• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 제어로봇시스템학회 2005년도 ICCAS
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• pp.1673-1678
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• 2005

This paper addresses both theoretical and experimental studies of the stability of haptic interfaces during the simulation of virtual Coulomb friction. The first objective of this paper is to present an analysis of how friction affects stability in terms of the describing function method and the absolute stability theory. Two different feedback methods are introduced and are used to evaluate the analysis: an active force feedback, using a motor, and a passive force feedback, using controllable brake. The second objective of this paper is to present a comparison of the theoretical and experimental results. The results indicate that the sustained oscillations due to the limit cycle occur when simulating friction with an active force feedback. In contrast, a passive force feedback can simulate virtual friction without the occurrence of instability. In conclusion, a hybrid active/passive force feedback is proposed to simulate a highly realistic friction display.

• 한국정보과학회논문지:컴퓨팅의 실제 및 레터
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• 제13권6호
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• pp.412-416
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• 2007

본 논문에서는 촉감 상호작용이 가능한 가상 전시공간을 제안한다. 제안하는 가상 전시공간은 3차원공간에서 3D 객체로 표현된 전시물들을 시각적으로 관람하고 전시물에 대한 정보를 습득할 수 있을 뿐 아니라 촉감을 통해서도 전시물을 체험할 수 있다. 본 논문에서 제안하는 햅틱 가상 전시공간은 시각, 청각, 촉각을 사용한 다양한 관람 방법을 제공한다. 전시물에 따라 재질의 변화를 두어 다양한 촉감을 제공하고, 전시물의 기능을 실제로 구현한 햅틱 드럼과 햅틱 피아노를 구현하였다. 햅틱 가상 전시공간은 사용자 인터페이스의 효율성을 높이기 위하여 화면 이동수단으로 햅틱 장치를 이용하였다. 햅틱 가상 전시공간은 사용자들의 상호작용을 위해 클라이언트 서버 구조로 네트워크 전송을 실시하고 사용자들의 존재감을 높이기 위해 사용자들을 아바타로 표현하였다. 추가적으로 햅틱 가상 전시공간을 현존하는 가상 전시공간 QTVR, VRML 시스템과 비교하여 성능분석을 실시하였다.

• 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.

• 대한전기학회논문지:시스템및제어부문D
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• 제50권5호
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• pp.211-217
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• 2001

In this paper, we have developed the 6 DOF force display system to be based on the single PC. The system is composed of the force display device, the force reflecting rendering algorithm and the high-speed controller. The previous systems had a problem, that must adopt high performance workstation or 2-PC in order to control the graphics speedily and stably. In this paper, it is possible to improve the problem as to develop its exclusive controller and new rendering algorithm. The proposed new rendering algorithm is based on the Proxy algorithm, which can convert information of the position, the velocity, and the haptic information into the force-data. Especially, as to use the proxy algorithm, we can construct dynamical virtual-environment with the elasticity, the viscosity, the mass, and the friction force. As the result of the experiment, we found that our system has much superior characteristics than some other haptic interfaces, because it can control of 30,000 polygon model constructed virtual object with 1[kHz] haptic interrupt cycle and 20[Hz] graphic interrupt cycle in the single PC based system.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제23권7호
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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.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2000년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.729-734
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• 2000

This paper proposes virtual-magnetic system by a force-reflecting interface to drive a ultrasonic motors(USMs) To approach virtual magnet in graphic the 6 dDOF force-reflecting interfaces provides force feedback to users as if I is magnetic-force, So users can feel real magnet Effectively to display the magnetic-force we need the interface with specific characteristics such as low inertia almost zero friction and very high stiffness As an actuator for the interface the USMs have many good advantage satisfied these conditions over conventional servo motors. To estimate capability of this virtual-magnetic system we did an experiment of magnetism based on coulomb's law when Coulmb's low apply this experiment it is vey conformable to real magnet

• 한국컴퓨터그래픽스학회논문지
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• 제11권4호
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• pp.39-44
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• 2005

인터랙티브 컴퓨터 게임과 컴퓨터 애니메이션에서, 유관절체의 움직임을 직관적으로 제어하도록 하는 것은 어려운 문제로 인식되고 있다. 이런 분야에서는 대부분 움직임의 대상이 되는 캐릭터가 많은 관절로 연결되어 있는데, 이때 각 관절을 사용자의 의도대로 쉽게 조종할 수 있도록 해주는 인터페이스를 디자인하기가 어렵기 때문이다. 본 논문에서는 자유도(DOF)가 높은 캐릭터의 움직임을 제어하기 위해 오랫동안 인형극에서 사용되고 있는 마리오넷 조종 기법[5]을 응용한 마리오넷 시스템을 제안하고자 한다. 우리는 가상 마리오넷 시스템을 물리기반 모델링과 햅틱 인터페이스를 기반으로 구현하였고, 이 시스템을 통해 높은 자유도를 가지는 유관절체 캐릭터의 복잡한 움직임을 쉽게 생성해낼 수 있었다. 그리고 사용자에게 햅틱 포스 피드백을 줌으로써 더욱 정교한 마리오넷을 조작이 가능하도록 하였다. 이 시스템을 일반적인 유관절체에 적용한다면 다양한 움직임을 쉽고 빠르게 생성할 수 있을 것이다.

• 대한인간공학회지
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• 제16권2호
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• pp.101-122
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• 1997

Our recent work on virtual environments and virtual displays is reviewed, including our efforts to establish the Virtual Environment Research, Interactive Technology, And Simulation (VERITAS) facility and our research on spatial hearing. VERITAS is a state-of -the-art multisensory facility, built around the ${CAVE}^{TM}$ technology. High-quality 3D audio is included and haptic interfaces are planned. The facility will support technical and non-technical users working in a wide variety of application areas. Our own research emphasizes the importance of auditory stimulation in virtual environments and complex display systems. Experiments on auditory-aided visual target acquistion, sensory conflict, sound localization in noise, and loxalization of speech stimuli are discussed.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2001년도 춘계학술대회논문집B
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• pp.158-163
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• 2001

Operators suffer much difficulty in manipulating micro/nano-sized objects without the assistance of human interfaces, due to the scaling effects in micro/nano world. This paper presents a micro manipulation system based on the teleoperation techniques which enables the operators to manipulate the objects with ease by transferring both human motion and manipulation skill to a micromanipulator. An experimental setup consisting of a micromanipulator operated under stereo-microscope with the help of intelligent user interface provides a tool that can be used to visualize and manipulate micro-sized 3D objects in a controlled manner. The key features of a micro manipulation system and control strategies using teleoperation techniques for handling micro objects are presented. Experimental results demonstrate the feasibility of this system in precisely controlling trapping and manipulation of micro objects based on teleoperation techniques.

• 전자통신동향분석
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• 제39권2호
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• pp.12-23
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• 2024

The Metaverse industry is developing rapidly, and related technologies are being actively improved. Tools such as controllers, keyboards, and mouses are used to interact in the Metaverse, but they are not natural and intuitive interfaces to resemble real-world interactions. Immersive interaction in a Metaverse space requires the engagement of various senses such as vision, touch, and proprioception. Moreover, in terms of body senses, it requires a sense of body ownership and agency. In addition, eliciting cognitive and emotional empathy based on non-verbal expression, which cannot be suitably conveyed to the digital world, requires higher-level technologies than existing emotion measurement solutions. This diversity of technologies can converge to build an immersive realistic Metaverse environment. We review the latest research trends in technologies related to immersive interactions and analyze future development prospects.