• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제16권6호
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• pp.689-699
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• 2013

로봇 원격조종 방법은 1:1, 1:N, N:1, 그리고 N:N의 다양한 방법이 있다. 오퍼레이터가 원격지 로봇을 제어하기 위해서는 로봇의 주변 상황, 모바일 장치의 충돌 가능성, 그리고 매니퓰레이터의 힘을 인지할 수 있어야 한다. 원격조종에서는 데이터 통신과 처리에 소요되는 시간에 따른 지연이 발생하는데, 이 시간 지연은 로봇의 충돌과 햅틱 기반 제어에 있어 양방향 힘 반영에 따른 매니퓰레이터의 바이브레이션과 과도한 힘 반영을 초래할 수 있다. N:N 제어 방식은 근래 개발 중인 조종 기술로 멀티 오퍼레이터가 멀티 로봇을 스위칭하면서 제어하는 구조를 가진다. 이 구조를 구현하기 위해서는 오퍼레이터가 어떤 로봇을 제어할 것인지, 또는 그 로봇의 어떤 장치를 제어할 것인지에 대한 스위칭 기능이 필요하며, 다수의 오퍼레이터가 함께 원격조종을 수행할 때에는 이 스위칭 알고리즘이 반드시 필요하다. 또한 오퍼레이터의 성향에 따라 조종 성향이 달라지므로 이를 일반화하기위한 방안도 요구된다. 본 논문에서는 다수의 로봇과 다수의 오퍼레이터가 원격으로 로봇들을 제어하여 작업을 수행할 수 있는 햅틱 기반 제어 환경을 구축하는 방안과 구현에 대하여 기술한다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2012년도 한국컴퓨터종합학술대회논문집 Vol.39 No.1(D)
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• pp.132-134
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• 2012

본 논문에서는 오디오 데이터를 분석하여 촉각 피드백을 출력할 수 있는 햅틱 라이브러리를 소개한다. 개발한 라이브러리는 안드로이드 플랫폼에서 동작하며, 어플리케이션에서 발생하는 오디오 신호를 이용하여 촉각 효과를 생성하므로, 기존 어플리케이션의 수정 없이 촉각 효과를 제공할 수 있다. 또한 복합적인 오디오 음원으로부터 사용자가 원하는 특정 주파수 대역을 선별하여 촉각 효과를 적용할 수 있다. 마지막으로 개발한 라이브러리를 레이싱 게임 및 음악감상 어플리케이션에 적용한 사례를 소개한다.

• 한국콘텐츠학회:학술대회논문집
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• 한국콘텐츠학회 2007년도 추계 종합학술대회 논문집
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• pp.881-884
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• 2007

논문에서는 물고기 객체의 형태를 VRML로 작성하고 이 객체의 형태와 움직임을 촉감을 통하여 사용자에게 제시하는 벙법을 제안한다. 제안된 기법은 정교한 외형을 위하여 물고기 객체를 3차원으로 모델링 하였고 이 객체는 VRML로 구축된 VR에 존재한다. VR에서 사용자와 프로그래밍 되어진 객체사이에 유연한 햅틱 작용을 위하여 촉감이 작용하도록 햅틱 이벤트를 발생시키고 이를 햅틱 디바이스와 연동시켰다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2012년도 한국컴퓨터종합학술대회논문집 Vol.39 No.1(C)
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• pp.382-384
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• 2012

뉴럴 네트워크 구조를 이용하여 새로운 햅틱 질감 모델링 방법을 제시하고, 실제 측정한 데이터를 이용해 이 방법을 검증하였다. 제시된 방법은 높은 주파수의 가속도 성분까지 성공적으로 모델링 하기 위해서 여러 개의 뉴럴 네트워크를 병렬적으로 이용하여 구현되었으며, 기존 방법에 비해서 새로운 물체의 질감을 모델링 하기가 간편하였다. 실제로 측정한 데이터로 교차 검증을 실시한 결과 물체의 표면에서 생성되는 가속도를 약 75 %의 correlation으로 재생하는 결과를 얻을 수 있었다.

• 한국HCI학회:학술대회논문집
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• 한국HCI학회 2006년도 학술대회 1부
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• pp.219-224
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• 2006

3 차원 입력 장치는 키보드나 마우스 같은 일반적인 입력 장치로는 받아 들이기 어려운 3 차원 입력을 사용자로부터 간편하고 직관적인 방법으로 받아들일 수 있다는 측면에서 활발히 연구 및 사용되고 있다. 또한 햅틱 장치는 가상 물체의 조작에 따른 시각적인 피드백 외에 가상 물체의 느낌을 피드백 힘을 통해 사용자에게 전달해 줌으로써 컴퓨터와 사용자간의 상호 작용에 큰 도움을 준다. 본 논문은 햅틱 피드백이 적용된 실시간 가변형 모델과 효과적인 3 차원 입력에 대한 기반 연구를 하고자 한다. 그리고 이에 대한 한 가지 사례로써 햅틱 장치를 이용한 가상 판화 시스템을 제작 한다. 가상 판화 시스템은 시각 처리 부분과 촉각 처리 부분, 그리고 사용자의 3 차원 입력을 돕는 인터페이스 부분으로 구성되어 있다. 시각 처리 부분은 3 차원 공간 상에서 사용자의 조각에 따른 판화 표면의 변형을 처리하며 촉각 처리 부분은 실제 판화를 제작할 때 느끼는 촉각을 햅틱 인터페이스를 이용하여 사용자에게 전달한다. 이를 위해 먼저 시각 처리 부분에서는 NURBS 기반의 자유 형상 변형 (FFD)기법을 이용하였는데 가상 조각도에 의한 물체 표면의 지역적인 변형을 구현하기 위해 조각도가 닿는 부분에 대해 기조 격자점 (control point)을 증가시켜 원하는 부분에 대한 지역적인 변화를 용이하도록 하였고 다음으로 촉각 처리 부분에서는 S-chain 모델을 이용하였는데 S-chain 모델을 객체 전체에 적용하지 않고 접촉이 일어날 경우 그 접촉점을 기준으로 S-chain 모델을 지역적으로 적용하는 방법을 고안하여 실제 구현에 이용하였다. 인터페이스 적인 측면에서 사용자의 3 차원 입력장치를 통한 인터렉션은 사용자로 하여금 보다 자유로운 입력을 허용하지만 이에 따른 깊이 지각 문제를 발생시킨다. 이러한 문제를 최소화 시키고 사용자의 깊이 지각을 강화시키기 위해 사용자에게 제공되는 시각적 자극을 변형시키고 다양한 정보를 제공하도록 하였다. 가상 판화 시스템은 가상 환경에서 사용자의 조작에 따른 다양한 결과물을 제작 및 출력해 볼 수 있도록 해준다. 또한 가상 환경에서 이러한 기반을 제공함으로써 가상 환경의 장점인 복사, 이동 및 영구 보존 특성을 동시에 얻을 수 있다. 본 논문은 이러한 작업을 위한 기반 기술로써 햅틱 및 가변형 모델, 3 차원 입력 장치에 대한 시각적 인터페이스에 대해 다루고 이 기반 기술을 바탕으로한 가상 판화 시스템의 구현에 대하여 논하고자 한다.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 제어로봇시스템학회 2003년도 ICCAS
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• pp.2676-2681
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• 2003

The Haptic Exploration Laboratory at The Johns Hopkins University is currently exploring many problems related to haptics (force and tactile information) in human-machine systems. We divide our work into two main areas: virtual environments and robot-assisted manipulation systems. Our interest in virtual environments focuses on reality-based modeling, in which measurements of the static and dynamic properties of actual objects are taken in order to produce realistic virtual environments. Thus, we must develop methods for acquiring data from real objects and populating pre-defined models. We also seek to create systems that can provide active manipulation assistance to the operator through haptic, visual, and audio cues. These systems may be teleoperated systems, which allow human users to operate in environments that would normally be inaccessible due to hazards, distance, or scale. Alternatively, cooperative manipulation systems allow a user and a robot to share a tool, allowing the user to guide or override the robot directly if necessary. Haptics in human-machine systems can have many applications, such as undersea and space operations, training for pilots and surgeons, and manufacturing. We focus much of our work on medical applications.

• 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.

• Journal of Multimedia Information System
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• 제8권4호
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• pp.277-284
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• 2021

Despite skepticism about commercial potential, the stereoscopic 3D cinema is still a form that any filmmaker can choose to employ for its aesthetics and its immersive potential. Based on a haptic illusion, the stereoscopic media content requires a new perspective different from the principle of 2D media content in terms of creation and acceptance. This paper examines the technical and aesthetic issues of stereoscopic 3D film production from the perspective of today's emerging realistic and immersive media through a case study. One of the key factors for successful content creation and research and development in stereoscopic 3D cinema is the combination of artistic principles together with technical mastering of the new image technology. The purpose of this paper is to outline the principal challenges and research topics in stereoscopic 3D cinema through a case study of stereoscopic 3D pilot film production for the 'User-Selective UHD Stereoscopic Media Service Platform' of the ETRI (Electronics and Telecommunications Research Institute). This paper intends to examine stereoscopic 3D filmmaking workflow and production methodologies, as well as technical elements and aesthetic issues.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제17권12호
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• pp.209-217
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• 2012

본 논문에서는 웹 브라우저에서 사용자가 직접 마우스를 사용하여 3차원 대칭형 도자기를 모델링하고 그 결과를 실시간으로 확인할 수 있는 새로운 시스템을 제안한다. 제안된 시스템의 가장 큰 특징은 3D에 대한 전문지식이 없는 일반인들도 쉽게 3D 물체를 생성할 수 있다. 그리고 부가적으로 값비싼 햅틱(haptic)이나 카메라와 같은 장비의 필요 없이 네트워크에 연결된 PC와 마우스만 있으면 이용할 수 있다. 제안된 시스템 개발을 위하여 가상현실과 3차원 그래픽을 위한 국제 표준 언어인 VRML/X3D 언어를 사용하였다. VRML/X3D는 다른 3D 그래픽과 달리 웹을 기반으로 만들어진 언어이기 때문에 사용자와 상호작용하며 가상공간을 탐색할 수 있는 특징이 있다. 이러한 특징과 함께 마우스를 사용한 3D 도자기의 완성도 높은 구현이라는 점에서 매우 유용하고 다른 도자기 모델링 시스템보다 우수한 성능을 나타내었다.

• 인터넷정보학회논문지
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• 제25권1호
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• pp.9-15
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• 2024

가상현실 기술의 대중화에 따라 가상환경과 사용자 간의 자연스럽고 효율적인 상호작용에 대한 수요가 높아지고 있다. 이러한 수요에 대응하는 솔루션 중 하나인 공중 조작(mid-air manipulation)은 사용자가 객체와 접촉하지 않은 상태에서 3차원 공간의 가상객체를 조작할 수 있도록 한다. 본 논문에서는 시각적으로 객체를 표현하고 객체의 무게에 대한 촉감 정보를 제공하면서 원격의 가상객체를 조작하는 데 초점을 맞췄다. 본 연구진은 사용자 손끝에 가상객체 무게에 대한 촉감 또는 진동 촉감 피드백을 제공할 수 있는 두 가지 유형의 착용 가능한 인터페이스를 개발했다. 가상객체 조작 중에 원격 객체 무게에 대한 지각을 평가하기 위해 인지 실험을 수행했다. 실험 결과는 촉감 정보 전달이 원격 가상객체 조작 중 무게 인지에 유의한 영향을 미친다는 것을 나타낸다.