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- 저자 : 김래현(Laehyun Kim) (검색결과 46 건)
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김래현(Laehyun Kim),박세형(Sehyung Park) 한국정보과학회 2004 정보과학회논문지 : 시스템 및 이론 Vol.31 No.11·12
본 논문에서는 햅틱 인터페이스를 통해 실제 찰흙을 만지는 것처럼 자연스럽게 가상 모델의 일부를 덧붙이거나 제거하여 원하는 모양을 만드는 햅틱 가상 조각 시스템을 소개하고자 한다. 햅틱 렌더링과 햅틱 툴에 의한 가상 모델의 변형은 볼륨 간접 표면 법을 기반으로 이루어 진다. 본 시스템에서는 기존의 불륨 데이타 기반의 햅틱 조각 시스템이 갖는 문제점들을 개선하고 빠르고 안정된 알고리즘을 제안하였다. 먼저 가상의 물체를 조각하는 동안 빠른 햅틱 응답 속도(1 KHz)에 비해 훨씬 느린 비쥬얼 프로세싱(~30 Hz)의 속도 차이로 인해 발생되는 문제를 극복하기 위해 조각과정의 연속적인 두 모델의 중간 표면 들을 생성하여 부드러운 햅틱 렌더링을 구현하였다. 조각 툴에 의해 변형되는 불륨 간접 표면은 비쥬얼 디스플레이를 위해 메쉬 모델로 컨버전 되는데 이때 메쉬 모델은 표면의 복잡도를 반영하여 적은 폴리곤으로 복잡한 모양을 보여줄 수 있는 비 균일 메쉬 생성 기법을 사용하였다. 실시간 조각과정에서 가상 물체의 다양한 비쥬얼 효과를 위해 메쉬 기반의 솔리드 텍스쳐링, 페인팅, 그리고 모델의 양각/음각 기법도 구현하였다. We present a novel haptic sculpting system where the user intuitively adds to and carves out material from a volumetric model using new sculpting tools in the similar way to handling real clay. Haptic rendering and model deformation are implemented based on volumetric implicit surface. We enhance previous volume-based haptic sculpting systems by presenting fast and stable force computation on 3D models to be deformed. In order to bridge the gap between fast haptic process (1 KHz) and much slower visual update frequency(~30Hz), the system generates intermediate implicit surfaces between two consecutive physical models being deformed. It performs collision detection and force computation on the intermediate surface in haptic process. The volumetric model being sculpted is visualized as a geometric model which is adaptively polygonized according to the surface complexity. We also introduce various visual effects for the real-time sculpting system including mesh-based solid texturing, painting, and embossing/engraving techniques.
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스마트 퍽 시스템 : 디지털 정보의 물리적인 조작을 제공하는 실감 인터페이스 기술
김래현(Laehyun Kim),조현철(Hyunchul Cho),박세형(Sehyung Park) 한국정보과학회 2007 정보과학회 컴퓨팅의 실제 논문지 Vol.13 No.4
현재 가장 일반적인 데스크 탑 PC환경에서는 정보 입력을 위해 키보드와 마우스가 사용되고 출력장치로는 시각적으로 정보를 보여주는 모니터를 기반으로 하고 있다. 이런 환경에서는 디지털 정보를 다루기 위해서는 가상의 마우스를 움직여 모니터 상의 원하는 그래픽 아이콘을 선택해야 한다. 이때 가상의 커서는 테이블 위의 물리적인 마우스의 상대적인 움직임을 표현해 준다. 이런 데스크탑 메타포는 사용자에게 물리적인 감각을 통한 직관적인 인터페이스를 제공하지 못한다. 본 논문에서는 사용자가 “스마트퍽”이라는 물리적 도구를 가지고 컴퓨터와 상호작용할 수 있는 실감인터페이스를 소개하고자 한다. 스마트퍽 시스템은 인간의 아날로그적인 지각과 반응 그리고 컴퓨터상의 디지털 정보와의 거리를 줄여주는 역할을 한다. 이 시스템은 PDP기반의 테이블 디스플레이 장치와 그 위에서 보여지는 정보와 직접적이고 직관적인 인터렉션이 가능한 물리적인 도구인 스마트 퍽, 그리고 스마트 퍽의 위치 추적 장치 등으로 구성되었다. 마지막으로 이러한 시스템을 적용한 예들을 보여주고자 한다. In the conventional desktop PC environment, keyboard and mouse are used to process the user input and monitor displays the visual information as an output device. In order to manipulate the digital information, we move the virtual cursor to select the desired graphical icon on the monitor. The cursor represents the relative motion of the physical mouse on the desk. This desktop metaphor does not provide intuitive interface through human sensation. In this paper, we introduce a novel tangible interface which allows the user to interact with computers using a physical tool called “SmartPuck”. SmartPuck system bridges the gap between analog perception and response in human being and digital information on the computer. The system consists of table display based on a PDP, SmartPuck equipped with rotational part and button for the user’s intuitive and tactile input, and asensing system to track the position of SmartPuck. Finally, we will show examples working with the system.
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김래현(Laehyun Kim),박세형(Sehyung Park) 한국정보과학회 2006 정보과학회논문지 : 시스템 및 이론 Vol.33 No.3·4
벡터 필드는 공간상에 눈으로 보이지 않거나 표현하기 어려운 데이타의 진행을 이해 하기 쉽게 표현하는데 많이 사용되고 있다. 예를 들면, 바람이나 물의 진행 방향 및 세기, 온도의 전도, 전자기파 등의 과학적인 데이타의 시각화에 사용되고 있다. 본 연구에서는 3차원 모델상에 존재하는 벡터 필드에 대해 시각적인 정보와 더불어 촉각을 통한 직관적인 인식을 제공하기 위한 햅틱 렌더링 기술을 개발하였다. 이를 구현하기 위해 벡터 필드를 햅틱 인터페이스에 적합하게 모델링 하는 기법과 시뮬레이션 기술을 개발하였다. 이를 바탕으로 일상생활에 사용되는 지도에서 사용자가 원하는 목적지로 햅틱 인터페이스를 통해 안내해 주는 햅틱 맵과 해류의 흐름을 보여주는 시각적인 벡터 필드를 사용자가 촉각을 통해 직관적으로 느낄 수 있도록 해주는 시스템에 적용하였다. 앞으로 교육, 훈련, 그리고 오락 등 다양한 분야에서 이러한 햅틱 벡터 필드 기술이 사용될 수 있을 것으로 기대된다 Vector field has been commonly used to visualize the data set which is invisible or is hard to explain. For instance, it could be used to visualize scientific data such as the direction and amount of wind and water field, transfer of heat through thermally conductive materials, and electromagnetic field. In this paper, we present a technique to enable intuitive recognition of the data though haptic feedback along with visual feedback. To add tactile information to graphical vector field, we model a haptic vector field and then apply it to the haptic map to guide a user to destination and haptic simulation of water field on 2D images which can be used in everyday life. These systems allow one to recognize vector information intuitively through haptic interface. We expect that the haptic rendering technique of vector field can be applied to various applications such as education, training, and entertainment.
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초음파 및 가속도 센서를 이용한 시각장애인용 보행보조 장치의 성능 개선
김래현(Laehyun Kim),박세형(Sehyung Park),이수용(Sooyong Lee),조현철(Hyunchul Cho),하성도(Sungdo Ha) 한국정보과학회 2009 정보과학회논문지 : 소프트웨어 및 응용 Vol.36 No.4
본 논문은 시각장애인들의 실외 보행 시 위험한 장애물을 탐지하여 진동으로 경고해주고, 필요에 따라 물체의 색상과 주변의 밝기를 음성으로 알려주는 SmartWand 개발에 관한 것이다. 이 기기는 시각장애인들이 널리 사용하는 흰 지팡이에 쉽게 탈·부착할 수 있는 형태로 흰 지팡이로 감지할 수 없는 사각지대의 장애물을 초음파로 탐지하여 경고해주며, 컬러센서와 조도센서를 이용하여 물체의 색상과 주변의 밝기를 음성으로 알려주는 기능을 가지고 있다. SmartWand는 1, 2차 버전으로 개발되었는데, 2차 버전에서는 1차 버전의 사용성 평가 결과를 토대로 무게 및 크기를 줄여 실용성을 개선시켰으며, 가속도 센서를 통해 초음파 센서의 탐지 범위를 조정하여 시각장애인이 흰 지팡이의 타법을 행할 때 진행방향에 놓인 장애물만을 탐지할 수 있도록 하였다. 또한 지팡이로 땅을 칠 때의 충격으로 인한 초음파센서의 오동작을 제거하기 위한 필터를 사용하였다. 이러한 기능들은 다양한 환경에서 실험을 통해 적절한 인자들을 결정하였다. This paper introduces an electronic travel aid, named SmartWand, which detects obstacles using a ultrasonic sensor. In addition to obstacle detection, the SmartWand senses color information of objects and the environmental brightness. It is designed to be attached to a ordinary white cane in order to detect the obstacles at head-hight which cannot be covered by the cane. We have improved the first version of the SmartWand based on a user evaluation. The second version is much lighter and smaller than the previous one. It has been enhanced by two new functions. The SmartWand eliminates impact errors due to tapping the ground using a moving average filtering algorithm and restricts the detection range to the path in the moving direction using an acceleration sensor. We have tested these functions in various environments to determine the parameters for these functions.
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김한나(Hannah Kim),김영준(Youngjun Kim),조현철(Hyunchul Cho),심응준(Eung June Shim),이득희(Deukhee Lee),김래현(Laehyun Kim),박세형(Sehyung Park),이정우(Jung-Woo Lee) (사)한국CDE학회 2016 한국CDE학회 논문집 Vol.21 No.2
In this paper, we propose a virtual surgical planning system specialized to mandible reconstruction surgery. Mandible reconstruction surgery is one of the most difficult surgeries, even for experienced surgeons. Compared to the traditional surgical procedures, virtual surgical planning can reduce the operation time in operating room while expecting better surgical outcome with optimized planning. However, with existing software systems, it requires much time and manual operations in virtual surgical planning. To reduce preparation time and improve accuracy of virtual surgical planning, we have developed optimized functions for virtual surgical simulation of mandible reconstruction with user-friendly interface. We found that the proposed system shortened the preparation time by half compared to the existing system from the experiments. The proposed system supports surgeons to make accurate plan faster and easier. The virtually planned results are used to make surgical cutting guide by 3D printing, and this will enhance surgical performance in operating room.
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