• 한국CDE학회논문집
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• 제13권5호
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• pp.323-333
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• 2008

Various virtual gloves have been developed for the past four decades. These gloves have sensors that can measure bending angles at finger joints and the positions as well as orientations of hands. Previous researches were mostly concentrated on utilizing different kinds of sensors. As the technology matured, more interests are given towards building virtual reality applications. Furthermore, due to the recent reduction of costs, these devices have been widely adopted. Our particular interest lies in three-dimensional applications where virtual objects are grasped and manipulated. For these applications, it is crucial to accurately measure finger joints angles for realistic object interactions with the virtual hand. With inaccurate measurements, virtual hands would penetrate inside virtual objects after they are grasped. Or alternatively, virtual objects would be grasped before hands are making any contacts with virtual objects. In this paper, we introduce new design of virtual gloves for improved finger joints measurements.

• 스마트미디어저널
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• 제8권4호
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• pp.53-57
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• 2019

In this paper, we propose a flex sensor-based data glove to track the movements of human fingers for virtual reality education. By putting flex sensors and utilizing an accelerometer, this data glove allows people to enjoy applications for virtual reality (VR) or augmented reality (AR). With the maximum and minimum values of the flex sensor at each finger joint, it determines an angle corresponding to the bending value of the flex sensor. It tracks the movements of fingers and hand gestures with respect to the angle values at finger joints. In order to prove the effectiveness of the proposed data glove, we implemented a VR classroom application.

• Journal of Magnetics
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• 제22권1호
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• pp.150-154
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• 2017

A novel high precision spatial positioning method utilizing the electromagnetic momentum, i.e., Electromagnetic Momentum Positioning (EMP), is proposed in this paper. By measuring the momentum of the electromagnetic field around the small current loop, the relative position between the sensor and the current loop is calculated. This method is particularly suitable for the application of close-range and high-precision positioning, e.g., data gloves and medical devices in personal healthcare, etc. The simulation results show that EMP method can give a high accuracy with the positioning error less than 1 mm, which is better than the traditional magnetic positioning devices with the error greater than 1 cm. This method lays the foundation for the application of data gloves to meet the accurate positioning requirement, such as the high precision interaction in Virtual Reality (VR), Augmented Reality (AR) and personal wearable devices network.

• 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.

• Journal of information and communication convergence engineering
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• 제8권4호
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• pp.411-415
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• 2010

Conventional Augmented Reality has used data gloves or markers for smooth interaction between objects and background. This causes inconvenience of use and lower immersion. To build up immersion in Augmented Reality, additional input devices must be removed. For this purpose, accurate recognition of space coordinates is needed even with no attachment of markers. This paper proposes a method to create virtual space coordinates for interaction without wearing additional input devices so as to improve immersion in Augmented Reality. The acquired image was projected to 2D space and vanishing lines were extracted to calculate the virtual space coordinates. Then the sizes of the inserted objects were varied in accordance with the size of the virtual coordinates area based on the image projected onto the 2D coordinates. This resulted in improved immersion. This method can increase the efficiency of object creation by excluding the use of a 3D modeler for creation of 3D objects.

• 한국HCI학회논문지
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• 제6권1호
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• pp.1-8
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• 2011

최근 가상현실에 대한 관심이 높아짐에 따라 다양한 서비스와 어플리케이션이 개발되고 있으며, 이와 더불어 몰입형 상호작용을 위한 제스처 기반 사용자 인터페이스가 활발히 연구되고 있다. 본 논문에서는 가상현실 환경 내 사용자 움직임을 효과적으로 반영하고 몰입감을 높이기 위해 제스처 인식 기반 착용식 사용자 인터페이스를 제안한다. 제안하는 인터페이스는 적외선 LED가 부착되어 있는 헬멧과 적외선 수신기를 이용하여 사용자의 머리 움직임을 인식하며, 양 손에 착용한 데이터 글로브로부터 사용자의 손 제스처를 인식한다. 또한, 헤드 마운트 디스플레이 장치(HMD)를 이용하여 직접 사용자의 시점 변화와 가상환경의 시점 변화를 일치시킨다. 손 제스처의 경우 다수의 관절로 이루어져 있는 손의 특성상 다양한 동작이 가능하며 손 크기나 손동작이 사람마다 모두 다르기 때문에 다양한 사용자들을 대상으로 할 때, 일반적인 모델로는 정확한 인식이 어렵다. 본 논문에서는 다양한 사용자를 대상으로 정확히 손 제스처를 인식하기 위해 Mixture-of-Experts 기반 인식 방법을 적용하였다. 제안하는 인터페이스의 유용성을 평가하기 위해 가상 오케스트라 지휘 환경을 구현하여 인터페이스의 동작 성능을 분석하고 사용성 평가를 수행하였다. 그 결과, 사용자들이 쉽고 직관적으로 사용할 수 있으며 흥미를 유발함을 확인하였다.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제24권3호
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• pp.355-372
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• 2021

Recently, high-performance HMDs (Head-Mounted Display) are becoming wireless due to the growth of virtual reality technology. Accordingly, environmental constraints on the hardware usage are reduced, enabling multiple users to experience virtual reality within a single space simultaneously. Existing multi-user virtual reality platforms use the user's location tracking and motion sensing technology based on vision sensors and active markers. However, there is a decrease in immersion due to the problem of overlapping markers or frequent matching errors due to the reflected light. Goal of this study is to develop a multi-user virtual reality moving platform in a single space that can resolve sensing errors and user immersion decrease. In order to achieve this goal hybrid sensing technology was developed, which is the convergence of vision sensor technology for position tracking, IMU (Inertial Measurement Unit) sensor motion capture technology and gesture recognition technology based on smart gloves. In addition, integrated safety operation system was developed which does not decrease the immersion but ensures the safety of the users and supports multimodal feedback. A 6 m×6 m×2.4 m test bed was configured to verify the effectiveness of the multi-user virtual reality moving platform for four users.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제25권6호
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• pp.807-812
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• 2021

가상현실 콘텐츠 개발은 현실 세계처럼 체험하는 것이 목적이다. 몰입감과 상호 작용은 콘텐츠를 실제처럼 경험하기 위해 매우 중요한 요소이다. 사용자와 상호 작용하여 실제처럼 체험할 수 있으려면 인간의 오감을 느낄 수 있도록 하는 입·출력 장치가 필요하다. 다양한 입·출력 디바이스 중에 가상현실에서는 시각과 청각을 자극하는 장치가 가장 대표적이다. 최근에 보다 실제와 같은 체험을 위해 촉각을 자극하는 슈트와 장갑이 출시되고 있지만, 기술적 한계로 실제 콘텐츠에 적용되는 사례는 많지 않다. 본 논문에서는 가상 세계에서 손의 움직임과 터치를 감지 할 수 있는 가상현실 장갑을 분석한다. 분석을 바탕으로 기존 가상현실 장갑에 사용 된 피드백 방식의 진동을 이용하여 UI/ UX를 개선하고 촉각으로 VR(Virtual Reality) 객체와의 충돌의 강도를 감지할 수 있는 알고리즘을 제안한다. 또한 알고리즘을 통해 구현 된 시스템을 실제 사례에 적용하고 검증한다.

• 한국HCI학회:학술대회논문집
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• 한국HCI학회 2009년도 학술대회
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• pp.62-67
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• 2009

기존의 증강현실 기반 상호작용 기법은 상호작용 주체의 원활한 추적을 위해 마커 기반의 패들이나 데이터 글러브 등의 부가적인 입력장치에 의존하거나 제한적인 3차원 입력만을 허용하는 경우가 많았다. 본 논문에서는 대상 개체 주변 공간의 물리적 점유를 감지하여 사용자의 입력을 해석하는 비접촉식 수동형 공간 상호작용 기법을 제안한다. 제안된 방법은 깊이 카메라로 구성한 증강현실 환경에 가상의 공간 센서를 배치하여 사용자의 입력을 공간적으로 해석한다. 그 결과, 부가적인 입력장치의 착용이 필요하지 않으며, 입력 형태에 대한 제약을 최소화하고, 증강된 영상 내의 상호작용 객체 간에 정확한 거리감을 제시한다. 향후 이러한 기법은 미니어쳐 AR 시스템과 같은 동적 콘텐츠 전시 플랫폼의 인터페이스에 적용될 것으로 기대된다.

• 한국정보처리학회논문지
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• 제3권1호
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• pp.95-106
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• 1996

가상현실 기법이 일반적인 3차원 컴퓨터 그래픽스 기법과 구별되는 가장 큰 차이 는 상대적인 현실감의 극대화에 달려 있으며. 따라서 가상현실 기법에서는 입체 음향 이나 데이타장갑 등 인간의 지각및 인식 기능을 향상미키는 수단이 중요시되기도 한다. 그러나 이러한 하드웨어적 요소보다 중요한 것은 가상현실 기법으로 표현되는 내부 객체들 의 행동에서 유래되는 현실감이다. 본 연구에서는 가상현실의 각 장면을 구성하는 본질 적 요소인 객체들을 연결하는 상호작용을 능동적으로 모델링함 으로써 다양한 현실 감을 부여한다. 이를 위해 본 연구에서는 개개의 객체의 특성에 따른 지각 반경 및 자극반경을 기초로, 가상현실 공간을 하나의 물리적인 장의 형태로 설정한 필드 모델 을 제시하고 구현한다. 현실감을 극대화하기 위한 가장 본질적인 요소로서의 객체간의 인과작용 및 일반적인 상호작용을 이 필드 모델 안에서 상호간의 에너지교환의 형태로 나타내어지며, 결과적으로 지각반경, 자극반경 및 이들간에 적용되는 행동논리만으로 가상현실 내부의 모든 객체가 능동적으로 반응할 있는 능동객체 시스템을 이룰 수 있게 된다.