3D/가상환경 애플리케이션을 위한 3D 인터랙션에 관한 연구는 이동(navigation), 선택(selection), 조작 (manipulation), 시스템 제어(system control)와 같은 기본적인 4가지 형태의 상호작용으로 정의하고 광범위하게 연구되어 왔으며, 일반적으로 현실세계나 가상환경에서 작은 물체라도 상호작용하기에 적합한 기술로 여겨져 왔다. 그러나 이러한 비직관적인 상호작용 방법은 최근 산업계에서 필요시 되고 있는 가상 훈련이나 가상 디자인/사용성 평가 시스템과 같이 사용자가 도구나 장치를 사용하여 간접적으로 물체를 조작해야 하는 비직관적인 상호작용 방법이 아닌, 자신의 손으로 직접 물체를 만지거나 조작할 수 있는 직관적인 상호작용 방법이 필요한 고품질, 고정밀 애플리케이션을 지원하기에는 적합하지 않은 방법이었다. 따라서 본 연구에서는 직관적이며 자연스러운 상호작용을 지원하기 위한 방법으로 고정밀 핸드 조작과 사실적 역.촉감을 제공하는 장갑형 핸드 인터페이스 장치 및 햅틱 장갑 장치와 6자유도 햅틱 장치로 구성된 핸드 햅틱 인터페이스를 제시하고자 한다.
Operators suffer much difficulty in manipulating micro/nano-sized objects without the assistance of human interfaces, due to the scaling effects in micro/nano world. This paper presents a micro manipulation system based on the teleoperation techniques which enables the operators to manipulate the objects with ease by transferring both human motion and manipulation skill to a micromanipulator. An experimental setup consisting of a micromanipulator operated under stereo-microscope with the help of intelligent user interface provides a tool that can be used to visualize and manipulate micro-sized 3D objects in a controlled manner. The key features of a micro manipulation system and control strategies using teleoperation techniques for handling micro objects are presented. Experimental results demonstrate the feasibility of this system in precisely controlling trapping and manipulation of micro objects based on teleoperation techniques.
3차원 공간에서 물체들의 정확한 자세 예측은 실내외 환경에서 장면 이해, 로봇의 물체 조작, 자율 주행, 증강 현실 등과 같은 많은 응용 분야들에서 폭넓게 활용되는 중요한 시각 인식 기술이다. 물체들의 자세 예측을 위한 과거 연구들은 대부분 각 인식 대상 물체마다 정확한 3차원 CAD 모델을 요구한다는 한계점이 있었다. 이러한 과거 연구들과는 달리, 본 논문에서는 3차원 CAD 모델이 없어도 RGB 컬러 영상들만 이용해서 미지 물체들의 자세를 예측해낼 수 있는 새로운 신경망 모델을 제안한다. 제안 모델은 적응형 깊이 추정기인 AdaBins를 이용하여 스스로 미지 물체 자세 예측에 필요한 각 물체의 깊이 지도를 효과적으로 추정해낼 수 있다. 벤치마크 데이터 집합들을 이용한 다양한 실험들을 통해, 본 논문에서 제안한 모델의 유용성과 성능을 평가한다.
In this paper we focus on EPI (Epipolar-Plane Image), the horizontal cross section of Ray-Space, and we propose a novel method that chooses objects we want and edits scenes by using multi-view images. On the EPI acquired by camera arrays uniformly distributed along a line, all the objects are represented as straight lines, and the slope of straight lines are decided by the distance between objects and camera plane. Detecting a straight line of a specific slope and removing it mean that an object in a specific depth has been detected and removed. So we propose a scheme to make a layer of a specific slope compete with other layers instead of extracting layers sequentially from front to back. This enables an effective removal of obstacles, object manipulation and a clearer 3D scene with what we want to see will be made.
RFID system can be used to improve object recognition, map building and localization for robot area. A novel method of indoor navigation system for a mobile robot is proposed using RFID technology. The mobile robot With a RFID reader and antenna is able to find what obstacles are located where in circumstance and can build the map similar to indoor circumstance by combining RFID information and distance data obtained from sensors. Using the map obtained, the mobile robot can avoid obstacles and finally reach the desired goal by $A^*$ algorithm. 3D map which has the advantage of robot navigation and manipulation is able to be built using z dimension of products. The proposed robot navigation system is proved to apply for SLAM and path planning in unknown circumstance through numerous experiments.
최근 그래픽 하드웨어의 성능향상과 인터넷의 발전으로 이를 기반으로 하는 인터렉티브 3D 그래픽스와 데스크탑 가상환경 분야에 대한 관심이 높아지고 있다. 그러나 데스크탑 가상환경에서 객체의 조작과 관련된 3D 사용자 인터페이스에 대한 성공적인 연구사례는 찾아보기 힘들다. 그 이유는 하드웨어적인 제약과 더불어 3D 공간상의 객체를 2D상에서 조작함으로써 발생하는 인지적인 문제해결이 어렵기 때문이다. 이의 해결을 위해 본 논문에서는 객체를 구성하는 장면 그래프를 내부적으로 분할하여 생성된 서브트리의 순회를 통해 객체의 세부 단위요소를 쉽게 선택하고 해제하는 일련의 객체조작 기법을 제안한다. 또한 각 조작단계에서 사용자의 의사결정을 돕는 다양한 시각 피드백 기능을 함께 지원한다. 제안된 기법은 정교한 객체의 조작을 필요로 하는 분야의 3D 사용자 인터페이스 구축에 매우 효과적으로 적용될 수 있음을 확인하였다.
Kim, Kyong-Ho;Choe, Seung-Keol;Lee, Jong-Hun;Yang, Young-Kyu
대한원격탐사학회:학술대회논문집
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대한원격탐사학회 1999년도 Proceedings of International Symposium on Remote Sensing
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pp.75-79
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1999
Geo-features play a key role in object-oriented or feature-based geo-processing system. So the strategy for how-to-model and how-to-manage the geo-features builds the main architecture of the entire system and also supports the efficiency and functionality of the system. Unlike the conventional 2D geo-processing system, geo-features in 3B GIS have lots to be considered to model regarding the efficient manipulation and analysis and visualization. When the system is running on the Web, it should also be considered that how to leverage the level of detail and the level of automation of modeling in addition to the support for client side data interoperability. We built a set of 3D geo-features, and each geo-feature contains a set of aspatial data and 3D geo-primitives. The 3D geo-primitives contain the fundamental modeling data such as the height of building and the burial depth of gas pipeline. We separated the additional modeling data on the geometry and appearance of the model from the fundamental modeling data to make the table in database more concise and to allow the users more freedom to represent the geo-object. To get the users to build and exchange their own data, we devised a file format called VGFF 2.0 which stands for Virtual GIS File Format. It is to describe the three dimensional geo-information in XML(eXtensible Markup Language). The DTD(Document Type Definition) of VGFF 2.0 is parsed using the DOM(Document Object Model). We also developed the authoring tools for. users can make their own 3D geo-features and model and save the data to VGFF 2.0 format. We are now expecting the VGFF 2.0 evolve to the 3D version of SVG(Scalable Vector Graphics) especially for 3D GIS on the Web.
Kim, Kyong-Ho;Choe, Seung-Keol;Lee, Jong-Hun;Yang, Young-Kyu
한국GIS학회:학술대회논문집
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한국GIS학회 1999년도 추계학술대회 발표요약문
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pp.47-51
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1999
Geo-features play a key role in object-oriented or feature-based geo-processing system. So the strategy for how-to-model and how-to-manage the geo-features builds the main architecture of the entire system and also supports the efficiency and functionality of the system. Unlike the conventional 2D geo-processing system, geo-features in 3D GIS have lots to be considered to model regarding the efficient manipulation and analysis and visualization. When the system is running on the Web, it should also be considered that how to leverage the level of detail and the level of automation of modeling in addition to the support for client side data interoperability. We built a set of 3D geo-features, and each geo-feature contains a set of aspatial data and 3D geo-primitives. The 3D geo-primitives contain the fundamental modeling data such as the height of building and the burial depth of gas pipeline. We separated the additional modeling data on the geometry and appearance of the model from the fundamental modeling data to make the table in database more concise and to allow the users more freedom to represent the geo-object. To get the users to build and exchange their own data, we devised a fie format called VGFF 2.0 which stands for Virtual GIS File Format. It is to describe the three dimensional geo-information in XML(extensible Markup Language). The DTD(Document Type Definition) of VGFF 2.0 is parsed using the DOM(Document Object Model). We also developed the authoring tools for users can make their own 3D geo-features and model and save the data to VGFF 2.0 format. We are now expecting the VGFF 2.0 evolve to the 3D version of SVG(Scalable Vector Graphics) especially for 3D GIS on the Web.
본 논문에서는 로봇의 3차원 작업을 위한 센서로 사용된 스테레오 카메라의 위치 결정 문제를 다룬다. 공통의 기준선상에 평행한 시선을 가지도록 설치된 스테레오 카메라의 모델이 주어진 후, 보정에 사용된 제어점들의 불확실성에 둔감하고 로봇의 반복정밀도를 고려한 오차 조건을 만족시킬 수 있도록 센서의 계측거리가 결정된다. 두 카메라간의 간격은 3차원 위치 오차와 스테레오 영상좌표 오차와의 관계를 고려하여 이들이 최소화될 수 있도록 결정하였다. 본 논문에서 제안한 방법은 기존의 기법들과는 달리 3차원의 문제를 피계측체의 모델링 과정이나 복잡한 제한조건 없이 접근함으로써 일반적이며, 모의실험을 통하여 유용함을 확인할 수 있었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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