• TTA Journal
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• s.133
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• pp.44-49
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• 2011

인간은 누구나 지구상의 수십억 인구 중 하나의 구성원으로 살아가고 있으며, 그 현실은 자신의 마음대로 움직여주지 않을 뿐만 아니라, 그 활동반경 역시 제한적일 수 밖에 없다. 시간과 공간, 그리고 환경이라는 현실적 제약으로부터 탈피하기 위해 우리는 가상이라는 기술을 이용한다. 가상을 통해 우리는 원하는 대로 현실과 동떨어진 세계를 체험하는 흥미나 오락위주의 기술을 발전시켜 왔지만, 현실과 괴리, 게임 중독, 사회 부적응 등의 부작용을 가져왔다. 그러나, 최근 가상기술이 인간의 생활, 경제, 훈련, 교육, 의료, 국방 등에 다양하게 적용되면서 더 이상 가상기술이 현실과 독립적으로 떨어진 것이 아닌 현실과 혼합된 형태의 서비스로 변화해 왔다. 다시 말해 현실의 시공간적 제약을 가상으로만 해결하는 것이 아니라, 현실환경을 배경으로하는 서비스로 진화한 것이다. 가상쇼핑을 통해 실제물건을 구매하고, 가상드레스를 입어보고 맞춤형 의복을 만들어 내거나, 루부르박물관을 가상으로 투어하고, GPS를 이용하여 자신의 위치에서 가장 가까운 커피숍을 찾는 등 점차 가상기술이 현실로 침투해 오고 있다. 이제 보여야 믿는다 (seeing is believing)는 말은 구시대적 발상이 되었다. 보인다고 실제로 있는 것이 아니고, 안보인다고 진짜 없는 것도 아니다. 사람조차도 가상으로 만들어 실제의 사람들과 공존하는 세계를 보여준 "써로게이트"라는 영화가 아직은 먼 미래의 기술처럼 생각되겠지만, 이러한 혼합세계에 다가가기 위한 기술적 접근이 초보단계에서 이루어지고 있으며, 본 고에서는 이를 위한 가상현실 기반기술의 개발현황과 국가 정책방향에 대하여 살펴보고자 한다.

• Proceedings of the Korean Society of Broadcast Engineers Conference
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• 2014.11a
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• pp.93-96
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• 2014

본 논문에서는 가상시점 영상을 생성할 때 발생하는 홀 영역을 효율적으로 채우는 방법을 제안한다. 가상시점 영상을 생성하려면 우선 깊이 영상에 대해 3차원 워핑을 수행한 뒤, 이때 발생하는 작은 홀을 미디언 필터를 이용하여 적절히 채워야 한다. 홀이 채워진 깊이 영상을 기반으로 하여 입력받은 참조 컬러 영상에 대해 3차원 워핑을 수행하여 가상 위치에 새로운 시점 영상을 생성하게 된다. 이때 또한 마찬가지로 3차원 워핑을 수행하기 때문에 홀 영역이 발생하게 된다. 텍스쳐 영상을 워핑하여 새로운 좌표계로 옮긴 영상은 주변 컬러 화소들과의 관계들을 가지고 있다. 텍스쳐 영상을 워핑한 결과 영상에서 발생하는 홀 영역을 채우기 위해 방향성을 고려한 홀 채움 방법을 사용한다. 홀 주변 화소 영역의 값들을 홀을 채우게 될 후보 화소 값으로 설정한 뒤, 각각의 화소값에 대해 비용값을 계산한다. 이때 가장 적은 비용값을 갖게 하는 주변 화소 값을 해당 영역의 홀 채움 값으로 사용하게 된다. 좌영상과 우영상을 워핑할 때 발생하는 홀 영역의 위치가 각각 다르게 나타난다. 홀 영역은 배경화소 값을 이용해 채울 경우 자연스러운 결과를 보인다. 배경화소 값을 이용하기 위해 좌영상과 우영상에 따른 새로운 홀 스캔 방향 또한 제안한다. 능동적으로 홀 스캔 방향을 선택하여 홀 주변 화소값들을 스캔해가며 워핑 결과 발생하는 홀 영역을 효율적으로 채우게 된다. 결과적으로 제안한 방법을 통하여 생성된 가상시점 영상의 화질이 좋아지는 결과를 확인할 수 있었다.

• Proceedings of the Korean Society of Broadcast Engineers Conference
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• 2001.11b
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• pp.45-49
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• 2001

본 논문에서는 실제 카메라 영상으로 획득하기 어려운 화재, 살인 등의 뉴스 사건을 시청자들에게 효과적으로 전달하기 위해서 다수의 가상캐릭터가 등장하는 애니메이션을 신속, 편리하게 제작할 수 있는 사건 재연 시스템의 개발 기법을 소개한다. 본 시스템은 미리 구축된 동작 및 모델 라이브러리를 이용하여 다수의 가상캐릭터 움직임을 제어함으로써 고가의 동작 포착 장비와 연기자가 없어도 신속한 가상캐릭터 애니메이션 제작이 가능하다. 사건 재연 시스템의 가상 캐릭터 동작 제어는 동작 지정, 동작 생성, 동작 편집의 세 단계로 구성된다. 동작 지정 단계에서는 사건 시나리오에 따라 모델 라이브러리부터 가상캐릭터와배경 모델을 선택하고, 동작 라이브러리부터 가상캐릭터의 동작을 선택한다. 동작 생성 단계에서는 지정된 특정 사건을 기술하는 동작에 이동 동작을 연결함으로써 가상캐릭터의 부드러운 동작을 생성한다. 동작편집 단계에서는 가상캐릭터 사이의 상호 작용 또는 가상캐릭터와 가상환경의 상호작용을 보다 정확하게 제어하기 위해서 특정한 시간에서의 가상캐릭터 위치와 자세 등을 조정한다. 본 시스템은 편리한 사용을 위해 대화형과 스크립트 기반의 인터페이스를 적용하였으며, 3차원 그래픽 소프트웨어인 Maya의 플러그인(Plug-in) 소프트웨어 형태로 개발하여 Maya의 고성능 그래픽 기능을 활용하였다.

• 한국HCI학회:학술대회논문집
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• 2006.02a
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• pp.513-518
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• 2006

본 논문에서는 특별한 스튜디오 조명이 아닌 가정용 혹은 학교용 조명 하에서 동작하는 감정 표현이 가능한 그림자 놀이 도구를 소개한다. 이 놀이는 사용자의 실사로부터 추출된 가상 그림자에 사용자의 동작에 따라 실시간으로 반응하는 가상 표정 애니메이션 캐릭터를 투영한다. 이 놀이 도구는 행위전시 등의 공연 환경뿐만 아니라 가정, 학교 등의 일상 환경에서도 동작이 가능하도록 설계되었다. 따라서 가장 일반적인 조명의 하나인 가정용 형광등과 백열등 환경을 가정하였고, 배경에 대해서는 어떤 제약도 가정하지 않았다. 사용자의 실사를 구분하는 과정에는 배경 차분화 기법을 사용하였고, 빛의 산란 및 실제 그림자의 영향 등으로 인한 잡음을 최소화하기 위해 몇 가지 잡음 제거 알고리즘을 결합하여 적용하였다. 이 도구에서 가상 그림자의 표정 애니메이션은 사용자의 손동작에 따라 변화하며, 손동작 및 머리 위치의 추적을 위해 새로이 고안한 자질 기반 추적 기법을 적용하였다. 이 도구는 공연장에서의 인터렉티브 미디어 아트 전시 또는 공연, 아동 대상의 미술 교육, 예술치료 등의 분야에 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국HCI학회:학술대회논문집
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• 2007.02a
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• pp.494-499
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• 2007

실제 영상과 가상의 오브젝트 또는 가상의 환경에 오브젝트를 합성하는 경우 등 사실적인 합성을 결과를 얻기 위해서는 실제 환경과 같은 배경 영상의 정확한 광원 정보가 필요하다. 본 논문에서는 실내 환경을 배경으로 영상을 합성 하는 과정에 필요한 광원정보를 카메라와 Light Probe를 이용하여 촬영된 단일 영상으로부터 추정하는 기법을 제안한다. 실내에 존재하는 광원들은 정확한 위치정보를 알 수 없는 실외환경에서와 달리 제한된 공간의 원점으로부터 3차원 공간에 위치한 좌표로 나타낼 수 있다. 광원을 추정하기 위해 먼저 실내 공간에 반사도가 높은 Light Probe를 위치하고 디지털 카메라의 적정 노출을 이용하여 광원 추정에 사용할 영상을 획득한다. 광원으로 존재하는 오브젝트의 경우 짧은 노출시간에도 카메라의 영상에 획득된다. 그렇기 때문에 단일 영상에서 광원의 영역을 추정하기 위해 영상처리를 통해 노출 시간을 짧게 하여 촬영한 영상과 비슷하게 밝은 영역만 표현되도록 처리를 한다. 전 처리된 영상으로부터 밝은 영역과 어두운 영역으로 구분을 하고 밝은 영역으로부터 광원의 정보를 추정한다. 추정된 광원들은 실제 렌더링에 곧바로 적용이 가능하며, 이를 통해 배경에 적합한 렌더링 결과를 얻을 수 있다.

• Proceedings of the Korean Society of Broadcast Engineers Conference
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• 2019.06a
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• pp.231-233
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• 2019

본 논문에서는 다시점 영상과 스테레오 매칭을 수행하여 얻은 깊이 정보를 통해 가상시점을 합성할 때 적용되는 블렌딩 기법을 제안한다. 다시점 영상에서 스테레오 매칭으로 얻을 수 있는 깊이정보는 물체와 배경의 경계부분에서 큰 오차를 갖는다. 이러한 이유로 원본 시점들의 영상을 깊이정보를 통해 특정 가상시점으로 워핑할 때 물체의 경계 부분에 배경의 화소가 일부 포함되는 문제가 발생한다. 이 문제는 워핑된 영상들을 블렌딩하여 하나로 합성 시 영상의 품질에 영향을 주는 요인이 된다. 본 논문에서 제안하는 방법은 깊이정보와 함께 영상의 수퍼픽셀 분할에서 얻은 정보를 이용하여 블렌딩 대상이 되는 영상에 화소 단위로 가중치를 부여하여 해당 문제의 영향을 완화한다.

• Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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• 2007.11a
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• pp.493-496
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• 2007

사용자 인터페이싱 환경을 위한 경제적인 입력 방법으로 핸드 인식기술이 널리 이용되고 있다. 그러나 대부분의 기법들은 고정된 배경과 정해진 패턴만을 인식하는 제한점을 가진다. 이러한 제한점은 수행환경의 제약과 다양한 응용분야에 적용하기 어렵다는 문제점을 가진다. 본 논문에서는 배경의 제약 없이 핸드 영역정보와 위치정보를 추출하여 입력 장치를 구동시키는 가상입력시스템을 제안한다. 본 연구는 개방 환경에서 사람의 입력을 요구하는 공항이나 전시관의 키오스크 시스템, 각종 조정장치 및 산업용 시스템분야에 경제적인 가상입력시스템으로 사용될 수 있을 것이다.

• Journal of Korea Game Society
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• v.4 no.3
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• pp.77-84
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• 2004

Game environment, game map and background graphic design is very important elements and factors that support fun, look & feel, immersion and player's acting fields. In this paper we defined elements of game background environment. And then make an investigation and refer to sundry records and books, we described elements of periodic environments, historic environments, natural environments, artificial environments, cultural environments, virtual environments, weather environments. Especially, the study suggests the model of game environment desgin to apply game map and game background graphic design.

• Journal of Biomedical Engineering Research
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• v.22 no.1
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• pp.119-126
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• 2001

가상현실은 인간과 컴퓨터가 서로 커뮤니케이션할 수 있도록 하는 새로운 테크놀로지이다. 이는 사용자로 하여금 컴퓨터로 만들어진 가상의 삼차원 환경 속에서 보고, 듣고, 느끼며 그리고 가상환경과 상호 작용할 수 있도록 한다. 본 논문에서, 우리는 정신치료 분야에 가상현실을 도입하고 이를 이용한 고소공포증 노출치료 시스템을 개발하였다. 이러한 가상현실을 이용한 정신치료는 과거의 전통적인 방법보다 더 안전하고 시간적, 경제적으로 효율적이라는 장점을 지니고 있다. 본 시스템은 개인용 컴퓨터를 기반으로 하여 도심 한 가운데에 있는 번지 점프대를 배경으로 가상장면을 구성하였다. 그리고 철 구조물 옆에 사방이 개방된 난간이 있는 리프트를 만들어 가상환경 속에서 피험자가 높이감을 경험할 수 있게 하였다. 또한 이러한 가상현실 정신치료를 이용하여 높이에 대한 두려움을 지니고 있는 환자에게 임상실험을 실시하여 그 주관적 치료효과를 입증하였다.

• Proceedings of the Korean Society of Broadcast Engineers Conference
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• 2022.11a
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• pp.175-176
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• 2022

최근의 코로나 팬데믹과 같은 사회적 요구로 주목을 받고 있는 가상공간은 가상의 환경에서 사용자에게 존재하지 않지만 존재한 것처럼 믿게 만드는 시각적 공간이라 할 수 있다. 본 연구는 언리얼 엔진의 'HDRI backdrop'과 'Paper 2D' 기능을 활용하여 2D 이미지들로 가상공간을 제작한 작품을 서술한 글이다. 작품에서 배경은 HDRI backdrop을 이용하여 4K HDR 사진 이미지를 3D 공간에 설정하여 제작하고 캐릭터는 Paper 2D를 활용하여 책 표지에 등장하는 캐릭터 이미지를 포토샵 편집 후 스프라이트로 변환하여 배치하였다. 2D 이미지를 활용하여 가상공간을 제작한 작품을 계기로 2D 콘텐츠와 3D 가상공간의 융합으로 새로운 방향의 활용가능성을 발견하고 다양한 표현방식과 아이디어로 발전할 수 있을 것이다.