• 인터넷정보학회논문지
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• 제19권6호
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• pp.53-62
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• 2018

최근 컴퓨터 하드웨어의 성능이 증가함에 따라, 휴대용 전자 기기 뿐만 아니라 개인 컴퓨터에서도 더 사실적인 컴퓨터 그래픽 물체들을 생성하고 보여줄 수 있게 되었다. 이러한 이유로, 컴퓨터 그래픽을 포함한 디지털 콘텐츠는 더 계산적 비용이 높은 사실적인 가상의 물체들을 다양한 기기에서 실시간으로 표현하는 것을 요구한다. 멀티-플랫폼에서 구동되며 컴퓨터 그래픽을 포함한 게임, 애니메이션 등의 콘텐츠의 제작을 돕기 위해서는 유니티와 언리얼 엔진과 같은 기술들이 주로 사용된다. 시뮬레이션에서 더 사실적인 가상의 물체의 움직임을 표현하기 위해서는, 가상의 물체는 다른 물체들과 충돌해야 하며 현실세계와 비슷한 반응을 보여야 한다. 하지만, 다이나믹 시뮬레이션은 많은 계산 비용을 요구하나, 대부분의 휴대용 기기들을 이러한 다이나믹 시뮬레이션을 실시간으로 제공하지 못한다. 본 논문에서는 GPGPU 계산을 이용하여 구형 물체와 실시간으로 충돌 및 반응을 수행하는 천 시뮬레이션을 제안한다. 제안된 방법이 사실적인 디지털 콘텐츠에 유용할 것으로 기대된다.

• 융합정보논문지
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• 제11권3호
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• pp.1-6
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• 2021

매치 3 퍼즐 게임들은 주로 MCTS(Monte Carlo Tree Search) 알고리즘을 사용하여 자동 플레이를 구현하였지만 MCTS의 느린 탐색 속도로 인해 MCTS와 DNN(Deep Neural Network)을 함께 적용하거나 강화학습으로 인공지능을 구현하는 것이 일반적인 경향이다. 본 연구에서는 매치 3 게임 개발에 주로 사용되는 유니티3D 엔진과 유니티 개발사에서 제공해주는 머신러닝 SDK를 이용하여 PPO(Proximal Policy Optimization) 알고리즘을 적용한 강화학습 에이전트를 설계 및 구현하여, 그 성능을 확인해본 결과, 44% 정도 성능이 향상되었음을 확인하였다. 실험 결과 에이전트가 게임 규칙을 배우고 실험이 진행됨에 따라 더 나은 전략적 결정을 도출 해 낼 수 있는 것을 확인할 수 있었으며 보통 사람들보다 퍼즐 게임을 더 잘 수행하는 결과를 확인하였다. 본 연구에서 설계 및 구현한 에이전트가 일반 사람들보다 더 잘 플레이하는 만큼, 기계와 인간 플레이 수준 사이의 간극을 조절하여 게임의 레벨 디지인에 적용된다면 향후 빠른 스테이지 개발에 도움이 될 것으로 기대된다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제27권1호
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• pp.23-32
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• 2022

3D 프로그램을 활용한 방식의 영상 제작과정은 3D 데이터를 시각화하는 렌더링이라는 과정을 거친다. 이 과정은 제작 시간과 작업비용의 부담이 커서 제작자로서는 렌더 비용을 줄이는 것이 중요한 이슈로 대두되고 있다. 본 연구는 실시간렌더엔진인 게임엔진의 렌더링을 영상 제작에 접목해 렌더 시간을 줄여 기존의 제작 시간을 단축하는 방법을 제시하고자 한다. 본 연구의 렌더링 실험을 위해 로봇과 실내 모델링을 3D 제작 프로그램인 마야(Maya)와 게임엔진인 유니티(Unity)로 렌더링을 비교 분석했다. 분석 결과, 유니티는 실시간으로 렌더 되어 렌더 비용을 줄일 수 있고, 렌더된 이미지의 퀄러티 또한 마야에서 렌더된 이미지와 유사한 결과를 나타냈다. 이번 실험을 통해 유니티의 렌더링을 마야와 비교해 분석해 봄으로써 기존의 제작 시간을 단축하는 방법을 제시하고 사용자가 실시간렌더엔진에 접근할 수 있는 가이드를 제공한다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제27권10호
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• pp.131-136
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• 2022

장애인의 운전 교육 이수 과정은 어려움과 불편한 부분들이 많다. 운전 교육 내용 부분에서도 실제 운전 주행 중 예측할 수 없는 다양한 돌발상황들이 발생한다. 현재 시행하고 있는 운전 교육 과정에서도 돌발상황에 대한 교육들이 이루어지고 있으나, 다양한 돌발상황에 대처하는 교육은 미비하다. 이에 본 논문에서는 유니티 기반의 장애인 운전 교육 시뮬레이터를 제안한다. 유니티를 이용하여 다양한 돌발상황에 대한 시나리오를 구성하여 시뮬레이터를 제작한다. 피실험자들을 통하여 모의주행을 실시하여, 평가항목에 따른 기존의 돌발상황에 대한 대처 점수를 평가한다. 기존의 운전 교육 시뮬레이터에 비해 제안 시스템의 돌발상황에 대한 대처 능력의 평가점수가 높게 나온 것으로 확인되었다. 제안 시스템을 활용하면 돌발상황에 대한 대처 능력 향상과 실제감 높은 운전 체험을 통하여 삶의 질을 높이는 것을 기대할 수 있다.

• 사물인터넷융복합논문지
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• 제9권6호
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• pp.11-16
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• 2023

물체나 공간을 디지털화하는 기술인 3D 복원은 주로 포인트 클라우드 데이터를 활용한다. 본 논문은 강화학습을 활용하여 주어진 환경에서 포인트 클라우드의 획득을 목표로 한다. 이를 위해 시뮬레이션 환경은 유니티를 이용하여 구성하고, 강화학습은 유니티 패키지인 ML-Agents를 활용한다. 포인트 클라우드 획득 과정은 먼저 목표를 설정하고, 목표 주변을 순회할 수 있는 경로를 계산한다. 순회 경로는 일정 비율로 분할하여 각 스텝마다 보상한다. 이때 에이전트의 경로 이탈을 방지하기 위해 보상을 증가시킨다. 에이전트가 순회하는 동안 목표를 응시할 때마다 보상을 부여하여 각 순회 스텝에서 포인트 클라우드의 획득 시점을 학습하도록 한다. 실험결과, 순회 경로가 가변적이지만 상대적으로 정확한 포인트 클라우드를 획득할 수 있었다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2022년도 추계학술대회
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• pp.386-388
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• 2022

최근 VR(virtual reality)과 AR(augmented reality)을 이용한 실감형 콘텐츠가 학습 보조 교구로써 주목을 받고 있다. 3D 기반의 콘텐츠는 평면에서 보여지는 2D 기반 콘텐츠보다 다양한 각도에서 대상을 관찰하고 체험이 가능하다는 장점이 있다. 본 논문에서는 가상환경에서의 아두이노 학습을 위한 3D 모델 기반의 콘텐츠 설계를 제안한다. 블렌더를 이용하여 아두이노 보드와 센서를 구현하고 유니티 엔진을 이용하여 3D 기반의 시뮬레이터 환경을 구성하였다. 제안하는 콘텐츠는 3D로 구현된 아두이노 보드와 센서를 이용하여 학습자들이 쉽게 아두이노의 동작원리와 코딩 과정을 체험해 볼 수 있다.

• 문화기술의 융합
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• 제10권3호
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• pp.861-864
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• 2024

모터로 다수의 롤러를 제어하여 대상 제품을 이송하는 자체 구동 롤러 컨베이어 시스템은 물류의 분기 및 합류, 대상 제품의 정렬 제어에 적합한 물류 시스템으로서 식품 제조 공정을 중심으로 활용도가 높아지고 있다. 본 논문에서는 유니티 소프트웨어를 활용하여 자체 구동 롤러 컨베이어 시스템의 3차원 그래픽 모델링 기반 시뮬레이션 환경을 구축하고, 대상 제품이 시간적으로 불규칙하게 공급되는 상황에서 시스템을 구성하는 롤러의 제어에 의해 일정한 간격을 유지하도록 정렬시킬 수 있는 기법을 제안하였다. 시뮬레이션 결과 대상 제품의 위치를 파악하는 센서데이터를 바탕으로 롤러를 구동하는 모터를 제어함으로써 제품의 효과적인 정렬이 가능함을 확인하였다.

• 한국컴퓨터그래픽스학회논문지
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• 제30권3호
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• pp.43-49
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• 2024

핸드트래킹이 주된 조작이 되는 기기가 출시됨에 따라 현재 확장현실 분야의 관심사 중 하나는 핸드트래킹이다. 핸드트래킹은 사용자에게 몰입감 및 현실감 측면에서 장점이 있으며 그에 따라 교육, 엔터테인먼트, 의료 등 다양한 분야에서 활용되고 있다. 활쏘는 동작은 양손을 동시에 써야하는 동시에 표적을 맞추기 위해서는 정교함을 요하는 과거 문화적 스포츠적 의의를 가지는 동작이다. 본 연구는 이러한 활쏘는 동작을 구현하는 것을 목표로 했다. 따라서 본 논문은 유니티가 제공하는 XR Hands 패키지를 활용하여 손동작을 인식하도록 했으며 기반이 되는 OpenXR 에 대한 탐구했다. 최종적으로는 활 쏘는 동작을 구현했고 메타 퀘스트 2 에서 테스트했다.

• 만화애니메이션 연구
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• 통권29호
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• pp.151-172
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• 2012

대학의 게임제작교육은 게임교육 과정의 완성단계이며 게임 산업의 미래를 결정하기 때문에 매우 중요하다. 그러므로 다양한 제작 경험과 창작학습을 수행하기 위해서 현재 게임 산업의 진행 방향과 정보통신의 나아갈 방향을 미리 예단하여 게임제작에 필요한 정보를 습득 재가공하는 것이 필요하다. 본 연구는 게임 그래픽 디자이너 지망생을 위한 게임엔진 교육의 효율적 방안에 초점을 맞추었다. 이들을 대상으로 게임 엔진 기반의 제작 수업을 진행하여 실무 중심의 게임 제작 능력을 가능하게 하는 방법론을 제시하는 것이다. 게임제작 수업 시간에 그래픽 지향의 학생이 가상의 게임을 기획하고 결과물을 그래픽 작업만으로 제한하는 것이 아니라 그래픽 데이터를 검증하고 보완점을 찾아 완성도 높은 기획과 그래픽 능력을 갖추는 것을 말한다. 그러나 게임 프로그래머의 도움 없이는 불가능한 작업이기에 게임 엔진 교육의 중요성이 대두된다. 연구 내용에는 국내 게임 교육기관의 애로사항을 파악하고 그래픽 디자이너 중심의 편한 환경을 제공하는 게임엔진인 유니티3D(Unity3D)와 프로그래머 중심의 토크(Torque) 엔진을 기반으로 게임엔진을 활용한 제작 사례를 제시한다. 또한 본 연구의 목적과 학습 효율을 알아보기 위해 제작 이후 설문방식을 통해 게임 엔진의 활용이 게임 그래픽 교육에 효율성이 있는지 알아본다. 이를 통해 게임프로그래밍 비전공자들의 경우 기획서 작성에만 머물고 실제의 게임제작 구현이 불가능했던 수업을 개선할 수 있을 것으로 기대한다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제27권3호
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• pp.209-216
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• 2022

본 논문에서는 장애인 취업 활성화를 위한 효과적인 소프트웨어(SW) 교육 프로그램을 제안하고, 시범 운영을 통하여 SW교육 효과를 검증한다. 이 SW교육 프로그램에서는 기초과정인 유니티 프로그래밍 과정과 심화과정인 AR/VR 디지털 콘텐츠 개발 과정으로 구성된 SW교육과정을 개발한다. SW교육 성취기준은 국가직무능력표준(NCS)의 가상현실콘텐츠제작 직무의 수준과 시각·청각·지체장애 청소년의 SW교육 성취기준을 고려하여 기초 및 심화과정의 성취기준을 개발한다. SW교육 교재는 유니티 기반으로 장애인의 지적수준에 따라 하나의 AR/VR 디지털콘텐츠를 단계적으로 구현할 수 있도록 프로젝트 기반으로 개발한다. SW교육 시범운영은 코로나-19로 인하여 Blended Learning 기반의 비대면 온라인 교육으로 실시한다. SW교육 시범 운영에 대하여 SW교육 효과와 학습자 개인별 SW교육 학업성취도를 도출하기 위해 학습자들에게 설문조사를 실시하고, 그 결과를 분석한다. 기초과정에서는 학습자의 77.3%가 우수(80~90) 이상의 학업성취도를 달성했으며, 심화과정에서는 학습자의 48.8%가 우수(80~90) 이상의 학업성취도를 달성하였다. 이러한 결과는 본 논문에서 개발한 장애인 SW교육 프로그램이 장애인 취업 활성화에 효과가 있다는 것을 검증하는 것이다.