• 한국컴퓨터그래픽스학회논문지
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• 제23권5호
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• pp.39-49
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• 2017

본 연구는 HMD 사용자와 Non-HMD 사용자가 같은 공간에서 함께 행동하면서 다양한 경험과 높은 현존감을 이끌어낼 수 있는 비대칭 가상현실(asymmetric VR) 콘텐츠의 핵심 요인과 활용 방안을 제안한다. 제안하는 asymmetric VR 콘텐츠의 핵심은 사용자들이 HMD 착용 유무에 상관없이 사용자가 콘텐츠에 참여하는 범위, 환경을 폭넓게 반영하여 모두가 가상현실에 몰입하고, 새로운 경험을 이끌어내는 것이다. 이를 위해 본 연구는 asymmetric VR 콘텐츠 제작에 필요한 핵심 요인으로 HMD 사용자와 Non-HMD 사용자의 역할관계, 사용자들에게 제시되는 시점 그리고 사용자들 간의 대화를 통한 의사소통 구조를 정의하였다. 이를 기반으로 보조형 asymmetric VR 콘텐츠와 협력형 asymmetric VR 콘텐츠를 직접 제작하는 과정을 통해 핵심 요인을 검증하였다. 마지막으로 제안한 asymmetric VR 콘텐츠에서의 현존감, 경험을 검증하고 활용 방안을 분석하기 위하여 참가자들을 대상으로 한 설문 실험을 진행하였다. 설문 결과 asymmetric VR 콘텐츠의 목적과 이를 체험하는 사용자들간의 핵심 요인들을 명확히 구분하고, 정의한다면 모든 사용자가 만족하는 현존감과 함께 콘텐츠가 제시하는 독립적인 경험을 제공받을 수 있음을 확인하였다.

• 한국항행학회논문지
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• 제15권2호
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• pp.326-333
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• 2011

본 연구는 공간적 정보의 청각적 제시 가능성을 확인하기 위해 머리전달함수(head-related transfer function: HRTF)를 통해 생성된 3D사운드를 가상공간상 대상 위치의 직각형태(orthogonal pattern), 혹은 대각형태(diagonal pattern)의 조합으로 배열하여 투시장치(See-Through HMD)로 증강현실을 경험하고 있는 사용자 과제수행의 정확성과 반응시간을 측정하였다. 본 연구에서 실시한 실험들의 결과를 종합하면, 3D 사운드로 대상의 위치 정보를 제시할 때는 사용자로부터의 방향은 직각으로 위치시키는 정보 배열이 정확성을 확보할 수 있고, 또한 가상적 깊이를 이용하여 정보를 배열하는 것도 그 깊이를 구분할 수 있으나 정확성이 떨어짐을 확인하였다. 특히 보다 현실적인 과제 상황에서의 수행을 비교하기 위해 설계된 이중과제(dual task)를 하는 동안 제시된 청각자극 조건에서도 이러한 정확성과 반응시간의 차이가 마찬가지로 나타났다. 이런 결과를 통해 3D사운드로 대상의 위치와 같은 공간적 정보를 제시 가능한 최적의 배열 형태를 제안하는데, 이는 어떤 패턴으로 정보를 구조화하여 제시하느냐에 따라 청각적 위치 정보 제시의 성공 여부가 결정된다는 것을 의미한다.

• 스마트미디어저널
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• 제4권4호
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• pp.111-119
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• 2015

다양한 HMD(Head Mounted Display)의 등장으로 입체영상 제작은 VR(Virtual Reality)기술을 접목 가능하게 되었고 체감형, 몰입형 영상콘텐츠 제작의 활성화에 기여하고 있다. VR기반 영상콘텐츠는 애니메이션과 게임으로 시작하여 실사영상에 이르기까지 엔터테인먼트산업 전반으로 활용성을 넓혀가고 있으며 동시에 VR 영상콘텐츠 제작을 위한 솔루션 개발도 탄력을 받고 있다. 그러나 기존의 제작 솔루션 중 고정된 양안카메라 기반촬영은 사용자의 양안시차가 고정된다는 한계점을 가지고 있다. 이것은 제작자가 연출하고자 하는 표현을 제한할 뿐만 아니라 사용자입장에서의 시야조건이 고려되지 않아 입체감과 공간감을 충분히 느끼지 못할 수 있다. 본 논문은 실사 VR 영상콘텐츠 제작에서 발생하는 컨버전스 포인트(Convergence Point) 조절의 한계를 입체영상 제작의 후반작업 기술을 통하여 해결하고자 한다. 입체영상 후반작업에서 컨버전스 포인트 조절에 대한 유효성을 양안시차의 시각화를 통하여 분석하고 게임엔진에 적용하여 컨버전스 포인트가 사용자 임의로 조절 가능하도록 구현한다.

• 전자공학회논문지
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• 제54권1호
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• pp.165-170
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• 2017

웹 3D 기술은 과학, 의료, 공학 그리고 멀티미디어 가시화의 경험을 시뮬레이션하기 위해 사용될 수 있다. 웹 환경에서 3D 가상현실은 운영체제 등에 관계없이 사용될 수 있으며, 가상현실은 3차원 컴퓨터에 의해 생성된 현실적인 영상, 음향과 다른 감각을 표현하고 사람들과의 사용작용을 원활하게 하기 위해 사용될 수 있다. 특히 가상현실에 참여하는 사람들은 몰임하여 객체를 조작할 수도 있고, 원하는 목표를 위해 단계별 행동을 실행할 수 있다. 일반적으로 웹 환경에서 3D 상호작용 콘텐츠를 정의한 ISO 국제표준인 X3D를 이용하여 가상현실 공간을 생성한다. 본 논문에서는 X3D 가상현실 공간에서 스테레오 렌더링을 논의하고, HMD VR을 위한 새로운 X3D 노드를 제안한다. 제안한 노드들은 X3D 웹 브라우저인 X3DOM에 의해 가시화되었다.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제8권10호
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• pp.1293-1305
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• 2005

본 논문에서는 HMD(head mounted display) 하단에 눈동자의 움직임 영상을 취득할 수 있는 USB 카메라를 부착한 후, 3차원 1인칭 슈팅(first Person shooting) 게임에서 게임 캐릭터의 시선방향을 눈동자 움직임에 의해 조작하는 방법을 제안한다. 본 논문에서 제안하는 방법은 다음과 같이 세 부분으로 구성된다. 첫 번째는 입력 영상으로부터 눈동자의 중심 위치를 실시간 영상 처리 방법으로 추출하는 부분, 두 번째는 HMD 모니터상의 임의 지점을 쳐다볼 때 추출된 눈동자의 위치 정보와 모니터상의 응시 위치 사이의 기하학적인 연관관계를 결정하는 캘리브레이션 부분, 그리고 마지막은 캘리브레이션 정보를 기반으로 모니터 상의 최종적인 응시 위치를 결정하고, 이 정보에 의해 게임상의 3차원 뷰(view) 방향을 조정하는 부분으로 구성된다. 실험 결과, 본 논문의 방법에 의해 손이 불편한 사용자에게 게임을 즐길 수 있는 기회를 제공하고, 게임 캐릭터와 게임 사용자의 시선 방향을 일치시킴으로서 게임의 흥미와 몰입감을 증가시키는 결과를 얻을 수 있었다.

• 정보처리학회논문지B
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• 제12B권4호
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• pp.465-472
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• 2005

본 논문에서는 HMD(Head Mounted Display) 하단에 눈동자의 움직임 영상을 취득할 수 있는 USB 카메라를 부착한 후, 3차원 1인칭 슈팅(First Person Shooting) 게임에서 게임 캐릭터의 시선방향을 눈동자 움직임에 의해 조작하는 방법을 제안한다. 본 논문에서 제안하는 방법은 다음과 같은 3부분으로 이루어져 있다. 첫 번째는 입력 영상으로부터 눈동자의 중심 위치를 실시간 영상 처리 방법으로 추출하는 부분, 두번째는 HMD 모니터상의 임의 지점을 쳐다볼 때 추출된 눈동자의 위치 정보와 모니터상의 응시 지점사이의 기하학적인 연관관계를 결정하는 캘리브레이션 부분, 그리고 마지막은 캘리브레이션 정보를 기반으로 모니터 상의 최종적인 응시 위치를 결정하고 이 정보에 의해 게임상의 3차원 뷰 방향을 조정하는 부분으로 구성되어 있다. 실험 결과 본 논문의 방법에 의해 손이 불편한 사용자에게 게임을 즐길 수 있는 기회를 제공하고, 게임 캐릭터와 게임 사용자의 시선 방향을 일치시킴으로서 게임의 흥미와 몰입감을 증가시킬 수 있는 결과를 얻음을 알 수 있었다.

• 한국컴퓨터그래픽스학회논문지
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• 제28권5호
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• pp.1-11
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• 2022

게임엔전은 실감형 콘텐츠를 제작하는 데 있어서 최소한의 시각적 품질 보증과 함께 멀티 플랫폼 등의 지원으로 개발시간 단축 등 효율적인 콘텐츠제작이 가능하다는 이점이 있다. 최근 게임엔진은 가상현실 HMD(Head Mounted Display)를 활용하는 실감형 콘텐츠를 쉽고 빠르며 효과적으로 제작할 수 있는 다양한 기능들을 제공하고 있다. 따라서, 본 연구는 게임을 비롯하여 콘텐츠제작 산업 분야에서 많이 활용되는 유니티와 언리얼 게임엔진을 중심으로 오큘러스 퀘스트 2 HMD를 활용한 가상현실 콘텐츠제작에서의 개발환경에 관한 비교연구를 수행한다. 먼저 각 엔진이 제공하는 최소한의 기능과 설정이 포함된 가상현실 템플릿 프로젝트를 기반으로 오큘러스 퀘스트 2 HMD와 전용 컨트롤러를 활요하여 개발환경을 구축하는 기본 설정 과정을 비교한다. 다음으로 가상환경에서 상호작용할 수 있는 간단한 체험환경을 제시하고 전용 컨트롤러를 활용하기 위한 개발환경과 오큘러스 퀘스트 2에서 제공하는 손 추적기능을 통해 실제 손을 직접 활용하는 개발환경 구축과정을 엔진별로 비교한다. 이러한 과정을 통해 가상현실 개발환경을 구축하는 기본적인 처리 과정을 이해함과 동시에 엔진이 가지는 특징과 차이를 확인하여 다양한 실감형 콘텐츠제작에 응용할 수 있는 연구로 활용하고자 한다.

• 만화애니메이션 연구
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• 통권47호
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• pp.1-29
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• 2017

360도 가상현실은 오래전부터 상용되고 있던 기술이었으나 HMD(Head Mounted Display)와 같은 기기의 발전과 가상현실의 영상을 제어하고 실행시키는 하드웨어의 발전으로 최근에 가상현실의 제작이 전 세계적으로 활발하게 진행되는데 360도 영상의 제작은 기존의 영상제작과는 다른 연출 방식을 요구하고 사용자를 위한 연구가 진행되고 있다. 가상현실 영상은 몰입성, 현재성과 상호작용을 요구하는 플랫폼을 지향하기 때문에 이에 맞는 영상문법이 필요하다. VR에서 사용자는 연출자가 만들어 놓은 세계를 자유롭게 감상할 수 있으며 본인의 관심대상에 집중할 수 있는 장점이 있다. 하지만 이것은 또한 연출자에게 내러티브의 진행과 전달하고자 하는 영상에 집중할 수 있게 하는 장치를 개발하고 설치할 필요성을 요구한다. 연출자에게는 영상을 전달하는 다양한 방법들 가운데 쇼트의 구성을 이용할 수 있는데 본 고에서는 이 쇼트의 구성을 통한 연출기법을 어떻게 효과적으로 360도 가상현실에서 적용시킬 수 있는지에 대해 연구하고자 한다. 현재의 가상현실 연출방식은 기존 영상제작 방식을 많이 따르고 있으며 쇼트구성도 마찬가지이다. 다만 360도 가상현실에서는 전통적인 3인칭 시점의 롱테이크 기법이나 블로킹 기법을 주된 연출구성으로 이용하지만 여전히 쇼트구성의 한계를 느끼고 있다. 또한 사용자가 HMD 트레킹을 이용하여 인터렉티브하게 360도 화면을 시청할 수 있는 반면에 쇼트의 구성과 쇼트의 연결은 기존 영상문법과 마찬가지로 연출자에게 절대적으로 의존하고 있다. 본 연구에서는 이러한 영상문법도 VR 영상의 상호작용의 특징인 사용자가 원하는 시점에 쇼트의 구성과 같은 영상문법을 자유롭게 변경할 수 있는지를 연구하고자 언리얼 엔진이라는 게임 툴을 사용하여 3D 애니메이션을 제작하고 블루프린트(Blueprint)라는 언리얼엔진의 비주얼 스크립팅을 가지고 트리거(Trigger)라는 노드로 조건의 참과 거짓을 구분시키는 장치를 만들어 각각의 상태에 따른 카메라의 위치를 선택하게끔 하여 다양한 쇼트를 만드는 인터렉티브 영상구성을 시도함으로 다양한 연출기법이 개발되고 관련 연구가 진행되어 360도 VR 영상 발전에 도움이 되길 기대한다.

• 한국HCI학회논문지
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• 제7권2호
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• pp.25-34
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• 2012

수의대 학생들은 동물을 대상으로 의료 행위를 실습하고 훈련을 하는 과정을 통하여 동물에 대한 치료 방법을 배우고 경험한다. 하지만, 동물 보호법으로 인해 훈련에 필요한 동물 실험에 대한 규제가 확대되고, 실험에 사용되는 동물에 대한 실험 횟수를 제한하면서, 수의대 학생들의 동물 대상 교육 및 훈련의 기회가 줄어들게 되었다. 본 논문에서는 이러한 문제를 해결하기 위한 증강현실 기반의 동물 훈련 시뮬레이터를 제안한다. 동무 의료 훈련 과정 중에서 가장 사용 빈도가 높으면서도 초보자들이 어려움을 겪는 정맥 주사 훈련을 시뮬레이션 대상으로 선정하였다. 본 논문에서 제안한 시뮬레이터는 동물에 대한 의료 훈련의 사실감을 높여주기 위해서 실제 개다리의 모습을 사용한 훈련 도구를 개발하였다. 또한, 실제 정맥주사 훈련 과정에서 사용되는 주사기를 개조하여 사용자의 실험 행위 인식 및 이에 따른 Force Feedback을 제공하는 장치를 개발하였다. 마지막으로 실험에 참여하는 사용자들의 행위를 인식하고 이에 알맞은 시각적 피드백을 주기위해 Work Bench 기반의 증강 현실 시스템을 개발하였다. 제안한 증강현실 기반의 동물 훈련 시뮬레이터에 대한 성능 평가를 실시한 결과 제안한 시뮬레이터는 시뮬레이터를 사용하지 않는 전통적인 비디오 기반의 교육 방법이나 HMD (Head Mounted Display) 디스플레이를 착용한 증강현실 시스템보다 교육 효과가 뛰어나다는 결론을 얻을 수 있었다.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제10권12호
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• pp.1217-1222
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• 2004

This paper describes the development of tele-robotic interface for the hot-line maintenance robot system. One of main issues in designing human-robot interface for the hot-line maintenance robot system is to plan the control procedure for each part of the robotic system. Another issue is that the actual degree of freedom (DOF) in the hot-line maintenance robot system is much greater than that of available control devices such as joysticks and gloves in the remote-cabin. For this purpose, a virtual simulator, which includes the virtual hot-line maintenance robot system and the environment, is developed in the 3D environment using CAD data. It is assumed that the control operation is done in the remote cabin and the overall work process is observed using the main-camera with 2 DOFs. For the input device, two joysticks, one pedal, two data gloves, and a Head Mounted Display (HMD) with tracker sensor were used. The interface is developed for each control mode. Designed human-interface system is operated using high-level control commands which are intuitive and easy to understand without any special training.