• Journal of the Korea Computer Graphics Society
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• v.29 no.3
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• pp.69-77
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• 2023

This study proposes a rigid-body tracking based virtual avatar application method to increase the social presence and provide various experiences of virtual reality(VR) users in an immersive virtual environment. The proposed method estimates the motion of a virtual avatar through inverse kinematics based on real-time rigid-body tracking based on motion capture using markers. Through this, it aims to design a highly immersive virtual environment with simple object manipulation in the real world. Science experiment educational contents are produced to experiment and analyze applications related to immersive virtual environments through virtual avatars. In addition, audiovisual education, full-body tracking, and the proposed rigid-body tracking method were compared and analyzed through survey. In the proposed virtual environment, participants wore VR HMDs and conducted a survey to confirm immersion and educational effects from virtual avatars performing experimental educational actions from estimated motions. As a result, through the method of utilizing virtual avatars based on rigid-body tracking, it was possible to induce higher immersion and educational effects than traditional audiovisual education. In addition, it was confirmed that a sufficiently positive experience can be provided without much work for full-body tracking.

• Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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• 2017.04a
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• pp.1062-1063
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• 2017

엔지니어링 분석을 위한 가상현실 응용 분야에서는 대규모 또는 복잡한 공학적 데이터를 효율적으로 분석하고 의미 있는 정보를 추출하기 위해 대형 스크린 등의 몰입형 가시화 인터페이스가 주로 사용된다. 이와 더불어 가시화 결과에 대한 사용자의 분석 조작을 구현할 수 있는 휴먼 인터페이스 기술이 필요한데, 기존의 휴먼 인터페이스 기술은 조이스틱과 같은 단독 활용형 디바이스를 통해 주로 운영자 위주의 단방향 검토가 가능하지만, 최근 착용형 및 비착용형 모션인식 기술의 발전으로 인해 가상현실 참여자간의 양방향 상호작용 인터페이스 개발이 가능할 거승로 기대된다. 본 연구에서는 신체의 자연스러운 움직임으로 가상현실을 조작할 수 있는 휴먼 이터페이스 기술에 대한 분석과 기초 연구를 소개한다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2022.05a
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• pp.96-96
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• 2022

가상현실 (Virtual Reality, VR) 기술은 3차원 가상공간 내에서의 높은 몰입감에 기반한 체험을 바탕으로 다양한 분야에서 활용되고 있다. 소방훈련이나 태풍, 지진 등 재해 대응훈련과 같이 인명피해의 위험이 있는 재해에 대한 VR 기술을 활용한 방재교육은 위험성을 동반하지 않으면서도 현장감에 기반한 높은 교육적 효과를 창출할 수 있다. 한국전자통신연구원에서는 VR 기술을 이용하여 소방훈련을 위한 실감 소방훈련 시뮬레이터를 개발한 바 있으며 목동재난체험관에서는 홍수, 태풍, 지진 등 다양한 재해에 대한 안전교육을 위한 자연재해 가상현실체험을 운영하고 있다. 이외에도 전국 지자체 및 교육청에서는 방재교육을 목적으로 VR 기술을 활용하고 있다. 그러나 기존의 VR을 활용한 수재해 방재교육은 범람의 수리학적 특성과 함께 수해지의 지형적 특성을 적절히 반영하지 못하는 단점을 가지고 있다. 이는 방재교육이나 경각심을 부각하는 데엔 효과적이나 실질적인 방재 가이드라인을 제시하는 데엔 한계가 있다. 본 연구는 몰입형 파랑해석모형인 Celeris Base를 기반으로 3차원 가상현실 시각화를 활용한 수리학적 홍수추적 모형을 개발하였다. 3차원 가상현실 시각화는 Unity3D를 이용하여 모의환경 내에 구현되었다. 강우-유출 과정의 수리학적 해석을 위해 동수역학 수치모형의 연속방정식 내에 강우와 침투에 대한 항을 추가하였다. 침투모형으로는 Horton 모형, Green-Ampt 모형과 함께 사면의 기울기를 고려한 Green-Ampt 모형을 적용하였다. 실제 유역에서의 홍수추적 모의결과는 관측값과 비교적 잘 일치함을 확인하였다. 개발된 모형은 VR 방재교육을 통해 일반인의 수재해 대응능력 향상에 기여함과 동시에 정확성 높은 홍수추적 모의결과에 기반한 홍수대책 마련에도 활용 가능할 것으로 기대된다.

• Journal of the Korea Computer Graphics Society
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• v.25 no.3
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• pp.11-20
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• 2019

In this study, a novel virtual reality (VR) experience environment is proposed for enabling walking adaptation of visually impaired people. The core of proposed VR environment is based on immersive walking interactions and deep learning based braille blocks recognition. To provide a realistic walking experience from the perspective of visually impaired people, a tracker-based walking process is designed for determining the walking state by detecting marching in place, and a controller-based VR white cane is developed that serves as the walking assistance tool for visually impaired people. Additionally, a learning model is developed for conducting comprehensive decision-making by recognizing and responding to braille blocks situated on roads that are followed during the course of directions provided by the VR white cane. Based on the same, a VR application comprising an outdoor urban environment is designed for analyzing the VR walking environment experience. An experimental survey and performance analysis were also conducted for the participants. Obtained results corroborate that the proposed VR walking environment provides a presence of high-level walking experience from the perspective of visually impaired people. Furthermore, the results verify that the proposed learning algorithm and process can recognize braille blocks situated on sidewalks and roadways with high accuracy.

• Journal of the Korean Society for Computer Game
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• v.31 no.4
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• pp.185-195
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• 2018

As virtual reality technology has gained popularity from people, various contents have appeared. Virtual reality game making good use of virtual reality device has received lots of attention from users and market. A number of virtual reality games have been developed. Virtual reality game allows users to feel presence and flow to be maximized through virtual reality device. A user can interact with several items through interface of device in display environment of virtual reality. This study was find a way to arouse an interest and induce users to be immersed in virtual reality game by maximizing above mentioned characteristics. This study was analyze interaction items in popular virtual reality game and interface design methods before presenting design methods. This study was make a comparative analysis of interface design methods centering on virtual reality game cases and examine a link between interface and interaction items. Through this study, it is expected that this will be a prior study that will be the basis for designing interfaces for virtual reality games that are more presence.

• Proceedings of the Korean Society of Broadcast Engineers Conference
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• fall
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• pp.62-64
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• 2021

최근 코로나 19의 확산으로 인하여 코로나 감염으로 인한 외부 방송 촬영에 제약이 생기면서, 제작환경은 실외에서 실내의 가상 환경 제작 수요가 크게 증가하고 있다. 이에 확장현실 제작 기술이 방송 제작에 적극 활용되고 있다. 확장현실은 외부의 제작 환경을 몰입형 LED월 시스템 기반으로 가상의 그래픽으로 내부 스튜디오 제작환경에서 제작 할 수 있어 방송에서는 확장현실 관련 시스템 및 그래픽 콘텐츠, 운영기술 개발이 요구되고 있다. 이에 본 논문은 확장현실 콘텐츠를 제작 할 수 있는 '몰입형 혼합현실 시스템'을 제안한다. 특히, 확장현실 환경에서 원격으로 AR과 VR 콘텐츠의 동기를 맞추어 운영할 수 있도록 개발된 '원격제어 타임라인 디렉터'를 통해 AR/VR 콘텐츠를 재생 및 입출력을 제어할 수 있다. 본 시스템을 통하여 그래픽 기반의 AR/VR 시험 그래픽 콘텐츠 및 실사 기반의 360 콘텐츠 기반 확장현실 시험 콘텐츠를 개발하였으며, 상용카메라 추적시스템과 연개하어 자연스러운 추적 및 합성 그리고 타임라인 디렉터의 사용자 인터페이스를 이용하여 확장현실 콘텐츠를 제작 및 운영 할 수 있음을 확인하였다.

• Proceedings of the Korean Institute of Information and Commucation Sciences Conference
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• 2018.10a
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• pp.410-413
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• 2018

수년전 세월호 참사로 인해 안전수칙에 대해 경각심을 가지게 된 사회 분위기를 반영하여, 학생들과 일반인을 대상으로 하는 재난 대응 교육 시스템이 매우 시급하게 요구되고 있다. 본 연구에서는 재난 가운데 가장 많이 발생하는 화재 재난에 대해 가상현실을 활용한 4D 재난 대응 훈련시스템을 제안한다. 기업이나 학교 기숙사 등에서는 매년 일정한 패턴(시나리오)의 소방훈련을 받는다. 그러나 이러한 훈련은 한 번에 많은 시간과 공간이 필요하며 년1-2회로서 효율적이지 못하다. 제안하는 시스템은 가상훈련 시스템으로서 실제와 같은 체험이 가능하고 시간과 공간을 절약할 수 있으며 수시로 효율적인 소방훈련을 받을 수 있는 몰입형 4D 가상체험 시뮬레이션이다. 기존의 가상훈련 시스템은 매우 고가의 장비들이 필요하나 제안하는 시스템은 보급의 용이성을 위해, 저가의 HMD(Head Mounted Display)와 트레드밀을 이용하여, 체험할 수 있는 가상현실 4D 몰입형 재난 대응 훈련 콘텐츠이다.

• Journal of the Korea Computer Graphics Society
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• v.24 no.3
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• pp.11-20
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• 2018

This study proposes collaboration based multi-user interaction to provide improved presence and satisfying experience to multiple HMD users in immersive virtual reality. The core of the proposed multi-user interaction is to present the direction in which HMD users in virtual reality environment can interact through communication and collaboration with each other based on their separate roles and behaviors. Each user in the virtual collaborative environment uses a hand to interact with a virtual environment or virtual objects. Based on the basic structure, this study designs methods (synchronization and communication) that can be achieved a common goal together through communication and collaboration. Then, this study creates a virtual reality application of arcade genre that considers communication and collaboration in order to verify whether the proposed multi-user interaction provides improved presence and satisfaction experience. And, the survey experiments are conducted for participants. Through these processes, it is confirmed that the interaction in the proposed immersive virtual collaborative environments provide the presence and experience that is satisfactory to all users.

• Journal of the Korea Computer Graphics Society
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• v.22 no.3
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• pp.43-52
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• 2016

This paper is to study techniques of a virtual reality to maximize the depth of the users' immersion based on differentiated interactive contents using korean traditional fairy tale. In order to increase more interests in korean traditional fairy tale, we produce a interactive 3D contents and propose a new approach to a system designing applying a virtual realities such as HMD, Leap motion. First, using Korean traditional fairy tale, we generate interactive contents consisting of scenes intensifying user's tensions while interaction of game process. Based on the interactive contents generated, we design scene generation using Oculus HMD, the gaze based input processes and a hand interface using Leap motion, in order to provide a multi dimensional scene transmission and an input process method to intensify the sense of the reality. We will verify through diverse tests whether the proposed virtual reality contents based on a technique of an input process will actually intensify the immersion in the virtual reality or not while minimizing the motion sickness of the users.

• The Journal of the Korea Contents Association
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• v.22 no.6
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• pp.307-318
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• 2022

Virtual reality is actively used in the medical field as a learning effectiveness that induces immersion, but research on the factors that induce learning immersion is insufficient. Therefore, this study extracted the usability and cognitive affordance evaluation elements of the interface through literature research and selected four types of virtual reality medical contents to conduct a Useability-Test for experts. Based on this, an interface design method according to virtual reality medical technology content was proposed. In summary, it can be seen that the information-providing interface affects immersion due to visibility, distance from the experience's gaze, color harmony, uniform visualization, feedback, reaction speed, and expected changes resulting from manipulation, and does not impair immersion. This study has limitations in generalization using limited content, so it is expected that continuous research will discuss the development of standardized guides in interface design and the precision of interface design research from a user perspective.