• 대한건축학회논문집:계획계
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• 제36권4호
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• pp.41-49
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• 2020

The purpose of this study was to investigate the use of the Deep Neural Networks(DNN) model to classify user's emotions, in particular Electroencephalography(EEG) toward Virtual-Reality(VR) based 3D design alternatives. Four different types of VR Space were constructed to measure a user's emotion and EEG was measured for each stimulus. In addition to the quantitative evaluation based on EEG data, a questionnaire was conducted to qualitatively check whether there is a difference between VR stimuli. As a result, there is a significant difference between plan types according to the normalized ranking method. Therefore, the value of the subjective questionnaire was used as labeling data and collected EEG data was used for a feature value in the DNN model. Google TensorFlow was used to build and train the model. The accuracy of the developed model was 98.9%, which is higher than in previous studies. This indicates that there is a possibility of VR and Fast Fourier Transform(FFT) processing would affect the accuracy of the model, which means that it is possible to classify a user's emotions toward VR based 3D design alternatives by measuring the EEG with this model.

• 대한건축학회논문집:계획계
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• 제36권4호
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• pp.103-111
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• 2020

Perforated metal sheets are used as panels of facades for controlling environmental factors while ensuring user's visibility. Despite their functional potentials, only a specific direction of facades or an orientation of a building was considered in the relevant studies. This study proposed a design methodology for the perforated panel facades that reflects the location on the facades and the user's requirements. The optimization of quantitative and qualitative performance is achieved through communication between designers and users in a VR system. In optimizing quantitative performances, designers use machine learning techniques such as clustering and genetic algorithm to allocate optimal panels on the facades. In optimizing qualitative performances, through the VR system, users intervene in evaluating performances whose preferences are depending on them. The experiment using the office project showed that designers were able to make decisions based on clustering using GMM to optimize multiple quantitative performances. The gap between the target and final performance could be narrowed by limiting the types of perforated panels considering mass customization. In assessing visibility as a qualitative performance, users were able to participate in the design process using the VR system.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2010년도 추계학술발표대회
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• pp.818-819
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• 2010

고층빌딩, 지하역사와 같은 대형 복합건물은 건물 자체의 복합도 증가와 더불어 이에 따른 위험요소(hazard)의 증가를 가져오고 위험상황에 대처해야 할 소방관들의 대응기술 및 훈련도 고도화되어야 한다. 실제 화재현장, 특히 대형 복합건물에 대한 훈련은 비용, 시간뿐만 아니라 소방관 안전 확보라는 차원에서 불가능하며 반복적인 훈련이나 그 평가가 어렵다는 점에서 가상환경을 이용한 훈련 시스템이 필요하다. 본 논문에서는 복합건물에 대한 소방관 팀 훈련 시스템 구현을 위한 가상환경의 설계 및 구현을 소개하고자 한다. 가상환경은 소방관의 훈련 및 평가, 팀 단위훈련을 제공하고 현실감 있는 훈련을 위하여 가상현실, 증강현실, 물리체험 모듈을 이용한 사용자 인터페이스를 제공한다. 가상환경 구축을 위하여 대상 건축물에 대한 3 차원 모델을 구축하고 도출된 발생 가능한 화재 시나리오에 대한 수치적 모델링을 수행하고 그 결과를 가상환경 및 훈련 시나리오에 반영하였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제23권9호
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• pp.1104-1109
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• 2019

홀로그램을 이용한 비즈니스 활동이 유사홀로그램을 이용한 활용이 많이 제시되고 있다. 이에 본 연구에서는 최대 3면 혹은 4면을 이용한 유사 홀로그램에 대한 개요를 살펴보며, 콘텐츠로서 건물을 3D(dimension) 모델링을 통해 제작된 결과물을 활용하여 홀로렌즈에서부터 유사 홀로그램을 위한 건축물 표현에 관하여 다루고자 한다. 또한 모델링의 단점인 실사 모습을 반영하기 위해서 실제 건물의 표면을 사진촬영을 통해 3D 모델에 반영함으로써 객체의 3D 표현감을 향상시키는 방안을 제시한다. 실질적인 건물을 AR/VR/MR 등 가상의 공간에서 보여지는 여러 방법들 가운데 홀로그램을 통해 공간상에 가상으로 볼 수 있도록 한다. 본 연구를 통해 건축물 혹은 문화재 등 다양한 소재를 홀로그램으로 실감 표현이 향상될 것이다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제25권12호
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• pp.1749-1755
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• 2021

가상현실은 게임, 오락, 통신, 스포츠, 건축 분야에서 활발히 적용되고 있다. 특히 교육 분야에도 많은 가상현실 기반의 교육 시스템이 개발되고 있어 효율적인 학습효과를 만들어내고 있다. 그러나 기술적 한계, 콘텐츠의 부족, 이론적 연구 부족 등으로 인해 아직은 군사용 교육 훈련 부분 적용되기에는 수준이 부족한 상태이다. 본 논문에서는 군사용 집단 강하 훈련에 적용 가능한 수준 높은 낙하훈련시스템을 개발하고, 개발에 필요한 핵심 기술과 구현방법을 연구하였으며, 개발 결과에 따른 효과를 분석하여 군사용 훈련시스템으로서의 가상현실기반 교육 시스템의 발전에 이바지하고자 한다.

• 한국산학기술학회:학술대회논문집
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• 한국산학기술학회 2006년도 춘계학술발표논문집
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• pp.517-521
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• 2006

네트워크 가상현실 시스템은 먼 거리에 떨어진 사용자들 사이에 일관성 있는 가상 세계를 제공하며, 군사, 오락, 건축 등 여러 부분에 응용되고 있다. 본 논문에서는 그 동안 고성능 그래픽 워크스테이션 환경에서 중심적으로 연구되어 왔던 네트워크 가상현실 시스템을 가장 보편적인 플랫폼인 네트워크 환경에서 구현할 때 생기는 3차원 그래픽 처리 성능의 문제 등과 같은 이에 대한 해결책들을 제시하고 미로 환경과 지형 환경에 근거한 가상 세계를 응용 실험 대상으로 삼아 성능을 분석하였다. 실시간으로 상호 작용하는 어플리케이션은 성능을 유지하면서 모든 참가자들에게 동일한 뷰를 보여주는 것이 중요하다. 동일한 뷰를 제공하기 위해 참가자들이 전송하는 이벤트마다 재생 지연 시간을 설정하고, 수신한 이벤트에 대해서는 예정 재생 시각까지 버퍼에 저장하여 모든 참가자들이 동시에 이벤트를 실행하도록 하는 기법이 제안되어 왔다. 그러나 네트워크 트래픽이 동적으로 변하므로 네트워크 상에서 발생하는 전송 지연 시간도 동적으로 변화한다. 그러므로 고정된 재생 지연 시간을 사용할 경우, 네트워크 트래픽 감소에 따라 상호 작용 성능을 향상시킬 수 있는 기회를 상실하게 되고, 네트워크 트래픽 증가에 따라 이벤트 손실률이 크게 증가하게 되어 참가자들 간에 일치하지 않는 뷰를 초래하게 된다. 네트워크 트래픽이 적어서 전송 지연 시간이 짧을 경우 짧은 재생 지연 시간을 적용하여 상호작용 성능을 높여주고, 트래픽이 많은 경우에는 재생 지연 시간을 늘림으로써 상호 작용 성능을 해치지 않는 범위에서 이벤트 손실률을 줄인다. 실험을 통하여 제안하는 기법의 성능을 평가하였으며 그 결과 본 동기화 기법이 고부하(heavily loaded) 네트워크 상태가 지속되는 동안 기존 기법에 비해 참가자들에게 일치된 뷰를 제공할 수 있고, 저부하(lightly loaded) 네트워크 상태에서는 상호 작용 성능을 향상시킬 수 있다는 것을 확인하였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제24권4호
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• pp.481-488
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• 2020

최근 실감형 콘텐츠인 가상현실, 증강현실, 혼합현실 기술이 여행 및 관광 산업에서 확산되는 추세이며 다양한 스마트 관광 AR, VR 콘텐츠가 개발되고 있다. 기존에 사람들이 여행을 위해 책자나 인터넷을 주로 활용했지만 앞으로 VR, AR, MR 기술이 문화 여가 콘텐츠 소비에 더 활용될 것으로 보인다. 본 연구에서는 스마트 관광의 활성화를 위해 개발한 혼합현실 백제 능사 문화유산 현장 가이드 시스템을 설명한다. 본 연구에서는 몰입적인 혼합 현실 HMD를 사용하여 방문객들에게 백제 능사의 역사적, 문화적, 건축적 가치를 가상 체험을 통하여 보다 직관적이며 효과적으로 정보를 전달 받을 수 있도록 하였다. 문화유적 현장 가이드 시스템 모듈은 다양한 메타 데이터 서비스를 지원하며 스크립트 방식으로 지정하여 혼합현실 콘텐츠 개발에 쉽게 사용될 수 있다. 이 연구는 혼합 현실 기반 스마트 관광 콘텐츠 개발에 기여할 수 있을 것으로 기대한다.

• 한국건축시공학회지
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• 제18권5호
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• pp.471-477
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• 2018

본 연구는 최근 건설분야에서 활용도가 높아지고 있는 증강현실 도구를 활용하여 학생들이 철근공사 배근작업을 학습할 수 있는 교육지원 컨텐츠를 개발하고 적용효과를 분석하였다. 구조도면에 대한 이해도를 높이기 위해 구조도면을 마커 이미지로 활용하였으며, 구조도면에 따라 배근된 가상의 3D 배근 모델을 화면에 겹쳐 표현하는 방식으로 증강현실을 구현하였다. 또한 3D 배근 모델과 함께 2D도면의 독도법, 이음 정착길이 기준, 부재별 구조설계기준에 따른 배근방법, 그리고 실제 배근하는 순서 등을 학습할 수 있도록 컨텐츠를 구성하였다. 적용결과 인터페이스 스타일, 지각된 유용성, 지각된 활용의 용이성, 지각된 즐거움, 활용 태도, 활용 의도 측면에서 긍정적으로 평가되었으며, 증강현실은 교육적 측면에서 시각화와 상호작용의 장점이 있기 때문에 활용가치가 높을 것으로 판단된다.

• 한국정보과학회논문지:컴퓨팅의 실제 및 레터
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• 제10권2호
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• pp.189-198
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• 2004

디스플레이 디바이스가 발전함에 따라 컴퓨터를 이용한 작업 환경이 응용 목적에 보다 적합한 형태로 변환하고 있다. 본 논문에서는 테이블 형태의 프로젝션 시스템인 가상테이블을 이용하여 건축 디자인 시스템의 개발에 관하여 고찰한다. 개발된 시스템은 인터랙티브 VR 모델러, 하이브리드 트랙커, 건축용 인터프리터로 구성되어 있다. 인터랙티브 VR 모델러는 가상테이블 상에서 건축 디자인을 보다 쉽고 직관적으로 할 수 있도록 그리드 인터랙션, 텐져블 프랍, 참조 객체와 같은 비주얼 및 택타일 가이드를 제공한다. 하이브리드 트랙커는 사용자 시야각에 따른 임의의 뷰포인트를 제공하는 기능과 핸드 인터랙션을 위한 비전 기반 트랙킹과 마그네틱 트랙킹을 포함하고, 건축용 인터프리터는 간단한 삼차원 매스를 건축적 정보를 포함한 기본 구성요소로 자동 변환하는 기능을 한다 제안 시스템은 다수의 사용자가 공동 작업을 하기에 적절하며 입체적인 뷰를 통하여 그래픽스 객체를 삼차원 공간에서 직접 조작할 수 있다는 장점이 있다. 이와 같이 본 시스템은 건축 시뮬레이션 및 사용자 참여 디자인에 유용하게 사용되어질 수 있다.

• EDISON SW 활용 경진대회 논문집
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• 제2회(2013년)
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• pp.354-359
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• 2013

일반적으로 건축물의 설계시 풍동 실험을 통한 풍환경의 평가를 수행하고 있으며, 이는 환경 영향 평가법에서 정한 건축 사업 시행 시 수반되어야 할 자연환경, 생활환경 그리고 사회경제환경의 영향 평가의 일환으로 실시되고 있다. 그러나, 풍동 실험의 경우 여러 가지 현실적 제약조건으로 설계와 실험의 피드백 (Feedback)이 원활하지 못하며, 특히 대상 건축물이 공장과 같이 대기 오염원이 되는 경우 실험은 더욱 어려운 형편이다. 이에 대한 보완책으로 전산 유체 역학을 이용한 건축물의 풍압 해석에 의한 풍하중 추정이나 인접 지형-지물의 영향을 고려한 건축물 주위의 풍환경 평가가 있다. 전산 모사에 의해 풍동 실험의 미비점을 보완하고, 보다 상세한 정보를 확보함으로써 건축물의 구조적 안전성의 증대와 환경 피해 감소를 기할 수 있다. 그러나 복잡한 지형-지물이나 건축물 주위의 풍환경에 대한 전산 모사는 주로 두 가지의 기술적 어려움을 수반하게 되다. 그 중 하나는 고정 경계면을 이루는 형상의 복잡성으로 인해 기존에 많이 이용하고 있는 Body-fitted 격자계를 이용하는 경우, 격자 생성 과정이 매우 복잡하고 어려울 뿐 만 아니라 생성된 격자가 주로 비정렬 (unstructured) 특성을 갖게 되어 수치해석 과정의 효율을 저하시키는 요인이 되며, 격자의 형상도 수치해석의 수렴성을 저하시키는 예가 많다. 다른 어려움으로 풍환경은 전형적인 난류 유동장으로서 난류의 전산 해석은 아직도 해결하지 못한 부분이 많다는 점이다. 이에 본 논문에서는 복잡한 지형-지물이나 건축물의 풍하중과 풍환경의 전산 모사 기술 확보를 위하여 수행중인 연구의 일환으로 물체 형상의 기하학적 복잡성의 극복을 위한 가상경계법 (Immersed Boundary Method)과 난류 유동장의 물리적 엄밀성을 높이기 위한 다와동 모사 (Large Eddy Simulation)을 이용한 물체 형상과 무관한 유동장 해석 기술 개발에 대하여 다루고자 한다. 먼저 최근에 유동 해석에 이용되는 방법인 가상경계법(IBM)은 물체를 포함한 전체 전산 영역을 직교 좌표계에 의해 이산화하고, 유동장내 존재하는 물체의 표면에서의 점착 조건을 만족시키기 위하여 지배 방정식에 적절한 외력을 추가로 고려하는 방법이다. 본 연구에서는 가상경계법을 이용하여 경계층에 위치한 건물 형상의 각진 물체 주위 사이에 형성되는 공동 내부의 비정상 유속 및 압력에 대한 전산 해석을 수행하고, 풍상측 전면에 형성되는 경계층에 의한 영향을 분석하였다.