Earticle

손끝은 최고의 촉각 센서이자 최고의 운동 기관이다. 많은 기술자들은 손끝의 감각에 의존하여 그들의 정 확하고 숙련된 솜씨로 결과물을 만들곤 한다. 컴퓨터 게임 역시 섬세한 조작을 요구하는 분야임에도 불구하 고 제작과 구현의 어려움 때문에 대부분의 게임 인터페이스들은 촉각이나 손이 나타내는 복잡한 표현들은 고려하지 않는다. 또한 VR이 빠르게 발전하고 있고 여러 종류의 가상 환경 몰입형 입력 장치들이 나타나고 있지만, 그들의 기술 수준은 게임 패드에 각종 센서가 추가된 정도에 머무르고 있다. 본 논문에서는 손가락 의 위치를 통한 3D 인터페이스를 설계하는 방법론을 소개한다. 전통적으로 손을 인식하는 입력 방식에서는 주로 몇몇 제스쳐와 간단한 표현들을 인식하는데 그쳤으며, 상대적으로 미소한 손가락 관절의 움직임이나 손 과 손 사이의 상호작용 등의 복잡한 제스쳐에 대해서는 전혀 고려하지 못하고 있다. 본 방법론은 이러한 표 현들을 어떻게 구현할 것인지 제시하며, 손가락의 위치나 각도 등 복합적인 데이터를 계산하여 의미 있는 정 보들을 도출해낼 수 있게 한다. 또한 실험을 위해 구현된 간단한 프로그램에서는 구체적으로 어떻게 작동하 는지와 무엇을 표현할 수 있는지 보여준다. 이를 통해 3D와 몰입형 가상 환경에서 손이 나타내는 복잡한 표 현들을 구현하는데 적용될 수 있을 것으로 예상된다.

Fingertip is both the best touch sensor and the finest actuator. Many technicians depend on their touch of fingertips to regenerate accurate and well-experienced actions. Although computer game is also the area that delicate control is needed, most of game interfaces have no such considerations because they can’t represent tactile impression. Furthermore, as VRs are rapidly evolving, various input interfaces for immersive 3D environments are emerging but their technical level remains on the same stage of gamepad with some sensors. This paper proposes a methodology to design 3D interface that uses positions of fingers. In traditional methods hand-tracking devices usually recognize some gestures and simple expressions. However, this kind of methods don’t consider about some complicated gestures which include comparatively minute finger joints movement and interactions between hands. Proposed methodology presents how to apply these expressions to 3D applications. To derive meaningful outputs from these small expressive controls, it contains many computations among finger position vectors, angles, etc. Following simple application using the method shows how it works and what can it express with hands. Although the quality of results and visual output is not so adorable because of some technical obstacles and artless processes, in conclusion it is expected that this method can be applied to implement complicated hands expressions in 3D and also immersive environment.

모바일 환경에서 3D 가상현실 응용 프로그램을 개발하는 방법 중 하나로 유니티 3D 가 많이 이용되고 있 다. 유니티 3D 엔진을 이용하여 3D 가상현실 서비스가 가능하나 3D 가상현실 장면의 저장, 교환, 전송을 다 양한 장치에서 사용하기 위해서는 표준화된 데이터 형식이 필요하다. 이를 위해서 유니티 3D 엔진에서 국제 표준 ISO/IEC 19775-1 X3D (Extensible 3D)를 사용할 수 있다면 모바일 환경에서 가상현실 응용 서비스를 위 한 3차원 장면 생성과 교환이 가능하게 된다. 본 논문에서는 유니티 3D 엔진을 이용하여 X3D 가상현실을 생 성, 변경 및 시뮬레이션 할 수 있도록 3D 장면 접근 인터페이스 구현 방법에 대해 기술한다. 이를 위해서 유 니티 3D 엔진에서 X3D 파일의 오브젝트를 처리할 수 있도록 C# 프로그래밍 언어를 이용하여 오브젝트 저장 을 위한 데이터 구조를 정의하고 이 데이터에 접근하여 값을 입출력하는 언어 바인딩 함수를 정의한다. 그리 고, 유니티 3D 엔진과 C# 바인딩 함수를 사용하여 X3D 데이터를 파싱하고 건물 모델링 생성, 멀티 텍스처 매핑 등 여러 오브젝트들을 생성하고 제어하는 모습을 보여준다.

Unity 3D is a popular cross-platform game engine used when developing 3D virtual reality games for mobile environments. Although the Unity 3D engine can provide 3D virtual reality services, a standardized 3D data format is necessary to store, transfer, and exchange 3D virtual reality scenes between various devices. This can be achieved if ISO/IEC 19775-1 Extensible 3D (X3D) can be used in Unity engines, allowing the generation and exchange of 3D scenes for virtual reality application services in mobile environments. X3D has all the necessary 3D processing data for implementing a graphics pipeline process, which is a basic necessity when representing 3D graphics in a display. In order to implement X3D in the Unity engine, X3D objects should be imported, parsed, and rendered in the Unity environment. When creating an X3D scene in Unity, X3D objects and functions should be defined and accessed based on the Unity engine. This paper describes the development of a 3D scene access interface for accessing an X3D scene using Unity. A data structure and language binding methods that import and export values for X3D scenes have been defined using the C# programming language along with the Unity engine. In addition, examples of displaying X3D scenes including nulti-objects and multi-textures based on Unity and the X3D scene interface are demonstrated.

본 연구에서는 마이크로소프트 키넥트 센서와 굽힘 감지 데이터 글러브를 이용하여 광업 분야 소프트웨어를제어할 수 있는 3차원 사용자 인터페이스를 개발하였다. 개발된 인터페이스는 키넥트 센서로 추적되는 사용자의 손위치에 따라 윈도우즈 환경에서 마우스 커서를 제어한다. 또한 굽힘 감지 데이터 글러브로 측정한 사용자 손가락의구부러짐 정도에 따라 윈도우즈 환경에서 마우스 클릭 이벤트를 처리한다. 인터페이스의 개발에는 오픈소스 하드웨어인 아두이노 Lilypad 보드와 National Instrument의 LabVIEW 소프트웨어가 사용되었다. 3차원 사용자 인터페이스를 광업 분야에서 사용되고 있는 몇 가지 3차원 소프트웨어에 적용해본 결과, 마우스나 키보드와 같은 전통적인 인터페이스보다 더 직관적으로 3차원 소프트웨어를 제어할 수 있음을 확인할 수 있었다.

In this study, we developed a 3D user interface (UI) using the Microsoft’s Kinect sensor and bend-sensing data glove to control software in the mining industry. The developed UI controls the mouse cursor in Windows according to the user’s hand position tracked by the Kinect sensor. In addition, it controls the mouse click events in Windows by measuring the user’s finger flexion using the bend-sensing data glove. An open-source hardware, Arduino Lilypad Board, and National Instrument’s LabVIEW software were used to develop the UI. Applications of the 3D UI to several 3D software utilized in the mining industry revealed that it can control the 3D software in more intuitive way than traditional UIs such as mouse and keyboard.

지하수 모델링을 수행하기 위해서는 정확한 3차원 지하구조 특성화가 매우 중요한 역할을 하며, 필요한 정보를 데이터베이스로부터 추출하여 지하구조 특성화를 수행하기 위해서 GIS가 널리 활용되어 왔다. 하지만 지금까지의 연구에서는 GIS 자료를 이용하여 지하구조를 2차원 및 3차원으로 특성화하는 과정이 자동화되지 못하였다는 단점을 지니고 있었으며, 본 연구에서는 이러한 문제점을 해결하기 위하여 사용자가 쉽고 빠르게 3차원 지하구조 특성화를 수행할 수 있는 인터페이스를 설계 및 구현하는 것을 연구 목표로 삼았다. 이를 위하여 지하구조 특성화의 대상 영역을 수평 방향 관심 영역 설정과 수직 방향 관심 영역 설정을 통하여 3차원으로 설정할 수 있도록 하였으며, 지하구조 특성화에 필요한 다양한 선택 사항을 인터페이스 상에서 직접 선택할 수 있도록 하였다. 또한 지하구조 특성화의 결과물인 3차원 격자 파일이 생성되는 과정을 자동화하여, 지하구조 특성화를 쉽고 빠르게 수행할 수 있도록 하였다. 지하구조 특성화 인터페이스를 통해 얻어진 3차원 격자 파일은 외부 응용 프로그램인 Geo Flow 3D의 입력 자료로 사용되어 Geo Flow 3D에서 3차원 시각화가 수행되었으며, Polygon 방법, IDW (Inverse Distance Weight) 방법, Kriging 방법을 통해서 비정형 3차원 관심 영역 내에서 공극률과 유체전도도의 전체 필드도 성공적으로 생성되었다.

In order to model ground water flow, the subsurface characterization is critical and GIS has been widely used to extract the required information from GIS database. There have been several researches on characterization of the subsurface in 2D or 3D using GIS. However, the fact that 3D grid generation process was not automated has been the problem. Based on this background, the main objective of this study is to develop a subsurface characterization interface using borehole data. In the subsurface characterization interface, an area of interest in 3D can be defined by separate setting of horizontal and vertical area of interest. Various options which are needed for ground water modelling can be selected on the interface so that the subsurface characterization can be performed easily and quickly. Also, 3D grid generation process was automated and this reduced the time for subsurface characterization. The results of subsurface characterization were visualized in 3D and were used for generating whole field of porosity and hydraulic conductivity in Geo Flow 3D.

입체음 재생을 위한 하드웨어 및 소프트웨어 기술발전에 의해 입체음과 입체영상을 적용한 3D 가상 공간은 보다 증강된 입체감 및 생동감을 제공할 수 있다. 그러나 영세한 지역 영상콘텐츠 전문제작자들과 일반인들이 입체음을 구현하기 위해서는 고가의 입체음향 엔진구입, 전문 인력 투입 및 고급 프로그래밍을 작성해야 하는 어려움이 있다. 그러므로 입체음 기술의 저비용 활용을 위해서 단순하면서도 효율적인 입체음 재생 인터페이스 개발이 필요하다. 이를 활용하게 되면 영상 제작전문가들이 손쉽게 입체음 재생기술을 콘텐츠 제작물에 추가할 수 있다. 본 논문은 입체음 재생 인터페이스 개발을 위한 기초연구 단계로서 다음 내용을 설계하고 구현한다. 먼저 PC 기반 시스템에서 모노음을 입체음향으로 재생하는 주요한 모듈을 구현한다. 두 번째로 3D 영상과 입체음을 연동하는 모듈을 개발한다. 본 논문에서 구현된 모듈은 청취자가 가상공간 상에서 이동함에 따라 음원의 위치 및 서라운드 효과를 인지할 수 있도록 한다. 추후 본 연구는 사운드와 이동객체의 동기화 및 HRTF 구현을 추진하여 보다 완벽한 입체음향 재생 인터페이스를 완성 할 예정이다.

Due to the advance of H/W and S/W techniques to play 3D sound, the virtual space contented by 3D graphics and sounds can provide users more improved realities and vividness. However for the small 3D contents developers and companies, it is hard to implement 3D sound techniques because the implementation requires expensive sound engines, 3D sound technical understanding and 3D sound programming skills. Therefore 3D-sound-playing-interface is necessary to easy and cost-effective 3D sound implementation. Using this interface, graphics experts can easily add 3D sound techniques to their applications. In this paper, the followings are designed and implemented as a preliminary stage in the way of developing the 3D sound playing interface. First, we develop 3D sound S/W modules converting mono to 3D sound in PC based systems. Second, we develop the interconnection modules to map 3D graphic objects and sound sources. The developed modules in this paper can allow the user to percept sound source position and surround effect at the moving positions in the virtual world. In the coming works, we are going to develop the more completed 3D sound playing interface consisted of the synchronization technique for sound and moving objects, and HRTF.

TV 플랫폼에서 원하는 콘텐츠를 찾기 위한 복잡성은 나날이 증가하고 있다. 컴퓨터 영역에서 이루어진 콘텐츠 관리를 위한 연구들을 참고해 TV에 적용할 수 있는 시사점을 도출하고, 이를 토대로 콘텐츠 검색과 선택을 도울 수 있는 방안을 제안한다. 컴퓨터 상의 정보는 대부분 현실 공간을 모사하는 공간적 은유(Spatial Metaphor)를 적용해 표현되고, 이는 사용자의 정보 확인 및 재인에 긍정적인 영향을 미친다. 제안된 정보 공간은 채널, 콘텐츠의 종류에 따른 분류와 시간 속성에 따른 분류를 포함한다. 시청자는 정보 공간 내에서 공간적 단서에 따라 콘텐츠 간의 관련성을 추론하여 선택할 수 있고, 시간적 순서에 따라 콘텐츠를 탐색할 수 있다. 내재된 능력을 활용하여 추가적인 인지적 부담을 최소화하는 방안을 제안하였고, 본 연구의 결과는 영상콘텐츠 기반의 다양한 서비스에 적용될 수 있을 것으로 기대된다.

The complexity to search a specific content over TV platform is drastically increasing. Based on previous studies from computer data management system, we propose a new method that helps users to search and select content effectively. In general, contents over computers are represented by spatial metaphor, which replicates our physical environment and value systems about space. We suggest 3D lattice structure to construct information space for TV platform. Users can infer relevance between contents via special clue in information space, so as to select content more easily. Also, they can search contents through its temporal property that also represented in space. We make full use of our natural capability that can reduce additional overload to learning new interface. The results of this study can be significant and heuristic contributions, as they can be applied to diverse service areas utilizing video contents.

지금은 인터넷 통신의 대중화와 통신 기술의 발달로 멀티미디어 콘텐츠가 많이 개발되었다. 특히 비디오 게임에 대한 시장이 커지고 있다. 사용자의 몰입감을 향상시키기 위해 사용자와의 상호작용 기능을 지원하는 멀티미디어 콘텐츠가 지속적으로 증대되고 있다. 본 논문에서는 실세계에서 사용자의 움직임을 3D 위치 정보로 변환하여 얻을 수 있는 움직임 센싱 장치인 Microsoft의 Kinect[1]와 SURF 알고리즘[2]을 이용하여 3D 가상공간에서 3차원 오브젝트를 선택하여 변환할 수 있는 3D 사용자 인터페이스 시스템을 제안한다. 제안한 시스템을 사용을 통해 몰입감과 편리성이 증대되었음을 알았다.

Recently, a lot of multimedia content have been developed due to both enhancement of communication technology and popularization of internet communication. In order to improve user's immersion, multimedia content supporting user interaction are continuously increasing. In this paper, we propose 3D user-interface systems which can pick objects in 3D virtual space and then can transform them using SURF algorithm[2] and Kinect of Microsoft[1], which is a moving sensing device obtaining 3D positions information for the movements of users in real space. Experimental results show that the immersion as well as the convenience are increased.

최근에 들어 3D 입체영상 기술은 의료, 건축, 디자인 및 게임 등 다양한 분야에서 활용되고 있으며, 마치 사용자가 실제 주변 환경과 상호작용을 하고 있는 것처럼 느끼게 해 주는 가상현실을 적용한 기술이 일반화되고 있는 추세이다. 입체영상을 제어하기 위한 종래 방법으로서는 마우스, 키보드 등의 도구를 사용하여 제어 신호를 입력하는 방법을 생각해 볼 수 있는데 이러한 방법은 사용자가 도구를 사용하여 입체영상을 제어해야 하는 불편함이 있었고 도구 사용의 오류로 인하여 입체영상을 원하는 대로 제어하기가 쉽지 않을 수도 있다는 문제점이 있다. 뿐만 아니라 이러한 제어 방법은 사용자가 콘텐츠를 사실감 있게 느끼지 못하게 되는 중요한 원인이기도 하다. 따라서 본 논문에서는 마우스, 키보드 등의 도구를 사용하지 않고도 사용자의 자연스러운 움직임만으로 편리하고 사실감 있게 콘텐츠를 제어할 수 있는 시스템을 개발하였다. 본 논문에서 제시한 기술을 활용하여 입체영상 게임, 외과 수술 훈련, 군사 훈련, 조종사 시뮬레이션 등 다양한 3D 콘텐츠를 사실감 있게 제어할 수 있다.

Recently, stereoscopic 3D technology is widely used in medicine, architecture, design, and game and users can interact with the realistic environment. In this paper, more efficient user interface using eye tracking (line of sight) was developed to control stereoscopic 3D contents. The proposed method is natural, intuitive and more efficient compared to conventional (keyboard, mouse) method. This method can be used to S3D game, virtual training simulation, and various 3D contents.

인터넷 통신의 보편화에 따라 멀티미디어 관련 콘텐츠 서비스가 이루어지고 있으며, 이러한 서비스는 교육용 학습 콘텐츠 및 시스템 분야로 확장되고 있다. 고급화된 멀티미디어 학습 시스템을 지원하기 위해 3D 그래픽스 기반의 학습 서비스 시스템이 개발되고 있지만 대부분의 시스템이 마우스와 키보드와 같은 컨트롤 기반의 콘텐츠를 가지고 있어 현실감이 떨어지는 단점이 있다. 본 논문에서는 Kinect를 이용하여 사용자 손 영역을 추출하고, 추출된 사용자 손영역에서 손 제스처를 인식하여 가상공간에서 전자교과서를 선택하고, 열고, 페이지를 넘기는 시스템을 소개한다.

Worldwide Internet communication has given promotion of services for multimedia related contents. These services have been extended to educational learning contents and systems. In order to support enhanced multimedia learning systems, learning service systems based on 3D graphics have been developed. However, these systems have some disadvantages since most of the systems are operated with controlling devices such as mouse and keyboard. In this paper, Kinect is used to extract hand-region from users, recognize gestures from the extracted hand-region, and we introduce the system which chooses the e-Book from the virtual space, opens it, and flips the pages.

휴대용 장치는 폼팩터의 크기 때문에 일반적으로 작은 화면을 가진다. 따라서 휴대용 장치에서 작은 화면으로 GUI를 사용하기가 힘들다. 이 논문에서는 Ubiquitous Space User Interface (UUI)를 제안함으로써 공간 자원을 활용하여 사용자가 휴대용 장치를 효율적이고 쉽게 제어하고 사용할 수 있도록 한다. UUI 환경에서는 휴대용 장치의 작은 GUI 환경을 다양한 물체를 포함하는 3D 물리 공간으로 확장시킨다. 즉, 휴대용 장치의 가상 아이콘이 마치 데스크탑의 바로 가기 아이콘처럼 3D 물리 공간에 매핑이 되는 것이다. 이러한 공간 자원을 활용하기 위해 링 형태의 3D 포인팅 장치가 개발되었다. 따라서 사용자는 작은 화면의 작은 아이콘을 사용하는 대신에 3D 물리 공간의 가상아이콘을 포인팅 장치를 이용하여 포인팅 함으로써 프로그램을 선택할 수 있게 된다. 또한 사용자는 이를 이용하여 프로그램을 실행 혹은 멈출 수 있게 된다. 우리는 중요한 시스템 파라미터를 추출하기 위하여 다수의 시뮬레이션을 거쳤으며 이를 실제 UUI 시스템에 적용하여 실제로 구현을 하였다.

A mobile device generally has a small display due to its compact form factor. It is definitely inconvenient touse the traditional Graphical User Interface (GUI) with a small display. In this paper, we propose the UbiquitousSpace User Interface (UUI) system which allows people to efficiently and easily control a mobile device usingspatial resources. In UUI, the small GUI environment of a mobile device is expanded into the 3D physical spacewhich includes various physical objects. The virtual icon of a program in a mobile device is mapped to 3Dphysical space as if making a shortcut icon in Desktop. A ring-type 3D pointing device has been developed tomanipulate the spatial resources. A user can select a program by pointing to a virtual icon in the physical spacewith the pointing device instead of clicking a tiny icon on a small touch screen. A user can also execute or stop a program with it. We have conducted a sort of simulations in design step toextract important system parameters and used these results to implement the prototype of UUI system.

인터페이스 디자인에서 지각원리의 활용이 중요해지면서 많은 연구에서 지각원리를 다루고 있다. 하지만 이들 연구의 대부분은 2D 인터페이스를 중심으로 한 연구로, 그 연구 결과를 사용자 인터랙션으로 공간을 네비게이션할 수 있는 3D 인터페이스에 그대로 적용하는 것이 타당한지는 의문이 든다. 본 연구에서는 2D에서 3D를 표현하기 위해 활용되어 온 깊이지각 이론이 3D 인터페이스에 적용 되었을 때, 어떠한 변화가 사용자에게 나타나는지를 알아보고자 하였으며, 이를 위해 10도씩 움직임의 각도를 증가시킨 두 가지 타입의 자극을 제작하여 움직임으로 인한 지각내용의 변화를 측정하는 실험을 진행하였다. 실험의 결과, 사용자는 움직임에 따라 지각내용을 보정하게 되는데, 특히 초기의 지각내용이 실제와 다를 경우 특정한 움직임 수준에서 지각 내용이 유의미하게 변화하는 것을 알 수 있었다. 따라서, 이러한 사용자의 지각 변화에 대한 이해와 3D 인터페이스 디자인 시에 이러한 사용자의 특성을 고려하는 것은, 의미가 있을 것으로 기대된다. 본 연구는 3D 인터페이스 디자인 환경에서 지각 이론을 효과적으로 활용할 수 있는 방안을 모색하고자 한 기반 연구로, 관련 연구의 학문적 발전에 기여할 것으로 기대된다.

Many researchers have discussed the issues of perception theories in their research because the use of them has become very important in the field of user interface design. However, it is vague whether the results of their research could directly be applied in 3D user interface design because their discussions have been focused on 2D user interface design. The purpose of this paper is to understand the characteristics of the 2D-interfaces-based depth perception theories when they are applied into a 3D user interface. For such a purpose, an online experiment was conducted to measure the change of user’s perception from two sets of experimental materials representing user’s movement within a user interface. The results of the experiment show that user’s initial perception from a user interface is corrected by user’s movements when the initial perception is different from the real and certain movement is statistically significant. Therefore, it might be helpful for a user interface designer to understand the change of perception and consider user’s such characteristics when they design a 3D user interface.

본 논문에서는 사용자의 손가락 제스쳐를 인식하여 증강현실(Augmented Reality) 환경에서 3D 객체를 조작 하기 위한 핸드-제스쳐 인터페이스를 구현한다. 구현된 핸드-제스쳐 인터페이스는 입력된 실 영상으로부터 손 영역을 추출하고, 사용자의 핸드 제스쳐에 의한 핸드 마커에 의해서 증강 객체를 생성한다. 그리고 사용자 제스쳐에 상응하는 3D 객체 조작은 손 영역의 면적 비율, 손가락 개수, 손 영역 중심점의 변화 등의 상관 관계를 분석하여 수행한다. 구현 된 증강현실 3D 객체 조작 인터페이스의 성능 평가를 위해서는 OpenGL로 3D 객체를 제작하고, OpenCV 라이브러리 를 기반으로 C++언어를 사용하여 핸드 마커 및 제스쳐 인식의 모든 처리 과정을 구현하였다. 그 결과, 각 사용자 핸드 -제스쳐 명령-모드별 평균 인식률이 90%이상으로 성공적인 인터페이스 기능을 보였다.

A hand-gesture interface to manipulate a 3D object of augmented reality is implemented by recognizing the user hand-gesture in this paper. Proposed method extracts the hand region from real image, and creates augmented object by hand marker recognized user hand-gesture. Also, 3D object manipulation corresponding to user hand-gesture is performed by analyzing a hand region ratio, a numbet of finger and a variation ratio of hand region center. In order to evaluate the performance of the our proposed method, after making a 3D object by using the OpenGL library, all processing tasks are implemented by using the Intel OpenCV library and C++ language. As a result, the proposed method showed the average 90% recognition ratio by the user command-modes successfully.

The analysis of interfacial stresses in structural component has been the subject of several investigations but it still requires more effort and studies. In this study a general three-dimensional interface element has been formulated for stress and displacement analyses in the interfacial area between two adjacent plate bending element and brick element. Interface element has 16 nodes with 5 degrees of freedom (DOF) in each node adjacent to plate bending element and 3 DOF in each node adjacent to brick element. The interface element has ability to transfer three translations from each side of interface element and two rotations in the side adjacent to the plate element. Stiffness matrix of this element was formulated and implemented in three-dimensional finite element code. Application of this element to the reinforced concrete (RC) beam strengthened with fiber reinforced polymer (FRP) including variation of deflection, slip between plate and concrete, normal and shear stresses distributions in FRP plates have been verified using experimental and numerical work of strengthened RC beams carried out by some researchers. The results show that this interface element is effective and can be used for structural component with these types of interface elements.

본 연구에서는 TOUGH-FLAC 연동해석기법을 통해 단층의 수리역학적 거동을 평가할 수 있는 수치해석 모델을 제안하였다. 이는 국제공동연구 DECOVALEX-2019 Task B의 일환으로 수행되었으며, 불투수성 암반 내 유체 주입으로 인한 단층의 재활성을 예측하고 주변 암반의 수리역학적 안정성을 평가할 수 있는 해석모델을 개발하는 데에 그 목적이 있다. 본 연구에서는 TOUGH2 수리유동모델과 FLAC3D의 역학적 인터페이스 모델의 연동을 통해 단층의 역학적 거동을 보다 합리적으로 구현할 수 있는 해석기법을 제안하고, 벤치마크 해석과 스위스 Mont Terri 지하연구시설 현장시험에 적용하여 그 타당성과 유효성을 검증하였다. 개발된 해석 모델은 유체의 주입으로 인한 단층 내 압력 분포의 발달, 역학적 변형에 따른 수리간극의 변화, 변위와 응력 등 단층의 수리역학적 거동을 적절히 재현할 수 있는 것으로 나타났다.

We present a numerical model to simulate coupled hydro-mechanical behavior of fault using TOUGH-FLAC simulator. This study aims to develop a numerical method to estimate fluid injection-induced fault reactivation in low permeability rock and to access the relevant hydro-mechanical stability in rock as part of DECOVALEX-2019 Task B. A coupled fluid flow and mechanical interface model to explicitly represent a fault was suggested and validated from the applications to benchmark simulations and the field experiment at Mont Terri underground laboratory in Switzerland. The pressure build-up, hydraulic aperture evolution, displacement, and stress responses matched those obtained at the site, which indicates the capability of the model to appropriately capture the hydro-mechanical processes in rock fault.

디지털방송의 애플리케이션(Xlet)은 시청자와 방송프로그램간의 상호작용에 중요한 역할을 담당한다. 현재 이러한 애플리케이션 UI는 평면이미지로 구성하는 것이 대부분이며 화면상 영역은 2차원으로 제한된다. 본 논문은 이러한 2차원의 평면적인 느낌을 극복하고 3차원이 가진 다양한 이점을 살리기 위한 3차원 UI구현방법을 제시한다. 이를 위해, 본 논문은 가상의 3D System, Virtual Timeline, Animation Model 등을 구성하였다. 3D System이란 UI가 3차원 좌표계를 가지기 위한 환경을 말하며, Timeline과 Animation Model은 제한적인 성능의STB에서 보다 진보된 애니메이션을 UI에 적용하기 위한 기법이다. 이들은 다양한 애플리케이션 제작, 서비스 개발 등에 응용이 가능하다. 디지털방송은 매우 빠른 속도로 발전하고 있으며 새로운 형태의 서비스가 속속 등장하고 있다. 이러한 흐름에 발맞춰 3D UI는 기존의 TV 화면에서 보다 진보된 형태의 사용자 인터페이스의 모습을 보여줄 것이다.

Objective: We proposed an effective 3D menu manipulation alternative with a usability test. This was performed in a 3D environment with 3D menu and control manipulation methods. Background: As 3D stereoscopic displays became generalized, various 3D applications were being used not just movies, games, but also mobile contents and advertisements. However, when a user interface was designed in a 3D environment, it was lacked that a clear standard and result of an efficiency and usability as like a 2D environment. Method: We implemented 9 kinds of 3D menu types based on 3D menu hierarchies, menu layouts and dimensions. And we extracted 3 representative control types in a 3D environment. We performed usability evaluation with full factorial design for 27 menu alternatives with 2 types of menu manipulation tasks. In this condition, we measured the performance time, subjective discomfort and eye-fatigue. Results: A control type had the significant effect, and the effect of menu types had the different result depending on given tasks. Conclusion: This experiment showed the interaction of menu and control types depended on 3D menu manipulation tasks were significant in a 3D user interface design. Therefore, as a purpose of a 3D menu manipulation task, 3D menu types and control types were should be considered. Application: We supposed this result was should be applied in a 3D menu contents design.

웹 환경에 가상현실(Virtual Reality)이 도입됨에 따라 최근 3차원 컨텐츠로 표현되는 웹 3D가 사이트에 많이 활용되고 있다. 웹 3D는 사용자(User)가 마우스나 키보드의 입력장치를 이용하여 직접 구현해 봄으로써 실재 사용하는 듯함 현실감을 얻을 수 있는 효과가 있으나, 이러한 인터랙티비티 구현에 있어 웹 3D를 접할 기회가 적었던 기존의 사용자(User)들은 많은 오작동을 범할 우려를 가지고 있다. 그러므로 본 논문은 사용자의 웹 3D 구현에 있어 오작동을 줄 일 수 있는 가장 적절한 인터페이스 디자인을 모색하기 위해 사례 분석을 하고 실제 사용자 실험을 실시하여 효과적으로 웹 3D를 구현할 수 있는 검증된 인터페이스 디자인을 제시하고자 한다.

In this paper, we propose a method to estimate pointing region in real-world from images of cameras. In general, arm-pointing gesture encodes a direction which extends from user's fingertip to target point. In the proposed work, we assume that the pointing ray can be approximated to a straight line which passes through user's face and fingertip. Therefore, the proposed method extracts two end points for the estimation of pointing direction; one from the user's face and another from the user's fingertip region. Then, the pointing direction and its target region are estimated based on the 2D-3D projective mapping between camera images and real-world scene. In order to demonstrate an application of the proposed method, we constructed an ICGS (interactive cinema guiding system) which employs two CCD cameras and a monitor. The accuracy and robustness of the proposed method are also verified on the experimental results of several real video sequences.