• 한국융합학회논문지
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• 제12권5호
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• pp.139-145
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• 2021

우리는 본 연구를 통해 VR 환경에서 문서 뷰어가 본격적인 연구·개발과 상용화의 필요성이 있는지를 검증하기 위하여 사용자의 사용만족도를 연구하고자 한다. VR 콘텐츠는 사실적인 3D 그래픽과 360도 비디오로 구성되어 있으며, 공감각적인 경험과 몰입을 제공한다. 이러한 개념을 PDF나 PPT, Word, CAD 등의 문서를 보는 시스템으로도 활용할 수 있는 VR 문서뷰어 프로토 타입을 개발 및 테스트하였다. 사용자의 신체 인터랙션에 따라, 시야의 방향에 따라 인터랙티브한 뷰 환경을 제공하는 뷰어로써 작용할 수 있으며, 뷰어를 이용할 시 사용자의 높은 몰입도와 집중도를 이끌어낼 수 있는 것이 VR 문서뷰어의 특징이라고 할 수 있다. 개발된 프로토 타입을 100명의 VR 경험자 및 디바이스 소유자들로 이루어진 테스트 군에 하루에 약 1시간, 3일 동안 테스트를 진행한 후 고정선택 질문의 형태 설문조사를 진행하였다. VR에 최적화된 시스템으로 개발한다면 문서뷰어를 통해 볼 수 있는 다양한 데이터에 모두 적용될 수 있으며 2D와 3D를 아우르는 뷰어 환경을 제공하여 기존의 문서뷰어를 뛰어넘는 새로운 시스템으로 사용자를 만족할 수 있을 것이라는 결론을 도출했다. 문서 뷰어에서 중요한 것은 사용자 만족과 지속 사용의도와 관련된 집중도이다. 본 연구는 가상현실 환경에 맞는 문서 뷰어의 프로토 타입 연구로써, 문서를 읽을 시 몰입감을 이끌어내고 시각적인 피로도와 문서의 시각적 인지에 효과적인 새로운 문서 뷰어의 방향을 제시해 줄 수 있을 것이다.

• 한국측량학회지
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• 제25권2호
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• pp.117-131
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• 2007

최근 지형공간정보의 활용분야가 증가하면서 건축물 내부 공간구축에 있어서 더욱 현실화된 다양한 정보의 필요성이 증대되고 있으며, 건축물 대장 및 설계도면은 효과적인 건축물의 공간 모델링에 활용되고 있다. 건축물의 실감적 3차원 시각화는 컴퓨터 그래픽 분야에 속하는 기술이지만, 시각화와 더불어 건축물의 외부 및 내부에 대한 정보생성과 공간분석을 위해서는 GIS의 다양한 기능이 요구된다. GIS에서 건축물 내부의 3차원 시각화 및 공간분석을 위해서 데이터베이스(database) 구축과정에 많은 작업이 요구되며, 건축물 설계 CAD 도면의 레이어(layer)를 편집하는 등의 전처리 과정과 CAD 도면의 좌표를 지상좌표로 변환하는 georeferencing 과정이 필요하다. 본 연구에서는 건축물 내부공간을 상세하게 구축하기 위하여 CAD 도면을 이용하였고, CAD 도면을 효율적으로 편집하기 위하여 AutoCAD VBA를 이용하여 자동화를 추구하였다. 또한, GIS의 주요기능인 공간분석을 위하여 topology를 생성하였으며, CAD 도면상의 건축물을 지상좌표로 변환하기 위하여 georeferencing을 수행하였다. 3차원 건축물 데이터베이스 구축공정을 제시하고, Georferencing 결과의 정확도를 분석하기 위하여 수치지도와 GPS 측량 자료를 이용하였다. 이와 같이 구축된 건축물 모델을 이용하여 3차원 시각화 모델을 생성하였으며, 수치지도를 기준으로 georeferencing 결과를 이용하여 건축물 내부와 건축물 간의 이동경로 설정을 위한 네트워크 모델을 생성하였다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2003년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.1651-1654
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• 2003

The process equipment for handling high level radioactive materials, such as spent nuclear fuel, is operated within a sealed facility, called a hot cell, due to high radioactivity. Thus, this equipment should be maintained and repaired by remotely operated manipulator. In this study, to carry out the sale and effective maintenance of the process equipment installed in the hot cell by a servo type manipulator, a collision free motion planning method of the manipulator using virtual prototyping technology is suggested. To do this, the parts are modelled in 3-D graphics, assembled, and kinematics are assigned and the virtual workcell is implemented in the graphical environment which is the same as the real environment. The method proposed in this paper is to find the optimal path of the manipulator using the function of the collision detection in the graphic simulator. The proposed path planning method and this graphic simulator of manipulator can be effectively used in designing of the maintenance processes for the hot cell equipment and enhancing the reliability of the spent fuel management.

• 한국HCI학회논문지
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• 제1권2호
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• pp.1-8
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• 2006

본 논문은 새로운 햅틱 API인 "K-$Touch^{TM}$"의 개발에 관한 것으로 역/촉감 상호작용이 가능하도록 설계된 소프트웨어 아키텍처이다. K-$Touch^{TM}$는 햅틱 세부 기술을 잘 알지 못해도 응용분야를 쉽게 제작할 수 있도록 구성되어 있으며, 햅틱 기술을 개발하는 개발자가 쉽게 개발 내용을 추가할 수 있도록 구성되어 있다. 그래픽 하드웨어 기반의 핵심 역감 알고리즘을 기반으로 개발된 K-$Touch^{TM}$ API는 가상 환경을 구성하는 다양한 데이터 형식(2D, 2.5D depth(height field), 3D polygon 및 볼륨 데이터)에 대한 햅틱 상호작용을 가능하게 하고, 새로운 햅틱 알고리즘 및 장치 개발에 필요한 소프트웨어 확장성을 제공함과 동시에 사용자가 쉽고 빠르게 햅틱 응용분야를 개발할 수 있도록 설계되었다. 아울러 햅틱 감각의 중요 요소인 역감 및 촉감 상호작용을 위해 기존의 햅틱 SDK 및 API와 달리 역/촉감을 동시에 렌더링할 수 있는 알고리즘이 개발되었다. 본 논문에서 제안하는 새로운 햅틱 API의 효용성을 검증하기 위해 다양한 응용분야의 예를 구현하였다. 새로운 햅틱 API인 K-Touch는 사용자 및 연구자에게 보다 효율적으로 햅틱 연구를 진행 할 수 있도록 도움을 주는 툴킷(Toolkit)으로써 중요한 역할을 할 것으로 기대된다.

• 만화애니메이션 연구
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• 통권51호
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• pp.293-319
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• 2018

최근의 영화, 애니메이션, 드라마같은 영상 콘텐츠들은 기술과 장비의 발전에 힘입어 표현할 수 있는 영화적 상상의 영역을 빠른 속도로 넓혀가고 있다. 높아진 관객의 시각적 기대를 충족시키고 흥미진진한 스토리텔링과 환상적 세계를 구현하기 위해 서로 다른 기법간의 융합도 활발히 사용되어 지고 시각효과 및 영상 합성에 대한 리얼리티도 더욱 증대되고 있는 중이다. 그에 따라 최근의 컴퓨터그래픽스를 사용한 VFX중심의 영화들은 과거보다 더욱 복잡한 제작 프로세스를 가진다. 때문에 정교한 설계를 위해 기획 과정에서 '프리비즈'로 불리는 프리-비주얼라이제이션(Pre-visualization)의 중요성이 더욱 크게 대두되고 있다. 프리비즈는 영화나 애니메이션의 본 제작에 들어가기 전 기획단계에서 스토리나 연출아이디어에 대한 사전 시각화작업을 뜻한다. 오늘날 프리비즈는 컴퓨터그래픽스를 사용하여 3D애니메이션의 유형으로 구현이 되며 이러한 프리비즈를 3D animatied Pre-visualization이라고 한다. 추상적이고 모호한 감독의 생각들을 미리 3차원 환경에서 구체적으로 구현해 볼 수 있는 3D animatied Pre-visualization은 비주얼 스토리텔링의 막강한 수단으로써 현재 컴퓨터 그래픽을 광범위하게 사용하는 VFX 영화산업을 중심으로 활발히 사용되고 있고 프로덕션의 전반에 걸친 프리비즈의 역할도 과거에 비해 증대되었다. 그러나 그에 따른 프리비즈의 역할과 효용성에 관한 연구는 많지 않은 상태다. 이에 본 연구는 연구자가 제작에 참여한 3D animatied Pre-visualization의 제작사례를 중심으로 현재 VFX 영화 제작 시 활용되고 있는 프리비즈의 역할에 관해 연구를 진행하였다. 오늘날 세분화된 프리비즈의 역할을 스토리-비즈, 테크-비즈, 컨셉-비즈, 피칭-비즈, 포스트-비즈, 3D애니메틱스로 분류하고 각각의 역할에 관해 사례이미지와 함께 분석하였다. 이러한 역할에 관한 연구를 통해 프리비즈가 갖추어야하는 특성을 명확히 하였고 프로덕션에서 프리비즈의 활용이 불러오는 이점과 효용성에 관한 개념을 강화하였다. 본 연구는 국내 VFX영화 제작과정에서 프리비즈의 다양한 역할과 그에 따른 효용성에 대해 공감하여 프로덕션 전반에 걸친 활발한 사용을 유도하는 것에 의의가 있다.

• 정보처리학회논문지B
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• 제13B권3호
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• pp.295-300
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• 2006

집적 영상(Integral Imaging) 시스템은 사용자가 특수 안경을 착용하지 않고 3차원 입체영상을 볼 수 있도록 해주는 무안경식 양안시차 디스플레이 방식 중 한가지이다. 집적 영상 시스템은 3차원 정보를 조금씩 다른 방향에서 제한된 크기로 촬영된 이미지인 기초영상(Elemental Image)의 형태로 저장한다. 그리고 이런 이미지들을 다시 렌즈 어레이를 통해서 보여주어 사용자들로 하여금 3차원 정보를 얻을 수 있도록 한다. 이런 기초영상은 컴퓨터 그래픽을 이용해서 만들어낼 수도 있는데 이런 집적 영상 방식을 CG(Computer Generated) 집적 영상 시스템이라고 한다. 그리고 컴퓨터를 이용해 기초영상을 만드는 과정을 이미지 매핑(Image Mapping)이라고 한다. 이제까지 제안된 이미지 매핑 방식에는 PRR(Point Retracing Rendering), MVR(Multi-Viewpoint Rendering), PGR(Parallel Group Rendering) 등이 있다. 그러나 이런 방식들은 계산양이 많거나 렌즈 어레이 개수의 증가에 의해 생성 속도에 영향을 받는 단점이 있어, 아직 가상현실 같은 실시간 CG(Computer Graphics) 응용 분야에서 사용하기 어려운 문제가 있다. 따라서 본 논문에서는 기존의 방법에 비해 속도 향상을 이룬 VVR(Viewpoint Vector Rendering)이라는 향상된 이미지 매핑 방법을 제안한다. 먼저 VVR 개념을 설명한 후 VVR을 사용한 집적 영상 시스템을 구현하여 MVR 방법과 비교 분석한 실험결과와 추후 개선되어야 할 방향을 제시한다.

• Journal of Astronomy and Space Sciences
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• 제15권2호
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• pp.427-436
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• 1998

무궁화위성 $1{cdot}2$호와 앞으로 발사될 무궁화위성 3호의 원지점 궤도천이는 기본적으로 궤도평면을 바꾸는 타원궤도천이인데, 무궁화위성 $1{cdot}2$호의 경우는 고체추진제를 이용하여 천이궤도의 원지점에서 단 한번 분사함으로써 목표 표류궤도로 진입하는 AKM(Apoges Kick Motor)단계를 거치는 반면, 무궁화위성 3호는 액체추진제를 이용하영 원지점에서 여러번 분사를 통해 천이궤도를 바꾸어 나가면서 최종 표류궤도로 진입하는 LAE(Liquid Apogee Engine) 단계를 거치도록 계획되어 있다. 본 연구에서는 액체추진제를 사용한 정지궤도 진입방법과 추진제 제어방법을 연구하여 액체추진제를 사용한 정지궤도 진입 시뮬레이션 툴을 개발하였다. 정밀한 시뮬레이션을 위해 연세대학교 위성궤도공학연구실의 COWELL5 정밀궤도예측 프로그램을 토대로 기본설계를 했으며, 결과는 $STK/VO^{TM}$의 지상궤적 및 3차원 그래픽환경으로 실시간 구현이 가능하도록 했다.

• 디지털콘텐츠학회 논문지
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• 제17권1호
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• pp.23-31
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• 2016

본 논문은 3차원 환경에서 사용자의 몰입감을 높여주는 e-Book 콘텐츠를 효과적으로 제작하기 위한 입체 영상 저작도구를 개발한다. 제안하는 저작도구는 3차원 객체 편집, 입체 영상 그리고 영상 미디어 제작의 3가지 핵심 시스템으로 구성된다. 우선 객체 편집 시스템은 3차원 가상공간을 구성하는 다양한 객체들을 콘텐츠의 목적에 맞게 배치, 제작한다. 이때 상용 그래픽 저작도구를 활용하여 제작된 외부 모델들을 포함할 수 있는 효율적인 데이터 구조를 설계한다. 여기에 객체의 재질, 텍스쳐 등을 사용자가 원하는 형태로 수정, 편집이 가능하도록 한다. 그리고 셍성된 가상 장면을 입체 영상으로 제작하기 위한 입체 영상 시스템을 구현한다. 본 연구는 애너그리프 방법을 사용하여 사용자가 보다 쉽게 입체 영상 장면을 구현하고 사용할 수 있도록 한다. 이는 양안 카메라의 색상 변경 및 입체감 조절 기능 등을 포함한다. 마지막으로 제작된 입체 영상을 e-Book 콘텐츠에 효과적으로 활용 가능하도록 단일 영상 또는 동영상으로 제작하여 활용할 수 있는 영상 미디어 제작 시스템을 구현한다.

• 터널과지하공간
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• 제32권6호
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• pp.451-463
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• 2022

수직갱도에서 붕괴사고가 일어났을 때, 붕괴현장의 위험도를 신속하게 평가하는 것은 매우 중요하다. 사고현장에서 추가적인 붕괴 위험 때문에 인력을 투입한 직접적인 조사는 불가능하다. 수백 미터 심도를 갖는 수직갱도에서는 무선 신호의 한계와 와류 때문에 고속 라이다 센서를 장착한 드론을 이용한 조사가 불가능하다. 기존 연구에서는 견인방식을 이용한 단일채널 Lidar 센서를 3차원 형상화 장비가 구현되어 적용되었다. 관성(IMU)센서 데이터를 바탕으로 탐사시 발생하는 회전 운동과 진자운동에 대한 보정이 이루어졌고, 인접 측정데이터 간의 유사성 검토를 통해 정밀 보정을 수행하였으나 탐사 깊이가 깊어질수록 오차가 누적되는 현상이 발견되었다(Kim et al.(2020)). 본 논문에서는 다중채널 Lidar 센서를 적용하여 견인장치에 의해 상승이동하면서 연속적인 단면데이터가 수집되었다. 다중채널 Lidar의 방사 특성 때문에 발생하는 데이터 중첩성을 이용하여 동일 심도의 측정데이터 간의 유사성을 통해 회전운동을 정밀 보정하기 위한 기법이 적용되었다. 180 m 심도의 수직갱도에서 구현된 탐사장비를 이용하여 0~165 m 구간이 조사하여 수직갱도의 형상이 3차원 그래픽으로 재구성되었다.

• 만화애니메이션 연구
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• 통권31호
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• pp.57-89
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• 2013

애니메이션 도구가 아날로그 도구에서 디지털 저작도구로 바뀌면서 애니메이션의 비약적인 발전이 이루어졌다. 디지털 저작도구의 위상변화에 따라, 대학과 학원 등에서 디지털 저작도구의 교육에도 많은 변화가 생기게 되었다. 디지털 저작도구가 단순한 도구(tool)이라는 인식으로 인해 저작도구에 대한 연구가 부족하였으므로, 대학교육 현장에서 학생들의 디지털 저작도구에 대한 적응의 어려움과 체감난이도를 줄여보고자 이것에 대한 분석적 접근을 해보고자 한다. 아울러 애니메이션 종사자들의 사회적 문화적 변화와 초급자와 실무자의 재교육에 있어 디지털 저작도구의 효과적인 교육방안을 제안 한다. 이 도구는 지각적 지식과 서술적 지식을 동시에 가지고 있고 언어적 특징과 지식적 특징들을 가지기 때문에, 배우기도 힘들고 제대로 익히기 위해서는 전문적 수준의 컴퓨터그래픽지식을 배워야 한다. 그리고 창조적인 결과물을 제작하기 위해 저작도구 내에서 창의적인 시도를 하기도 한다. 또한 자기개발을 위해 사용자들은 커뮤니티를 형성해 정보를 교환하고 더 나아가 저작도구를 매개로한 구인구직시장을 형성하기도 한다. 이처럼 디지털 저작도구는 단순한 도구가 아니다. 그래서 저작도구에 대한 태도를 학구적으로 바꿀 필요가 있다고 생각한다. 그러나 이것이 긍정적인 측면만 가지고 있는 것은 아니어서 사용자들이 다루는 저작도구에 종속화되는 현상이 생기고 있으며, 저작도구를 맹신하거나 타 소프트웨어에 비판적인 입장을 갖게 되기도 한다. 기존에 저작도구에 관한 연구가 공학적 측면과 산업적 측면만으로 보는 경향이 많았는데, 이 논문을 통해서 인문학적 측면에서 사회/문화적 특징과 학술적인 의미를 찾고 교육적 차원에서 어떻게 접근하는 것이 옳은 것인지 조사 한다.