• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2004년도 춘계학술발표대회
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• pp.825-828
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• 2004

몰입형 가상현실 시스템의 발전은 더욱 현실감 있는 가상 현실의 구현을 가능케 했으며, 이런 몰입형 가상 현실의 현실감으로 인해 자동차 설계나 시뮬레이션 실험 등의 공학 분야에서부터 의료 분야에 이르기까지, 가상 현실은 그 실용 범위를 꾸준히 넓힐 수 있었다. 최근에는 문화재 복원 분야에 몰입형 가상현실 시스템을 사용하는 연구가 활발하게 이뤄지고 있으며, 가상현실과 네트워크 환경을 접목해서 원거리에 있는 시스템 사용자들 간에 컨텐츠를 공유하고 상호작용을 교류하는 가상 협업 시스템도 실용화 단계에 이르렀다. 본 논문에서는 가상협업환경에 가상 문화재 복원이라는 컨텐츠를 접목시킨 소프트웨어의 설계와 구현에 관해 논한다. 복원에 사용된 컨텐츠는 1868 년 흥선대원군이 중건했을 당시의 경복궁이며, 경복궁의 3D 모델링 데이터를 몰입형 가상 현실 시스템인 CAVE 환경에서 가시화하고 협업 환경을 구축하는데 구현의 초점을 맞추었다. 몰입형 가상 현실을 사용한 협업 시스템은 협업환경을 필요로 하는 모든 응용 분야를 확장해서 사용자의 이해도와 체험도를 최대로 이끌어낼 수 있으므로, 향수 다양한 분야로 그 범위를 확장해서 적용할 수 있다.

• 한국멀티미디어학회:학술대회논문집
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• 한국멀티미디어학회 2001년도 추계학술발표논문집
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• pp.205-209
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• 2001

3D 가상판정에서의 네비게이션 기법은 공간에 대한 참여자의 몰입감과 사실감에 결정적인 영향을 미치는 매우 중요한 요소이다. 네비게이션 분야에 대한 기존의 연구는 주로 강력한 하드웨어를 기반으로 하는 몰입형 가상현실 분야 위주로 진행되어 왔다. 최근에는 인터넷을 기반으로 하는 비 몰입형 가상환경 분야에 대한 관심이 고조되고 있으나 참여자가 인지하는 3D-2D간의 공간적 불일치 문제를 해결해야 하는 어려움을 가지고 있다. 따라서 본 논문에서는 비 몰입형 가상환경에서 참여자의 3D 공간에 대한 인지적인 문제를 해결해 굴 수 있는 네비게이션 기법으로서, 포인팅에 기반 한 3D-2D간의 매핑, 이동 방향이나 목표지점을 제시하는 시각 피드백, 이동 중 참여자 시점 동시변경 기능들을 제안한다 제안된 기법은 3D 가상환경에서 일반 참여자의 네비게이션을 매우 효과적으로 지원할 수 있음을 확인하였다.

• 한국HCI학회:학술대회논문집
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• 한국HCI학회 2006년도 학술대회 1부
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• pp.431-436
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• 2006

본 논문은 몰입형 가상환경 시스템에서 3 차원 공간입력 인터페이스 시스템을 이용한 3 차원 오브젝트 설계, 오브젝트의 변형 등의 작업을 수행하기 위해 몰입형 가상환경 시스템이 갖는 부정확한 입력과 접근성을 향상시키기 위한 연구이다. 몰입형 가상환경 시스템은 가상 디자인 분야에서의 활용이 예견되고 있으나, 사용자의 입력이 부정확한 단점으로 인하여 정밀한 입력을 요구하는 작업을 진행하기 위해 많은 어려움을 겪고 있다. 본 논문에서는 가상 디자인 분야에서의 사용자 입력 정밀도를 향상 시키는 방법으로 공간격자를 제시하고 두 가지 실험을 통해 공간격자를 사용할 때 사용하지 않았을 때 보다 좀 더 높은 입력 정밀도를 갖는 것을 알 수 있었다.

• 한국컴퓨터그래픽스학회논문지
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• 제25권2호
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• pp.1-9
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• 2019

본 연구는 몰입형 가상현실에서의 상호작용 과정에서 사용자의 몰입을 높여 향상된 현존감을 제공하는 손 기반 인터페이스에 대한 비교 실험을 진행한다. 몰입형 가상현실에서 사용자에게 장비의 부담을 최소화하면서 동시에 손을 보다 직접적으로 사용하여 가상 환경과 객체를 제어할 수 있는 몰입형 체험 환경을 제공하기 위하여 손 동작 인식 센서 기반 상호작용과 컨트롤러 기반 상호작용의 두 가지 실험 인터페이스를 설계한다. 손 동작 인식 센서 기반 상호작용은 VR (virtual reality) HMD (head mounted display) 외에 추가적인 장비를 사용하는 대신 정확한 손의 움직임과 직접적인 제스쳐 및 동작 표현을 가상 환경에 반영한다. 컨트롤러 기반 상호작용은 VR HMD와 함께 제공되는 컨트롤러를 쉽게 활용할 수 있도록 손의 제스쳐와 컨트롤러의 키를 매핑시킨 일반화된 인터페이스를 설계한다. 이러한 과정을 통해 본 연구는 손을 활용한 가상현실에서의 상호작용이 사용자의 편리함과 직관성에 측면에서 현존감에 미치는 영향을 비교 실험을 통해 확인한다.

• 전자공학회논문지CI
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• 제43권4호
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• pp.103-112
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• 2006

본 논문에서는 방대한 계산량으로 인해 슈퍼컴퓨터나 특수하게 제작된 컴퓨팅 시스템에서만 수행될 수 있었던 기존의 볼입 형 가상 환경(IVE) 시스템과는 달리 확장성과 호환성을 갖는 PC 기반의 몰입 형 가상 환경 시스템(PIVE)을 제안한다. 이러한 개인용 혹은 가정용 컴퓨터 기반의 어플리케이션은 두 가지 장점을 가진다. 첫 번째로 사용할 수 있는 리소스가 다양하다는 것이고, 두 번째로 사용자에게 친근한 인터페이스를 갖는다는 것이다. PC 기반의 몰입 형 가상 환경 시스템은 단순한 인터페이스와 호환성으로 일반 사용자가 IVE 시스템에 쉽고 편리하게 접근할 수 있게 해 준다. 또한 PC 기반의 몰입 형 가상 환경 시스템은 다양한 사용자로 하여금 많은 종류의 주제를 다룰 수 있게 하며, 기존의 복잡한 구조로 되어 있는 햄틱 장치를 PC 기반으로 제작하여 PC와의 호환성을 높여 인터페이스를 보다 쉽게 구현할 수 있게 해준다. 또한 제안된 PC 기반의 몰입 형 가상 환경 시스템은 물리적인 현상들을 계산하고, 시각화하는 시간을 단축시키기 위해서 기하학적인 방법들이 적용함으로써 일반 보급형 PC에서도 구현이 용이하다. 본 논문에서 제안된 PC 기반의 몰입 형 가상 환경 시스템을 사용자가 실내 환경에서 데이터 글러브와 행동 인식 장치, HMD를 착용하고 움직이는 예제에 적용해 보았다.

• 한국컴퓨터그래픽스학회논문지
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• 제29권3호
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• pp.69-77
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• 2023

본 연구는 몰입형 가상환경에서의 가상현실 사용자의 사회적 현존감을 높이고 다양한 경험을 제공하기 위하여 강체 추적 기반의 가상 아바타 응용 방법을 제안한다. 제안하는 방법은 마커를 사용한 모션 캡처 기반의 실시간 강체 추적을 기반으로 역운동학을 통해 가상 아바타의 동작을 추정한다. 이를 통해 현실 세계에서의 간단한 객체 조작으로 몰입감 높은 가상환경을 설계함을 목적으로 한다. 가상 아바타를 통한 몰입형 가상환경에 관한 응용을 실험 및 분석하기 위하여 과학실험 교육 콘텐츠를 제작하고 시청각 교육, 전신 추적, 그리고 제안하는 강체 추적 방법과의 설문을 통해 비교 분석하였다. 제안한 가상환경에서 참가자들은 가상현실 HMD를 착용하고 추정된 동작으로부터 실험 교육 행동을 수행하는 가상 아바타로부터 몰입과 교육 효과를 확인하기 위한 설문을 진행하였다. 결과적으로 강체 추적 기반의 가상 아바타를 활용하는 방법을 통해 전통적인 시청각 교육보다 높은 몰입과 교육 효과를 유도할 수 있었으며, 전신 추적을 위한 많은 작업 없이도 충분히 긍정적인 경험을 제공할 수 있음을 확인하였다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2023년도 학술발표회
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• pp.110-110
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• 2023

기후변화, 도시화 등 다양한 요인에 의하여 도시 침수 위험성은 더욱 커지고 있다. 높은 인구밀도와 더불어 학교, 병원 등 인프라가 집중된 도시지역의 경우 대규모 홍수가 발생할 경우 수많은 인적, 경제적 피해로 이어지게 된다. 도시지역 내 침수 위험성을 최소화하기 위해 정확하고 빠른 도시침수모형의 개발과 더불어 사전에 이를 최소화하기 위한 방재교육의 중요성이 더욱 강조되고 있다. 가상현실 (Virtual Reality, VR) 기술은 높은 몰입감을 통해 사용자의 자발적 참여를 유도하여 기존의 교육매체 대비 높은 교육적 효과를 보이고 있다. 특히 침수 등 인명피해 위험성을 내재한 재해에의 VR 적용은 위험성을 동반하지 않아 더욱 효과적이다. 종래의 VR 기반 침수 방재교육은 침수의 동수역학적 거동과 대상 지역의 지리적 특성을 적절히 고려하지 못하여 방재교육에는 효과적이나 방재시스템으로의 활용엔 한계가 있다. 본 연구는 몰입형 파랑해석모형인 Celeris Base를 토대로 몰입형 도시 침수 수치모형을 개발하였다. Unity3D로 개발된 Celeris Base는 가상현실 장비인 HMD (Head Mounted Display) 기술을 이용하여 실시간 모의결과를 360도 가상현실 공간 내에 가시화할 수 있다. 도시지역 내 강우에 의한 침수를 모의하기 위해 연속방정식 내에 강우, 침투 항을 고려하였다. 침투모형으로는 도시지역 내 침수모의에 일반적으로 사용되는 NRCS-CN 방법을 사용하였다. 본 연구는 개발모형을 이용하여 2022년 8월 발생한 집중호우에 의한 강남역 일대 침수 사상을 수치적으로 재현하고, 이를 가상현실 모의환경 내에 가시화하였다. 모의결과는 집중호우 발생 시 지형적 특성에 따라 강남역과 역삼역 인근에서 집중적으로 침수피해가 발생하였음을 확인하였다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2005년도 한국컴퓨터종합학술대회 논문집 Vol.32 No.1 (B)
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• pp.814-816
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• 2005

본 연구에서는 영상획득 조건을 충분히 만족시키지 못하는 몰입형 디스플레이 환경에서 다수의 사용자 머리위치를 탐지하는 방법을 제안한다. 본 기법은 몰입형 가상환경에서 적외선 반사영상을 획득하고 그로부터 배경을 제거함으로써 얻어진 전경(foreground) 영역으로부터 프로젝션 히스토그램을 생성하고 사용자 실루엣을 추출하게 된다. 모든 사용자의 머리는 다각형 근사된 실루엣과 프로젝션 히스토그램에 기반하여 탐지된다. 또한 향후 몰입형 가상환경에서의 다중 사용자 트래킹을 지원하기 위해 스테레오 영상에서 탐지된 머리를 기준으로 탐색영역을 정의, 대응점을 결정하고 그에 기반하여 각 사용자 머리의 3차원 위치를 계산하였다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2001년도 가을 학술발표논문집 Vol.28 No.2 (2)
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• pp.235-237
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• 2001

본 논문에서는 수평형 프로젝션 시스템인 상호작용형 워크벤치와 수직형 프로젝션 시스템인 프로젝션 월을 기반으로 하는 반몰입 가상환경을 구축하고 이를 기반으로 사용자의 시점에 따라 변하는 건물 모델을 입체적으로 가시화 하는 방법을 제시한다. 상호작용형 워크벤치는 일반적인 수직 디스플레이와 달리 수평면/경사면 디스플레이가 가능하고, 프로젝션 월은 널은 디스플레이 환경을 제공하므로 소규모의 공동작업에 용이하며 두 시스템 모두 반몰입감을 제공한다는 장점이 있다. 본 논문에서는 이러한 환경에서 주사용자의 위치와 시점 변화에 따라 달라지는 건물 모델을 실제 배경 영상과 합성한 결과를 제시한다.

• 한국융합학회논문지
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• 제13권5호
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• pp.209-217
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• 2022

가상현실은 오큘러스로 대표되는 웨어러블 장치의 도입과 함께 새로운 국면을 맞이하였다. 이에 본 연구에서는 영어학습을 위해 1인칭 시점으로 가상현실에 직접 몰입을 가능하게 하는 오큘러스 리프트(Oculus Rift) 기반의 몰입형 가상현실을 제안한다. 학습자 시점 기반의 몰입형 가상현실에 대한 전반적이고 통합적인 고찰을 통해, 언어학습을 위한 교수설계 시 고려할 사항을 제공하는 것은 의미 있는 일이다. 따라서 본 연구는 몰입형 가상현실의 언어교육 적용의 극대화 방안을 모색하는 것을 목적으로 한다. 이러한 연구 목적을 위하여 그간의 몰입형 가상현실의 교육적 활용 사례들을 살펴보았다. 그리고 몰입형 가상현실 기반 영어학습을 위한 설계 요소의 적용을 목적으로 학습이론의 설정, 학습의 차이 고려, 학습과제 선정, 교사의 영향력 규정, 적용 감각의 종류 결정, 설계의 융통성, 사용환경을 제안하였다. 그 결과들을 통합하여 교수설계에 대한 다양한 논의와 방향성을 제시하였다.