• Journal of International Society for Simulation Surgery
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• 제2권2호
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• pp.52-57
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• 2015

Virtual Reality makes a virtual environment more realistic and, furthermore, it provides a variety of experiences which we cannot have in reality. A drastic growth of GPU performance and increase of computing capability make virtual environment more realistic than ever. One important element of constructing virtual environment is to animate 3D characters. Many researchers have been studying 3D characters animating and a myriad of methods have been proposed to make them more realistic. In this paper, we discuss the technologies and characteristics of 3D character animation. We believe that realistic characters in Virtual Reality will be applied to various fields: education, film and game industry, business and, particularly, medical area such as telemedicine, virtual surgery, etc.

• 한국시뮬레이션학회논문지
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• 제14권2호
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• pp.93-103
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• 2005

This paper presents characteristics of a virtual human's navigation using a limited perception-based mapping. Previous approaches to virtual human navigation have used an omniscient perception requiring full layout of a virtual environment in advance. However, these approaches have a limitation on being a fundamental solution for a human-likeness of a virtual human, because behaviors of humans are basically based on their limited perception instead of omniscient perception. In this paper, we integrated Hill's mapping algorithm with a virtual human to experiment virtual human's navigation with the limited perception. This approach does not require full layout of the virtual environment, 360-degree's field of view, and vision through walls. In addition to static objects such as buildings, we consider enemy emergence that can affect an virtual human's navigation. The enemy emergence is used as the variable on the experiment of this present research. As the number of enemies varies, the changes in arrival rate and time taken to reach the goal position were observed. The virtual human navigates by two conditions. One is to take the shortest path to the goal position, and the other is to avoid enemies when the virtual human encounters them. The acquired result indicates that the virtual human's navigation corresponds to a human cognitive process, and thus this research can be a framework for human-likeness of virtual humans.

• 한국컴퓨터그래픽스학회논문지
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• 제18권2호
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• pp.55-62
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• 2012

본 논문에서는 GPU의 정점 셰이더에서 각 정점별 질량-스프링 모의 실험을 수행하여, 매우 빠른 속도로 피부의 2차 변형을 표현하는 새로운 방법을 제안한다. 3차원 캐릭터의 각 피부 정점에 대해, 길이가 0인 스프링으로 가상 정점을 연결하고, 캐릭터 동작에 따라서 피부 정점의 위치 및 속도가 변화하면, 질량-스프링 모의 실험을 통해 렌더링 될 가상 정점의 위치를 GPU의 정점 셰이더를 사용하여 병렬적으로 계산한다. 본 논문에서 제시하는 방법을 통해 피부의 재질 특성을 반영하는 2차 변형을 매우 빠르게 표현할 수 있으며, 각 피부 정점에 제안한 방법을 동적으로 적용하면 전통적인 2차원 애니메이션에서 관찰되는 수축-팽창(squash-and-stretch), 추종(follow-through)과 같은 효과도 매우 빠른 연산시간에 효과적으로 표현할 수 있다. 따라서 본 논문의 결과는 게임과 같은 실시간 응용분야에서 가상 캐릭터의 피부 변형을 표현하는데 효과적으로 사용될 수 있다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제20권2호
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• pp.581-593
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• 2020

이 연구의 목적은 가상현실 시뮬레이션에서 아바타에 대한 사용자의 주의집중이 어떻게 일어나는가를 분석하기 위한 것이다. 주의집중 정도를 알기 위해서 시선추적 기법을 적용했으며, 이를 통하여 사용자가 아바타의 어느 부분에 초점을 두고 있는지 검증하고자 하였다. 이 연구에서는 수업시뮬레이션에서 아바타에 대한 사용자의 시선응시 시간과 가상실재감을 분석했다. 실험참가자는 대학생 45명(여학생=21명, 남학생=24명)이었다. 이 연구에서는 가상현실 기반의 수업시뮬레이션이 사용되었으며, 교권침해에 대한 시나리오들이 적용되었다. 종속변수는 아바타에 대한 사용자의 시선응시시간이며 3개의 관심영역(AOI)에 대한 차이분석을 실시했다. 또한 실험조건에 대한 사용자의 가상실재감(공간실재감, 몰두감, 사실성)을 측정했다. 실험참가자는 두 가지 시나리오를 모두 경험했으며, 반복측정에 의한 다변량분산분석을 실시했다. 연구결과에 의하면 시나리오와 AOI에 의한 유의미한 상호작용이 있었고, 시나리오와 AOI에 따른 주효과도 유의미한 차이가 보였다. 시나리오의 유형과 상관없이 사용자는 언제나 아바타의 얼굴표정에 상당히 많은 시선응시를 하고 있는 것으로 나타났다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제6권7호
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• pp.1089-1094
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• 2002

3D Humaniod를 통해 인간은 상상할 수 있는 모든 세계를 넘나들고, 실제 세계에서 실현이 불가능한 것도 가능하게 해주는 대리 역할을 한다. 더욱이 인터넷상에서의 3D 게임이나 가상현실등의 증가로 인해 현실세계에서 존재하는 물체들에 근접하게 모델링하기 위한 3D 캐릭터 애니메이션으로 관심이 쏠리고 있다. 본 논문에서는 3차원 객체를 높은 품질로 표현하기 위해서 새로운 framework을 적용한다. 다양하고 자연스러운 형태의 표현을 위해 Web3D 자료 형태인 VRML과 XML을 이용하여 3차원 Humanoid의 모델링과 애니메이션 기법을 제안하고 Simulation을 통해 타당성을 검증한다.

• 예술인문사회 융합 멀티미디어 논문지
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• 제7권6호
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• pp.777-784
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• 2017

사용자의 행위는 건축물의 질을 규정하는 가중 중요한 기준중의 하나다. 일반적으로 건축공간에서의 사용자 행위에 대한 평가는 건물이 완성된 이후에 이루어 졌으며 최근 전산기술을 통한 사전 시뮬레이션에 대한 관심과 노력이 계속되고 있는 실정이다. 그러나 현존하는 사용자 시뮬레이션은 주로 대규모 공간의 단순한 탈출 등에 관한 것이 주를 이루고 있어 건축 공간상에서 벌어지는 다양한 사용자의 행태에 대한 시뮬레이션은 불가능한 상태이다. 본 연구는 보다 고도화된 사용자 시뮬레이션을 위한 사람형상의 지능형 에이전트의 개발은 위한 연구로서 온톨로지를 이용한 NPC의 지능화에 관한 연구이다. 연구의 주안점은 온톨로지를 통하여 구현된 공간정보와 사용자 정보를 추론하여 NPC(Non-player Character)가 가상공간 상에서 보다 지능적으로 자율주행 및 행동하게 하는 것이다. 본 연구에서는 온톨로지 추론을 기술을 가상공간에 접목시키는 방법에 대하여 주로 논의하고자 한다. 또한 이를 공간정보 상에서 온톨로지를 기반으로 기술된 정보와 이의 변화를 가시적으로 확인할 수 있는 온톨로지 가시화 기술을 제시한다.

• 한국산업정보학회:학술대회논문집
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• 한국산업정보학회 1999년도 춘계학술대회 발표논문집
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• pp.154-162
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• 1999

This paper introduces the research and development of automatic generation technology to develop the character agent. The R&D of this technology includes three major elements-body model generation, automatic motion generation and synthetic human generation. Main areas of application would be cyber space- 3D game, animation, virtual shopping, on line chatting, virtual education system, simulation and security system.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제25권7호
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• pp.39-46
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• 2020

최근, 대전 게임 분야에서, 가상 캐릭터들의 효과적인 설계를 위해 캐릭터의 승률을 효율적으로 예측할 수 있는 방법들이 매우 필요하다. 우리는 본 논문에서 이 문제를 해결하기 위해 시뮬레이션과 기계 학습을 결합하는 방법을 제안한다. 우선 대전 게임에서 가상 캐릭터의 대전 승률을 분석하기 위해서 시뮬레이션을 사용하고, 가상 캐릭터의 능력치에 따라서 승률을 예측하기 위해 회귀 모델에 기반한 기계 학습 기법을 적용한다. 제안한 기법으로 실험한 결과는 시뮬레이션 결과로 나온 승률과 기계 학습 기법이 예측한 승률이 거의 차이가 없다는 것을 확인하였다. 그리고 간단한 회귀 모델에 기반한 기계 학습으로도 실험에서 좋은 성능을 얻을 수 있었다.

• 정보처리학회논문지:소프트웨어 및 데이터공학
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• 제5권5호
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• pp.243-250
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• 2016

최근 가상현실(VR, virtual reality)이나 증강현실(AR, augmented reality)이 주목받으면서 이에 관한 컴퓨터 그래픽스(computer graphics)연구들이 활발히 진행되고 있다. 특히, 인간의 동작을 가상의 공간에서 구현하는 방법에 관한 연구들이 활발히 진행되고 있다. 하지만 많은 연구가 인간의 일반적인 동작에 한정되어 있다. 본 연구에서는 역운동학(IK, inverse kinematics)을 이용한 스포츠클라이밍 자세생성과 동작제어를 통해 인간의 일반적인 동작 이외에 스포츠클라이밍과 같은 특수 목적의 다양한 동작들을 삼차원의 가상공간에서 가상 인물(virtual character)의 자세 및 동작을 생성하는 시스템을 제안한다. 역운동학(IK, inverse kinematics) 기법을 통한 자세 생성은 역운동학 함수(IK function)와 실제 데이터를 통한 기본자세 애니메이션을 제작, 이를 활용하여 사실성을 더하고 자연스러운 자세 및 동작을 생성한다. 본 논문에서는 스포츠 클라이밍의 기본동작을 이용하여 올바른 자세와 함께 실제와 유사한 동작을 생성하는 시스템을 설계하였다. 이를 통해 클라이머를 위한 학습 프로그램이나 클라이밍 게임 같은 다양한 형태의 스포츠 클라이밍 콘텐츠를 제작하는데 도움이 되고자 한다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제9권11호
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• pp.1-9
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• 2009

본 논문은 게임 또는 애니메이션과 같이 가상 환경 속에서의 군중 행동을 구현함에 있어 군중 전체의 움직임을 제어하기보다는 군중을 구성하고 있는 각 개체들의 감정요소를 개별적으로 제어하는 방식을 사용함으로써 군중의 형태 및 행동 양식에 사실감과 다양성을 부여하는 새로운 방안을 제시한다. 인간의 행동을 모사하기 위해 군중을 구성하고 있는 개체들이 각자의 감정과 기질에 따라 이동경로를 결정하도록 행동패턴을 설계한다. 제안된 방법은 군집을 구성하는 개체들이 제각기 주어진 기질과 환경에 따라 변화하는 감정을 기반으로 이동 경로뿐 아니라 군집간의 이동을 자유롭게 결정하기 때문에 다양한 군집이동을 표현할 수 있다. 이를 위해, 감정과 기질을 정의하고 행동제어 규칙을 정의한다. 또한 인간의 감정과 같은 모호한 정보를 처리하기 위하여 퍼지이론을 적용함으로써 기질과 감정에 대한 모호한 언어적 표현을 자연스럽게 정의하도록 한다. 실험을 통해 제안된 방법으로 자연스럽고 다양한 형태의 군중 시뮬레이션이 가능함을 보인다.