• 한국컴퓨터정보학회:학술대회논문집
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• 한국컴퓨터정보학회 2019년도 제60차 하계학술대회논문집 27권2호
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• pp.317-318
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• 2019

가상/증강현실로 대표되는 공간정보 기반 실감형 콘텐츠에 대한 관심이 증대되면서 객체인식 등의 지능형 공간인지 기술에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 특히 HMD등의 영상 시각화 장치의 발달 및 5G 통신기술의 출현으로 인해 실시간 대용량 영상정보의 송, 수신 및 가시화 처리 기술의 기반이 구축됨에 따라, $360^{\circ}$ 스트리밍 영상정보 처리와 같은 고자유도 콘텐츠를 위한 관련 연구의 필요성이 증대되고 있다. 하지만 지능형 영상정보 처리의 대표적 연구인 딥 러닝(Deep Learning) 기반 객체 인식 기술의 경우 대부분 일반적인 평면 영상(Planar Image)에 대한 처리를 다루고 있고, 파노라마 영상(Panorama Image) 특히, $360^{\circ}$ 스트리밍 영상 처리를 위한 연구는 미비한 상황이다. 본 논문에서는 딥 러닝을 이용하여 $360^{\circ}$ 스트리밍 영상에서의 객체인식 연구 방법에 대해 서술한다. 이를 위해 $360^{\circ}$ 카메라 영상에서 딥 러닝을 위한 학습 데이터를 획득하고, 실시간 객체 인식이 가능한 YOLO(You Only Look Once)기법을 이용하여 학습을 한다. 실험 결과에서는 학습 데이터를 이용하여 $360^{\circ}$영상에서 객체 인식 결과와, 학습 횟수에 따른 객체 인식에 대한 결과를 보여준다.

• 한국HCI학회논문지
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• 제10권2호
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• pp.65-71
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• 2015

이 논문에서는 스마트폰을 이용하여 양안식 증강현실에 필요한 기술들인 스마트폰 기반 시점 추적 및 인터랙션에 대해서 소개한다. 최근 들어 스마트폰의 해상도 및 성능의 향상으로 스마트폰을 이용한 가상현실 장치들이 일반화 되고 있는 상황에서 스마트폰을 이용한 양안식 증강현실에 대한 개발이 절실히 필요한 상태이다. 스마트폰을 이용한 양안식 증강현실에서 필요한 3차원 추적 및 맨손 기반 인터랙션을 구현한 방법을 본 논문에서는 설명하고자 한다. 환경 영상의 분석을 통해 3차원 특징점 지도를 생성하고 그를 이용해서 3차원 공간 추적에 이용한다. 또한 센서를 함께 사용하여 추적 실패의 경우에도 대응하는 방법에 대해서도 다룬다. 맨손을 사용한 3차원 인터랙션을 이런 환경에서 구현하는 방법에 대해서도 논한다.

• 한국컴퓨터정보학회:학술대회논문집
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• 한국컴퓨터정보학회 2013년도 제48차 하계학술발표논문집 21권2호
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• pp.389-390
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• 2013

본 논문에서는 블록 놀이의 질적 향상을 위한다. 일반 블록 완구의 해결하지 못한 문제점인 조립과 완성으로 즐거움이 끝나고 분리시의 지루함을 해결하기위한 블록 자동분리 시스템에 관한 것으로, 좀 더 구체적으로는 블록을 이용하여 물체를 완성시키는 것에서 더 나아가 자동분리 블록의 외부에 부착된 마커를 스마트 폰을 이용하여 인식하고, 인식된 마커에 해당하는 영상을 스마트 폰을 통해 보며 미션을 수행하여 흥미를 유발시키고, 미션 완료 후 블록을 자동 분리 시키기 위한 블록 자동분리 시스템에 관한 것이다. 특히, 블록에 분리장치를 구성함으로써 스마트 폰과의 통신에 의해 분리장치가 동작하여 블록을 자동으로 분리 가능하도록 하여 물체를 완성 후 분리 시에 느끼는 지루함을 최소화하고, 흥미를 극대화시킬 수 있도록 한다.

• 디지털콘텐츠학회 논문지
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• 제11권2호
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• pp.243-251
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• 2010

본 논문에서는 2개의 입력영상장치를 통해 출력영상장치에 투영되는 실물 객체의 3D 정보를 추출하여 가상의 공간에 실물 객체를 위치한다. 객체는 모두 각 객체간 상호 3D 정보 및 위치정보를 인식함으로써 충돌처리를 유효화 시킨다. 본 논문에서 제안한 실물 객체의 3D 정보 추출 및 충돌처리는 객체간 상호작용에 있어 가장 기본적인 문제이기 때문에 증강현실에 있어서 무엇보다 선결해야 할 문제이다. 따라서 제안된 시스템에서는 이 문제를 해결하여 가상 공간에 존재하는 모든 객체간의 충돌을 유효화 시킴으로써 사용자의 현실감과 몰입감을 증대시킴을 목적으로 한다.

• 한국시뮬레이션학회논문지
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• 제18권4호
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• pp.9-20
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• 2009

자동차 내비게이션 시스템은 경로탐색 및 길안내 등의 기능을 제공하는 대표적인 운전자 지원 시스템의 하나로서 그 사용성이 크게 증가하고 있다. 대부분의 자동차 내비게이션 시스템은 2차원 지도에 기반하고 있는데 이는 기본적으로 지도가 지니는 함축화된 정보 표현 패러다임에 기반하고 있음으로 인해 실세계 정보로의 변환에 인지적 부담이 작용하게 된다. 최근에 개념적으로 대두되고 있는 새로운 내비게이션의 형태는 자동차에 장착된 카메라로부터 실시간으로 취득되거나 자동차 전면 유리창에 투영되는 실제 영상위에 내비게이션 정보를 그래픽으로 표현하는 증강현실의 모습을 취하고 있다. 차량 내에서의 정보 제공 장치로서 내비게이션 시스템은 그것이 함축화된 그래픽이든 아니면 실사 영상이든 궁극적으로 운전자의 운전부하를 줄이고 빠른 직관력을 제공함으로써 주의분산을 최소화 시킴이 중요하다 할 수 있다. 본 논문에서는 증강현실 내비게이션 시스템인 RACE(Reality-Augmented Car-navigation Environment)를 설계 및 구현하고 그것이 실제적으로 운전자의 운전 수행과 인지 및 주의 분산에 어떠한 영향을 미치는지, 그리고 증강현실 내비게이션이 기존의 2차원 지도 기반 내비게이션에 비해 갖는 효용성이 무엇인지에 대하여 운전자 행동에 기반한 인지심리학적 실험을 통하여 분석한다. 이러한 작업들을 바탕으로 정보처리 관점에서 운전자의 운전 수행과 인지적 수행을 위한 최적의 내비게이션 정보 제공 방법은 무엇인지 고찰해본다.

• 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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• 한국방송공학회 2015년도 하계학술대회
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• pp.524-526
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• 2015

본 논문은 자유 시점조절과 깊이감 조절이 가능한 단일렌즈 양안시 3D 내시경과 Head-mounted display 를 사용한 새로운 로봇수술 시스템을 제안한다. 최근 들어서 여러 양안식 입체영상장치가 의료 영역에 적용되고 있다. 그러나 3D 의료 장비들은 zooming 과 자유로운 시점조절, 그리고 접사를 하는 데에 한계가 존재한다. 입체영상 장비에서 필연적으로 발생하는 이러한 문제점들은 3D 영화를 찍기 위해서 사용되는 것과 같은 2 대의 카메라와 2 개의 렌즈를 사용하는 데에서 원인을 찾을 수 있다. 이러한 문제점들은 Da Vinci 로봇 수술 시스템과 같은 가장 최신의 시스템에서도 해결되지 못하였다. 본 논문에서 제안하는 새로운 시스템은 지금까지 제시된 문제점들을 해결하고, 현재 존재하는 로봇 수술 시스템에 몰입 입체영상 수술이나 증강 현실 수술을 가능하게 하기 위한 목적으로 제안되었다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2006년도 추계학술발표대회
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• pp.277-280
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• 2006

본 논문에서는 가상현실(Virtual Reality) 환경에서 사용자의 입력을 처리할 수 있는 프로젝터 기반의 텐저블 메뉴 시스템을 제안한다. 텐저블 메뉴 시스템이란 텐저블 인터페이스(Tangible Interface)의한 형태로서 가상현실을 체험하고 있는 사용자가 프로젝터를 통해 메뉴 스크린에 투영된 영상을 보면서 디지털 정보를 제어하는 직관적인 상호작용을 지원하는 장치이다. 텐저블 인터페이스의 또다른 형태로서, 디지털 데스크(Digital Desk) 시스템의 경우 프로젝터의 영상이 투영되는 대상이 되는 데스크의 위치가 항상 고정되어 있기 때문에 본 논문에서 제안하는 휴대 가능한 메뉴 시스템에 적용하지 못하는 단점을 가지고 있다. 따라서 본 논문에서는 가상 환경에서의 사용자의 입력이 가능한 메뉴의 위치를 실시간으로 추적하여 메뉴 스크린에 투영되는 영상을 자동으로 보정할 수 있는 방법을 제시한다. 제안된 시스템은 가상 환경상에서 높은 몰입감을 유지할 수 있으며, 가상현실 및 증강현실에서 사용자와의 유연한 상호작용이 가능한 인터페이스 시스템으로 사용 될 수 있다.

• 문화기술의 융합
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• 제5권2호
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• pp.345-353
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• 2019

비디오 씨쓰루 HMD(VSHMD)는 HMD 전면에 장착된 카메라를 통해 실세계 영상을 획득하여 이를 HMD의 디스플레이를 통해 실시간으로 출력하는 장치로서 혼합현실, 증강현실, 가상현실 구현 도구로 활용된다. 최근 카메라 및 디스플레이 기술이 급속히 발전하면서 VSHMD의 성능이 빠르게 향상되고 있으나 아직까지 VSHMD가 갖는 여러 기술적, 인간 요소적 문제들이 해결되지 못하고 있다. 본 논문은 지금까지 수행된 선행 연구 결과들을 시야각(FOV), 디스플레이 해상도, 영상지연, 시점차 등의 주요 설계 요소별로 정리하였다. 그리고 성공적인 VSHMD 개발을 위해 극복해야 할 인간요소 관점의 주요 연구주제들을 조사하였다. 이를 근거로 VSHMD의 설계, 개발 및 VSHMD 응용 서비스를 개발할 때 중요하게 다뤄야 하는 기술적 이슈들을 제시하였다.

• 한국컴퓨터그래픽스학회논문지
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• 제25권3호
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• pp.31-41
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• 2019

포그 스크린은 미세한 물방울들로 구성된 스크린으로 관찰자는 포그 스크린을 투과한 영상을 관찰하게 된다. 일반 스크린과는 달리 관찰자는 무대 위에서 연기자가 포그 스크린에 표시된 이미지를 뚫고 들어가는 모습을 볼 수 있다. 본 논문에서는 상부에서 생성된 포그 입자 집단이 중력에 의하여 아래로 떨어질 때 평평한 수직 스크린을 이루도록 하는 하향식 포그 스크린 생성 장치 구현 방법을 기술한다. 본 기법은 수조안에 배치된 초음파 진동자에 의해 수조 표면에서 포그 입자가 발생되는 원리를 이용한다. 생성된 포그 집단이 하나의 평면을 유지할 수 있도록 포그가 나오는 통로 출구 양옆에 가이드 바람을 형성하는 기법과 포그 스크린 생성 장치의 설계와 제작 방법을 기술한다.

• 한국HCI학회논문지
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• 제8권2호
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• pp.21-27
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• 2013

최근 플로팅 방식의 홀로그램이 전시, 교육, 광고 등에 많이 활용되고 있다. 그중에 하프 미러 방식은 플로팅 홀로그램 중 가장 널리 쓰이는 방식 중 하나이다. 하지만 하프 미러 방식은 완벽한 3차원 홀로그램의 경험을 주지는 못한다. 이미지가 공중에 떠 있는 것처럼 보이기는 하나, 홀로그램의 궁극적 목표인 공간상에 가상 이미지를 표현하지는 못한다. 더욱이 하프 미러 후면에 실제 오브젝트를 두고 가상의 이미지와 결합하여 함께 보여주고자 할 때, 두 객체가 공간상에서 불일치되는 현상이 발생한다. 본 논문에서는 스테레오 증강현실 홀로그래피에서의 삼차원 공간감 비교를 위한 연구를 진행하였다. 3차원 공간에서의 정확하고 효율적인 증강현실 구현을 위하여 하프 미러 기반 홀로그래픽 시스템에 입체 영상기법을 적용하였다. 이는 하프 미러 필름 후면에 위치한 실제 오브젝트와 하프 미러를 통해 반사된 가상 이미지가 같은 공간상에 함께 어우러져 있는 것처럼 표현할 수 있다. 또한, 뎁스 카메라를 사용하여 사용자의 움직임에 맞게 가상 카메라를 조절함으로써 자연스러운 패러럭스 표현이 가능하도록 하였다. 본 연구에서 제안하는 방법은 별도의 추가 장치 없이, 단지 하프 미러 필름을 통해서 비교적 간단하고 정확하게 실제 객체의 위치와 같은 공간상에 증강된 시각 정보를 표현한다. 제안한 증강현실 홀로그래피에서의 삼차원 공간감에 대해 비교 실험을 한 결과, 2D 이미지를 적용한 경우 보다 3D 이미지 혹은, 3D 이미지와 사용자 인터랙션을 함께 적용한 경우, 사용자에게 3차원 공간감, 현실감(realism)을 더 정확하고 효과적으로 제공할 수 있음을 확인하였다.