• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2014년도 춘계학술대회
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• pp.241-244
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• 2014

가상현실이란 사용자 몰입형 체감형 인터페이스로서 공간적, 물리적 제약에 의해 현실세계에서는 직접 경험하지 못하는 상황을 간접 체험할 수 있도록 하는 기술이다. 종이에 저작된 책들이 디지털시대에 맞게 이동성을 갖춘 모바일 기기를 활용하여 가상현실로 표현되고 있다. 본 논문에서는 디지털 콘텐츠와 아날로그 종이를 융합하고 모바일 증강현실 기술을 사용하여 다양한 상호작용을 체험할 수 있게 해주는 디지로그북을 로봇학습에 적용한다. 로봇학습을 더 풍부하게 만들기 위해 동영상, 입체영상, 애니메이션 등의 중요한 요소를 3D Max에 적용하고, 보다 쉬운 로봇블록 조립을 위해서 블록들 간의 위계질서를 보다 쉽게 파악할 있도록 고안한다. 특히 모바일에서 실행되는 디지로그북은 언제 어디서나 로봇학습이 가능하다.

• 전자공학회논문지CI
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• 제49권4호
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• pp.71-81
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• 2012

다양한 사용자들이 증강 현실을 쉽게 제작하기 위하여 3차원 물체의 추적 및 인식이 가능하도록 하기 위한 물체 등록과정이 직관적이고 간단하여야 한다. 물체 등록에 활용될 수 있는 다양한 3차원 재구성 방법이 개발되었지만, 아직은 실험적인 단계에 있다. 본 논문은 증강 현실 저작 시 다양한 사용자들에게 다양한 환경에서 직관적으로 활용될 수 있도록 하기 위한 3차원 재구성 방법으로써 마커를 활용하는 마커 기반 탠저블 인터페이스를 제안한다. 본 논문에서 제안하는 인터페이스를 이용하여 사용자가 물체의 표면을 직접 접촉함으로써 물체 여러 표면의 3차원 기하학 정보를 획득한다. 이 인터페이스를 이용하여 단순히 그래픽적인 모델링을 위한 3차원 재구성을 하는 것이 아니라 물체의 특징점 정보를 제공함으로써 증강현실에 활용할 수 있도록 한다. 최종적으로 제안하는 방법을 통하여 증강 현실 응용을 보임으로써 제안하는 방법의 효용성을 확인한다.

• 한국HCI학회:학술대회논문집
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• 한국HCI학회 2009년도 학술대회
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• pp.99-104
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• 2009

최근 멀티미디어 기술과 가상/증강현실 기술의 발전으로 사용자에게 몰입감 있는 콘텐츠를 제공하는 여러 시스템들이 제안되고 있다. 또한 기존의 시각과 음향효과만으로 이루어진 시스템의 한계를 넘어서 실제와 같은 느낌을 전달할 수 있는 햅틱기술을 적용하여 보다 몰입감있는 체험형 실감책들이 고안되고 있다. 본 논문은 과학교과서를 중심으로 과학적 이론을 보다 효과적으로 가르치고 배우기 위해 필요한 다양한 촉감(Haptic)을 분류하고, 이를 실감책에 적용하여 책이 담고 있는 주요 내용 또는 삽화와 관련된 다양한 멀티미디어 콘텐츠를 가상/증강환경에서 시청각정보와 함께 촉각콘텐츠를 독자에게 제공함으로써 보고, 듣고 만질 수 있는 적극적인 촉감 상호작용이 가능한 실감책 ('Sil-Gam' Book) 시스템의 기본 프레임워크를 제시한다. 제시된 실감책은 크게 세 부분으로 구성된다. 첫째, 실감책을 읽고 있는 사용자의 손가락의 위치, 시선과 같은 사용자의 움직임을 추적하고 책의 크기, 페이지 등을 인식하는 센서가 부착된 센싱 부; 둘째, 장비에 따라 적용 가능한 촉감 속성, 물체의 움직임에 따라 적용할 수 있는 촉감 속성등 다양한 촉감콘텐츠의 속성을 저작하고 편집하는 소프트웨어 부; 마지막으로 사용자에게 저작된 실감 콘텐츠를 사용자가 쉽고 직관적으로 체험하게 하기 위한 디스플레이부로 구성된다. 여기서 디스플레이 부는 세부적으로 시청각 콘텐츠를 전달하는 시청각 디스플레이 부와 역촉감 콘텐츠를 전달하는 역촉감 디스플레이부로 구성된다. 본 논문에서는 또한 실감책 촉감 저작도구를 사용하여 제시할 수 있는 다양한 촉감을 중고등학교 교육과정에서 배우는 과학 이론에 적용하여 과학 실험시 경험할 수 있는 다양한 역/촉감을 전달하는 몇 가지 시나리오를 예시하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제31권4C호
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• pp.341-350
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• 2006

사판 훈련이란 모래와 석회로 만든 훈련장 모형을 이용하여 수행하는 실제 군사 작전에 대한 모의 훈련으로서 시간적, 공간적, 경제적인 제약을 극복할 수 있는 효과적인 훈련방식이다. 전통적인 사판 훈련은 모래와 석회로 만들어진 훈련장의 특성상 정확한 지형의 표현 및 보존이 어렵고 사실성이 떨어지며, 사판 내부에 많은 정보를 포함시킬 수 없는 등의 문제점을 가지고 있다. 본 논문에서는 증강현실의 관점에서 접근하며, 사실적으로 묘사된 가상의 사판 환경을 바탕으로 하는 효율적인 군사 훈련 브리핑 도구를 제안한다. 가상 전술지도를 통해서 학습자는 마커와 텐저블 인터페이스의 간단한 조작만으로 가상의 군사 훈련을 실감나게 수행할 수 있다. 뿐만 아니라 사판 내부에 포함된 실시간 상황 정보를 통해 보다 폭넓은 시각에서 전체적인 작전 상황에 대한 유기적인 판단이 가능하게 된다. 텐저블 인터페이스는 현실세계에 있는 사용자와 가상의 물체를 현실세계에 증강 시켜주는 시스템 간의 상호작용을 담당함으로써 사용자에게 직관적이고 다루기 쉬운 콘텐츠 저작 환경을 제공한다. 본 논문은 효과적인 군사 훈련을 위한 새로운 형태의 군사 훈련 브리핑 도구를 제안함으로써 군사 학습에 대한 효과를 증대시키고, 군사 훈련 내용을 추후 활용할 수 있는 콘텐츠로 제작이 가능함을 보였다. 이는 증강현실의 새로운 응용 가능성에 대한 제시라고 말할 수 있다.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제9권4호
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• pp.377-387
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• 2006

디지털 문서가 가진 동적인 컨텐츠의 사용을 통한 높은 정보 전달성과 공유 용이성 등의 장점으로 인해 점차적으로 디지털 문서가 종이 문서의 역할을 대신하고 있다. 하지만 종이 문서가 가진 높은 가독성과 휴대성, 저렴한 가격 등의 장점 때문에 사용자들은 여전히 종이 문서를 선호한다. 이와 같이, 종이 문서를 선호하는 사람들에게 디지털 문서의 장점을 제공하기 위해서, 종이 문서에 디지털 정보를 담는 것에 대한 다양한 연구가 이루어지고 있다. 본 논문은 사용자가 직접 펜을 이용하여 종이 문서에 디지털 정보들을 삽입, 삭제, 수정할 수 있는 Hybrid Documents Authoring Tool(HDAT) 을 제안한다. 제안된 시스템은 읽기와 쓰기 기능을 모두 지원하는 통합형 저작 도구 시스템이다. 또한 문서의 인식을 위해 마커나 패턴 등과 같은 부수적인 장치의 도움 없이 컴퓨터 비전 기술만을 이용함으로써 사용자에게 최대한 자연스러운 환경을 제공한다. 실험을 통해 우리는 제안된 시스템의 효용성을 확인하고, 카메라에 의해 발생하는 제약 아래에서 영상 기반 문서 검색을 위한 카메라 해상도, 입력 영상의 크기, 비교할 샘플의 개수 등의 최저 한계를 측정함으로써 시스템이 실생활 에 적용되었을 때 발생할 수 있는 다양한 상황에서 만족할 만한 성능을 낼 수 있음을 확인하였다.

• 방송공학회논문지
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• 제19권5호
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• pp.736-745
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• 2014

본 논문에서는 최근 모바일 디바이스에서 제공되고 있는 증강현실 서비스를 방송환경에 접목할 수 있는 서비스 시나리오에 대한 소개와 이를 실현하기 위한 증강방송 메타데이터에 대하여 소개한다. 방송환경이 모바일 환경과 다르기 때문에 완벽한 증강 서비스를 제공하는데 있어서 한계가 있다. 한편 TV의 대 화면과 양질의 TV 프로그램, 스마트TV로의 발전에 따른 웹 환경 지원과 모션/음성 인식 인터페이스, 그리고 스마트TV 애플리케이션의 등장은 증강방송의 가능성을 한층 높이고 있다. 이를 가능하게 하기 위하여 증강방송 메타데이터를 설계하였으며, 증강방송 메타데이터는 증강영역 및 시간, 증강 콘텐츠, 정합 정보 등을 포함한다. 증강방송 메타데이터의 검증을 위하여 메타데이터 저작서버, 증강방송 서버, 그리고 방송단말로 구성되는 검증용 테스트 베드 시스템을 구현하였다.

• 한국HCI학회:학술대회논문집
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• 한국HCI학회 2009년도 학술대회
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• pp.1293-1300
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• 2009

디지털시대가 도래하면서 사회문화적 환경이 변화하고 있다. 기술중심의 가치에서 감성과 문화로의 가치변화가 이루어져 가고 이로 인해 감성과 지식,테크놀로지 간의 새로운 융합을 연구하는 분야가 생기고 있으며 이러한 현상은 인터랙티브 디지털 멀티미디어 환경의 일상성 확대로까지 넓어지고 있다. 이러한 분야 중 오랜 인류의 소통미디어였던 책 또한 새로운 개념으로 진화하고 있다. 전자책 시대를 넘어 기존의 종이책으로 대변되는 올드미디어와 디지털미디어를 결합한 새로운 개념의 융합미디어 디지로그북을 제안한다. 본 논문에서는 디지로그북을 새로운 개념의 미디어로 규정하며 디지로그북의 개념을 살펴보고 이를 정의하며 현재 연구 되고 있는 디지로그북 시스템과 제작한 디지로그북을 살펴보며 디지로그북을 만드는 직관적인 저작도구 아틀렛을 소개한다.

• 한국CDE학회논문집
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• 제13권2호
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• pp.77-88
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• 2008

Nowadays personal users create a variety of multi-media contents and share them with others through various devices over the Internet since the concept of user created content (UCC) has been widely accepted as a new paradigm in today's multi-media market, which has broken the boundary of contents providers and consumers. This paradigm shift has also introduced a new business model that makes it possible for them to create their own multi-media contents for commercial purpose. This paper proposes a tangible virtual studio using augmented reality to author multi-media contents easily and intuitively for personal broadcasting and personal content generation. It provides a set of tangible interfaces and devices such as visual markers, cameras, movable and rotatable arms carrying cameras, and miniaturized set. They can offer an easy-to-use interface in an immersive environment and an easy switching mechanism between tangible environment and virtual environment. This paper also discusses how to remove inconsistency between real objects and virtual objects during the AR-enabled visualization with a context-adaptable tracking method. The context-adaptable tracking method not only adjusts the locations of invisible markers by interpolating the locations of existing reference markers, but also removes a jumping effect of movable virtual objects when their references are changed from one marker to another.

• 한국엔터테인먼트산업학회논문지
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• 제14권8호
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• pp.513-523
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• 2020

본 연구는 VR 체험 콘텐츠 기술 동향에 대해 알아보기 위해 현재까지 출원 및 등록된 기술특허를 도출하고, 그 중에서 핵심특허 기술을 중심으로 분석하였다. 2020년 6월까지 공개된 한국, 미국, 일본, 유럽 및 PCT의 특허를 대상으로 하였고, WISDOMAIN 검색 DB를 주요하게 사용하여 특허검색을 실시하였다. 특허검색을 위한 키워드는 가상현실(VR)을 이용한 체험 기술 관련이였으며, 도출한 키워드를 조합하여 검색식을 작성한 후 총 1,013건의 데이터를 얻게 되었다. 그 중에서 유효특허 선별 결과 총 65건의 데이터를 추출하였고, 이를 대상으로 정략분석을 진행하였다. 전체 출원 동향을 살펴보면 한국의 특허 출원이 대부분을 차지하였고, 노이즈 특허는 가상현실(VR) 기술을 구현하기 위한 시스템 관련 장치이다. 미국과 유럽은 증강현실(AR) 기술개발에 집중하고 있는 것으로 나타났다. 가상현실(VR) 체험 기술은 2017년부터 특허 출원이 급격히 증가하였고, 기술 성장단계는 태동기에서 성장기로 넘어가는 시기인 것으로 파악되었다. VR 체험 관련 유효특허를 살펴본 결과 농촌투어, 전시, 교육, 공연 등 다양한 분야에서 기술이 검색되었으며, 콘텐츠 저작과 일반 가상체험 관련 기술에 대한 특허도 검색되었다. 향후 VR 산업의 발전 가능성을 예측해 본다면 더욱 더 다양한 분야에 대한 기술개발과 특허 출원을 진행하여 지식재산권 선점에 대한 대응이 필요할 것으로 판단된다.

• 정보처리학회논문지:소프트웨어 및 데이터공학
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• 제6권6호
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• pp.315-320
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• 2017

이미지를 기반으로 하는 증강현실 시스템에서 가상의 객체를 실제 영상에 저작할 때 생기는 이질감을 줄이기 위해서는 실제 영상에 저작된 가상객체의 방향과 위치에 대해 정확하게 추정을 해야 하며, 이때 호모그래피를 사용한다. 호모그래피를 추정하기 위해서는 SURF와 같은 특징점을 추출하고 추출된 특징점들을 통해 호모그래피 행렬을 추정한다. 호모그래피 행렬의 추정을 위해서 RANSAC 알고리즘이 주로 사용되고 있으며, 특히 RANSAC에 제약 조건 만족 문제(Constraint Satisfaction Problem)와 여기에 사용되는 제약조건을 동적으로 적용하여 속도와 정확도를 높인 DCS-RANSAC 알고리즘이 연구되었다. DCS-RANSAC 알고리즘에서 사용된 이미지 그룹 데이터는 수동적인 방법을 통해 직관적으로 분류되어 있지만 특징점 분포 패턴이 다양하지 않고, 이미지들을 정확하게 분류하기가 어려워서 이로 인해 알고리즘의 성능이 저하되는 경우가 있다. 따라서 본 논문에서는 K-means 클러스터링을 적용하여 이미지들을 자동으로 분류하고 각 이미지 그룹마다 각기 다른 제약조건을 적용하는 KCS-RANSAC 알고리즘을 제안한다. 제안하는 알고리즘은 머신러닝 기법인 K-means 클러스터링을 사용하여 전처리 단계에서 이미지를 특징점 분포 패턴에 따라 자동으로 분류하고, 분류된 이미지에 제약조건을 적용하여 알고리즘의 속도와 정확도를 향상시켰다. 실험 결과 본 논문에서 제안하는 KCS-RANSAC이 DCS-RANSAC 알고리즘에 비해 수행시간이 약 15% 단축되었고, 오차율은 약 35% 줄어들었으며, 참정보 비율은 약 14% 증가되었다.