• 대한산업공학회지
• /
• 제41권5호
• /
• pp.461-469
• /
• 2015

The aim of this study is to find out the user's needs of a 3D hand gesture interface in the smart home environment. To find out the users' needs, we investigated which object the users want to use with a 3D hand gesture interface and why they want to use a 3D hand gesture interface. 3D hand gesture interfaces are studied to be applied to various devices in the smart environment. 3D hand gesture interfaces enable the users to control the smart environment with natural and intuitive hand gestures. With these advantages, finding out the user's needs of a 3D hand gesture interface would improve the user experience of a product. This study was conducted using a diary method to find out the user's needs with 20 participants. They wrote the needs of a 3D hand gesture interface during one week filling in the forms of a diary. The form of the diary is comprised of who, when, where, what and how to use a 3D hand gesture interface with each consisting of a usefulness score. A total of 322 data (209 normal data and 113 error data) were collected from users. There were some common objects which the users wanted to control with a 3D hand gesture interface and reasons why they want to use a 3D hand gesture interface. Among them, the users wanted to use a 3D hand gesture interface mostly to control the light, and to use a 3D hand gesture interface mostly to overcome hand restrictions. The results of this study would help develop effective and efficient studies of a 3D hand gesture interface giving valuable insights for the researchers and designers. In addition, this could be used for creating guidelines for 3D hand gesture interfaces.

• 한국게임학회 논문지
• /
• 제17권6호
• /
• pp.113-120
• /
• 2017

최근 가상현실 기술의 발전으로 가상의 3D 객체와 자연스러운 상호작용이 가능하도록 하는 사용자 친화적인 손 제스처 인터페이스에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 그러나 대부분의 연구는 단순하고 적은 종류의 손 제스처만 지원되고 있는 실정이다. 본 논문은 가상환경에서 3D 객체와 보다 직관적인 방식의 손 제스처 인터페이스 방법을 제안한다. 손 제스처 인식을 위하여 먼저 전처리 과정을 거친 다양한 손 데이터를 이진 결정트리로 1차 분류를 한다. 분류된 데이터는 리샘플링을 한 다음 체인코드를 생성하고 이에 대한 히스토그램으로 특징 데이터를 구성한다. 이를 기반으로 학습된 MCSVM을 통해 2차 분류를 수행하여 제스처를 인식한다. 본 방법의 검증을 위하여 3D 블록을 손 제스처를 통하여 조작하는 'Virtual Block'이라는 게임을 구현하여 실험한 결과 16개의 제스처에 대해 99.2%의 인식률을 보였으며 기존의 인터페이스보다 직관적이고 사용자 친화적임을 알 수 있었다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
• /
• 제16권4호
• /
• pp.117-123
• /
• 2016

본 논문에서는 사용자의 손가락 제스쳐를 인식하여 증강현실(Augmented Reality) 환경에서 3D 객체를 조작하기 위한 핸드-제스쳐 인터페이스를 구현한다. 구현된 핸드-제스쳐 인터페이스는 입력된 실 영상으로부터 손 영역을 추출하고, 사용자의 핸드 제스쳐에 의한 핸드 마커에 의해서 증강 객체를 생성한다. 그리고 사용자 제스쳐에 상응하는 3D 객체 조작은 손 영역의 면적 비율, 손가락 개수, 손 영역 중심점의 변화 등의 상관 관계를 분석하여 수행한다. 구현된 증강현실 3D 객체 조작 인터페이스의 성능 평가를 위해서는 OpenGL로 3D 객체를 제작하고, OpenCV 라이브러리를 기반으로 C++언어를 사용하여 핸드 마커 및 제스쳐 인식의 모든 처리 과정을 구현하였다. 그 결과, 각 사용자 핸드-제스쳐 명령-모드별 평균 인식률이 90%이상으로 성공적인 인터페이스 기능을 보였다.

• 한국콘텐츠학회논문지
• /
• 제10권5호
• /
• pp.20-28
• /
• 2010

본 논문에서는 증강현실 환경에서 등장하는 3차원 공간상의 객체를 카메라와 손을 사용하여 조작할 수 있는 인터페이스를 제안한다. 일반적으로 3차원 움직임을 검출하기 위해서 마커를 사용하지만, 이러한 경우에는 객체를 등록하기 위해서 마커가 영상 내에 있어야 하며 추가적인 장비를 사용함으로서 몰입감의 저하를 초래한다. 이것을 극복하기 위해서 본 연구에서는 손을 하나의 평면으로 변환하고 손 모양의 변화를 검출하여 마커를 대체하는 방법을 제안한다. 또한 조명으로 인한 손의 색상 변화에 따른 객체의 등록 위치 변화를 칼만 필터를 적용하여 추적하였다. 실험결과, 제안한 알고리즘은 손의 원활한 움직임에 의한 객체의 3차원 조작이 가능함을 보였다.

• Archives of Plastic Surgery
• /
• 제46권4호
• /
• pp.303-310
• /
• 2019

Background Prosthetic hands with a myoelectric interface have recently received interest within the broader category of hand prostheses, but their high cost is a major barrier to use. Modern three-dimensional (3D) printing technology has enabled more widespread development and cost-effectiveness in the field of prostheses. The objective of the present study was to evaluate the clinical impact of a low-cost 3D-printed myoelectric-interface prosthetic hand on patients' daily life. Methods A prospective review of all upper-arm transradial amputation amputees who used 3D-printed myoelectric interface prostheses (Mark V) between January 2016 and August 2017 was conducted. The functional outcomes of prosthesis usage over a 3-month follow-up period were measured using a validated method (Orthotics Prosthetics User Survey-Upper Extremity Functional Status [OPUS-UEFS]). In addition, the correlation between the length of the amputated radius and changes in OPUS-UEFS scores was analyzed. Results Ten patients were included in the study. After use of the 3D-printed myoelectric single electromyography channel prosthesis for 3 months, the average OPUS-UEFS score significantly increased from 45.50 to 60.10. The Spearman correlation coefficient (r) of the correlation between radius length and OPUS-UEFS at the 3rd month of prosthetic use was 0.815. Conclusions This low-cost 3D-printed myoelectric-interface prosthetic hand with a single reliable myoelectrical signal shows the potential to positively impact amputees' quality of life through daily usage. The emergence of a low-cost 3D-printed myoelectric prosthesis could lead to new market trends, with such a device gaining popularity via reduced production costs and increased market demand.

• 한국게임학회 논문지
• /
• 제13권5호
• /
• pp.43-54
• /
• 2013

최근 3차원 분야의 지속적인 발전으로 인해 보다 사실적이고 실감나는 영상을 경험할 수 있게 되었고 게임과 같은 다양한 응용분야에서 활용가능하게 되었다. 특히 가상환경에서의 객체들과 상호작용하며 이를 제어하는 증강현실 분야에 많은 발전을 가져왔다. 본 연구는 한 대의 카메라를 활용한 가상 양시점화 방법을 통해 3차원 공간의 객체를 제어하는 3차원 사용자 인터페이스를 제안한다. 이를 위해 임의의 두 카메라 위치 사이의 변환 정보를 담고 있는 호모그래피(homography) 행렬을 계산하고, 한 대의 카메라에서 얻은 2차원 손 좌표, 호모그래피 행렬 그리고 카메라의 투영행렬을 이용하여 3차원 좌표의 복원을 수행한다. 이러한 방법을 통해 보다 정확하고 빠른 3차원 정보를 얻을 수 있게 된다. 이는 두 대의 카메라를 동시에 구동할 때보다 연산량이 감소하여 실시간 처리에 효과적일 수 있으며 경제적인 부담도 줄일 수 있는 장점을 가지고 있다.

• 한국HCI학회논문지
• /
• 제2권2호
• /
• pp.53-59
• /
• 2007

3D/가상환경 애플리케이션을 위한 3D 인터랙션에 관한 연구는 이동(navigation), 선택(selection), 조작 (manipulation), 시스템 제어(system control)와 같은 기본적인 4가지 형태의 상호작용으로 정의하고 광범위하게 연구되어 왔으며, 일반적으로 현실세계나 가상환경에서 작은 물체라도 상호작용하기에 적합한 기술로 여겨져 왔다. 그러나 이러한 비직관적인 상호작용 방법은 최근 산업계에서 필요시 되고 있는 가상 훈련이나 가상 디자인/사용성 평가 시스템과 같이 사용자가 도구나 장치를 사용하여 간접적으로 물체를 조작해야 하는 비직관적인 상호작용 방법이 아닌, 자신의 손으로 직접 물체를 만지거나 조작할 수 있는 직관적인 상호작용 방법이 필요한 고품질, 고정밀 애플리케이션을 지원하기에는 적합하지 않은 방법이었다. 따라서 본 연구에서는 직관적이며 자연스러운 상호작용을 지원하기 위한 방법으로 고정밀 핸드 조작과 사실적 역.촉감을 제공하는 장갑형 핸드 인터페이스 장치 및 햅틱 장갑 장치와 6자유도 햅틱 장치로 구성된 핸드 햅틱 인터페이스를 제시하고자 한다.

• 한국CDE학회논문집
• /
• 제21권1호
• /
• pp.20-30
• /
• 2016

Recently immersive virtual reality (VR) becomes popular due to the advanced development of I/O interfaces and related SWs for effectively constructing VR environments. In particular, natural and intuitive manipulation of 3D virtual objects is still considered as one of the most important user interaction issues. This paper presents a comparative study on the manipulation and interaction of 3D virtual objects using different interfaces and interactions in three VR environments. The comparative study includes both quantitative and qualitative aspects. Three different experimental setups are 1) typical desktop-based VR using mouse and keyboard, 2) hand gesture-supported desktop VR using a Leap Motion sensor, and 3) immersive VR by wearing an HMD with hand gesture interaction using a Leap Motion sensor. In the desktop VR with hand gestures, the Leap Motion sensor is put on the desk. On the other hand, in the immersive VR, the sensor is mounted on the HMD so that the user can manipulate virtual objects in the front of the HMD. For the quantitative analysis, a task completion time and success rate were measured. Experimental tasks require complex 3D transformation such as simultaneous 3D translation and 3D rotation. For the qualitative analysis, various factors relating to user experience such as ease of use, natural interaction, and stressfulness were evaluated. The qualitative and quantitative analyses show that the immersive VR with the natural hand gesture provides more intuitive and natural interactions, supports fast and effective performance on task completion, but causes stressful condition.

• 한국안전학회지
• /
• 제9권3호
• /
• pp.22-27
• /
• 1994

For the $\beta$=1 specimen with constant thickness, Crack growth rate is smoothly increasing in the a-N curve. On the other hand for $\beta$=2 specimen with various thickness, the inflection point is observed in crack growth rate near the thickness interface. da/dN before the inflection point is increased, and da/dN after the point is decreased, compared to the $\beta$=1 specimen. da/dN near the thickness interface is approached zero. The descending point was observed earlier as $\beta$ increased. Considering the relation between da/dN and λ, the crack propagation rates for the case of $\beta$ =1 incrased almost linearly, however, the crack propagation rates for $\beta$=2,3 decreased more rapidly near the thickness interface. Additionally, the decreased point in da/dN for $\beta$=3 is farther from the thickness interface than the case for $\beta$ =2.

• 대한전기학회:학술대회논문집
• /
• 대한전기학회 2007년도 심포지엄 논문집 정보 및 제어부문
• /
• pp.219-221
• /
• 2007

Recent changes to ubiquitous computing requires more natural human-computer(HCI) interfaces that provide high information accessibility. Hand-gesture, i.e., gestures performed by one 'or two hands, is emerging as a viable technology to complement or replace conventional HCI technology. This paper deals with hand-posture recognition. Hand-posture database construction is important in hand-posture recognition. Human hand is composed of 27 bones and the movement of each joint is modeled by 23 degrees of freedom. Even for the same hand-posture,. grabbed images may differ depending on user's characteristic and relative position between the hand and cameras. To solve the difficulty in defining hand-postures and construct database effective in size, we present a method using a 3D hand model. Hand joint angles for each hand-posture and corresponding silhouette images from many viewpoints by projecting the model into image planes are used to construct the ?database. The proposed method does not require additional equations to define movement constraints of each joint. Also using the method, it is easy to get images of one hand-posture from many vi.ewpoints and distances. Hence it is possible to construct database more precisely and concretely. The validity of the method is evaluated by applying it to the hand-posture recognition system.