• 감성과학
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• 제15권3호
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• pp.389-398
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• 2012

최근 가상-현실 융합의 VnR(Virtual and Real worlds)은 가상 환경 속에서 경험할 수 있는 실재감을 추구하고 있다. 이러한 가상 세계의 실감화 평가는 다수의 독립적 요인으로 구성된 주관평가에 근거하여 평가 되고 있다. 그러나 기존 대부분의 연구에서는 가상 실감화를 측정하는 문항 및 요인 규명에 대하여 논리적 근거가 제시되지 않고 있으며, 측정 방법에 대한 타당성 검증이 미비한 실정이다. 또한 일부 연구는 가상 환경에 의한 실재감을 시각적 요소 측면에서 진행 하였다. 따라서 본 연구에서는 가상 실감화의 구성요소인 실재감의 시각적 요소를 중점으로, 더욱 합리적이고 타당하게 주관적 가상 실감화 측정 방법을 제안하고자 한다. 이를 위해, 가상 실감화를 연구한 문헌과 전문가를 대상으로 21개의 문항을 수집하였다. 200명의 피험자를 대상으로 극사실주의 인물 이미지를 제시하여 상기 문항으로 구성된 설문지를 통하여 5점 척도로 보고하게 하였다. 측정된 데이터에 대해 탐색적 요인분석을 수행하여, 요인 적재량 값이 적은 문항은 제거하였으며, 도출된 요인 모형이 적합한지에 대해서 확인적 요인분석을 통하여 통계적으로 타당함을 검증하였다. 요인 분석 결과 가상 실감화의 실재감을 측정하기 위한 주요 세 가지 요인이 결정되었다. 이는 시각적 실재감(3 문항), 시각적 몰입감(7 문항), 시각적 상호작용(4 문항)으로 구성 되었다. 또한 실재감의 시각적 요소를 기반으로 3차원 가상 안구 모델을 표현함에 따라 제안하는 가상 실감화 측정 결과에 영향을 끼침을 확인하였다. 이 결과는 논리적 근거를 통하여 수집된 문항에 대해서 합리적이고 타당하게 가상 실감화의 실재감(시각적 요소) 정도를 평가할 수 있는 측정 방법을 제안하였으며, 제안된 측정 방법의 타당도 검증을 통하여 합리적으로 실감화 정도를 평가함을 검증 하였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제10권10호
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• pp.1842-1847
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• 2006

본 연구에서는 환경 영향평가를 위한 도로설계단계에서부터 가상현실기 법으로 현실감을 고려한 도로설계기 법에 관한 연구로 3차원 모델의 구축과 시뮬레이션을 통한 가시 화 방법을 제시하였다. 제작된 3차원 모델은 도로공사 후의 모습을 시각적으로 극대화 시켜서 효율적으로 보여주는 수단이 될 것이다. 수치지도와 항공사진으로 생성된 다면체 모델을 구성하는 중요 구조물을 실제질감을 매핑하여 작업하였으므로 사실감을 더욱 높일 수 있었다. 본 연구를 기반으로 도로 노선으로 인한 장기간의 소모적인 협의기간을 단축하고 현행 환경 영향평가에서는 사후적인 측면에서 구체적이고 다양한 저감대책을 심도 있게 다루어 보다 현실적으로 발전한 경관을 고려한 도로가 건설될 수 있도록 해야 할 것이다.

• 재활복지공학회논문지
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• 제5권1호
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• pp.87-93
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• 2011

본 논문에서는 EOG(Electrooculography) 신호를 이용하여 디스플레이상 응시하는 좌표를 산출 하는 방법을 제안하였다. 선형적인 특성을 가지는 EOG 신호를 기반으로 하여, 디스플레이와 EOG 신호의 2차원 좌표계 사이에 존재하는 회전, 스케일링, 원점의 차이를 머리의 움직임 대신에 보정 작업으로 일치시켰다. 1680*1050 해상도를 가지는 모니터에서 출력한 원의 좌표와 이를 응시 할 때 발생되는 EOG 신호에 보정 방법을 적용하여 산출된 좌표와의 비교로 성능을 평가하였다. 실험 결과에서 x, y좌표는 평균적으로 각각 56픽셀(3%), 47픽셀(4%)의 오차를 보여주고 있다. 이 연구는 전신 마비 환자를 위한 포인팅 장치나 가상현실 게임과 같은 애플리케이션을 위한 HCI(Human Computer Interface)로 활용이 가능하다.

• 한국측량학회:학술대회논문집
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• 한국측량학회 2006년도 춘계학술발표회 논문집
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• pp.501-506
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• 2006

With the development of Geospatial Technology (GT), many countries and industries have been expanding their investment in constructing a cyber territory. As the critical components of this cyber territory, three-dimensional models and virtual reality contents based on these models of urban areas in particular have been considered. These models and contents can be intensively used for a city to decide the policies efficiently and to attract the interests of peoples while planning and performing large projects. In this study, we have thus constructed the 3D models and virtual reality contents of the large areas along the CheongGye stream to visualize the environment of these areas before and after the CheongGyeCheon restoration project being completed. Furthermore, we propose efficient methods to construct and visualize these large models, such as tile mapping and multiple LOD application.

• 한국시뮬레이션학회:학술대회논문집
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• 한국시뮬레이션학회 1999년도 추계학술대회 논문집
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• pp.202-209
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• 1999

한국전력공사 전력연구원 로봇 원격제어기술과 가상현실기술을 접목하는 과정의 일환으로 로봇작업을 3-D 그래픽으로 시뮬레이션하는 연구를 수행하였다. 본 논문에서는 로봇언어를 이용하여 이동경로를 생성하고 이동된 로봇의 위치와 자세정보를 그래픽변수와 연결하여 가시화하는 일련의 과정을 다룬다. 개발된 시뮬레이션 패키지는 실시간으로 로봇의 움직임을 관찰하는 목적 이외에 로봇작업경로의 생성과 로봇설계 등의 엔지니어링 목적으로도 활용할 수 있는 기능을 갖추고 있다. 이 시스템은 사용자의 편이성과 로봇의 신뢰성 및 가격적인 면 등을 고려하여 팬티엄-II급 산업용 PC와 Windows NT로 구성되어 있고, 그래픽 툴로는 Microsoft가 멀티미디어용으로 개발한 DirectX를 활용하였다. DirectX는 다양한 예제 프로그램을 포함하고 있는 Software Design Tool을 제공하므로 소프트웨어 개발시간을 단축시키는 장점을 가지고 있다.

• 대한공간정보학회지
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• 제21권2호
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• pp.11-17
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• 2013

3차원 모델은 현재 많은 분야에서 사용되고 있다. 특히 기존 평면의 지도에 비해 3차원으로 제작된 지도는 현실감이 뛰어날 뿐만 아니라 제한된 평면 지도 안에서 얻을 수 없는 다양한 정보를 제공 할 수 있기 때문이다. 본 논문에서는 지금까지 모델링을 위해 사용되었던 고가의 레이저 스캐너를 대체하여 디지털 카메라 스테레오 매칭 알고리즘의 성능 개선을 통하여 쉽고 빠르게 양산 할 수 있는 프로세스를 제안하였다. 본 연구에 사용된 알고리즘은 OpenCV 라이브러리 내에 포함되어있는 SURF 알고리즘이며 알고리즘이 가지고 있는 부정합 점들을 호모그라피 변환과 에피폴라 라인을 이용하여 제거하였다. 또한 개선된 알고리즘을 상용프로그램과 비교하였으며 상용프로그램에 비하여 성능이 우수한 것으로 확인하였다. 제안된 방법은 스테레오 매칭의 조건을 만족한다면 쉽고 빠르게 3차원 모델링을 할 수 있기 때문에 각종 디지털 지도나 3차원 가상 현실 분야에 크게 기여할 것으로 예상된다.

• 방송공학회논문지
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• 제15권6호
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• pp.715-722
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• 2010

본 논문에서는 증강현실 응용으로 진동촉각 햅틱 마우스를 이용하여 버블 포핑을 구현하는 버블포핑 증강현실 시스템을 제안한다. 이 시스템에서는 가상 그래픽 버블이 3차원 공간에서 랜덤하게 떠다닌다. 사용자의 진동촉각마우스가 버블과 접촉하면 버블이 터지는 포핑이 발생한다. 또한 포핑 효과와 더불어, 마우스가 진동을 함으로써 마우스를 잡고 있는 사용자의 손에 보다 실감나는 버블포핑을 전달한다. 제안 시스템은 진동촉각마우스, 비디오 입력용 웹캠, 마커 패턴 영상, 그래픽 구 버블 객체, 그래픽 마우스 등으로 구성된다. 버블과의 충돌이 발생하게 되면, 마우스 진동과 버블 포핑의 두가지 효과를 동시에 제공한다. 버블포핑 이벤트로 페이드 아웃 및 발산 이드 아웃 기법을 제안한다. 따라서 시각 및 촉각 버블 포핑은 단일 효과보다 실감있는 증강현실을 전달한다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제15권11호
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• pp.109-116
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• 2010

본 논문에서는 가상과 현실을 이어주는 하나의 방법인 마커(Marker)인식방법에서 멀티마커방법을 사용하여 복잡한 환경이나 또는 손으로 가려지는 현상에서도 추적이 가능한 기법을 제안한다. 기존의 마커인식 방법은 한 개의 마커에만 의존하기 때문에 마커가 가려짐 현상에서 객체가 깜박이는 현상을 볼 수 있는데 이 시스템에서 마커가 가려지더라도 여러 개의 마커가 가려진 마커를 대신함으로써 증강된 객체가 나타남을 확인 할 수 있다. 이러한 기술을 구현하기 위해 관점 매트릭스(perspective matrix)를 이용한 멀티 마커 추정 방법으로 다른 연산이 없기 때문에 빠르게 추정 할 수 있는 것이 특징이다. 구현된 기술은 영상으로부터 다양한 환경에서 마커를 인지하고 위치를 추정하는 기술로써 다양한 환경에서 3차원 객체를 표현 할 수 있다.

• 한국HCI학회:학술대회논문집
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• 한국HCI학회 2006년도 학술대회 1부
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• pp.124-129
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• 2006

음악은 소리를 즐긴다는 뜻을 담고 있다. 감상자에게 단순한 청각적 자극을 넘어 즐거움을 주기 위해선 음악적인 경험이 뒷받침되어야 한다. 가상 현실을 이용한 사용자와 시스템 간의 상호작용을 음악 경험 제공에 접목하려는 시도는, 새로운 경험을 통해 일반인들이 보다 쉽게 음악을 접하고 체험함으로써 음악을 통해 즐거움을 얻을 수 있도록 도움을 주는 데에 그 목적이 있다. 가상 오케스트라를 구현하고 지휘 동작을 재현하는 것은 이러한 가능성을 극대화하는 연구이다. 본 논문에서는 가상 오케스트라를 구현하기 위해 필수적인 중간 단계로, 사용자의 지휘 동작을 감지하여 연주의 박자(속도)를 제어하는 지휘 시뮬레이션 시스템을 제시한다. 실제의 지휘 동작을 분석하고, 동작의 변화를 인식하기 위하여 가속도 센서를 이용, 공간상에서 지휘봉의 움직임을 가속도 정보로 수집하여 이에 상응하는 박자의 제어를 구현한다. 사용자의 박자 명시에 따라 변화하는 상하 방향의 가속도를 센서를 통해 전압 신호로 입력 받고, DSP 의 A/D conversion 모듈에서 디지털 신호로 변환, 일정 수준 이상의 신호를 박자 정보로 직렬통신을 통해 컴퓨터에 전달한다. 컴퓨터에서는 Max/MSP를 이용하여 각 박자 사이의 시간 간격을 측정하고 상응하는 MIDI 음악을 재생하는 방식으로 시스템이 구현된다. 기존 연구에서 사용된 CCD 카메라에 의한 Motion Tracking 을 보완하여 동작의 크기에 따라 음량을 조절한다. 본 논문에서 제시되는 시스템은 지휘 동작에서 가장 특징적으로 나타나는 상하 방향의 급격한 가속도 변화를 직접 입력 받기 때문에 기존 시스템에 비해 지휘 동작의 인식 성공률을 높일 수 있으며, 화상 처리 및 계산에 의한 지연을 최소화할 수 있다. 또한, 장치의 규모를 소형화하여 보다 지휘봉의 형태에 가까운 인터페이스를 제공하며, 적합한 응용 콘텐츠를 접목할 경우 게임 컨트롤러로의 발전 가능성이 있다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제34권1호
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• pp.19-24
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• 2021

본 논문에서는 배관의 ISO 도면 교환파일을 이용하여 AR/VR모델을 실시간으로 생성하는 방법을 소개한다. 도면 교환 파일 중에서 산업 표준으로 활용되는 IDF 파일을 분석했으며, 속성 정보의 추출과 함께 형상을 파라메트릭한 방법으로 정의하는 방법을 사용하였다. 이 방법을 통해서 파일 크기가 작은 도면 교환 파일을 사용함으로써 원거리 데이터 교환이 용이하면서도 형상과 속성을 모두 전달할 수 있는 효과를 가질 수가 있다. 이 과정에서 본 논문에서는 배관과 컴포넌트의 형상을 템플릿 형태로 정의해 놓았으며, 이를 통해 배관의 도면 교환 파일로부터 실시간으로 배관 형상을 생성함과 동시에 설계 정보와 함께 AR/VR모델로 가시화가 됨을 검증하였다.