• 스마트미디어저널
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• 제11권6호
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• pp.9-17
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• 2022

코로나19 팬데믹 시대를 거치면서 비대면 서비스가 요구되었고 확장현실 및 메타버스 서비스의 활용이 다양한 응용 분야에서 급증하였다. 이 논문은 국내외에서 활발하게 사용되는 메타버스 플랫폼인 게더타운, 이프랜드, 로블록스, 제페토를 사용자 인터랙션, 아바타 기반 인터랙션, 가상 세계 생성의 측면에서 분석한다. 특히 사용자의 현실 세계에서 발생하는 사용자 입력 기법, 가상 세계에서 사용자를 나타내는 아바타의 표현 기법, 그리고 사용자 참여를 통해 가상 세계를 제작하는 인터랙션 유형으로 구분하여 설명한다. 이를 통해 현재 메타버스 인터랙션의 추세와 요구를 도출하고 휴먼-메타버스 인터랙션의 기회와 발전 방향을 전망한다.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제11권3호
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• pp.373-385
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• 2008

컴퓨터에서 포인팅 입력장치로써 마우스가 소개된 후로 그 발전 속도는 매우 느렸었다. 스타일러스나 터치스크린과 같은 몇 가지의 대안이 제시되긴 하였으나, 이러한 방법들은 모두 사용자가 컴퓨터와 가까운 영역에서 사용하도록 설계되었다. 특히 프레젠테이션과 같은 특별한 상황에서 사용자가 원거리로부터 인터랙션을 명령할 경우 다양한 인터랙션에 대한 부가적인 기능이 요구된다. 따라서 본 논문에서는, 영상처리를 기반으로, 경제적이면서도 어디서나 쉽게 구입이 가능한 레이저 포인터만을 이용하여 컴퓨터로부터 멀리 떨어진 위치에서도 사용자가 마우스와 같은 인터랙션이 가능한 장비를 제안한다. 또한, 평면 스크린에서 뿐만 아니라, 가상현실 및 3차원 입체영상 구성을 위하여 오늘날 많이 사용되어지고 있는 타원형이나 휨이 있는 스크린에서도 자동으로 보정이 가능한 좌표 매핑 방법을 제안하고자 한다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제26권3호
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• pp.396-402
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• 2022

영상 미디어를 위한 사용자 인터랙션은 다양한 형태로 개발되고 있으며, 특히, 인간의 제스처를 활용한 인터랙션이 활발히 연구되고 있다. 그 중에, 손 제스처 인식의 경우 3D Hand Model을 기반으로 실감 미디어 분야에서 휴먼 인터페이스로 활용되고 있다. 손 제스처 인식을 기반으로 한 인터페이스의 활용은 사용자가 미디어 매체에 보다 쉽고 편리하게 접근할 수 있도록 도와준다. 이러한 손 제스처 인식을 활용한 사용자 인터랙션은 컴퓨터 환경 제약 없이 빠르고 정확한 손 제스처 인식 기술을 적용하여 영상을 감상할 수 있어야 한다. 본 논문은 오픈 소스인 미디어 파이프 프레임워크와 머신러닝의 k-NN(K-Nearest Neighbor)을 활용하여 빠르고 정확한 사용자 손 제스처 인식 알고리즘을 제안한다. 그리고 컴퓨터 환경 제약을 최소화하기 위하여 인터넷 서비스가 가능한 웹 서비스 환경 및 가상 환경인 도커 컨테이너를 활용하여 사용자 손 제스처 인식 기반의 입체 영상 제어 시스템을 설계하고 구현한다.

• 감성과학
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• 제13권4호
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• pp.789-796
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• 2010

본 연구에서는 다양한 색채환경에 대한 반응을 파악하기 위해 3차원 가상환경 인터페이스를 개발하고, 개발된 인터페이스에 대해 사용자가 어떻게 감성적으로 인터렉션하는지를 평가하였다. 3차원 가상환경은 후면 투사형 대형화면을 통해 제시되었으며, 가구를 포함한 실내 환경요소에 12가지 색채조합을 적용한 후, 피실험자들에게 색채조합에 대한 반응과 아울러 가상환경 인터페이스를 통한 감성적 인터렉션을 함께 평가하도록 하였다. 총 34명의 대학생들이 실험에 참여하였으며, 피실험자들은 대형화면 ($8'{\times}6'$)에 제시되는 고화질의 색채 환경 속에서 표준 입력장치를 사용하여 360도로 시선을 움직일 수 있었다. '공간적 실재감(Spatial Presence)', '주제와 연관성(Topic Involvement)', 및 '유쾌함(Enjoyment)'에 관한 자기보고형 설문지를 통해 가상환경파의 인터랙션을 통한 감성 및 인지적 반응을 파악하였다. 현 연구는 향후 디자인 연구, 특히 환경디자인 연구에 3차원 가상환경 인터페이스를 적용하고자 하는 연구자들이 사용자 인터랙션을 사전에 이해하는데 기여할 것으로 기대된다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제17권10호
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• pp.43-53
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• 2012

본 논문에서는 화면상 약속된 동작을 찾고 추적하는 알고리즘을 이용한 사용자 인터페이스를 제안한다. 현재 frame과 복수의 이전 frame간의 차영상을 이용하여 움직임 영역을 검출하고 약속된 제스처를 취하는 영역을 제어대상으로 인식한다. 이를 통하여 사용자가 장갑을 사용한다던지, 인종, 피부색등에 구애받지 않고 손동작 영역을 검출해 낼 수 있다. 또한 기존 색체 분포 추적 알고리즘을 개량하여 유사한 배경을 가로지르는 경우의 무게중심 위치의 정확성을 높였다. 그 결과 기존 피부색 인식 방법에 비해 약속된 손동작 인식률의 향상이 있었으며 기존 색체 추적 알고리즘에 비교하여 추적 인식률 향상을 확인할 수 있었다.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2003년도 컴퓨터소사이어티 추계학술대회논문집
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• pp.83-86
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• 2003

This paper suggests user's interface with computer by means of detecting gaze under HMD, head mounted display, environment. System is derived as follows; firstly, calibrate a camera in HMD, which determines geometrical relationship between monitor and captured image. Second, detect the center of pupil using algorithm of the center of mass and represent a gazing position on the computer screen. If user blinks or stares at a certain position for a while, message is sent to computer. Experimental results show the center of mass is robust against glint effects, and detecting error was 7.1%. and 4.85% in vertical and horizontal direction, respectively. To adjust detailed movement of a mouse takes 0.8 sec more. The 98% of blinking is detected successfully and 94% of clicking detection is resulted.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제13권2호
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• pp.171-179
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• 2013

영상처리에서 인식에 관련된 기술들은 환경에 아주 많은 영향을 받게 되는데 이러한 인식률을 결정짓는 요소 중인 파라미터는 환경에 적절한 값을 얼마나 잘 선택하느냐에 따라서 인식률의 큰 차이를 보인다. 본 논문은 눈동자 추적 알고리즘이 사람이나 실험 환경의 변화에 따라 인식률이 저하되는 현상을 보완하기 위한 성능 향상 및 환경에 적응하는 시스템의 구현에 대한 방법이다. 최적의 파라미터를 얻기 위해 전 처리에 사용되는 이진화 알고리즘의 문턱값을 학습이 필요한 시기를 적절히 판단해 강화학습을 이용하여 다시 학습시켜 인식률을 향상시키는 방법을 사용했다. 실험데이터를 수집하기 위해 입력 장치는 가격이 저렴하고 일반적인 웹 카메라를 사용 하였으며 얼굴 영역에 해당하는 많은 양의 이미지를 수집하여 강화학습의 적응력을 실험하였다. 이미지의 그룹을 다양하게 변화시켜 실험한 결과 강화학습을 사용한 경우 그렇지 않은 경우에 비해 작게는 3% 많게는 14%가량의 성능이 향상됨을 확인하였다. 이렇게 성능이 향상된 눈동자 추적 시스템은 휴먼 컴퓨터 인터랙션 분야에 효과적으로 활용될 수 있을 것이다.

• 한국정보과학회논문지:소프트웨어및응용
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• 제31권10호
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• pp.1356-1363
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• 2004

본 논문에서는 미디어 컨텐츠를 직관적으로 조작할 수 있는 새로운 형태의 감각형 미디어 제어 시스템(TMCS: Tangible Media Control System)을 제안한다. 현재 대부분의 사용자들은 키보드와 마우스를 사용하여 디지털 미디어 컨텐츠를 접하고 있으나 이는 사용자가 미디어 컨텐츠를 조작하는 데 있어서 직관적이지 못한 단점을 가진다. 제안된 시스템은 키보드와 마우스를 대신하여 일상 생활의 오브젝트에 RFID 태그와 트래커를 내장시킨 감각형 오브젝트를 이용하여 사용자가 직관적으로 미디어 컨텐츠를 접근하고 제어할 수 있는 감각적인 인터페이스를 제공한다. 그리고 사용자의 기호에 따라 미디어 컨텐츠들을 합성하거나 조작할 수 있는 기능을 제공함으로써 미디어 컨텐츠와 다양한 상호 작용을 지원한다. 또한 사용자 및 상황 정보를 이용하여 사용자의 기호에 따른 개인화 된 미디어 컨텐츠를 제공함으로서 사용자의 욕구를 충족 시켜 줄 수 있는 환경을 제공한다. 더 나아가 이러한 장점을 기반으로 하여 인터렉티브 멀티미디어 재생기 및 제작기, 그리고 멀티미디어 기반의 교육 및 오락 프로그램 등 다양한 분야에 적용할 수 있다.

• 정보처리학회논문지A
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• 제16A권1호
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• pp.43-54
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• 2009

유비쿼터스 시대의 도래와 함께, 사용자 중심 서비스를 위해 HCI 요소를 최대한 활용하는 HCI 미들웨어에 대한 중요성이 점점 증가하고 있다. 이에 따라 사용자 중심 서비스를 제공하기 위한 HCI 미들웨어에 대한 여러 연구가 진행되었다. 하지만 기존의 연구들은 사용자 중심 서비스 제공에 반드시 필요한 HCI 기능들에 대한 종합적 지원이 부족하다. 본 논문에서는 사용자 중심 서비스 지원을 위한 에이전트 기반 지능형 HCI 미들웨어인 AIM(Agent-based Intelligent Middleware)을 제안한다. 먼저 기존의 여러 HCI 미들웨어들을 분석하여 HCI 미들웨어의 요구조건을 도출하고, 상황 정보 관리, 사용자 행동 패턴 추론, 동적 에이전트 생성 등을 통해 여러 HCI 기능들을 종합적으로 제공할 수 있는 AIM을 설계한다. 또한 스마트 공간에서 사용자 모달리티 기반 서비스 시나리오를 소개하고, 프로토타입 구현을 통해 소개한 미들웨어의 이점을 보인다.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제15권10호
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• pp.1196-1204
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• 2012

본 논문에서는 다양한 멀티미디어 매체의 제어 및 인터랙션을 위하여 별도의 입력장치 없이 사용자의 경험기반의 동작 인식을 통하여 멀티미디어 콘텐츠를 제어 하는 알고리즘을 제안하였다. 본 논문에서 제안한 사용자 경험 기반 멀티미디어 콘텐츠 제어를 위한 휴먼 동작 인식 방법은 먼저, 카메라로부터 입력받은 영상을 조명의 변화에 크게 영향을 받지 않는 YCbCr컬러 영역으로 변환하여 피부색 추출과 모폴로지에 의한 잡음제거, Boundary Energy 및 Depth 영상을 이용하여 손 영역을 검출하였다. 검출된 손 영상에서 PCA 알고리즘을 이용하여 손 모양을 인식하고 차영상 및 모멘트 이론을 이용하여 손의 중심점 검출 및 궤적을 획득한 후, 손의 궤적을 시간을 기준으로 8분할하여 8방향 체인코드를 이용하여 심볼화하였다. 심볼화된 정보로 부터 HMM 알고리즘을 이용하여 손동작을 인식, 사용자의 동작 인식을 통하여 멀티미디어 콘텐츠를 제어하도록 하였다. 제안한 알고리즘을 실험에 적용한 결과 손 영역 검출은 94.25%, 손 모양 인식은 92.6%, 손 동작 인식은 85.86%, 얼굴 검출은 89.58%의 성능을 나타내었으며 이를 기반으로 컴퓨터 환경에서 생성 구축된 영상, 음성, 동영상, MP3, e-book 등과 같은 다양한 콘텐츠들을 동작인식만으로 제어할 수 있도록 하였다.