• 제목/요약/키워드: 3D Realistic Education

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A Study on Intelligent VR/AR Education Platform for Realistic Content Production

  • Hyun-Sook Lee;Jee-Uk Heu
    • Journal of Platform Technology
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    • 제12권1호
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    • pp.32-43
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    • 2024
  • In recent years, a platform providing a Visual Programming development environment capable of 3D editing and interaction editing in an In-VR environment to quickly prototype VR/AR contents for education of VR and AR for general users and children. In the past, VR contents were mostly viewed by users. However, thanks to the rapid development of recent computing technologies, VR contents interacting with users have emerged as a device capable of tracking user behavior in a small size It was able to appear. In addition, because VR is extended to AR and MR, it can be used in all three virtual environments and requires efficient user interface(UI). In this paper, we propose UI based on eye tracking. Eye-tracking-based UI not only reduces the amount of time the user directly manipulates the controller, but also dramatically lowers the time spent on simple operations, while reducing the need for a dedicated controller by allowing multiple types of controllers to be used in combination. The proposed platform can easily create a prototype of their intended VR/AR App(or content) even for users(beginners) who do not have a certain level of knowledge and experience in 3D graphics and software coding, and share it with others. Therefore, this paper proposes a method to use VAL more effectively in a 5G environment.

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혼합현실 기반 방사선 안전교육 시뮬레이터 플랫폼 개발 : 의료분야 중심으로 (Mixed Reality Based Radiation Safety Education Simulator Platform Development : Focused on Medical Field)

  • 박형후;심재구;권순무
    • 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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    • 제44권2호
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    • pp.123-131
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    • 2021
  • In this study, safety education contents for medical radiation workers were produced based on Mixed Reality(MR). Currently, safety training for radiation workers is based on theory. This is insufficient in terms of worker satisfaction and efficiency. To address this, we created ICT(Information and Communication Technologies)-based MR radiation worker safety education content. The expected effect of Mixed Reality worker safety education content is that education is possible without space and time constraints, realistic education is possible without on-site training, and interaction between images is possible through reality-based 3D images, enabling self-directed learning Is that. In addition, learning in a virtual space expressed through HMD(Head Mounted Display) is expected to make education more enjoyable and increase concentration, thereby increasing the efficiency of education. A quantitative evaluation was conducted by an accredited institution and a qualitative evaluation was performed on users, which received excellent evaluation. The MR safety education conducted in this study is expected to be of great help to the education of medical radiation workers, and is expected to develop into a new educational paradigm as online education in accordance with Corona 19 progresses.

인터넷을 기반으로 한 가상현실 환경에서의 3차원 인체 구현 (Realization of 3D Human structure by Internet)

  • 강득찬;박무훈
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국해양정보통신학회 2002년도 추계종합학술대회
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    • pp.352-355
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    • 2002
  • 현재 수많은 의료기관 및 의학기관에서는 실습 및 교육에 대해 만족할 만한 환경이 구축되어 있지 않아 적절한 실습과 교육이 이뤄지지 못하고 있는 실정이다. 본 논문에서는 가상 인체와 소화작용 동영상을 인터넷상에서 3차원으로 구현하여 전공의뿐만 아니라 일반인들도 원하는 대상을 직접 관찰해 봄으로써 정보획득을 쉽게 할 수 있게끔 하였다. 따라서 본 논문에서는 가상 인체 탐색 프로그램을 제작하여 Web 3D 기술을 대표하는 VRML을 이용해 3차원 영상을 구현함으로써 인체와 소화작용에 대한 입체 생김새를 깨닫는데 도움이 될 수 있도록 실감나게 인터넷상에서 제공하여 교육 및 의료실습에 효과적으로 이용할 수 있게 하였다.

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Mathematical Modeling of the Tennis Serve: Adaptive Tasks from Middle and High School to College

  • Thomas Bardy;Rene Fehlmann
    • 한국수학교육학회지시리즈D:수학교육연구
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    • 제26권3호
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    • pp.167-202
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    • 2023
  • A central problem of mathematics teaching worldwide is probably the insufficient adaptive handling of tasks-especially in computational practice phases and modeling tasks. All students in a classroom must often work on the same tasks. In the process, the high-achieving students are often underchallenged, and the low-achieving ones are overchallenged. This publication uses different modeling of the tennis serve as an example to show a possible solution to the problem and develops and discusses one adaptive task each for middle school, high school, and college using three mathematical models of the tennis serve each time. From model to model within the task, the complexity of the modeling increases, the mathematical or physical demands on the students increase, and the new modeling leads to more realistic results. The proposed models offer the possibility to address heterogeneous learning groups by their arrangement in the surface structure of the so-called parallel adaptive task and to stimulate adaptive mathematics teaching on the instructional topic of mathematical modeling. Models A through C are suitable for middle school instruction, models C through E for high school, and models E through G for college. The models are classified in the specific modeling cycle and its extension by a digital tool model, and individual modeling steps are explained. The advantages of the presented models regarding teaching and learning mathematical modeling are elaborated. In addition, we report our first teaching experiences with the developed parallel adaptive tasks.

공개형 3D 그래픽 엔진을 활용한 선박 운항 시뮬레이터용 실시간 3D 가시화 시스템 개발 (Development of a 3D real-time visualization system for ship handling simulators using an open source 3D graphics engine)

  • 황태현;오재용;황호진;김병철;문두환
    • 한국항해항만학회지
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    • 제35권3호
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    • pp.187-195
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    • 2011
  • 선박운항자의 인적사고 방지 및 운항 훈련을 위한 방안으로 선박 운항 시뮬레이터가 사용된다. 선박운항 시뮬레이터에서 실시간 3D 가시화 기술은 현실감 있는 직관적인 영상을 제공하여 피교육자에 인지력을 향상시켜 시뮬레이터의 교육 효과를 높이는 중요한 요소이다. 본 연구에서는 공개형 3D 그래픽 엔진을 기반으로 선박 운항 시뮬레이터용 실시간 3D 가시화 시스템을 설계하고 구현한 결과에 대해서 설명한다. 실시간 3D 가시화 시스템은 요소 기능, 기존 그래픽 데이터 활용, 타 시스템과의 연동 측면에서 도출된 운용 요구사항들을 만족하며 추가적인 기능의 확장이 용이한 구조로 설계되었다.

Prototyping Training Program in Immersive Virtual Learning Environment with Head Mounted Displays and Touchless Interfaces for Hearing-Impaired Learners

  • HAN, Insook;RYU, Jeeheon;KIM, Minjeong
    • Educational Technology International
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    • 제18권1호
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    • pp.49-71
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    • 2017
  • The purpose of the study was to identify key design features of virtual reality with head-mounted displays (HMD) and touchless interface for the hearing-impaired and hard-of-hearing learners. The virtual reality based training program was aimed to help hearing-impaired learners in machine operating learning, which requires spatial understanding to operate. We developed an immersive virtual learning environment prototype with an HMD (Oculus Rift) and a touchless natural user interface (Leap Motion) to identify the key design features required to enhance virtual reality for the hearing-impaired and hard-of-hearing learners. Two usability tests of the prototype were conducted, which revealed that several features in the system need revision and that the technology presents an enormous potential to help hearing-impaired learners by providing realistic and immersive learning experiences. After the usability tests of hearing-impaired students' exploring the 3D virtual space, interviews were conducted, which also established that further revision of the system is needed, which would take into account the learners' physical as well as cognitive characteristics.

3D 프린터 활용 유아디자인교육 프로그램이 유아의 창의성 및 유용성 증진에 미치는 효과 (Effects of design education program for young Children using 3D printer on creativity improvement)

  • 정지현
    • 융합정보논문지
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    • 제10권6호
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    • pp.119-127
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    • 2020
  • 본 연구의 목적은 3D프린터를 활용한 유아디자인교육 프로그램을 유치원 현장에 적용하여 유아의 창의성과 유용성에 미치는 효과를 검증하고, 그 결과를 통해 3D프린터라는 매체의 유아교실 내 활용도를 높일 수 있는 현실적인 방안을 마련하는데 있다. 이러한 연구목적을 달성하기 위해 A광역시에 소재한 G유치원 만5세 유아 38명을 각 각 실험집단과 비교집단으로 나누어 2017년 8월부터 2018년 1월까지 약 6개월간 총15회에 걸친 실험처치를 통해 자료를 수집하였다. 연구도구로서는 Torrance의 창의성검사 한국어판중 유아용 도형검사와 유용성검사척도가 사용되었으며 자료의 처리 및 분석은 기술통계방법과 공분산분석을 통해 이루어졌다. 연구의 결과, 3D프린터를 활용한 프로그램은 유아의 창의성과 유용성 증진에 통계적으로 유의미한 효과가 있었으며, 특히 창의성 구성과 정교성에 두드러진 효과를 보였다. 이러한 결과는 창의적 인재 양성을 주요 목표로 삼고 있는 기존의 누리과정과 3D프린터를 더욱 폭넓게 연계 할 수 있는 가능성 및 유아교육 현장에서 활용될 수 있음을 시사한다.

소프트웨어교육 현장에서 가상화 기술에 기반한 아두이노 키트 VR콘텐츠 모듈화 연구 (Study on Arduino Kit VR contents modularization based on virtualization technology in software education field)

  • 박종열;장영현
    • 문화기술의 융합
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    • 제4권3호
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    • pp.293-298
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    • 2018
  • 스마트폰 사용의 대중화로 촉발된 4차 산업혁명시대에는, 인간의 일상생활과 모든 산업현장이 소프트웨어화 및 지능화되어 가고 있다. 2018년부터 전국 모든 학생을 대상으로 소프트웨어 보편교육을 실시함에 따라, 수요가 폭증하고 소프트웨어 기술과 아두이노를 활용하여 하드웨어를 연동하고 있다. 그러나 고비용의 콘트롤 보드와 수십 종에 이르는 다양한 전자부품을 별도로 준비해야 하고 문제가 발생하고 있다. 또한 동일한 실습교육을 반복 실시할 경우, 상당히 많은 부품이 분실되거나 망가진다. 새롭게 수업을 시작할 상태로 준비하는 것도 매우 심각한 문제가 되고 있다. 본 연구에서는 아두이노 보드와 각종 전자부품들을 가상화 기술을 기반으로 VR기술로 구현한다. 또한 3D 그래픽 실감형 아두이노 키트와 각종 전자부품들을 API 형태로 제공한다. 가상화 기반에서 소프트웨어와 가상의 하드웨어를 연동하여 처리하는 방안을 제안한다.

고정밀 중력 탐사를 위한 3차원 중력 지형 역산 기법 (3-D Gravity Terrain Inversion for High Resolution Gravity Survey)

  • 박계순;이희순;권병두
    • 한국지구과학회지
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    • 제26권7호
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    • pp.691-697
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    • 2005
  • 최근에 수행되고 있는 중력 탐사는 고분해능의 중력계와 GPS(Global positioning system)를 통한 정밀한 측정과 측지가 이루어지고 있다. 중력탐사에서 모델링과 역산의 기술은 많은 발전이 있어왔지만, 중력자료처리는 거의 변화가 없었다. 통상적인 정밀한 중력 자료 보정을 통한 부우게이상은 측정점의 고도에서 기준면까지의 물질의 영향을 일정한 밀도를 이용해 제거해 버리기 때문에 측정점 바로 하부의 이상체에 의한 영향을 상당히 왜곡시키게 된다. 본 연구에서는 탐사 지역의 지형을 DEM(Digital Elevation Map) 자료와 Multiquadric equation을 이용하여 실제 지형과 유사한 Multiquadric surface를 자동적으로 구성하고, 이를 블록화 함으로써 보정의 대상이었던 기준면 상부에 대한 밀도를 탐사 지역의 지질 정보와 지형을 포함하는 역산을 통해 수치적으로 계산하였다. 이러한 지형을 포함한 역산 방법을 3차 원중력지형역산(3DGTI; 3-D Gravity Terrain Inversion)이라 한다. 이 연구의 효율성을 검증하기 위하여 주변암과 밀도차가 존재하는 관입지역에 대한 모델을 구성하고 적용한 결과 기존의 부게 보정 방법을 적용한 부게 이상도에 비해 자료의 왜곡이 감소하는 효과를 얻을 수 있었다. 이를 통하여 지형 역산을 통한 객관적인 부게 밀도의 결정과 부게 보정시 실제의 수평적인 밀도 변화를 반영함으로써 기존의 문제점을 보완하였다. 게다가, 3DGTI로부터 얻어진 밀도분포는 지형의 윤곽을 그대로 표현하고 있어서 보다 실질적인 지질을 보여준다고 하겠다. 이 방법을 화강암체가 관입하고 있는 마산$\cdot$창원 일대에서의 중력 탐사 자료에 적용해본 결과 기존 방법보다 관입 화강암체의 위치와 그 규모를 알아내는데 더 효과적이었다. 따라서, 수평적인 밀도 변화가 뚜렷하게 존재하는 지역의 경우, 새로운 중력 자료 처리 방법이 기존의 부게 보정에서 발생하였던 문제점을 해결함으로써 천부의 분해능을 높이고, 심부의 밀도 분포도 좀더 정확하게 계산할 수 있으리라 생각된다.

3차원 가상도시 모델에서 높이맵을 이용한 CNN 기반의 그림자 탐지방법 (CNN-based Shadow Detection Method using Height map in 3D Virtual City Model)

  • 윤희진;김주완;장인성;이병대;김남기
    • 인터넷정보학회논문지
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    • 제20권6호
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    • pp.55-63
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    • 2019
  • 최근 교육, 제조, 건설 등 다양한 응용 분야에서 사실적인 가상환경을 표현하기 위하여 실세계 영상데이터를 활용하는 사례가 증가하고 있다. 특히, 스마트 시티 등 디지털 트윈에 대한 관심이 높아지면서, 항공 영상 등 실제 촬영한 영상을 이용하여 현실감 있는 3D 도시 모델을 구축하고 있다. 그러나, 촬영된 항공 영상에는 태양에 의한 그림자가 포함되어 있으며, 그림자가 포함된 3D 도시 모델은 사용자에게 정보를 왜곡시켜 표현하는 문제를 안고 있다. 그림자를 제거하기 위하여 그동안 많은 연구가 진행되었지만, 아직까지 해결하기 어려운 도전적인 문제로 인식되고 있다. 본 논문에서는 VWorld에서 제공하는 3차원 공간정보를 이용하여 건물의 높이 맵을 포함한 가상환경 데이터 셋을 구축하고, 높이맵과 딥러닝을 이용한 새로운 그림자 탐지 방법을 제안한다. 실험 결과에 의하면, 높이맵을 사용했을 때 기존 방법보다 그림자 탐지 에러율이 감소한 것을 확인할 수 있다.