몰입감 향상을 위한 증강현실 기반의 IR 마커 추출 기법

류남훈(Nam-Hoon Ryu),이혜미(Hye-Mi Lee),유승혁(Seung-Hyuck Yoo),박미정(Mi-Jeong),김응곤(Eung-Kon Kim) 한국HCI학회 2011 한국HCI학회 학술대회 Vol.2011 No.1

어류의 역동적 움직임 표현을 위한 기준점 적용 보간법

류남훈(Nam-hoon Ryu),이혜미(Hye-mi Lee),유봉길(Bong-gil Yoo),김응곤(Eung-kon Kim) 한국전자통신학회 2010 한국전자통신학회 논문지 Vol.5 No.5

PC 성능의 향상 및 컴퓨터 그래픽스 기술의 발달로 인해 사회 각 분야에서 고품질의 컴퓨터 애니메이션이 점차 증가하고 있다. 본 연구에서는 해저의 풍경을 표현함에 있어 가장 핵심이 되는 어류 객체의 역동적이고 자연스러운 움직임을 표현하는 과정을 모핑 기법을 통하여 구현하기 위한 기준점 적용 보간법을 제안한다. 어류 객체의 꼬리 움직임에 적용시킴으로써 기존 모핑 기법이 가지고 있던 부자연스러운 속도감을 해결하고, 단조로운 움직임을 탈피한 현실감 있는 유영 방식을 구현한다. Due to the improvement in PC performance and the development of computer graphics technology, high quality computer animation in various industrials is on the rise. This study suggests pivot interpolation to realize the process of expressing dynamic and natural motion of fish, the key of expressing the ocean landscape through the morphing technique. By applying fish tail motion, this study solves unnatural speed of the previous morphing technique and realizes the realistic swimming way without simple motion.

환경변화에 적응하는 효율적인 그림자 제거 기법

류남훈,반경진,오경숙,김응곤,Ryu, Nam-Hoon,Ban, Kyeong-Jin,Oh, Kyeong-Sug,Kim, Eung-Kon 한국전자통신학회 2009 한국전자통신학회 논문지 Vol.4 No.3

영상 감시 분야 중 침입자를 자동으로 인식해 내는 기술의 전처리 과정인 배경 분리 방법과 이동하는 객체의 주변에 있는 그림자를 제거하는 방법에 대한 많은 연구가 있어 왔다. 이동하는 객체와 그림자의 분리가 정확하지 않을 경우 이동 객체의 정확한 형태 분석이 어려우며, 위치 추적 또한 어렵다. 본 논문에서는 그림자를 제거하는 방법으로 명도 값을 활용하는 방법을 제안한다. 그림자 영역이 배경 영역과 비교하여 색상의 변화는 발생하지 않고, 명도 차이만 발생한다는 점에 착안한 방법으로, 이전 프레임에서 그림자 제거에 사용했던 임계값을 다음 프레임에서 갱신하여 사용하는 방법이다. There has been a lot of research into a background separation method, which is a preprocess of a technique of automatically perceiving an invader, and the removal of shadows around a moving object in the video monitoring field. When a moving object is not clearly separated from its shadow, it is difficult to analyze the shape accurately, and it is also hard to trace its position. This study suggests how to utilize a brightness value for removing a shadow. It came from the fact that there appears to be no change of color in the shadow area relative to the background area, and there only occurs a difference in brightness. In addition, this method uses the renewal of a critical value used for the removal of shadow in the previous frame, in the next frame.

RFID 태그 데이터를 이용한 3차원 시각화 정보 시스템 설계 및 구현

류남훈(Nam Hoon Ryu),반경진(Kyeong Jin Ban),송승헌(Seung Heon Song),김응곤(Eung Kon Kim) 한국전자통신학회 2007 한국전자통신학회 논문지 Vol.2 No.4

Ministry of Information and Communication is pushing for IT 839 strategy that has main points : 8 major service which can develop IT industry of Korea on the whole, 3 major infra, and 9 major new growth power. Of these, RFID/USN utilizing service is expected to exert a great influence the whole industry from field that is closely related with our life to national defense, supply, construction, transportation, physical distribution, manufacture, circulation, and service. In domestic case, departure of RFID/USN field is a little bit later than advanced nation s, and a technique difference between domestic field and that of advanced nation is about 2 years. In this situation, in order to develop middleware of various field gearing RFID Tag efficiently, we have to study about user interface and data analysis technique that is used in middleware commonly. This paper searches about WPF that appears in user interface field with up-to-date technique, and embodies 3 dimension visualization information system with WPF. 정보통신부는 우리나라의 IT 산업을 총체적으로 발전시킬 수 있는 8대 서비스와 3대 인프라, 9대 신 성장 동력을 주요 골자로 하는 IT 839 전략 을 추진하고 있다. 이 중 RFID/USN 활용 서비스는 우리의 삶과 밀접한 분야에서부터 국방, 조달, 건설, 교통, 물류, 제조, 유통, 서비스에 이르기까지 산업전반에 걸쳐 큰 영향을 미칠 수 있을 것으로 예상되고 있다. 국내의 경우 RFID/USN 분야는 선진국에 비해 출발이 다소 늦은편이며, 2년 정도의 기술 격차를 나타내고 있다. 이러한 상황에서 RFID 태그와 연동된 다양한 분야의 미들웨어를 효율적으로 개발하기 위해서는 미들웨어에서 공통으로 사용되는 사용자 인터페이스 및 데이터 분석기법에 대한 연구가 필요하다. 본 논문에서는 사용자 인터페이스 분야의 최신기법으로 등장하고 있는 WPF에 대해 알아보고, WPF를 활용하여 3차원 시각화 정보 시스템을 구현한다.

시스템 성능 향상을 위한 하이브리드 기법을 적용한 플로킹 시스템 설계 및 구현

류남훈(Nam-Hoon Ryu),반경진(Kyeong-Jin Ban),오경숙(Kyeong-Sug Oh),송승헌(Seung-Heon Song),김응곤(Eung-Kon Kim) 한국콘텐츠학회 2008 한국콘텐츠학회논문지 Vol.8 No.7

컴퓨터 애니메이션 기법이 적용된 영화나 온라인 게임 등의 보급으로 인해 다수의 캐릭터들이 등장하는 장면을 쉽게 접할 수 있다. 대규모 군중 애니메이션의 경우 장면의 사실성을 높이다 보면 시스템의 성능이 저하되고, 시스템의 성능을 높이다 보면 장면의 사실성이 떨어지게 된다. 본 논문에서는 해저 환경을 배경으로 한 대규모 군중 애니메이션을 구현함에 있어서 어류의 행동 유형에 영향을 미치는 요소에 대해 분석하여 적용하였으며, 군중의 개념을 이용하여 집단이나 개별 객체 각각에 대해 행동 유형을 제어할 수 있도록 하였으며, 애니메이션을 위한 계산 방법으로 실시간 계산법과 혼합 계산 방법인 하이브리드 계산법을 비교 분석함으로써 시스템의 성능을 높이면서도 자연스러운 장면의 표현 방법을 찾고자 한다. Due to spread of movies or online games which are applied with computer animation techniques, we can easily see scenes where numerous characters appear. In the case of large-scale crowd animation, if one were to increase reality of the scene, features of system would be lowered, and if one were to increase functioning of system, reality of the scene would be lowered. In realizing large-scale crowd animation with seafloor environment as background, the paper analyzed and applied elements that affect behavioral types of fishes; and by using concept of crowd, the paper enabled each group or object to control their behavioral type; by comparing and contrasting real-time calculation method as calculation method for animation and hybrid calculation method which is mixed calculation method, the paper seeks to find a method that increases functioning of the system while also expresses natural scenes.

모핑 기법을 활용한 어류 성장 과정 시스템 설계 및 구현

김응곤,류남훈,이혜미,오경숙,반경진,한재정,박영옥,Kim, Eung-Kon,Ryu, Nam-Hoon,Lee, Hye-Mi,Oh, Kyeong-Sug,Ban, Kyeong-Jin,Han, Jae-Jeong,Park, Yeong-Og 한국전자통신학회 2010 한국전자통신학회 논문지 Vol.5 No.1

컴퓨터 그래픽스 기술을 접목한 디지털 영상 콘텐츠 산업이 점차 증가하면서, 사용자들은 현실세계와 흡사할 정도의 고품질 애니메이션을 요구하고 있으며, 사이버수족관 및 어류백과사전 등을 통해서 어류의 형태나 유영방식을 관찰하고자 한다. 본 연구에서는 해저 환경을 표현함에 있어서 가장 핵심이 되는 어류의 자연스럽고도 역동적인 움직임을 표현하기 위해 어류 성장 과정 시스템을 설계하고 개발하였다. 본 시스템에서는 기존 어류 유영 방식을 새롭게 보완한 알고리즘을 사용한 시뮬레이션과 기존 모핑 연구에서 제시되지 않은 새로운 모핑 기법을 제안한다. 또한 어류의 성장 과정 중 환경 요인에 따라 발생하는 질병 감염 상태를 현실적으로 표현한다. 기존 어류 연구와 다르게 포괄적인 어류 연구를 진행하여 어류에 관련된 전반적인 특징을 현실적으로 시뮬레이션 하여 살펴보게 된다. With gradual growth of digital image contents industry connected with computer graphics technology, users require high-quality animations similar to real world and want to observe the type of fishes or their swimming types through cyber aquarium and fish encyclopedia. This study designed and developed fish growth process system to express natural and dynamic movement of fish, which is the critical in expressing submarine environment. This system proposes new mopping technique not presented in existing mopping studies as well as simulation using algorithm that newly supplemented existing fish swimming types. In addition, disease infection status is realistically expressed, which may occur depending on environmental factors during their growth process. With comprehensive fish studies, different from existing fish studies, this study examines the overall features of fish with realistic simulation.

깊이 맵 기반의 실시간 가상 영상합성 시스템의 설계 및 구현

이혜미,류남훈,노관승,김응곤,Lee, Hye-Mi,Ryu, Nam-Hoon,Roh, Gwhan-Sung,Kim, Eung-Kon 한국전자통신학회 2014 한국전자통신학회 논문지 Vol.9 No.11

영상물을 완성하기 위해서는 실사 배우의 동작을 캡처하여 가상 환경과 합성하는 과정을 거치게 된다. 이때 제작비용의 과다소요 또는 후처리 기술의 부재로 인하여 수작업으로 제작하는 것이 일반적이다. 배우는 크로마키 가상스튜디오에서 상상력에 의존하여 연기를 하게 되는데, 실존하지 않는 물체와의 충돌 및 반응을 고려하여 움직여야 한다. CG를 통한 합성 과정에서 배우의 움직임과 가상 환경이 어긋나는 경우는 원본 영상을 폐기하고, 재촬영해야 하는 문제가 발생한다. 본 논문에서는 재촬영의 비율을 줄이고, 제작기간 단축 및 제작 비용절감을 위한 깊이 기반의 실시간 3D 가상 영상합성 시스템을 제안하고 구현한다. 가상 배경과 3D 모델, 실사 배우를 실시간으로 합성하여 상호간의 충돌이나 반응을 촬영 현장에서 판단할 수 있으므로 배우의 잘못된 위치나 연기를 개선할 수 있게 한다. To complete an image, it is needed to go through the process to capture the actual actor's motion and compose it with virtual environment. Due to the excessive cost for production or lack of post-processing technology, however, it is mostly conducted by manual labor. The actor plays his role depending on his own imagination at the virtual chromakey studio, and at that time, he has to move considering the possible collision with or reaction to an object that does not exist. And in the process of composition applying CG, when the actor's motion does not go with the virtual environment, the original image may have to be discarded and it is necessary to remake the film. The current study suggested and realized depth-based real-time 3D virtual image composition system to reduce the ratio of remaking the film, shorten the production time, and lower the production cost. As it is possible to figure out the mutual collision or reaction by composing the virtual background, 3D model, and the actual actor in real time at the site of filming, the actor's wrong position or acting can be corrected right there instantly.

증강현실에서 OOK 기법을 이용한 다수의 IR LED 마커 표현 기술

이혜미,류남훈,김응곤,Lee, Hye-Mi,Ryu, Nam-Hoon,Kim, Eung-Kon 한국전자통신학회 2012 한국전자통신학회 논문지 Vol.7 No.2

현재의 증강현실 기술은 정해진 몇 가지에 해당하는 가상의 사물만을 보여주는데 그치고 있어 응용 범위가 넓지 않다. 가상의 사물뿐만 아니라 막대한 자료 중에서 원하는 자료를 증강현실로 구현하고자 하는 콘텐츠를 제작하고자 할 경우 마커가 표현 가능한 정보의 수를 그에 맞게 늘릴 수 있는 기술이 필요하다. 기 연구된 IR LED 마커는 LED의 On-Off에 따라 마커의 정보를 표현하였으나 많은 양의 정보를 나타내기 위해서는 LED의 개수를 증가시켜야하므로 마커의 크기가 커지게 되는 문제점이 있었다. 이러한 문제는 LED의 깜박임을 통해 데이터 신호를 발생시킴으로써 해결이 가능하다. 본 논문에서는 LED의 빛을 이용한 데이터 전송방식을 표현하는 OOK Code 알고리즘을 제안하고, 빛으로부터 데이터 신호를 얻게 될 경우 마커가 나타낼 수 있는 정보의 양 증가 및 마커 크기 축소에 대한 효율성을 보인다. With technologies available now, there are only a few virtual objects that augmented reality content can create. So, wider application of it is limited. If people want to realize any augmented reality content, out of a vast amount of materials available as well as virtual objects, the number of virtual objects that markers can render should be made to go up along with the content. In a precedent study, IR LEDs markers render marker information following On-Off signals. The number of LEDs should be raised to render as much information as possible, subsequently leading to the problem of oversized markers. This problem can be solved by generating data signals through the blinking of LEDs. This research puts forward OOK Code algorithm that represents the mode of data transmission using the light of LEDs. The amount of information that can be rendered by a marker increases and the size of the marker gets smaller, which is a merit, when it receives data signals from light.

구조적 프로그래밍을 위한 언어 학습 시스템

박경욱,류남훈,김응곤,Park, Kyoung-Wook,Ryu, Nam-Hoon,Kim, Eung-Kon 한국전자통신학회 2010 한국전자통신학회 논문지 Vol.5 No.5

Computer programs are required from all areas in society including machine, space, aviation, and medicine. However, the programming curriculum is getting hard despite a lot of teaching materials and video lessons. Programming languages are very diverse, but most of them use the same structure, and they only have different expression methods. Therefore, if one learns one programming language, then it doesn't need to spend a lot of time and efforts to learn another programming langue. Most programming languages use the structure of sequence, selection, and repletion in general. The important thing for programming learners is the structure or algorithm of programming not the grammar of program. This study designed and implemented the language learning system to learn structured programming by using a flowchart. 컴퓨터 프로그램은 기계, 우주, 항공, 의학을 비롯한 사회 전 분야에서 필요로 한다. 하지만 프로그래밍 교육과정은 수많은 교재와 동영상 강의에도 불구하고 어려워하고 있다. 프로그래밍 언어는 매우 다양하지만 대부분의 언어들은 동일한 구조를 사용하며, 표현 방식에 차이가 있을 뿐이다. 그래서 하나의 프로그래밍 언어를 습득하면 또 다른 언어를 배우는데 많은 시간과 노력을 기울이지 않아도 된다. 대부분의 프로그래밍 언어들은 일반적으로 순서, 선택, 반복 구조를 사용한다. 프로그래밍을 배우는 사람에게 중요한 것은 프로그램의 문법이 아니라 프로그램의 구조나 알고리즘이다. 본 논문에서는 순서도를 활용해 구조화된 프로그래밍을 학습할 수 있는 언어 학습 시스템을 설계하고 구현하였다.

다수 마커의 제작을 위한 증강현실 기반의 IR LED 마커 검출 기법

이혜미,류남훈,김응곤,Lee, Hye-Mi,Ryu, Nam-Hoon,Kim, Eung-Kon 한국전자통신학회 2011 한국전자통신학회 논문지 Vol.6 No.3

As computer related technologies are developed, interests in augmented reality technologies are greatly increasing. Augmented reality is a technology that composes digital contents from the real input images through camera and it enables interaction with users. This study designed a directional marker using LED light that emits infrared ray, then, provided a detection algorithm and a marker information extraction method that can realize various virtual objects as augmented reality from one marker. The newly designed method provides a solution to settle the problems in existing marker technologies such as decrease of immersiveness and read rate and single information expression, and at the same time it can minimize the cost or time consumption in marker information storage. 컴퓨터 관련 기술이 발달하면서 증강현실 기술에 대한 관심이 급부상하고 있다. 증강현실은 카메라를 통해 입력받은 실제 영상에 디지털 콘텐츠를 합성하는 기술로, 사용자와의 상호작용이 가능한 기술이다. 본 논문에서는 적외선을 발광하는 LED의 빛을 이용하여 방향성을 가진 마커를 제작하고, 이를 추출하기 위한 검출 알고리즘과 하나의 마커에서 다양한 가상 객체를 증강현실로 구현할 수 있는 마커 정보 추출 기법을 제안한다. 증강현실에 사용되는 기존의 마커 기술이 지니는 몰입감 및 인식률 감소, 단일 정보 표현에 대한 문제를 개선하고, 마커 정보를 저장함에 있어 비용이나 시간 소요를 최소화할 수 있다.