• 한국HCI학회:학술대회논문집
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• 2008.02a
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• pp.78-84
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• 2008

This paper presents a fast modeling technique of virtual pottery using force feedback based on a circular sector element method. Previous techniques for simulating deformable objects such as finite element method (FEM) are limited in real-time haptic rendering due to their complexity and expensive computational cost. In our model, circular sector elements which fully represent features of pottery's shape are closely gathered and piled together. This allows efficient deformable object modeling through a decrease in the number of elements and reducing computational cost.

• 한국HCI학회:학술대회논문집
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• 2006.02a
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• pp.244-250
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• 2006

본 논문에서는 촉각지원 네트워크 협업 테스트베드의 구현을 소개한다. 네트워크 촉감 상호작용을 위한 효율적인 실험 환경을 구축하기 위해서는 네트워크 제약 조건들을 정밀하게 조절하는 것이 가능하면서 사용자가 직접 경험을 통해서 현실감의 정도를 느낄 수 있어야 한다. 제안된 촉각지원 네트워크 협업 테스트베드는 본 요구사항을 만족시키기 위하여 두 대의 Phantom Omni 디바이스를 마스터 슬레이브 구조로 연결하고 FreeBSD (dummynet) 기반의 네트워크 에뮬레이터를 포함한다. 본 네트워크 에뮬레이터는 다양한 환경의 네트워크 시나리오를 지원하기때문에 촉감 상호작용의 질과 네트워크 간의 상관성 파악 및 네트워크 제약 보상 기법의 검증에 적용될 수 있다. 본 논문에서는 한 예로써 이를 기반으로 UDP 가 TCP 보다 촉감 상호작용에 더 적합한 프로토콜임을 보이는 실험을 소개하고 현실감있는 촉각지원 네트워크 협업 시스템을 위한 네트워크의 요구 조건을 살펴본다.

• Proceedings of the Korea Multimedia Society Conference
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• 2002.11b
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• pp.478-481
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• 2002

가상환경을 이용한 다양한 응용분야에서는 체감에 의한 실재감을 처리하는 것이 요구되고 있다. 체감의 효과를 표현하기 위한 일반적인 형태는, PhanTom에서 사용 가능한 햅틱 라이브러리를 사용하지만, 고비공과 처리 속도 문제 때문에 그 사용의 한계를 가진다. 본 논문에서는 햅틱 렌더링의 근본적인 문제인 실시간 렌더링 문제를 극복하기 위한 비선형 보간에 의한 근사 방법을 제안한다. 제안하는 방법은 하이브리드 접근 방식으로, 캐릭터에 작용하는 동역학적 움직임을 햅틱 효과 생성을 위하여 기하학적으로 재구성함으로써 체감효과 생성에 필요한 시간을 최소화 할 수 있다. 본 논문의 결과로는 캐릭터의 빈번한 제어에서 발생되는 체감 효과를 빠르게 생성할 수 있음을 보이며, 안정적이면서 그럴 듯한 효과를 생성할 수 있음을 보인다.

• Journal of Institute of Control, Robotics and Systems
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• v.16 no.6
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• pp.553-558
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• 2010

In this paper, we proposed a teleoperation scheme of unmanned grounded vehicle to improve telepresence. Especially, bilateral control architecture for transmitting realistic steering feeling to the remote driver is investigated. System architecture of the teleoperated remote vehicle is introduced with visual, auditory and kinesthetic haptic channel. Several bilateral control architectures are proposed for transmitting remote steering feeling, and subject tests are done to evaluate the performance. Position-force bilateral control architecture with returning torque compensation algorithm shows best performance.

• Journal of the Korea Society of Computer and Information
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• v.23 no.7
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• pp.49-56
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• 2018

Virtual object weight perception is an important topic, as it heightens the believability of object manipulation in immersive virtual environments. Although weight perception can be achieved using haptic interfaces, their technical complexity makes them difficult to apply in immersive virtual environments. In this study, we present a visual pseudo-haptic feedback system that simulates and depicts the weights of virtual objects, the effect of which is weight perception. The proposed method recognizes grasping and manipulating hand motions using computer vision-based tracking methods, visualizing a Force Arrow to indicate the current lifting forces and its difference from the standard lifting force. With the proposed Force Arrow method, a user can more accurately perceive the logical and unidirectional weight and therefore control the force used to lift a virtual object. In this paper, we investigate the potential of the proposed method in discriminating between different weights of virtual objects.

• Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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• 2000.11a
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• pp.60-63
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• 2000

In this study, efficient force reflection algorithm is developed for the Haptic Display by using a proxy concept and friction model. When there are not any contacted obstacles the proxy is following human operator's command trajectory in the 3D virtual space. But when the operator's command trajectory is locating inside of the object, the proxy is constrained by the surface of the object. Here only with the information of the proxy position and operator's command trajectory at every time step, we can calculate the reflection force and its orientation. To display the friction force between two virtual stiff material which are sliding against each other, modified Karnopp's friction model is used. In the friction model, a damping term and a Stribeck effect term are included to display the relative velocity effect and stick-slip effect at the very low relative velocity region respectively.

• 한국HCI학회:학술대회논문집
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• 2007.02a
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• pp.578-584
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• 2007

사용자는 햅틱 장비를 통해 촉감을 느낄 수 있다. 하지만 일반적인 햅틱 장비들은 바닥에 고정된 형태이고, 또한 장치의 크기가 제한되어 있으므로, 제한된 작업공간을 가진다. 이로 인해 사용자들은 햅틱 장비의 작업공간보다 작은 물체 혹은 작업공간에 맞게 축소된 물체만을 느낄 수 있다. 이러한 햅틱 장비의 한계를 극복하고자, 햅틱 장비와 이동형 로봇을 결합한 이동형 햅틱 디스플레이를 제안한다. 이동형 햅틱 디스플레이를 위한 시스템 구성을 소개하고, 이동형 로봇의 움직임을 조종하기 위한 새로운 알고리즘을 제안한다. 이러한 이동형 햅틱 디스플레이를 사용하면 사용자는 햅틱 장비의 작업공간보다 큰 물체를 느낄 수 있으며, 가상 환경을 자유롭게 이동하면서 햅틱 피드백을 받을 수 있다.

• 한국HCI학회:학술대회논문집
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• 2007.02a
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• pp.58-63
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• 2007

본 논문은 현미경이나 카메라 영상 등의 실시간 영상을 이용한 변형체(deformable object)의 햅틱 렌더링을 구현하는 방법에 관한 것이다. 이는 저속으로 변형하는 물체의 영상정보를 실시간으로 추출하여, 그에 대한 영상처리를 통해 변형과 이동에 대한 위치 정보를 제공함으로써 이루어진다. 물체에 변형이 가해지면 카메라를 통해 컴퓨터로 그 영상이 전송되며 얻어진 영상은 스네이크 알고리즘의 영상처리 과정을 거쳐 이차원 모델 구현을 위한 위치정보를 제공한다. 이 가상모델에 대한 햅틱 렌더링을 구현하여 햅틱장치에 힘 피드백을 주게 되며, 안정적인 햅틱 렌더링의 구현을 위해 보간법(interpolation) 및 보외법(extrapolation)을 적용하여 모델과 햅틱장치간의 샘플링 문제를 해결한다. 그래픽 렌더링 또한 구현하여 조작의 용이함을 제공한다.

• 한국HCI학회:학술대회논문집
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• 2007.02a
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• pp.435-439
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• 2007

본 연구에서는 기존의 펜형 장치에 진행된 촉감 연구들이 진동이나 역감의 제시에 그쳤던 것에 반해, 더욱 일반화된 펜형 장치에 상징적 의미를 포함한 정보를 전달할 수 있는 촉감 패턴을 생성하는 방법을 제시한다. 상징성이 강한 시각적 아이콘을 촉감 패턴으로 변환하기 위해 점에서 이미지와 의미를 연상해 내는 별자리의 구성방식을 분석하여 이미지를 점으로 간략화하고, 촉감 제시 장치의 핀과 연동시켜 패턴화하였다. 아울러 본 연구의 효용성을 검증하기 위해 펜형 장치를 사용하는 PDA 응용 프로그램인 스케쥴러를 개발하여 생성한 촉감 패턴을 적용하였다. 본 연구는 임의적 배치 형태인 점자와 달리 촉감 패턴 자체가 상징성을 가질 수 있다는 점에서 일반인이 더욱 직관적으로 사용할 수 있다는 장점이 있으며 향후 적용한 응용 프로그램으로 사용성에 대한 검증이 필요하다. 또한 그 응용으로 일반적인 OS용 아이콘을 촉감화하거나 시각 장애인과 일반인이 모두 사용할 수 있는 Caller ID서비스, 게임 등 여러 가지 방향으로 활용할 수 있다.

• 한국HCI학회:학술대회논문집
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• 2007.02a
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• pp.70-75
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• 2007

본 논문은 연결정보(connectivity) 및 미리 계산된 계층적 데이터 구조(hierarchical data structure)를 이용하지 않는 그래픽 및 햅틱 렌더링 알고리즘을 제안한다. 제안된 알고리즘은 점 기반 그래픽 표현(point-based graphic representation) 기법을 이용하여 3차원 자유 곡면을 생성한다. 생성된 점 기반 곡면 물체와의 햅틱 상호작용을 위해 그래픽 하드웨어(GPU)에 접근하여 점 기반 곡면에서 생성된 깊이 이미지(depth image)를 이용하여 햅틱 상호작용에 필수 요소인 충돌검출(collision detection) 및 반력 연산(contact force computation)을 수행한다.