• 한국HCI학회:학술대회논문집
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• 2007.02a
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• pp.578-584
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• 2007

사용자는 햅틱 장비를 통해 촉감을 느낄 수 있다. 하지만 일반적인 햅틱 장비들은 바닥에 고정된 형태이고, 또한 장치의 크기가 제한되어 있으므로, 제한된 작업공간을 가진다. 이로 인해 사용자들은 햅틱 장비의 작업공간보다 작은 물체 혹은 작업공간에 맞게 축소된 물체만을 느낄 수 있다. 이러한 햅틱 장비의 한계를 극복하고자, 햅틱 장비와 이동형 로봇을 결합한 이동형 햅틱 디스플레이를 제안한다. 이동형 햅틱 디스플레이를 위한 시스템 구성을 소개하고, 이동형 로봇의 움직임을 조종하기 위한 새로운 알고리즘을 제안한다. 이러한 이동형 햅틱 디스플레이를 사용하면 사용자는 햅틱 장비의 작업공간보다 큰 물체를 느낄 수 있으며, 가상 환경을 자유롭게 이동하면서 햅틱 피드백을 받을 수 있다.

• Information Display
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• v.18 no.3
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• pp.24-28
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• 2017

• The Journal of the Korea Contents Association
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• v.11 no.12
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• pp.94-102
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• 2011

In this paper, we proposed a real-time education assistive technology system based on haptic display to improve education environment of total blindness people. The proposed system consist of a lecture and writing S/W for educator and a previously developed haptic display H/W for total blindness people. The one has the major function which is quickly and easily writing to the education data, that will be provided to total blindness people, through familiar UI, the other has the major function which print out the tactile information about the education data. The result of implementing system not only provides a similar result using existing braille instrument and printer, but shows that it is effective performance and functionality because it can print out the education data in real time.

• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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• 2005.07b
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• pp.526-528
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• 2005

본 논문에서는 감각형 객체를 도입한 새로운 햅틱 지원 증강 현실 시스템을 제안한다. 제안된 시스템은 카메라 또는 증강용 마커가 이동할 경우 발생하는 카메라-햅틱 간 캘리브레이션 문제를 해결하여, 햅틱 장비의 좌표계를 증강 객체의 좌표계로 강건하게 변환시킨다. 사용자의 간섭없는 캘리브레이션을 위해, 햅틱 좌표계와 증강 좌표계간의 캘리브레이션은 Hand-Eye방법으로 카메라 이동시 자동으로 수행된다. 또한, 감각형 객체 이동시 증강의 안정성을 높히기 위해 본 논문에서는 칼만 필터 (Kalman filter)를 적용한다. 사용자는 감각형 객체에 증강된 가상 모델을 손에 쥔채로, 햅틱 큐의 끝 부분을 움직여 가상 객체를 조작하고, 동시에 역감을 느끼게 된다. 실험에서는 시스템의 유용성을 보이기 위해, 증강용 감각형 객체, 상호작용 및 햅틱 피드백용 PHANToM, 그리고 디스플레이용 3차원 모니터로 구성된 MP3 조작 시스템을 구현하였다. 제안된 햅틱 지원 증강 현실 시스템은 역감과 증강 현실이 필요한 디자인 시스템이나, 교육 및 엔터테인먼트 응용 등에 접목되어 쓰일 수 있다.

• The Journal of the Convergence on Culture Technology
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• v.7 no.1
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• pp.662-667
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• 2021

Vibrotactile feedback is a major function of the latest touch displays, which greatly improves the user's operability and immersion when interacting with the interface on the screen. In this study, we propose a vibrotactile actuator suitable for mounting on the back side of a mid- to large-sized display because it can generate a strong vibration output by applying an electrostatic force-based mechanism and can be manufactured in a thin flat panel type. The proposed actuator was developed in a structure capable of amplifying the vibration force by alternating up and down with electrostatic force by the upper and lower electrodes that are spaced apart from the electrically grounded mass suspended from a radial leaf spring. As a result of the performance evaluation, the developed bar-type module with two built-in actuators showed excellent vibration output of up to 3.3 g at 170 Hz, confirming the possibility of providing haptic feedback in medium and large touch displays.

• 한국HCI학회:학술대회논문집
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• 2007.02a
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• pp.500-506
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• 2007

얼굴에 대한 시각적 인지는 오랫동안 인간에게 중요한 문제로 인식되어 왔다. 수 세기 동안 이루어져 왔던 미용 화장과 성형, 치아 교정 등의 다양한 연구는 사람의 얼굴을 감성적 측면에서 어떻게 하면 아름답게 만들 수 있는 가에 초점을 두었다. 본 논문에서는 휴먼 입출력 인터페이스로서 햅틱 장치와 스테레오 디스플레이를 혼합한 다중 감각 인터랙션 기반의 감성적인 3차원 얼굴 메이크업 시뮬레이션 프레임워크를 개발한다. 본 연구는 3차원 스캐너 장비로부터 사용자의 얼굴 모델을 추출하고, 그 데이터를 이용하여 자연스럽고 직관적인 얼굴 메이크업 시뮬레이션을 수행하는 것을 목표로 하고 있다. 이를 위하여 본 연구에서는 surface elements 표현 기반의 3차원 얼굴 필터링 방법과 얼굴 메이크업을 지원하는 페인팅 방법을 개발한다. 우선 사용자의 얼굴 모델을 3차원 스캐너로 획득한 후, 전처리 얼굴 필터링을 수행하여 조명, 그리고 사용자 얼굴 피부 상태에 기인하는 에러 및 속성들을 보정하고 피부 톤을 사용자가 선호하는 색으로 변경한다. 최종적으로 사용자는 햅틱 및 스테레오 디스플레이 장치를 이용하여 두 개의 레이어로 구성된 페인팅 표면 모델에 메이크업을 수행한다. 본 연구에서 적용한 surface elements 표현 기반의 그래픽 렌더링은 일반적인 메쉬 기반 페인팅의 문제점인 텍스쳐 왜곡 현상을 완화하고, 3차원 스캐너 장치에 기인하는 표면 에러를 보정한다. 그리고 전처리 얼굴 필터링과 메이크업 페인팅 방법은 사용자 중심의 감성적인 3차원 얼굴을 재구성하도록 한다. 결과적으로 본 연구에서 개발한 이러한 기술들이 다중 감각 인터페이스 기반의 메이크업 시뮬레이터의 기본 프레임워크가 되어, 차후 메이크업이나 코디네이션 분야 등의 디지털 콘텐츠 산업에서 활용될 수 있음을 확인하였다.

• Journal of KIISE:Computer Systems and Theory
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• v.31 no.12
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• pp.682-691
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• 2004

We present a novel haptic sculpting system where the user intuitively adds to and carves out material from a volumetric model using new sculpting tools in the similar way to handling real clay Haptic rendering and model deformation are implemented based on volumetric implicit surface. We enhance previous volume-based haptic sculpting systems by presenting fast and stable force computation on 3D models to be deformed. In order to bridge the gap between fast haptic process (1 KHz) and much slower visual update frequency(~30Hz), the system generates intermediate implicit surfaces between two consecutive physical models being deformed. It performs collision detection and force computation on the intermediate surface in haptic process. The volumetric model being sculpted is visualized as a geometric model which is adaptively polygonized according to the surface complexity. We also introduce various visual effects for the real-time sculpting system including mesh-based solid texturing, painting, and embossing/engraving techniques.

• ICROS
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• v.20 no.3
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• pp.22-26
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• 2014

본 기술 동향에서는 햅틱 기술과 관련된 최근의 동향에 대해서 살펴보기로 한다. 특히 진동 촉각을 기반으로 한 모바일 기기용 햅틱스는 관련 연구들이 활발하게 진행 중이며 이 중에 몇 가지 연구들과 활용되는 액추에이터 등에 대한 연구들을 바탕으로 앞으로의 촉각 기반 생태계를 예측해 보고, 아울러 의료 휴대폰, 컴퓨터, 재활 분야등에서 필요로 하고 또 활용 가치가 있는 햅틱 기술들에 대해서 고찰해 보기로 한다. 최근에 각광받는 웨어러블 기기등도 내부에 다양한 센서와 액추에이터를 내장하려는 움직임이 있고, 휴대폰 등에서 진동 액추에이터를 활용하여 소리를 대체하듯 촉각 기술이 터치 스크린 기반 시장을 한 단계 발전시켜 차세대 입력 장치로 발전할 수 있는 가능성을 가늠해 볼 수 있을 것이다. 지속적인 연구를 통해 관련 분야에서 필요한 촉각 기술을 개발한다면 햅틱 연구자들이 그토록 염원하는 촉각 기반 시장의 확대 성장도 그리 오랜 시일이 걸리지 않을 것으로 기대한다.

• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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• 2003.04c
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• pp.630-632
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• 2003

컴퓨터 가상현실 기술은 반복적인 교육과 훈련을 필요로 하는 의료 시뮬레이션 분야에 도입되어 시술 훈련, 수술 계획 및 수술 시뮬레이션 등의 영역에 응용되고 있다. 3차원적 가시화나 네비게이션에 치중하던 기존의 의료 시뮬레이션에 보다 현실감을 증진시키기 위해서는 인체 해부학적 기관의 변형성과 사용자와 대상 기관 사이의 물리적인 상호작용이 반영되어야 한다. 본 연구에서는 기존의 2차원 및 3차원 마우스만을 사용하던 상호작용 환경을 개선하여 시술 동작시 물리적인 역감을 전달받을 수 있는 햅틱 인터페이스를 도입하고. 보다 현실감 있는 시각적 디스플레이를 위해 햅틱 워크벤치를 사용하였다. 사용자의 햅틱 인터페이스 조작에 따른 가상 인체 기관의 물리적 변형 및 이에 따른 물리적 역감은 삼각메쉬를 이용한 매스-스프링 모델을 사용하여 구현하였고. 가상 시술 도구와 가상 인체 기관와의 빠른 충들 감지를 위해서는 OBBTree를 적용하였다.

• Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea SC
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• v.41 no.6
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• pp.1-10
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• 2004

A haptic rendering system is proposed for a puncture task of a virtual vertebra model. To build a mesh model from medical images, Delaunay triangulation is applied and physical models are based on elasticity theory. Also, a redundant actuated 6 DOF parallel type haptic device is designed to display large force and to resolve the singularity problem of parallel type mechanisms. Haptic feeling of puncture task and the performance of the proposed haptic device are tested by two puncture task experiments.