• 디자인학연구
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• 제20권3호
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• pp.119-128
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• 2007

디지털 기술이 발전하면서 산업디자인 프로세스에 컴퓨터를 활용하는 CAID 필수적인 부분이 되었다. 3차원 모델을 렌더링 하여 사진과 같은 최종 이미지 결과물이 만들어내는 것은 CAID에 특화된 작업들 중 하나이다. 이 작업을 위해 디자이너는 가상 모델의 재질, 조명, 카메라 둥의 위치 및 세부 변수들을 적절히 조절하여야 한다. 기존 CAID도구의 사용자 인터페이스는 이러한 속성을 컴퓨터 그래픽 연산을 위한 변수 설정 창에서 주로 해결하고 있어 디자이너들이 사용하는데 어려움을 겪고 있다. 본 논문에서는 CAID를 위한 디지털 렌더링 작업 특히 라이팅과 관련된 인터페이스 문제를 해결하기 위해 증강현실(Augmented Reality)과 실체적 인터페이스(Tangible Interface)를 활용한 가상의 라이트 조작 도구, TLS(Tangible Lighting Studio)를 제안하였다. 이는 카메라의 위치 설정, 라이팅 효과를 위한 변수설정의 인터페이스를 실체화하고 작업공간에 분산시킴으로써 보다 직관적인 렌더링 작업을 지원하는 도구이다. TLS는 가상의 광원, 카메라, 렌더링 대상 등을 물리적으로 직접 조작할 수 있는 마커, 컨트롤러 유닛들, 사용자가 착용하는 비디오 투시형 HMD 등으로 구성된다. 이를 활용하여 사용자는 증강현실 작업공간에서 직접 라이팅 속성을 조정할 수 있다. 유용성 평가 실험을 통하여 TLS가 기존 CUI(Graphic User Interface)기반 시스템보다 유효성, 효율성 그리고 사용자 만족도가 높다는 점을 발견하였다. TLS는 CAID도구의 인터페이스 분야뿐만 아니라 광원과 카메라의 효과를 활용하는 건축, 사진 촬영 교육 등의 분야에서 효과적으로 활용될 수 있으리라 기대된다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제13권5호
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• pp.48-57
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• 2013

스마트폰은 소통과 정보공유의 환경을 제공하는 동시에 모바일 기술과 모바일 아트 발전의 핵심적인 역할을 담당하고 있다. 특히 모바일 증강현실시대의 도래와 더불어 스마트폰 기술관련 연구는 박차를 더해가고 있으나, 증강현실콘텐츠 산업에 핵심적인 사용자 참여 유발에 대한 연구가 부족하여 이런 특징이 이미 발달한 모바일 아트 영역에서의 도움이 필수적이다. 따라서 본 연구는 국내에서 거의 연구되지 않았던 모바일 아트를 피처 폰 활용과 스마트폰 활용으로 분류하고 각각 가장 많이 사용된 세 가지 방식을 중심으로 작품 사례를 분석한다. 모바일 기기의 사운드와 이미지를 이용한 피처 폰 활용은 설치와 공연 방식, 싱글채널 비디오 아트 방식과 오감소통 방식으로 나눌 수 있다. 센서, 카메라, GPS와 증강현실을 이용한 스마트폰 활용은 위치기반 AR, 마커인식 AR과 무마커식 AR로 분류된다. 또한 모바일 증강현실 콘텐츠 산업별 활용 기술을 살펴본 결과 관광과 게임관련은 위치기반 AR, 교육과 의료관련은 마커인식 AR, 쇼핑관련은 무마커식 AR 등을 중심으로 혼합방식으로 활용됨을 알 수 있었다. 증강현실 콘텐츠 산업의 발달은 사용자의 적극적인 참여를 통한 지속적인 소통방식과 혼합기술방식을 활용하는 모바일 아트의 참조로 더욱 가속화될 것으로 예상된다. 향후 모바일 증강현실 산업기술의 발전 방향은 HMD(Head Mounted Display)의 소형화, 홀로그램기술과 인공지능의 접목을 예측하고 있으며 빅데이터와 소셜네트워크를 활용하여 증강현실의 기술적인 한계를 극복할 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국컴퓨터그래픽스학회논문지
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• 제23권5호
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• pp.39-49
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• 2017

본 연구는 HMD 사용자와 Non-HMD 사용자가 같은 공간에서 함께 행동하면서 다양한 경험과 높은 현존감을 이끌어낼 수 있는 비대칭 가상현실(asymmetric VR) 콘텐츠의 핵심 요인과 활용 방안을 제안한다. 제안하는 asymmetric VR 콘텐츠의 핵심은 사용자들이 HMD 착용 유무에 상관없이 사용자가 콘텐츠에 참여하는 범위, 환경을 폭넓게 반영하여 모두가 가상현실에 몰입하고, 새로운 경험을 이끌어내는 것이다. 이를 위해 본 연구는 asymmetric VR 콘텐츠 제작에 필요한 핵심 요인으로 HMD 사용자와 Non-HMD 사용자의 역할관계, 사용자들에게 제시되는 시점 그리고 사용자들 간의 대화를 통한 의사소통 구조를 정의하였다. 이를 기반으로 보조형 asymmetric VR 콘텐츠와 협력형 asymmetric VR 콘텐츠를 직접 제작하는 과정을 통해 핵심 요인을 검증하였다. 마지막으로 제안한 asymmetric VR 콘텐츠에서의 현존감, 경험을 검증하고 활용 방안을 분석하기 위하여 참가자들을 대상으로 한 설문 실험을 진행하였다. 설문 결과 asymmetric VR 콘텐츠의 목적과 이를 체험하는 사용자들간의 핵심 요인들을 명확히 구분하고, 정의한다면 모든 사용자가 만족하는 현존감과 함께 콘텐츠가 제시하는 독립적인 경험을 제공받을 수 있음을 확인하였다.

• 방송공학회논문지
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• 제25권4호
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• pp.475-486
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• 2020

본 논문은 첨단 공연 및 전시를 위한 미디어아트 기술에 대한 논문으로 틸트 브러쉬를 사용하여 가상현실 속에서 인터랙티브 스트로크를 생성하도록 한 후 이를 미디어 파사드 기법을 통하여 공연에 실시간으로 투사하였다. 우리의 전통 극 중 봉산탈춤에서 선적인 움직임을 추출하였으며, 틸트 브러쉬로 구현된 선의 움직임을 'Multi-face Convergence'라고 이름을 붙인 미디어아트 공연에 사용하였다. 모션 데이터가 가상공간에 들어오면 면으로 이루어진 지오메트리가 가상현실 공간에 생성되게 된다. 생성된 스트로크는 다양한 브러쉬 타입을 설정할 수 있으며, 공연 시에는 역동적인 움직임에 어울리는 붉은 불의 이펙트가 가미된 스트로크를 사용하였다. 가상현실에서 구현된 인터랙티브 스트로크는 1인 관객을 위한 가상현실 디바이스인 HMD(Head-mounted Display)를 넘어 다수의 관객들이 감상할 수 있도록 하기 위하여 미디어 파사드 기술을 사용하여 공연 공간에 투사하였으며 봉산탈춤을 추는 무용수와 동시에 어우러질 수 있도록 하였다. 가상현실이라는 매체는 폐쇄성이 높은 매체로 공연에 녹아들어 표현하기에는 적절치 않은 특성을 가지고 있지만, 본 공연에서는 미디어 파사드라는 기법으로 그 한계를 넘어섰다. 본 연구는 세계 최초로 인터랙티브 스트로크를 전통춤 퍼포먼스에 결합하여 퍼포머가 표현하는 선의 현상을 미디어 파사드 기술로 공연장에 투사하는 공연 기술 방식을 제안한다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제20권2호
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• pp.581-593
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• 2020

이 연구의 목적은 가상현실 시뮬레이션에서 아바타에 대한 사용자의 주의집중이 어떻게 일어나는가를 분석하기 위한 것이다. 주의집중 정도를 알기 위해서 시선추적 기법을 적용했으며, 이를 통하여 사용자가 아바타의 어느 부분에 초점을 두고 있는지 검증하고자 하였다. 이 연구에서는 수업시뮬레이션에서 아바타에 대한 사용자의 시선응시 시간과 가상실재감을 분석했다. 실험참가자는 대학생 45명(여학생=21명, 남학생=24명)이었다. 이 연구에서는 가상현실 기반의 수업시뮬레이션이 사용되었으며, 교권침해에 대한 시나리오들이 적용되었다. 종속변수는 아바타에 대한 사용자의 시선응시시간이며 3개의 관심영역(AOI)에 대한 차이분석을 실시했다. 또한 실험조건에 대한 사용자의 가상실재감(공간실재감, 몰두감, 사실성)을 측정했다. 실험참가자는 두 가지 시나리오를 모두 경험했으며, 반복측정에 의한 다변량분산분석을 실시했다. 연구결과에 의하면 시나리오와 AOI에 의한 유의미한 상호작용이 있었고, 시나리오와 AOI에 따른 주효과도 유의미한 차이가 보였다. 시나리오의 유형과 상관없이 사용자는 언제나 아바타의 얼굴표정에 상당히 많은 시선응시를 하고 있는 것으로 나타났다.

• 한국융합학회논문지
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• 제9권11호
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• pp.227-235
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• 2018

본 연구는 가상현실 콘텐츠 경험 이전에 기본 주시눈 위치의 패턴을 이용해 영상멀미의 민감도를 예측할 수 있는 방법론 개발에 그 목적이 있다. 본 실험에는 20명 (여자 10명, 평균 나이: $28.42{\pm}3.17$세)의 피험자가 참여하였다. 실험 참가자들은 5분 동안 기본 주시눈 위치의 패턴을 측정하고 가상현실 콘텐츠를 15분 동안 시청하였다. VR 콘텐츠 시청 후에 'Simulator Sickness Questionnaire (SSQ)' 설문을 통해 영상멀미에 대한 주관적인 경험을 실험 참가들로부터 보고 받았다. 기본 주시눈 패턴과 SSQ 점수는 피어슨 상관분석 및 독립성분 t검정을 통해 유의성을 확인하고 다중회귀분석을 통해 예측모델을 도출하였다. 분석결과, 기본 주시눈 위치의 패턴 (PCPA & PCPR)은 SSQ 점수와 통계적으로 유의한 차이가 있었고 강한 혹은 중간 양의 상관관계가 있음을 확인하였다. 또한, 도출된 예측모델은 새로운 실험참가자 10명을 대상으로 정확도를 검증하였고 설문과 예측모델에 의한 SSQ 점수 사이에 강한 양의 상관관계와 낮은 편차가 있음을 확인하였다.

• 한국컴퓨터그래픽스학회논문지
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• 제27권3호
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• pp.55-63
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• 2021

본 연구는 모바일 가상현실에 적합한 이동 상호작용을 제공하기 위한 인터페이스를 제안하고 비교 실험을 통해 분석한다. 제안하는 인터페이스는 접근성과 활용성을 고려하여 모바일 HMD를 제외한 추가적인 장비를 사용하지 않는 것을 전제로 한다. 그리고 사용자의 시선을 활용하여 이동 상호작용을 제어하는 인터페이스를 두 단계로 나누어 설계한다. 핵심은 가상현실에서의 직선 이동이 유발시킬 수 있는 멀미 등의 부정적 요인의 발생을 최소화하는 것이다. 이를 위해 시선을 지면으로 향하여 이동하도록 전/후진 버튼으로 구성된 인터페이스, 실제 걷기 동작에서의 시선 변화를 고려하여 정면 상단에 좌, 우버튼으로 구성된 인터페이스의 두 단계를 설계한다. 제안한 인터페이스를 통한 이동 상호작용을 비교 분석할 수 있는 어플리케이션을 제작하고, 사용자를 대상으로 만족하는 인터페이스 경험과 이동 과정에서의 부정적 영향을 확인하기 위한 설문실험을 진행한다. 이를 통해 제안한 이동 상호작용이 사용자에게 만족하는 인터페이스 경험과 함께 멀미와 같은 부정적 영향을 감소시키는 것으로 확인되었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제22권4호
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• pp.345-352
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• 2021

육군은 교육훈련 효과를 향상시키기 위해 노력을 경주하고 있다. 그러나 실제 훈련 시 많은 제한사항으로 인해 실전적인 교육훈련이 제한된다. 이러한 제한사항을 극복하기 위해 가상현실 기술을 활용하고 있다. 가상현실 기술은 다양한 유형으로 발전하고 있으며, 육군은 비용 대 교육효과를 고려하여 가상현실 훈련체계를 도입할 필요가 있다. 육군은 실제 장비와 유사하게 제작된 고비용의 시뮬레이터형을 주로 사용하고 있다. 최근에는 HMD(Head Mounted Display, 이하 HMD)를 착용한 저비용의 몰입형 가상현실 훈련체계도 사용 중이다. 본 연구는 육군 방공학교에서 운영중인 시뮬레이터형과 몰입형 가상현실 훈련체계에 대한 비용 대 교육효과를 분석한다. 연구 방법은 첫 번째, 계층적 분석기법(AHP : Analytic Hierarchy Process, 이하 AHP)으로 교육효과를 분석한다. 두 번째, 비용은 가상현실 훈련체계의 제작 비용을 적용하여 비용 대 교육효과를 분석한다. 분석결과, 비용 대 교육효과는 몰입형이 시뮬레이터형보다 3.4배 높은 것으로 확인되었다. 이번 연구결과를 통해 가상현실 훈련체계의 비용 대 교육효과 분석을 위한 기초자료로 활용이 가능 할 것이다.

• 한국컴퓨터그래픽스학회논문지
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• 제28권5호
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• pp.1-11
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• 2022

게임엔전은 실감형 콘텐츠를 제작하는 데 있어서 최소한의 시각적 품질 보증과 함께 멀티 플랫폼 등의 지원으로 개발시간 단축 등 효율적인 콘텐츠제작이 가능하다는 이점이 있다. 최근 게임엔진은 가상현실 HMD(Head Mounted Display)를 활용하는 실감형 콘텐츠를 쉽고 빠르며 효과적으로 제작할 수 있는 다양한 기능들을 제공하고 있다. 따라서, 본 연구는 게임을 비롯하여 콘텐츠제작 산업 분야에서 많이 활용되는 유니티와 언리얼 게임엔진을 중심으로 오큘러스 퀘스트 2 HMD를 활용한 가상현실 콘텐츠제작에서의 개발환경에 관한 비교연구를 수행한다. 먼저 각 엔진이 제공하는 최소한의 기능과 설정이 포함된 가상현실 템플릿 프로젝트를 기반으로 오큘러스 퀘스트 2 HMD와 전용 컨트롤러를 활요하여 개발환경을 구축하는 기본 설정 과정을 비교한다. 다음으로 가상환경에서 상호작용할 수 있는 간단한 체험환경을 제시하고 전용 컨트롤러를 활용하기 위한 개발환경과 오큘러스 퀘스트 2에서 제공하는 손 추적기능을 통해 실제 손을 직접 활용하는 개발환경 구축과정을 엔진별로 비교한다. 이러한 과정을 통해 가상현실 개발환경을 구축하는 기본적인 처리 과정을 이해함과 동시에 엔진이 가지는 특징과 차이를 확인하여 다양한 실감형 콘텐츠제작에 응용할 수 있는 연구로 활용하고자 한다.