• 한국게임학회 논문지
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• 제6권2호
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• pp.3-12
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• 2006

최근 게임 시장에서 한층 강화된 몰입감을 부여하는 증강현실 기술 기반의 3D 게임들이 등장하고 있다. 본 논문에서는 사용자의 손동작을 인식하여 게임 응용프로그램과 상호작용하는 증강현실 게임의 구현 기법을 제시한다. 웹캠을 통해 입력되는 영상 프레임에서 특징점들을 추출한다. 추출된 특징점들의 움직임을 통해 추적 대상의 움직임을 분석하여 사용자의 의도된 행위를 인식한다. 손동작 추적으로부터의 움직임의 궤적의 형태와 메뉴나 가상객체 위치 관계로부터 사용자의 의도된 움직임을 신뢰성있게 판단하는 기법을 제시한다. 제시한 방법의 우수성 입증을 위해 두 개의 증강현실 응용 시스템을 구현하고 인식의 정확도를 실험하였다. 응용으로 사람의 움직임을 감지해 동작하는 뮤직플레이어와 사용자가 위치한 현실공간에 대응되는 가상공간 내에서 가상농구게임을 개발하였다. 뮤직플레이어에서는 사용자가 손동작으로 다양한 메뉴를 선택할 수 있다. 가상농구게임에서는 가상의 공이 가상공간에 추가되고 이를 사용자가 물리공갈에서 직접 손을 움직여서 가상의 공과 상호작용한다. 사용자의 움직임 인식에 대하여 정상적인 움직임의 사용자에 대해서 평균 94%의 정확도를 보였으며 급격한 움직임의 사용자에 대해서는 약 84%의 정확도를 보였다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2009년도 춘계학술발표대회
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• pp.212-215
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• 2009

옷감 시뮬레이션은 지금까지 게임, 애니메이션, 영화 등에 많이 사용되어왔고, 현재 증강현실(Augmented Reality) 환경에서의 교육자료, 쇼핑몰 뿐만 아니라 휴대용 게임기, 휴대폰 등 모바일 기기에서도 그 응용이 점점 증가하는 추세다. PC에 비해 그래픽스 하드웨어의 성능이 떨어지는 기기에서 3차원 시뮬레이션을 가능하게 하기 위해서는 모델의 움직임을 최대한 근사(Approximation)하면서 계산 속도를 보장하는 방법이 필요하다. 즉, 상호작용(Interaction)이 필요한 사용자 입장에서는 최소한의 정확성만 보장한다면 실시간 시뮬레이션이 더 큰 이슈가 된다. 따라서 이 논문에서는 증강현실 환경에서 실시간 시뮬레이션을 보장하는 옷감 시뮬레이션 방법을 제안한다. 안정성과 정확성이 보장되는 적분법(Integration)을 사용하였고, 옷감의 길이가 비사실적으로 늘어나지 않게 하기 위해 제약 조건(Constraints)을 주었다. 또한 각 지점에서의 곡률(Curvature)을 고려하여 충돌 검사를 함으로써 옷감 내부 충돌 검사로 요구되는 많은 계산량을 효율적으로 처리하였다.

• 한국컴퓨터정보학회:학술대회논문집
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• 한국컴퓨터정보학회 2023년도 제67차 동계학술대회논문집 31권1호
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• pp.345-347
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• 2023

본 논문에서는 마이크로소프트(Microsoft, MS) 홀로렌즈를 이용한 초몰입형(혹은 과몰입형) 캐주얼 공게임을 제안한다. 일반적인 가상현실콘텐츠는 시각적인 몰입만을 전달하지만, 경우에 따라서는 과몰입형 콘텐츠도 매우 중요하며, 본 논문에서는 XR환경에서 사용자에게 과몰입을 전달할 수 있는 새로운 프레임워크를 제안한다. 특히, 어린 아이들이 체험하는 형태의 콘텐츠들은 대부분 과몰입형적인 특징을 가지며, 본 논문에서는 실제 그와 유사한 공 게임을 XR환경에서 제작함으로써 사용자가의 몰입을 개선시킨다.

• 한국HCI학회:학술대회논문집
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• 한국HCI학회 2009년도 학술대회
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• pp.579-582
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• 2009

최근에 증강현실 에이전트에 대한 관심의 증가로 인하여, 유비쿼터스 컴퓨팅 환경이나 사용자의 입력에 자율적으로 반응하거나 새로운 형태의 인터페이스로서 이에 대한 다양한 연구가 진행되고 있다. 하지만, 기존의 연구들은 에이전트의 반응생성을 위한 유비쿼터스 컴퓨팅 환경내의 컨텍스트와 실제 및 가상 공간에 존재하는 정보들의 활용 방안에 대한 연구가 부족하였다. 따라서 본 논문에서는 환경 정보와 사용자의 프로파일 정보, 그리고 사용자 중심의 컨텍스트의 활용해서 행동을 선택하고 계획하는 증강현실 에이전트의 행동생성 시스템을 제안하고자 한다. 에이전트의 내부는 Belief-Desire-Intention (BDI) 모델과 계층적 업무 네트워크 (HTN)내 검색을 통해서, 반응적 행동의 시퀀스를 선택한다. 행동의 시퀀스가 기본 행동들만으로 구성이 된 후, 에이전트는 이전 행동 및 입력의 종류에 따라서 행동의 적합성을 판단 및 적응을 수행한 후, 행동을 활성화 시킨다. 제안된 행동 생성 시스템은 행동을 통한 에이전트의 정보 전달이 요구되는 교육, 게임, 도우미 에이전트 등에서 응용이 가능할 것이다. 이렇게 계획된 행동을 통해서 증강현실 에이전트는 효과적인 정보 전달과 의사소통 능력을 사용자에게 보여줄 수 있을 것으로 기대된다.

• 방송공학회논문지
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• 제15권6호
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• pp.715-722
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• 2010

본 논문에서는 증강현실 응용으로 진동촉각 햅틱 마우스를 이용하여 버블 포핑을 구현하는 버블포핑 증강현실 시스템을 제안한다. 이 시스템에서는 가상 그래픽 버블이 3차원 공간에서 랜덤하게 떠다닌다. 사용자의 진동촉각마우스가 버블과 접촉하면 버블이 터지는 포핑이 발생한다. 또한 포핑 효과와 더불어, 마우스가 진동을 함으로써 마우스를 잡고 있는 사용자의 손에 보다 실감나는 버블포핑을 전달한다. 제안 시스템은 진동촉각마우스, 비디오 입력용 웹캠, 마커 패턴 영상, 그래픽 구 버블 객체, 그래픽 마우스 등으로 구성된다. 버블과의 충돌이 발생하게 되면, 마우스 진동과 버블 포핑의 두가지 효과를 동시에 제공한다. 버블포핑 이벤트로 페이드 아웃 및 발산 이드 아웃 기법을 제안한다. 따라서 시각 및 촉각 버블 포핑은 단일 효과보다 실감있는 증강현실을 전달한다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제7권2호
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• pp.433-438
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• 2012

현재의 증강현실 기술은 정해진 몇 가지에 해당하는 가상의 사물만을 보여주는데 그치고 있어 응용 범위가 넓지 않다. 가상의 사물뿐만 아니라 막대한 자료 중에서 원하는 자료를 증강현실로 구현하고자 하는 콘텐츠를 제작하고자 할 경우 마커가 표현 가능한 정보의 수를 그에 맞게 늘릴 수 있는 기술이 필요하다. 기 연구된 IR LED 마커는 LED의 On-Off에 따라 마커의 정보를 표현하였으나 많은 양의 정보를 나타내기 위해서는 LED의 개수를 증가시켜야하므로 마커의 크기가 커지게 되는 문제점이 있었다. 이러한 문제는 LED의 깜박임을 통해 데이터 신호를 발생시킴으로써 해결이 가능하다. 본 논문에서는 LED의 빛을 이용한 데이터 전송방식을 표현하는 OOK Code 알고리즘을 제안하고, 빛으로부터 데이터 신호를 얻게 될 경우 마커가 나타낼 수 있는 정보의 양 증가 및 마커 크기 축소에 대한 효율성을 보인다.

• 한국HCI학회:학술대회논문집
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• 한국HCI학회 2009년도 학술대회
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• pp.512-515
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• 2009

본 논문에서는 디지로그 북 (Digilog Book) 저작 환경에서 레이아웃 기반 다감각 콘텐츠 저작 도구를 제안한다. 저작 과정에 사용자는 마우스나 펜 타입 장치를 통해 종이책 위에 반복적으로 가상 영역을 생성하고, 해당 영역에 증강될 콘텐츠의 위치, 사이즈, 파일 선택, 이벤트 처리 등의 속성을 지정한다. 저작이 완료되면 시스템은 기존에 인쇄된 페이지 번호를 인식하고, 해당 페이지에 생성된 영역과 속성 정보를 포함하는 레이아웃을 생성한다. 페이지 레이아웃은 증강현실 환경에서 렌더링 하기 적합한 씬 그래프 (Scene Graph) 형태로 표현 되고 XML 형태로 저장된다. 디지로그 북 뷰어는 저장된 레이아웃을 로딩하고 저작된 속성을 분석하여 해당 페이지에 영역별로 증강 및 기능을 실행한다. 제안된 저작 도구를 통해 사용자는 혼합 인터페이스를 통해 디지로그 북 환경에서 관심영역에 시각, 청각적인 다감각 콘텐츠를 손쉽게 저작할 수 있다. 증강현실 환경에서 사용자가 레이아웃을 보다 쉽게 생성하기 위하여 영역 템플릿을 제공한다. 또한, 제안된 저작 도구는 페이지 인식부와 페이지 추적부를 독립적으로 구성함에 따라 단일 마커만으로 다수 페이지 저작이 가능하다. 실험 결과, 제안된 저작도구는 증강현실 환경에서 적절한 수행시간을 나타냄을 보였다. 제안된 저작 도구는 교육, 출판 업계 등 여러 응용분야에서 널리 활용될 수 있을 것이다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제10권4호
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• pp.66-75
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• 2010

증강현실에서 3차원적 증강은 입력 비디오나 이미지로부터 3차원 구조 복원 및 추적을 필요로 한다. 이를 위해 제안된 기존의 방법들은 대개 정확한 3차원 모델을 사전에 구축해두고 실시간에 대조하는 방식을 취하였는데, 이 방식은 정확한 측정에 기반한 모델이 있어야 한다는 점과 대상물을 일일이 모델링해야 하는 문제점이 있다. 본 논문은 각 대상물별 정밀한 모델 없이 유형별로 일반화된(generic) 모델만을 사용하는 방식을 제안함으로써 층간 이동 등을 허용하는 광범위 이동형 실내 증강현실 응용 가능성을 제시하고자 하였다. 제안한 방법은 일반화된(generic) 모델을 변형(affine transformation)하여 주어진 장면에서 오류 임계치 이내의 정합을 이루는 모델 변형 값인 스케일, 위치, 회전 값을 찾아냄으로써, 그에 따라 정합된 3차원 공간구조에 관해 일관성 있게 증강객체가 배치될 수 있도록 하는 것이다. 이 방법은 정밀 모델링에 드는 시간과 노력 비용을 줄이며, 실험을 통해 크기나 디테일은 다르지만 유사 패턴이 반복되는 통로구조의 복원과 추적에 사용될 수 있음을 보였다.

• 한국컴퓨터정보학회:학술대회논문집
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• 한국컴퓨터정보학회 2022년도 제66차 하계학술대회논문집 30권2호
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• pp.577-580
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• 2022

본 논문에서는 마이크로소프트(Microsoft, MS) 홀로렌즈v2를 이용하여 물리 기반 애니메이션은 유체와 로프를 제어할 수 있는 새로운 방법에 대해 소개한다. 물리 기반 시뮬레이션 혼합현실, 메타버스, 게임 등 다양한 콘텐츠에서 몰입감을 개선하기 위해 활용되고 있는 기술이다. 하지만, 계산양이 크고 사용자가로 인한 직관적인 제어 시스템의 부재로 많은 시장에 활용되기에는 어려운 구조이다. 이러한 문제를 완화하기 위해 본 논문에서는 혼합현실 환경에서 무선으로 사용자 인터페이스를 구현한 홀로렌즈v2를 이용하여 물리 애니메이션을 제어하고자 한다. 이러한 도전은 혼합현실에서도 사용자의 손동작, 음성, 눈 추적 등 다양한 인터페이스를 통해 시뮬레이션을 제어할 수 있다는 가능성을 열어줌으로써, 관련시장도 확장 될 수 있다. 본 논문에서는 대표적으로 유체와 로프 시뮬레이션을 홀로렌즈를 통해 제어하는 결과를 보여준다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2016년도 추계학술대회
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• pp.333-334
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• 2016

최근 가상현실 서비스를 위한 기술 및 디바이스의 발전과 더불어 다양한 응용 서비스 분야에 가상현실 기술이 이용되고 있다. 그러나 증강현실이 아닌 가상현실이 경우 시야를 확보하기 어렵기 때문에 이동형이 아닌 고정 상태에서의 서비스만이 가능하다는 문제를 갖는다. 본 논문에서는 가상현실 시스템에 iBeacon 기술을 이용한 실내 위치 기반 서비스의 기술을 응용하여 가상의 공간에서의 이동성 지원을 위한 다른 이동 객체와의 충돌을 감지할 수 있는 iBeacon 신호의 응용 기법을 제안한다.