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가상 근신(近身) 공간에서의 작업 성능과 사용자 존재감 향상을 위한 상호작용 신체 모델과 인터페이스
양웅연 ( Ungyeon Yang ),김용완 ( Yongwan Kim ),손욱호 ( Wookho Son ) 한국정보처리학회 2004 한국정보처리학회 학술대회논문집 Vol.11 No.2
본 논문에서 우리는 가상현실 시스템의 구축에 있어서, 사용자의 직접 상호작용 (direct interaction)을 기본으로 하는 근신 공간(near-body space) 작업에서 사용자의 존재감 (Presence) 향상과 작업 성능 향상을 위하여, 사용자와 공간적 및 감각적으로 일치된 가상 인체 모델의 구현을 중심으로 현재의 기술 현황 및 연구 개발 방향에 대하여 기술한다. 이상적인 가상현실 시스템을 구현하기 위해서 고려되어야 할 요소를 멀티모달 상호작용과 실감 일치형 인터페이스 개발 방법론의 관점에서 보면, 사용자가 접하는 가상 공간의 시각적 모델(visual perception)과 자기 동작 감각적(proprioceptive) 모델의 일치가 중요하다. 그러므로, 시각적으로 사용자의 움직임과 일치된 자신의 신체가 가시화 되어야 하고, 자연스러운 근신 공간 직접 상호작용을 지원하기 위해서는 사실적인 햅틱 피드백 요소가 중요하며, 공간적 정보를 표현 함에 있어서 동기화 된 사실적 청각 피드백 요소의 지원이 중요하다. 앞의 주요 3 가지 감각 인터페이스 방법(sensory channel, modality)는 현재의 불완전한 인터페이스 기술의 한계를 고려하여 상호 보완적인 관계로 응용 환경에 최적화된 적용 방법이 연구되어야 한다.
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강현(Hyun Kang),이건(Gun A. Lee),손욱호(Wookho Son) 한국HCI학회 2007 한국HCI학회 논문지 Vol.2 No.2
공장 내 생산설비 배치나 건물 내 인테리어 디자인에서, 생산성 및 전체 디자인을 손상하지 않고 장비들을 신규 도입 혹은 재배치하는 것은 고비용의 작업이다. 이러한 실제 물체들을 가상공간에서 배치 시뮬레이션 하기 위한 방법으로 본 논문에서는 혼합현실 기반의 인터페이스를 제안한다. 제안된 인터페이스는 공장 내 생산설비 배치를 위한 시뮬레이션 알고리즘이 적용되었다. 제안된 인터페이스의 하드웨어는 이동식의 PC 플랫폼위에 사용자 입력을 위한 터치스크린과 비디오카메라가 장착되어 영상을 실시간적으로 보여주는 디스플레이(video see-through display)를 사용한다. 가상물체와 실제물체가 정교히 합성된 혼합 현실 영상에서 터치 입력을 통해 가상 물체들을 회전 및 이동을 통해 재배치한다. 구현된 인터페이스를 통해, 우리는 제안된 인터페이스가 공간 배치 응용 분야에서 유용성이 있음을 확인하였다. Space planning is one of the popular applications of VR technology including interior design, architecture design, and factory layout. In order to provide easier methods to accommodate physical objects into virtual space planning task, we suggest applying mixed reality (MR) interface. We describe our hardware and software of our MR system designed according to requirements of the application domain. In brief, our system hardware consists of a video see-through display with a touch screen interface, mounted on a mobile platform, and we use screen space 3D manipulations to arrange virtual objects within the MR scene. Investigating the interface with our prototype implementation, we are convinced that our system will help users to design spaces in more easy and effective way.
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장용석(Yongseok Jang),김용완(Yongwan Kim),손욱호(Wookho Son),김경환(Kyunghwan Kim) 한국HCI학회 2007 한국HCI학회 논문지 Vol.2 No.2
3D/가상환경 애플리케이션을 위한 3D 인터랙션에 관한 연구는 이동(navigation), 선택(selection), 조작(manipulation), 시스템 제어(system control)와 같은 기본적인 4가지 형태의 상호작용으로 정의하고 광범위하게 연구되어 왔으며, 일반적으로 현실세계나 가상환경에서 작은 물체라도 상호작용하기에 적합한 기술로 여겨져 왔다. 그러나 이러한 비직관적인 상호작용 방법은 최근 산업계에서 필요시 되고 있는 가상 훈련이나 가상 디자인/사용성 평가 시스템과 같이 사용자가 도구나 장치를 사용하여 간접적으로 물체를 조작해야 하는 비직관적인 상호작용 방법이 아닌, 자신의 손으로 직접 물체를 만지거나 조작할 수 있는 직관적인 상호작용 방법이 필요한 고품질, 고정밀 애플리케이션을 지원하기에는 적합하지 않은 방법이었다. 따라서 본 연구에서는 직관적이며 자연스러운 상호작용을 지원하기 위한 방법으로 고정밀 핸드 조작과 사실적 역ㆍ촉감을 제공하는 장갑형 핸드 인터페이스 장치 및 햅틱 장갑 장치와 6자유도 햅틱 장치로 구성된 핸드 햅틱 인터페이스를 제시하고자 한다. Several researches in 3D interaction have identified and extensively studied the four basic interaction tasks for 3D/VE applications, namely, navigation, selection, manipulation and system control. These interaction schemes in the real world or VE are generally suitable for interacting with small graspable objects. In some applications, it is important to duplicate real world behavior. For example, a training system for a manual assembly task and usability verification system benefits from a realistic system for object grasping and manipulation. However, it is not appropriate to instantly apply these interaction technologies to such applications, because the quality of simulated grasping and manipulation has been limited. Therefore, we introduce the intuitive and natural 3D interaction haptic interface supporting high-precision hand operations and realistic haptic feedback.
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증강현실을 위한 실시간 광원정보 획득 방법 및 가상물체의 음영효과 적용 : 증강현실에서 몰입감과 사실성을 증가시키기 위한 광원정보 상황연계
조재환(Jaehwan Cho),박진아(Jinah Park),김종성(Jong-Sung Kim),손욱호(Wookho Son) 한국HCI학회 2008 한국HCI학회 학술대회 Vol.2008 No.2
증강현실은 실제환경에 가상물체를 합성하는 기술을 이용하고 여러가지 상황정보를 반영하여 가상물체가 실제환경에 있는듯한 느낌을 준다. 기존의 연구에서는 주로 가상물체의 좌표계를 실제환경과 일치시킴으로서 사실성을 주고 있다. 하지만 실제 환경의 주변광원이 가상물체에 사실적으로 적용되지 않으면 몰입감이 떨어지게 된다. 본 논문에서는 증강현실에서 가상물체에 실제환경의 상황정보 중 음영정보를 손쉽게 일치시키는 방법을 제안하여 사실성을 증가 시키고자 하였다. 음영효과는 주변광에 의해서 만들어지므로 가상물체를 합성할 위치 주변의 광원을 미러볼을 사용하여 쉽고 간단하게 획득하고 가상물체에 적용될 광원지도를 생성하는 방법을 제안한다. 또한, 본 논문에 소개될 주변광원 정보 획득 및 음영을 적용 방법은 특수장비가 필요없고 실시간으로 처리가 가능하기 때문에 유비쿼터스 환경, 모바일 환경 등 폭 넓게 적용될 수 있다.
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