• 로봇학회논문지
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• 제12권2호
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• pp.184-193
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• 2017

This work shows how to create an algorithm and implementation for motion and image matching between a vehicle simulator and Unity 3D based virtual object. The motion information of the virtual vehicle is transmitted to the real simulator via a RS232 communication protocol, and the motion is controlled based on the inverse kinematics solution of the platform adopting rotary-type six actuators driving system. Wash-out filters to implement the effective motion of the motion platform are adopted, and thereby reduce the dizziness and increase the realistic sense of motion. Furthermore, the simulator system is successfully designed aiming to reducing size and cost with adaptation of rotary-type six actuators, real driving environment via VR (Virtual Reality), and control schemes which employ a synchronization between 6 motors and 3rd order motion profiles. By providing relatively big sense of motion particularly in impact and straight motions mainly causing simulator sickness, dizziness is remarkably reduced, thereby enhancing the sense of realistic motion.

• 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.

• 한국시뮬레이션학회:학술대회논문집
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• 한국시뮬레이션학회 1998년도 추계학술대회 및 정기총회
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• pp.170-173
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• 1998

본 연구에서는 시뮬레이터나 그와 유사한 가상현실환경(Virtual Reality Environment ; VRE)에서 일어날 수 있는 Simulator Sickness가 어떤 사람들에게 쉽게 발생하는지를 예측하기 위하여 다중선형회귀(Multiple linear regression) 방정식으로 예측회귀모형을 제시하였다. 이 회귀모형에서의 종속변수는 김도희 외(1998)에 의해 개발된 RSSQ의 종합점수이고, 독립변수는 실제운전경력에 1을 더한 값에 나이를 곱한 값, 과거 멀미를 경험한 정도, 1주일 평균 동화상 시간, 현재의 건강상태로 되어져 있다. 이 회귀모형의 R2값은 약 0.52로 Kolasinski(1996)의 모델보다 설명력이 18% 증가하였고, 부수적인 별도의 실험을 하지 않고도 간단한 개인 신상에 관한 간단한 자료만으로도 훨씬 좋은 결과를 예측할 수 있게 되었다. 따라서 시뮬레이터나 가상현실에서 일어나는 Simulator Sickness가 어떠한 사람에게 걸리기가 쉬운지를 쉽게 예측할 수 있게 되었고, 이러한 사람들에게는 시뮬레이터나 가상현실의 이용을 자제시키거나 주의를 주어 특별관리 함으로써 시뮬레이터나 가상현실을 운영하는데 많은 도움을 줄 수 있을 것이다.

• International Journal of Advanced Culture Technology
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• 제11권4호
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• pp.74-80
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• 2023

Currently, hardware companies such as Oculus, Samsung, and HTC are producing virtual reality devices, and game software development companies are developing or servicing VR games using these devices. Accordingly, the VR game market is expected to continue to grow in the future. However, in order for the VR game market to become active, various problems raised during game development and service must be resolved. This paper investigates solutions to problems raised during the development and service of VR games, such as cyber sickness, risk of injury due to environmental restrictions during play, and reconnection induction problems. Cybersickness can be alleviated by utilizing multiple GPUs for each display processing to achieve higher frame rates and optimizing play space design. Environmental constraints during play can be mitigated by optimizing space design, and the problem of inducing reconnection can be solved by continuously providing the motivation and purpose used in existing game methods. Through this, we were able to apply it to develop VR content that can be played continuously.

• 방송공학회논문지
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• 제27권5호
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• pp.629-637
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• 2022

본 연구는 HMD를 착용하고 사용자가 이동하였을 때, 현실세계에서의 제한된 물리적 공간과 확장된 가상공간에서의 사용자 움직임 차이를 거의 느끼지 않도록 도와주는 방향전환보행(RDW) 기술 활용에 대한 실험이다. Unity3D와 같은 3D 공간 구현 소프트웨어들에 탑재되어 있는 RDW 기능은 사용자의 시각에 따라 가상공간을 조금씩 왜곡시켜 사용자의 방향 전환을 유도하는 데 유용하게 사용된다. 하지만 RDW 왜곡률을 과도하게 사용하면 부조화가 발생할 가능성이 크다. 특히 사용자의 사이버멀미를 유발하는 오류를 범하기 쉽다. 사용자가 장시간 HMD를 착용하고도 피로감 및 사이버멀미를 느끼지 않도록 가상환경에서의 RDW 데이터 값을 획득하는 것은 중요하다. 본 연구는 사용자의 방향전환보행이 안전하게 이행되는가를 실험하여 아이템 및 장애물 배치 데이터를 본 실험을 통해 획득하였다. 실험 결과로 얻은 RDW 데이터들은 가상공간에 아이템 배치 및 장애물 배치에 활용되었다.

• Physical Therapy Rehabilitation Science
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• 제13권2호
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• pp.187-195
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• 2024

Objective: Physical activity can promote physical and mental well-being. University students are more sedentary recently due to the increased use of computers and other technology. The aim of this study was to investigate differences between immersive 360-degree virtual cycling (IVC) and virtual cycling with head-mounted display (VCHMD) on aerobic capacity and usability in young adults. Design: A crossover study. Methods: Twenty-five university students (13 male, 12 female) participated in this study and completed 2 separate 30 min cycling sessions, such as IVC and VCHMD. In the IVC, participants rode on a stationary cycle while watching curved TV where recorded video was played. To enhance the sense of realism, auditory stimulation was given to the headset, and the gyroscope sensor was used to track the screen as the head moved. In the VCHMD, participants rode on the stationary cycle with head-mounted display, and other conditions were the same as IVC. Participants were assessed the aerobic capacity which included gas analyzer and portable near-infrared spectroscopy, and usability which included simulator sickness questionnaire and system usability scale. Results: Aerobic capacity was significantly difference in the IVC compared with the VCHMD except for the total hemoglobin of right and left rectus femoris and muslce oxygen saturation of left rectus femoris (p<0.05). Cybersickness was less in the IVC than VCHMD and usability was high in the IVC than VCHMD (p<0.05). Conclusions: The findings suggested that IVC might be beneficial exericse to improve aerobic capacity and has lower cybersickness and higher usability than VCHMD.

• 문화기술의 융합
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• 제6권3호
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• pp.341-346
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• 2020

가상현실 콘텐츠에서 시각과 다른 감각의 불일치로 인한 멀미나 어지럼증이 큰 문제로 논란이 되고 있다. 해당 문제를 해결하기 위해 오감을 만족시키는 기기들이 연구가 활발히 진행 중이다. 그 중 촉감에 관한 연구가 가장 많은데 경도나 질감에 의한 연구는 많지만 온도의 관한 연구가 상대적으로 적다. 따라서 본 논문에서는 재질의 온도가 아닌 고온에서 저온으로 이동하는 열에너지의 양을 기반으로 온도를 느낄 수 있는 계산모델을 제시하고자 한다. 열에너지는 물질의 고유특성인 열전도도와 온도, 접촉면적 등에 의해 결정되기 때문에 재질의 종류, 재질과 손의 온도, 물체와 닿는 부위에 따라 사람이 느끼는 열의 정도가 달라진다. 열전도법칙과 비열공식을 이용해 재질의 단위시간당 열에너지 이동양을 계산하고 열전소자를 이용하여 재질의 단위시간당 변하는 열에너지 재현방법을 연구하였다.

• 감성과학
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• 제6권1호
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• pp.11-16
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• 2003

본 연구에서는 가상현실사용자들이 모션베이스를 사용함에 따라 가상현실에 대한 평가가 어떻게 달라지는지를 조사하였다. 33명의 피험자를 대상으로 모션베이스 평가설문과 자기보고를 통해 가상현실에서의 현실감, 재미, 멀미감을 조사하고 가상주행 전, 중, 후에 내장근전위, 피부전도도, 말초체온, 말초혈류량, 심박률, 눈 깜박임의 생리신호를 측정, 분석함으로써 모션베이스 유무에 따른 심리ㆍ생리적인 변수들에서의 차이를 알아보았다 모든 피험자는 2주 간격으로 모션베이스 사용조건과 모션베이스를 사용하지 않는 조건에서 두 번 가상현실을 경험하였다. 가상현실에 대한 현실감, 재미항목에서 모두 모션베이스를 사용한 조건이 높은 점수를 나타냈다. 또한 모션베이스를 사용한 조건에서 멀미보고수가 감소하는 경향이 나타났다. Tachyarrythmia의 상대파워 변화량과 PPG 최대진폭의 평균변화량 비교는 모션베이스를 사용한 가상현실 조건이 생리적인 요동을 적게 일으키는 것으로 나타났다 이러한 결과들은 시각제시기와 동기화된 모션베이스를 도입함으로써, 가상현실에 대한 현실감은 높이면서 멀미감은 줄일 수 있다는 가능성을 보여준다.

• 전자공학회논문지
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• 제53권12호
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• pp.161-168
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• 2016

최근 스마트폰의 대중화 및 저가형 헤드 마운트 디스플레이(head mounted display, HMD) 보급으로 가상현실(virtual reality, VR)이 다양한 분야에 응용되고 있다. VR HMD는 시각, 청각 등 인간의 감각기관을 통해 실제와 같은 체험을 가능케하는 인터페이스 기기이다. 양안 디스플레이, 360도 콘텐츠 구현, 깊이 정보에 의해 구현됨에 따라 인간의 여러 감각기능 중 시각과 관련이 있다. 기존의 연구는 주로 멀미, 시각피로와 같은 유해성 측면에 대한 감소 방안 연구가 주로 이루어졌으며, 시각 치료 등에 대한 연구는 부족한 실정이다. 따라서 본 논문은 VR HMD 에서의 비전 테라피 활용을 위한 기술 요소 도출 및 활용 가능 분야를 알아본다. 이를 위해 기존 사례연구 및 기술 요소를 분석하여 비전 테라피 16 분야를 도출하였고, VR HMD 시표 활용을 위한 광학적 파라미터를 도출하였다. 본 연구 결과는 VR HMD 기반을 둔 비전 테라피 시표 개발에 활용 될 것으로 기대된다.

• 대한인간공학회지
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• 제36권4호
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• pp.293-303
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• 2017

Objective: This study aims to evaluate visual discomfort and visual fatigue caused by watching HMD and smartphones by conducting both subjective and objective measure. Background: With the rapid development of mobile Head-Mounted Display (HMD), the problem of visual discomfort and visual fatigue caused by watching Virtual Reality (VR) contents became a crucial concern for consumers and manufacturers, especially given that the casing of mobile HMD keeps the phone at a specified distance from the lenses that is close to the eyes. Method: Two smartphones were chosen for a preliminary study: LG G5 and Galaxy S7. As for a main study, iPhone 6S and Galaxy S7 were used. After being exposed to the selected clips, participants were asked to answer Simulator Sickness Questionnaire (SSQ) and went through optometric tests that measure tear break-up time, spherical equivalent, and contrast sensitivity. Results: The subjective assessments indicate that HMD causes more visual discomfort compared to watching a smartphone. Furthermore, the experimental result confirms that watching a HMD causes more eye dryness compared to smartphones. Conclusion: The result of the study compared visual discomfort and visual fatigue of two different displays, HMD and smartphone, and confirmed that watching HMD causes more visual discomfort and visual fatigue. Application: Ultimately, this study could help manufacturers understand the strengths and weaknesses of different display forms, providing guidance for an effective application of HMD.