• 반도체디스플레이기술학회지
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• 제22권4호
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• pp.172-178
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• 2023

With the expansion of metaverse content and hardware platforms, various interactions in the virtual world have been built, raising expectations for an increase in immersion which is a major element of the metaverse. However, among hardware platforms that increase virtual immersion elements, the typical HMD platform can be a barrier to new user inflows due to its high cost. Thus, this paper focused on improving virtual-to-real interactions by extracting motion data using relatively inexpensive webcam equipment in PC environments, utilizing Unity game engines, Photon unity network, multi-platform implementations, and Barracuda neural network inference libraries.

• 전자공학회논문지
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• 제52권6호
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• pp.117-125
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• 2015

앉아있는 시간이 긴 현대인들에게 바른 자세를 유지하도록 하는 것은 중요하다. 자세 교정을 위한 치료는 많은 시간과 비용이 소요되며, 전문의의 지속적인 관찰이 필요하다. 그러므로 사용자 스스로 자신의 자세를 판단하고 교정하기 위한 시스템이 필요하다. 본 논문에서는 사용자의 자세 데이터를 취득하여 취득된 자세가 정상자세인지 비정상자세인지 판단한다. 사용자의 자세 데이터 취득을 위해 관성 센서를 이용한 4개 관절 기반 모션캡쳐 시스템을 제안한다. 이 시스템을 통해 대상자의 자세 데이터를 취득하고, 취득한 데이터를 기반으로 특징을 추출하여 DB를 구축한다. 구축한 DB를 K-means 클러스터링 알고리즘을 이용하여 자세 학습을 수행한 후, 정상자세와 비정상자세를 분류한다. 관절의 회전각도, 위치정보, 분석정보를 이용하여 자세분류를 수행한 결과, 정상자세 판단 성공률은 99.79%로 나타났다. 이 결과로 미루어 4개 관절에 대한 특징을 이용하여 사용자의 자세를 판단 가능하며, 향후 척추질환 예방 시스템에 적용하여 사용자의 자세를 교정하는 데 도움을 줄 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국운동역학회지
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• 제21권1호
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• pp.85-95
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• 2011

Three-dimensional(3D) motion analysis is a useful tool for analyzing sports performance. During the last few decades, advances in motion analysis equipment have enabled us to perform more and more complicated biomechanical analyses. Nevertheless, considering the complexity of biomechanical models and the amount of data recorded from the motion analysis system, subsequent processing of these data is required for event-specific motion analysis. The purpose of this study was to develop a basic golf swing analysis algorithm using a state-of-the-art VICON motion analysis system. The algorithm was developed to facilitate golf swing analysis, with special emphasis on 3D motion analysis and high-speed motion capture, which are not easily available from typical video camera systems. Furthermore, the developed algorithm generates golf swing-specific kinematic and kinetic variables that can easily be used by golfers and coaches who do not have advanced biomechanical knowledge. We provide a basic algorithm to convert massive and complicated VICON data to common golf swing-related variables. Future development is necessary for more practical and efficient golf swing analysis.

• 디지털콘텐츠학회 논문지
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• 제18권8호
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• pp.1627-1633
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• 2017

인체의 댄스 학습은 실제로 수업을 참여하지 않고는 복잡하고 연속적인 신체 움직임으로 이루어진 전문가의 동작을 효과적으로 따라 하기는 어렵다. 본 논문에서는 인체 깊이 정보를 이용한 댄스 학습 시스템을 제안하고 있다. 제안한 시스템에서는 마커 프리 동작 갭쳐를 활용하여 댄스 전문가들로부터 다양한 예제 동작들을 갭쳐하고, 온라인 댄스 레슨에 사용하기 위해 동작 데이터베이스에 저장한다. 학생은 타블렛이나 키오스크 PC와 같은 사용자 단말기를 통해 데이터베이스에서 원하는 동작을 선택하고, 학습한 후 자신의 동작을 온라인 피드백을 받기 위해 강사에게 전송할 수 있다. 이 학습 과정에서 본 시스템은 네트워크 환경에서 학생과 강사가 효율적으로 동작 데이터를 교환하기 위해 빠르게 동작을 검색할 수 있는 방법과 다중 모드 화면을 제공한다. 실험 결과에 따르면 본 시스템은 학생들의 댄스 스킬을 주어진 시간 안에 향상시킬 수 있다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제19권5호
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• pp.1199-1206
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• 2015

본 논문은 위상분석 기법을 이용하여, 스켈레톤의 크기, 조인트의 개수, 조인트 이름이 다른 모션들에 대한 유사도를 자동으로 계산하는 알고리즘을 제안한다. 제안하는 알고리즘은 스켈레톤의 계층구조와 기본포즈를 분석하여 k 개의 조인트 그룹으로 자동 분류하며, 분류된 조인트 그룹은 조인트의 전역 위치를 이용한 포인트 클라우드로 변환된다. 이 때, 비교 대상이 되는 각 그룹의 포인트 클라우드 내 포인트의 위치는 스켈레톤의 크기를 고려하여 자동으로 조정되며, 포인트 개수 또한 자동으로 일치하게 된다. 비교 대상이 되는 두 포인트 클라우드들은 유사도 계산을 위해 거리 값을 최소로 하는 최적의 2D변환 행렬을 구하게 되며, 이 행렬을 적용 후 나타나는 포인트 간의 거리의 합을 최종 유사도 값으로 결정한다. 실험을 통해, 제안하는 알고리즘은 스켈레톤의 크기, 조인트의 개수, 조인트 이름에 상관없이 유사도 값을 계산해 줌을 알 수 있었다.

• 한국전문물리치료학회지
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• 제29권4호
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• pp.262-268
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• 2022

Background: Virtual reality (VR) programs based on motion capture camera are the most convenient and cost-effective approaches for remote rehabilitation. Assessment of physical function is critical for providing optimal VR rehabilitation training; however, direct muscle strength measurement using camera-based kinematic data is impracticable. Therefore, it is necessary to develop a method to indirectly estimate the muscle strength of users from the value obtained using a motion capture camera. Objects: The purpose of this study was to determine whether the pedaling speed converted using the VR engine from the captured foot position data in the VR environment can be used as an indirect way to evaluate knee muscle strength, and to investigate the validity and reliability of a camera-based VR program. Methods: Thirty healthy adults were included in this study. Each subject performed a 15-second maximum pedaling test in the VR and built-in speedometer modes. In the VR speedometer mode, a motion capture camera was used to detect the position of the ankle joints and automatically calculate the pedaling speed. An isokinetic dynamometer was used to assess the isometric and isokinetic peak torques of knee flexion and extension. Results: The pedaling speeds in VR and built-in speedometer modes revealed a significantly high positive correlation (r = 0.922). In addition, the intra-rater reliability of the pedaling speed in the VR speedometer mode was good (ICC [intraclass correlation coefficient] = 0.685). The results of the Pearson correlation analysis revealed a significant moderate positive correlation between the pedaling speed of the VR speedometer and the peak torque of knee isokinetic flexion (r = 0.639) and extension (r = 0.598). Conclusion: This study suggests the potential benefits of measuring the maximum pedaling speed using 3D depth camera in a VR environment as an indirect assessment of muscle strength. However, technological improvements must be followed to obtain more accurate estimation of muscle strength from the VR cycling test.

• 인터넷정보학회논문지
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• 제24권2호
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• pp.11-18
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• 2023

최근 음성 감정 인식(Speech Emotion Recognition, SER)분야는 음성 특징과 모델링을 활용하여 인식률을 개선하기 위한 많은 연구가 진행되고 있다. 기존 음성 감정 인식의 정확도를 높이기 위한 모델링 연구 이외에도 음성 특징을 다양한 방법으로 활용하는 연구들이 진행되고 있다. 본 논문에서는 음성 감정이 시간 흐름과 연관이 있음을 착안하여 시계열 방식으로 음성파일을 시간 구간별로 분리한다. 파일 분리 이후, 음성 특징인 Mel, Chroma, zero-crossing rate (ZCR), root mean square (RMS), mel-frequency cepastral coefficients (MFCC)를 추출하여서 순차적 데이터 처리에 사용하는 순환형 신경망 모델에 적용하여 음성 데이터에서 감정을 분류하는 모델을 제안한다. 제안한 모델은 librosa를 사용하여 음성 특징들을 모든 파일에서 추출하여, 신경망 모델에 적용하였다. 시뮬레이션은 영어 데이터 셋인 Interactive Emotional Dyadic Motion Capture (IEMOCAP)을 이용하여 recurrent neural network (RNN), long short-term memory (LSTM) and gated recurrent unit(GRU)의 모델들의 성능을 비교 및 분석하였다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제7권8호
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• pp.102-108
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• 2007

디지털 시대를 맞아 21세기 주목받는 문화산업 중에서도 가장 대표적인 게임산업은 최근 어느 때 보다도 그 관심도가 높아지고 있다. 2D 및 3D 애니메이션은 컴퓨터 기술의 발전과 더불어 보다 사실적인 동작표현에 맞추어 계속적인 성장과 발전을 이루고, 컴퓨터 하드웨어 및 소프트웨어 기술의 빠른 변화를 통하여 2D 및 3D 애니메이션 활용범위는 TV, 영화, GAME 산업 등에서 그 영역을 넓히고 있는 추세이다. 한편으로 최근 게임 그래픽의 추세는 2D의 단순조작 게임 중심에서 플레이어의 몰입감과 조작감을 높이는 3D 게임 그리고 3D 게임 캐릭터의 활성화로 2D에서 3D로 그 무게가 변화하고 있는 추세이다. 본 논문에서는 3D 게임 캐릭터의 실사움직임(Motion Capture)과 3D 캐릭터 애니메이션의 종류별, 형태별 모델분류를 하는데 그 의의를 두고 있다. 이를 위해 먼저 3D 게임 캐릭터의 개요 및 실사움직임 사례에 대해 알아보고, 그리고 3D 게임 캐릭터 애니메이션의 종류별 모델 분류, 형태별 모델 분류 데이터를 제안함으로써 향후 게임산업 및 디지털 콘텐츠 산업에 효율성이 높고 빠른 시간에 적용 가능한 캐릭터애니메이션 제작과정 및 3D 캐릭터 애니메이션 응용에 그 효과가 클 것으로 사료된다.

• 한국의류학회지
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• 제42권1호
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• pp.195-209
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• 2018

This study reviewed emerging trends in 3D technology adopted in apparel design research and product development for rapid prototyping and effective evaluation of product performance. Based on a literature review, the authors discussed technical advantages, practical merits and limitations, applications, and on-going developmental efforts of the following methodologies focusing on 3D body scanning and 3D motion capture, and 3D virtual fit simulation technologies. Such data-driven technical approaches observed in recent apparel design research and industry practice are expected to increasingly be adopted in the field to improve consumers' satisfaction with functionality, aesthetics, and comfort of a wide range of apparel products that include daily wear, sport apparel and protective clothing.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제8권1호
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• pp.28-36
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• 2002

Regarding efficient development of computer graphic animations, lots of techniques for editing or transforming existing motion data have been developed. Basically, the motion transformation techniques follow optimization process. To make the animation be natural, almost all the techniques utilize kinematics and dynamics in constructing constraints for the optimization. Since the kinematic and dynamic structures of virtual characters to be animated are very complex, the most time-consuming part is known to the optimization process. In order to suggest some guide lines to engineers involved in the motion transformation, in this paper, we analyze the computational complexities for typical motion transformation in quantitative manner as well as the possibility for parallel computation.