• 한국CDE학회논문집
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• 제13권5호
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• pp.323-333
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• 2008

Various virtual gloves have been developed for the past four decades. These gloves have sensors that can measure bending angles at finger joints and the positions as well as orientations of hands. Previous researches were mostly concentrated on utilizing different kinds of sensors. As the technology matured, more interests are given towards building virtual reality applications. Furthermore, due to the recent reduction of costs, these devices have been widely adopted. Our particular interest lies in three-dimensional applications where virtual objects are grasped and manipulated. For these applications, it is crucial to accurately measure finger joints angles for realistic object interactions with the virtual hand. With inaccurate measurements, virtual hands would penetrate inside virtual objects after they are grasped. Or alternatively, virtual objects would be grasped before hands are making any contacts with virtual objects. In this paper, we introduce new design of virtual gloves for improved finger joints measurements.

• 방송공학회논문지
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• 제26권6호
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• pp.704-713
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• 2021

본 연구는 사전에 VR(virtual reality) 콘텐츠 상황을 인지하고 활용함으로써 파악된 사용자의 의도와 사용자의 손과 해당 객체와의 기하학적 관계를 모두 고려하여, 선택될 가상 객체의 우선순위를 부여하는 방법을 제안한다. VR 콘텐츠에서 가상 객체를 집는 행위는 필수적이면서 가장 많이 사용되는 상호작용이다. VR 환경에서 가상 객체가 서로 가까이 위치해 있을 때, 사용자의 의도와 다른 가상 객체가 잡히는 상황이 발생한다. 이를 해결하기 위해 본 논문에서는 상황에 따라 적합하게 상호작용이 발생하기 위해, 사용자 의도와 사용자의 손과 가상 객체와의 거리에 각각 다른 가중치를 부여하여 우선순위를 도출하도록 하였다. 가상 객체의 개수와 가상 객체간의 거리 요소가 다양화된 상황에서 해당 방법을 적용하여 실험을 진행하였다. 실험 결과 가상 객체간의 밀도가 높고 서로간의 거리가 가까울 때, 상황 인지의 가중치 비율을 높여서 상호작용을 발생시켰을 경우 사용자의 만족도가 20.34% 증가하며 제안된 방법의 효과를 입증하였다. 제안된 방법이 사용자의 의도를 반영할 수 있는 상호작용 기술 향상에 이바지할 것으로 기대한다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2003년도 학술회의 논문집 정보 및 제어부문 A
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• pp.263-266
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• 2003

In this paper, we have proposed a realization method of tactile sense of virtual objects using multi-layer Neural Networks(NN). Inputs of the NN are position data of non-rigid objects and outputs of the NN are forces at that time and point. First, the position and forte data are measured from non-rigid objects (a sponge and a balloon) using two PHANToMS, one as a master and the other as a slave manipulator, then the data are used to train a multi-layer Neural Networks whose inputs and outputs are designed to represent tactile information. The trained Neural Networks is used to regenerate the tactile sense on the virtual objects graphically made by a computer, and one can feel a quite similar sense of touch by using the system while touching the virtual objects.

• 한국컴퓨터그래픽스학회논문지
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• 제25권3호
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• pp.115-122
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• 2019

본 연구에서는 사용자 참여를 유도하는 가상공간 스토리 북을 기획하고 구현하여 연구 실험 하였다. 구현한 스토리북은 시나리오를 진행하기 위해서 사용자가 적극적으로 시나리오상의 미션을 수행해야 시나리오가 진행이 되는 것이다. 가상공간 스토리 북의 시나리오를 진행하는 절차는 다음과 같다. 첫 번째, 프로젝션으로 가상공간을 구현한다. 두 번째, 시나리오에 맞추어 사용자는 실제 물체를 가져와 가상의 공간에 실제 물체를 삽입한다. 세 번째, 실제 물체와 대응되는 3D모델이 증강한다. 마지막으로 사용자는 증강된 이미지와 실제 물체를 자유롭게 제어함으로 가상공간에서 이루어지는 시나리오를 체험한다. 구현한 결과물은 3명의 5살 어린이들에게 유저 스터디를 진행하였다. 실험에 참여한 어린이는 가상공간 스토리북을 매우 잘 이해하는 모습을 보였으며 실제 물체를 가상의 공간에 집어넣는 과정을 이해하는 모습이 관찰되었다. 또한 어린이는 현실과 가상을 혼돈하지 않고 실제 물체와 가상 이미지를 구분하는 모습을 확인할 수 있었다. 결과적으로 가상공간 스토리 북을 통해 가상의 공간위에 실제 물체를 증강시키는, 방식을 가진 가상공간 스토리북의 가능성을 확인 할 수 있었다.

• 한국콘텐츠학회:학술대회논문집
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• 한국콘텐츠학회 2008년도 춘계 종합학술대회 논문집
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• pp.19-23
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• 2008

컴퓨터 그래픽스 기술의 발달은 영화, 게임 등 각종 엔터테인먼트 산업의 발전으로 이어졌으며, 가상의 공간상에 다양한 객체를 생성하고 동작을 제어하는 기술들도 급속도로 발달하고 있다. 특히 객체(캐릭터)는 컴퓨터 애니메이션 분야에 있어서 가상공간에 생기를 불어넣는데 아주 중요한 역할을 하고 있다. 가상의 공간상에서 많은 수의 객체가 애니메이션 될 경우 고정지형이나 객체 간의 충돌 등의 원치 않는 일이 발생하게 된다. 이런 문제의 해결을 위해서는 세부적인 제어기법이 필요하다. 본 논문에서는 가상의 수족관을 배경으로 하여 해저 지형과의 충돌 회피와 또 다른 객체와의 충돌 회피에 대한 제어 기법을 제시하고 구현한다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제4권4호
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• pp.618-632
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• 2010

This paper presents a novel approach to control the augmented reality (AR) objects robustly in a marker-less AR system by fingertip tracking and hand pattern recognition. It is known that one of the promising ways to develop a marker-less AR system is using human's body such as hand or face for replacing traditional fiducial markers. This paper introduces a real-time method to manipulate the overlaid virtual objects dynamically in a marker-less AR system using both hands with a single camera. The left bare hand is considered as a virtual marker in the marker-less AR system and the right hand is used as a hand mouse. To build the marker-less system, we utilize a skin-color model for hand shape detection and curvature-based fingertip detection from an input video image. Using the detected fingertips the camera pose are estimated to overlay virtual objects on the hand coordinate system. In order to manipulate the virtual objects rendered on the marker-less AR system dynamically, a vision-based hand control interface, which exploits the fingertip tracking for the movement of the objects and pattern matching for the hand command initiation, is developed. From the experiments, we can prove that the proposed and developed system can control the objects dynamically in a convenient fashion.

• 한국게임학회 논문지
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• 제21권1호
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• pp.91-98
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• 2021

본 논문은 뇌파를 이용하여 가상현실의 오브젝트와 실제 환경의 오브젝트를 동시 컨트롤하는 시스템에 대해 제안한다. 뇌파를 측정하여 사용자의 집중도를 파악하고 이를 수치화하여 가상과 현실의 오브젝트를 상승 혹은 하강시키는 시스템을 제안한다. 설계에 대한 테스트를 위해 웹 기반의 가상현실 시스템을 구현하였고 라즈베리파이를 이용하여 임베디드 시스템을 구현하였다. 뇌파를 이용하여 가상의 물체와 현실의 물체의 컨트롤이 가능한 것을 확인하였다. 이를 활용한 다양한 콘텐츠의 개발이 가능하다는 결과를 도출하였다.

• 한국CDE학회논문집
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• 제16권4호
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• pp.277-284
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• 2011

In tangible augmented reality (AR) environments for virtual prototyping, the user interacts with virtual products by manipulating tangible objects with his or her hands, but the user often encounter awkward situations in which his or her hands are occluded by augmented virtual objects, which reduces both immersion and ease of interaction. In this paper, we present how to resolve such hand region occlusion in order to enhance natural interaction and immersive visualization. In the AR environment considered, we use two types (product-type and pointer-type) of tangible objects for tangible user interaction with a virtual product of interest. Holding the tangible objects with his or her hands, the user can create input events by touching specified regions of the product-type tangible object with the pointer-type tangible object. We developed a method for resolving hand region occlusion frequently arising during such user interaction, It first detect hand region in a real image and refines the rendered image of the virtual object by subtracting the hand region from the rendered image, Then, it superimposes the refined image onto the real image to obtain an image in which the occlusion is resolved. Incorporated into tangible AR interaction for virtual prototyping of handheld products such as cellular phones and MP3 players, the method has been found by a preliminary user study that it is not only useful to improve natural interaction and immersive visualization of virtual products, but also helpful for making the users experience the products' shapes and functions better.

• 한국HCI학회:학술대회논문집
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• 한국HCI학회 2008년도 학술대회 1부
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• pp.801-806
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• 2008

본 논문에서는 증강현실 기술을 기반으로 증강 책이라는 응용 시스템을 제안한다. 증강 책은 실물 형태의 책을 사용하여 다양한 가상객체 및 가상공간에 대한 인터페이스 기능을 제공한다. 증강 책을 통해서 사용자는 입체적인 모습을 관찰할 수 있으며 또한 조작할 수 있다 가상 객체와의 조작을 위해서 페이지마커, 제어 마커, 참조 마커의 세가지 타입의 마커를 도입하였다. 마커를 움직이면서 사용자는 가상 객체를 조작할 수 있다. 실제 책의 내용이나 상품 카탈로그 등의 다양한 입체 컨텐츠들을 증강 책으로 제공할 수 있다. 본 논문에서 제안하는 증강 책은 실사 텍스쳐로 만든 포토 앨범 컨텐츠와 인테리어 컨텐츠 자동차 카탈로그 컨텐츠 등의 다양한 입체 컨텐츠의 제공에 사용될 수 있다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제19권9호
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• pp.666-673
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• 2019

몰입 가상현실 환경에서 사용자들은 다양한 가상객체들을 선택하여 목표로 하는 일을 수행할 수 있다. 사용자가 원하는 가상객체를 선택하기 위해서는 일반적으로 사용자의 시야에서 가상의 선분을 발사하여 그 선분과 객체가 일치되었을 때 객체를 선택하게 하는 Ray-Casting이나 여러 객체들을 동시에 선택해서 원하는 객체를 선택하는 Cone-Casting 기반의 객체선택 방법들이 널리 사용된다. 하지만 CAD에서 사용되는 가상객체들은 그 자체적으로 세부적인 작은 객체들로 구성되고 결합이 되어 있어서 사용자의 시야에서 원하는 객체를 기존 방법들로 선택하는 경우 사용자가 원하는 객체가 아니라 다른 객체가 선택되는 모호성 문제가 발생하여 원하는 객체를 선택하는데 문제가 발생하며, 그룹으로 객체를 선택하더라도 원하는 객체를 선택하기 위해서 결국 가상객체들의 위치 및 구조 등을 변경해야 하는 추가 작업을 해야 하는 문제가 발생한다. 본 논문에서는 가상객체가 여러 작은 세부적인 가상객체들로 구성이 되어 있더라도 이들이 가지고 있는 공간적인 연관 관계를 계산하고 이 연관 관계에 따라서 세부적인 가상객체들을 펼치거나 줄여서 사용자가 선택을 원하는 객체를 빠르고 정확하게 선택하는 방법을 제공한다. 본 논문에서는 본 논문에서 제안한 Adaptive-Casting 선택 방법과 기존의 Ray-Casting 과 Cone-Casting 방법들과 성능비교 실험을 하였다. 실험 결과 본 논문에서 제안한 방법이 사용자가 원하는 객체를 선택할 때 걸리는 속도가 가장 빠르면서 정확하다는 결과를 보여주었다.