Recently several methods have been developed for the virtual space construction. Generally, most of the methods are geometric-based rendering technic, but they are difficult to construct real-time rendering because of large data. In this paper, we present a three dimension image-based rendering method that enable a constant speed of real-time rendering regardless of object complexity in virtual space. The Proposed method shows good performance for the virtual space construction with high complexity.
Recently, virtual reality technologies have been rapidly developed and realtime virtual simulation methods have been extensively employed for several application areas such as game, sports, manufacturing, military, and so on. A 3D database in realtime virtual simulation plays a key role because it makes users feel reality in virtual space. In a application view of 3D database, a systematic construction approach is required to reduce its construction time and increase its quality. However, many researches have been mostly focused on realtime graphic issues and its key technologies. In virtual simulation of transportation equipments, this paper proposes a systematic construction process of 3D database consisting of four stages as follows: 1) determine the activity space of a equipment, 2) collect data related to 3D database construction, 3) make a 3-dimensional modeling strategy, and 4) generate and evaluate a 3D model. This paper also introduces a new procedure of 3D environment modeling, which summarizes and expands our modeling experiences, to be used as a modeling guide.
This study describes a construction procedure of 3D virtual space using the NGIS data and its application to simulation. 3D space topography is modeled by using DEM consisted with triangular regular network. The elevations of nodal points of DEM are calculated through the interpolation with contour line and elevation points from the NGIS. Also, data for 2D roads and their environments, such as trees, lamps, and traffic signals, were extracted from the NGIS and projected on the DEM surfaces to get 3D virtual space. To give a reality to 3D virtual space and accelerate its graphic speed, data were converted into the directX format. It is believed that the virtual space constructed in this work can be applicable to the ubiqutous because DEM data can be converted to the AutoCAD format and ASCII code.
Wonseop Shin;Jaeseok Yoo;Bumsoo Kim;Yonghoon Jung;Muhammad Sajjad;Youngsup Park;Sanghyun Seo
KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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제18권8호
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pp.2381-2398
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2024
The construction of virtual indoor spaces is crucial for the development of metaverses, virtual production, and other 3D content domains. Traditional methods for creating these spaces are often cost-prohibitive and labor-intensive. To address these challenges, we present a pipeline for generating digital twins of real indoor environments from RGB-D camera-scanned data. Our pipeline synergizes space structure estimation, 3D object detection, and the inpainting of missing areas, utilizing deep learning technologies to automate the creation process. Specifically, we apply deep learning models for object recognition and area inpainting, significantly enhancing the accuracy and efficiency of virtual space construction. Our approach minimizes manual labor and reduces costs, paving the way for the creation of metaverse spaces that closely mimic real-world environments. Experimental results demonstrate the effectiveness of our deep learning applications in overcoming traditional obstacles in digital twin creation, offering high-fidelity digital replicas of indoor spaces. This advancement opens for immersive and realistic virtual content creation, showcasing the potential of deep learning in the field of virtual space construction.
In this paper, analysis, design, control and prototype construction of a wearable wire-driven haptic interface called HapticPen is discussed. This device can be considered as a wire driven parallel mechanism which three wires are attached to a pen-tip. Wire tensions are provided utilizing three DC servo motors which are attached to a solid frame on the user's body. This device is designed as input as well as output device for a wearable PC. User can write letters or figures on a virtual plate in space. Pen-tip trajectory in space is calculated using motor encoders and force feedback resulting from contact between pen and virtual plate is provided for constraining the pen-tip motion onto the virtual plane that can be easily setup by arbitrary non-collinear three points in space. In this paper kinematic model, workspace analysis, application analysis, control and prototype construction of this device are presented. Preliminary experiments on handwriting in space show feasibility of the proposed device in wearable environments.
This paper presents an attempt to develop a visual programming language-based 3D virtual reality authoring tool intended to compose virtual interior space. The rapid development of digital technology and the wide spread of the Intenet have expanded the different uses of virtual reality in a number of applications ranging from interior design to building maintenance. In particular, the construction of cyber spaces based on existing interior spaces is becoming increasingly important. Current research, however, remains at the level of converting 3D models into virtual reality models, despite practitioners' needs for structural space models. Moreover, commercial tools to build virtual reality space have the disadvantage of targeting people who have professional knowledge of computer programs and computer graphics. Accordingly, the 3D virtual reality authoring tool developed in this research - called the VESL system - enables virtual and structural space to be easily composed using intuitive and interactive visual interfaces, which are based on visual programming techniques. The VESL system also provides an XML based semantic description of interior space, to be used to describe interior space information. We anticipate that the virtual reality spaces composed by this system will be of considerable use in the fields of architecture and interior design. Further research issues identified at the end of the research include developing a converter/filter for transforming Internet virtual reality standard language, or VRML, and evaluating the application of the system for practical use.
Recently, many people can experience the virtual space by smartphone, and they use many games. In particular, this change has great implications in the collaborative and communicative planning paradigm, which is residents' participation and agreement becoming important in community making and urban design. This study analyze the case of the five virtual space games about community making and urban design, and examine the related regal system. Game users can construct roads, houses, buildings and facilities in the virtual city. Then, they create profit, and promote the growth of virtual city. In these games, construction elements are classified residential, commercial, industrial, parks, green spaces, public building, and roads. But these elements does not identified clearly, and they mixed. By analyzing of related regal system, these games focus on the individual buildings, spaces, and facilities rather than considering the terms of urban planning. To complement the virtual space game with the aspects of urban planning, these games can encourage the participation capability and enhance the communication skills of citizens.
The paper describes creation methods of background scenes to implement realistic virtual environments in the VRSS (Virtual Reality Ship Simulator). VRSS is next-generation system constructed with virtual tools in a virtual space. Thus, it could have many benefits compared to conventional ship simulators composed with heavy bridge mock-up system and wide visual presentations. In this work, we developed effective 3D object modeling techniques, and constructed virtual harbor scene by using 3D-Webmaster authoring tool. The virtual harbor was built with object-oriented 3D objects modeled to interact with user's action. With the immersion-type VR system, we created virtual harbor environments in a virtual space, and discussed on the naturalness of the scene with test results of SDMPA (Semantic Differential Method for Psychophysical Assessment) by 10 subjects. As the results of subject assessment, all of the participants could felt natural-like harbor. Therefore, we found that the proposed creation methods and procedures of background scene are enabling to fit to the full mission VRSS construction.
정부는 선진외국을 중심으로 진행되고 있는 CALS의 개념을 국내 건설산업에 적용하여 건설산업의 선진화 및 국가경쟁력을 확보하고자 건설CALS의 핵심부분인 CITIS체계 개발에 노력을 기울이고 있다. 그러나, 아직 가상헙업공간으로서의 기능이 부족하고 현장 적용을 통한 기능개선 띤 기반확산 노력이 미흡한 실정이다. 본 연구의 목적은 건설 CITIS체계의 지속적인 적용을 위한 기반조성 띤 성능개선을 위한 시도로서 프로젝트 참가자간의 정보교류 및 협업을 지원하기 위한 가상기업 개념을 정립하고 이에 기반한 CITIS 개선모델을 제안하는데 있다. 이를 위해, 일선 도로건설현장을 대상으로 실증시험 사업을 수행하여 건설 CITIS의 효과를 검증하고 가상기업으로서의 CITIS가 갖추어아 할 시스템 성능개선 방안을 도출하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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