• Journal of Elementary Mathematics Education in Korea
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• v.20 no.4
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• pp.737-760
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• 2016

This study analyzed the 2009 revised curriculum 6th grade math geometric domain and developed virtual operation tool contents based RME theory. These materials were examine to find out how to effect on the spatial sense and mathematical attitudes by applying it to teach the 6th grade students. The results were as follows. First, it is more effective for improving spatial sense to study mathematics based RME theory with virtual operation tool contents than normal one. This means that mathematics study based RME theory with virtual operation contents overcomes the limitations of flat learning environment. And it is great educational and effective method for students to improve their spatial sense. Second, it is more effective for improving mathematical attitudes to study mathematics based RME theory with virtual operation tool contents than normal one. This means that Mathematics study based RME theory with virtual operation contents makes student more participate learning actively. It helps the students who have passive learning habits to have self-directed learning habits, ability to cooperation and communicate. The results of this study suggest that mathematics study based RME theory is very helpful for student to improve their spatial sense and have positive effect on self-concept in mathematics, attitudes toward mathematics and improving study habits in mathematical attitudes.

• Proceedings of the Korea Multimedia Society Conference
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• 2001.11a
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• pp.585-589
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• 2001

최근 그래픽 하드웨어의 성능향상과 인터넷의 발전으로 이를 기반으로 하는 인터렉티브 3D 그래픽스와 데스크탑 가상환경 분야에 대한 관심이 높아지고 있다. 그러나 데스크탑 가상환경에서 객체의 조작과 관련된 3D 사용자 인터페이스에 대한 성공적인 연구사례는 찾아보기 힘들다. 그 이유는 하드웨어적인 제약과 더불어 3D 공간상의 객체를 2D상에서 조작함으로써 발생하는 인지적인 문제해결이 어렵기 때문이다. 이의 해결을 위해 본 논문에서는 객체를 구성하는 장면 그래프를 내부적으로 분할하여 생성된 서브트리의 순회를 통해 객체의 세부 단위요소를 쉽게 선택하고 해제하는 일련의 객체조작 기법을 제안한다. 또한 각 조작단계에서 사용자의 의사결정을 돕는 다양한 시각 피드백 기능을 함께 지원한다. 제안된 기법은 정교한 객체의 조작을 필요로 하는 분야의 3D 사용자 인터페이스 구축에 매우 효과적으로 적용될 수 있음을 확인하였다.

• The Mathematical Education
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• v.60 no.2
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• pp.159-172
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• 2021

The purpose of this study is to compare and analyze the effects of physical manipulative and exploratory geometry software on the spatial sense for 5^th grade elementary school students in learning nets. For this purpose, ton experimental group used Geofix, an operational learning tool, and the experimental group used Cabri 3D, an exploratory geometry software to learn the nets of solids. The comparison group was learned by worksheet only without any manipulative or software. Spatial sense tests were conducted before and after to determine the level, and eye tracking were used to analyze the strategies of students in solving nets problems. As a result, it was confirmed that the using Geofix group was the most effective for the spatial sense, and Cabri 3D could also be a good tool for learning the nets of solids. In addition, after learning the nets of solids, the analytical strategy, which was the most effective strategy for students' solving strategies, increased. In the process of solving spatial tasks such as the spatial sense tasks, eye tracking technology become a very useful tool for exploring students' strategies, so it is expected that objective and useful data will be collected through more active use in the future.

• 한국HCI학회:학술대회논문집
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• 2006.02a
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• pp.626-631
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• 2006

가상현실 시스템에서의 가장 기본적인 상호작용은 사용자가 원하는 위치와 방향으로 시야를 이동하는 네비게이션이다. 기존의 관련 연구들은 가상환경 네비게이션의 고전적인 문제인 'lost-in-cyberspace'에 대한 명확한 해결책을 제시하지 못하고 있다. 또한, 직관적이고 사용방법이 쉬운 상호작용에 대한 연구가 충분히 이루어지지 않았다. 본 논문에서는 증강현실 기반의 감각형 오브젝트를 이용한 네비게이션 인터페이스 시스템과, 사용자의 컨텍스트를 활용한 네비게이션 방법을 제안한다. 테이블의 표면에는 프로젝터를 이용한 후면 영사를 통해 가상환경의 지도와 사용자를 위한 네비게이션 정보가 보여진다. 사용자는 테이블 공간에서 카메라를 이용해 추적되는 감각형 오브젝트를 조작함으로써 가상환경을 네비게이션 할 수 있다. 또한, 사용자의 관심 지역 및 가상공간의 중요 지역 등의 컨텍스트는 사용자의 간단한 오브젝트 조작 정보와 결합되어 이동 경로 생성에 이용된다. 제안된 시스템은 본 연구실에서 제작된 Responsive Multimedia System (RMS) 의 인터페이스 시스템으로 연동되어 실험을 수행하였다. 제안된 시스템 및 네비게이션 기법은 사용자에게 전체 가상환경에 대한 인지력을 향상시키고, 직관적인 인터페이스를 제공하며, 최소한의 조작으로 만족스러운 네비게이션을 제공한다.

• Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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• 2003.05a
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• pp.733-736
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• 2003

자동차는 이제 단순한 운송 수단이 아닌 생활의 한 공간으로써 인식되어야 하며, 자동차 내부의 각종 편의장치 또한 사용자 중심적 견해에서 해석되어야 한다. 자동차 내부에는 운전에 관계된 조작장치 이외에도 오디오, 공기조절기와 같은 각종 편의장치들이 존재하며, 일반적 상황이 아닌 운전 작업 줌에 조작이 행해진다는 정에서 특히 사용자에 대한 배려가 이루어져야 한다고 볼 수 있다. 본 연구의 목적은 자동차 실내를 대상으로 하여 그 사용환경 내에서 사용자의 행위와 사용환경내 오브젝트와의 인터랙션에 대한 정보를 수집하고, 수집된 정보를 구조화하여 분석함으로써, 사용자 중심 디자인에 반영할 수 있는 정보모텔을 작성하는데 있다.

• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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• 2002.04b
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• pp.592-594
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• 2002

본 논문에서는 테이블형 가상 공간인 가상워크벤치 상에서 자연스럽고 직관적인 사용자 인터랙션을 이용하여 삼차원 객체를 모델링 하는 방법에 대하여 소개한다 먼저 일반적으로 삼차원 객체를 모델링하기 위하여 많이 이동되는 이차원 스크린 기반의 환경과 삼차원 가상 현신 시스템을 기반으로 하는 환경의 특징에 대하여 살펴본다. 삼차원 가상 현실 시스템을 기반으로 하는 모델링 환경에서는 사용자와의 인터랙션이 삼차원 공간상에서 이루어지기 때문에 직관적이지만 객체를 정확하게 선택하거나 조작하는데 어려움이 따른다. 따라서 이러한 단점을 보완해 주기 위하여 테이블형 가상 공간에서 그리드 기반의 객체 생성 및 스냅핑을 적용한 객체 조작 방법을 제안하고 이의 응용 가능성을 살펴본다.

• Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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• 2018.10a
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• pp.759-762
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• 2018

최근 들어 점차 지능형 서비스 로봇들이 인간의 실생활 속으로 들어옴에 따라, 로봇 스스로 다양한 물체들을 효과적으로 조작할 수 있는 지식을 습득하는 기계 학습 기술들이 매우 주목을 받고 있다. 전통적으로 로봇 행위 학습 분야에는 강화 학습 혹은 심층 강화 학습 기술들이 주로 많이 적용되어 왔으나, 이들은 대부분 물체 조작 작업과 같이 다차원 연속 상태 공간과 행동 공간에서 최적의 행동 정책을 학습하는데 여러가지 한계점을 가지고 있다. 따라서 본 논문에서는 전문가의 데모 데이터를 활용해 보다 효율적으로 물체 조작 행위들을 학습할 수 있는 모방 학습과 강화 학습의 통합 프레임워크를 제안한다. 이 통합 프레임워크는 학습의 효율성을 향상시키기 위해, 기존의 GAIL 학습 체계를 토대로 PPO 기반 강화 학습 단계의 도입, 보상 함수의 확장, 상태 유사도 기반 데모 선택 전략의 채용 등을 새롭게 시도한 것이다. 다양한 성능 비교 실험들을 통해, 본 논문에서 제안한 통합 학습 프레임워크인 PGAIL의 우수성을 확인할 수 있었다.

• Journal of Korea Multimedia Society
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• v.6 no.5
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• pp.896-908
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• 2003

Interaction technique in .3D virtual environment is a decisive factor that affects the immersion and presence felt by users in virtual space. Especially, in fields that require exquisite manipulation of objects such as electronic manuals in desktop environment, interaction technique that supports effective and natural manipulation of object is in demand. In this paper, 3D scene graph can be internally divided and reconstructed to a list defending on the users selection and through moving focus among the selection candidate objects list, the user can select 3D object more accurately Also, by providing various feedbacks for each manipulation stage, more effective manipulation is possible. The proposed technique can be used as 3D user interface in areas that require exquisite object manipulation.

• 한국HCI학회:학술대회논문집
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• 2009.02a
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• pp.526-530
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• 2009

In this paper, we propose a contextual information and physics-based contents manipulation method for a mobile augmented reality authoring system. Due to proliferation of ubiquitous computing in information technology(IT) and advances in sensor technology and mobile devices, AR systems that were only possible in PC can be now feasible on mobile devices. In addition, many AR systems have been proposed that utilize sensory data and reflect them into. Thus, the proposed method provides appropriate visual cues for 3D manipulations of the augmented contents. In addition, uses can manipulate the augmented contents with sensory information through the assignment of sensors to the contents. Moreover, it supports not only a physics-based contents loader that enables users to specify physics properties into the contents, but also the transform matrix between AR and physics engine coordinates. To show the feasibility of the proposed method, we implemented a mobile augmented reality authoring system. We believe that the proposed method can be a key factor for context-aware mobile AR authoring system.

• 한국HCI학회:학술대회논문집
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• 2006.02a
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• pp.608-612
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• 2006

3 차원 공간상에서의 상호작용이란 특정 공간내의 오브젝트를 그 위치와 좌표축에 따라 조작하는 행위를 말한다. 이러한 3 차원 공간상의 상호작용을 행할 때 발생하는 가장 큰 문제중의 하나는 사용자가 현재 조작하고 있는 커서 또는 포인터의 깊이적 위치를 알기 힘들다는 점이며 흔히 깊이 지각문제(Depth Perception Problem)으로 불리 운다. 본 논문은 깊이 지각문제를 발생시키는 기본적인 요소중의 하나를 가상환경을 표현하기 위해 인공적으로 생성된 조망 절두체라고 고려하고 이에 대해서 논의한다. 이를 위하여 3 차원 입력 장치(SensAble PHANToM(R) OmniTM)를 이용한 간단한 위치지정 작업을 다양한 FOV(Field of View)와 VD(Viewing Direction)의 환경에서 피실험자들에게 수행하게 하였다. 결과적으로, 작업환경내의 FOV 변화는 작업수행의 정확도에 영향을 끼쳤으며, VD 의 경우, 사용자가 실제로 작업환경을 보는 것과 유사한 VD 환경이 효율성의 측면에서 보다 더 높은 작업수행 결과를 보였다.