• 대한기계학회논문집A
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• 제38권6호
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• pp.585-592
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• 2014

본 논문에서는 도마뱀 로봇 설계를 위한 생체운동 모사 다물체 동역학 시뮬레이터가 개발되었다. 시뮬레이터에 사용된 다물체-기구 동역학 모델은 상용 소프트웨어인 RecurDyn 에 쿠반에놀 도마뱀의 모션 캡쳐 데이터와 Micro-CT 데이터를 적용하여 생성되었다. 다양한 도마뱀의 보행 운동 특성 해석을 위해서 생체운동 시뮬레이터는 궤적 생성모듈, 역기구학 모듈, 역동역학 모듈로 구성된다. 궤적생성 모듈은 도마뱀의 속도에 따른 척추운동과 발 궤적을 생성한다. 또한, 도마뱀 로봇 설계를 위해서 역기구학을 통한 관절 각도 계산과 그를 통한 역동역학 해석으로 이동속도에 대한 요구 조인트 구동력을 생성한다.

• 만화애니메이션 연구
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• 통권37호
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• pp.221-245
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• 2014

1995년 세계 최초의 극장용 3D 컴퓨터 애니메이션 영화 "토이 스토리"의 흥행성공은 3D 컴퓨터 애니메이션의 산업적 발전에 큰 도약을 할 수 있는 계기를 만들었다. 이에 영향을 받아 TV용 3D 애니메이션 작품들이 다양하게 제작되었으며 게임 분야에서도 고화질의 3D 컴퓨터 애니메이션 게임들이 보편화되었다. 이와 같이 산업적 수요가 확대됨에 따라 막대한 제작 시간 및 비용 절감을 위한 기술적 발달이 활발하게 진행되어왔다. 이에 따라 전통적인 그림 애니메이션 제작 방식에 비하여 3D 컴퓨터 애니메이션의 제작 효율성은 비교를 할 수 없을 정도로 발전되어왔다. 본 논문에서는 3D 컴퓨터 애니메이션 제작의 효율성 제고를 위하여 얼굴 표정 애니메이션 마커리스(Markless 이하: 마커리스) 모션캡처 시스템들을 실험 및 비교분석하였다. 이미지 메트릭스(Image Metrics)사 제품인 페이스웨어(Faceware) 시스템은 모션캡처 인식 및 적용 과정의 복잡성은 있지만 정교함 측면에서 장점이 있으며, 페이스쉬프트(Faceshift)사 제품인 페이스쉬프트(Faceshift) 시스템은 실시간 모션 인식 및 적용의 신속성이 장점인 반면 정교함이 상대적으로 떨어진다는 결과를 도출하였다. 본 논문의 비교 분석 결과가 애니메이션 제작을 제작 할 때, 제작 시간 및 비용, 결과물의 정교함 정도 및 활용 매체에 따라 가장 효율적인 얼굴 표정 애니메이션 제작을 위한 모션캡처 및 키 프레임 애니메이션 제작 방식의 선택에 기초 자료가 되기를 기대한다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제12권2호
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• pp.119-126
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• 2012

최근 연구에서 모션 인식을 위해 여러 가지 인식 알고리즘을 사용하였다. 예를 들면, HMM, DTW, PCA 등의 기법을 이용하여 권투 모션을 인식하는 방법을 제시했다. 이러한 방법을 이용하기 위해서 연기자로부터 3차원 데이터를 얻기 위해 액티브 마커를 사용하여 손의 위치를 얻는다. 얻은 2차원 위치 정보는 다시 스테레오 기법을 이용하여 3차원 정보로 전환하여 구한다. 본 논문에서는 3차원 모션 데이터를 얻는 방법을 깊이 맵에 대한 알고리즘을 이용하여 구하였다. 그리고 3차원 위치 데이터 정보의 정확성 나타냈으며, 그리고 모션 동작에 대한 인식을 실험을 하였고, 그 실험 결과에 대해서 언급했다.

• 전기학회논문지
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• 제62권10호
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• pp.1436-1443
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• 2013

A variety of studies on imitating the skeletal structure and the gait of legged animals have been done in order to develop walking robots which have an ability to adapt to atypical environments. In this paper, we analyzed the gait of a Bearded dragon lizard using the motion capture system, proposed a calibration scheme of the motion data and generated the trotting gait of a lizard based on the calibrated data. Also, we constructed the dynamic model based on the biometric data of a Bearded dragon lizard and applied the trotting gait of the lizard to the dynamic model. We verified the validity of the gait with the commercial dynamic simulation software.

• 한국컴퓨터그래픽스학회논문지
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• 제19권4호
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• pp.13-22
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• 2013

모션 캡처 장치는 자연스러운 인체 동작을 생성하는 것을 용이하게 하여 영화, 컴퓨터 게임, 컴퓨터 애니메이션 등 여러 분야에서 폭넓게 사용되고 있다. 그 중 관성 센서를 활용한 모션 캡처 장치는 보다 널리 사용되고 있는 광학 모션 캡처 장비에 비해 소요 공간과 비용 측면에서 이점을 가지고 있으나 비교적 높은 노이즈로 인해 측정 결과의 정밀도가 떨어지는 단점이 있다. 특히 관성 센서에 포함되어 중력 방향을 계측하는 가속도 센서는 센서의 선형 가속 운동으로 인해 중력 방향의 계측 정밀도가 떨어지는 문제를 갖는다. 본 논문에서는 관절체에 부착된 센서의 자세 측정 정확도를 높이기 위해 가속도 센서에서 선형 가속도 성분을 제거하는 기법을 제안한다. 아울러 센서가 부착되어 있는 관절체의 회전축 및 센서의 부착 위치를 보정하는 기법을 소개한다. 이 보정 기법은 관성 센서가 관절체의 임의의 위치와 방향으로 부착되는 것을 가능하게 한다.

• 로봇학회논문지
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• 제12권2호
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• pp.239-247
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• 2017

The purpose of this study is to develop a motion generation technique based on a double inverted pendulum model (DIPM) that learns and reproduces humanoid robot (or virtual human) motions while keeping its balance in a pattern similar to a human. DIPM consists of a cart and two inverted pendulums, connected in a serial. Although the structure resembles human upper- and lower-body, the balancing motion in DIPM is different from the motion that human does. To do this, we use the motion capture data to obtain the reference motion to keep the balance in the existence of external force. By an optimization technique minimizing the difference between the motion of DIPM and the reference motion, control parameters of the proposed method were learned in advance. The learned control parameters are re-used for the control signal of DIPM as input of linear quadratic regulator that generates a similar motion pattern as the reference. In order to verify this, we use virtual human experiments were conducted to generate the motion that naturally balanced.

• PNF and Movement
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• 제18권2호
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• pp.287-296
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• 2020

Purpose: The study aims were to develop a wearable inertial sensor-based gait analysis device that uses machine learning algorithms, and to validate this novel device using temporal gait parameters. Methods: Thirty-four healthy young participants (22 male, 12 female, aged 25.76 years) with no musculoskeletal disorders were asked to walk at three different speeds. As they walked, data were simultaneously collected by a motion capture system and inertial measurement units (Reseed®). The data were sent to a machine learning algorithm adapted to the wearable inertial sensor-based gait analysis device. The validity of the newly developed instrument was assessed by comparing it to data from the motion capture system. Results: At normal speeds, intra-class correlation coefficients (ICC) for the temporal gait parameters were excellent (ICC [2, 1], 0.99~0.99), and coefficient of variation (CV) error values were insignificant for all gait parameters (0.31~1.08%). At slow speeds, ICCs for the temporal gait parameters were excellent (ICC [2, 1], 0.98~0.99), and CV error values were very small for all gait parameters (0.33~1.24%). At the fastest speeds, ICCs for temporal gait parameters were excellent (ICC [2, 1], 0.86~0.99) but less impressive than for the other speeds. CV error values were small for all gait parameters (0.17~5.58%). Conclusion: These results confirm that both the wearable inertial sensor-based gait analysis device and the machine learning algorithms have strong concurrent validity for temporal variables. On that basis, this novel wearable device is likely to prove useful for establishing temporal gait parameters while assessing gait.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제16권4호
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• pp.872-878
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• 2012

본 논문은 사람 팔의 움직임 감지 시스템을 제안한다. 기존의 모션측정 장비들은 고가이거나 혹은 특수한 장소가 따로 필요하였다. 또한 측정한 데이터들을 필요한 데이터로 변환하는 추가적인 시간도 필요하였다. 본 논문에서는 사람이 입을 수 있으며 가격이 매우 저렴하고 추가적인 데이터 변환이 필요 없는 시스템을 개발 하였다.

• 한국정보과학회논문지:소프트웨어및응용
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• 제35권11호
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• pp.671-680
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• 2008

모션 캡쳐 장비는 사람의 자연스러운 행동이나 동작 정보를 정밀하게 얻기 위해 널리 이용되며, 영화나 게임과 같은 콘텐츠 제작 시에 자주 활용된다. 하지만 모션 캡쳐 장비가 고가이고 이용하기 불편하기 때문에 대부분의 경우 한번 입력받은 데이타를 모션별로 분할하고 상황에 맞게 재결합하여 이용하며, 입력 데이타를 모션별로 분할하는 작업은 대부분 수동으로 이루어진다. 이 때문에 캡쳐된 모션 데이타를 자동으로 분할하기 위한 연구들이 최근 다양하게 시도되고 있다. 기존의 연구들은 크게 각 프레임의 전역적 특징을 고려하는 오프라인 방법과 이웃하는 프레임 사이의 유사도를 고려하는 온라인 방법으로 나누어진다. 본 논문에서는 온라인과 오프라인 방법을 통합한 그래프 기반의 하이레벨 모션 분할 방법을 제안한다. 하이레벨 모션은 모션 내에서 반복되는 프레임을 포함하는 특징을 가지고 있다. 우리는 이 특징을 기반으로 이웃하는 프레임뿐만 아니라 일정시간내의 모든 프레임 사이의 유사도를 고려하는 그래프를 생성하며, 그래프의 정점(vertex)에는 프레임 정보를 간선(edge)의 가중치는 두 프레임 사이의 유사도를 반영한다. 그래프를 분할하기 위해 분할된 간선의 가중치를 전역적으로 최소화할 수 있는 normalized cuts을 이용하며, 분할된 정점의 집합은 하이레벨 모션을 의미한다. 결과적으로 제안된 방법은 이웃하는 프레임뿐만 아니라 일정시간내의 모든 프레임 사이의 유사도를 반영하는 그래프를 전역적으로 최소화함으로써 온라인과 오프라인 방법을 동시에 고려할 수 있으며, 실험에서 제안된 방법은 기존의 오프라인 방법 중 하나인 GMM과 온라인 방법 중 하나인 PEA를 이용한 방법보다 좋은 결과를 보였다

• 센서학회지
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• 제27권2호
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• pp.86-92
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• 2018

In recent times, motion capture technology using inertial measurement unit (IMU) sensors has been actively used in sports. In this study, we developed a canoe paddle, installed with an IMU and a water level sensor, as a system tool for training and calibration purposes in water sports. The hardware was fabricated to control an attitude heading reference system (AHRS) module, a water level sensor, a communication module, and a wireless charging circuit. We also developed an application program for the mobile device that processes paddling motion data from the paddling operation and also visualizes it. An AHRS module with acceleration, gyro, and geomagnetic sensors each having three axes, and a resistive water level sensor that senses the immersion depth in the water of the paddle represented the paddle motion. The motion data transmitted from the paddle device is internally decoded and classified by the application program in the mobile device to perform visualization and to operate functions of the mobile training/correction system. To conclude, we tried to provide mobile knowledge service through paddle sport data using this technique. The developed system works reasonably well to be used as a basic training and posture correction tool for paddle sports; the transmission delay time of the sensor system is measured within 90 ms, and it shows that there is no complication in its practical usage.