• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제6권5호
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• pp.896-908
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• 2003

3D 가상환경에서의 상호작용기법은 가상공간 사용자의 몰입감과 사실감에 결정적인 영향을 미치는 매우 중요한 요소이다. 특히 데스크탑환경의 전자매뉴얼과 같이 정교한 객체조작이 요구되는 분야에서는 효과적이고 자연스런 객체조작을 위한 상호작용기법이 절실히 요구되고 있다. 본 논문에서는 객체를 구성하는 장면 그래프를 사용자의 선택에 따라 내부적으로 분할, 생성된 선택 후보 리스트론 이용하여 객체의 세부 단위요소를 정확하게 선택하고, 이동 및 회전 등의 조작을 하며 선택을 해제할 수 있는 일련의 조작 기법을 제안한다. 여기엔 각 조작단계마다 다양한 시각피드백 기능을 지원함으로써 객체조작을 보다 효과적으로 수행할 수 있는 기능도 포함된다. 제안된 기법은 정교한 객체의 조작을 필요로 하는 분야의 3D 사용자 인터페이스 구축에 효과적으로 적용될 수 있을 것이다.

• 한국HCI학회:학술대회논문집
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• 한국HCI학회 2006년도 학술대회 1부
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• pp.1011-1018
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• 2006

멀티모달 인터페이스는 인간의 제스처, 시선, 손의 움직임, 행동의 패턴, 음성, 물리적인 위치 등 인간의 자연스러운 행동들에 대한 정보를 해석하고 부호화하는 인지기반 기술이다. 본 논문에서는 제스처와 음성, 터치를 이용한 3D 오브젝트 기반의 멀티모달 인터페이스를 설계, 구현한다. 서비스 도메인은 스마트 홈이며 사용자는 3D 오브젝트 직접조작을 통해 원격으로 가정의 오브젝트들을 모니터링하고 제어할 수 있다. 멀티모달 인터랙션 입출력 과정에서는 여러 개의 모달리티를 병렬적으로 인지하고 처리해야 하기 때문에 입출력 과정에서 각 모달리티의 조합과 부호화 방법, 입출력 형식 등이 문제시된다. 본 연구에서는 모달리티들의 특징과 인간의 인지구조 분석을 바탕으로 제스처, 음성, 터치 모달리티 간의 입력조합방식을 제시하고 멀티모달을 이용한 효율적인 3D Object 인터랙션 프로토타입을 설계한다.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제10권3호
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• pp.381-390
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• 2007

웹 가상공간에서 3D 객체로 이루어져 있는 콘텐츠가 다양한 분야에서 활용되고 있지만, 현재까지는 주로 3D 가상공간을 둘러보거나 3D 객체를 시각화하는 것이 주요 목적이다. 한편, 분해 및 조립 등의 3D 객체의 조작과정을 정교하게 제어하고 또한 이러한 조작과정 자체를 기록하는 기술은 아직 초보적인 수준으로서 현재 조작한 결과만을 기록할 수 있는 정도이다. 따라서, 본 연구에서는 3D 객체로 이루어진 구조물에 대하여 조작과정을 의미있게 기록하고 재생할 수 있는 표현기법을 연구하였다. XML 또는 VRML로 표현된 3D 구조물을 구성하는 객체간의 구조 및 관계를 분석하여 객체의 조작과 조작과정 기록에 활용하였다. 기존의 일방적인 조작결과의 기록에서 벗어나서 사용자가 선택적으로 조작과정을 기록하고 저장할 수 있는 XML 기반의 조작과정 어노테이션 기법을 연구하였다. 제시된 어노테이션 기법은 선택적인 기록이 가능할 뿐 아니라 선택적인 재생이 가능하여 3D 구조물의 다양한 활용을 가능하게 해준다.

• 인터넷정보학회논문지
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• 제25권1호
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• pp.9-15
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• 2024

가상현실 기술의 대중화에 따라 가상환경과 사용자 간의 자연스럽고 효율적인 상호작용에 대한 수요가 높아지고 있다. 이러한 수요에 대응하는 솔루션 중 하나인 공중 조작(mid-air manipulation)은 사용자가 객체와 접촉하지 않은 상태에서 3차원 공간의 가상객체를 조작할 수 있도록 한다. 본 논문에서는 시각적으로 객체를 표현하고 객체의 무게에 대한 촉감 정보를 제공하면서 원격의 가상객체를 조작하는 데 초점을 맞췄다. 본 연구진은 사용자 손끝에 가상객체 무게에 대한 촉감 또는 진동 촉감 피드백을 제공할 수 있는 두 가지 유형의 착용 가능한 인터페이스를 개발했다. 가상객체 조작 중에 원격 객체 무게에 대한 지각을 평가하기 위해 인지 실험을 수행했다. 실험 결과는 촉감 정보 전달이 원격 가상객체 조작 중 무게 인지에 유의한 영향을 미친다는 것을 나타낸다.

• 한국HCI학회:학술대회논문집
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• 한국HCI학회 2006년도 학술대회 1부
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• pp.884-892
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• 2006

This paper describes a framework for multimodal object manipulation in virtual environments. The gist of the proposed framework is the semantic integration of multimodal input using spatial ontology and user context to integrate the interpretation results from the inputs into a single one. The spatial ontology, describing the spatial relationships between objects, is used together with the current user context to solve ambiguities coming from the user's commands. These commands are used to reposition the objects in the virtual environments. We discuss how the spatial ontology is defined and used to assist the user to perform object placements in the virtual environment as it will be in the real world.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제16권4호
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• pp.117-123
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• 2016

본 논문에서는 사용자의 손가락 제스쳐를 인식하여 증강현실(Augmented Reality) 환경에서 3D 객체를 조작하기 위한 핸드-제스쳐 인터페이스를 구현한다. 구현된 핸드-제스쳐 인터페이스는 입력된 실 영상으로부터 손 영역을 추출하고, 사용자의 핸드 제스쳐에 의한 핸드 마커에 의해서 증강 객체를 생성한다. 그리고 사용자 제스쳐에 상응하는 3D 객체 조작은 손 영역의 면적 비율, 손가락 개수, 손 영역 중심점의 변화 등의 상관 관계를 분석하여 수행한다. 구현된 증강현실 3D 객체 조작 인터페이스의 성능 평가를 위해서는 OpenGL로 3D 객체를 제작하고, OpenCV 라이브러리를 기반으로 C++언어를 사용하여 핸드 마커 및 제스쳐 인식의 모든 처리 과정을 구현하였다. 그 결과, 각 사용자 핸드-제스쳐 명령-모드별 평균 인식률이 90%이상으로 성공적인 인터페이스 기능을 보였다.

• 대한임베디드공학회논문지
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• 제19권1호
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• pp.1-8
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• 2024

Robotic arms have been widely utilized in various labor-intensive industries such as manufacturing, agriculture, and food services, contributing to increasing productivity. In the development of industrial robotic arms, camera sensors have many advantages due to their cost-effectiveness and small sizes. However, estimating object positions is a challenging problem, and it critically affects to the robustness of object manipulation functions. This paper proposes a method for estimating the 3D positions of objects, and it is applied to a pick-and-place task. A deep learning model is utilized to detect 2D bounding boxes in the image plane, and the pinhole camera model is employed to compute the object positions. To improve the robustness of measuring the 3D positions of objects, we analyze the effect of lens distortion and introduce a false positive filtering process. Experiments were conducted on a real-world scenario for moving medicine bottles by using a camera-based manipulator. Experimental results demonstrated that the distortion removal and false positive filtering are effective to improve the position estimation precision and the manipulation success rate.

• 한국HCI학회논문지
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• 제1권1호
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• pp.9-20
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• 2006

This paper describes a framework for multimodal object manipulation in virtual environments. The gist of the proposed framework is the semantic integration of multimodal input using spatial ontology and user context to integrate the interpretation results from the inputs into a single one. The spatial ontology, describing the spatial relationships between objects, is used together with the current user context to solve ambiguities coming from the user's commands. These commands are used to reposition the objects in the virtual environments. We discuss how the spatial ontology is defined and used to assist the user to perform object placements in the virtual environment as it will be in the real world.

• 한국HCI학회논문지
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• 제5권2호
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• pp.15-24
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• 2010

디지로그 북(Digilog book)은 기존 서적과 디지털 콘텐츠을 융합함으로써, 아날로그적 감성과 디지털 오감을 함께 제공하는 증강현실기반 차세대 출판물이다. 디지로그 북을 저작할 수 있는 저작 소프트웨어인 아틀렛(ARtalet)은 증강현실 환경에서 3 차원 사용자 인터페이스를 이용한 직관적인 In-Situ 저작 환경을 제공한다. 본 논문은 디지로그 북에 증강된 3D 객체에 이동 경로를 생성하고 조작 할 수 있는, 아틀렛 저작 환경 기반의 이동 궤적 편집 기법을 제안한다. 구체적으로 이동 궤적의 조정점(Control point)을 적절히 할당하기 위해서 3차원 조작도구의 이동 좌표에 대하여 조정점 할당 검사를 한다. 그리고 부드러운 곡선 형태로 이동 궤적을 복원하기 위해서 스플라인을 이용한 보간 과정을 수행한다. 또한 작고 밀집된 이동 궤적의 조정점을 효과적으로 선택하기 위해서 동적 스코어(Score)를 기반으로 한 조정점 선택 방법을 적용한다. 실험 결과 제안한 방법은 기존 방법에 비해 오차와 완료시간은 유의한 차이가 없었지만, 조정점의 수를 약 90% 이상 감소시킬 수 있었다. 이것은 매우 적은 수의 조정점만으로도 이동궤적을 복원할 수 있으며 추후 이동 궤적 조작에 필요한 조정점의 조작 횟수를 대폭 줄일 수 있다는 것을 의미한다. 또한 제안한 방법은 기존의 조정점 조작 방법에 비해 상대적으로 적은 손과 팔의 움직임만으로도 빠르게 이동 궤적의 형태를 변경 할 수 있었다. 본 논문에서 제안한 3D 객체의 이동 궤적 편집 방법은 몰입형 In-Situ 증강현실 환경의 교육, 게임, 디자인, 애니메이션, 시뮬레이션 등의 분야에서 드로잉 또는 곡선 편집 방법으로 응용될 수 있다.

• 방송공학회논문지
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• 제7권3호
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• pp.248-261
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• 2002

본 논문에서는 스테레오 비젼 시스템의 3차원 정보에 의해 가변되는 윈도우 마스크와 광 BPEJTC(binary phase extraction joint transform correlator)를 이용하여 스테레오 카메라를 제어하는 새로운 3차원 물체추적 시스템을 제안하였다. 즉, 스테레오 비젼 시스템의 구성 요소에 의해 3차원 정보인 추적 물체까지의 거리 정보를 쉽게 구할 수 있고, 이 거리 정보로 윈도우 마스크를 가변 시켜 추적물체 영역을 추출할 수 있다. 이 추적물체 영역은 다음 기준영상으로 갱신하여 사용된다. 그리고 이 기준영상과 스테레오 입력 영상간에 광 BPEJTC를 실행하여 추적 물체의 위치 값을 구하고. 이 값으로 스테레오 카메라의 주시각과 팬/틸트를 제어하여 3차원 물체추적이 이루어진다. 실험 결과 제안한 알고리즘은 스테레오 입력 영상에서 배경잡음과 관계없이 추적 물체영역을 추출하여 3차원 물체추적이 가능하고, 이의 구현으로 3차원 원격작업 시스템이나 적응적인 3차원 물체 추적기 등의 구현 가능성을 제시하였다.