• Journal of Korea Game Society
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• v.19 no.3
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• pp.15-24
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• 2019

Many limitations arise when using washout algorithms to calibrate input values in VR content-making environments using VR HMD and motion platforms. Thus, in this study, we designed a new fabrication method using a control object that turns acceleration into a rotational motion. A total of 30 people were tested to see if the improved method was better than the existing one. The results showed significant differences that the improved method is better for realism, immersion and ride comfort.

• Proceedings of the Korean Society for Emotion and Sensibility Conference
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• 2001.05a
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• pp.48-53
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• 2001

가상현실에 대한 인간의 감성인자를 고려한 재현용 시스템들은 컴퓨터 및 주변장치의 발달과 더불어 다각적인 방향으로 개발되었다. 가상현실의 환경을 조성하기 위해서는 인간의 감성인자들에 대한 연구가 필요하다. 본 연구는 이러한 가상현실 환경에서의 인간의 감성인자들 중 인체의 운동 감성인자를 연구하여, 가상현실의 운동 환경을 가장 효과적으로 재현할 수 있도록 하는 데 그 목적을 두고 있다. 즉 가상현실 환경에서의 운동감을 야기시키는 운동시스템 운동판의 최적의 운동을 발생시킬 운동명령을 생성하는 워시아웃 알고리즘(Washout Algorithm)의 물리적 특성을 연구하고, 워시아웃 알고리즘 내부의 고역필터들의 계수 의미를 파악하여 워시아웃 알고리즘에 의해 생성된 운동명령을 최선의 운동명령으로 보정키 위한 방법을 연구하고자 하였다.

• Proceedings of the Korea Society for Simulation Conference
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• 2002.05a
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• pp.109-114
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• 2002

현재 게임시장에서는 사용자가 직접 게임을 체험하는 체감형 게임기가 활발히 개발되고 있다. 대다수의 제품들은 운동을 재현하기 위하여 6개의 축으로 이루어진 Stewart 형의 모션 플랫폼을 사용하고 있다. 본 연구개발에서 시도되고 있는 게임기는 모션이 가미된 콘솔형 아케이드 시뮬레이션 게임기에 해당되는데, 인간의 감성인자중 운동감성에 바탕을 둔 운동 재현을 고려하여 워시아웃(Washout) 알고리즘을 적용하였고, 일반적으로 6개의 축으로 구현하는 운동 자유도를 짐발(Gimbal)형으로 재현하고자 하였다. 또한 실시간 스케줄러와 H/W 입출력 및 통신 드라이버에 대한 개발을 수행하였으며, 게임용 실시간 시뮬레이션에 적합한 정확도와 실시간성을 유지하도록 롤러코스터 상에서 이루어지는 차량운동이 모델링 되었다. 특히, 연구사례를 찾기 어려운 짐발형 운동판에 대한 워시아웃 필터를 시뮬레이터 탑승자의 감성공학적 특성을 반영할 수 있도록 설계하였다.

• Proceedings of the Korean Society for Emotion and Sensibility Conference
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• 2002.11a
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• pp.255-261
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• 2002

본 연구개발에서 개발되어지고 있는 시뮬레이터는 롤러코스터를 모사 대상체로 하였고, 일반적인 Stewart 형식이 아닌 운동 대상체의 운동자유도를 짐발(Gimbal)형으로 재현하고자 하였다. 이를 위해 실시간 스케쥴러와 H/W 입출력 및 통신 드라이버에 대한 개발을 수행하였고, 시뮬레이션에 적합한 정확도와 실시간성을 유지하도록 롤러코스터 상에서 이루어지는 차량운동을 모델링 하였다. 또한 인간감성의 적용을 고려한 짐발형 모션 시스템의 운동 재현을 위해 워시아웃(Washout) 알고리즘을 개발하였다. 특히, 짐발형 모션 시스템의 운동 모사성을 객관적으로 검증하고 탑승자에 대한 시뮬레이터의 영향을 평가하기 위해 감성평가를 실시하였다. 감성평가를 위해 평가지에 의한 주관적 평가 방법과 탑승자의 생리신호를 측정하는 객관적 평가방법을 사용하였으며, 감성평가를 통한 결과치를 이용하여 워시아웃 알고리즘을 개선하였다.

• Proceedings of the Korean Society for Emotion and Sensibility Conference
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• 2002.11a
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• pp.47-52
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• 2002

가상공간에서 탑승자에게 운동감을 제공하기 위해서 수많은 형태의 모션 시뮬레이터가 개발되어 왔다. 하지만 이러한 형태의 시뮬레이터들은 그 고유한 형태에 의해 정해진 동역학과 워시아웃 알고리즘을 거쳐야만 정밀한 시뮬레이터가 될 수 있다. 본 논문은 기존의 좁은 시야공간에서의 시뮬레이터가 아닌 넓은 시야를 제시하고, 모션 베이스와 독립적으로 운영되는 영상 제시기를 이용하여 탑승자에게 운동감을 제공하는 분리형 시뮬레이터를 대상으로 하여 영상과 모션을 동기화시켜서 제시하는 방법에 대해 논의하고자 한다.

• Proceedings of the Korea Society for Simulation Conference
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• 2002.05a
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• pp.115-121
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• 2002

PC 및 게임 소프트웨어의 급격한 발달로 가상현실 구현에 필요한 그래픽 환경은 성숙단계에 진입하였다. 현재 국내에서 개발되는 게임 소프트웨어는 PC사용자를 겨냥한 제품이 대부분이다. 토요일 휴무제의 도입에 따른 문화 콘텐츠 시장의 확대, 가족이 즐길 수 있는 테마 공원의 성장성 등을 고려할 때 기존의 PC 게임과 차별화 되는 운동감을 포함한 가상현실 게임 제품의 개발이 요망된다. 잘 알려진 6자유도 운동 시뮬레이션 방식인 Stewart 방식은 구현 가격이 고가이고 운동범위가 작아 게임용으로 상용화하기 어렵다. 본 연구에서는 2대의 AC 서보모터를 이용하여 roll과 pitch의 2자유도만 구현하나, 각 축으로 자유로운 회전이 가능하여 탑승자의 스릴감을 향상시킬 수 있는 저가형 운동의자를 개발하였다. 2 자유도로 회전하는 외부와 차단된 캐빈 내부에는 40인치 스크린과 프로젝터가 설치되어 롤러코스터 게임의 몰입감을 향상시켰다. 롤러코스터 가상현실을 대상으로 운동감을 극대화하기 위한 워시아웃 (washout) 필터의 설계 알고리즘이 제시된다. 탑승자들의 감성 평가를 객관화하기 위한 데이터 베이스 구축방안이 서술된다

• Proceedings of the Korean Society for Emotion and Sensibility Conference
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• 2002.05a
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• pp.244-250
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• 2002

현재 대부분의 시뮬레이터는 6개의 축으로 대상체의 운동자유도를 모사하는 모션 시스템을 사용하고 있다. 본 연구개발에서 개발되어지고 있는 시뮬레이터는 일반적인 Stewart 형식이 아닌 운동 대상체의 운동자유도를 짐발(Gimbal)형으로 재현하고자 하였다 이를 위해 실시간 스케줄러와 H/W 입출력 및 통신 드라이버에 대한 개발을 수행하였고, 시뮬레이션에 적합한 정확도와 실시간성을 유지하도록 롤러코스터 상에서 이루어지는 차량운동을 모델링 하였다. 또한 인간감성의 절용을 고려한 짐발형 모션 시스템의 운동 재현을 위해 워시아웃(Washout) 알고리즘을 개발하였다. 특히, 짐발형 모션 시스템은 그 연구 사례를 찾기 힘든 것으로 운동 모사성의 객관적 검증과 탑승자에 대한 시뮬레이터의 영향을 평가하기 위해 감성평가를 실시하였다. 감성평가를 위해 평가지에 의한 주관적 평가 방법과 탑승자의 생리신호를 측정하는 객관적 평가방법을 사용하였다.

• Journal of Institute of Control, Robotics and Systems
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• v.10 no.7
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• pp.634-642
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• 2004

Unlike actual vehicles, a vehicle driving simulator is limited in kinematic workspace and bounded on dynamic characteristics. So it is difficult to simulate dynamic motions of a multi-body vehicle model. In order to overcome these problems, a washout algorithm which controls the workspace of the simulator within the kinematic limitation is needed. However, a classical washout algorithm contains several problems such as generation of wrong sensation of motions by filters in tilt coordination, requirement of trial and error method in selecting the proper cut-off frequencies, difficulty in returning the simulator to its origin using only high pass filters and etc. This paper proposes a new tilt coordination method as an algorithm which gives more accurate sensations to drivers. In order to reduce time for returning the simulator to its origin, a new washout algorithm that the proposed algorithm selectively onset mode from high pass filters and return mode from error functions is proposed. As a result of this study, the results of the proposed algorithm are compared with the results of classical washout algorithm through the human perception models. Also, the performance of the suggested algorithm is evaluated by using human perception and sensibility of some drivers through experiments.

• Journal of Institute of Control, Robotics and Systems
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• v.15 no.8
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• pp.823-830
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• 2009

For developing automotive parts and telematics devices the real car test often shows limitation because it needs high cost, much time and has the possibility of the accident. Therefore, a Vehicle Driving Simulator (VDS) instead of the real-car test has been used by some automotive manufactures, research centers, and universities. The VDS is a virtual reality device which makes a human being feel as if one drives a vehicle actually. Unlike actual vehicle, the simulator has limited kinematic workspace and bounded dynamic characteristics. So it is difficult to simulate dynamic motions of a multi-body vehicle model fully. In order to overcome these problems, a washout algorithm which restricts workspace of the simulator within the kinematic limits is needed, and analysis of dynamic characteristics is required also. However, a classical washout algorithm contains several problems such as time delay and generation of wrong motion signal caused by characteristics of filters. Specially, the classical washout algorithm has the simulator sickness when driver hardly turns brakes and accelerates the VDS. In this paper, a new washout algorithm is developed to enhance the motion sensitivity and improve the simulator sickness by using the vehicle tilt signal which is generated in the real time vehicle dynamic model.

• Journal of the Korean Society for Precision Engineering
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• v.16 no.6
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• pp.90-99
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• 1999

A vehicle driving simulator is a virtual reality device which a human being feels as if the one drives a vehicle actually. The driving simulator is used effectively for studying interaction of a driver-vehicle and developing vehicle system of a new concept. The driving simulator consists of a vehicle motion bed system, motion controller, visual and audio system, vehicle dynamic analysis system, cockpit system, and etc. In it is paper, the main procedures to develop the driving simulator are classified by five parts. First, a motion bed system and a motion controller, which can track a reference trajectory, are developed. Secondly, a performance evaluation of the motion bed system for the driving simulator is carried out using LVDTs and accelerometers. Thirdly, a washout algorithm to realize a motion of an actual vehicle in the driving simulator is developed. The algorithm changes the motion space of a vehicle into the workspace of the driving simulator. Fourthly, a visual and audio system for feeling higher realization is developed. Finally, an integration system to communicate and monitor between sub systems is developed.