• 스마트미디어저널
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• 제8권3호
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• pp.41-46
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• 2019

가상 환경 시스템의 대표적인 응용인 MMORPG에서는 아주 많은 사용자들이 더욱 현실적인 환경에서 게임하기를 원하고 있다. 하지만 많은 사용자에게 가상 환경을 서비스하면서 응답 지연이 없는 Seamless한 환경을 제공하는 것은 매우 어렵다. 하나의 서버가 아닌 여러 대의 서버로 실제 환경을 구성해야 하고 사용자가 특정 지역으로 이동할 때 실제 서버에서 데이터를 공유해야 하는 상황이 발생하기 때문이다. 이때 사용자는 서버 간 정보 동기화 과정에서 응답 지연을 경험하게 되고 이러한 상황은 가상 환경의 현실감을 떨어뜨린다. 이러한 문제를 해결하기 위해서는 서버 간 정보 동기화 과정에서 발생하는 응답 지연을 최소화해야 한다. 본 논문에서는 가상 환경에 대한 정보를 제공하는 필드 서버 간의 효율적인 정보 동기화 및 필드 서버와 PC(Player Character) 간의 응답 지연 최소화를 위한 마이그레이션 에이전트를 제안하고 클라우드 컴퓨팅 네트워크에서 구현하였다. 제안한 시스템은 PC의 수가 70,000 ~ 90,000인 구간에서 기존 시스템보다 필드 서버의 CPU 이용률이 6 ~ 13% 증가하였고 응답 시간은 5 ~ 10초 감소하였다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제18권6호
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• pp.1229-1238
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• 2023

디지털 트윈은 현실 세계를 복제한 가상 공간을 만들고 현실 공간과 가상 공간을 통합하여 효율적으로 현실 공간을 관리하는 기술이다. 건물에 설치되어 있지만 시각적으로 보이지 않는 수도관 설비를 가상 공간에 구현하고 이를 건물의 실내 공간에 증강함으로써 현실 세계의 수도관을 효과적으로 관리하는 것이 수도 설비에 대한 디지털 트윈 개념이다. 제안하는 방법에서는 Unity 3D 게임 엔진을 이용하여 건물의 실내에 디지털 트윈 기술을 적용하는 방법을 구현하며, 디지털 트윈 구현에 필요한 증강현실 기술은 ARCore 기반의 AR Foundation 툴 킷을 사용한다. 디지털 트윈 응용은 현실 세계와 가상 세계를 정합하는 것이 필수적이다. 제안하는 방법에서는 2D 이미지 마커를 이용하여 현실 세계와 가상 세계를 정합한다. 또한 증강된 오브젝트를 시각적으로 현실감 있게 표현하기 위하여 Unity 쉐이더 프로그램을 적용한다. 구현 결과는 제안하는 방법이 간단하지만 정확하게 수도관을 현실 공간에 배치하고, 시각적으로도 효과적으로 벽면 위에 수도관을 표현하는 것을 보여준다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제16권3호
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• pp.109-119
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• 2011

가상현실 시스템에서 높은 현실감과 직관적인 시각정보의 제공이 커다란 장점임에도 불구하고, 가상공간에서의 공간제시에 있어서 거리감각이 정확하게 전달되지 않는 문제점이 있다. 특히나 건축분야와 같은 공간을 취급하는 분야에서의 공간제시에 있어서의 왜곡문제는 시급히 해결해야할 필요성이 있다. 본 논문에서는 가상현실공간에서 거리감각을 고찰함에 있어서 거리감각을 조사하는 하나의 요소로서, 피실험자에 의한 이동거리추정판단에 관한 실험을 행하였다. 가상현실공간에서의 제시정보의 부족이 거리감각의 차이를 가져온다는 가정하에 몰입형 가상현실시스템에서 다양한 영상의 투영조건하에서 이동거리추정판단을 실험적으로 조사함으로써, 가상공간을 형성하는 시스템이 제공하는 정적, 동적 영상이미지의 특성에 의한 거리감각의 변화를 규명하고자 한다. 구체적인 실험방법으로는 실재 건축물의 복도를 모델링하여, 복도의 실재공간과 모델링된 가상공간을 피실험자에게 영상으로 제시하면서 이동거리추정판단의 심리실험을 수행하였다. 실험에 이용한 모델과 같은 실재의 복도에서도 이동거리추정판단의 실험을 동시에 수행함으로써, 실재환경과 가상현실환경과의 거리감각의 차이를 비교분석하고, 그 결과 실재환경과 비교하여 몰입형 가상현실시스템에서의 거리감각이 단축이 되는 경향이 나타남을 설명한다. 나아가, 몰입형 가상현실 시스템에 있어서 거리감각이 과소평가되는 경향이 나타나는 요인을 고찰하여, 영상의 해상도를 거리감각을 형성하는 중요한 요소로 판단하고 정적, 동적 이미지의 해상도의 변화에 따른 거리감각을 규명한다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제13권4호
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• pp.827-836
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• 2018

본 연구에서는 기동 순찰대 오토바이 가상훈련 시스템 구현의 개발 기술을 바탕으로 PC를 기반으로 한 모터사이클 시뮬레이터를 개발하였다. 이 시뮬레이터는 초보의 운전교육을 비롯하여 운전자 인자연구, 그리고 고급 모델에서나 볼 수 있는 ABS와 같은 시스템 개발 등 다양한 분야에 응용될 수 있도록 개발하였다. 기동 순찰대에서 운영하고 있는 오토바이의 중량이 400Kg 이상으로 사전 연습이 없이는 업무 특성상 많은 위험을 내재하고 있어 이에 대한 최적의 시뮬레이터의 개발과 구성에 대한 연구 필요성에 따라 주의 분산, 상시 출동태세 유지에 따른 정신적 육체적 스트레스, 비상 출동 상황에서의 시간적 압박 등을 극복할 수 있는 가상훈련 시스템 구현하고 그 활용성에 대한 연구를 수행하였다. 모터사이클 시뮬레이터를 현실감 있게 직접 운전하고 있다는 느낌을 받도록 하기 위해서는 운전자와 시뮬레이터 사이에서 상호 신뢰성 있는 신호의 전달 및 조작 느낌이 중요하다. 이를 위해서 실차와 동일한 조작 느낌을 생성하기 위하여 실차의 각 서브시스템이 모터사이클 시뮬레이터에 그대로 적용될 수 있는 방법에 대한 연구를 수행하여 시스템을 구축하였으며, 이러한 결과를 바탕으로 운전자에게 현실감 있는 조작 느낌을 제공할 수 있는 피드백 큐 생성 방법을 개발하였다.

• 대한전자공학회논문지SP
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• 제38권5호
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• pp.538-547
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• 2001

최근 2차원 실시간 영상통신기술들이 급속한 발전을 거듭하여 여러 제품에 상용화되고 있는 추세이다. 그러나 이 기술들은 2차원 영상의 시각적 전송이므로 가상현실의 도래로 인해 수반된 3차원 현실감을 다루기에는 불충분하다고 할 수 있다. 이밖에 컴퓨터 그래픽 분야의 3차원 가상현실 연구가 합성 영상에 국한되어 연구되어졌기 때문에 실 영상에 대한 가상현실의 구현이 어려운 실정이다 그러므로 본 논문에서는 스테레오 시각을 이용하여 실 영상 가상현실 구현에 적용될 수 있는 유전자 알고리즘 기반의 새로운 3차원 객체 추출기법을 제시한다. 제안한 방법은 저장공간의 낭비와 알고리즘의 복잡성을 줄이기 위해서 확률벡터와 반복학습에 기반한 개체군기반 증가 학습이라는 소형 유전자 알고리즘을 정합 환경에 맞게 변형시켰다. 그 결과 정합 성능이 기존의 스테레오 정합 기법보다 우수하며, 간단하고 빠른 정합 알고리즘을 제시할 수 있었다. 또한, 영상의 특성에 무관하게 알고리즘의 변경 없이 안정된 결과를 얻을 수 있다는 장점이 있었다.

• 한국HCI학회:학술대회논문집
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• 한국HCI학회 2009년도 학술대회
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• pp.572-578
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• 2009

본 논문에서는 가상공간 협업 환경의 현실감을 향상시키는 초고해상도 타일드 디스플레이에 기반한 촉감 협업 시스템을 다룬다. 먼저 고해상도의 화면과 촉감 (힘)의 디스플레이를 조율하는 기법을 제안하고, 가시화 측면에서 제안 시스템을 모델링하여 성능 평가하는 기준을 제시한다. 그래픽으로 구성된 가상 환경이 힘에 대한 정보를 반환하기 위해서는 햅틱 렌더링을 처리해야 하고, 이 렌더링은 1kHz 이상의 속도로 반복되어야 한다. 또한 그래픽 환경의 고해상도 화면 출력을 위해서는 적정 수준의 프레임 율을 제공하여야한다. 하지만 시스템의 하드웨어적 성능은 제한되어 있기 때문에 두 프로세스를 안정적으로 실행하기에는 한계가 있다. 따라서 초고해상도 타일드 디스플레이에 기반한 촉감 협업 시스템의 안정적인 동작을 위해서는 자원의 효율적인 사용이 필요하다. 따라서 본 논문에서는 통합 시스템의 안정성 향상을 위하여, 효율적인 고해상도 디스플레이 방법을 제안함으로서 고해상도 디스플레이의 자원 요구량을 감소시킨다. 제안된 기법은 가시화 대상 화면을 가상 물체를 기준으로 분할하여 타일드 디스플레이로 전송함으로써 분할된 그래픽들을 독립된 프레임 율로 조절할 수 있도록 한다. 각 가상 물체 별로 프레임 율을 조절할 수 있게 하면, 움직이지 않는 물체에 대해서 업데이트를 줄여 전송되는 데이터의 중복성을 효과적으로 줄일 수 있다. 마지막으로 제안된 효율적 디스플레이 방법의 성능을 평가하기 위하여 일반적인 가시화 시스템의 모델링을 제시하고, 제안된 기법과 기존의 다른 가시화 시스템들의 성능을 비교한다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제6권6호
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• pp.831-838
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• 2011

컴퓨터 그래픽스 적용분야에서 표현되는 모습들은 현실 세계의 모습을 기반으로 컴퓨터 비전(Computer Vision) 분야에서는 사실적인 3D(Dimension) 모델 또는 가상 환경을 구축하기 위한 연구가 활발하게 진행되고 있다. 3D 디스플레이의 발전과 보급으로 인해 사용자들이 입체감 있는 3차원 가상현실을 손쉽게 접할 수 있게 됨에 따라 가상현실 콘텐츠에 대한 수요가 증가되고 있다. 본 논문은 소실점 위치에 따른 깊이지도 생성 기법을 이용하여 3D 파노라마 시스템을 제안했다. 3D 파노라마는 사용자에게 마치 촬영 장소에 서서 주위를 살펴보는 것과 같은 입체감 있는 효과가 나타난다. 또한, 3D 파노라마 시스템은 넓은 영역에 대해 근거리의 사물과 원거리의 배경에 대한 자유로운 시점과 변함없는 고화질의 사진과 같은 현실감 있는 3차원 입체영상이 제공된다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제16권2호
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• pp.337-343
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• 2012

3D 영상은 인간이 인지하는 시각적 경험을 바탕으로 입체적인 표현기술에 의해 발전해 왔다. 최근 입체영상구현 기술연구는 현실감 있는 영상을 제작하기 위해서 다양하고 새로운 영상 제작방법들이 시도되고 있다. 그러나 가상카메라가 이동할 때 발생하는 키스톤 왜곡(keystone distortion)에 대한 문제는 많은 연구가 필요한 상태다. 본 연구에서는 가상카메라의 이동에 따라 발생하는 결상차이에 대한 픽셀거리를 분석함으로써 키스톤 왜곡에 대한 현상을 최소화 하고 그래픽스 환경에서 구현 가능한 제작방법을 제시하였다. 그래픽스 입체영상 제작환경에서 각각의 오브젝트를 레이어별로 분류한 후 영상데이타를 추출하여 입체영상으로 제작한 결과 화면결상으로 인한 왜곡된 영상데이터를 보정 할 수 있었다.

• 인터넷정보학회논문지
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• 제7권4호
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• pp.45-55
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• 2006

본 논문에서는 현장감 있는 모의훈련을 위해 가상영상이 아닌 지상기반 CCD 카메라영상에 지정된 시나리오대로 가상표적을 전시하는 방법을 제안한다. 이를 위해 고해상도 GeoTIFF(Geonraphic Tag Image File Format) 위성영상과 DTED(Digital Terrain Elevation Data)를 이용하여 현실감 있는 3차원 모델을 생성(운용자용)하고 입력된 CCD 영상(운용자 훈련자용)으로부터 도로를 추출하였다. 그러나 위성영상과 지상기반 센서영상은 관측위치, 분해능, 스케일 등에 많은 차이가 있어 특징기반 정합이 어렵다. 따라서 본 논문에서는 영상 워핑함수인 TPS(Thin-Plate Spline) 보간 함수를 일치하는 두 개의 제어점 집합에 적용하여 3차원 모델에 표시된 이동경로를 따라 CCD 영상에도 표적을 전시하는 이동 동기화 방법을 제안하였다. 실험에서는 대전지역의 위성영상과 CCD 영상을 이용하여 제안한 알고리즘의 유효성을 입증하였다.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제18권2호
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• pp.206-211
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• 2008

영상처리 기술을 이용한 모의훈련에서 사용자는 영상에 전시된 가상객체를 통해 실세계와의 상호작용과 인식능력을 향상시킬 수 있다. 따라서 현실감 있는 모의훈련을 위해서는 가상객체와 실영상을 정합한 후 가상객체로 인해 생기는 폐색영역을 결정하는 것이 필수적이다. 본 논문에서는 실 영상위에서 지정된 경로에 따라 가상표적을 이동시킬 때 발생하는 폐색문제를 이웃에지 탐색을 이용한 개선된 윤곽선 추출 알고리즘과 MER(Minimum Enclosing Rectangle)을 이용하여 해결한다. 제안된 윤곽선 추출 알고리즘에 의해 복잡한 물체에 대한 세부적인 윤곽을 얻은 후 성능향상을 위해 객체의 MER을 이용하여 폐색이 일어나는 지점의 3차원 정보를 산출하였다. 실험에서는 부분적 폐색이 발생하는 환경에서 제안한 방법을 기존방법과 비교하고 유효성을 입증하였다.