• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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• 2004.04b
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• pp.787-789
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• 2004

본 논문에서는 별도의 센서를 부착하지 않고 영상만을 이용하여 실시간으로 손 형상을 인식하는 알고리즘에 대해 기술한다. 손은 형상이 매우 복잡하기 때문에 2차원 형상의 불변량에 해당하는 에지의 방향성 히스토그램을 이용하여 인식을 행한다. 이 방법은 복잡한 배경에서 색상정보를 이용하여 손 영역이 정확히 추출되면 계산량이 적고 조명변화에 덜 민감하기 때문에 실시간 손 형상 인식에 적합하다. 본 논문에서는 손의 형상제시 방향이 변하는 경우에도 인식을 가능하게 하기 위해 주성분 분석법을 사용하여 인식오차를 줄이는 방법을 기술한다. 이 방법을 사용함으로써 손 형상이 3차원적으로 회전에 의해 변하는 경우도 인식가능하게 되었다. 실험부분에서 제안하는 방법을 이용하여 가정용 가전제품이나 게임을 제어하는 실시간 휴먼 인터페이스 시스템 제작기술로 활용될 수 있음을 보인다.

• Journal of the HCI Society of Korea
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• v.2 no.2
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• pp.19-26
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• 2007

This paper presents an augmented reality based modeling system that can provide pottery design experiences to the user. Augmented reality offers natural 3D interaction, a tangible interface, and integration into the real environment. In addition, six modeling techniques that mimics the hand movements in real world deformation process and an occlusion based interaction technique is provided for pottery modeling. The developed interface facilitates fast and intuitive pottery design. The AR pottery system can be used for pottery prototyping/design and educational purposes.

• Journal of Digital Contents Society
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• v.10 no.2
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• pp.319-326
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• 2009

In this paper, we present an algorithm which recognize hand shape in real time using only image without adhering separate sensor. Hand recognizes using edge orientation histogram, which comes under a constant quantity of 2D appearances because hand shape is intricate. This method suit hand pose recognition in real time because it extracts hand space accurately, has little computation quantity, and is less sensitive to lighting change using color information in complicated background. Method which reduces recognition error using principal component analysis(PCA) method to can recognize through hand shape presentation direction change is explained. A case that hand shape changes by turning 3D also by using this method is possible to recognize. Human interface system manufacture technique, which controls a home electric appliance or game using, suggested method at experience could be applied.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.20 no.9
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• pp.525-531
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• 2019

Efforts to utilize human gestures to effectively implement a more natural and interactive interface between humans and computers have been ongoing in recent years. In this paper, we propose a new algorithm that accepts consecutive three-dimensional (3D) depth images, defines a hand model, and robustly extracts the human hand region based on six palm joints and 15 finger joints. Then, the 3D depth images are adaptively binarized to exclude non-interest areas, such as the background, and accurately extracts only the hand of the person, which is the area of interest. Experimental results show that the presented algorithm detects only the human hand region 2.4% more accurately than the existing method. The hand region extraction algorithm proposed in this paper is expected to be useful in various practical applications related to computer vision and image processing, such as gesture recognition, virtual reality implementation, 3D motion games, and sign recognition.

• 한국HCI학회:학술대회논문집
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• 2007.02a
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• pp.83-88
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• 2007

이 논문에서는 카메라와 간단한 마커(Marker)를 이용하여 디포머블(Deformable)한 3차원의 도자기 모델을 손을 이용하여 자연스러우면서도 직관적으로 변형시키고, 이를 실제 물체들과 같이 디스플레이 해 줌으로써 실재감을 느낄 수 있는 새로운 시스템을 제안한다. 제안된 시스템에서는 값비싸면서도 거추장스러운 장비를 사용하지 않고도 카메라와 마커의 상대적인 위치를 통해서 손의 움직임을 알아내게 되고, 알아낸 움직임을 이용하여 물체를 이동시키거나 변형시키는 등의 모델링 인터페이스를 제공한다. 그리고 실시간으로 변형된 모델에 대한 결과를 증강현실을 이용하여 실제 환경 상에 존재하는 것과 같이 디스플레이 해 주는 방법을 통해서 물체의 크기 및 모양을 좀더 실재감 있게 느낄 수 있게 한다. 이러한 방법은 비단 도자기뿐만 아니라 다양한 분야에 활용 가능하며, 보통 컴퓨터가 있는 집에 화상카메라가 하나 정도는 있다는 점에서 활용 가능성이 상당히 크다 할 수 있을 것이다.

• Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea SC
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• v.47 no.4
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• pp.47-54
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• 2010

We propose a smart human-computer interface replacing conventional mouse interface. The interface is able to control cursor and command action with only hand performing without object. Four finger motions(left click, right click, hold, drag) for command action are enough to express all mouse function. Also we materialize cursor movement control using image processing. The measure what we use for inference is entropy of EMG signal, gaussian modeling and maximum likelihood estimation. In image processing for cursor control, we use color recognition to get the center point of finger tip from marker, and map the point onto cursor. Accuracy of finger movement inference is over 95% and cursor control works naturally without delay. we materialize whole system to check its performance and utility.

• 한국HCI학회:학술대회논문집
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• 2006.02a
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• pp.1011-1018
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• 2006

멀티모달 인터페이스는 인간의 제스처, 시선, 손의 움직임, 행동의 패턴, 음성, 물리적인 위치 등 인간의 자연스러운 행동들에 대한 정보를 해석하고 부호화하는 인지기반 기술이다. 본 논문에서는 제스처와 음성, 터치를 이용한 3D 오브젝트 기반의 멀티모달 인터페이스를 설계, 구현한다. 서비스 도메인은 스마트 홈이며 사용자는 3D 오브젝트 직접조작을 통해 원격으로 가정의 오브젝트들을 모니터링하고 제어할 수 있다. 멀티모달 인터랙션 입출력 과정에서는 여러 개의 모달리티를 병렬적으로 인지하고 처리해야 하기 때문에 입출력 과정에서 각 모달리티의 조합과 부호화 방법, 입출력 형식 등이 문제시된다. 본 연구에서는 모달리티들의 특징과 인간의 인지구조 분석을 바탕으로 제스처, 음성, 터치 모달리티 간의 입력조합방식을 제시하고 멀티모달을 이용한 효율적인 3D Object 인터랙션 프로토타입을 설계한다.

• 한국HCI학회:학술대회논문집
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• 2006.02a
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• pp.1031-1036
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• 2006

햅틱 분야는 디스플레이 되는 콘텐츠를 만질 수 있게 촉감을 제공함으로써 의학, 교육, 군사, 방송 분야 등에서 널리 연구되고 있다. 이미 의학 분야에서는 Reachin 사(社)의 복강경 수술 훈련 소프트웨어와 같이 실제 수술 할 때와 같은 힘을 느끼면서 수술 과정을 훈련할 수 있는 제품이 상용화 되어 있다. 그러나 햅틱 분야가 사용자에게 시청각 정보와 더불어 추가적인 촉감을 제공함으로써 보다 실감 있고 자연스러운 상호작용을 제공하는 장점을 가진 것에 비해 아직은 일반 사용자들에게 생소한 분야다. 그 이유 중 하나로 촉감 상호작용이 가능한 콘텐츠의 부재를 들 수 있다. 일반적으로 촉감 콘텐츠는 컴퓨터 그래픽스 모델로 이루어져 있어 일반 그래픽 모델러를 사용하여 콘텐츠를 생성하나 촉감과 관련된 정보는 콘텐츠를 생성하고 나서 파일에 수작업으로 넣어주거나 각각의 어플리케이션마다 직접 프로그램을 해주어야 한다. 이는 그래픽 모델링과 촉감 모델링이 동시에 진행되지 않기 때문에 발생하는 문제로 촉감 콘텐츠를 만드는데 시간이 많이 소요되고 촉감 정보를 추가하는 작업이 직관적이지 못하다. 그래픽 모델링의 경우 눈으로 보면서 콘텐츠를 손으로 조작할 수 있으나 촉감 모델링의 경우 손으로 촉감을 느끼면서 동시에 조작도 해야 하기 때문에 이에 따른 인터페이스가 필요하다. 본 논문에서는 촉감 상호작용이 가능한 촉감 콘텐츠를 직관적으로 생성하고 조작할 수 있게 하는 촉감 모델러를 기술한다. 촉감 모델러에서 사용자는 3 자유도 촉감 장치를 사용하여 3 차원의 콘텐츠를 실시간으로 만져보면서 생성, 조작할 수 있고 촉감 사용자 인터페이스를 통해서 콘텐츠의 표면 촉감 특성을 직관적으로 편집할 수 있다. 촉감 사용자 인터페이스는 마우스로 조작하는 기존의 2차원 그래픽 사용자 인터페이스와는 다르게 3 차원으로 구성되어 있고 촉감 장치로 조작할 수 있는 버튼, 라디오 버튼, 슬라이더, 조이스틱의 구성요소로 이루어져 있다. 사용자는 각각의 구성요소를 조작하여 콘텐츠의 표면 촉감 특성 값을 바꾸고 촉감 사용자 인터페이스의 한 부분을 만져 그 촉감을 실시간으로 느껴봄으로써 직관적으로 특성 값을 정할 수 있다. 또한, XML 기반의 파일 포맷을 제공함으로써 생성된 콘텐츠를 저장할 수 있고 저장된 콘텐츠를 불러오거나 다른 콘텐츠에 추가할 수 있다.

• Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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• 2007.11a
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• pp.127-130
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• 2007

테이블 탑 디스플레이는 인간과 컴퓨터간의 자연스러운 상호작용을 위하여 개발된 인터페이스 중 하나이다. 이것은 인간의 직관적인 도구인 손을 이용하여 컴퓨터와 상호작용을 하기 때문에 기존의 마우스를 이용하는 시스템에 비해 사용자의 흥미를 더욱 유발시킬 수 있으며 따라서 현재 이러한 시스템을 활용하기 위한 많은 컨텐츠들이 개발되고 있다. 본 논문에서는 테이블 탑 디스플레이 인터페이스에서 자연스러운 물체의 상호작용을 지원하는 물리엔진을 구현하였다. 이를 위해 테이블 탑 평면상에서 물체의 선택을 가능하게 하는 2차원 관점의 3차원 변환을 지원하고, 물체가 이동할 때와 물체와 물체의 충돌 시 나타나는 물리현상을 벡터연산을 통해 구현하였고, 네트워크를 통해 다중 사용자 환경에서 물리엔진이 구동되도록 하였다. 본 논문에서는 테이블 탑에서 이와 같은 기능들의 구현을 에어하키 게임을 통해 보인다. 에어 하키는 테이블 위에 퍽을 놓고 라켓으로 퍽을 쳐서 상대방의 골문에 넣어 점수를 얻는 게임이다. 본 논문에서 제안한 물리엔진을 이용함으로써 사용자는 보다 실감나는 인터페이스를 느낄 수 있다.

• Journal of the Korea Computer Graphics Society
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• v.23 no.3
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• pp.9-17
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• 2017

This study proposes a third-person virtual reality content production pipeline to provide users with a new experience and presence in a new virtual reality environment. For this purpose, we first create third-person virtual reality content, which includes a story, fun factors, and game characteristic. It consists of a tutorial scene in which a user can pre-learn the proposed interface suitable for a third person different from existing virtual reality content and a content scene that achieves its purpose by using game factors based on the background story. Next, we design an interface suitable for the third-person virtual reality content. This study proposes an interface in which users can interact with a virtual environment or object by using their hand. The proposed interface consists of three steps: character movement, virtual object selection with multiple selection, and 3D menu control using virtual space. Finally, through the survey experiment, third-person virtual reality content produced based on the proposed interface was confirmed to be easily controlled while ensuring high satisfaction.