• 한국항행학회논문지
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• 제25권1호
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• pp.102-107
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• 2021

어린 환자들이 장기입원을 하는 경우 학교 수업을 쫓아가고, 사회성이나 감성을 기르기 위하여 소위 병원학교를 운영한다. 그러나 최근에는 코로나19로 인한 병원학교의 대면 수업은 전면 금지되었고, 어린 환자들에게도 비대면, 비접촉의 환경이 강화되었다. 증강현실 기술은 실제 생활과 유사한 환경과 사물, 캐릭터를 지닌 체험 콘텐츠의 제작을 가능하게 하여 병원 생활만 하는 어린 환자들의 상상력을 활성화하고 체험을 하게 함으로써 지식의 습득뿐만 아니라 대인관계 능력과 사회성을 향상할 것으로 기대된다. 본 연구에서는 증강현실 기능을 활용한 체험동화 콘텐츠를 제작하여, 비대면과 비접촉의 제한된 환경 안에서 힘들어 하는 어린 환자들에게 다채로운 모험과 깊이 있는 선택의 경험을 제공하고자 한다. 또한, 장기입원 환자 아이들은 본 연구에서 연구, 구현한 증강현실 체험동화 콘텐츠를 통하여 긍정적인 정서를 가져 병을 이겨낼 수 있다는 의지를 함양할 수 있을 것이다.

• 감성과학
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• 제26권4호
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• pp.103-114
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• 2023

증강현실은 가상현실과는 구별되는 개념으로, 실제 세계와 가상 세계의 요소가 혼합된 상호작용 환경이다. 본 연구는 가상현실 또는 일상에서 노출될 수 있는 일반적인 콘텐츠를 활용하여, 증강현실이 사용자 경험에 미치는 영향을 검증하였다. 본 연구에서는 증강현실 사이버 멀미를 유발하기 위해서 조건에 따라 증강현실 노출 시간과 콘텐츠의 움직임 속도를 조작하였다. 실험 과정에서 참가자는 증강현실 기기를 120분 동안 착용하고 30분씩 시뮬레이션 레이싱 게임을 시청하며 색 변화 탐지 과제를 수행하였고, 그로 인해 유발된 주관적인 불편감을 SSQ 설문지를 이용해 보고하였다. 실험 결과, 증강현실 노출 시간이 길어질수록 사이버 멀미는 점진적으로 증가하였으며 기기를 해제한 후에도 사이버 멀미는 지속되었다. 하지만, 움직임 속도는 사이버 멀미에 미미한 영향을 미쳤다. 특히, 메스꺼움 증상과 방향 감각 상실 증상이 높게 유발되는 가상현실과는 다르게 증강현실은 안구 운동 불편감에 대한 보고가 높게 관찰되었다. 본 연구는 증강현실 경험이 가상현실 경험과는 구별됨을 보여주며, 증강현실 경험으로 유발될 수 있는 인체 영향성을 다면적으로 측정했다는 점에서 의의가 있다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제24권4호
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• pp.481-488
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• 2020

최근 실감형 콘텐츠인 가상현실, 증강현실, 혼합현실 기술이 여행 및 관광 산업에서 확산되는 추세이며 다양한 스마트 관광 AR, VR 콘텐츠가 개발되고 있다. 기존에 사람들이 여행을 위해 책자나 인터넷을 주로 활용했지만 앞으로 VR, AR, MR 기술이 문화 여가 콘텐츠 소비에 더 활용될 것으로 보인다. 본 연구에서는 스마트 관광의 활성화를 위해 개발한 혼합현실 백제 능사 문화유산 현장 가이드 시스템을 설명한다. 본 연구에서는 몰입적인 혼합 현실 HMD를 사용하여 방문객들에게 백제 능사의 역사적, 문화적, 건축적 가치를 가상 체험을 통하여 보다 직관적이며 효과적으로 정보를 전달 받을 수 있도록 하였다. 문화유적 현장 가이드 시스템 모듈은 다양한 메타 데이터 서비스를 지원하며 스크립트 방식으로 지정하여 혼합현실 콘텐츠 개발에 쉽게 사용될 수 있다. 이 연구는 혼합 현실 기반 스마트 관광 콘텐츠 개발에 기여할 수 있을 것으로 기대한다.

• 전기전자학회논문지
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• 제26권2호
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• pp.150-159
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• 2022

본 논문에서는 증강현실(AR) 당구 콘텐츠를 위한 물리 시뮬레이션을 제안한다. 제안하는 증강현실 당구 콘텐츠에 대한 물리 시뮬레이션의 특징은 다음과 같다. 먼저, 증강현실 환경에서 실제와 비슷한 당구공의 움직임을 구현하기 위해 당구공에 적용되는 힘과 관성모멘트 계산을 하여 물리식을 도출한다. 다음에 타격 지점에 대한 가상 당구공의 회전과 관련된 가상 당구공의 속도와 각속도를 구한다. 다음으로, 가상 당구공의 움직임 궤적이 실제 당구공과 비슷한 움직임을 구현하기 위하여 입사벡터, 법선벡터, 반사벡터 등의 물리식을 도출하게 된다. 이러한 방정식을 증강현실 환경에 적용하여 AR 당구 콘텐츠를 구현할 수 있다. 이러한 물리 시뮬레이션은 사용자가 가상 당구대를 사용하여 실제와 유사함을 느낄 수 있도록 하며 실제 환경과 상호 작용하게 돕는다. 실험 결과 실제 당구공의 경로와 가상 당구공의 경로 사이의 정확도 범위는 97.75%~99.11%로 계산됐다. 따라서 본 논문에서 제안하는 증강현실 당구 콘텐츠에 대한 물리 시뮬레이션의 성능은 실제 당구공의 경로와 유사함을 확인하였다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제27권8호
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• pp.85-90
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• 2022

본 연구는 실제 카메라의 움직임과 동일한 가상 카메라의 움직임을 구현하기 위해 전통적인 모션그래픽 제작 방법이 가지고 있는 소요시간과 비용에 대한 단점을 줄이기 위해 AR Core 기반의 모바일 디바이스 실시간 트래킹 데이터를 이용하여 모션그래픽 가상카메라를 생성하는 방법을 제안했다. 제안하는 방법은 촬영 이후 저장된 비디오 파일에서의 트래킹 작업을 간소화하고, 촬영 단계에서 트래킹 성공 유무를 판단하기 위해 AR Core 기반 모바일 디바이스에서 촬영과 동시에 진행하는 방법이다. 실험결과 전통적인 방법과 비교하였을 때 모션그래픽 결과 이미지의 차이는 없었으나 300프레임(frame) 영상 기준 6분 10초의 시간이 소모된 반면에 제안한 방법은 이 단계를 생략할 수 있어 매우 높은 시간적 효율성을 갖는다. 현재 가상 증강 현실을 이용한 영상제작에 대한 관심과 다양한 연구가 진행되고 있는 시점에서 본 연구는 가상 카메라 생성과 매치 무빙 등에서 활용될 있을 것이다.

• 인터넷정보학회논문지
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• 제17권4호
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• pp.35-42
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• 2016

최근 제한적인 마커기반 증강현실의 여러 가지 단점들을 보완하기 위해 사용자의 얼굴, 발, 손 등을 활용한 비 마커기반 증강현실 시스템에 관한 연구들이 활발하게 진행되고 있는 추세이다. 또한 대부분의 기존 증강현실 시스템들은 사용자에게 보여주는 것과 기본적인 상호작용에 목표를 두고 강체를 증강하여 수행되는 경우가 많았다. 본 논문에서는 단지 보여주는 것에 국한되는 것이 아니라 여러 분야에서 활용이 가능한 변형물체를 사용자와의 상호작용을 바탕으로 시뮬레이션을 제공하는 비 마커기반의 증강현실 시스템을 설계 및 구현하였다. 변형물체는 질량-스프링 모델, 유한 요소 모델 두 가지 방법을 주로 사용하여 구현한다. 질량-스프링 모델은 실시간 시뮬레이션에 장점이 있으며 유한 요소 모델은 변형물체의 정밀함을 나타낼 때 장점을 가진다. 본 논문에서는 실시간으로 시뮬레이션을 목표로 하고 있기 때문에 질량-스프링 모델을 기반으로 하는 테트라헤드론 구조를 이용하여 변형물체를 구현하였다. 변형물체의 자연스러운 움직임을 실시간으로 시뮬레이션하기 위해 키넥트 SDK를 통해 사용자의 손의 위치를 추적 하고, 손의 위치 변화량을 바탕으로 힘을 계산한다. 이를 바탕으로 $4^{th}$ order Runge-Kutta Integration 수치적분법을 이용하여 물체의 다음 위치를 계산하여 시뮬레이션 하도록 하였다. 그리고 자연스러운 동작을 표현하기 위해서 사용자의 손을 통해 물체에 작용하는 힘이 너무 많이 작용하지 않기 위해 제스처에 임계값을 정하였으며 해당 임계값을 넘는 힘이 작용할 경우 임계값으로만 적용되도록 설정하였다. 각 실험을 5회씩 반복하였으며 실험에 따른 시뮬레이션 연산속도를 분석하였다. 본 논문을 통해 구현한 변형물체를 활용한 비 마커기반 증강현실 시스템을 바탕으로 기존의 강체 기반의 증강현실에서 활용하기 힘들었던 의료, 교육 및 다양한 방면으로 시뮬레이션이 가능할 것으로 기대한다.

• 한국HCI학회:학술대회논문집
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• 한국HCI학회 2008년도 학술대회 1부
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• pp.775-778
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• 2008

증강현실은 가상현실의 한 분야로 실제 환경에 가장 사물을 합성하여 원래의 환경에 존재하는 사물처럼 보이도록 하는 컴퓨터 그래픽 기법이다. 증강현실은 가상의 공간과 사물만을 대상으로 하는 기존의 가상현실과 달리 현실세계 기반위에 가상의 사물을 합성하여 현실세계 만으로는 얻기 어려운 부가적인 정보를 보강해 제공할 수 있는 특징을 가지고 있다. 실세계 기반위에 가상의 사물의 합성을 구현하는데 있어 중요하게 여겨지는 기반 기술인 레지스트레이션 방법이 있다. 레지스트레이션 방법은 실사영상과 3차원 그래픽 객체의 위치와 방향을 결정하는 방법으로서, 모델기반추적과 Move-Matching방법이 사용되고 있다. 본 논문에서는 모델기반추적방법에 대하여 물체 추적을 통한 물체의 정보와 색상 분포를 이용하여 각 장면간의 물체 추적을 통하여 전환되는 장면에서의 모델을 통해 상대적 좌표계를 생성하는 방법에 대하여 연구하였다.

• 디지털콘텐츠학회 논문지
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• 제11권2호
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• pp.243-251
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• 2010

본 논문에서는 2개의 입력영상장치를 통해 출력영상장치에 투영되는 실물 객체의 3D 정보를 추출하여 가상의 공간에 실물 객체를 위치한다. 객체는 모두 각 객체간 상호 3D 정보 및 위치정보를 인식함으로써 충돌처리를 유효화 시킨다. 본 논문에서 제안한 실물 객체의 3D 정보 추출 및 충돌처리는 객체간 상호작용에 있어 가장 기본적인 문제이기 때문에 증강현실에 있어서 무엇보다 선결해야 할 문제이다. 따라서 제안된 시스템에서는 이 문제를 해결하여 가상 공간에 존재하는 모든 객체간의 충돌을 유효화 시킴으로써 사용자의 현실감과 몰입감을 증대시킴을 목적으로 한다.

• 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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• 한국방송공학회 2009년도 IWAIT
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• pp.341-345
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• 2009

We present an augmented reality (AR) application for cell phone where users put a virtual pet on their palms and play/interact with the pet by moving their hands and fingers naturally. The application is fundamentally based on hand/palm pose recognition and finger motion estimation, which is the main concern in this paper. We propose a fast and efficient hand/palm pose recognition method which uses natural features (e.g. direction, width, contour shape of hand region) extracted from a hand image with prior knowledge for hand shape or geometry (e.g. its approximated shape when a palm is open, length ratio between palm width and pal height). We also propose a natural interaction method which recognizes natural motion of fingers such as opening/closing palm based on fingertip tracking. Based on the proposed methods, we developed and tested the AR application on an ultra-mobile PC (UMPC).

• 정보처리학회논문지B
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• 제16B권6호
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• pp.435-442
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• 2009

본 연구에서는 특정개인에 맞춘 정황정보를 제공할 수 있는 개인화 메세지 주석시스템을 제안한다. 본 시스템에서 컨텍스트는 사용자의 신 분, 위치, 시간등을 포함하는 실체로 정의하며 사용자의 정체는 개인화된 메세지 생성의 주된 데이터이다. 컨텍스트를 감지하기 위해 증강현실 기술이 사용되며, 사용자의 위치를 추적하기 위해 실제 물체에 마커가 부착된다. 증강현실 기술은 인간의 지각과 상호작용을 강화시키는 아주 효과적인 주석 방법으로 사용될 수있다. 메시지는 가상 문자메세지 또는 3차원 가상물체일 수 있다. 실험결과는 제안된 시스템이 실시간으로 효과적으로 작동됨을 보여주며 또한 개인화 메시지를 제공하는 모바일 서비스로 사용될 수 있음을 보였다.