• 방송공학회논문지
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• 제22권5호
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• pp.589-599
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• 2017

본 논문은 후각실험에 사용되는 향기에 대한 신뢰성을 검증하기 위한 연구로 MPEG-V(ISO/IEC 23005) 표준을 활용한 후각효과 재현 시스템을 소개한다. 구현된 시스템을 활용하여 실험 참여자들에게 두부장착교시장치(Head Mounted Display: HMD)를 착용시킨 상태에서 향기와 향기객체 이미지의 일대일 매칭, 향기와 다수의 향기객체 이미지 매칭, 그리고 발향장치와 피험자와의 거리별 선호도 분석을 실시하였다. 실험 결과 분석을 통해 후각도구로 커피, 코코아, 바나나, 복숭아 향기를 실험에 적합한 향기로 선정하였다. 매칭 정확도가 높았던 커피 향기의 경우 발향장치와 참여자 사이의 거리가 10~20cm인 경우가 30cm보다 이미지 매칭에 더 효과적이었다. 향후 본 연구를 통해서 선정된 향기를 사용하여, 가상현실 콘텐츠의 몰입감 및 현장감 향상을 위한 후각 연구를 진행할 것이다.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제3권4호
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• pp.389-398
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• 2000

본 연구에서는 PDS시스템 -HMD와 기타 VDU-이 가상환경에서 인체에 어떠한 영향을 미치는가를 조사하였다. 연구에 관련된 실험은 HMD나 VDU를 착용하고 한시간 정도의 3차원 게임을 한 결과를 분석하였다. 정량적인 측정 및 분석 도구로는 SSQ와 RSSQ, 실험전후의 자세 테스트, 그리고 시각 테스트가 실행되었다. 실험 결과는 피 실험자간의 개인적 차이는 있지만 자세 안정성 테스트 결과와 SSQ 와 RSSQ TS 간의 관계가 크다는 것을 알 수 있었다. HMD의 SSQ, RSSQ 의 TS는 VDU의 TS 보다 1.5배 높았고, 특히 넓은 시야를 가진 MRG 3C의 TS는 SS를 일으킬 가능성이 2배나 많았다. 시뮬레이터의 통제 정도에 따른 Sickness 정도를 조사하기 위하여 수동적 환경과 능동적 환경에서 실험한 결과 PDS간 유의성은 보이지 않았으며 같은 환경의 반복적인 경험을 통하여 sickness유발 가능성이 감소할 것이라는 가정도 유의성이 크지 않았다. 방향감각 상실 증상군과 안구운동 불편 증상군의 TS가 높게 나타났으며 또한 RSSQ를 통하여 긴장/당황증상군의 TS도 높게 나타났다. 이는 가상환경에 노출시 개인적 두려움도 sickness 가능성을 유발하고 있다고 유추할 수 있었다.

• 한국컴퓨터그래픽스학회논문지
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• 제28권3호
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• pp.113-123
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• 2022

광선 추적 기반의 렌더링은 래스터화 기반의 렌더링보다 훨씬 더 사실적인 이미지를 생성한다. 하지만 넓은 시야와 높은 디스플레이 갱신 속도를 요구하는 헤드 마운티드 디스플레이(HMD) 시스템을 대상으로 이를 구현할 때에는 여전히 많은 연산량으로 인하여 부담스럽다. 또한, HMD 화면에 고품질 이미지를 표시하기 위해서는 시각적으로 성가신 공간적/시간적 앨리어스를 줄이기 위해 픽셀당 충분한 수의 광선 샘플링을 수행해야 한다. 본 논문에서는 최근 Kim 등[1]이 제시한 선택적 포비티드 광선 추적법을 확장하여 주어진 HMD 시스템에서 고전적인 Whitted-스타일 광선 추적 수준의 렌더링 효과를 효율적으로 생성해주는 실시간 렌더링 기법을 제안한다. 특히, GPU의 광선 추적 하드웨어를 통한 가속과 시간 제한을 둔 렌더링 방법의 결합을 통하여 고속의 HMD 광선 추적에 적합한 사람의 시각 시스템에 매우 효율적인 적응적 광선 샘플링 방법을 제안한다.

• 예술인문사회 융합 멀티미디어 논문지
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• 제6권4호
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• pp.31-40
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• 2016

최근 다양한 가상현실 구현 장치 중 HMD(Head Mounted Display) 기반의 가상현실 구현 기술이 주목받고 있다. 전 세계의 주요 IT관련 회사들의 VR(Virtual Reality) HMD의 연구 개발의 참여로 VR HMD의 대중화 가능성을 높게 평가받고 있다. 특히, 높은 스마트폰 보급률에 따라 스마트폰을 활용하는 VR HMD 제품의 수요가 늘어나고 있으며, 이에 따라 스마트폰 환경에서의 고품질 가상현실 콘텐츠 제작이 요구되고 있다. 본 논문은 VR HMD에서의 스테레오스코픽 3D 깊이 값 적용에 연구 목적을 둔다. 이를 위해 VR HMD의 파라미터 값을 측정하고, 측정한 값을 바탕으로 광학 시스템을 분석하였다. NPP(Native Pixel Parallax) 계산을 바탕으로 좌/우 영상의 시차에 의해 가상 깊이로 환산하였다. 환산된 깊이 값을 적용한 스테레오스코픽 이미지를 제작하고, VR HMD에서 적용하였다. 본 논문은 가상현실 내의 깊이 값을 구현하는 고품질의 VR HMD 콘텐츠 제작 분야에 정량적 자료로 활용될 것으로 기대된다.

• 한국광학회지
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• 제29권1호
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• pp.19-27
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• 2018

일반적으로 광학계의 물체거리가 변하면 배율이 변하게 된다. 본 논문에서는 일반적인 이중 가우스(double-Gauss) 형태의 광학계에서 조리개를 기준으로 조리개 앞쪽에 위치한 렌즈군과 조리개 뒷쪽 렌즈군을 광축 방향으로 독립적으로 평행하게 이동하여 물체거리에 따라 배율과 상면이 고정되는 광학계를 제안하고 설계하였다. 이러한 광학계는 전방시현장치(head-up display, HUD), 두부장착디스플레이(head-mounted display, HMD) 등의 투사 광학계에 물체거리의 변화에 따라 상 크기가 변화하지 않도록 하여 전방시현장치 또는 두부장착디스플레이에서 초점 조절(focusing) 시에 화각이 변하지 않도록 하였다. 또한 반도체 칩과 IC 회로기판을 연결하는 와이어(wire)의 상태를 검사하는 과정에서 검사장비가 위 아래로 움직여서 물체거리가 변해도 광학계의 배율이 변하지 않도록 하여 고속검사가 가능할 수 있도록 별도 영상 처리를 시스템적으로 생략할 수 있었다. 본 논문에서 가우스 괄호법(Gaussian bracket method)을 이용하여 원하는 사양을 만족하도록 각 군의 이동량을 구해서 배율과 상면이 고정되도록 하였다. 초기 설계를 진행한 후, 최적화는 광학 설계 프로그램인 시놉시스(Synopsys)를 사용하였다.

• 한국컴퓨터그래픽스학회논문지
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• 제30권4호
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• pp.31-39
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• 2024

본 연구는 산림치유를 위해 가상현실 시스템을 적용하여 멀미를 줄이고, 몰입감을 높이기 위해 다감각 요소를 사용하였다. 가상현실 시스템을 적용하는 데 있어 멀미를 줄이는 수단으로 다감각적 요소를 사용하면서 더욱 몰입감 있는 경험을 제공하려 한다. 이를 위해 바람과 향기를 이용한 촉각과 후각 장치를 개발하여 사용하였다. Unity3D의 HDRP(High Definition Render Pipeline)을 사용하여 프로그램을 개발했고, HMD(Head Mounted Display)시스템과 non-HMD(non-Head Mounted Display)시스템을 구축하여 시각적 움직임으로 멀미를 유발하는지 확인하였다. 향기를 맡을 수 있게 후각 장치와 바람을 맞는 듯한 촉각을 주기 위해 에어서큘레이터(Air circulator)를 배치하였고 이를 통해 후각과 촉각이 가상현실 산림치유 시스템에 대한 만족도에 영향을 끼치는지 확인하기 위해 실험을 설계하였다. 실험결과 촉각 장치는 멀미를 줄이는 것에 유의미한 결과를 얻었으나, 개발된 후각 장치가 피험자에게 멀미를 줄이는 것에 대한 유의미한 결과를 얻지 못하였다.

• 한국HCI학회논문지
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• 제4권2호
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• pp.9-16
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• 2009

최근 3차원 입체 디스플레이에 대한 관심이 증가하고 있다. 무안경식 다시점 입체 디스플레이(Multiple-view Autostereoscopic Display)는 관찰자가 셔터 글래스(Shutter glasses)또는 HMD(Head Mounted Display)와 같은 특별한 장치를 착용하지 않고도 여러 시점(Multiple-view)에서 입체 영상을 볼 수 있어 가상현실(Virtual Reality), 모바일, 3D TV 등의 분야에서 각광 받고 있다. 하지만, 디스플레이 설계 시 정해진 거리와 시역 내에 관찰자가 위치해 있어야만 입체 영상을 볼 수 있다는 문제점이 있다. 본 연구에서는 무안경식 다시점 입체 디스플레이 시스템을 구축하여 이 시스템에서 관찰자의 시점 변경에도 실시간으로 자연스러운 3차원 입체 영상을 보여 주기 위한 효율적인 GPU기반 렌더링 기법을 제안한다.

• 산업공학
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• 제16권2호
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• pp.149-155
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• 2003

The focus of this study is to investigate how personal display systems - a VDU (Visual Display Unit) and an HMD (Head Mounted Display) physiologically affect the body in virtual environments, and to evaluate differential effects of using the VDU and the HMD on physiological responses to mental stressful tasks (virtual reality flight simulation). As physiological variables, autonomic measures (heart rate, blood pressure), immune cells (leukocyte, neutrophil, lymphocyte), and hormones (catecholamine) were measured before and after experiments. Physiological data were measured in order to compare a level of mental stress on the VDU and the HMD. Increments in blood pressure (systolic (p<0.05), diastolic (p<0.1)), norepinephrin (catecholamine) (p<0.005), and neutrophils (p<0.2) of the group using the HMD showed a significant difference with the group using the VDU. Although, the heart rate was not statistically significant between two environments, differences of them quietly increased on the HMD more than on the VDU.

• 전자통신동향분석
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• 제31권4호
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• pp.13-22
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• 2016

다수의 미디어와 기술 시장 보고서가 2016년을 가상현실(Virtual Reality: VR) 기술이 대중화되는 원년으로 전망하고 있다. 착용형 디스플레이는 컴퓨터로 시뮬레이션되는 가상의 콘텐츠 세계와 현실의 사용자를 연결하는 대표적인 VR 인터페이스 장치이다. 일정 수준 이상의 사용성을 제시하는 데에 필요한 기술의 진입 장벽이 낮아지면서 다양한 소비자 제품들의 시장 출시가 진행 중이고, 주요 업체들은 킬러 콘텐츠 발굴과 함께 새로운 산업 생태계 구축에 역량을 집중하고 있다. 선도적인 연구그룹들은 차세대 가상/증강현실(VR/AR) 인터페이스의 구현 목표를 가볍고 휴대성이 우수한 안경형 디스플레이에 두고 있으며, 모니터 및 키보드와 마우스를 벗어난 다양한 입출력 기술을 개발하고 있다. 본고에서는 VR 시장의 중심이 되고있는 완전몰입형 디스플레이(Head Mounted Display: HMD) 현황을 정리하고, 향후 AR 시장으로의 확대에 기반이되는 안경형 디스플레이(Eye Glasses-type Display: EGD) 기술의 연구개발 동향을 정리한다.

• 반도체디스플레이기술학회지
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• 제18권4호
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• pp.116-119
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• 2019

User interface/experience and realistic game manipulation play an important role in virtual reality first-person-shooting game. This paper presents an intuitive hands-free interface of gaming interaction scheme for FPS based on user's gesture recognition and VR controller. We focus on conventional interface of VR FPS interaction, and design the player interaction wearing head mounted display with two motion controllers; leap motion to handle low-level physics interaction and VIVE tracker to control movement of the player joints in the VR world. The FPS prototype system shows that the design interface helps to enjoy playing immersive FPS and gives players a new gaming experience.