• Transactions on Control, Automation and Systems Engineering
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• 제2권4호
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• pp.285-297
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• 2000

One of the research objectives in the area of multimedia human-computer interaction is the application of artificial intelligence and robotics technologies to the development of computer interfaces. This involves utilizing many forms of media, integrating speed input, natural language, graphics, hand pointing gestures, and other methods for interactive dialogues. Although current human-computer communication methods include computer keyboards, mice, and other traditional devices, the two basic ways by which people communicate with each other are voice and gesture. This paper reports on research focusing on the development of an intelligent multimedia interface system modeled based on the manner in which people communicate. This work explores the interaction between humans and computers based only on the processing of speech(Work uttered by the person) and processing of images(hand pointing gestures). The purpose of the interface is to control a pan/tilt camera to point it to a location specified by the user through utterance of words and pointing of the hand, The systems utilizes another stationary camera to capture images of the users hand and a microphone to capture the users words. Upon processing of the images and sounds, the systems responds by pointing the camera. Initially, the interface uses hand pointing to locate the general position which user is referring to and then the interface uses voice command provided by user to fine-the location, and change the zooming of the camera, if requested. The image of the location is captured by the pan/tilt camera and sent to a color TV monitor to be displayed. This type of system has applications in tele-conferencing and other rmote operations, where the system must respond to users command, in a manner similar to how the user would communicate with another person. The advantage of this approach is the elimination of the traditional input devices that the user must utilize in order to control a pan/tillt camera, replacing them with more "natural" means of interaction. A number of experiments were performed to evaluate the interface system with respect to its accuracy, efficiency, reliability, and limitation.

• 한국컴퓨터그래픽스학회논문지
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• 제28권3호
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• pp.79-89
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• 2022

최근 스마트폰이 널리 보급되고 모바일 기기의 그래픽스 처리 성능이 발전함에 따라 아이들의 물리적인 활동을 돕는 다양한 모바일 애플리케이션들이 연구되고 있다. 본 논문에서는 인공지능과 증강현실 기술을 활용해 모래성 쌓기 놀이를 안내하는 모바일 애플리케이션 SandUp을 제안한다. 모래성을 쌓는 과정에서 아이는 모바일 증강현실 기술을 활용해 제시된 목표 모래성을 현실 세계에 증강하여 살펴볼 수 있다. 또한, SandUp은 모래성의 완성을 돕기 위해 단계적으로 필요한 모래 모양과 Task를 알려주고, 모바일 폰의 카메라와 딥러닝 인식모델을 이용해 실시간으로 현재 진행 상황을 인식하고 시각적, 청각적 피드백을 제공한다. 우리는 Flutter와 TensorFlow Lite를 이용해 SandUp 앱의 프로토타입을 구현하였다. 제안하는 SandUp 앱의 사용성과 효과를 평가하기 위해 성인을 대상으로 설문조사를 수행하고 앱이 목표로 한 4-7세 아이들을 모집하여 실험을 진행했다. 실험 결과와 학부모의 피드백을 분석하여 앱의 발전 가능성 및 개선점을 도출하고 향후 연구 방향을 제시한다.

• Journal of Computational Design and Engineering
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• 제1권2호
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• pp.103-115
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• 2014

The engineering design process is a creative process, and the designers must repeatedly apply Undo/Redo operations to modify CAD models to explore new solutions. Undo/Redo has become one of most important functions in interactive graphics and CAD systems. Undo/Redo in a collaborative CAD system is also very helpful for collaborative awareness among a group of cooperative designers to eliminate misunderstanding and to recover from design error. However, Undo/Redo in a collaborative CAD system is much more complicated. This is because a single erroneous operation is propagated to other remote sites, and operations are interleaved at different sites. This paper presents a multi-user selective Undo/Redo approach in full distributed collaborative CAD systems. We use site ID and State Vectors to locate the Undo/Redo target at each site. By analyzing the composition of the complex CAD model, a tree-like structure called Feature Combination Hierarchy is presented to describe the decomposition of a CAD model. Based on this structure, the dependency relationship among features is clarified. B-Rep re-evaluation is simplified with the assistance of the Feature Combination Hierarchy. It can be proven that the proposed Undo/Redo approach satisfies the intention preservation and consistency maintenance correctness criteria for collaborative systems.

• 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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• 제34권1호
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• pp.38-48
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• 2007

본 논문에서는 NURBS(Non-Uniform Rational B-Splines)로 표현된 3차원 곡면을 복원하기 위한 영상 기반 곡면 모델링 기법을 제안한다. 카메라 보정이 수행된 복수의 영상으로부터 사용자가 대응곡선을 지정하면 카메라의 정보를 이용하여 대응 곡선의 3차원 복원을 수행한다. 사용자 인터페이스에 의해 각 영상에서 곡선을 지정하기 위하여 본 논문에서는 NURBS 곡선을 이용하였으며 bilinear surface, ruled surface, generalized cylinder, surface of revolution등의 기본 곡면뿐 아니라 skinned surface, swept surface, boundary patch등의 고급 곡면 생성을 지원하여 다양한 모양의 곡면 물체를 모델링 할 수 있다. 또한 영상을 기반으로 view-dependent 텍스처 생성방법을 지원하여 좀더 사실적인 곡면의 복원을 수행한다. 생성된 3차원 곡선 또는 곡면은 VRML과 같은 표준 형식으로 출력하여 재사용할 수 있다.

• 한국컴퓨터그래픽스학회논문지
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• 제17권3호
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• pp.1-7
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• 2011

최근에 GPU 기반의 볼륨 광선 투사법을 가속화하는 기법들이 많이 연구되고 있다. 하지만 이런 기법들은 CPU-GPU간 데이터 전송 시 병목 현상을 야기하고 계층구조를 표현하기 위한 추가적인 GPU 메모리 공간이 필요할 뿐만 아니라 불투명도 전이 함수가 변경되었을 때 실시간에 대응하지 못하는 문제점들이 발생할 수 있다. 본 논문에서는 이러한 문제점들을 해결하기 위해 GPU 기반의 효율적인 빈 공간 도약 기법을 제안한다. 브릭(brick) 안에 포함되는 복셀들의 최대 밀도 값을 하나의 정점에 저장하고 불투명도 전이 함수에 의하여 투명하다고 판별된 정점들을 기하 쉐이더에서 삭제한다. 이 정점들을 랜더링 시간에 기하 쉐이더의 입력 값으로 사용해 투명하지 않은 영역의 바운딩 박스를 만들어 광선이 효과적으로 진행하도록 한다. 생성된 정점들은 렌더링 중에 시점의 변화에 무관하게 사용할 수 있지만 불투명도 전이 함수가 변경되면 투명하지 않은 정점들을 다시 생성해야 한다. 이는 기하 쉐이더를 통해서 GPU 안에서 고속으로 생성되기 때문에 대화식 처리가 가능하다. 제안하는 방법은 기존 광선 투사법의 결과와 동일한 영상을 생성하며 렌더링 속도는 기존의 방법에 비해 최대 10배 이상 향상되었다.

• Journal of Ubiquitous Convergence Technology
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• 제2권2호
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• pp.67-77
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• 2008

Representation of various types of information in an interactive virtual reality environment on mobile devices had been an attractive and valuable research in this new era. Our main focus is presenting spatial indoor location sensing information in 3D perception in mind to replace the traditional 2D floor map using handheld PDA. Designation of 3D virtual reality by Virtual Reality Modeling Language (VRML) demonstrates its powerful ability in providing lots of useful positioning information for PDA user in real-time situation. Furthermore, by interpolating portal culling algorithm would reduce the 3D graphics rendering time on low power processing PDA significantly. By fully utilizing the CC2420 chipbased sensor nodes, wireless sensor network was established to locate user position based on Received Signal Strength Indication (RSSI) signals. Implementation of RSSI-based indoor tracking method is low-cost solution. However, due to signal diffraction, shadowing and multipath fading, high accuracy of sensing information is unable to obtain even though with sophisticated indoor estimation methods. Therefore, low complexity and flexible accuracy refinement algorithm was proposed to obtain high precision indoor sensing information. User indoor position is updated synchronously in virtual reality to real physical world. Moreover, assignment of magnetic compass could provide dynamic orientation information of user current viewpoint in real-time.

• 대한산업공학회지
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• 제11권1호
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• pp.21-32
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• 1985

Presented in this paper is a procedure of developing graphical simulation software for planning robot welding processes. Welding is by far the highest application area for industrial robots, and it has been in great need of such a simulator in designing robot work cells, in justifying the economics of robot welding and in planning robotized welding operations. The model of a robot welding cell consists of four components: They are an welding structure which is a collection of plates to be welded, a positioner to hold the welding structure, a robot with a weld torch, and a set of welding lines (in case of arc welding). Welding structure is modeled by using the reference plane concept and is represented as boundary file which is widely used in solid modeling. Robot itself is modeled as a kinematic linkage system. Also included in the model are such technical constraints as weaving patterns and inclination allowances for each weld joint type. An interactive means is provided to input the welding structure and welding lines on a graphics terminal. Upon completion of input, the program displays the welding structure and welding lines and calculates the center of mass which is used in determining positioner configurations. For a given positioner and robot configuration, the welding line segments that can be covered by the robot are identified, enabling to calculate the robot weld ratio and cycle time. The program is written in FORTRAN for a VAX computer with a Tektronix 4114 graphic terminal.

• 한국산업정보학회논문지
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• 제12권1호
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• pp.72-79
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• 2007

협동적 음악기기로 개발된 재모드럼을 분석하고 다수의 사용자들이 상호작용 소에서 협동성 증진 게임을 진행할 수 있는 기능성 게임 플랫폼으로서의 한국형 코모드럼을 제안하였다. 한국의 장구를 응용한 터치와 속도, 방향을 인지하는 입력 인터페이스 설계 그리고 LCD또는 PDP를 활용한 게임 시스템으로서 코모드럼은 4명의 게이머들이 동시에 참여하여 게임의 미션을 협동적으로 해결하는 특성이 있다. 입력장치의 구체적인 설계와 기능성 게임으로서 코모드럼의 응용 영역을 소개한다.

• 한국콘텐츠학회:학술대회논문집
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• 한국콘텐츠학회 2006년도 춘계 종합학술대회 논문집
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• pp.215-219
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• 2006

일반적으로 정적인 공간에서 게이머 단독으로 진행하는 게임의 만족도는 높게 나타난다. 그러나 이들 게임에는 공격적, 폭력적 양상의 비교육적인 측면도 없지 않다. 또한 장시간 게임 활동에 따른 정신적, 신체적 폐해가 게임 중독으로까지 이어져 사회문제로 대두되고 있는 것이 현실이다. 최근, 이러한 문제점의 대안으로 가족이 참여하거나 하나의 미션을 협력하여 해결하는 협동게임이 연구되고 있다. 본 논문에서는 협동적 음악기기로 개발된 재모드럼을 분석하고 4명이 참여하여 게임 콘텐츠에 따라 각자, 2인1조 또는 4인1조의 형태로 협동성 증진 게임을 진행할 수 있는 한국형 코모드럼을 제안하였다. 또한 한국의 장구를 응용한 사용자 인터페이스 설계와 활용방안을 소개한다.

• 한국HCI학회:학술대회논문집
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• 한국HCI학회 2007년도 학술대회 3부
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• pp.326-333
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• 2007

To simulate solid dynamics,a we must com-pute the mass, the center of mass, and the products of inertia about the axes of the body of interest. These mass property computations must be continuously re-peated for certain simulations with rigid bodies or as the shape of the body changes. We introduce a GPU-friendly algorithm to approximate the mass properties for an arbitrarily shaped body. Our algorithm converts the necessary volume integrals into surface integrals on a projected plane. It then maps the plane into a frame-buffer in order to perform the surface integrals rapidly on the GPU. To deal with non-convex shapes, we use a depth-peeling algorithm. Our approach is image-based; hence, it is not restricted by the mathematical or geometric representation of the body, which means that it can efficiently compute the mass properties of any object that can be rendered on the graphics hardware. We compare the speed and accuracy of our algorithm with an analytic algorithm, and demonstrate it in a hydrostatic buoyancy simulation for real-time applications, such as interactive games.