• 로봇학회논문지
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• 제3권2호
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• pp.137-145
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• 2008

We present the initial results of on-going research for building a novel Mobile Haptic Interface (MHI) that can provide an unlimited haptic workspace in large immersive virtual environments. When a user explores a large virtual environment, the MHI can sense the position and orientation of the user, place itself to an appropriate configuration, and deliver force feedback, thereby enabling a virtually limitless workspace. Our MHI (PoMHI v0.5) features with omnidirectional mobility, a collision-free motion planning algorithm, and force feedback for general environment models. We also provide experimental results that show the fidelity of our mobile haptic interface.

• 한국CDE학회논문집
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• 제21권1호
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• pp.20-30
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• 2016

Recently immersive virtual reality (VR) becomes popular due to the advanced development of I/O interfaces and related SWs for effectively constructing VR environments. In particular, natural and intuitive manipulation of 3D virtual objects is still considered as one of the most important user interaction issues. This paper presents a comparative study on the manipulation and interaction of 3D virtual objects using different interfaces and interactions in three VR environments. The comparative study includes both quantitative and qualitative aspects. Three different experimental setups are 1) typical desktop-based VR using mouse and keyboard, 2) hand gesture-supported desktop VR using a Leap Motion sensor, and 3) immersive VR by wearing an HMD with hand gesture interaction using a Leap Motion sensor. In the desktop VR with hand gestures, the Leap Motion sensor is put on the desk. On the other hand, in the immersive VR, the sensor is mounted on the HMD so that the user can manipulate virtual objects in the front of the HMD. For the quantitative analysis, a task completion time and success rate were measured. Experimental tasks require complex 3D transformation such as simultaneous 3D translation and 3D rotation. For the qualitative analysis, various factors relating to user experience such as ease of use, natural interaction, and stressfulness were evaluated. The qualitative and quantitative analyses show that the immersive VR with the natural hand gesture provides more intuitive and natural interactions, supports fast and effective performance on task completion, but causes stressful condition.

• 한국실천공학교육학회논문지
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• 제1권1호
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• pp.44-50
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• 2009

가상현실은 실제와 유사하도록 컴퓨터가 생성한 가상의 공간과 사용자가 인터랙션을 할 수 있게 하는 기술을 의미한다. 멀티채널 디스플레이는 고해상도의 영상을 생성하여 사용자에게 전달하는 가상현실 플랫폼 중의 하나이다. 본 연구에서는 3차원 교육 콘텐츠를 피 교육자에게 몰입감 있게 설명할 수 있는 멀티채널 디스플레이 시스템을 구축하고 멀티채널 디스플레이용 반도체의 개념 및 제조 공정을 설명 할 수 있는 3차원 교육 콘텐츠를 구축한다.

• 스마트미디어저널
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• 제11권9호
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• pp.75-80
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• 2022

최근 현실감 있는 경험을 제공하기 위한 몰입형 가상현실(VR) 기술에 대한 연구 개발이 활발하게 진행되고 있다. 가상현실 참여자에게 실제와 유사한 실감적인 가상현실 체험을 제공하기 위해서는 실제 현실 공간에 존재하는 환경 및 객체의 정보를 정밀하게 캡처 및 복원하여 가상 환경 시스템의 모델 데이터로 적용한 시스템 구성이 필요하다. 이러한 가상 환경 구성에 필요한 실 데이터를 획득하기 위해서는 다수의 비정형 카메라를 활용한 셋업으로 이루어진다. 하지만, 다수의 비정형 위치의 카메라를 활용해 실제 공간에서의 3차원으로 구성된 정보를 획득할 경우 카메라의 개수 및 위치가 최적화되지 않아 복원의 오류가 발생할 수 있다. 또한, 정밀한 객체 복원을 위해 과도한 양의 비정형 카메라가 배치될 경우 비정형 카메라 배치에 따른 자원의 낭비 또한 발생할 수 있어 적절한 개수의 비정형 카메라가 배치되어야 한다. 본 논문에서는 3차원 공간 데이터를 복원 시 필요한 정보를 얻기 위해 배치되는 다수의 비정형 카메라를 최적화할 수 있는 최적 카메라 배치(Optimal Camera Placement) 학습 기법을 제안한다. 본 논문에서 제안한 방법을 통해 실제 환경 정보 획득 시 정확한 형태의 복원 데이터를 이용하여 가상 환경을 생성하고, 더욱 몰입도 높은 실감형 콘텐츠 시스템을 사용자에게 제공할 수 있다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제28권3호
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• pp.67-73
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• 2023

COVID-19의 영향으로 약 2년 1개월에 걸친 사회적 거리두기의 조치로 ICT 요소기술을 활용한 비대면 서비스들이 교육 분야뿐만 아니라 전분야로 확대되고 있다. 특히 메타버스(Metaverse) 플랫폼을 활용한 교육 프로그램들이 여러 분야로 확산되면서 교육자와 학습자가 에듀테크(Edutech)를 활용한 학습 경험이 많아지고 있지만 교육에 대한 몰입도나 집중력 저하 등 비대면 학습을 통한 문제점을 제기하고 있다. 본 논문에서는 비대면 학습을 통해 제기되고 있는 문제점을 극복하고 메타버스 기반 실감미디어 디지털 콘텐츠를 개발하여 교육 환경을 개선하고자 몰입형 메타버스 기반으로 VR(Virtual Reality)을 활용하여 군에서 필요로 하는 교육/훈련 콘텐츠와 교육환경을 구축하였다. 본 논문에서는 실제로 군 교육/ 훈련에 투입되는 학습자에게 HMD(Head Mounted Display)를 활용하여 가상환경에서 몰입도와 집중도를 높일 수 있도록 교육콘텐츠에 대한 시스템을 제시했으며, 교육훈련에 필요한 장비들을 실사화하여 몰입도를 더욱 향상시켰다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제25권8호
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• pp.1067-1073
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• 2021

가상 환경 속의 참여자는 가상 객체와의 상호작용을 통해 실제와는 다른 몰입감과 인지적 경험을 하게 된다. 최근에는 누구나 쉽고 저렴하게 가상 환경을 경험할 수 있는 스마트폰 기반의 머리 착용형 디스플레이(HMD)들과 광시야각의 고품질 HMD들도 폭넓게 상용화되고 있다. 하지만, HMD의 근본적 수렴-초점조절 불일치 구조와 현실 세계에서 학습된 인지 차이로 인한 어지러움, 메스꺼움 등의 부작용은 여전히 극복해야 할 문제로 남아 있다. 본 연구는 여러 인지 차이 요인 중 가상 객체와의 상호작용에 중요한 일관된 크기 인지에 초점을 두고 있다. 실제 환경에서 물체의 크기 인지에 영향을 주는 시각도가 가상 환경에서도 주된 요인인지 검증하고, 그 시각도와 가상 객체 크기 인지에 도움을 주는 환경 구성 요소인 그림자와 격자 표현과의 관계를 분석한다. 회귀 분석 결과 시야각이 작은 HMD 환경에서 시각도는 크기 인지에 영향을 미치며, 그림자와 격자 표현도 크기 인지와 유의미한 결과를 얻었다.

• International Journal of Internet, Broadcasting and Communication
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• 제15권4호
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• pp.215-222
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• 2023

Augmented reality (AR), which integrates virtual media into reality, is increasingly utilized across various industrial sectors, thanks to advancements in 3D graphics and mobile device technologies. The IT industry is thus carrying out active R&D activities about AR platforms. Google plays a significant role in the AR landscape, with a focus on ARCore services. An essential aspect of ARCore is the use of anchors, which serve as reference points that help maintain the position and orientation of virtual objects within the physical environment. However, if the accuracy of anchor positioning is suboptimal when running AR content, it can significantly diminish the user's immersive experience. We are to assess the performance of these anchors in this study. To conduct the performance evaluation, virtual 3D objects, matching the shape and size of real-world objects, we strategically positioned ourselves to overlap with their physical counterparts. Images of both real and virtual objects were captured from five distinct camera trajectories, and ARCore's performance was analyzed by examining the difference between these captured images.

• 한국실천공학교육학회논문지
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• 제5권1호
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• pp.40-44
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• 2013

본 연구에서는 학습자가 가상공간 내에서 교육 컨텐츠를 자연스럽게 조작할 수 있는 멀티모달 인터페이스 제어모듈을 제시한다. 제안하는 모듈은 사용자가 가상공간과 인터랙션을 할 때 사용자의 모션을 인식하고 인식된 정보를 무선통신을 통하여 가상공간으로 전달한다. 제안하는 입력장치는 햅틱 액츄에이터를 탑재하고 있어 교육 컨텐츠와 사용자의 인터랙션에 따른 햅틱 감각을 생성하여 사용자가 교육용 컨텐츠들을 쉽게 조작할 수 있게 해 준다.

• International journal of advanced smart convergence
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• 제10권3호
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• pp.72-80
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• 2021

Metaverse is an immersive 3D virtual environment, a true virtual artificial community in which avatars act as the user's alter ego and interact with each other. If we do not manage the hype for the metaverse, which has recently been receiving a surge in interest, the metaverse will fail to cross the chasm. In this study, to provide stakeholders with insights for the successful introduction and growth of the 3D immersive next-generation virtual world, metaverse, we analyzed user-side interest, media-side interest, and research-side interest. For this purpose, in this study, search traffic, news frequency and topic, and research article frequency and topic were analyzed. The methodology and results of this study are expected to provide insight for the stable success of metaverse transformation and the coexistence of the real world and the virtual world through hyper-connection and hyper-convergence.

• 국제학술발표논문집
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• The 9th International Conference on Construction Engineering and Project Management
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• pp.1187-1193
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• 2022

A construction site is a highly complex and constantly changing environment, where hazardous areas are difficult to detect if workers lack sufficient knowledge and awareness. Thus, frequent worker safety training is required. Numerous studies on using virtual reality (VR) for safety training were published. While they demonstrate the potential for improving the skills necessary to avoid accidents in the construction industry, they remain difficult to apply at actual construction sites. VR requires specialized hardware and software, limiting workers' access and restricting workers' participation in training sessions. As a result, this paper proposes multiple platforms for immersive virtual reality safety training (VRMP) based on Industry Foundation Classes (IFC) and web technologies such as immersive web (WebXR). The VRMP is compatible with mobile and desktop devices currently by workers and demonstrates scenario models familiar to workers. Also, it reduces development time by utilizing Building Information Models (BIM). Additionally, The VRMP collects data from workers in a virtual environment to assess each worker's safety level, assisting workers in effectively and comfortably gaining a better understanding and raising their awareness. This paper develops a case study based on the VRPM in order to assess its effectiveness.