• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.34 no.5
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• pp.527-533
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• 2010

The feeling that is evoked when products are handled has become increasingly important in the design of products primarily used by humans. In the traditional product design process, prototypes are built several times in order to evaluate the feeling evoked during use. However, these design processes can be optimized by adopting a haptic simulator that can serve as a prototype. The design method based on the use of the haptic simulator is called haptics-aided design (HAD), which is the main subject of this paper. Here, a new HAD method that can be effectively used to design a custom-made chair is proposed. A haptic simulator, which is composed of a haptic chair and an intuitive graphical user interface, was developed. The simulator can adjust the impedance of the backrest and seat pan of a chair in real time. The haptic chair was used instead of real prototypes in order to evaluate the comfort of the initially designed seat pan and backrest on the basis of their stiffness and damping values. It was shown that the HAD method can be effectively used to design a custom-made chair and can be extended to other product design processes.

• KIPS Transactions on Software and Data Engineering
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• v.12 no.6
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• pp.275-284
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• 2023

Virtual reality simulations are used for education and training in various fields, and are especially widely used in the medical field recently. The education/training simulator consists of tactile/force feedback generation and image/sound output hardware that provides a sense similar to a doctor's treatment of a real patient using real surgical tools, and software that produces realistic images and tactile feedback. Existing simulators are complicated and expensive because they have to use various types of hardware to simulate various surgical instruments used during surgery. In this paper, we propose a dental surgical simulation system using a force feedback device and a morphable haptic controller. Haptic hardware determines whether the surgical tool collides with the surgical site and provides a sense of resistance and vibration. In particular, haptic controllers that can be deformed, such as length changes and bending, can express various senses felt depending on the shape of various surgical tools. When the user manipulates the haptic feedback device, events such as movement of the haptic feedback device or button clicks are delivered to the simulation system, resulting in interaction between dental surgical tools and oral internal models, and thus haptic feedback is delivered to the haptic feedback device. Using these basic techniques, we provide a realistic training experience of impacted wisdom tooth extraction surgery, a representative dental surgery technique, in a virtual environment represented by sophisticated three-dimensional models.

• 한국HCI학회:학술대회논문집
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• 2006.02a
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• pp.225-229
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• 2006

햅틱 인터페이스 장치는 가상공간 상에서 얻어지는 시각적 효과와 더불어 힘(촉각)을 전달하여 사용자에게 현실감을 줄 수 있는 장치이다. 본 논문에서는 다양한 용도로 사용할 수 있는 2 차원 햅틱 인터페이스 장치를 설계 및 제작하고, 입체영상 시스템과 연동하여 오락실에서 흔히 볼 수 있는 에어하키 시스템을 가상현실 기술로 구현하였다. 이때 적절한 모델링과 햅틱 렌더링을 통하여 가상 에어하키 공을 칠 때 사용자가 핸들을 잡은 손으로 느끼는 충격과 반력을 2 차원 햅틱 인터페이스 장치를 통하여 느낄 수 있도록 하였다. 구현된 시스템의 시연을 통하여 공과 핸들의 충돌 시 공이 튕겨 나가는 방향과 속도가 실제와 유사하고 공과 핸들에서 충돌이 일어날 때 실제와 상당히 유사한 느낌은 얻을 수 있음을 확인하였다.

• The Journal of Korean Institute for Practical Engineering Education
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• v.5 no.1
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• pp.34-39
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• 2013

This paper suggests an input device that allows a user not only to naturally interact with education contents in virtual environment but also to sense haptic feedback according to his/her interaction. The proposed system measures a user's motion and then creates haptic feedback based on the measured position. To create haptic information in response to a user's interaction with educational contents in virtual environment, we develop a motion input device which consists of a motion controller, a haptic actuator, a wireless communication module, and a motion sensor. To measure a user's motion input, an accelerometer is used as the motion sensor. The experiment shows that the proposed system creates continuous haptic sensation without any jerky motion or vibration.

• Journal of Korea Game Society
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• v.20 no.5
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• pp.31-40
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• 2020

The effects of two different types of haptic feedback(one-hand versus two-hand haptic feedback) on interactivity and body ownership were investigated in the virtual reality setting through an experiment. Using within-subject design, participants performed the task of hitting and destroying a ball-shaped object in virtual reality for both, one-hand and two-hand haptic feedback conditions. The results showed that participants tended to report a higher level of interactivity when using two-hand haptic feedback, whereas there was no difference between the two conditions in a sense of body ownership.

• Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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• 2004.05a
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• pp.19-19
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• 2004

햅틱장치는 가상환경이나 원거리에 있는 환경과 사용자가 상호 작용할 매 촉감이나 힘을 전달하는 장치이다. 사용자에게 힘을 제시하기 위한 액츄에이터는 모터와 브레이크가 많이 사용되는데, 각각의 특성에 맞게 제어하여 성능과 안정성을 동시에 만족시켜야 한다 모터와 같은 능동 액츄에이터는 토크를 원하는 방향으로 쉽게 출력할 수 있지만, 동작 중 불안정한 상태가 발생할 수 있다. 반면에 브레이크와 같은 수동 액츄에이터는 회전에 반대되는 방향으로만 토크를 발생시킬 수 있지만, 동작 중 에너지를 계속 소모하기 때문에 시스템이 본질적으로 안정하다.(중략)

• Proceedings of the Korean Society for Emotion and Sensibility Conference
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• 2002.11a
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• pp.41-46
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• 2002

가상환경 기술이 발전하면서 보다 현실감 있는 가상환경을 구현할 수 있으나, 이를 사용하는 사용자 환경에 대한 연구는 아직 미흡하다. 본 연구에서는 사용자에게 전 시야를 제공해 줄 수 있는 CAVE 시스템을 구축하였으며, 보다 현실감 있는 조작을 위하여 사용자에게 힘의 정보를 전달하여 줄 수 있는 햅틱 암마스터를 채택하였다. CAVE와 햅틱 암마스터를 사용하여 가상물체를 보면서 접촉하거나 조작할 수 있는 가상환경을 구축하였다.

• Proceedings of the Korea Multimedia Society Conference
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• 2003.05b
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• pp.499-502
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• 2003

VR(virtual reality, 가상 현실) 환경이 대중화 되면서, VR 환경 하에서 사용자가 반력(force feedback)을 느끼게 하는 방법들에 대한 연구가 활발해 지고 있다. 이러한 반력의 사용에 있어, 반력을 지원하는 하드웨어, 소프트웨어들이 필수적이고, 기존의 탁상형 고정식인 반력 게임컨트롤러 뿐만 아니라, 게임 플레이어가 보다 향상된 체감효과를 통해 현실감을 경험할 수 있도록 다양한 햅틱 장치를 필요로 한다. 본 연구에서는 신체에 착용하여 체감을 느낄 수 있도록 특별 제작된 (custom) 햅틱 수트 (haptic suit)를 다룬다. 이를 위한 게임 인터페이스를 제시하여, 게임 컨텐츠에 실재감을 부여할 수 있는 반력을 편집하고, 재생할 수 있는 효과 생성기를 제시한다.

• 한국HCI학회:학술대회논문집
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• 2009.02a
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• pp.2066-2067
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• 2009

1차년도에는 햅틱 시나리오의 비주얼 쓰레드로서의 환경을 구축하여 햅틱 렌더링과 그래픽 렌더링의 연동을 위한 연구를 수행하였고 햅틱 장비로부터 오는 다양한 데이터 처리를 위한 데이터 로딩 기법을 연구하고 이를 멀티 코어 CPU를 이용하여 단일 조명상에서 광선 추적하는 알고리즘을 개발하였다. 당해연도에는 1Khz 의 속도를 가진 햅틱 렌더링과의 불연속성을 해결하기 위하여 GPU를 이용한 보다 빠른 고품질의 광선 추적 알고리즘을 개발하고자 한다. 이를 위하여 NVIDIA의 범용 솔루션인 CUDA를 통해 병렬 처리를 통해 실시간으로 다중 광원을 가진 Dynamic한 장면을 갱신할 수 있도록 한다. 또한 심장, 폐, 간과 같은 반투명한 재질을 가진 신체 장기 표현을 위해 각 재질에 맞는 양방향의 표면 내부 산란 분포함수를 간략화하여 차후 년도의 연구에 반영한다.

• 한국HCI학회:학술대회논문집
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• 2006.02a
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• pp.15-23
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• 2006

본 논문은 다양한 형태의 객체데이터를 포함하는 하이브리드환경에 대한 안정적이고 사실적인 햅틱 제시 방법을 제안한다. 제안된 방법은 가상객체를 기술하는 방법에 의존하지 않고 일관된 방법으로 충돌검출 및 반력계산을 수행한다. 따라서 사용자 및 개발자는 부가적인 노력 없이 다양한 컨텐츠를 활용할 수 있으며, 빠르고 쉽게 가상환경을 구축할 수 있다. 또한 제안된 방법은 멀티 스레드로 구현된 안정화 연산을 수행하며, 이를 통해 느린 햅틱랜더링 속도를 가지는 환경에 대해서도 안정적이고 사실적인 역감을 제시한다. 따라서 제안된 방법은 다양한 응용분야에서 햅틱기술을 보다 쉽고 보다 효과적으로 적용할 수 있는 기회를 제공할 수 있다.