• 한국정밀공학회지
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• 제16권5호통권98호
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• pp.112-123
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• 1999

Virtual reality is becoming a powerful tool for various applications such as training, entertainment, surgery, tele-robotics etc. One potential use for virtual reality is to allow several users to interact in a single virtual environment, for example several students sitting in front of different computers connected over a network. In this paper, we present a loosely coupled architecture of haptic display in the multi-user virtual world. The method of controlling haptic devices as well as the way of configuring individual haptic display system are addressed. We will develop an experimental virtual reality system for two remote users and conclude with an experimental work for the task of a multi-player ping-pong and grasping of a common object.

• 한국HCI학회:학술대회논문집
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• 한국HCI학회 2008년도 학술대회 3부
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• pp.6-11
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• 2008

멀티미디어의 기술이 발전함과 더불어 몰입감 있는 다차원 상호작용에 대한 아이디어가 제안되고 구현됨으로써 더욱더 실감나는 상호작용에 대한 기대는 점차 증가되고 있다. 본 논문은 영화 시청 시 몰입감 있는 영화를 볼 수 있도록 시청각 미디어와 동기화 된 촉각컨텐츠를 시청자에게 제공하는 다차원 촉감영화 시스템을 제시한다. 또한 이러한 촉각컨텐츠를 생성할 수 있는 기존의 도구에 관한 고찰과 영화에서의 촉각컨텐츠에 대해 논의하고, 마지막으로 개발중인 촉감 저작/편집 도구에 대한 개략적인 소개, 그리고 이러한 저작/편집도구를 사용하여 제작된 몇 가지 촉감 영화를 소개한다.

• 한국HCI학회:학술대회논문집
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• 한국HCI학회 2009년도 학술대회
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• pp.2072-2072
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• 2009

최근 연구들에서, 증강 현실(Augmented Reality; AR) 환경에서의 촉각 상호작용에 대한 가능성이 논의되었다. 비젼 기반의 트래킹을 기초로 한 증강 현실 기술은 미리 정의된 2차원 마커(marker)를 이용하여, 카메라로부터 획득된 실시간 영상 위에 가상 물체를 증강한다. 그러나, 카메라로부터 획득된 데이터는 몇몇 오차 요인들, 예를 들어 마커의 위치를 인식하는데 나타나는 오차, 카메라 안에 존재하는 센서 잡음 등으로 인해서 마커 잡음(마커를 인식하면서 나타나는 잡음)이 불가결하게 발생하게 된다. 이러한 이유로 인해서, 사용자가 한 손에는 마커를, 다른 한 손으로는 촉감 장치를 이용하여, 마커에 증강된 물체를 만질 때, 마커 잡음은 힘의 떨림(force trembling)을 발생시킨다. 심지어, 이러한 현상은 정지된 마커에 증강된, 마커가 움직이지 않는 상황에서도 발생한다. 게다가, 마커 위에 증강된 물체가 약간 빠른 속도로 이동하게 될 경우, 측정된 이동 거리는 연속적인 프레임(frame)들 간의 불연속적일 수 있다. 만약 사용자가, 대략 30Hz로 위치와 방향이 갱신되는 가상물체를 촉각적으로 상호작용하려 한다면, 계산되는 반력은 급작스런 힘의 변화를 생성하게 될 수도 있다. 이러한 현상을 극복하기 위해서, 마커 잡음을 최소화하기 위해서 정적 임계값(constant threshold)을 이용할 뿐만 아니라, 보간법을 같이 사용한 방법이 있었다. 하지만, 이러한 방법은 정적 임계값을 이용하고, 영상 프레임 갱신 속도와(video frame rate)와 촉각 프레임 갱신 속도가 일정하다는 가정을 사용하였기 때문에, 여전히 힘의 불연속적인 발생이 나타난다. 따라서, 이 논문에서는 두 가지 방법을 이용하여 증강 현실 내에서, 발생할 수 있는 힘의 불연속적인 변화를 보정하는 두 가지 방법, 잡음 제거를 위한 확장된 칼만 필터(Extend Kalman Filter)와 영상과 촉각 갱신 속도 차이에 따른 갑작스런 힘의 변화를 제거하기 위한 적응적 외삽법(Adaptive Extrapolation method)을 제안한다.

• 한국HCI학회:학술대회논문집
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• 한국HCI학회 2007년도 학술대회 1부
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• pp.1063-1068
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• 2007

IT 기술이 급격하게 발달하면서 사용자와 컴퓨팅 환경 사이의 상호작용을 위한 인터페이스 연구가 활발히 진행 중이다. 현재 사용자는 시청각 위주의 인터페이스뿐만 아니라 다른 감각까지도 느낄 수 있는 환경을 요구하고 있다. 이에 발맞추어 인간의 오감을 충족시키기 위한 연구가 각 분야에서 이루어지고 있다. 가상 현실 속에서 사용자가 실세계에서 느낄 수 있는 감각을 똑같이 느낄 수 있는 환경을 제공하려 하고 있다. 그리고 멀티미디어 기술의 발달과 함께 오감에 관련된 정보를 융합하여 사용자에게 제공하려는 연구가 활발히 진행 중이다. 여기에서 각 감각 중에 촉각과 관련된 연구는 많이 진행되고 있으나 촉각 정보를 표현하기 위한 연구는 부족한 상황이다. 또한 촉각 정보를 표현하기 위한 데이터 포맷의 부족은 촉각 정보를 이용하는 어플리케이션 개발에 걸림돌이 되고 있다. 이에 본 논문에서는 촉각 정보를 이용하는 환경에서 사용자와의 인터페이스를 위해 사용할 수 있는 촉각 정보의 표현 모델을 정의하고 데이터 포맷을 설계한다.

• 제어로봇시스템학회지
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• 제13권3호
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• pp.35-38
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• 2007

• 전자통신동향분석
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• 제22권2호통권104호
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• pp.1-9
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• 2007

공공 서비스, 홈 서비스, 엔터테인먼트, 매개치료, 개호 등의 다양한 분야에서 인간과 로봇간의 상호작용을 통한 감성적인 교류에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 점차시각, 음성 인식을 통한 사용자 중심의 감성 인식에서 촉각 기반의 상호 작용을 통한감성을 생성하고 다양한 형태로 감성을 표현하는 로봇들에 대한 개발이 이루어질 것이다. 이에, 본 고에서는 내.외부 센서들을 통한 감성에 영향을 주는 감성적 문맥 인식기술과 로봇 감성 및 행동 표현에 대한 기술 개발 동향에 대하여 살펴 보도록 한다.

• 한국컴퓨터그래픽스학회논문지
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• 제30권3호
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• pp.125-132
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• 2024

최근, 몰입형 가상현실(IVR) 환경에서 가상 객체(Virtual Object)를 이용한 상호작용을 통해 교육, 의료, 산업, 원격지 협업 등 다양한 서비스에 활용되고 있다. 특히, 인공지능(AI) 기술을 접목하여 가상 휴먼을 사용자에게 가시화하고, 상호작용을 수행하는 연구가 활발하게 진행되고 있고, 이를 확장한 가상 반려동물에 관한 연구도 시작되고 있는 단계이다. 몰입 VR공간에서 가상 반려동물과 상호작용을 수행하기 위해서는 실제 환경에서 반려동물과 신체 접촉(쓰다듬기 등) 및 제스처와 같은 비언어적 상호작용(Non-verbal Interaction)이 소통을 위해 중요한 것처럼 가상 환경에서도 이러한 상호작용의 재현을 통해 몰입 경험을 높이는 요소에 대한 영향 분석이 필요하다. 본 논문에서는 몰입형 VR 환경에서 사용자가 가상 반려동물과 상호작용 체험을 수행할 때 패시브 햅틱(Passive Haptic)을 제공하고, 그 촉각(Tactile) 요소에 대한 영향 분석을 수행하였다. 패시브 햅틱의 촉각(Tactile) 요소를 모양(shape), 재질(texture) 항목으로 분류하여 그 변화의 정도에 따라 상호작용 효과에 어떠한 영향이 있는지 측정하였다. 실험 결과, 패시브 햅틱 피드백이 제공되는 몰입형 가상 환경에서 가상 반려동물 상호작용을 수행할 때 재질 요소의 단계(Level)의 차이에 따라 몰입감(Immersion), 공존감(Co-presence), 사실감(Realism), 친근감(Fridenliness) 측면에서 통계적으로 유의미한 차이가 있다는 것을 알 수 있었다. 또한, 재질과 모양에 따른 통계적 상호작용 영향 분석에서 친근함 측정 결과에서 불쾌한 골짜기(Uncanny Valley) 효과가 있다는 것을 확인하였다. 본 논문의 연구 결과는 가상 반려동물 상호작용을 수행하는 콘텐츠 개발에 가이드라인으로 기여할 것으로 기대된다.

• 방송과미디어
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• 제11권4호
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• pp.118-131
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• 2006

최근 초고속 인터넷과 디지털미디어의 획기적인 발전으로 전통적인 시청각미디어의 한계를 뛰어넘어 인간의 오감을 자극할 수 있는 실감방송이 차세대 방송기술로 등장하고 있다. 본 논문은 인간의 오감 중 촉각을 중심으로 하여 시청자들이 시청각미디어를 만지고 느낄 수 이는 촉각방송시스템은 전체적으로 촉가미디어의 획득 및 생성하는 단계 다양한 촉각미디어를 한 화면에 편집하고 저작하는 단계, 저작된 콘텐츠를 압축 및 전송하는 단계, 전송된 콘텐츠를 단말장치를 통해 재현하는 단계로 이루어진다. 촉각방송에서 촉각미디어는 시청자가 미디어를 능동적으로 만지고 조작하거나 미디어에서 제공하는 움직임을 따라하거나 촉감을 피부로 느낄 수 있도록 3차원 현상, 조작기능(버튼, 슬라이더, 조이스틱 등), 촉각 표면 특성(딱딱함, 정적 마찰계수, 동적 마찰계수, 거칠기 등), 움직임(위치, 속도, 가속도 등), 촉감 정보 등을 포함한 매체로 정의한다. 제안한 촉각방송 시스템에서는 3차원 객체 만지고 조작하기, 3차원 영상 만지기, 역감 재생, 촉감 재생 등의 네 가지 촉각 상호작용이 가능하며 적용례로써 홈쇼핑, 촉감효과가 가미된 영화, 지휘 교육 시나리오를 제시하였다.

• 대한감각통합치료학회지
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• 제7권1호
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• pp.13-25
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• 2009

목적: 본 연구는 감각처리장애아동에서 그룹 감각통합치료의 적용 후에 놀이와 또래와의 상호작용에 미치는 영향을 알아보기 위한 것이다. 연구방법: 실험대상은 B지역에 거주하는 3-7세의 감각통합장애가 있는 아동 3명이었다. 평가는 그룹 감각통합치료 프로그램 전과 후에 감각처리능력과 놀이 기술, 그리고 또래와의 상호작용으로 나누어 실시하였다. 모를 통해 감각처리능력의 Sensory Profile과 또래와의 상호작용의 사회성숙도 검사를 하였고, 관찰을 통해 놀이 기술의 The Test of Playfulness와 또래와의 상호작용의 Peer Social Interactions Rating Scale을 평가하였다. 그룹 감각통합치료 프로그램 회기 동안에는 Goal Attainment Scale를 통해 감각처리능력과 놀이 기술, 그리고 또래와의 상호작용을 평가하였다. 그룹 감각통합치료 프로그램은 촉각, 전정감각, 고유수용성감각을 위주로 하여 구성하였고, 4주간 총 12회기 실시되었다. 연구결과는 SPSS/WIN 버전10.0과 엑셀을 사용하여 통계분석 하였다. 결과: 그룹 감각통합치료 프로그램 적용 전과 후에 놀이기술과 또래와의 상호작용에서 통계적으로 유의한 차이는 보이지 않았다. 그룹 감각통합치료 프로그램 동안 평가한 GAS의 결과, 놀이기술과 감각처리에서 점차 향상된 모습을 보였다. 결론: 본 연구 결과는 그룹 감각통합치료 프로그램이 감각통합장애아동에서 놀이기술과 또래와의 상호작용에 긍정적인 영향을 미친다고 명확하게 결론짓기에는 한계가 있다. 그러나 대상의 수와 실험기간을 늘려 치료를 적용한다면, 더 긍정적인 결과가 나올 것으로 예상된다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제25권6호
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• pp.807-812
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• 2021

가상현실 콘텐츠 개발은 현실 세계처럼 체험하는 것이 목적이다. 몰입감과 상호 작용은 콘텐츠를 실제처럼 경험하기 위해 매우 중요한 요소이다. 사용자와 상호 작용하여 실제처럼 체험할 수 있으려면 인간의 오감을 느낄 수 있도록 하는 입·출력 장치가 필요하다. 다양한 입·출력 디바이스 중에 가상현실에서는 시각과 청각을 자극하는 장치가 가장 대표적이다. 최근에 보다 실제와 같은 체험을 위해 촉각을 자극하는 슈트와 장갑이 출시되고 있지만, 기술적 한계로 실제 콘텐츠에 적용되는 사례는 많지 않다. 본 논문에서는 가상 세계에서 손의 움직임과 터치를 감지 할 수 있는 가상현실 장갑을 분석한다. 분석을 바탕으로 기존 가상현실 장갑에 사용 된 피드백 방식의 진동을 이용하여 UI/ UX를 개선하고 촉각으로 VR(Virtual Reality) 객체와의 충돌의 강도를 감지할 수 있는 알고리즘을 제안한다. 또한 알고리즘을 통해 구현 된 시스템을 실제 사례에 적용하고 검증한다.