• 한국통신학회논문지
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• 제28권2C호
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• pp.162-171
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• 2003

키프레임 애니메이션 기법에 비해 보다 사실적이고 효율적인 작업을 가능하게 한 동작 포착 기법에 의한 동작데이터는 편집의 어려움으로 인해 재사용이 용이하지 못하다는 문제를 가진다. 본 논문에서는 효과적인 동작 포착데이터 편집 기법으로써 비감독 학습 기반의 균등 자세 지도(uniform posture map: UPM)를 이용한 동작 편집 기법을 제안한다. 다른 동작 편집 알고리즘들에 비하여 UPM 알고리즘은 상대적으로 적은 계산량을 요구하여 실시간 적용에 용이하며, 특히 자기 조직 지도(self-organizing map: SOM) 알고리즘을 이용한 동작 편집을 할 때, 실제로 존재하지 않은 자세가 포함될 수 있는 가능성을 학습 단계에서 제거함으로써 자세 생성에 있어서 안정성을 확보할 수 있다. 또한 제약조건이 많은 복잡한 대상체에 대한 적용에 있어서 제약조건의 수에 비례해서 계산량이 증가하는 기존 알고리즘의 약점을 보완한다. 본 논문에서는 UPM 알고리즘을 이용한 동작 편집 기법의 응용으로서 동작 전이 분야와 역운동학 분야에서의 적용 사례를 보였다. 본 논문의 제안 알고리즘은 가상 현실이나 컴퓨터 애니메이션, 게임들의 분야에 다양하게 적용될 수 있다.

• 한국ITS학회 논문지
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• 제21권1호
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• pp.105-122
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• 2022

최근 5년간 고속도로에서 발생한 사망 사고의 통계를 살펴보면, 고속도로 전체 사망자 중 갓길에서 발생한 사망자의 사망률이 약 3배 높은 것으로 나타났다. 이는 갓길 사고 발생 시 사고의 심각도가 매우 높다는 것을 보여주며, 갓길 차로 위반 차량을 단속하여 사고를 미연에 방지하는 것이 중요하다는 것을 시시한다. 이에 본 연구는 Faster R-CNN 기법을 활용하여 갓길 차로 위반 차량을 검출할 수 있는 방법을 제안하였다. Faster R-CNN 기법을 기반으로 차량을 탐지하고, 추가적인 판독 모듈을 구성하여 갓길 위반 여부를 판단하였다. 실험 및 평가를 위해 현실세계와 유사하게 상황을 재현할 수 있는 시뮬레이션 게임인 GTAV를 활용하였다. 이미지 형태의 학습데이터 1,800장과 평가데이터 800장을 가공 및 생성하였으며, ZFNet과 VGG16에서 Threshold 값의 변화에 따른 성능을 측정하였다. 그 결과 Threshold 0.8 기준 ZFNet 99.2%, Threshold 0.7 기준 VGG16 93.9%의 검출율을 보였고, 모델 별 평균 검출 속도는 ZFNet 0.0468초, VGG16 0.16초를 기록하여 ZFNet의 검출율이 약 7% 정도 높았으며, 검출 속도 또한 약 3.4배 빠름을 확인하였다. 이는 비교적 복잡하지 않은 네트워크에서도 입력 영상의 전처리 없이 빠른 속도로 갓길 차로 위반 차량의 검출이 가능함을 보여주며, 실제 영상자료 기반의 학습데이터셋을 충분히 확보한다면 지정 차로 위반 검출에 본 알고리즘을 활용할 수 있다는 것을 시사한다.

• 게임&엔터테인먼트 논문지
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• 제2권1호
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• pp.78-86
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• 2006

본 논문에서는 유비쿼터스 센서 네트워크 환경을 기존의 35평 아파트에 도입하여 지능형 가정자동화 시스템을 설계하였다. 설계된 시스템은 제3세대 가정자동화를 목표로 지능형 홈의 다섯 가지 필수 요소를 모두 포함하도록 구현하여 본격적인 유비쿼터스 가정자동화를 위한 새로운 모델을 제시한다. 이러한 가정자동화 시스템의 핵심은 월드모델과 유비쿼터스 센서 네트워크 및 위치기반서비스를 적용하여, 가정의 구성 요소들이 스스로 판단하고 분석할 수 있는 능력을 갖게 하는 것이다. 본 논문을 통하여 제안되는 사용자 인증방식과 영상인식 및 초음파센서의 배치 설계는 국내 표준의 35평 아파트를 기준으로 하였으나, 월드 모델의 융통성과 학습특성을 고려할 때 최소한의 수정을 거쳐 일반화된 모델로 전환될 수 있다. 본 모델의 실용성을 입증하기 위한 가상 시나리오를 제시한다.

• 한국정보교육학회:학술대회논문집
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• 한국정보교육학회 2011년도 동계학술대회
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• pp.241-246
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• 2011

최근 모바일 기기의 보급에 따른 모바일 컴퓨팅 교육 환경의 조성으로 스마트폰의 교육적 활용방안에 대한 많은 논의가 이루어지고 있다. 이에 본 연구는 초등학교 수학에서 중요도가 높아지는 암산 지도를 위한 초등학생 저 중학년용 안드로이드 암산 애플리케이션을 개발하였다. 특히 초등학생들의 인지적 발달특성을 고려하여 손가락을 이용한 조작활동으로 값을 입력하는 제스처 입력기반의 인터페이스를 사용하여 흥미와 집중력을 높이고자 하였다 학생들은 이 애플리케이션을 통행 자연수의 덧셈과 �y셈의 기초를 익히고 자연수의 곱셈과 나눗셈의 기초를 순차적으로 학습하게 된다. 또한 시간과 공간의 제약없이 일정량의 문제를 일정시간 동안에 게임처럼 즐기며 계산 속도와 정확성을 향상시킬 수 있도록 하였다.

• 한국융합학회논문지
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• 제9권10호
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• pp.217-228
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• 2018

본 연구는 초등학교 수학-과학 교과 내용을 중심으로 인문과 예술, 공학, 기술, 디자인의 교육 자료를 다양한 주제로 융합하여 영재교육을 위한 STEAM 프로그램을 개발하였다. 2015개정 교육과정에 적합한 초등학교 수학-과학 교과의 성취기준과 교과 내용을 분석하여 4단계 STEAM 교수-학습 모형을 적용하여 3시간 블록타임의 16차시 융합교육 교수-학습 프로그램을 구안했다. 개발 프로그램의 타당성을 검증하고, 현장 적용을 위해 개발과 시범 적용 과정에서 4명의 교육 전문가 패널이 참가하여 평가하였고, 그 결과를 반영하여 융합교육 프로그램을 완성했다. 수학-과학 교과를 중심으로 여러 교과를 통합하여 디자인과 메이킹, 감성 기반의 16차시 영재교육 프로그램을 초등학생들에게 시범 적용한 결과 창의적인 설계와 디자인, 적극적인 참여와 협동학습, 재미있는 수업활동(게임, 만들기 등)으로 융합교육의 목적과 가치를 달성할 수 있었다. 개발된 융합교육 영재 프로그램은 초등학교 정규 수업 시간과 창의적 체험활동, 영재학급 수업 등에서 적용한다면 학생들의 과학적 창의성, 예술적 감수성, 디자인 감각 등을 함양할 수 있는 실질적인 융합교육 콘텐츠가 될 것이다.

• 한국컴퓨터그래픽스학회논문지
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• 제23권3호
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• pp.9-17
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• 2017

본 연구는 사용자에게 새로운 가상현실 환경에서 새로운 경험과 현존감을 제공하기 위하여 3인칭 시점의 가상현실 콘텐츠 제작 공정을 제안한다. 이를 위해 우선 이야기, 재미요소 그리고 게임성을 포함하는 3인칭 관찰자 시점의 가상현실 콘텐츠를 제작한다. 이는 기존의 가상현실 콘텐츠와 다른 3인칭 시점에 적합한 인터페이스를 사용자가 사전에 학습할 수 있는 튜토리얼 장면과 배경 이야기를 토대로 게임적 요소를 활용하여 목적을 달성하는 콘텐츠 장면으로 구성한다. 다음은 3인칭 가상현실 콘텐츠에 적합한 인터페이스를 설계한다. 본 연구는 손을 사용하여 가상환경 또는 객체와 상호작용할 수 있는 인터페이스를 제안한다. 제안하는 인터페이스는 캐릭터의 이동, 다중 선택을 포함한 가상객체의 선택, 가상공간을 활용한 3차원 메뉴 제어의 3단계로 구성한다. 마지막으로 제안한 인터페이스를 통해 제작된 3인칭 가상현실 콘텐츠를 높은 만족감으로 편리하게 제어할 수 있음을 설문 실험을 통해 확인한다.

• 정보처리학회논문지:소프트웨어 및 데이터공학
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• 제5권5호
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• pp.243-250
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• 2016

최근 가상현실(VR, virtual reality)이나 증강현실(AR, augmented reality)이 주목받으면서 이에 관한 컴퓨터 그래픽스(computer graphics)연구들이 활발히 진행되고 있다. 특히, 인간의 동작을 가상의 공간에서 구현하는 방법에 관한 연구들이 활발히 진행되고 있다. 하지만 많은 연구가 인간의 일반적인 동작에 한정되어 있다. 본 연구에서는 역운동학(IK, inverse kinematics)을 이용한 스포츠클라이밍 자세생성과 동작제어를 통해 인간의 일반적인 동작 이외에 스포츠클라이밍과 같은 특수 목적의 다양한 동작들을 삼차원의 가상공간에서 가상 인물(virtual character)의 자세 및 동작을 생성하는 시스템을 제안한다. 역운동학(IK, inverse kinematics) 기법을 통한 자세 생성은 역운동학 함수(IK function)와 실제 데이터를 통한 기본자세 애니메이션을 제작, 이를 활용하여 사실성을 더하고 자연스러운 자세 및 동작을 생성한다. 본 논문에서는 스포츠 클라이밍의 기본동작을 이용하여 올바른 자세와 함께 실제와 유사한 동작을 생성하는 시스템을 설계하였다. 이를 통해 클라이머를 위한 학습 프로그램이나 클라이밍 게임 같은 다양한 형태의 스포츠 클라이밍 콘텐츠를 제작하는데 도움이 되고자 한다.

• 정보교육학회논문지
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• 제19권1호
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• pp.57-68
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• 2015

개인의 아이디어 구현이나 문제해결에 SW를 중심적으로 활용하는 SW중심사회로의 진입으로 SW교육이 강조되고 있다. 일반적으로 스토리텔링은 학습자의 흥미를 끌며 맥락적 환경을 제공하는 것으로 알려져 있다. 본 연구는 이솝우화를 활용한 SW교육프로그램이 Computational Thinking에 미치는 효과를 알아보기 위해 실험연구를 실시하였다. 총 6주 동안 토요 SW교육 캠프에 참여한 학생 중 실험집단은 이솝우화를 통해 스크래치 프로그래밍의 기초개념을 배운 후 이야기, 게임, 예술, 시뮬레이션 등의 다양한 SW표현활동을 경험하였다. 프로그램 적용 후 실험 및 비교집단을 대상으로 SW개념, SW구현 그리고 SW교육에 대한 태도를 비교 검증하였다. 연구결과 실험집단에 참여한 학생들의 SW개념과 SW구현 결과가 더 높게 나타났다. 그리고 SW교육에 대한 태도에서도 더 긍정적인 결과를 확인하였다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제14권2호
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• pp.10-18
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• 2014

현대인의 생활 수준이 높아지고 여가 시간이 증대함에 따라 육체적인 건강은 물론 정신적 건강에 대한 관심과 놀이적 요소가 포함된 스포츠를 선호하는 사람들이 점점 더 증가하고 있다. 스포테인먼트(SporTainment)는 스포츠(Sports)와 엔터테인먼트(Entertainment)의 합성어로써 스포츠와 오락성을 아울러 갖춘 것을 의미한다. 또한 실감미디어 기술 분야에서는 사용자의 오감을 자극하는 감각적 피드백 기술을 통해 현존감과 몰입감을 높이기 위한 연구가 활발히 진행되고 있다. 이러한 감각적 피드백 기술들은 재미와 흥미 요소를 기반으로 학습적 효과를 포함 한 게임, 교육, 국방 등 다양한 응용 분야에 활용되고 있으며, 가상 환경에 실감효과를 가미함으로써 사용자의 현존감과 몰입감을 극대화할 수 있는 응용 서비스로 확대되고 있다. 본 연구에서는 자전거 시뮬레이터에 감각 효과 재현 장치들을 결합한 스포테인먼트용 실감 자전거 시뮬레이터를 개발함으로써 사용자의 현장감을 향상시키고자 하였다.

• 한국실천공학교육학회논문지
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• 제5권1호
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• pp.52-57
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• 2013

PC의 빠른 보급으로 많은 사용자가 PC로 다양한 콘텐츠를 즐기고 있다. 특히 최근 들어 청소년들의 PC이용률이 급격히 증가했다. 청소년들은 이러한 PC를 이용하여 보다 쉽게 정보를 얻을 수 있고, 특히 온라인 게임을 통하여 스트레스를 해소하고, 가상현실에서의 또 다른 재미를 느낄 수 있다. 이렇게 일찍부터 빠르게 발전하고 있는 IT문화를 접하는 것은 좋은 일인 것은 분명하다. 하지만 그로 인해 청소년들은 자연스럽게 실내 활동이 많아지게 되면서 야외활동이 줄어들게 됨에 따라 세상을 보는 시야 또한 많이 좁아지게 되었다. 따라서 청소년들의 야외활동을 유도하기 위해 최근 많이 사용하는 스마트 폰 어플리케이션을 이용하여 현장체험 쿠폰 시스템을 구축하게 되었다. 그리고 HTML5를 기반으로 하는 하이브리드 앱을 개발함으로써 디바이스의 구분없이 사용할 수 있도록 하였다. 따라서 이 어플리케이션을 통해서 청소년들의 현장체험에 대한 관심과 동기를 유발시킴으로써 많은 볼거리를 체험하고, 다양한 시각에서 세상을 바라볼 수 있다.