• 로봇학회논문지
• /
• 제17권1호
• /
• pp.8-15
• /
• 2022

In this paper, we proposed the method of virtual reality-based surgical navigation to reproduce the pre-planned position and angle of the pedicle screw in spinal fusion surgery. The goal of the proposed method is to quantitatively save the surgical plan by applying a virtual guide coordinate system and reproduce it in the surgical process through virtual reality. In the surgical planning step, the insertion position and angle of the pedicle screw are planned and stored based on the virtual guide coordinate system. To implement the virtual reality-based surgical navigation, a vision tracking system is applied to set the patient coordinate system and paired point-based patient-to-image registration is performed. In the surgical navigation step, the surgical plan is reproduced by quantitatively visualizing the pre-planned insertion position and angle of the pedicle screw using a virtual guide coordinate system. We conducted phantom experiment to verify the error between the surgical plan and the surgical navigation, the experimental result showed that target registration error was average 1.47 ± 0.64 mm when using the proposed method. We believe that our method can be used to accurately reproduce a pre-established surgical plan in spinal fusion surgery.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
• /
• 제어로봇시스템학회 2005년도 ICCAS
• /
• pp.2211-2216
• /
• 2005

This paper describes a novel navigation algorithm using a locomotion interface with two 6-DOF parallel robotic manipulators. The suggested novel navigation system can induce user's real walking and generate realistic visual feedback during navigation, using robotic manipulators. For realistic visual feedback, the virtual environment is designed with three components; 3D object modeler for buildings and terrains, scene manager and communication manager component. The walking velocity of the user is directly translated to VR actions for navigation. Finally, the functions of the RPC interface are utilized for each interaction mode. The suggested navigation system can allow a user to explore into various virtual terrains with real walking and realistic visual feedback.

• 한국디자인학회:학술대회논문집
• /
• 한국디자인학회 2005년도 춘계 학술발표대회 논문집
• /
• pp.130-131
• /
• 2005

• 한국컴퓨터정보학회논문지
• /
• 제12권4호
• /
• pp.53-59
• /
• 2007

저 사양 HMD(Head Mounted Display)를 사용하는 가상 환경 네비게이션 시스템은 true-color 이미지를 제한 된 색으로 표현 할 때 이미지를 양자화 해야 한다. 그러한 시스템은 고정된 팔래트를 이용하여 이미지를 양자화 한다. 인간의 눈은 시선부분의 색변화에 민감하기 때문에 시선부분의 색을 고려하여 동적으로 팔래트를 생성하고 이를 이용하여 이미지를 양자화 한다면 사용자는 가상 환경을 보다 생동감 있게 느낄 수 있다. 본 논문에서는 사용자가 가상환경을 보다 생동감 있게 느끼게 하기 위한 컬러 양자화 방법을 제안하고 제안 방법을 이용하여 가상환경 네비게이션 시스템을 구성하였다. 네비게이션 시스템은 사용자의 시선이 변할 때 마다 이미지를 양자화 하여 HMD를 통해 사용자에게 양자화된 이미지를 보여준다. 본 논문에서는 제안 방법을 이용한 시스템의 선호도를 조사 하였으며 대부분의 사용자가 제안 방법을 이용한 시스템을 선호 하였다.

• 전자공학회논문지SC
• /
• 제45권6호
• /
• pp.10-15
• /
• 2008

무인차량의 자율주행성능을 예측하고 분석하기 위해서는 실 환경에서 다양한 주행시험을 수행하여야 한다. 하지만, 무인체계의 특성상 시험안전성과 재현성, 다양한 시험환경의 인위적 제공의 어려움 등 많은 제약이 있다. 따라서, 본 논문에서는 실차량에 적용전에 자율주행성능을 분석하기위한 가상시험환경을 구축하고 감지센서신호를 모의하는 기법을 제안하였다. 또한, 제안된 기법의 타당성을 보이기위해 새롭게 개발된 자율주행 알고리즘에 대한 가상환경 및 센서 모델을 이용한 시뮬레이션을 수행한 결과 그 타당성을 입증하였다.

• 게임&엔터테인먼트 논문지
• /
• 제2권1호
• /
• pp.35-44
• /
• 2006

본 연구의 목적은 가상현실 분야의 그림 속으로의 여행 기법(TIP, Tour Into the Picture)을 적용하여 운전자가 원하는 목적지까지의 경로를 실시간으로 도로 전경과 동일한 실사기반 3차원 영상으로 보여줄 수 있는 차량용 3차원 네비게이션 시스템을 개발하는데 있다. 이를 위해 기존의 TIP기법을 보완하였고 사용자의 위치와 현재의 도로 상황을 동시에 고려한 최적 경로 탐색기술 등을 제시하였다. 실험 결과, 실제 도로에서 일정 간격을 두고 촬영한 파노라마 실사 영상에 TIP 기법을 적용하여 가상환경을 구축하고 이들 사이의 부드러운 전이를 통해 사진과 같은 품질의 3차원 영상을 보여주었다. 개발된 시스템은 2차원 네비게이션 모듈을 가지며 최적 경로 탐색 및 도로 상황 예측 기능을 제공한다.

• 한국정보과학회논문지:컴퓨팅의 실제 및 레터
• /
• 제12권6호
• /
• pp.358-366
• /
• 2006

본 논문은 2개의 6자유도 제어가능 발판타입 플랫폼으로 이뤄진 이동인터페이스를 이용한 새로운 네비게이션 알고리즘을 제시하고 있다. 제안된 이동인터페이스는 2개의 플랫폼 위에 사람이 위치한 상태에서 사람의 걸음 모션을 센서시스템으로 예측하여 플랫폼 위에서 지속적인 걸음이 가능하도록 플랫폼을 제어하고 사용자 걸음 모션 정보를 가상환경에서의 네비게이션 입력정보로 사용한다. 따라서, 제안된 이동인터페이스는 사용자의 실제 걸음을 유도하고 걸음 동안 사용자에게 실감의 시각 피드백 제공으로 몰입감을 가지고 가상환경과 전신 운동의 상호작용을 할 수 있도록 허락한다. 이때, 가상환경 상에서 자연스런 네비게이션이 가능하도록 보행 분석에 사용되는 걸음 조건들을 사용하여 플랫폼 위에서의 자연스런 걸음 및 가상환경시스템에서의 자연스런 네비게이션이 가능토록 알고리즘을 제시하였다. 제안된 네비게이션 알고리즘 평가를 위해 3차원 객체모델러, 화면 매니져, 통신 매니져로 구성된 가상도시를 구축하여 발판타입 이동인터페이스에 네비게이션 알고리즘을 적용하였다. 실험 결과 평지 및 경사에서 사용자의 자연스런 걸음 및 시각 피드백이 가능함을 알 수 있었고, 제안된 이동인터페이스 및 네비게이션 알고리즘을 통해 다양한 형상의 가상지면에서 실감의 네비게이션이 가능함을 확인하였다.

• 한국HCI학회:학술대회논문집
• /
• 한국HCI학회 2008년도 학술대회 1부
• /
• pp.772-774
• /
• 2008

저 사양 HMD(Head Mounted Display)를 사용하는 가상 환경 네비게이션 시스템은 true-color 이미지를 제한 된 색으로 표현 할 때 이미지를 양자화 해야 한다. 그러한 시스템은 고정된 팔래트를 이용하여 전체적으로 이미지를 양자화하고 사용자에게 주로 이미지의 일부분(시선영역)을 보여준다. 인간의 눈은 시선영역의 색변화에 민감하고 HMD를 통해 이미지의 일부분만을 보기 때문에 시선영역의 색 만을 고려하여 동적으로 팔래트를 생성하고 이을 이용하여 이미지를 양자화 한다면 사용자는 가상 환경을 보다 생동감 있게 느낄 수 있다. 본 논문에서는 사용자가 가상환경을 보다 생동감 있게 느끼게 하기 위한 동적 팔래트의 생성속도 개서 방안을 제안하고 제안 방법을 이용하여 가상환경 네비게이션 시스템을 구성하였다. 네비게이션 시스템은 사용자의 시선영역이 변할 때 마다 팔래트를 생성하고 이미지를 양자화 하여 HMD를 통해 사용자에게 양자화된 이미지를 보여준다. 본 논문에서는 제안 방법을 이용한 시스템의 선호도를 조사 하였으며 대부분의 사용자가 제안 방법을 이용한 시스템을 선호 하였다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
• /
• 한국항해항만학회 1999년도 추계학술대회논문집
• /
• pp.315-320
• /
• 1999

Obstacle Detection System(ODS) is a essential system for automated vehicle, such as AGV(Automatic Guided Vehicle), mobile robot. Automated vehicle must have a capability to detect and to avoid obstacles to guarantee a safe driving condition. To implement obstacle detection system, virtual bumper concept adapted. Like real bumper in a car, such as in the truck, it protects vehicle from collision using laser distance sensor. When an obstacle(such as other vehicle, building, etc) intrudes this virtual bumper area, a virtual force is calculated and produces necessary strategy to be able to avoid collision. In this paper, simplified virtual bumper concept is presented, and various problems when happens to implement are discussed.

• 해양환경안전학회:학술대회논문집
• /
• 해양환경안전학회 2003년도 추계학술발표회
• /
• pp.53-57
• /
• 2003

이 연구의 최종 목적은 PC를 이용하여 저가이면서 작동이 용이한 가상현실기반 선박조종 시뮬레이터를 개발하는데 있다. 이 논문에서는 가상 항해공간에 구축한 3차원 선박 객체를 선박조종계수로 제어하는 절차와 방법을 기술했다. 가상 항해세계 창출, 선박조종의 수학적 배경, 시스템 구성 둥에 대해서도 검토하였다.