• 한국콘텐츠학회:학술대회논문집
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• 한국콘텐츠학회 2006년도 추계 종합학술대회 논문집
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• pp.783-787
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• 2006

공간감각은 주위 환경과 그 환경에서의 물체에 대한 직관적 느낌으로, 유아기는 이러한 공간감각의 기초능력이 발달되는 매우 중요한 시기이다. 유아들은 공간에 대한 직접적이고 능동적인 탐색을 통해 공간감각을 발달시켜 나가므로, 신체적인 움직임을 통해 공간을 탐색하는 경험은 공간감각 향상에 필수적이다. 본 논문에서는 동작을 이용한 유아의 공간감각 계발을 위해 4가지 콘텐츠를 제안한다: 물방울게임, 골키퍼 게임, 웅덩이를 피하기, 도형 맞추기. 제안된 4가지 콘텐츠는 보다 넓은 공간을 활용한 활동을 제공하기 위해서 가상 학습 공간으로 구현되었다. 또한, 구현된 가상학습공간에는 유아의 행동을 인지하여 가상학습공간의 콘텐츠를 이용할 수 있는 실감형 인터페이스를 적용하고 있다. 유아들의 행동에 바탕을 둔 실감형 인터페이스를 사용하는 것은 유아들에게 공간감각 형성에 도움을 줄 뿐만 아니라, 학습에 대한 즐거움, 흥미를 제공하게 되는 매우 중요한 역할을 수행하게 된다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제36권11호
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• pp.1463-1471
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• 2012

본 논문은 3 축 영상 장치를 기존의 2 축 경계 로봇에 적용하는 설계안을 제시하고 이러한 기동형 경계 로봇의 영상 정보를 이용한 목표 추적 알고리즘을 제안하였다. 또한 가상 시뮬레이션을 이용하여 목표 추적 알고리즘을 검증하였다. 목표추적 알고리즘에서는 카메라 영상의 중심과 카메라 영상으로 포착된 목표물 중심 사이의 위치 에러를 이용하여 영상 장치의 목표 지향 벡터를 획득하고, 역기구학을 이용하여 획득한 목표 지향 벡터를 생성해 낼 수 있는 기동형 경계 로봇의 팬, 틸트 회전 요구 각도와 카메라 영상의 안정화를 위한 롤 회전 요구각도를 계산하였다. MATLAB 과 ADAMS 를 이용하여 기동형 경계 로봇의 가상 모델을 생성하고, 가상의 목표물의 움직임에 대한 가상 모델의 운동을 확인하여 영상 기반의 목표 추적 알고리즘을 검증하였다.

• 방송공학회논문지
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• 제14권3호
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• pp.366-377
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• 2009

본 논문에서는 스테레오 카메라로부터 획득된 좌우 영상을 이용하여 3차원 공간좌표(x, y, z)를 획득하고, 이를 이용하여 제어되는 가상공간을 통하여 사용자에게 현실감을 제공하는 실시간 시스템을 구현한다. 일반적으로 관심영역의 변이를 추정할 때 관심영역내의 모든 화소(pixel)의 변이를 추정하지만, 제안한 시스템에서는 관심영역의 2차원 중심좌표(x, y)만을 변이추정에 사용하여 실시간으로 변이를 추정한다. 추정된 변이로부터 깊이정보(depth)를 구하여 관심영역의 3차원 공간좌표를 획득한다. 시스템은 손을 관심영역으로 설정하여 실시간으로 손의 움직임 정보를 획득하고, 가상공간(virtual space)에 적용하여 사용자가 가상공간을 조작할 수 있도록 한다. 실험을 통해 제안하는 실시간 시스템이 150cm 거리(distance) 내에서의 깊이측정 시 0.68cm의 평균오차를 가지고 손동작 인식률은 90%이상 보이는 것을 검증하였다.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 제어로봇시스템학회 2005년도 ICCAS
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• pp.2464-2467
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• 2005

The purpose of this study was to explore the effectives of a virtual bicycle system in improving the ability of equilibrium sense of normal healthy adults. Experiments were performed to find the factors related to the training of equilibrium sense. The subjects consisted of young and elderly people and the group of young people was compared against the group of elderly people. We investigated three different running modes of virtual bicycle system with two successive sets in total. W measured the parameters related to the running time, the velocity, the weight movement, the degree of the deviation from the road, and the location of the center of pressure (COP). The results showed that the running capability of the elderly became much better after repeated training. In addition, it was found out that the ability to control postural balance and the capability of equilibrium sensory were improved with the presentation of the visual feedback information of the distribution of weight. We also found that the running time and the running velocity reduced when there was no visual feedback information. From the results, our newly developed bicycle system seems to be effective in the diagnosis of equilibrium sense as well as in the improvement of the sense of sight, and vestibular function of the elderly in the field of rehabilitation training.

• 디지털콘텐츠학회 논문지
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• 제9권4호
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• pp.569-581
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• 2008

본 논문에서는 윈도우 환경을 기반으로 하는 가상현실이나 게임에서 사용되는 네비게이션 메쉬(navigation mesh)에서 곡선을 생성하는 기법을 제안한다. 윈도우 환경을 기반으로 하는 가상현실이나 게임에서 주로 사용되는 지형 생성 방식에는 그리드(grid) 방식과 네비게이션 메쉬 방식이다. 그리드 방식은 지형을 생성할 때 격자를 이용함으로 자연스러운 지형을 생성하기 어렵다. 또한 정밀한 묘사를 위해서는 많은 수의 격자가 필요하여 시스템에 부담을 준다. 이러한 문제를 해결하기 위해 네비게이션 메쉬가 등장하였으며, 네비게이션 메쉬는 그리드 방식에 비해 시스템에 부담을 주지 않는다는 장점이 있다. 그러나 이러한 네비게이션 메쉬에서 캐릭터가 이동하게 되면 부자연스럽게 움직이게 되는 문제가 발생한다. 캐릭터의 부자연스러운 이동 문제를 해결하기 위해 본 논문에서는 구형 곡선을 이용한 곡선생성 기법을 제안한다. 본 논문에서 제안한 구형 곡선 생성 기법을 윈도우 기반 가상현실이나 게임에 이용하면 캐릭터가 자연스럽게 이동할 수 있는 장점이 있다.

• 방송공학회논문지
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• 제8권1호
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• pp.63-71
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• 2003

실시간 가상이미징 시스템은 스포츠 중계 방송에서 팀의 문양이나 점수, 거리와 같은 정보를 실제 운동장 위에 합성해 줌으로써, 일반적인 자막기의 단점을 보완할 수 있는 새로운 기술로 주목받고 있다. 카메라의 움직임에 그래픽을 정확히 연동시키기 위해서는 카메라의 각 축에 센서를 장착하는 방식과 실제 카메라 영상 자체를 분석하는 방식이 사용된다. KBS 기술연구소에서는 방송용 렌즈 기 줌(zoom), 포커스(focus) 부와 팬(Pan), 틸트(tilt) 축에 센서를 부착하여, 실시간으로 3차원 그래픽의 가상 카메라를 제어하는 센서기반 가상이미징 시스템 'VIVA'를 개발하였다. 본 논문에서는 VIVA 시스템과 그 구현 기술을 소개하고자 한다. 정확한 카메라 추적을 위하여 주밍(zooming)시 발생하는 카메라 시점(view-point)의 이동을 렌즈의 광학주점 변이 데이터를 이용하여 계산하였으며, 줌 뿐만 아니라 포커스에 따른 화각 변화를 반영하였다. 3차원 그래픽에 기반하여 가상 이미징 시스템을 구현함으로써, 키프레임(keyframe) 애니메이션과 같은 유용한 그래픽 기술이 사용될 수 있도록 하였다. VIVA는 2002년 부산 아시안게임과 대선 개표 방송에 사용되어, 스포츠 프로그램뿐만 아니라 근거리 촬영이 요구되는 스튜디오 프로그램 제작에도 사용이 가능함을 확인하였다.

• PNF and Movement
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• 제18권2호
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• pp.265-273
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• 2020

Purpose: The purpose of the study was to investigate the effects of HMD (head mounted display)-based virtual reality balance training on static balance in young adults, and whether appropriate balance training can help healthy adults to improve balance ability in daily living. Methods: The study subjects were 14 healthy adults. Subjects received 20 minutes of HMD-based virtual reality balance training 3 times per week for 4 weeks. Static balance was measured before, during, and after training and after one month. Static balance was measured in a total of 8 conditions, and the results were classified as visual (F1), somatosensory (F5-6), vestibular (F2-4), and central nervous system (F7-8). Results: The test results showed no significant difference in pre-training, post-training, and follow-up results under all conditions at Fourier index F1, F5-6, and F7-8 frequencies. For the F2-4 frequency, there was a significant difference before and after training under NC (neutral head position, eyes closed, firm surface) and PC (neutral head position, eyes closed, elastic surface) conditions. The NC condition returned a significant decrease of F2-4 frequency in post-training testing as compared to pre-training, and the PC condition showed a significant decrease of F2-4 frequency between the pre-training and mid-training tests, and between the pre-training and post-training tests. Conclusion: These results indicate that HMD-based balance training can improve balance ability, even in normal adults, and seems especially effective for vestibular function training.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제25권4호
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• pp.55-61
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• 2020

본 논문에서는 사용자의 경로를 기반으로 가중치 맵을 계산하고, 이를 이용하여 게임이나 가상현실과 같은 인터랙티브 가상 환경에서 논플레이어 캐릭터(Non-playable characters, NPC)의 위치를 효율적으로 제어할 수 있는 방법을 제시한다. 우리의 방법은 사용자의 움직임을 참조하여 NPC에 새로운 경로를 제공하는 네비게이션 메쉬를 자동으로 구성한다. 우리의 방법은 시간이 지남에 따라 사용자가 주로 다니는 길목을 정확하게 찾아내기 때문에 가상환경에 적응형으로 자동 변경이 가능하고, 사용자가 선호하는 경로를 가중치로 스마트 에이전트와 같은 움직임을 만들어 낼 수 있다. 우리는 비디오 게임이나 가상현실과 같은 인터랙티브 환경의 몇 가지 예제 시나리오를 통해 본 논문에서 제안하는 알고리즘의 유용성 테스트를 실험했다. 실제로 우리의 프레임워크는 인터랙티브 환경을 활용하는 모든 유형의 탐색에 쉽게 적용 할 수 있다.

• 한국해양공학회지
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• 제35권5호
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• pp.313-326
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• 2021

A submerged body with varied control inputs can execute large drift angles and large angles of attack, as well as basic control such as straight movement and turning. The objective of this study is to analyze the dynamic characteristics of a submerged body comprising six thrusters and six control planes, which is capable of a large drift angle and angle of attack motion. Virtual captive model tests via were analyzed via computational fluid dynamics (CFD) to determine the dynamic characteristics of the submerged body. A test matrix of virtual captive model tests specialized for large-angle motion was established. Based on this test matrix, virtual captive model tests were performed with a drift angle and angle of attack of approximately 30° and 90°, respectively. The characteristics of the hydrodynamic force acting on the horizontal and vertical surfaces of the submerged body were analyzed under the large-angle motion condition, and a model representing this hydrodynamic force was established. In addition, maneuvering simulation was performed to evaluate the standard maneuverability and dynamic characteristics of large-angle motion. Considering the shape characteristics of the submerged body, we attempt to verify the feasibility of the analysis results by analyzing the characteristics of the hydrodynamic force when the large-angle motion occurred.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제17권5호
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• pp.905-912
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• 2022

4차 산업혁명의 핵심 기술 중 하나인 가상현실은 오큘러스로 대표되는 저가의 웨어러블 장치의 보급으로 새로운 국면을 맞이하고 있다. 현실적인 위험성 문제로 실질적인 훈련이 거의 불가능한 재난 대피 훈련의 경우 가상현실은 효과적인 훈련을 가능하게 하는 새로운 대안이 되고 있다. 본 논문에서는 가상현실로 구현되는 화재 대피 훈련 콘텐츠에 적용될 수 있는 연기 모델링 방법을 제안한다. 화재 발생 시 연기는 통로를 따라 확산되고 시간에 따라 연기의 밀도가 변한다. 제안하는 방법은 시뮬레이션을 통해 계산한 연기의 밀도값을 실시간으로 모델에 반영할 수 있는 절차적 함수를 적용하여 연기를 모델링한다. 공장을 배경으로 구현한 결과를 보면 제안하는 방법이 사용자의 움직임에 따른 연기의 변화를 사실적으로 표현하는 것을 볼 수 있다.