• 디지털융복합연구
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• 제16권7호
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• pp.249-257
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• 2018

본 논문은 신기술이 융합된 도로안전시설물에 대한 평가기준 탐색 및 평가를 위한 가상현실 시뮬레이션 환경 구축을 목적으로 하였다. 가상현실 시뮬레이션을 위해서는 높은 현실감과 정확한 행동 데이터 추출이 필요하다. 이를 위해 Unreal Engine을 활용하여 주변 환경을 외부환경과 차량환경으로 나눠 제작하였다. 외부환경은 주변 환경, 날씨, 시간대, 타 차량으로 나눠 제작하였으며 차량환경은 승용차와 화물차를 요인으로 제작하였다. 이후, 발광 도로표지병에 대한 샘플 시뮬레이션 제작 및 사전실험을 진행하여, 도로표지병이 5m 간격이 10m 간격보다 더 차선유도를 잘한다는 결과를 나타냈다. 이는 차후 새로운 기술이 접목된 새로운 도로안전시설물에 대한 평가기준에 대한 탐색을 위한 시뮬레이션 작성에서도 활용 가능하다는 것을 확인할 수 있었다. 향후, 다른 도로시설물에 대한 모델링 및 샘플 컴포넌트를 추가하여 다양한 환경에 대한 시뮬레이션이 가능하도록 할 수 있을 것이다.

• 인터넷정보학회논문지
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• 제19권6호
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• pp.53-62
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• 2018

최근 컴퓨터 하드웨어의 성능이 증가함에 따라, 휴대용 전자 기기 뿐만 아니라 개인 컴퓨터에서도 더 사실적인 컴퓨터 그래픽 물체들을 생성하고 보여줄 수 있게 되었다. 이러한 이유로, 컴퓨터 그래픽을 포함한 디지털 콘텐츠는 더 계산적 비용이 높은 사실적인 가상의 물체들을 다양한 기기에서 실시간으로 표현하는 것을 요구한다. 멀티-플랫폼에서 구동되며 컴퓨터 그래픽을 포함한 게임, 애니메이션 등의 콘텐츠의 제작을 돕기 위해서는 유니티와 언리얼 엔진과 같은 기술들이 주로 사용된다. 시뮬레이션에서 더 사실적인 가상의 물체의 움직임을 표현하기 위해서는, 가상의 물체는 다른 물체들과 충돌해야 하며 현실세계와 비슷한 반응을 보여야 한다. 하지만, 다이나믹 시뮬레이션은 많은 계산 비용을 요구하나, 대부분의 휴대용 기기들을 이러한 다이나믹 시뮬레이션을 실시간으로 제공하지 못한다. 본 논문에서는 GPGPU 계산을 이용하여 구형 물체와 실시간으로 충돌 및 반응을 수행하는 천 시뮬레이션을 제안한다. 제안된 방법이 사실적인 디지털 콘텐츠에 유용할 것으로 기대된다.

• 한국컴퓨터그래픽스학회논문지
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• 제29권3호
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• pp.117-125
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• 2023

가상 시뮬레이션을 이용한 의류 디자인 개발에서는 가상과 실제의 차이가 최소화되어야 한다. 가상 의상과 실제 의상의 유사성을 높이는 데에 가장 기본이 되는 작업은 의상 제작에 사용될 옷감의 물성을 최대한 유사하게 표현할 수 있는 시뮬레이션 파라미터를 찾는 것이다. 시뮬레이션 파라미터 최적화 절차에는 전문가의 수작업으로 이루어지는 튜닝 과정이 포함되는데, 이 작업은 높은 전문성과 많은 시간이 요구된다. 특히 조정된 시뮬레이션 파라미터를 적용한 결과를 다시 확인하기 위해 시뮬레이션을 반복적으로 실행할 때 많은 시간이 소요된다. 최근 이 문제를 해결하기 위해 파라미터 튜닝에 주로 사용되는 드레이프 테스트 시뮬레이션 결과를 빠르게 추정하는 인공신경망 학습 모델이 제안되었다. 하지만 기존 연구에서는 비교적 간단한 선형 강성 모델을 사용하였으며 드레이프 시뮬레이션 전체를 추정하는 대신 일부만 추정하고 나머지는 보간하는 방식을 사용하였다. 실제 의류 디자인 개발 과정에서는 주로 비선형 강성 모델이 적용된 시뮬레이터가 사용되지만, 이에 대한 연구는 아직 부족하다. 본 논문에서는 비선형 강성 모델을 대상으로 드레이프 시뮬레이션 결과를 추정하기 위한 새로운 학습 모델을 제안한다. 본 연구에서 제안된 학습 모델은 시뮬레이션 결과인 고해상도 메시 모델 전체를 추정한다. 제시하는 방법의 성능을 검증하기 위해 세 가지 드레이프 테스트 방식을 대상으로 실험을 진행하여 추정 정확도를 평가한다.

• 한국HCI학회:학술대회논문집
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• 한국HCI학회 2009년도 학술대회
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• pp.310-314
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• 2009

본 논문에서는 유비쿼터스 가상 현실 개념에 기반하여 맥락 정보를 이용하여 현실과 가상 환경을 이음매 없이 연결하는 U-VR 시뮬레이터를 제안한다. U-VR 시뮬레이터는 스마트 홈 환경을 시뮬레이션 할 수 있고, 센서, 액추에이터, 서비스와 같은 새로운 가상 개체들을 기존의 실제 개체에 추가할 수 있게 한다. 제안된 시뮬레이터는 기존의 장치와 시뮬레이션 할 장치를 동시에 활용함으로써 빠른 개발과 비용 절감의 효과가 있다. 또한, 제안된 시뮬레이터는 어플리케이션 개발자들이 유비쿼터스 가상 현실 응용을 쉽고 빠르게 개발하고, 적절한 도메인으로 확장하게 한다. 추후 연구로는 제안된 시뮬레이터가 현실 환경에 가상의 개체들을 지능적으로 증강하도록 확장할 것이다.

• 한국정보과학회논문지:컴퓨팅의 실제 및 레터
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• 제6권3호
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• pp.275-287
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• 2000

가상현실 시스템은 참여자에게 자연스러운 상호작용, 몰입감과 더불어 사실적인 영상을 생성해 주어야 한다. 이를 위해서는 가상 세계의 복잡도나 시뮬레이션의 복잡도에 비교적 영향을 받지 않으면서 균일하며 빠른 렌더링 속도를 제공하는 것이 중요하다. 본 논문에서는 가상현실 시스템을 구성하는 하부 기능인 상호작용, 시뮬레이션, 렌더링 모듈을 다중 쓰레드 방식으로 구성하고 이를 병렬 수행시키는 시스템을 설계하고 구현하였다. 이렇게 함으로써 렌더링 모듈의 수행이 상호작용, 시뮬레이션 모듈의 수행과 독립적으로 이루어질 수 있도록 하였다. 따라서 제안된 시스템은 가상 객체들 간의 시뮬레이션 태스크가 복잡한 가상 세계 어플리케이션에서 보다 균일하고 빠른 렌더링 속도를 제공하게 된다. 본 논문에서는 제안된 시스템을 장면 복잡도와 시뮬레이션 복잡도가 높은 어플리케이션을 선정하여 그 성능 향상을 실험을 통하여 검증하였다.

• 전기전자학회논문지
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• 제26권2호
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• pp.150-159
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• 2022

본 논문에서는 증강현실(AR) 당구 콘텐츠를 위한 물리 시뮬레이션을 제안한다. 제안하는 증강현실 당구 콘텐츠에 대한 물리 시뮬레이션의 특징은 다음과 같다. 먼저, 증강현실 환경에서 실제와 비슷한 당구공의 움직임을 구현하기 위해 당구공에 적용되는 힘과 관성모멘트 계산을 하여 물리식을 도출한다. 다음에 타격 지점에 대한 가상 당구공의 회전과 관련된 가상 당구공의 속도와 각속도를 구한다. 다음으로, 가상 당구공의 움직임 궤적이 실제 당구공과 비슷한 움직임을 구현하기 위하여 입사벡터, 법선벡터, 반사벡터 등의 물리식을 도출하게 된다. 이러한 방정식을 증강현실 환경에 적용하여 AR 당구 콘텐츠를 구현할 수 있다. 이러한 물리 시뮬레이션은 사용자가 가상 당구대를 사용하여 실제와 유사함을 느낄 수 있도록 하며 실제 환경과 상호 작용하게 돕는다. 실험 결과 실제 당구공의 경로와 가상 당구공의 경로 사이의 정확도 범위는 97.75%~99.11%로 계산됐다. 따라서 본 논문에서 제안하는 증강현실 당구 콘텐츠에 대한 물리 시뮬레이션의 성능은 실제 당구공의 경로와 유사함을 확인하였다.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제39권2호
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• pp.182-192
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• 2022

본 연구는 가상 시뮬레이션기반 노인간호 실습교육 실시 후 간호대학생의 몰입경험과 학습역량이 학습만족도에 미치는 영향을 파악하기 위한 조사연구이다. 연구 대상자는 간호대학 학생 72명을 대상으로 하였고, 자료수집은 2021년 4월 2일부터 5월 7일까지 온라인 설문을 통해 수행하였다. 자료분석은 SPSS/WIN 24.0을 이용하여 기술통계, 상관관계 및 다중회귀분석을 사용하였다. 연구결과, 가상 시뮬레이션 교육 후 간호대학생의 학습만족도는 몰입경험(r=.656, p<.001), 학습역량(r=.672, p<.001)과 유의한 정적 상관관계를 보였다. 학습만족도에 가장 영향력이 있는 요인은 학습역량(𝛽=.459, p<.001), 몰입경험(𝛽=.413, p<.001)으로 나타났으며 모형의 설명력은 60.9%이었다. 그러므로 가상 시뮬레이션 교육 후 학습만족도를 향상시키기 위해서 실습에 대한 몰입을 촉진하고 개개인의 학습역량을 향상시킬 수 있는 방안들을 개발할 것을 제언한다.

• 융합정보논문지
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• 제10권1호
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• pp.60-74
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• 2020

가상현실 융합시뮬레이션을 이용한 교육은 간호에 대한 지식뿐만 아니라 임상간호 실무능력 향상을 위한 새로운 교수법으로 주목받고 있다. 본 연구의 목적은 양적, 질적 연구에 대한 통합적 분석방법을 통해 가상현실 융합시뮬레이션을 적용한 간호교육의 효과에 대해 분석하고자 함이다. 총 382편의 연구 중, 논문 질 평가방법을 통해 최종적으로 17편(양적연구 12편, 질적연구 5편)이 선정되었다. 효과적인 가상현실 시뮬레이션 교육을 위한 조건과 지식, 태도, 실천적 측면에서의 가상현실 시뮬레이션 교육의 효과 등 총 네 가지 측면으로 내용을 합성하였다. 효과적인 교육조건 측면에서 가상현실기계 사용에 대한 준비성과 플랫폼에 대한 마스터링, 흥미 있는 시나리오가 필요하였다. 지식, 태도 및 실천적 측면에서의 가상현실 간호교육 융합시뮬레이션의 효과는 간호대학(원)생의 지식 증가 및 유지 연장, 반복학습을 통한 과정 및 순서 암기력 향상, 공감능력 및 친밀감 형성 등의 효과가 나타났다. 따라서 간호교육의 융합시뮬레이션에 가상현실을 적용한다면 교육의 효과는 극대화 될 것이다.

• 한국컴퓨터그래픽스학회논문지
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• 제24권3호
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• pp.83-92
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• 2018

본 논문에서는 가상현실 기술을 이용한 범죄 프로파일링 시뮬레이션 교육 및 평가 시스템을 제안한다. 국내에서는 지난 10년 동안 강력범죄의 발생비가 45.2% 증가함에 따라 프로파일링의 중요성이 대두되었다. 하지만 기존 교육과정 문제로 인해, 국내 프로파일러의 수는 서른여섯 명으로 매우 적은 수준이다. '범죄 재현 학습'은 프로파일링을 교육하는 대표적인 방법이지만, 여러 제약사항이 존재해 실질적인 교육이 이루어지지 못하는 실정이다. 따라서 본 시스템은 기존의 제약사항을 해결하고자 가상현실 기술을 활용하였으며, 사용자는 가상현실로 구현된 범죄 현장에서 상호작용을 통한 몰입형 체험으로 프로파일링에 대한 시뮬레이션 교육과 평가를 받을 수 있도록 하였다. 본 시스템의 활용으로 많은 기관에서 프로파일링 교육이 활성화될 수 있을 것이며, 다양한 프로파일링 기법을 교육받은 우수한 프로파일러를 양성하는 데 크게 기여할 것으로 기대된다.

• 한국게임학회 논문지
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• 제15권3호
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• pp.7-18
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• 2015

본 연구는 3D 가상현실에서의 운전 시뮬레이션 게임과 일반 모니터를 사용한 비디오 게임의 환경에서 실재감, 몰입, 각성의 사용자 경험이 어떠한 차이를 나타내는지를 비교 실험을 통해 수행하였다. 또한 운전 시뮬레이션 게임의 기능적 효과 측면에서 기능성 효과인 운전태도와 게임성 효과인 정서적 즐거움 그리고 복합적인 효과인 만족도를 비교 분석하였다. 자동차 운전면허를 소지한 초보운전자 남녀 각50명씩 총 100명의 실험 참여자를 선정하여 두 가지 실험 환경에서 운전 시뮬레이션 게임을 플레이테스팅 방법으로 실험을 진행하였다. 연구결과 실재감, 몰입, 각성의 사용자경험이 가상현실 환경에서 더 높은 것으로 나타났으며 게임의 기능적 효과인 운전태도, 정서, 만족도에서도 유의미한 차이를 나타냈다. 이 연구는 기능성게임의 가상현실 적용에 이론적, 실무적 기여를 하고 있다는 점에 의미가 있다.