International Journal of Advanced Culture Technology
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제1권1호
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pp.15-18
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2013
This paper describes new gestures on the Multi-touch table. The 2 new gestures with 3 fingers are used for minimizing of all windows that is already open and converting Aero mode. We also implement a FTIR (Frustrated Total Internal Reflection) Multi-touch table that consists of sheet of acrylic, infrared LEDs, camera and rear projector. The operation of proposed gestures is verified on the implemented Multi-touch table.
본 논문에서는 FTIR 멀티터치 테이블에서 손가락을 이용하여 기존에 윈도우에서 제공되는 제스처 외에 간편한 방법으로 화면 제어를 할 수 있는 제스처를 개발하였다. 또한, 손가락을 사용하지 않고 적외선 카메라 제어를 통해 모바일 기기를 올려놓아도 인식할 수 있도록 구현하였다. HID 인터페이스가 제공되지 않는 FTIR 멀티터치 테이블의 환경 때문에 기존 블루투스는 연결이 어려웠으나, 본 논문에서 제안한 모바일 기기를 이용한 데이터 전송 방법은 인터페이스의 불편함을 해소하고 데이터 전송을 효과적으로 진행 할 수 있도록 구현하였다. 기존 블루투스 연결은 복잡한 페어링 과정을 지니지만, 본 연구에서는 페어링 과정을 단순화하고, 사용자가 친화적 제스처를 개발하여 특정 기기 연결을 가능토록 구현하였다. 또한, 자체 제작한 FTIR 멀티터치 테이블에서 테스트를 통해 검증하였다.
영상처리 기술을 이용한 PC정비사 자격증 취득을 돕기 위한 어플리케이션을 소개한다. 요즘 사람들은 컴퓨터의 마우스나, 키보드를 직접 이용하기 보다는 손의 제스쳐, 즉 흥미를 유발시켜 많은 사람들에게 이미지와 그래픽적인 부분을 추가시켜 소개한다. 요즘 화두가 되고 있는 멀티터치 테이블에 3D Maxs, C#을 이용해 각 부품의 Scale 및 Drag를 통해 카메라 뷰를 이동함으로써 효과적으로 자격증 취득을 돕는다. 또한 PC 정비사 국가 자격증에 출제되는 문제를 수록하고, 각 부품을 세부적으로 학습함으로써, 자격증 취득의 기틀을 마련한다. 이에, 본 논문에서는 멀티터치 테이블(MultiTouch-Table) 기반의 학습용 어플리케이션을 제안하고 그 성능을 시험하였다.
멀티터치 기술은 IT 기술의 발전과 함께 다양한 형태의 인식기술로 자리매김하고 있는 기술 중에 하나이다. 컴퓨터와 인간이 상화작용을 하는데 있어 필요한 기술이면서 자연스러운 인터페이스를 설계하는데도 영향을 준다. 최대한 인간과 컴퓨터가 상호작용을 통해 직관적으로 다가갈 수 있게 됨으로써 많은 사용자들이 배우지 않아도 감각적으로 기능을 구현하고, 사용할 수 있다면 편리할 것이다. 본 논문에서는 스마트 테이블 환경의 인터페이스를 설계하는데 있어 기존의 투터치 기반이 아닌 실질적인 멀티터치를 통해 모든 손가락을 사용할 수 있도록 하는데 목적을 한다. 나날이 발전하는 유비쿼터스 환경을 통해 전자칠판, 전자책상 등 가구와 IT가 접목한 산업도 활발히 이뤄지고 있기 때문에 멀티터치 기반의 인터페이스 설계는 중요할 것으로 예측된다. 멀지 않은 미래에는 교육 환경에 새로운 방식으로 첨단화를 접목시킴으로써 회의를 하기 위한 스마트 테이블뿐만이 아닌 다양한 IoT 환경에서도 영향을 미칠 것으로 기대해 본다.
멀티터치 관련 연구는 전반사 장애 현상(FTIR: Frustrated Total Internal Reflection)의 원리를 기반으로 기존 방법을 이용하여 단지 구현하는 것이 대부분이다. 또한 멀티 터치점(Blob-Points) 검출이나 사용자 제스쳐 인식에 있어서 성능 향상을 위한 소프트웨어적 해법에 관한 연구는 드문 실정이다. 따라서 본 논문에서는 확산 투광(DI: Diffused Illumination) 방식을 기반으로 개선된 터치점 검출과 사용자 제스쳐 인식에 의한 멀티터치 테이블-탑 디스플레이를 구현한다. 제안된 방법은 실행 중인 어플리케이션 내의 객체들을 위한 동시 변형 멀티터치 명령을 지원하며, 제안한 사전 테스팅(Pre-Testing) 방법에 의해서 멀티 터치점 검출 과정에서 시스템 지연 시간의 감소가 가능하다. 구현된 멀티터치 테이블-탑 디스플레이 장치는 OSC(Open Sound Control) 프로토콜을 기반으로 하는 TUIO(Tangib1e User Interface Object) 환경에서 Flash AS3 어플리케이션을 제작하여 시뮬레이션 한 결과 최대 37% 시스템 지연 시간의 감소와 멀티터치 제스쳐 인식에서 성공적인 결과를 보였다.
IT산업의 발달은 현대사회에 큰 변화를 가져왔다. 그 변화는 모든 분야에 적용되어 생활을 점점 더 편리하게하고, 업무는 더 효율적으로 빠른 처리가 가능하게 하면서 사람들을 편리한 삶으로 이끌고 있다. 이러한 변화의 중심에는 인터페이스가 크게 작용하고 있으며, 점점 발전해 현재는 사용자 행동기반의 인터페이스 NUI(Natural User Interface)기술을 사용 중에 있다. NUI는 별도의 입력 장치 없이 터치, 제스쳐 등의 자연스러운 행동을 통해 시스템과 소통할 수 있도록 하는 기술이다. 그 중 스마트 폰은 NUI 기술을 적용한 대표적인 디바이스이다. 스마트폰 뿐만 아니라 NUI 기술은 키오스크, 대형 테이블 등의 터치스크린에 적용하여 문화, 국방, 광고 산업 등 다양한 분야로 개발 및 활용 중에 있다. 이에 본 연구에서는 NUI기술을 활용하여 멀티 터치 테이블 기반의 멀티 터치 회의 시스템을 구축하여 기존의 회의 방식을 개선할 수 있는 효율적인 시스템을 제안한다.
In this paper, we propose a novel tangible interface system whose system does not use the expensive hardware is introduced. This proposed tangible interface is used on the table top capacitive multi touch-screen. The tangible interface apparatus which is called smart puck has sanguine arduino compatible board. The board has a Cds photo-sensing sensor and the EPP8266 WiFi module. The Cds sensor decodes the photometric PWM signals from the system and sends corresponding information to the system via TCP/IP. The system has a server called MT-Server to communicate with the smart pucks. The tangible interface shows reliable operation with fast response that is compatible to the expensive traditional devices in the market.
본 논문에서는 멀티 터치 테이블을 중심으로 u-Learning 시스템을 제안한다. 멀티 터치 테이블에서 수업 진행 중 교사는 모바일로 멀티 터치 테이블을 제어함으로써 수업을 진행 및 관리하고, 학생들은 마커를 이용하여 멀티 터치 테이블과의 인터랙션을 통해 웹과 자동화된 과제 시스템을 이용함으로써 능동적인 학습참여를 할 수 있게 된다.
최근 다양한 인터랙티브 인터페이스 개발로 인해 체감형 게임 환경에 관심이 모아지고 있다. 따라서 본 논문에서는 증강현실 기술의 하나인 마커인식 인터페이스와 멀티 터치 인터랙션 인터페이스를 이용한 멀티 카드 터치 기반의 인터랙티브 아케이드 시스템을 제안한다. 이를 위해 DI 기반의 인식 알고리즘을 적용하여 카드의 위치, 방향 정보를 인식한다. 또한 사용자의 손 제스처 정보를 트래킹하여 다양한 인터랙션 메타포를 제공한다. 본 시스템은 사용자에게 좀 더 높은 몰입감을 제공하며 새로운 경험을 제공한다. 따라서 제안하는 시스템은 체감형 아케이드 게임기기에 활용될 것이다.
대형 멀티터치스크린의 구현은 기존의 저항막, 정전용량, 초음파 방식으로는 기술 제약 및 비용 등의 문제로 구현에 어려움이 있어 주로 적외선을 이용하는 방식을 많이 사용한다. 적외선을 사용한 멀티터치스크린은 대형스크린을 구현하기 용이하지만 멀티터치에 기술적인 제한을 갖고 있는 경우가 많다. 이러한 단점을 보완하기 위해 적외선 카메라를 이용한 FTIR(Frustrated Total Internal Reflection), DI(Diffuse Illumination)방식들이 Microsoft의 차세대 유저인터페이스인 Surface를 통해 제안되었다. FTIR이나 DI 방식은 대형스크린의 구현이 쉽고 멀티터치의 개수에 제한을 받지 않는다. 하지만 FTIR은 터치 포인트의 검출은 쉬운 반면에 스크린의 크기와 재질, 적외선 LED 배열을 위한 모듈, 많은 소비전력 등의 단점을 가지고 있고 DI 방식은 구조상의 문제로 터치 검출이 어려운 반면 FTIR이 가지고 있는 단점을 해결할 수 있다. 본 논문에서는 기존에 제안된 DI 방식의 터치 포인트 검출시의 문제점을 해결하기 위해 손가락 외곽선을 이용한 영상처리 알고리즘, 광학 렌즈 왜곡 현상을 효과적으로 보정하기 위한 알고리즘에 대해 연구하였다. 또한 멀티터치의 터치 정확도를 높이기 위한 Calibration 알고리즘과 정확한 제스처 및 정확한 이동을 위한 Tracking 기법을 고안하였다. 연구 결과 DI 방식을 위해 본 논문에서 제안한 영상처리 알고리즘들은 간단하면서 쉽게 대형 멀티터치스크린 구현을 위한 효과적인 방법이 될 수 있을 것으로 판단된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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