본 논문에서는 저장조 설계에 필요한 설계용 입력데이타의 자동생성을 위한 지식베이스 구축과 그래픽 사용자 인터페이스를 개발하였다. 지식베이스는 전문가의 오랜 경험을 통해 축적된 지식을 전문가의 도움을 받아 객체지향 모델링 기법들을 이용하여 구축하였으며, 추론기법은 전문가시스템 내에 전향추론 기법과 후향추론 기법을 모두 갖고서 사용자와 지식베이스간의 인터페이스와 사용자가 쉽게 시스템을 사용할 수 있게 하기 위하여 윈도우 환경에서 그래픽 사용자 인터페이스를 개발하였다. 이렇게 개발된 전문가시스템을 과거 수행했던 저장조 설계 프로젝트에 적용해 봄으로써, 비전문가도 전문가의 도움 없이 저장조를 설계할 수 있었으며, 표준화된 절차에 의하여 설계함으로써 설계상의 오류를 줄일 수 있었고, 약 88%의 비용을 감소시킬 수 있었다.
문자 및 그래픽 정보를 처리하는 워크스테이션의 개발에는 그래픽 소프트웨어의 이식성 및 호환성을 보장하기 위한 그래적 표준 및 사용자 인터페이스를 향상시키기 위한 윈도우 시스팀이 매우 중요하다. 본고에서는 이와 관련하여 현재 표준화가 진행되고 있는 그래픽 표준들과 윈도우 시스팀들의 특징 및 상호관계에 대해 검토하고 이를 토대로 바람직한 워크스테이션의 구성방안에 대해 알아본다.
본 고에서는 C-언어를 사용한 대화형 2차원 골조 해석 프로그램의 개발과정에서 얻은 몇가지 사항을 기술하였다. WYSIWYA 개념이 구조해석 프로그램에 있어서 편리한 사용자 인터페이스 방법의 하나가 될 수 있음을 보였고, 개발에 사용한 C-언어는 다양한 자료 형태, 포인터의 사용, 그래픽을 비롯한 시스템 자원의 적극적 활용 등의 면에 있어서 기존의 포트란에 비하여 그 기능이 우수하다고 판단된다. 다수의 사용자가 이용할 목적으로 개발되는 구조 해석 프로그램은 사용자 편의성이 우선적으로 고려되어야 하며 기존의 입력화일, 해석, 출력화일의 단순한 사용자 인터페이스에서 벗어나 구조해석이라는 특수한 분야에 맞는 새로운 사용자 인터페이스 방법들이 많이 개발되어져야 한다.
수화는 청각장애인이 주로 사용하는 시각적인 언어이다. OpenGL 기반의 가상현실 공간을 배경으로 하여 청각장애인들이 쉽게 이해할 수 있는 수화 아바타의 움직임을 구현하기 위해, 본 논문에서는 수화 동작 데이터베이스를 구축하는 그래픽 사용자 인터페이스를 개발한다. 개발한 시스템에서는 아바타의 사실적인 표현과 친근감을 강조하기 위해 3D MAX 기반의 인체 아바타 모델의 픽셀 값을 ASE를 사용하여 C언어 코드로 변환함으로써 인간과 거의 비슷한 모델을 생성하였다. 손 모양 편집프로그램은 슬라이드 바를 사용하여 21개의 손 관절 각도를 조정할 수 있으며, 손 모양 코드번호와 손 모양 이름을 지정하여 수화단어 편집프로그램에서 사용하는 손 모양 데이터 형식으로 저장할 수 있다. 수화단어 편집프로그램은 수화단어 데이터 형식의 값을 설정하는 기능과 함께 손 모양 대칭복사, 검색, 추가, 수정, 삭제 기능을 제공함으로써 사용자가 손 모양을 쉽게 편집할 수 있도록 하였다. 손 모양 편집프로그램과 수화단어 편집프로그램을 사용하여 구성한 데이터베이스를 기반으로 수화 아바타가 가상현실 공간에서 인간과 유사한 움직임을 표현할 수 있도록 하였다.
햅틱 분야는 디스플레이 되는 콘텐츠를 만질 수 있게 촉감을 제공함으로써 의학, 교육, 군사, 방송 분야 등에서 널리 연구되고 있다. 이미 의학 분야에서는 Reachin 사(社)의 복강경 수술 훈련 소프트웨어와 같이 실제 수술 할 때와 같은 힘을 느끼면서 수술 과정을 훈련할 수 있는 제품이 상용화 되어 있다. 그러나 햅틱 분야가 사용자에게 시청각 정보와 더불어 추가적인 촉감을 제공함으로써 보다 실감 있고 자연스러운 상호작용을 제공하는 장점을 가진 것에 비해 아직은 일반 사용자들에게 생소한 분야다. 그 이유 중 하나로 촉감 상호작용이 가능한 콘텐츠의 부재를 들 수 있다. 일반적으로 촉감 콘텐츠는 컴퓨터 그래픽스 모델로 이루어져 있어 일반 그래픽 모델러를 사용하여 콘텐츠를 생성하나 촉감과 관련된 정보는 콘텐츠를 생성하고 나서 파일에 수작업으로 넣어주거나 각각의 어플리케이션마다 직접 프로그램을 해주어야 한다. 이는 그래픽 모델링과 촉감 모델링이 동시에 진행되지 않기 때문에 발생하는 문제로 촉감 콘텐츠를 만드는데 시간이 많이 소요되고 촉감 정보를 추가하는 작업이 직관적이지 못하다. 그래픽 모델링의 경우 눈으로 보면서 콘텐츠를 손으로 조작할 수 있으나 촉감 모델링의 경우 손으로 촉감을 느끼면서 동시에 조작도 해야 하기 때문에 이에 따른 인터페이스가 필요하다. 본 논문에서는 촉감 상호작용이 가능한 촉감 콘텐츠를 직관적으로 생성하고 조작할 수 있게 하는 촉감 모델러를 기술한다. 촉감 모델러에서 사용자는 3 자유도 촉감 장치를 사용하여 3 차원의 콘텐츠를 실시간으로 만져보면서 생성, 조작할 수 있고 촉감 사용자 인터페이스를 통해서 콘텐츠의 표면 촉감 특성을 직관적으로 편집할 수 있다. 촉감 사용자 인터페이스는 마우스로 조작하는 기존의 2차원 그래픽 사용자 인터페이스와는 다르게 3 차원으로 구성되어 있고 촉감 장치로 조작할 수 있는 버튼, 라디오 버튼, 슬라이더, 조이스틱의 구성요소로 이루어져 있다. 사용자는 각각의 구성요소를 조작하여 콘텐츠의 표면 촉감 특성 값을 바꾸고 촉감 사용자 인터페이스의 한 부분을 만져 그 촉감을 실시간으로 느껴봄으로써 직관적으로 특성 값을 정할 수 있다. 또한, XML 기반의 파일 포맷을 제공함으로써 생성된 콘텐츠를 저장할 수 있고 저장된 콘텐츠를 불러오거나 다른 콘텐츠에 추가할 수 있다.
XML을 이용한 사용자 인터페이스 개발은 플랫폼과 프로그래밍 언어에 독립적이며, 사용자가 배우기 쉽고, 사용하기 쉬운 장점을 가지고 있다. 그러나, 현재까지 개발된 XML 기반 사용자 인터페이스 언어들은 정형화된 모델을 사용하지 않고 있으며, 사용자 인터페이스와 내부 로직의 결합 및 이벤트 처리 부분이 미약한 단점을 가지고 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위해서 본 논문에서는 MVP(Model-View-Presenter) 모델을 확장한 EMVP (Extended MVP)를 제시하고, EMVP를 기반으로 사용자 인터페이스를 개발할 수 있는 새로운 XML 응용프로그램인 XUIML을 소개한다. XUIML은 EMVP를 기반으로 인터페이스 형태, 이벤트 처리, 데이타 흐름, 인터페이스와 내부 로직의 결합을 기술할 수 있는 방법을 제공한다 XUIML 시스템은 텍스트 편집기와 그래픽 편집기 및 XUIML을 자바와 C# 코드로 변환할 수 있는 변환기를 제공한다. 한편, XUIML의 그래픽 편집기는 직접 조작 방식을 지원하기 때문에 GUI 디자인 도구와 같은 높은 생산성을 얻을 수 있다.
항공자력탐사의 전처리(pre-processing)는 육상탐사에 비해 손품이 많이 들어가는 복잡한 과정이 더 많아 그래픽 사용자 인터페이스 기반의 전용 처리도구를 이용하는 것이 가장 효율적이다. 본 글에서는 항공자력자료의 전처리 전용 소프트웨어, $KMagLevelling^{TM}$을 개발하고 그 주요 기능을 간략히 소개하였다. $KMagLevelling^{TM}$은 전처리 과정을 크게 세부분으로 구분하여 구현하였다. 세부기능별 사용자 인터페이스 중 편의성과 독창성 측면에서 주목할 만한 기능으로서는 (1) 방대한 양의 항공자력자료 D/B를 비행경로 형태로 시각화하여 표현하는 기법 (2) 취합자료 중 특정 영역의 필요한 자료만의 발췌 (3) 자력자료 내의 원치 않는 부분을 선택적으로 쉽게 제거하는 사용자 인터페이스의 세 가지로 요약된다.
현재 GUI 인터페이스와 컴퓨터 기술의 발전으로 다양한 형태의 그래픽 모델링 도구들과 시각 프로그래밍 시스템들이 사용되고 있다. 이러한 시스템들을 개발하기 위해서는 사용자가 그래픽 요소들의 형태와 그래픽 요소들간의 연결 관계를 개발자가 직접 프로그램을 이용해서 작성하여야 하기 때문에 많은 시간과 노력을 필요로 한다. 이러한 문제를 해결하기 위해서 본 논문에서는 그래픽 요소의 형태와 그래픽 요소들간의 연결성을 직접 조작 방식을 이용해서 기술할 수 있는 토큰 편집기인 TEdi(Token Editor)와 시각 프로그래밍의 기본적인 기능을 지원할 수 있는 AVE(Abstract Visual Editor)를 소개한다. TEdi는 그래픽 요소들을 정의하기 위해서 사용되며, 토큰 단위의 각 그래픽 요소는 다른 그래픽 요소와 연결되기 위해서 연결자를 사용한다. 연결자는 그래픽 편집기에서 연결될 수 있는 그래픽 요소를 제한함으로써 시각 프로그래밍 혹은 모델링에서 구문 오류를 줄여줄 수 있다. 본 논문에서 제공하는 시스템을 사용하는 경우에 사용자는 보다 쉽게 그래픽 요소와 시각 프로그래밍 혹은 모델링 도구를 작성할 수 있을 것이다.
일반적으로 인터페이스를 설계한다고 하면 화면의 그래픽을 아름답게 하거나 기능을 단순화하는 작업이라는 인식을 가지는 경우가 있다. 그러나 인터페이스를 설계한다고 하는 것은 '사용함'을 디자인하는 것이다. 따라서 전자제품 등의 '사용함'의 설계는 기능의 구조, 조작의 흐름, 조작의 방법, 피드백, 레이아웃 및 그래픽 등을 모두 포함한다. (중략)
제조시스템 시뮬레이션 분석과정에서 모델 검증, 엔지니어와의 커뮤니케이션 및 시뮬레이션 결과의 프리젠테이션을 위해 이제 그래픽 애니메이션은 시뮬레이터의 기본 필수 사양으로 자리잡고 있다. 본고에서는 사용자의 손쉬운 모델링 과정을 지원하는 사용자 모델러(User Modeler)와 실시간 애니메이션(Concurrent Animation) 수행을 지원하는 시뮬레이터용 애니메이션 모듈 개발에 관해 논의한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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