• 한국초등수학교육학회지
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• 제20권4호
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• pp.737-760
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• 2016

본 연구에서는 2009 개정 수학과 교육과정에 따른 6학년 수학교과서의 도형 영역을 분석하여 RME에 기반한 가상조작도구 콘텐츠를 개발하고, 이를 초등학교 6학년 학생들을 대상으로 적용하여 공간감각 및 수학적 태도에 미치는 효과를 살펴보고자 하였다. 본 연구의 결과를 살펴보면 다음과 같다. 첫째, 초등학교 6학년 도형 영역에서 가상조작도구를 활용한 RME기반 수학 학습이 일반적인 수학 학습보다 공간감각 향상에 유의미한 효과를 보였다. 이는 평면적인 학습 환경에서 벗어나 RME 기반 3차원 가상조작 콘텐츠를 활용한 수업이 교육적으로 의미가 있으며 학생들의 공간감각을 기르는데 효과적인 방안임을 알 수 있었다. 둘째, 초등학교 6학년 도형 영역에서 가상조작도구를 활용한 RME기반 수학 학습을 적용한 실험집단이 비교집단보다 학생들의 수학적 태도에서 유의미한 효과를 보였다. 특히 수학적 태도의 3가지 하위 요소인 수학교과에 대한 자아개념과 교과에 대한 태도, 교과에 대한 학습습관에서 모두 실험집단이 비교집단에 비해 유의미한 차이를 보였다. 이는 가상조작도구를 활용한 RME기반 수학학습이 자기주도적인 학습 습관을 길러주고 수업에 임하는 학습 태도 개선에 효과가 있는 것으로 판단되며 모둠 내에서 서로 협력하고 의사소통하는 모습도 발견할 수 있었다.

• 한국HCI학회:학술대회논문집
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• 한국HCI학회 2007년도 학술대회 2부
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• pp.233-240
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• 2007

컴퓨터의 발전으로 이를 이용해 제품을 디자인하는 CAI가 발전하게 되었다. 산업 디자이너들은 CAID 도구를 사용하여 3차원 장면을 시각화하기 위하여 이를 2차원 이미지로 만드는 렌더링 기능을 수행한다. 렌더링 기능은 디자이너들이 자신이 디자인 제품의 재질, 조명, 카메라 등을 시뮬레이션 해 볼 수 있게 하여 중요한 기능으로 활용되고 있다. 하지만 현재의 컴퓨터 입출력 시스템을 활용하여 CAID 도구의 광원과 카메라 등의 3차원 위치와 속성을 조작하는 데에 인터페이스 상의 문제가 발생한다. 본 논문에서는 증강현실과 실체적 인터페이스를 활용한 가상의 라이트 조작 공간인 TLS(Tangible Lighting Studio)를 제안한다. 이는 광원과 카메라의 위치, 효과를 물리적으로 조작할 수 있는 유닛들로 구성되어있다. 그리고 가상의 모델을 실제와 같이 보이게 하기 위한 입체 디스플레이 방식을 제안한다. 새로운 실체적 인터페이스를 제안함으로써 산업디자인 분야뿐 아니라 건축, 원화, 사진 촬영 등의 분야에서 시뮬레이션 도구로 적용할 수 있으리라 기대된다.

• 한국HCI학회:학술대회논문집
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• 한국HCI학회 2008년도 학술대회 1부
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• pp.314-318
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• 2008

본 논문은 증강/혼합현실 기반 서적 제작을 위한 3 차원 객체 속성 저작을 위한 저작인터페이스를 제안한다. 특히, 프로그래밍에 대한 전문적인 지식이 없는 사용자도 손쉽게 증강현실 기반 서적을 제작할 수 있도록 하는 것에 목표를 두고 있다. 제안된 3D 객체 속성 저작 인터페이스는 입력 장치인 조작도구 (Manipulator) 와 3D 컨텐츠 조작 부분을 포함한다. 조작 도구는 저작 인터페이스에 필요한 이산/연속 적인 입력신호를 생성한다. 컨텐츠 조작부분은 조작도구의 입력신호를 이용하여 가상객체를 선택, 위치, 회전, 크기, 색상, 복사등의 기능을 수행한다. 또한 사용자는 조작도구를 이용하여 기존 GUI 인터페이스 방식의 포인팅, 클릭, 드래그엔드롭, 복사 기법을 그대로 사용함으로, 신속하고 직관적으로 가상객체의 속성을 변경이 가능할 것으로 평가된다.

• 창의정보문화연구
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• 제5권1호
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• pp.15-24
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• 2019

가상현실 기반 교육 콘텐츠를 초·중학생이 수행하기 위해서는 가상현실과 학생이 상호작용하는 도구와 방법이 필수적이다. 하지만, 기존에 개발된 컨트롤러는 성인 대상의 범용적인 형태로 개발되고 있어 교육의 목적과 초·중학생의 수준을 고려한 상호작용 도구에 관한 연구가 필요하다. 따라서, 본 연구는 초·중학생을 위한 가상현실 상호작용 도구를 개발하기 위해 현재 범용적으로 활용되고 있는 도구에 대한 학교급과 성별에 따른 학생의 인식을 용이성, 유용성, 이용태도, 사용의도를 분석하였다. 분석결과, 인식이 사전에 비해 사후에 높아진 것으로 나타나 범용적인 도구의 교육적인 활용이 충분히 가능한 것으로 분석되었다. 학생 인터뷰를 통해 가상현실에서 초·중학생의 상호작용성을 고려한 도구 개발 방향에 대한 시사점을 도출하였다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2003년도 봄 학술발표논문집 Vol.30 No.1 (B)
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• pp.630-632
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• 2003

컴퓨터 가상현실 기술은 반복적인 교육과 훈련을 필요로 하는 의료 시뮬레이션 분야에 도입되어 시술 훈련, 수술 계획 및 수술 시뮬레이션 등의 영역에 응용되고 있다. 3차원적 가시화나 네비게이션에 치중하던 기존의 의료 시뮬레이션에 보다 현실감을 증진시키기 위해서는 인체 해부학적 기관의 변형성과 사용자와 대상 기관 사이의 물리적인 상호작용이 반영되어야 한다. 본 연구에서는 기존의 2차원 및 3차원 마우스만을 사용하던 상호작용 환경을 개선하여 시술 동작시 물리적인 역감을 전달받을 수 있는 햅틱 인터페이스를 도입하고. 보다 현실감 있는 시각적 디스플레이를 위해 햅틱 워크벤치를 사용하였다. 사용자의 햅틱 인터페이스 조작에 따른 가상 인체 기관의 물리적 변형 및 이에 따른 물리적 역감은 삼각메쉬를 이용한 매스-스프링 모델을 사용하여 구현하였고. 가상 시술 도구와 가상 인체 기관와의 빠른 충들 감지를 위해서는 OBBTree를 적용하였다.

• 디지털융복합연구
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• 제18권6호
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• pp.451-457
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• 2020

본 연구는 멀미 측정 도구인 SSQ도구를 바탕으로 가상현실에서 조작행위에 따라 나타나는 멀미 정도를 측정하여 비교분석을 통해 사이버멀미에 영향을 미치는 요인 및 증상을 규명하는 데 목적이 있다. 연구결과 첫 번째 실험인 조작방식실험에서는 간단한 조작방식이 멀미가 높게 측정되었으며 Nausea요인의 영향을 크게 받는 것으로 측정되었다. 이에 대한 증상으로 Nausea, Burping, Headache증상이 발현되었다. 두번째 신체회전방식 실험에서는 신체회전반경이 클수록 멀미가 높게 측정되었으며 Nausea요인의 영향을 크게 받는 것으로 측정되었다. 이에 대한 증상으로 Burping, Headache, Fullness of head증상이 발현되었다. 세번째 신체이동방식 실험에서는 행위를 수반하지 않은 컨트롤러의 이동방식이 멀미가 높게 측정되었으며 Nausea요인의 영향을 크게 받는 것으로 측정되었다. 이에 대한 증상으로 Sweating, Headache, Fullness of head증상이 발현되었다. 본 연구를 통해 가상현실에서 신체(고개, 상체, 하체)가 고정되고 조작이 단순 할수록 사용자는 멀미에 민감하게 반응하며, 신체회전에 있어 회전반경이 클수록 멀미에 민감하게 반응하는 것을 확인하였다. 본 연구는 VR조작행위에 대한 멀미와 영향을 미치는 요인과 증상을 규명하는데 의의가 있으며 향후 VR콘텐츠 개발자들이 사용자의 특정 행위 멀미 정도와 증상에 관하여 인지하고 콘텐츠 개발에 활용 될 것으로 기대한다.

• 디지털융복합연구
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• 제17권1호
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• pp.203-208
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• 2019

본 논문은 객체 특징 탐색을 이용한 실시간 가상 모델 동기화 알고리즘을 제안한다. 제안된 알고리즘은 2차원 영상에서 객체 특징 탐색을 사용하여, 실제 객체와 가상모델을 실시간으로 동기화 한다. 객체 특징 탐색 알고리즘은 색상을 이용하여 객체를 개별적으로 분류하는 알고리즘과 각도를 이용하여 객체가 설치된 방향을 분석하는 알고리즘으로 구성된다. 제안한 알고리즘을 사용하여 실제 물체의 움직임을 가상 모델에 동기화함으로써, 별도의 사용자 조작 도구 사용 없이 손을 사용하여 가상 물체를 움직이는 환경을 제공할 수 있다. 본 알고리즘은 향후 불특정한 모양과 색상 및 방향을 갖는 객체를 동기화하는 연구를 진행하며, VR/AR기술에 적용하여 사실적인 가상환경을 제공하는 것을 목표로 한다.

• 한국HCI학회논문지
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• 제2권2호
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• pp.53-59
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• 2007

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 역.촉감을 제공하는 장갑형 핸드 인터페이스 장치 및 햅틱 장갑 장치와 6자유도 햅틱 장치로 구성된 핸드 햅틱 인터페이스를 제시하고자 한다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2017년도 춘계학술발표대회
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• pp.1096-1099
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• 2017

최근 가상현실 기술 관련 기술의 발달로 가상현실 컨텐츠에 대한 관심이 커지고 있으나 가상현실 컨텐츠는 제한되어 있다. 다양한 상호작용 응용 컨텐츠를 개발하기 위하여 기존에 인터랙션을 기술하고 개발하는 방식과 다른 인터랙션을 기술하고 프로그래밍하고 어플리케이션 코드를 자동으로 생성할 수 있는 개발 환경을 구현하였다. 이로써 일반인들도 가상물체를 조작하는 가상현실 응용 프로그램을 쉽게 개발할 수 있다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2000년도 하계학술대회 논문집 D
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• pp.2862-2864
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• 2000

네트워크 환경의 보편화와 함께 원격강의와 가상실험에 대한 연구가 진행되고 있다. 로봇공학교육에 있어서 가상현실은 가상실험을 구현하기 위한 밑바탕이 되며 값싸고 위험부담없이 실제실험과 유사한 환경을 구축하기 위한 도구가 된다. 본 논문에서는 월드와이트웹 상에서 동작가능하며 다양한 궤적과 제어기를 사용자가 조작하면서 비교 학습 할 수 있는 로봇제어 학습용 시뮬레이터를 개발한다. 가상로봇은 실제로봇과 유사한 특징을 가지며 게인값 설정에 따른 궤적추종을 로봇의 움직임으로 관찰할 수 있다.