360도 전방향을 촬영한 파노라마 이미지를 디스플레이 하기 위해서는 기존의 플랫하고 좁은 시야 각을 커버하는 스크린 시스템으로는 큰 비효율을 갖는다. 반면, 환경에 직접 이미지를 투사하는 방식인 몰입 형 환경 투사 시스템을 활용하면 보다 넓은 화각의 디스플레이 시스템의 구현이 가능하다. 기존의 환경 투사 시스템은 다수의 프로젝터로 넓은 화각을 커버하는 형태인 다중 투사 기술을 활용하여 왔으나 다수의 장비로 인한 넓은 공간의 필요성, 유지관리에 대한 어려움, 다소 비싼 설치비용과 같은 문제점을 가지고 있었다. 반면, 거울투사 시스템은 상대적으로 간단한 구조로 이루어져 이에 좋은 대안이 될 수 있으나, 정교한 설치의 필요성과 거울의 왜곡으로 인해 캘리브레이션이 쉽지 않다는 문제점을 지니고 있었다. 본 논문에서는 임의의 공간에서 보다 쉽고 편리한 파노라마 디스플레이 시스템을 만들 수 있도록 단일 프로젝터와 단일 구형 반사경을 활용한 전방향 환경 거울 투사 시스템을 제안한다. 빠르고 쉬운 캘리브레이션 과정을 위해 사용자에게 직관적이고 최적화된 캘리브레이션 시스템을 제공하여 시스템 설치과정의 효율성을 높였다. 또한, 캘리브레이션 정보를 바탕으로 이미지를 워핑하고 보정하여 투사 환경에 최적화된 이미지를 만드는 제작 방법을 제시한다. 다양한 실험들을 통해 제시된 결과는 우리 방식이 전방향 환경 투사 시스템을 구축하는데 보다 빠르고 최적화된 결과물을 만드는데 있어 효율을 증진시켰음을 확인하였다. 결론적으로, 우리가 제안한 시스템을 통해서 임의의 공간에서 적은 수의입력을 통해 쉽고 편리하게 전방향 투사 시스템을 만들 수 있다. 이는 파노라마 이미지의 활용도와 디스플레이 환경을 개선하였고, 또한 이러한 환경에 최적화된 이미지 제작 방법을 제안하여, 해상도 손실 없이 이미지 제작을 가능하게 하였다.
본 연구에서는 주물의 유통해석결과를 3차원 모델로 복원하여 가상현실 디스플레이 상에 가시화 하는 방법을 제안한다. 먼저 기존 CAE 해석 소프트웨어를 사용하여 유한차분법 기반 열유동 수치해석을 수행한다. 이 과정에서는 주물의 설계모델은 그 형태가 규칙적인 사각형 격자에 근사되며 용탕을 주형에 주입하는 것을 시작으로 충전이 완료될 때까지 사전에 정의된 단계수만큼 반복적으로 전체 복셀에 대한 충전도와 온도수치가 기록된다. 다음 단계에서는 그 결과별 입력으로 하여 복셀 단위로 주울 형태를 복원한다. 이 때 유통진행에 따른 각 단계에서 각 복셀의 충전여부와 온도수치를 색상에 대응시켜 복셀의 색상을 결정한다. 복원 모델은 수평형 가상현실 디스플레이 장치인 Projection Table 상에서 가시화 하였으며 액티브 스테레오 방식으로 입체화면을 제공한다.
현대인의 생활 수준이 높아지고 여가 시간이 증대함에 따라 육체적인 건강은 물론 정신적 건강에 대한 관심과 놀이적 요소가 포함된 스포츠를 선호하는 사람들이 점점 더 증가하고 있다. 스포테인먼트(SporTainment)는 스포츠(Sports)와 엔터테인먼트(Entertainment)의 합성어로써 스포츠와 오락성을 아울러 갖춘 것을 의미한다. 또한 실감미디어 기술 분야에서는 사용자의 오감을 자극하는 감각적 피드백 기술을 통해 현존감과 몰입감을 높이기 위한 연구가 활발히 진행되고 있다. 이러한 감각적 피드백 기술들은 재미와 흥미 요소를 기반으로 학습적 효과를 포함 한 게임, 교육, 국방 등 다양한 응용 분야에 활용되고 있으며, 가상 환경에 실감효과를 가미함으로써 사용자의 현존감과 몰입감을 극대화할 수 있는 응용 서비스로 확대되고 있다. 본 연구에서는 자전거 시뮬레이터에 감각 효과 재현 장치들을 결합한 스포테인먼트용 실감 자전거 시뮬레이터를 개발함으로써 사용자의 현장감을 향상시키고자 하였다.
본 연구는 미래 교수-학습방법 유형과 학습 공간 유형을 분석하여 교수-학습방법 유형에 적합한 공간 유형을 연결(matching)해보고, 공간 유형별 교수-학습방법과 학습양식의 활용정도를 학교급별로 제안하고자 하였다. 그 결과, 플립 러닝, 디퍼 러닝, 협력 학습, 몰입형 가상현실 학습, 놀이 학습, OER활용 학습 등 6가지의 교수-학습방법 유형과 놀이 및 탐구 공간, 제작 및 거치 공간, 발표 및 전시 공간, 독립된 학습 공간, 학습의 장으로서의 교실, 학습의 내용으로서의 교실 등 6가지의 학습 공간 유형을 도출하였다. 아울러 Table 12와 13과 같이 미래 교수-학습방법 유형에 적합한 공간 유형을 연결해보고, 공간 유형별 교수-학습방법뿐만 아니라 22가지 학습양식의 활용정도를 학교급 또는 학년군별로 제시하였다.
에이전트의 정의와 구현에 관한 연구는 가상현실기술을 이용한 몰입형 교육 시스템 등의 구성에 있어서 매우 중요한 부분을 차지한다. 본 논문에서는 동적인 환경에서 에이전트의 행위의 효율적인 정의와 구현 방법을 제시하되 기존의 연구와 달리 행동의 다양성을 표현에 초점을 맞추고자 한다. 먼저 장이론에 기반하여 공간객체를 정의 한다. 장이론을 도입하여 공간객체를 정의함으로써 공간 객체에 대한 분류적 접근이 아닌 구조적인 접근이 가능해 지고, 공간객체의 동적인 생성 및 소멸과 전체적인 시공간 상황의 변화를 유도할 수 있게 된다, 다음으로 동적인 planning이 가능하도록 에이전트의 행위를 복합행위와 단위행동으로 구분한다, 마지막으로 에이전트와 관련된 객체의 관계에 따라 지식 베이스를 에이전트와 관련 객체들에 분산한다, 이를 통해 에이전트의 지식베이스의 효율적인 관리와 동적인 환경의 구축이 가능하다. 공간객체 내에서의 에이전트의 이동에 관한 상황을 구현함으로써 장이론에 기반한 공간객체의 정의와 행위의 복합행위와 단위행동으로의 구분, 그리고 에이전트와 관련 객체간의 지식 베이스의 분산의 효율성을 검증하였다.
현재 교육시장의 추세는 4차 산업혁명과 ICT의 발전으로 다양한 기술이 교육 시스템에 접목된 에듀테크 기술로 발전하고 있다. 특히 가상공간에서 실제와 같은 몰입감 있는 학습효과가 가능한 에듀테크 시스템 시장이 확대되고 있다. 하지만 국내 한의학 교육은 침술을 훈련하고 평가하기 위한 교육시뮬레이터 및 시스템의 부재로 객관적이지 못한 교육이 진행되고 있다. 본 논문에서는 "침술 훈련 시스템을 위한 경혈점 콘텐츠 및 인체모형 설계"의 후속연구로 경혈점 교육 효과의 증대를 위한 침술컨트롤러 및 인체모형을 제안한다. 제안하는 침술컨트롤러와 인체모형을 통해 경혈점 데이터 정합도 측정 및 콘텐츠 모션인식률에 대한 침술부위의 정확성을 제시한다. 또한 컨트롤러의 환경신뢰성 평가를 위한 온습도 및 온도변화 시험 결과를 제시한다.
A three-dimensional image capturing device and its signal processing algorithm and apparatus are presented. Three dimensional information is one of emerging differentiators that provides consumers with more realistic and immersive experiences in user interface, game, 3D-virtual reality, and 3D display. It has the depth information of a scene together with conventional color image so that full-information of real life that human eyes experience can be captured, recorded and reproduced. 20 Mega-Hertz-switching high speed image shutter device for 3D image capturing and its application to system prototype are presented[1,2]. For 3D image capturing, the system utilizes Time-of-Flight (TOF) principle by means of 20MHz high-speed micro-optical image modulator, so called 'optical resonator'. The high speed image modulation is obtained using the electro-optic operation of the multi-layer stacked structure having diffractive mirrors and optical resonance cavity which maximizes the magnitude of optical modulation[3,4]. The optical resonator is specially designed and fabricated realizing low resistance-capacitance cell structures having small RC-time constant. The optical shutter is positioned in front of a standard high resolution CMOS image sensor and modulates the IR image reflected from the object to capture a depth image (Figure 1). Suggested novel optical resonator enables capturing of a full HD depth image with depth accuracy of mm-scale, which is the largest depth image resolution among the-state-of-the-arts, which have been limited up to VGA. The 3D camera prototype realizes color/depth concurrent sensing optical architecture to capture 14Mp color and full HD depth images, simultaneously (Figure 2,3). The resulting high definition color/depth image and its capturing device have crucial impact on 3D business eco-system in IT industry especially as 3D image sensing means in the fields of 3D camera, gesture recognition, user interface, and 3D display. This paper presents MEMS-based optical resonator design, fabrication, 3D camera system prototype and signal processing algorithms.
본 연구의 목적은 코로나 19 발병 이후 비대면 사회가 지속됨에 따라 새롭게 각광받는 기술인 "메타버스"에 대한 소비자들의 인식을 빅데이터 분석을 통하여 알아보고자 함에 있다. 본 연구는 코로나19 이전과 이후로 나누어 메타버스에 대한 소비자의 인식을 분석하기 위해 텍스트 마이닝을 활용한 빅데이터 분석을 수행하였다. 단어 정제를 통하여 상위 30개의 키워드를 추출, 이를 토대로 각 키워드간의 연결망 분석, Concor분석을 통하여 시각화를 진행하였다. 분석을 진행한 결과 비대면 사회가 지속되며 메타버스가 트렌드로 급 부상하였다는 것을 확인하였다. 이전의 메타버스는 라이프 로깅의 한부분으로써 SNS 같은 텍스트 데이터에 치중되어 있었지만 이후, 가상현실 공간에 주목하기 시작하여 많은 플랫폼을 발생시키고 산업도 확대 되었다. 본 연구의 한계점은 포털사이트의 검색빈도를 통해 데이터를 수집하였기 때문에 익명성이 보장되어있어 데이터 수집 시 인구통계학적 특성이 반영되지 않았다는 점이다.
스마트 기기의 등장 후 웹툰을 스마트폰으로 보는 독자가 증가하게 되면서, 스마트툰, 효과툰, 컷툰, 더빙툰, 무빙툰, AR툰, VR툰, 인터랙션 툰 등 다양한 첨단기술이 결합된 기술 융합형 웹툰들이 선보이고 있다. 그러나 이에 대한 연구는 멀티미디어 기술 융합 유형과 사례 제시, 연출 효과와 그에 따른 문제점 제시 정도로, 만화와 기술과의 융합이 독자의 만화 읽기와 몰입에 어떤 영향을 끼치는지에 대한 논의는 없었다. 그래서 본 연구에서는 몰입의 관점에서 만화만의 독특한 몰입방식을 알아보고, 기술 융합형 웹툰들이 시도한 몰입 양상과 문제점을 유형별로 분석해보았다. 또한 이를 바탕으로 최근 화제가 되고 있는 인터랙션 툰 <마주쳤다>의 인터랙션 요소와 몰입 양상을 분석해 봄으로써 첨단 기술을 통해 새롭게 시도 되고 있는 인터랙션 요소들이 웹툰의 몰입에 미치는 긍정적 효과와 한계점에 대해 논하였다. 몰입의 관점에서 기술 융합형 웹툰을 유형별로 분석해보면, 효과툰은 멀티미디어 효과가 과하게 사용될 경우 정보의 과부하를 일으켜 몰입을 방해하였다. 스마트 모바일 기기의 가로 읽기 방식에 맞춰 칸에 움직임을 부여한 스마트툰은 그 시도는 좋았으나, 독자의 능동적인 만화 읽기를 방해하여 몰입감을 떨어트렸다. VR 기기를 이용해 독자가 직접 웹툰 세계를 탐색하도록 한 VR툰 역시 웹툰의 세로 연출을 극복하려는 시도는 좋았으나, 주의 집중을 분산시킴으로써 만화의 몰입을 저해하였다. 만화 읽기 방식의 편이성만을 중시한 무빙툰은 독자의 만화 읽기의 자율성을 침해함으로써 몰입을 방해하는 요소로 작용하고 있다. 반면 하일권의 인터랙션 툰 <마주쳤다>는 얼굴인식 기술, 증강현실 기술, 360도 파노라마 기술, 햅틱기술 등 웹툰에 다양한 첨단 기술을 접목하여, 독자가 웹툰 캐릭터와의 관계에서 친밀감을 형성하고, 독자 스스로가 주인공과 동일시되어 캐릭터와 상호작용함으로써 몰입을 유도하는데 성공하고 있다. 다만, 작품 후반부에 나타나는 기술의 남용과 이를 위한 무리한 상황 연출, 지루한 스토리 전개 등이 한계점으로 남는다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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