는 문화유산 현장에서의 몰입형 교육을 위한 VST(Video See-through) 방식의 HMD(Head Mounted Display) 기반 XR(eXtended Reality) 체험 프레임워크를 제안한다. 매장문화재적 요소가 강한 문화유산 현장의 경우 실물이 남아있지 않아 교육 및 체험 측면에서 흥미로운 정보 전달이 어렵다. 최근 모바일 기기의 대중적인 확산에 따라 이를 이용해 문화유산 현장에 소실된 문화유산을 AR(Augmented Reality)로 복원 및 시각화하거나 관련 정보를 제공하는 연구들이 이루어졌으며, 나아가 OST(Optical See-through) 방식의 안경형 AR 디스플레이를 활용하는 사례들도 등장했다. 그러나 이러한 연구들은 기기의 특성으로 인해 몰입감과 사용성 측면에서 한계점을 보였으며, 단순히 소실된 문화유산의 복원된 모습을 정적으로 시각화하는 것에 그쳐 문화유산 현장에 내재된 동적인 역사 스토리를 재현한다는 측면에서 부족한 점이 있었다. 본 논문에서는 문화유산 현장에서 VST-HMD를 이용하여 AR 기반의 정적 문화유산 시각화뿐만 아니라 VR(Virtual Reality) 기반의 동적 역사 스토리 애니메이션을 제공하는 XR 체험 프레임워크를 제안하여 더욱 몰입감 있고 만족스러운 문화유산 교육을 제공하는 방안에 대해 검토한다.

• Proceedings of the Korean Society of Broadcast Engineers Conference
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• fall
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• pp.189-192
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• 2021

three degree of freedom (3DoF), three degree of freedom plus (3DoF+), six degree of freedom(6DoF) 등 몰입형 비디오의 높은 몰입감을 제공하기 위해 다중 비디오 영상을 효율적으로 처리하는 기법이 활발히 연구되고 있다. 이를 위해 원본의 몰입형 비디오가 입력되면 기본 시점 영상과 추가 시점 영상에서의 중복을 제거하고 기본 시점(basic view)에서는 보이지 않지만 추가 시점(additional view)에서는 보이는 영역을 추출하는 프루닝 과정이 이뤄지는 부호기에서의 부호화 모드 결정은 매우 중요하다. 본 논문은 test model for immersive video (TMIV)의 모드 중 하나인 MPEG immersive video (MIV) view mode 를 통해 만들어진 프루닝 (pruning) 그래프에서 선택된 시점들을 활용하여 뷰 간 중복성을 제거할 수 있는 효율적인 부호화 구조로 클러스터를 기반으로 병렬적으로 부호화하는 클러스터 기반 정렬 기법을 제안한다. 선택된 시점들을 인덱스 순서에 따라 부호화하는 기존 방법에 비해 제안하는 방법은 peak signal-to-noise ratio (Y-PSNR)에서 평균 3.9%의 BD-rate 절감을 보여주었다. 본 연구는 또한 더 객관적인 품질 측정을 위해 immersive video peak signal-to-noise ratio (IV-PSNR)에 의한 비교 결과도 함께 제공하며, 참조 순서에 맞게 정렬한 프루닝 기반 정렬 기법과의 비교도 함께 제공한다.

• Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering
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• v.26 no.4
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• pp.541-547
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• 2022

Realistic education using virtual reality compared to traditional learning can enhance students' understanding of knowledge through immersion and interaction. In previous studies, VR education is mainly focused on experiences, and it is difficult to find its applications for environmental education. Environmental issues are a global problem, and environmental education is essential for the future. In this research, we developed an immersive virtual reality-based environmental education simulation designed to help students recognize the importance of environmental education and participate in environmental-friendly actions. This simulation is based on the virtual ecosystem model, which maintains a casual relationship among environmental factors, spatio-temporal connection, and persistent state. Users intuitively recognize environmental problems and is motivated to solve the problem while experiencing the results of interaction related to environmental factors in virtual environment.

• Journal of Broadcast Engineering
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• v.27 no.6
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• pp.861-871
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• 2022

The moving picture experts group (MPEG) developed the MPEG immersive video (MIV) standard for efficient compression of multiple immersive videos representing natural contents and computer graphics. The MIV compresses multiple immersive videos and generates multiple output videos which are defined as atlases. However, there is a synchronization issue of multiple decoders in a legacy device when decoding multiple encoded atlases. This paper proposes and implements the geometry packing method for adaptive control of decoder instances for low-end and high-end devices. The proposed method on the recent version of the MIV reference software worked correctly.

• Journal of the Korea Computer Graphics Society
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• v.29 no.3
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• pp.69-77
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• 2023

This study proposes a rigid-body tracking based virtual avatar application method to increase the social presence and provide various experiences of virtual reality(VR) users in an immersive virtual environment. The proposed method estimates the motion of a virtual avatar through inverse kinematics based on real-time rigid-body tracking based on motion capture using markers. Through this, it aims to design a highly immersive virtual environment with simple object manipulation in the real world. Science experiment educational contents are produced to experiment and analyze applications related to immersive virtual environments through virtual avatars. In addition, audiovisual education, full-body tracking, and the proposed rigid-body tracking method were compared and analyzed through survey. In the proposed virtual environment, participants wore VR HMDs and conducted a survey to confirm immersion and educational effects from virtual avatars performing experimental educational actions from estimated motions. As a result, through the method of utilizing virtual avatars based on rigid-body tracking, it was possible to induce higher immersion and educational effects than traditional audiovisual education. In addition, it was confirmed that a sufficiently positive experience can be provided without much work for full-body tracking.