• 문화기술의 융합
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• 제4권1호
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• pp.27-32
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• 2018

최근 AR 기반 스토리텔링을 위한 체험학습 콘텐츠가 많이 개발되고 있는 추세이다. 본 논문에서는 3D프린터를 활용하여 체험학습의 흥미와 재미를 더할 수 있는 스토리기반의 성장형 콘텐츠를 개발하고자 한다. 3D프린터를 활용하여 출력한 캐릭터는 개인 기념품으로 소장함으로써 그 가치를 상승시킬 수 있고, 성장형 콘텐츠를 통해 지역문화와 역사 그리고 관광 생태 체험을 함으로써 이해와 재미를 증진시킬 수 있어 교육 효과를 향상시킬 수 있다. 본 연구의 목적은 체험학습 할 지역의 문화와 생태에 대해 오브젝트 스마트 디바이스에서 가상으로 생성시켜 성장과정을 거친 후 3D 프린터를 활용하여 결과물을 개인 기념품으로 출력함으로써 교육 효과를 높일 수 있는 체험 학습용 콘텐츠 애플리케이션을 개발하는 것이다. 개발된 체험 학습용 콘텐츠 어플리케이션은 학생 및 관광객을 대상으로 관광 정보 제공 및 학습용 콘텐츠로 활용 할 수 있으며, 3D프린팅 기술을 통해 다양한 콘텐츠 개발을 하기 위한 새로운 원동력이 될 수 있다.

• 한국해양공학회지
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• 제27권3호
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• pp.22-28
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• 2013

This paper suggests a navigation information display system that is based on augmented reality technology. A navigator always has to confirm the information from marine electronic navigation devices and then compare it with the view of targets outside the windows. This "head down" posture causes discomfort and sometimes near accidents such as collisions or missing objects, because he or she cannot keep an eye on the front view of the windows. Augmented reality can display both virtual and real information in a single display. Therefore, we attempted to adapt AR technology to assist navigators. To analyze the outside view of the bridge window, various computer image processing techniques are required because the sea surface has many noises that disturb computer image processing for object detection, such as waves, wakes, light reflection, and so on. In this study, we investigated an analysis module to extract navigational information from images that are captured by a CCTV camera, and we validated our prototype.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2006년도 하계종합학술대회
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• pp.685-686
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• 2006

Recently, various AR-based product design methodologies have been introduced. In this paper, we propose technologies for enhancing robust augmentation and immersive realization of virtual objects. A robust augmentation technology is developed for various lighting conditions and a partial solution is proposed for the hand occlusion problem that occurs when the virtual objects overlay the user' hands. It provides more immersive or natural images to the users. Finally, vibratory haptic cues by page motors as well as button clicking force feedback by modulating pneumatic pressures are proposed while interacting with virtual widgets. Also our system reduces gabs between modeling spaces and user spaces. An immersive game-phone model is selected to demonstrate that the users can control the direction of the car in the racing game by tilting a tangible object with the proposed augmented haptic and robust non-occluded visual feedback. The proposed methodologies will be contributed to the immersive realization of the conventional AR system.

• 한국컴퓨터그래픽스학회논문지
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• 제28권3호
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• pp.31-43
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• 2022

최근, 메타버스는 다양한 분야에 적용될 수 있는 플랫폼으로서 그 영역을 급격히 넓히고 있다. 특히 다수의 사용자가 3차원 공간에서 상호작용 할 수 있는 기능은 VR/AR 기반의 교육 콘텐츠를 더욱 진보된 개념으로 활용할 수 있도록 해준다. 공학교육 특성상 3차원 물체를 기반으로 이루어지는 경우가 많다. 3차원 물체의 경우 2차원 동영상이나 문서를 통하여 설명하기 어렵고, 물체가 변하는 과정이 포함될 경우 더욱 표현이 어려워진다. 메타버스의 3차원 공간은 실시간 렌더링을 기반으로 하여 이러한 어려움을 개선해 줄 수 있다. 공학교육의 또 다른 특징은 실제 눈에 보이지 않는 요소가 많다는 점이다. 전자기장, 자기장, 힘 등 물체의 움직임에는 관여하나 눈에 보이지 않기 때문에 학습 난이도를 높이는 주된 이유가 된다. 이러한 문제 또한, 메타버스 공간에서 시각적으로 표현이 가능하기에 학습에 도움을 줄 수 있다. 본 논문에서는 공학교육을 위한 메타버스 플랫폼 구축 결과와 이를 기반으로 제작된 실시간 강의 콘텐츠를 설명하고, 적용한 결과와 강의 평가에 대해 다룬다. 총 9개의 메타버스 콘텐츠를 활용한 강의가 진행되었으며, 90%의 긍정적인 강의 평가 결과를 얻을 수 있었다.

• 한국컴퓨터그래픽스학회논문지
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• 제25권3호
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• pp.115-122
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• 2019

본 연구에서는 사용자 참여를 유도하는 가상공간 스토리 북을 기획하고 구현하여 연구 실험 하였다. 구현한 스토리북은 시나리오를 진행하기 위해서 사용자가 적극적으로 시나리오상의 미션을 수행해야 시나리오가 진행이 되는 것이다. 가상공간 스토리 북의 시나리오를 진행하는 절차는 다음과 같다. 첫 번째, 프로젝션으로 가상공간을 구현한다. 두 번째, 시나리오에 맞추어 사용자는 실제 물체를 가져와 가상의 공간에 실제 물체를 삽입한다. 세 번째, 실제 물체와 대응되는 3D모델이 증강한다. 마지막으로 사용자는 증강된 이미지와 실제 물체를 자유롭게 제어함으로 가상공간에서 이루어지는 시나리오를 체험한다. 구현한 결과물은 3명의 5살 어린이들에게 유저 스터디를 진행하였다. 실험에 참여한 어린이는 가상공간 스토리북을 매우 잘 이해하는 모습을 보였으며 실제 물체를 가상의 공간에 집어넣는 과정을 이해하는 모습이 관찰되었다. 또한 어린이는 현실과 가상을 혼돈하지 않고 실제 물체와 가상 이미지를 구분하는 모습을 확인할 수 있었다. 결과적으로 가상공간 스토리 북을 통해 가상의 공간위에 실제 물체를 증강시키는, 방식을 가진 가상공간 스토리북의 가능성을 확인 할 수 있었다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제23권9호
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• pp.1104-1109
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• 2019

홀로그램을 이용한 비즈니스 활동이 유사홀로그램을 이용한 활용이 많이 제시되고 있다. 이에 본 연구에서는 최대 3면 혹은 4면을 이용한 유사 홀로그램에 대한 개요를 살펴보며, 콘텐츠로서 건물을 3D(dimension) 모델링을 통해 제작된 결과물을 활용하여 홀로렌즈에서부터 유사 홀로그램을 위한 건축물 표현에 관하여 다루고자 한다. 또한 모델링의 단점인 실사 모습을 반영하기 위해서 실제 건물의 표면을 사진촬영을 통해 3D 모델에 반영함으로써 객체의 3D 표현감을 향상시키는 방안을 제시한다. 실질적인 건물을 AR/VR/MR 등 가상의 공간에서 보여지는 여러 방법들 가운데 홀로그램을 통해 공간상에 가상으로 볼 수 있도록 한다. 본 연구를 통해 건축물 혹은 문화재 등 다양한 소재를 홀로그램으로 실감 표현이 향상될 것이다.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제15권4호
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• pp.425-438
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• 2012

본 논문에서는 컴퓨터 비전 기술 기반으로 사용자의 손 움직임과 가상객체 사이의 자연스러운 상호작용을 위한 증강현실 시스템을 제안한다. 기존의 증강현실 시스템은 마커를 이용하거나 트랙커 같은 센서를 직접 조작해야 했기 때문에 사용자에게 불편함을 제공한다. 우리는 이러한 문제점을 해결하기 위해서 손 움직임을 증강현실 시스템에 적용한다. 또한 가상객체의 움직임에 물리적 현상을 적용하여 현실감을 부여한다. 제안한 시스템은 마커를 이용하여 기하학적 정보를 얻어 가상의 공이 움직이는 가상공간, 벽돌 등의 시스템 환경을 구성하였으며, 사용자의 손 움직임은 테이핑을 통하여 특징점을 추출하여 정보를 얻는다. 이 특징점을 이용하여 손 위에 가상 평면을 안정적으로 정합한다. 가상의 공의 움직임은 포물선 방정식을 이용하여 기본적으로 포물선 움직임을 보이고, 평면 또는 벽돌에 충돌이 발생할 경우에는 가상 공의 위치와 평면의 법선벡터를 이용하여 가상 공의 움직임을 보였다. 실험을 통해 충돌 시 발생되는 잘못된 공의 위치에 대해 보정되는 과정을 보였고, 증강된 가상객체의 떨림과 수행속도에 대해 마커를 이용한 시스템과 비교하여 제안한 시스템으로 대체할 수 있다는 것을 확인하였다.

• 한국게임학회 논문지
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• 제8권2호
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• pp.85-96
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• 2008

최근 실감형 게임 (augmented game) 이라는 새로운 게임 장르에 대한 연구가 다양하게 시도되고 있으며 실감형 게임이란 사용자가 실제 환경을 돌아다니며 컴퓨터에 의해 만들어진 가상의 적 또는 물체를 이용하여 진행하는 게임이다. 실감형 게임은 게이머에게 새로운 즐거움을 제공할 수 있지만 비싼 가격의 'backpack' 시스템을 이용하기 때문에 일반 게이머에게 저렴한 가격에 게임을 제공하치가 어렵다. 이를 위해 모바일 기기의 카메라를 이용한 실감형 게임들이 다양하게 제안되고 있지만, 가상의 적을 실제 공간에 접목하기 위해 대부분 색상 마커나 패턴 마커를 이용하기 때문에 마커가 미리 설치 되어 있는 장소에서만 게임이 가능한 단점을 가지고 있다. 본 논문에서는 흥미도가 높고 가격 부담없는 게임을 제공하기 위해 기존의 갤러그를 실감형 게임에 접목한 모바일 기기에서의 실감형 갤러그를 소개한다. 실감형 갤러그는 모바일 화면상에서 실제 환경에 가상의 적을 접목하기 위해 실제 환경에 있는 물체를 그대로 이용하여, 크기분변의 특징변환(SIFT)와 유클리디언 거리(Euclidean distance)를 이용하여 물체를 인식한다. 가상의 적은 이식된 특정 물체의 주위에 임의로 출현하며, 게임흥미도를 높이기 위해 여러 개의 특정 물체를 이용하고, 게이머는 가상의 적이 출현하는 특정 물체에 모바일 기기를 직접 움직여 공격한다. 결론적으로 실감형 갤러그는 모바일 카메라에 의해 입력받은 실제 환경 과 모바일 기기에 의해 자동으로 생성원 가상의 적 사이의 상호작용 (interaction) 을 제공하는 새로운 게임 패러다임(paradigm) 을 통하여 게이머에게 가격 부담없는 새로운 즐거움을 제공할 것이다.

• 방송공학회논문지
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• 제24권5호
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• pp.849-858
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• 2019

최근 컴퓨터 그래픽 기술과 영상 처리 기술의 발달로 현실의 공간 및 물체 정보를 3차원 데이터로 표현하는 포인트 클라우드 기술에 관한 관심이 증대되고 있다. 특히, 포인트 클라우드 기술은 공간 정보를 정밀하게 제공할 수 있어 AR (Augmented Reality)/VR (Virtual Reality), 자율 주행 자동차 분야 등 높은 관심을 받고 있다. 그러나 기존의 2차원 영상보다 많은 데이터가 필요로 되는 3차원 포인트 클라우드 콘텐츠를 사용자에게 서비스하기 위해서는 다양한 기술 개발이 요구된다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 국제 표준화 기구인 MPEG (Moving Picture Experts Group)에서는 효율적인 압축 및 전송 방안에 대해 논의를 진행 중이다. 본 논문에서는 기존의 MPEG-DASH (Dynamic Adaptive Streaming over HTTP)-SRD (Spatial Relationship Description) 기술의 확장을 통해 3차원 포인트 클라우드 콘텐츠의 영역 분할 전송 방안을 제안하고, 네트워크 상황뿐 아니라 사용자의 요구에 따라 선택적으로 품질 파라미터를 결정할 수 있도록 MPEG-DASH 표준에서 정의한 시그널링 메시지에 품질 파라미터를 추가로 정의한다. 또한, ROUTE (Real time Object delivery Over Unidirectional Transport)/DASH 기반 이종망 환경의 검증플랫폼을 설계하고, 결과를 통해 제안한 기술의 타당성을 확인한다.

• 디지털콘텐츠학회 논문지
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• 제11권2호
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• pp.243-251
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• 2010

본 논문에서는 2개의 입력영상장치를 통해 출력영상장치에 투영되는 실물 객체의 3D 정보를 추출하여 가상의 공간에 실물 객체를 위치한다. 객체는 모두 각 객체간 상호 3D 정보 및 위치정보를 인식함으로써 충돌처리를 유효화 시킨다. 본 논문에서 제안한 실물 객체의 3D 정보 추출 및 충돌처리는 객체간 상호작용에 있어 가장 기본적인 문제이기 때문에 증강현실에 있어서 무엇보다 선결해야 할 문제이다. 따라서 제안된 시스템에서는 이 문제를 해결하여 가상 공간에 존재하는 모든 객체간의 충돌을 유효화 시킴으로써 사용자의 현실감과 몰입감을 증대시킴을 목적으로 한다.