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LED 기반 시야각 확장형 HMD 시스템 개발 및 연구
허지웅(Jiwoong Heo),김광욱(Kwanguk (Kenny) Kim) 한국HCI학회 2018 한국HCI학회 학술대회 Vol.2018 No.1
가상현실에 사용되는 HMD(Head Mount Display)는 가장 흔히 사용되는 핵심도구 중 하나이다. 하지만 이런 HMD 한계 중 하나는 시야각이다. 본 연구에서는 HMD 의 시야각 한계를 극복하기 위하여 Sparse Peripheral Display 부분을 표현하는 LED 기반 시야각 확장형 VR HMD 시스템(Wide FoV HMD)을 개발하고 평가하였다. 본 시스템은 HMD 가 표현하는 시야각 외의 추가적인 정보를 표현하기 위해 LED 를 부착하였으며, 이를 통하여 최대 270˚까지 시야각 확장을 이루었다. 또한 본 연구는 개발된 Wide HMD 의 인지적 효과와 감정적 효과를 알아보기 위해서 실험을 진행하였다. 실험결과, Wide HMD 사용 시, 탐색실험에서 응답속도가 빨라졌고, 임장감이 높아졌으며, 공원체험실험에서는 부정적인 감정을 감소시켰다. 본 연구는 새로운 시야각 확장의 방법을 시사하며 게임, 재활교육 등에 응용될 수 있을 것이다.
공동주의 가상교실을 이용한 ADHD 아동군과 정상 대조군 연구
허지웅(Jiwoong Heo),김은주(Eunjoo Kim),김광욱(Kwanguk Kim) 한국HCI학회 2017 한국HCI학회 학술대회 Vol.2017 No.2
기존 연구들에 따르면 가상 교실(Virtual Classroom)은 학력기 아동의 정신질환의 평가와 재활에 유용한 도구 중 하나로 알려져 있다. 그러나 기존 연구에서는 교실내 상호작용의 핵심 중 하나인 사회 인지(Social Cognition) 요소가 부족하였다. 따라서 본 연구에서는 공동주의(Joint Attention) 가상교실을 제안하고, 전통적인 인지과제, 가상교실과제, 공동주의-가상교실 과제에서 9 명의 ADHD(Attention Deficit Hyper Activity Disorder; ADHD) 아동군과 9 명의 정상 대조군의 반응을 비교하였다. 실험 결과, 정확도와 응답 시간 변산도에서 세 과제 간에 유의미한 차이가 있었으며, 정확도와 Commission 오류에서는 실험군간의 유의미한 차이를 확인하였다. 또한 피험자의 머리 움직임 측면에서는 유의미한 상호작용 효과를 확인하였다. 이는 공동주의 요소가 ADHD 아동군과 정상군의 집중력에 영향을 주며, 공동주의-가상교실이 ADHD 아동과 정상군의 평가에 유용한 도구가 될 수 있음을 시사한다.
Beyond Head-mounted Display: Extended Field of View using Sparse Peripheral Display Techniques
Jiwoong Heo(허지웅),Kwanguk Kim(김광욱) Korean Institute of Information Scientists and Eng 2019 정보과학회논문지 Vol.46 No.8
The field of view (FoV) is one of the main properties of virtual reality (VR) systems with head-mounted displays (HMDs). While preceding VR studies have suggested novel methodologies to extend the FoV of HMDs, there were limitations in those methods, including: heavy weight, high cost, and screen distortion. The observation through the human retina indicated that the density of human photoreceptors are distributed variedly between the central and peripheral visual fields. The sparse peripheral display (SPD) was proposed based on these observations. In this study, we suggest and compare the combination of SPD technologies using different number (2-80) of light-emitting diodes (LEDs) and different tasks (visual search and emotion tasks). The results showed that the visual-search task with use of six LEDs and there were no significant differences in the emotion task. Discussion of the potential applications of SPD-HMD systems, including therapeutic techniques to assist handicapped people was done.
두대의 홀로렌즈를 활용한 사람-사람 간 상호작용에 관한 예비연구
유재환(Jaehwan You),허지웅(Jiwoong Heo),김광욱(Kwanguk (Kenny) Kim) 한국HCI학회 2019 한국HCI학회 학술대회 Vol.2019 No.2
홀로렌즈로 대표되는 다양한 증강현실 기기는 최근 주목 받고 있다. 이러한 증강현실 기기는 몰입형 가상현실 기기에 비해 다른 사람과 상호작용이 더 용이하다는 장점이 있음에 불구하고, 기존 연구들은 주로 개별 사용자 측면에서 증강현실 기기의 장점에 대해 논의하고 있다. 본 연구에서는 공동주의 (Joint Attention; JA)라는 개념을 사용하여, 사람-사람 간 상호작용에서 증강현실의 영향에 대해 연구하자 한다. JA 란 독립된 둘 이상의 개인의 관심에 한가지 대상에 대해 가지는 공유된 주의를 말한다. 본 연구는 Hololens 를 통해 출력된 가상 사물을 대상으로 JA 가 형성되는지를 두가지 방식의 상호작용 종류(Initiating JA vs. Responding JA; IJA vs. RJA)에 따른 인지능력을 평가 및 분석을 하였다. 본 연구의 결과에 따르면 IJA 와 RJA 는 차이가 없었고, 이는 기존 증강현실을 사용하지 않은 사람-사람 간 상호작용과 다른 결과이다. 본 연구 결과는 증강현실에서의 상호작용이 현실에서의 사람-사람 간 상호작용과 다른 측면이 존재할 수 있다는 가능성을 제시한다.
휠체어를 포함한 장애인 이동 수단 탐지를 위한 Seed 기반 딥러닝 모델 및 성능 평가
황성진(Sungjin Hwang),허지웅(Jiwoong Heo),문주철(Jucheol Moon),김한성(Hansung Kim),차재혁(Jaehyuk Cha),김광욱(Kwanguk (Kenny) Kim) 한국HCI학회 2021 한국HCI학회 학술대회 Vol.2021 No.1
이용자가 현재 타고 있는 이동수단을 탐지하는 기술은 도시 계획, 개선된 위치 표시 등에 활용될 수 있다. 특별히 휠체어 이용자의 경우 이동수단 탐지가 도시계획에 활용할 때, 휠체어 이용자의 이동성과 접근성을 증진시켜 그들의 삶의 질을 향상시킬 수 있다. 최근 연구들에서는 이동수단 탐지를 위해 스마트폰의 위치 및 센서 데이터에 기계 학습 방법을 적용하였고, 그 성능을 파악하기 위해 repeated random sub-sampling validation 방법을 사용하였다. 하지만 이는 새로운 이용자에 대한 이동수단 예측 성능을 나타내는 k-fold user-cross-validation 을 시도할 때 그 성능이 저하될 수 있다. 본 연구에서는 이러한 성능 저하가 휠체어를 포함한 이동수단 탐지에서도 발생하는지 확인하고, 발생시 이를 극복하기 위해 새로운 장애인의 데이터를 소량 추가 학습시키는 k-fold user-cross-validation with individual seed data 라는 방법을 제안하고자 한다. 연구 결과 기존 방법 두 가지와 본 연구에서 제안한 방법, 총 세 가지 방법으로 성능을 평가한 결과 휠체어를 포함한 이동수단 탐지에서도 같은 문제가 발생하며, 제안한 방법을 적용해 기존의 성능을 개선함을 확인할 수 있었다.
외부 환경 요인에 따른 자율주행 내 제어권 전환 요청에 관한 연구
이후철(Hucheol Lee),허지웅(Jiwoong Heo),김광욱(Kwanguk (Kenny) Kim) 한국HCI학회 2020 한국HCI학회 학술대회 Vol.2020 No.2
미국 자동차 공학회에서는 자율주행의 수준을 0~5 단계로 구분하였는데, 그 중 3 단계인 조건부 자율주행에서 운전자들은 특정한 상황에 직면하게 되면 제어권 전환 요청을 받게 된다. 본 연구에서는 다양한 환경 속에서 눈 움직임과 제어권 전환 관련측정 요인을 중심으로, 조건부 자율주행 시운전자들의 반응을 알아보았다. 첫 번째 실험에서는 다양한 환경에서 제어권 전환 성능과 관련된 변인들을 측정하였으며, 환경 간의 유의미한 차이가 있음을 확인하였다. 추가로 정신적 작업부하도를 측정하였는데 이는 유의미한 차이가 나타났고, 비운전 관련 업무의 성능은 유의미한 차이가 나타나지 않았다. 두 번째 실험에서는 시선 추적기를 사용하여, 제어권 전환이 일어나는 구간에서 눈 움직임을 집중 분석하였으며, 평균 동공 크기만 환경에 따른 유의미한 차이가 있음을 확인하였다. 본 연구의 결과는 환경 요인에 따른 제어권 전환 요청 및 증진 방법론이 필요함을 시사한다.
조건부 자율주행 제어권 전환 시 AR Cue 효과에 관한 예비연구
김소민(Somin Kim),허지웅(Jiwoong Heo),김광욱(Kwanguk (Kenny) Kim) 한국HCI학회 2023 한국HCI학회 학술대회 Vol.2023 No.2
조건부 자율주행은 차량이 제어할 수 없는 상황에 직면하면 운전자에게 제어권 전환을 요청하지만, 운전자가 비운전 과제에 몰입한 경우 제어권 전환 시 적절한 의사결정을 하지 못할 수 있다. 선행연구들에서 증강현실 기반 시각 자극(Cue)을 활용한 제어권 전환 요청이 운전자의 상황인식과 반응시간을 향상시키는 것은 확인했으나, 다양한 환경에서 Cue의 종류에 따른 제어권 전환 성능을 정성적 · 정량적으로 비교한 연구는 제한적이다. 따라서 본 연구는 조건부 자율주행에서 제어권 전환 요청 시, 환경과 Cue 에 따른 운전자의 제어권 전환 성능을 연구하였다. 3 단계 자율주행 운전 시뮬레이터를 활용하여 20 명의 피험자가 제어권 전환 성능을 평가하고, 제어권 전환 성능 평가를 위해 운전자의 운전성능, 상황인식, 인지 부하 등을 측정하였다. 실험 결과, 환경 조건과 Cue의 종류에 따른 제어권 전환 성능의 차이를 확인하였다. 이러한 연구 결과는 환경 요인과 Cue 의 종류에 따른 제어권 전환 성능 평가에 관한 본 연구의 필요성을 시사한다.