• 한국HCI학회:학술대회논문집
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• 한국HCI학회 2006년도 학술대회 1부
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• pp.1031-1036
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• 2006

햅틱 분야는 디스플레이 되는 콘텐츠를 만질 수 있게 촉감을 제공함으로써 의학, 교육, 군사, 방송 분야 등에서 널리 연구되고 있다. 이미 의학 분야에서는 Reachin 사(社)의 복강경 수술 훈련 소프트웨어와 같이 실제 수술 할 때와 같은 힘을 느끼면서 수술 과정을 훈련할 수 있는 제품이 상용화 되어 있다. 그러나 햅틱 분야가 사용자에게 시청각 정보와 더불어 추가적인 촉감을 제공함으로써 보다 실감 있고 자연스러운 상호작용을 제공하는 장점을 가진 것에 비해 아직은 일반 사용자들에게 생소한 분야다. 그 이유 중 하나로 촉감 상호작용이 가능한 콘텐츠의 부재를 들 수 있다. 일반적으로 촉감 콘텐츠는 컴퓨터 그래픽스 모델로 이루어져 있어 일반 그래픽 모델러를 사용하여 콘텐츠를 생성하나 촉감과 관련된 정보는 콘텐츠를 생성하고 나서 파일에 수작업으로 넣어주거나 각각의 어플리케이션마다 직접 프로그램을 해주어야 한다. 이는 그래픽 모델링과 촉감 모델링이 동시에 진행되지 않기 때문에 발생하는 문제로 촉감 콘텐츠를 만드는데 시간이 많이 소요되고 촉감 정보를 추가하는 작업이 직관적이지 못하다. 그래픽 모델링의 경우 눈으로 보면서 콘텐츠를 손으로 조작할 수 있으나 촉감 모델링의 경우 손으로 촉감을 느끼면서 동시에 조작도 해야 하기 때문에 이에 따른 인터페이스가 필요하다. 본 논문에서는 촉감 상호작용이 가능한 촉감 콘텐츠를 직관적으로 생성하고 조작할 수 있게 하는 촉감 모델러를 기술한다. 촉감 모델러에서 사용자는 3 자유도 촉감 장치를 사용하여 3 차원의 콘텐츠를 실시간으로 만져보면서 생성, 조작할 수 있고 촉감 사용자 인터페이스를 통해서 콘텐츠의 표면 촉감 특성을 직관적으로 편집할 수 있다. 촉감 사용자 인터페이스는 마우스로 조작하는 기존의 2차원 그래픽 사용자 인터페이스와는 다르게 3 차원으로 구성되어 있고 촉감 장치로 조작할 수 있는 버튼, 라디오 버튼, 슬라이더, 조이스틱의 구성요소로 이루어져 있다. 사용자는 각각의 구성요소를 조작하여 콘텐츠의 표면 촉감 특성 값을 바꾸고 촉감 사용자 인터페이스의 한 부분을 만져 그 촉감을 실시간으로 느껴봄으로써 직관적으로 특성 값을 정할 수 있다. 또한, XML 기반의 파일 포맷을 제공함으로써 생성된 콘텐츠를 저장할 수 있고 저장된 콘텐츠를 불러오거나 다른 콘텐츠에 추가할 수 있다.

• 정보처리학회논문지B
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• 제13B권3호
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• pp.295-300
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• 2006

집적 영상(Integral Imaging) 시스템은 사용자가 특수 안경을 착용하지 않고 3차원 입체영상을 볼 수 있도록 해주는 무안경식 양안시차 디스플레이 방식 중 한가지이다. 집적 영상 시스템은 3차원 정보를 조금씩 다른 방향에서 제한된 크기로 촬영된 이미지인 기초영상(Elemental Image)의 형태로 저장한다. 그리고 이런 이미지들을 다시 렌즈 어레이를 통해서 보여주어 사용자들로 하여금 3차원 정보를 얻을 수 있도록 한다. 이런 기초영상은 컴퓨터 그래픽을 이용해서 만들어낼 수도 있는데 이런 집적 영상 방식을 CG(Computer Generated) 집적 영상 시스템이라고 한다. 그리고 컴퓨터를 이용해 기초영상을 만드는 과정을 이미지 매핑(Image Mapping)이라고 한다. 이제까지 제안된 이미지 매핑 방식에는 PRR(Point Retracing Rendering), MVR(Multi-Viewpoint Rendering), PGR(Parallel Group Rendering) 등이 있다. 그러나 이런 방식들은 계산양이 많거나 렌즈 어레이 개수의 증가에 의해 생성 속도에 영향을 받는 단점이 있어, 아직 가상현실 같은 실시간 CG(Computer Graphics) 응용 분야에서 사용하기 어려운 문제가 있다. 따라서 본 논문에서는 기존의 방법에 비해 속도 향상을 이룬 VVR(Viewpoint Vector Rendering)이라는 향상된 이미지 매핑 방법을 제안한다. 먼저 VVR 개념을 설명한 후 VVR을 사용한 집적 영상 시스템을 구현하여 MVR 방법과 비교 분석한 실험결과와 추후 개선되어야 할 방향을 제시한다.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제12권4호
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• pp.502-511
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• 2009

컴퓨터그래픽스에서 실세계의 피사계 심도를 표현하기 위해 많은 연구가 진행되어왔다. 피사계 심도는 초점이 맺히는 초점평면을 기준으로 초점거리보다 가깝거나 멀 경우 렌즈와 조리개의 특성에 따라 해당부분이 흐리게 표현되는 현상이다. 이것을 이용하면 사람의 눈처럼 수정체에 의한 아웃 포커스 현상을 표현할 수 있기 때문에 현실감 있는 영상 표현이 가능하다. 본 논문에서는 eye-tracking 기술을 이용하여 사용자의 착안점을 계산하고 이를 바탕으로 GPU기반의 피사계 심도 조절방법을 구현함으로써 입체영상을 볼 때 발생하는 부작용을 줄이는 방법을 제안한다. 일반적으로 입체영상은 사용자의 초점을 강제로 조정하기 때문에 장시간 입체영상을 보면 어지럼증 등 부작용이 나타난다. 제안하는 기법은 눈동자의 움직임을 실시간으로 추적하여 입체영상의 피사계 심도를 자동으로 조절할 수 있기 때문에 부작용 저감이 가능하며 몰입감을 향상시킬 수 있다.

• 한국정보과학회논문지:컴퓨팅의 실제 및 레터
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• 제12권5호
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• pp.286-299
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• 2006

모델링 시뮬레이션 그리고 센서 장비 기술의 지속적인 발전으로 최근에 매우 높은 해상도를 갖는 방대한 크기의 볼륨 데이타들이 일반화되고 있다. 과학적 가시화 분야에서, 이러한 데이타를 고성능 병렬 컴퓨터를 사용하여 효과적으로 가시화하기 위한 다양한 대화식 실시간 기법들이 제안되어 왔다. 본 논문에서는 모바일 클라이언트, 게이트웨이, 병렬 렌더링 서버로 구성되는 모바일 볼륨 가시화 시스템의 개발에 관해 설명한다. 모바일 클라이언트는 병렬 렌더링 서버에게 전달할 렌더링 / 뷰잉 파라미터를 설정할 수 있는 기능뿐만 아니라, 관심이 있는 특정 영역을 점진적으로 높은 해상도의 영상을 이용해 탐색할 수 있는 기능을 제공한다. 게이트웨이는 안정적인 서비스를 위해 모바일 클라이언트와 병렬 렌더링 서버 사이에서 주고받는 요청과 응답을 관리하는 역할을 한다. 병렬 렌더링 서버는 클라이언트로부터 전달받은 렌더링 컨텍스트를 이용하여 정의된 특정 부분 볼륨을 가시화하고, 고해상도의 최종 영상을 클라이언트에게 되돌려 주는 작업을 수행한다. 제안된 시스템은 PDA를 갖고 있는 여러 사용자가 협력작업(CSCW) 모드를 통해 동시에 볼륨 데이타 가운데 공통으로 관심을 갖는 특정 부분, 렌더링 컨텍스트, 그리고 최종 영상을 공유할 수 있도록 설계되었다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제9권8호
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• pp.166-177
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• 2009

의학 기술의 발달과 저 출산 현상으로 인구의 고령화가 진행되어감에 따라, 실버세대를 위한 다양한 문화와 산업이 대두되고 있다. 실버 세대는 상대적으로 많은 여가시간을 보내기 위해 다양한 사회 활동과 문화 콘텐츠를 경험하길 원하지만, 노령화에 따른 신체적 심리적 정신적 기능 저하로 인해 제약이 따르게 된다. 본 논문에서는 실버 세대들이 사회활동에서 가장 필요로 하는 이동성 확보에 도움이 되는 하체 단련과 체력 증진 기능을 갖춘 체감형 자전거 게임 콘텐츠를 제안한다. 제안된 게임 콘텐츠는 실버세대에게 익숙한 자전거라는 기구를 이용하여 노인들에게 적합한 게임 구성과 디자인을 통해 게임에 대한 흥미를 유발시킬 수 있다. 노인들은 게임의 몰입감을 증대시키기 위해 개발된 체감형 인터페이스와 실시간 3D 그래픽스 디스플레이를 통해 놀이와 운동을 동시에 즐기며 여가시간을 활용할 수 있다.

• 인지과학
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• 제6권2호
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• pp.47-79
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• 1995

오래 전부터 컴퓨터 그래픽을 이용한 얼굴의 표정 생성은 여러 분야에서 응용되어 왔고,요즘에는 가상현실감 분야나 원격 회의 분야 등에서 가상 에이전트의 표정을 생성하는데 사용되고 있다.그러나 네트워크를 통해 다중 참여자가 상호 작용을 하는 상황에서 표정을 생성하는 경우에는 상호작용을 위해 전송되어야 할 정보의 양으로 인해,실시간에 원하는 표정을 생성하기 어려운 경우가 생긴다.본 연구에서는 이러한 문지를 해결하기 위해 표정 생성에 Level-of-Detail을 적용하였다.Level-of-Detail은 그래픽스 분야에서 복잡한 물체의 외형을 좀 더 효율적으로 나타내기 위해 오랜 전부터 연구되어져 온 기법이지만 아직까지 표정 생성에 적용된 예는 없다.본 연구에서는 상황을 고려하여 적절하게 상세도를 변경하여 표정을 생성하도록 Level-of-Detail기법을 적용하는 방법에 대해 연구하였다.구현된 시스템은 텍스트,음성,Gui, 사용자의 머리의 움직임 등과 같은 다양한 입력에 대해 입모양과 동기화 되는 표정을 생성한다.

• 방송공학회논문지
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• 제11권4호
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• pp.541-553
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• 2006

지상파 DMB (Digital Multimedia Broadcasting) 본 방송이 시작됨에 따라 고품질의 오디오, 비디오뿐만 아니라 부가 가치를 창출하기 위한 다양한 서비스 모델이 요구되고 있다. 본 논문은 이러한 서비스들 중 하나인 비디오 부가데이터 서비스를 위한 지상파 DMB 저작, 송출 시스템에 관한 것이다. 제안한 시스템은 국내 지상파 DMB 부가데이터 서비스 표준인 MPEG-4 BIFS(Binary Format for Scene) Core2D 장면서술 프로파일과 그래픽스 프로파일을 따른다. 본 시스템은 실시간 저작 수동 송출, 비실 시간 저작 자동 송출이라는 두 중요한 방송 요소를 제공하도록 설계되었으며, 양질의 콘텐츠를 효율적으로 제작하고 제작한 콘텐츠를 비디오 인코더와 연동하여 안정적으로 송출하는 데 중점을 두어 개발되었다. 제안한 시스템은 다양한 수신기와의 정합 실험을 통하여 그 성능을 입증하였으며, 추후 본 방송에 효율적으로 사용될 수 있을 것이다.

• 한국게임학회 논문지
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• 제13권3호
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• pp.85-94
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• 2013

본 논문에서는 광선 추적기법에서 그림자 검사의 연산량을 줄이는 기법을 제안한다. 그림자 검사는 부드러운 그림자와 같이 실감 있는 영상을 생성하는 경우 광선 추적기법 렌더링 과정 중 매우 큰 비중을 차지한다. 제안하는 방식은 전처리 단계에서 kd-tree를 생성하며 계산한 그림자 정보를 기반으로 렌더링 단계에서 그림자 검사의 컬링 여부를 판별하는 방식으로 기존 렌더링 과정에 작은 변경으로 적용가능하다. 기존의 방식들과 유사하게 광원과 기하학적 구조가 변하지 않는 정적 장면에 적합하다. 사이클 정확도를 갖는 시뮬레이터를 이용하여 제안하는 방법의 유효성을 검증하고 성능을 측정하였으며 실험 결과 제안하는 그림자 컬링 기법으로 최대 17%까지 줄일 수 있다.

• 방송공학회논문지
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• 제25권4호
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• pp.507-517
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• 2020

컴퓨터 그래픽스, 실시간 렌더링, 모션 캡처, 인공지능 기술의 발전과 함께 양방향 소통이 가능한 가상존재가 콘텐츠 산업에 등장하였다. 기술 및 플랫폼의 상용화로 인해 양방향 소통 가상존재가 제작되고 있지만, 가상존재들이 어떤 특성이 있으며 각 분야에서 어떻게 활용될 수 있을 것인지에 대한 분석이 부족하다. 이에 본 연구에서는 가상존재 제작을 위한 기술적 배경조사와 사례연구를 통해 양방향 소통 가상존재가 감정 교류에 필요한 특성에 대해 분석한다. 감정 교류에 필요한 특성은 상호작용, 개성, 자율성으로 나누어졌으며, 이 특성들을 중심으로 가상존재를 분류하며 양방향 소통 가상존재가 콘텐츠 분야에서 어떻게 활용될 것인지에 대해 고찰한다. 본 연구는 가상존재 제작에 필요한 기술적 배경 조사와 가상존재가 양방향 소통에 필요한 특성을 분석하는 기초연구로써 앞으로 가상존재를 활용한 콘텐츠 제작 및 활용 연구에 있어 유의미한 시사점을 제공할 것이라고 기대한다.

• 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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• 제27권4호
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• pp.353-361
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• 2000

컴퓨터 그래픽스에서 모델링 요소를 선택하는 것은 사실적인 이미지를 실시간에 생성하는데 중요한 영향을 미친다. 특히 부정형 물체를 모델링하는데 있어서 적은 양의 데이타, 용이한 렌더링 및 확장성은 모델링 요소의 중요한 선택 기준이 된다. 음함수 곡면을 표현하는 많은 모델링 방법들 중 하나인 메타볼 모델은 적은 양의 데이타로 복잡한 곡면을 모델링할 수 있다는 장점을 갖는다. 그러나 곡면이 아닌 육면체와 같은 평면으로 구성되는 물체를 메타볼로 모델링하게 되면 다각형으로 모델링하는 것보다 더 많은 수의 데이타량을 요구하게 된다. 본 논문은 메타볼의 장점을 수용하면서 적은 수의 데이타로 평면형태의 물체까지 모델링할 수 있는 메타볼의 확장 형태인 메타큐브를 제안한다. 메타큐브는 두 개의 매개 변수 값에 의해 구에서 정육면체까지 자유로운 확장이 가능하므로 적은 수의 데이타로 곡면과 평면이 혼합된 물체를 쉽게 모델링할 수 있다.