• 한국HCI학회:학술대회논문집
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• 한국HCI학회 2008년도 학술대회 2부
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• pp.41-46
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• 2008

디지털 기술의 발전은 인간 생활에 큰 변화를 가져다주었다. 이와 같은 디지털 기술의 발전으로 변화된 인간 생활 중 가장 큰 변화는 기술의 발전 이전에 사용되던 각종 제품 및 도구들이 디지털 기술의 힘으로 새롭게 재탄생하고 있다는 점이다. 재탄생된 제품 및 도구들은 사람과 제품간의 경계를 무너뜨리고 서로 융합되고 있다. 이러한 제품들 중에서 대표적으로 Digital Mirror를 들 수 있다. 기존 인간 생활에서 사용되던 일반적인 Mirror가 최근 들어 Digital Mirror라는 새로운 형태의 제품으로 연구되어 지고 있다. 이러한 Digital Mirror는 일상생활 속에서 기존 거울을 대체하고 있으며, 인터렉티브 미디어 아트에서도 많이 응용되고 있다. 현재 Digital Mirror는 광고, 인터렉티브 아트 등의 분야에서 다양한 형태의 콘텐츠가 개발되고 있다. 하지만 Digital Mirror를 새로운 제품 산업군으로 확대하여 신사업을 창출하기 위해서는 수많음 사용자들의 욕구를 충족시킬 수 있는 인터렉티브한 콘텐츠 제작을 해야 한다. 본 연구에서는 Digital Mirror의 인터렉티브한 콘텐츠 제작을 목적으로, 기존의 인터렉티브한 콘텐츠 사례를 중점적으로 연구하여 새로운 콘텐츠 아이디어를 도출하였다. 아이디어를 통해 어린이 사용자를 타켓으로 새로운 사용경험을 제공해 줄 수 있는 컨셉을 정하여 인기 애니메이션 캐릭터를 사실적으로 체험할 수 있게 해주는 콘텐츠 제작방향을 설정하여 연구를 진행하였다. 또한 놀이와 참여, 상호작용을 통한 새로운 디지털 놀이 도구라는 개념으로 AR기술을 이용해 캐릭터를 좀더 사실적으로 체험 할 수 있도록 제작하였다. 어린이 사용자가 캐릭터 마커를 착용하고 Digital Mirror앞에 서게 되면 캐릭터 마커에 해당되는 3차원 입체영상 애니메이션 캐릭터가 어린이 사용자의 모습과 합성되어 사실적인 캐릭터 콘텐츠를 체험 할 수 있게 해 주는 콘텐츠이다. 어린이들에게 인기 있는 캐릭터를 3D로 제작하여 캐릭터 소스로 활용하였고 이를 효율적으로 사용할 수 있도록 어플리케이션 저작툴을 개발 완료하여 제작하였다. 그리고 평판 디스플레이를 이용하여 실제 Prototype 제작하였다.

• Journal of Astronomy and Space Sciences
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• 제15권1호
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• pp.183-196
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• 1998

SAR(Synthetic Aperture Radar) 영상과 수치지형표고모형(DEM: Digital Elevation Model)을 이용하여 3차원 입체영상지도를 만드는 과정이 소개된다. 영상좌표와 DEM의 지리적 좌표 계를 이어주기 위해서는 그 연결고리로써 위성의 궤도결정과 자세결정의 방법을 이용하여 영상신호 취득 기하를 정밀하게 모형 화하는 작업이 요구된다. 이를 위해 사례연구 대상으로 삼은 RADARSAT의 궤도결정과 자세결정을 수행하였다. 궤도결정을 위해서는 영상신호 취득 시 관측된 영도 플러(zero Doppler) 경사거리를 이용하며, 자세결정을 위해서는 도플러 중심주파수(Doppler centriod)를 이용한다. 엄밀한 영상신호 취득기하를 확립함으로써 위성중심의 정밀한 영상 자리 매김 과정이 소개된다. 기존의 영상자리 매김이 순방향(영상좌표 계에서 지리적 좌표 계)으로 이루어진 것과는 반대로 영상 내에 지형 보정을 동시에 실시하기 위해서 DEM을 이용하여 역 방향(지리적 좌표 계에서 영상좌표 계)으로 수행하였다. 위성과 지상목표물간의 운동은 지구중심 관성좌표 계에서 기술된다.

• 한국컴퓨터교육학회 학술대회
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• 한국컴퓨터교육학회 2018년도 동계학술대회
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• pp.165-167
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• 2018

최근 급속히 발전하고 있는 콘텐츠 제작 기술을 활용하여 가상현실 콘텐츠를 제작하고 학습 도구로 활용하는 사례가 증가하고 있다. 학습 자료로써 사진이나 동영상과 같은 정적인 콘텐츠의 의존에서 벗어나, 상호작용적인 가상현실 콘텐츠를 학습에 활용하는 연구의 중요도가 높아지고 있다. 학습자가 기상 현상과 같이 입체적이고도 동적으로 변화하는 소재를 가상현실에서 능동적으로 체험한다면, 학습효과가 높아질 것으로 예상한다. 최신 실시간 컴퓨터 그래픽스 기술과 그래픽스 하드웨어는 기상 현상을 사실적으로 재현할 수 있는 수준으로 이미 발전해 있다. 이러한 최신 기술이 컴퓨터를 활용한 기상학 교육에서 활용할 수 있다. 본 연구에서는 실시간 볼륨 구름 시뮬레이션을 구현하여 상용 게임 엔진에 탑재하고, 이를 기반으로 기상학 학습용 가상현실 콘텐츠를 제작하는 방법에 대해서 논한다.

• 방송공학회논문지
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• 제17권4호
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• pp.584-595
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• 2012

최근 멀티미디어 서비스 관련 업계 및 시장에서는 콘텐츠로서의 3D 입체영상과, 전송기술로서의 HTTP 적응적 스트리밍 기법이 큰 관심을 받고 있다. 주목받고 있는 두 기술을 통해 유망하고 시장성 있는 멀티미디어 서비스 모델을 창출할 수 있을 것으로 기대되나, 현재의 표준기술에서는 두 기술의 유기적인 결합 방법을 제공하고 있지 않다. 3D 콘텐츠 서비스는 대역폭이 보장되거나 구애받지 않는 방송 및 저장 서비스 위주로 편중되어 있고, 적응적 스트리밍 서비스는 특정 코덱에 의존적이며, 단순한 영상구성 정보만을 제공하는 기초적 형태의 3D 서비스 제공 방법만을 제공하고 있다. 이에, 본 논문은 인터넷망을 기반으로 안정적이고 끊김 없는 스트리밍 서비스를 다양한 형태의 스테레오스코픽 비디오를 통해 호환성 있는 형태로 제공하기 위한 3D 비디오의 적응적 스트리밍 전송규격을 제안하고자한다. 제안하는 기술은 스테레오스코픽 비디오의 저장에 대한 서비스 지향적 표준기술인 스테레오스코픽 비디오 어플리케이션 포맷을 기반으로, 적응적 스트리밍에 대한 대표적 표준기술인 DASH를 통해 직접 적용 가능하도록 설계되었다. 본 논문의 제안 기술은 MPEG에서 작업표준안으로 채택되어 표준기술로 고려되고 있어, 향후 관련 분야에서의 실용적인 산업화를 위한 기틀을 제공할 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국HCI학회:학술대회논문집
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• 한국HCI학회 2006년도 학술대회 1부
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• pp.225-229
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• 2006

햅틱 인터페이스 장치는 가상공간 상에서 얻어지는 시각적 효과와 더불어 힘(촉각)을 전달하여 사용자에게 현실감을 줄 수 있는 장치이다. 본 논문에서는 다양한 용도로 사용할 수 있는 2 차원 햅틱 인터페이스 장치를 설계 및 제작하고, 입체영상 시스템과 연동하여 오락실에서 흔히 볼 수 있는 에어하키 시스템을 가상현실 기술로 구현하였다. 이때 적절한 모델링과 햅틱 렌더링을 통하여 가상 에어하키 공을 칠 때 사용자가 핸들을 잡은 손으로 느끼는 충격과 반력을 2 차원 햅틱 인터페이스 장치를 통하여 느낄 수 있도록 하였다. 구현된 시스템의 시연을 통하여 공과 핸들의 충돌 시 공이 튕겨 나가는 방향과 속도가 실제와 유사하고 공과 핸들에서 충돌이 일어날 때 실제와 상당히 유사한 느낌은 얻을 수 있음을 확인하였다.

• 한국HCI학회:학술대회논문집
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• 한국HCI학회 2008년도 학술대회 1부
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• pp.779-784
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• 2008

가상현실 시스템에서 체험자가 현실과 같은 몰입을 느끼기 위해서는 하드웨어를 통한 가상환경 구축과 체험자와의 상호작용이 중요하다. 본 논문에서는 위치 추적 시스템(Motion Tracking System), Wand(3D Mouse) 및 HoloPoint 등 다양한 VR 인터페이스를 통해 체험자의 움직임, 위치, 동작을 인식하고 대형 멀티 디스플레이 시스템을 통해 입체영상을 제공하는 가상환경을 구축하고 체험자가 원하는 정보를 상호작용(Interaction)으로 제공할 수 있는 가상 캠퍼스 안내 시스템을 구현하고자 한다. 가상 캠퍼스 구축은 캠퍼스의 지형, 건물 및 구조물들의 정확한 형상을 얻기 위해 3D 스캐너를 이용하였고 획득된 데이터는 일련의 과정들을 거쳐 3D 모델로 생성된다. 이렇게 생성된 모델을 재배치 및 최적화하기 위해 모델링 소프트웨어를 사용하였다. 구축된 가상 캠퍼스와 위치 추적 시스템 및 Wand의 연동을 위해 VR 프로그래밍 하여 체험자의 움직임 및 동작을 콘텐츠에 그대로 적용시켰다. 여기에 키오스크 유형의 HoloPoint를 이용하여 체험자의 손동작으로 상호작용하는 안내시스템도 구축하였다. 상호작용 가능한 가상캠퍼스 안내 시스템은 가상현실 시스템 구축에 대한 또 다른 방법과 활용 예를 제시함으로써 가상전시관 및 가상체험관 등에 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국게임학회 논문지
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• 제14권4호
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• pp.87-94
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• 2014

최근 골프 시뮬레이터의 급성장과 함께 체감형 스포츠 시뮬레이터에 대한 관심이 높아지고 있다. 우리는 가상현실 기술을 이용하여 초보자 대상의 스노우보드 시뮬레이터를 개발하고자 한다. 본 논문은 스노우보드 훈련을 위해 상호작용하는 가상코치와 현실감 높은 가상의 스포츠 훈련환경을 제안한다. 가상코치는 5가지 기본동작에 대한 직관적인 안내와 맞춤형 코칭 피드백을 제공한다. 가상 훈련환경은 보다 사실적인 훈련 상황을 생성하기 위하여 입체영상 시스템과 모션플랫폼을 이용한다. 우리는 가상현실이 태권도, 야구, 양궁 등의 많은 스포츠 종목에서 훈련 지원을 위해 이용될 것으로 기대된다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제13권2호
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• pp.827-833
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• 2012

본 논문은 2D/3D 변환에서 깊이정보 생성을 위해 연산량을 감소시키는 레벨 간소화 기법을 적용하고 객체의 고유벡터를 이용하여 노이즈를 제거한 Optical flow를 이용하는 방법을 제안한다. Optical flow는 깊이정보를 생성하기 위한 방법 중 하나로 두 프레임간의 픽셀의 변화 벡터 값을 나타내어 움직임 정보를 나타내며 픽셀 단위로 처리하므로 정확도가 높다. 그러나 픽셀 단위 연산으로 긴 연산 시간이 소요되며 모든 픽셀을 연산하는 특성상 노이즈가 생길 수 있는 문제점이 있다. 본 논문에서는 이를 해결하기 위해 레벨 간소화 과정을 거쳐 연산 시간을 단축하였고 Optical flow를 영상에서 고유벡터를 갖는 영역에만 적용하여 노이즈를 제거한 뒤 배경 영역에 대한 깊이 정보를 에지 영상을 이용하여 생성하는 방법을 제안하였다. 제안한 방법으로 깊이정보를 생성한 뒤 DIBR(Depth Image Based Rendering)으로 2차원 영상을 3차원 입체 영상으로 변환하였고 SSIM(Structural SIMilarity index)으로 최종 생성된 영상의 오차율을 분석하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제9권6호
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• pp.1569-1573
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• 2008

본 논문은 핵발전소 증기발생기의 초음파 비파괴 검사용 프로그램 개발에 관한 것이다. 개발된 프로그램은 A, B, C, D-스캔과 같은 고전적인 해석방법뿐만 아니라 3차원 영상처리 기법을 이용하여 증기발생기 내부에 발생한 결함을 해석하고 검출할 수 있다. 결함의 3차원 영상은 핵발전소의 파이프라인으로부터 얻어진 1차원 초음파 데이터를 EMD(Empirical Mode Decomposition)로 분석해 결함의 위치를 구하고 voxel을 이용하여 구현하였다. 얻어진 3차원 영상은 2차원 해석방법을 사용하지 않더라도 결함의 위치, 형태, 크기 등과 같은 유용한 정보를 얻는데 용이하다. 개발된 프로그램은 이미 결함의 위치 및 모양, 크기 등을 알고 있는 시편의 측정에 사용하여 프로그램의 정확성을 검증하였고, 3차원 영상으로 결함의 입체적 모양을 구현하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제27권6B호
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• pp.638-644
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• 2002

본 논문에서는 스테레오그램과 많은 영상들을 자동으로 저장하고 재생할 수 있는 흘로그래픽 광 메모리 기술을 이용하여 3차원 영상 표현 시스템을 구현하였다. 제안된 시스템에서 스테레오 영상들을 저장하고, 재생하기 위해서 기준범의 입사각이 실시 간으로 제어가 되어야 한다. 이를 위해 이진 위상 흘로그램과 LCD를 이용하였다. 즉 기준빔은 SA 알고리듬으로 설계된 이진 위상 흘로그램들을 푸리에 변환 함으로써 얻었고, 이진 위상 홀로그램은 스테레오 영상 재생을 위해 0.05초 간격으로 LCD에 표현했다. 그리고 입력영상들은 입력영상의 밝기에 상관없이 균일한 빔 세기를 유지하도록 편광기가 없는 LCD에 표현하였다. 입력영상과 이진 위상 흘로그램은 영상 저장시 같은 기록 시간 간격을 가지도록 응용 소프트웨어인 포토샵을 이용하여 편집하였다. 재생되는 스테레오 영상은 영상의 위상 정보를 밝기 정보로 바꾸어 주는 편광기 뒤에서 CCD 카메라로 획득함으로써 얻었다. 그리고 출력면에서 입체감을 느끼기 위해 좌우안 영상이 표현되는 모니터에 동기화된 LCD 셔터를 착용하였다. 제안된 흘로그래픽 광메모리 기술을 이용하여 BaTiO$_3$에 네 개의 스테레오 영상을 저장하고, 재생하는 광 실험을 하였다