• Proceedings of the Korean Society of Broadcast Engineers Conference
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• 2002.11a
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• pp.269-274
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• 2002

최근에 TV의 축구, 야구와 같은 스포츠 중계 방송에서 팀의 로고나 점수, 거리와 같은 그래픽 정보를 운동장에 합성시켜 보여주는 새로운 기술이 사용되고 있다. 이는 증강현실(AR: Augmented Reality)의 한 분야인 실시간 이미징 합성 기법을 사용한 것으로서 일반적으로 가상이미징 시스템이라 불리운다. 본 논문에서는 방송용 카메라의 렌즈와 팬(pan), 틸트(tilt) 축에 센서를 부착하여 이를 해석함으로써, 실시간으로 3차원 그래픽 좌표계의 가상 카메라를 제어하는 센서기반 가상이미징 시스템의 구현 결과와 관련기술을 소개한다. KBS 기술연구소에서는 실시간 가상이미징 시스템을 개발하여 'VIVA(Virtual Imaging & Virtual Advertising)'라 이름지었다. 이 시스템은 렌즈 데이터에 근거하여 카메라 캘리브레이션을 수행하며, 주밍(zooming)시 발생하는 카메라의 시점(view point) 변화를 반영하여 원거리 촬영이 이루어지는 스포츠 중계뿐만 아니라 보다 정확성이 요구되는 스튜디오 내의 근거리 프로그램 제작에도 사용이 가능하다. 합성되는 그래픽은 실세계와 같은 완전한 3차원 좌표 공간에 놓이게 되며, 월드 좌표계와 카메라 좌표계를 이용하여 사전 제작된 오브젝트들을 원하는 곳에 위치시킬 수 있다. 실사와 그래픽의 효과적인 합성을 위하여 오버레이(overlay) 모드는 물론 알파키(alphakey)와 크로마키(chromakey)를 조합한 모드를 사용하였다. VIVA는 2002년 부산 아시안 게임에서 수영과 양궁 중계에 활용하였다.

• Proceedings of the Korean Society of Broadcast Engineers Conference
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• 2002.11a
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• pp.265-268
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• 2002

가상광고는 실제 영상에 존재하지 않는 정보를 추가함으로써 영상의 정보 제시 능력을 향상시키는 것으로 폭넓고 다양한 정보가 영상에 더해질 수 있다. 이러한 가상광고를 보다 현실감 있게 구현하기 위해서는 여러 가지 환경이 갖추어져야 하는데, 그 중 하나가 사물에 대한 조명 효과이다. 본 논문에서는 가상광고 영상으로부터 조명을 고려한 그래픽 정보를 삽입함으로서 좀 더 현실감 있는 증강현실을 구현하고자 한다. 제안된 방법은 카메라로 촬영한 영상으로부터 3차원적인 위치정보를 알고 있는 고정된 4개 이상의 특징점 추출 및 추적을 통하여 카메라의 프로젝션(Projection) 행렬을 복원하고, 이를 이용하여 범용적인 크로마키(Chroma-Key) 기법으로 영상합성을 하였다. 행렬복원 과정에서는 카메라의 프로젝션 행렬로부터 QR-Decomposition 을 통해 카메라의 회전과 이동 성분을 분리해 내어 가상 물체가 카메라에 의해 움직임 보정을 받을 수 있도록 하였다. 그리고 인의의 위치에 조명을 주었을 때 생기는 변화를 그래픽에 반영하여 실사와 합성하는 실시간 시스템을 구축하고 실험으로 확인하였다.

• Broadcasting and Media Magazine
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• v.2 no.3
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• pp.23-31
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• 1997

컴퓨터 음향발생에 관한 연구는 컴퓨터 음악, 인간-컴퓨터 상호작용, 데이터 청각화등의 분야에서 오랫동안 진행되어 왔지만, 최근 들어 컴퓨터 애니메이션이나 가상세계등에서 시각적 효과와 함께 보다 입체감 있고 현실감 있는 가상환경을 제공하기 위해 더욱더 중요한 문제로 떠오르고 있다. 지금까지 음향발생을 위해 음향의 모델링이나 합성등 음향 자체에 대한 요소 기술들에 관해서는 많은 연구가 진행되었으나 컴퓨터 애니메이션, 가상세계등과 같이 영상내 동작 내지 사건과 음향이 서로 밀접하게 연관된 분야에서 필수적인 음향을 영상내 동작과 통합 처리할 수 있는 기술에 대한 연구는 초보적인 단계에 머무르고 있다. 최근 들어, 음향의 입체감과 임장감을 강화하기 위하여 3차원 음향이라는 개념이 도입되고 있고 이의 구현에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있다. 여기서는 컴퓨터 애니메이션이나 가상현실등에서 영상내 물체의 움직임이나 사건 그와 동기된 음향의 자동생성 및 이의 3차원 음향효과 발생 기술 원리를 사이버음향(CyberSound)이라는 개념으로 묶어서 소개하면서, 이의 전망을 기술하고자 한다.

• Proceedings of the Korean Society of Broadcast Engineers Conference
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• 2011.11a
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• pp.232-233
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• 2011

본 논문에서는 사용자의 손바닥 위에 증강되는 가상 객체와의 자연스러운 상호 작용을 제공하는 혁신적인 손 기반 인터페이스를 제안한다. 본 인터페이스에서는 한 손바닥 위에 다른 쪽 손의 손가락으로 미리 정의된 패턴을 그린 후 그 패턴을 인식함으로써 가상 객체들이 용이하게 선택되도록 한다. 이렇게 선택된 가상 객체들은 계산된 손바닥 포즈를 이용해서 손바닥 위에 증강된다. 손가락으로 그려진 패턴을 효과적으로 검출하기 위해 손가락을 감쌀 수 있는 마커를 사용하여 손가락의 궤적을 추적한다. 넓은 범위의 손바닥 포즈를 계산하고 손가락의 움직임을 인식함으로써 사용자는 다양한 시각에서 손바닥 위의 증강된 가상 객체와 자연스럽게 상호 작용할 수 있다.

• Proceedings of the Korean Society for Emotion and Sensibility Conference
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• 2002.11a
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• pp.110-113
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• 2002

가상환경시스템은 매우 현실감 있는 정보를 제공할 수 있다는 점에서 산업, 의료, 교육훈련 등에 널리 사용되고 있다. 그러나 아직 많은 가상환경 시스템에서 부정적 요인으로 멀미나 시각피로로 대표되는 cybersickness 증세를 수반하고 있어 그 사용과 확산에 제약이 되고 있다. 한편 cybersickness 의 한 현상으로 볼 수 있는 신체동요도 이에 대한 객관적 지표로서의 가능성이 연구되어지고 있다. 본 연구에서도 가상환경시스템을 피실험자들에게 체험하게 하고 체험 전후의 신체동요으 변화를 측정평가 하였다. 측정 결과 가상환경 체험 후 약간의 신체 동요의 경향이 나타났으나 통계적으로 유의할만한 정도의 차이는 보이지 못했다. 특히 본 연구에서 신체동요의 변인으로 가정했던 Motion의 유무와 Feedback 의 유무에 대한 영향 분석 결과에서도 좌우 방향에 대한 Motion 유무만 차이를 보였을 뿐이었다. 신체동요는 비교적 간단히 객관적으로 cybersickness의 일면을 평가할 수 있는 지표로 후속 연구가 계속 요청되고 있다.

• Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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• 2011.04a
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• pp.295-298
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• 2011

최근 3년간 판 구조물의 손상진단에서 시간반전램파 (Time reversal Lamb waves)의 가능성이 주목 받고 있다. 시간반전음향학(Time reversal acoustics)에 의하면 시간반전램파의 공간모임을 적절히 활용하면 판에 순간적으로 가해지거나 발생한 충격하중의 위치를 높은 공간해상도와 신호대 잡음비로 추정할 수 있다고 알려져 있다. 이 연구에서는 시간반전램파의 공간모임을 직사각형 평판에서 가상탐지자 모델을 이용하여 모사한다. 특히, 평판에서의 파 반사에 의해 발생하는 가상탐지자 효과에 의해 단일 부착형 압전소자만을 사용하더라도 시간반전 램파의 공간 모임 구현이 가능함을 보인다. 또한 제안된 방법의 결과를 유한 요소 해석결과와 비교하고 제안된 방법의 타당성을 보인다.

• Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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• v.12 no.2
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• pp.215-221
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• 1999

본 연구에서는 구조물의 변위 제약조건을 고려한 위상 최적설계를 체스판무늬 검색 알고리즘과 가상하중을 이용하여 수행하였다. 본 연구에서는 변위 제약조건의 민감도 계산을 위하여 가상 변위장을 도입하였으며, 밀도와 유효강성계수의 상관관계를 정의하기 위하여 가상재료를 도입하였다. 또한, 선형 유한요소를 이용한 위상 최적화 기법에서 일반적으로 나타나는 체스판무늬를 제거하기 위하여 밀도 재분배방법을 이용하였다. 그리고, 변위 제약조건을 고려한 경우와 그렇지 않은 경우의 수치예제를 비교 검토함으로써 본 연구의 타당성을 검증하였다.

• Proceedings of the Korean Society of Computer Information Conference
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• 2018.07a
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• pp.433-434
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• 2018

본 논문에서는 개발한 가상현실 게임의 소개와 적용기술에 대하여 서술하였다. 가상현실(Virtual Reality, VR) 게임은 기존의 게임과는 다른 몰입도와 평면을 넘은 가상의 공간, 활동적인 액션의 이점을 가지고 있고 사람들과 같이 활동적인 플레이를 더하기 위해 다중사용자 환경의 기반을 구현하고, 좀 더 활동적인 다중사용자 환경으로 만들기 위해 서로 경쟁하는 사격게임과 같이 협력하여 플레이해 나가는 디펜스게임을 개발하였다. 개발도구로는 에픽 게임스의 언리얼 엔진4 v4.19.2을 개발엔진으로 활용하였고, HTC Vive의 VR장비와 컨트롤러를 사용하여 다중사용자를 위한 VR 게임 콘텐츠를 개발하였다.

• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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• 2002.04b
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• pp.580-582
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• 2002

지금가지 컴퓨터를 기반으로 하는 가상 공간에 관한 연구는 게임, 교육 시스템 가상 현실(VR) 등의 분야에서 많은 연구가 이루어지고 있다 그러나 기존의 연구분야는 그래픽스에 치중해오고, 가상 공간에서 다양한 변화에 관한 연구는 미흡하다. 그래픽스에 치우친 응용 프로그램은 처음에는 사용자의 몰입감을 높이지만, 가상 공간에서 정해진 변화로 인해 사용자의 흥미 유발을 감소시킨다. 그래서 가상 공간에서 다양한 변화를 나타내기 위한 연구가 있어 왔는데, 이들도 여러 가지 문제점으로 제한된 범위의 응용에서만 사용이 가능하다 본 논문에서는 이러한 문제점을 해결하기 위하여 존재성과 논리성을 가지는 physicalentity의 기본 구조와 Message Model에 기반하여 다양하고, 예측할 수 없는 상황을 전개해 나가는 방법을 제시한다.

• Proceedings of the Korea Society for Simulation Conference
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• 2003.06a
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• pp.19-22
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• 2003

가상현실을 응용한 의료 시뮬레이션은 가상의 3차원 인체모델을 대상으로 위험부담 없이 정확하고 반복적인 훈련 및 교육을 할 수 있는 환경을 제공하기 때문에 의료 시뮬레이션 분야에 도입되어 효과적으로 활용될 수 있다. 본 논문에서는, 사용자와의 상호작용이 가능하고, 기존의 데스크탑 기반 모니터와 테이블 형태의 가상환경 보다 몰입된 가상공간을 체험할 수 있도록 해주는 CAVE$^{TM}$-like 시스템에서의 수술실 환경 프로토타입을 구현하였다. 이를 위하여, 인체의 주요 장기와 뼈를 삼차원 모델로 생성하고, 이 삼차원 모델과 동시에 이에 대한 이차원 단면 영상과 각각의 명칭 및 구조를 설명하는 해부도를 제공하도록 하였다. 또한 실제 수술실과 유사한 환경을 제공해 줌으로써 몰입감을 향상시킨다. 이에 덧붙여 VRML의 센서와 자바 스크립트를 사용하여 인터렉션을 제공하며 보다 현실감 있는 환경을 제공한다