• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제28권12호
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• pp.89-96
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• 2023

본 논문에서는 GPU기반으로 옷감을 찢는 데 필요한 동적 재메싱를 실시간으로 처리할 수 있는 방법을 제안한다. 얇은 쉘 재질은 물리 기반 시뮬레이션/애니메이션, 게임, 가상현실 등 다양한 분야에서 활용되고 있다. 옷감을 찢는 것은 기하학과 연결 구조를 동적으로 갱신해야 되기 때문에 그 처리 과정이 복잡하고 계산양이 크다. 특히 인터랙티브 콘텐츠를 다루는 분야에서는 이 과정이 빠르게 수행되어야 한다. 대부분의 방법에서는 실시간을 유지하기 위해 저해상도 시뮬레이션을 통해 재메싱을 수행하거나 이미 분할된 패턴을 그대로 이용하기 때문에 동적 재메싱이라고 보기 어려우며, 찢어진 패턴의 품질이 낮다. 본 논문에서는 GPU에 최적화된 동적 재메싱 알고리즘을 새롭게 제안함으로써 고해상도 옷감 찢어짐을 실시간으로 처리할 수 있게 한다. 본 논문에서 제안하는 방법은 사전에 쪼개진 메쉬 형태가 아닌 동적 재메싱이 가능하기 때문에 가상 수술시뮬레이션이나, 실시간을 요구하는 게임 및 가상환경에서 물리 기반 모델링울 할 때 활용될 수 있다.

• 한국정보교육학회:학술대회논문집
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• 한국정보교육학회 2006년도 동계학술대회
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• pp.267-275
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• 2006

과학교육의 특성상 가장 효과적인 교수 방법은 직접 실험하고, 탐구, 체험 학습을 하는 것이나 시간적, 공간적 제약, 환경 여건, 비용 등을 고려해 볼 때 항상 직접 체험 학습 환경을 제공해 주기는 어렵다. 또한 '지구과학' 영역의 학습은 교실이나 실험실에서 지도하기 어려운 문제점이 있고, 학습 내용들이 본질적으로 가지고 있는 초실험적인 내용이 많아 교수 학습과정에서 많은 어려움을 겪고 있는 실정이다. 이러한 제한점이 많은 초등학교 과학과 '지구과학' 영역에 대하여 직접 탐구하고 체험할 수 있는 환경과 가까운 멀티미디어 웹 기반 코스웨어를 설계 개발하여 이러한 어려움을 보완한다면 과학 교육의 학습 효과를 더욱 높일 수 있을 것이다. 이에 본 연구에서는 과학과의 지구과학 영역 중 기상 교육을 위한 웹 코스웨어를 설계 개발하여 수업현장에 적용해보고자 한다. 본 연구에서 제시한 웹 코스웨어 학습 프로그램은 단지 디스플레이 형식의 자료에서 벗어나 여러 가지 그림, 소리, 동영상 등의 애니메이션 자료를 제시함은 물론 아동들이 직접 컴퓨터를 조작함으로써 학습목표에 보다 쉽고 재미있게 도달할 수 있도록 제작하여 과학과 교수 학습 방법의 개선을 꾀하고, 학습자들의 과학적 사고력 발달을 도모하고자 한다.

• 한국HCI학회:학술대회논문집
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• 한국HCI학회 2008년도 학술대회 1부
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• pp.420-425
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• 2008

컴퓨터 게임 및 가상현실에서 가상 캐릭터와의 상호작용은 매우 중요한 문제이다. 본 연구는 외력이 인간형 캐릭터에 적용될 때 반응 모션을 생성하는 기법을 제안한다. 이 기법에서는 외력과 인간형 캐릭터의 상태를 고려하여 이동할 다리를 선정하고, 두 다리가 교차하지 않는 범위 내에서 몸의 균형을 유지시켜줄 발의 목적 위치를 결정한다. 다음으로 다리 관절 제어를 통해 받을 들고 제어 메커니즘을 통해 반응 모션을 생성한다. 본 연구는 기존의 방식과는 다르게 미리 캡쳐된 반응 모션 데이터를 사용하지 않으면서도 캐릭터 상함에 맞는 자연스러운 반응 모션의 생성을 보여준다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제6권9호
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• pp.164-173
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• 2006

컴퓨터 그래픽스 기술의 발달로 영화, 게임 등의 엔터테인먼트 산업에서 장면의 사실성이 증대됨에 따라, 다양한 소재의 콘텐츠 개발을 위한 디지털 콘텐츠 기술의 요구가 증가되고 있다. 지상에서의 생태 및 환경 변화에 대한 연구 및 시뮬레이션 기술 개발에 비해, 해양 생태 및 환경 변화 등을 콘텐츠화하기 위한 기술 개발은 아직 미비한 상태이다. 본 논문에서는 가상 해저 환경의 변화에 따른 해양 객체의 성장과정을 효과적으로 시뮬레이션할 수 있는 모델링 방법과 객체의 움직임에 따른 효율적인 변형 방법을 제안하고자 한다. 제안 방법은 비등방성 메타큐브를 이용하여 해양 생물들을 모델링함으로써 가상 해저 환경에서 물고기의 성장과 모양 변화가 가능하게 해준다.

• 한국HCI학회:학술대회논문집
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• 한국HCI학회 2009년도 학술대회
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• pp.846-850
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• 2009

본 논문은 픽토그램(Pictogram)의 시각전달 요소를 재해석하고 증강현실 환경에서의 효율적 전달 방법에 대하여 제안한다. 픽토그램은 국경을 넘어 남녀노소 모두가 인지할 수 있어야 함이 규칙이며 불특정 다수라는 사용자들을 위해 정확한 정보를 담고 있는 시각전달 매체로서 공정성, 객관성을 가지고 디자인 되어야 한다. 사용자에게 정보전달 인식을 높이기 위해 표준 픽토그램 과 문화 속에서 발견할 수 있는 행위들을 접목하여 애니메이션으로 제작하고, 이를 다양한 연구분야에서 응용되고 있는 증강현실 (Augmented Reality 또는 AR) 기술에 적용하여 표현하였다. 증강현실은 사용자-콘텐츠 정보전달 매체로서 현실 환경을 기반으로 하는 3 차원공간의 시각정보에 대한 사용자의 인식을 향상시킬 수 있는 방법으로 인간-컴퓨터 상호작용(Human-Computer Interaction)을 제공한다. 본 논문에서 제시된 픽토메이션은 기존 공공장소 어디서나 만날 수 있는 다양한 픽토그램을 패턴화하여 마커로 활용하고 사용자는 현재 널리 보급되고 있는 UMPC 혹은 PDA를 통하여 증강현실 환경에서 제작된 픽토메이션 콘텐츠를 경험해 볼 수 있다. 픽토메이션은 시각커뮤니케이션의 효과를 증가 시킬 수 있고, 정보습득의 주체인 사용자에게 콘텐츠의 종류를 예측할 수 있는 선택의 자유를 준다. 본 논문에서는 멀티미디어디자인 요소를 포함한 콘텐츠와의 실시간 상호작용을 통하여 유희적 요소의 접목을 시도하고 증강현실환경에서 Pictomation을 통하여 사용자들과의 효과적 커뮤니케이션을 위한 방법을 모색하고자 한다.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제23권4호
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• pp.92-100
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• 2009

본 논문은 순간전압강하 추계적 평가를 위한 윈도우즈 프로그램을 소개한다. 개발된 프로그램을 통해 발전기 운전 스케줄링, 시변 사고율 및 부하 전압 민감도 특성을 고려한 순간전압강하 평가가 가능하다. 고장 계산, 취약지역계산, 순간전압강하 발생 횟수 추산 등 다양한 분석 기능들을 가지고 있으며 컴퓨터 그래픽과 애니메이션을 이용한 효과적인 데이터 시각화 기능도 제공하고 있다. 본 논문에서는 순간전압강하 평가의 개념과 발전기 스케줄링 및 시변 사고율을 고려한 순간전압강하 평가 방법에 대한 내용도 기술한다. 또한 개발된 프로그램을 이용한 사례 연구를 통해 순간전압강하 평가에 있어서의 발전기 운전 스케줄링 및 시변 사고율의 영향을 파악한다.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제7권4호
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• pp.532-541
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• 2004

컴퓨터게임은 지식정보사회에서의 멀티미디어 분야의 꽃이라고 여겨지고 있다. 기존의 온라인게임들은 2차원 게임들이 주류를 이루었으나 최근 들어 사용자들에게 많은 현실감을 제공할 수 있는 3차원 형태의 온라인게임들이 관심을 끌고 있다. 국내의 게임 기술은 2차원 온라인게임에 있어서는 경쟁력을 확보하고 있으나 기술적인 문제 때문에 3차원 게임기술 분야에 있어서는 선진국에 비하여 다소 뒤쳐져 있는 것이 사실이다. 본 논문에서는 Dream3D를 이용한 3차원 온라인게임인 아리아온라인의 설계 및 개발에 관하여 기술한다. 개발된 게임은 다수의 사용자가 게임 서버에 연결하여 동시에 게임을 진행 할 수 있도록 하는 온라인 게임으로 개발되었다.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제10권7호
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• pp.934-943
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• 2007

컴퓨터 그래픽스 분야에서 다뤄지는 유체 시뮬레이션은 사실적인 애니메이션에 있어서 필수적인 요소이기는 하지만 그 계산량이 너무 많아서 실시간 시뮬레이션과 렌더링을 위해서는 많은 시스템 자원을 필요로 하여 주로 PC 환경에서 수행되어 왔다. 최근 휴대 전화의 성능이 빠르게 발전함에 따라 3D 게임과 같은 고급 콘텐츠를 모바일 환경에서 사용 가능하게 되었다. 본 논문에서는 PC 환경보다 비교적 성능이 제한적인 모바일 장치에서 위피 플랫폼의 MF3D API를 사용하여 실시간 유체 시뮬레이션을 구현하였다. 유체 시뮬레이션을 구현하기 위하여 나비에-스토크스 식의 풀이가 필요하며, 빠르고 안정적으로 수치해를 시뮬레이션하기 위해서 Stam의 Stable Fluid 기법을 빌보드에서 구현하여 사용하였다. 시뮬레이션 결과는 빌보드 기법을 통해 화면에 나타냈으며, "루피 스토리"라는 모바일 3D 게임 콘텐츠에 적용하였다.

• 한국콘텐츠학회:학술대회논문집
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• 한국콘텐츠학회 2009년도 춘계 종합학술대회 논문집
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• pp.157-162
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• 2009

컴퓨터의 성능 향상 및 정보 통신 기술의 발달은 출판 산업에도 영향을 주어 전자 자원의 한 형태인 e-Book 시스템이 출현하게 되었다. 이는 텍스트 및 2D 이미지 삽화를 이용한 방식으로, 고품질의 콘텐츠를 원하는 사용자들이 증가하고 있으며, 3D를 활용한 어류도감 등의 다양한 콘텐츠를 원하고 있다. 본 논문에서는 현재의 e-Book 시스템에 3D 애니메이션 객체를 삽입하여 텍스트의 이해도 및 상세 정보의 가독성을 높이고, 몰입감을 증가시키기 위해 e-Book 기법을 적용한 3D 어류 시뮬레이션 시스템을 설계하고 구현한다.

• 한국HCI학회:학술대회논문집
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• 한국HCI학회 2007년도 학술대회 1부
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• pp.1057-1062
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• 2007

얼굴표정 인식은 심리학 연구, 얼굴 애니메이션 합성, 로봇공학, HCI(Human Computer Interaction) 등 다양한 분야에서 중요성이 증가하고 있다. 얼굴표정은 사람의 감정 표현, 관심의 정도와 같은 사회적 상호작용에 있어서 중요한 정보를 제공한다. 얼굴표정 인식은 크게 정지영상을 이용한 방법과 동영상을 이용한 방법으로 나눌 수 있다. 정지영상을 이용할 경우에는 처리량이 적어 속도가 빠르다는 장점이 있지만 얼굴의 변화가 클 경우 매칭, 정합에 의한 인식이 어렵다는 단점이 있다. 동영상을 이용한 얼굴표정 인식 방법은 신경망, Optical Flow, HMM(Hidden Markov Models) 등의 방법을 이용하여 사용자의 표정 변화를 연속적으로 처리할 수 있어 실시간으로 컴퓨터와의 상호작용에 유용하다. 그러나 정지영상에 비해 처리량이 많고 학습이나 데이터베이스 구축을 위한 많은 데이터가 필요하다는 단점이 있다. 본 논문에서 제안하는 실시간 얼굴표정 인식 시스템은 얼굴영역 검출, 얼굴 특징 검출, 얼굴표정 분류, 아바타 제어의 네 가지 과정으로 구성된다. 웹캠을 통하여 입력된 얼굴영상에 대하여 정확한 얼굴영역을 검출하기 위하여 히스토그램 평활화와 참조 화이트(Reference White) 기법을 적용, HT 컬러모델과 PCA(Principle Component Analysis) 변환을 이용하여 얼굴영역을 검출한다. 검출된 얼굴영역에서 얼굴의 기하학적 정보를 이용하여 얼굴의 특징요소의 후보영역을 결정하고 각 특징점들에 대한 템플릿 매칭과 에지를 검출하여 얼굴표정 인식에 필요한 특징을 추출한다. 각각의 검출된 특징점들에 대하여 Optical Flow알고리즘을 적용한 움직임 정보로부터 특징 벡터를 획득한다. 이렇게 획득한 특징 벡터를 SVM(Support Vector Machine)을 이용하여 얼굴표정을 분류하였으며 추출된 얼굴의 특징에 의하여 인식된 얼굴표정을 아바타로 표현하였다.