International Journal of Internet, Broadcasting and Communication
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제14권3호
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pp.101-107
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2022
In Korea, the military has been conducting counseling forthe preemptive detection of psychologically unstable soldiers to prevent unexpected accidents and to help them adapt to military life. However, several soldiers feel anxious about face-to-face counseling with military officers and they have difficulty expressing themselves. Video See-Through HMD is a state-of-the-art mixed reality device that converts the user's real view into a digital view, which leads users to feel the actual situation as the virtual. To validate its usefulness as a new psychological counseling aid, we investigated 11 army soldiers who are under the counseling program in barracks. During the counseling conversation, participants were asked to wear or take off the Video See-Through HMD repeatedly. All conversations were recorded for behavioral observation. As a result, 80% of the soldiers showed a relatively stable state of mind when wearing the Video See-Through HMD, which leads them to be innocent and frank about their concerns. This method could improve the effectiveness of counseling to prevent unexpected accidents caused by unnoticeable psychological instabilities of the clients.
본 논문에서는 Video see-through HMD 에 기반 하여 증강 현실을 위한 손 인터페이스를 제안한다. 착용형 컴퓨터의 입력 장치로써 Video see-through HMD 에 부착된 USB 카메라로부터 영상을 입력 받은 후, HSV 컬러 공간에서 탐색 윈도우 안의 개체를 이중 임계 값을 이용해 손과 팔이 포함된 객체로 분리한다. 그 다음 거리 변형 행렬을 이용하여 손과 팔을 분리하고, 볼록 다각형 외각점 추출을 통해 손 끝의 좌표를 검출한다. 이를 기반으로 한 어플리케이션 "AR-Memo"은 현실세계에서 손끝에 가상의 펜을 증강하여 메모를 하고 이동중에 손바닥을 통해 메모를 볼 수 있다. 증강 현실 기반 손 인터페이스를 사용함으로써 사용자는 이동중에도 직관적으로 입력을 할 수 있다. 또한 어떠한 물리적인 장치나 마커를 손에 부착하지 않기 때문에 자연스러운 인터페이스이다. 본 시스템은 착용형 컴퓨터와 결합되어 사용자에게 편리한 인터페이스를 제공할 수 있을 것으로 기대된다.
본 논문에서는 Video See Through VR을 구현하기 위해 외부 광학 카메라와 HMD(Head Mounted Display)간의 영상을 혼합하기 위한 기술로 두 소스 간의 정렬, 캘리브레이션 등의 관련 기법에 대해 고찰한다. 스테레오 카메라 영상의 혼합과 광학적으로 왜곡된 영상의 보정, 현실 스케일과 렌즈를 통해 들어오는 영상과의 스케일 매칭 관련 사항을 제시한다.
공대공 공대지 가상 공중 교전모의시험이 가능한 가상현실기술이 구현된 가변형 비행 시뮬레이터를 개발하였다. 가변형 비행시뮬레이터의 가변 조종실은 국내에서 운용 중인 F-15K, KF-16, T/A-50 급 기종 모의가 가능하며, 터치형 액정시현기를 활용하여 그래픽 계기를 구현함으로써 누구나 손쉽고 빠르게 기종변경이 가능하다. 조종간과 쓰로틀은 모의기종에 맞게 교체가 가능하며, 외부영상시현장치는 국내최초로 Video See-Through Type HMD를 적용하여 조종사의 몰입감을 최대화 시킬 수 있도록 구성하였다.
비디오 씨쓰루 HMD(VSHMD)는 HMD 전면에 장착된 카메라를 통해 실세계 영상을 획득하여 이를 HMD의 디스플레이를 통해 실시간으로 출력하는 장치로서 혼합현실, 증강현실, 가상현실 구현 도구로 활용된다. 최근 카메라 및 디스플레이 기술이 급속히 발전하면서 VSHMD의 성능이 빠르게 향상되고 있으나 아직까지 VSHMD가 갖는 여러 기술적, 인간 요소적 문제들이 해결되지 못하고 있다. 본 논문은 지금까지 수행된 선행 연구 결과들을 시야각(FOV), 디스플레이 해상도, 영상지연, 시점차 등의 주요 설계 요소별로 정리하였다. 그리고 성공적인 VSHMD 개발을 위해 극복해야 할 인간요소 관점의 주요 연구주제들을 조사하였다. 이를 근거로 VSHMD의 설계, 개발 및 VSHMD 응용 서비스를 개발할 때 중요하게 다뤄야 하는 기술적 이슈들을 제시하였다.
본 논문에서는 문화유산 현장에서의 몰입형 교육을 위한 VST(Video See-through) 방식의 HMD(Head Mounted Display) 기반 XR(eXtended Reality) 체험 프레임워크를 제안한다. 매장문화재적 요소가 강한 문화유산 현장의 경우 실물이 남아있지 않아 교육 및 체험 측면에서 흥미로운 정보 전달이 어렵다. 최근 모바일 기기의 대중적인 확산에 따라 이를 이용해 문화유산 현장에 소실된 문화유산을 AR(Augmented Reality)로 복원 및 시각화하거나 관련 정보를 제공하는 연구들이 이루어졌으며, 나아가 OST(Optical See-through) 방식의 안경형 AR 디스플레이를 활용하는 사례들도 등장했다. 그러나 이러한 연구들은 기기의 특성으로 인해 몰입감과 사용성 측면에서 한계점을 보였으며, 단순히 소실된 문화유산의 복원된 모습을 정적으로 시각화하는 것에 그쳐 문화유산 현장에 내재된 동적인 역사 스토리를 재현한다는 측면에서 부족한 점이 있었다. 본 논문에서는 문화유산 현장에서 VST-HMD를 이용하여 AR 기반의 정적 문화유산 시각화뿐만 아니라 VR(Virtual Reality) 기반의 동적 역사 스토리 애니메이션을 제공하는 XR 체험 프레임워크를 제안하여 더욱 몰입감 있고 만족스러운 문화유산 교육을 제공하는 방안에 대해 검토한다.
Recently, various AR-based product design methodologies have been introduced. In this paper, we propose technologies for enhancing robust augmentation and immersive realization of virtual objects. A robust augmentation technology is developed for various lighting conditions and a partial solution is proposed for the hand occlusion problem that occurs when the virtual objects overlay the user' hands. It provides more immersive or natural images to the users. Finally, vibratory haptic cues by page motors as well as button clicking force feedback by modulating pneumatic pressures are proposed while interacting with virtual widgets. Also our system reduces gabs between modeling spaces and user spaces. An immersive game-phone model is selected to demonstrate that the users can control the direction of the car in the racing game by tilting a tangible object with the proposed augmented haptic and robust non-occluded visual feedback. The proposed methodologies will be contributed to the immersive realization of the conventional AR system.
This paper presents a prototype visualization system of mixed reality for a VR flight simulator. The chroma key technique is used to build the mixed reality model for a VR flight simulator. The Daedeok science town can be visualized in real time according to the rider control. He can also see his own hand/foot operating the control stick/rudder as well as virtual environment projected to the blue-screen using a video-see-through HMD.
이 논문에서는 스마트폰을 사용한 비디오 투과식 증강현실에서 왜곡 보정과 시야각 조정을 다룬다. 삼성 기어 VR이나 구글의 카드보드와 같은 스마트폰을 사용한 HMD(Head Mounted Display)에서는 일반적으로 렌즈로 인해서 영상이 왜곡되어 렌더링이 된다. 특히나 스마트폰을 사용한 증강현실에서는 스마트폰의 카메라와 HMD의 렌즈로 인해서 발생하는 왜곡이 합해져서 보다 복잡한 형태의 왜곡이 발생하게 된다. 이러한 왜곡은 사용자에게 시각적인 인지나 인식 기능에 부조화를 야기하게 된다. 유리와 같은 투명 디스플레이를 궁극적인 형태의 HMD라고 생각하면 최대한 이런 왜곡을 없애서 투명한 것과 같은 효과를 주어야 한다. 이 논문에서는 스마트폰 기반 비디오 투과식 증강현실 방식에서 왜곡을 보정하고 시야각을 조정하여 투명에 가까운 효과를 주는 방법을 제시한다. 논문에서 왜곡 보정 및 시야각 조정 모듈을 개발하고 이에 대한 성능을 측정하였다.
In or automotive engineering education is introduced. Main objective of the system is teaching disassemble/assemble procedure of automatic transmission of a vehicle to students, who study automotive engineering. System includes vehicle transmission, set of tools and mechanical facilities, two video cameras, computer with developed software, HMD glasses and two LCD screens. Developed software gives instructions on assembling and disassembling processes of real vehicle transmission with the help of augmenting virtual reality objects on the video stream. Overlaying of 3D instructions on the technological workspace can be used as an interactive educational material. In disassembling process, mechanical parts which should be disassembled are augmented on video stream from video cameras. Same is done for assembling process. Animation and other visual effects are applied for better indication of the current assembling/disassembling instruction. During learning and training, student can see what parts of vehicle transmission and in which order should be assembled or disassembled. Required tools and technological operations are displayed to a student with the help of augmented reality, as well. As a result, the system guides a student step-by-step through an assembly/disassembly sequence. During educational process a student has an opportunity to return back to any previous instruction if it is necessary. Developed augmented reality system makes educational process more interesting and intuitive. Using of augmented reality system for engineering education in automotive technology makes learning process easier and financially more effective.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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