최근에 인간과 컴퓨터 상호작용을 위한 사용자 의도 및 행위 인식에 관한 비전 기반 연구가 활발히 진행되고 있다. 그 중에서도 테이블-탑 디스플레이 시스템은 터치 감지 기술의 발전, 협력적인 작업 추구에 발맞추어 다양한 응용으로 발전하였다. 이전의 테이블-탑 디스플레이는 오직 한 명의 사용자만을 지원하였으나 현재에는 멀티터치를 통한 멀티유저를 지원하게 되었다. 따라서 테이블-탑 디스플레이의 궁극적인 목적인 협력적인 작업과 네 가지 원소 (인간, 컴퓨터, 투영된 객체, 물리적 객체) 의 상호작용이 실현 가능하게 되었다. 일반적으로 테이블-탑 디스플레이 시스템은 다음의 네 가지 측면; 맨 손을 이용한 멀티 터치 상호작용, 동시적인 사용자 상호작용을 통한 협력적인 작업의 구현, 임의의 위치 터치를 이용한 정보 조작, 상호작용의 도구로서 물리적인 객체의 사용을 중심으로 설계되어 있다. 본 논문에서는 테이블-탑 디스플레이 시스템을 위한 최첨단의 멀티터치 센싱 기술을 시각기반 방법, 비-시각 기반 방법으로 분류하고 비판적인 견해에서 분석을 하였다. 또한 테이블-탑 디스플레이 관련 연구들을 시스템 구성방식에 따라 분류하고 그 장단점과 실제 사용되는 응용 분야에 대해 기술하였다.
최근에 인간과 컴퓨터 상호작용을 위한 사용자 의도 및 행위 인식에 관한 비전 기반 연구가 활발히 진행되고 있다. 그 중에서도 테이블-탑 디스플레이 시스템은 터치 감지 기술의 발전, 협력적인 작업 추구에 발맞추어 다양한 응용으로 발전하였다. 이전의 테이블-탑 디스플레이는 오직 한 명의 사용자만을 지원하였으나 현재에는 멀티터치를 통한 멀티유저를 지원하게 되었다. 따라서 테이블-탑 디스플레이의 궁극적인 목적인 협력적인 작업과 네 가지 원소 (인간, 컴퓨터, 투영된 객체, 물리적 객체) 의 상호작용이 실현 가능하게 되었다. 일반적으로 테이블-탑 디스플레이 시스템은 다음의 네 가지 측면; 맨 손을 이용한 멀티 터치 상호작용, 동시적인 사용자 상호작용을 통한 협력적인 작업의 구현, 임의의 위치 터치를 이용한 정보 조작, 상호작용의 도구로서 물리적인 객체의 사용을 중심으로 설계되어 있다. 본 논문에서는 테이블-탑 디스플레이 시스템을 위한 최첨단의 멀티터치 센싱 기술을 시각기반 방법, 비-시각 기반 방법으로 분류하고 비판적인 견해에서 분석을 하였다. 또한 테이블-탑 디스플레이 관련 연구들을 시스템 구성방식에 따라 분류하고 그 장단점과 실제 사용되는 응용 분야에 대해 기술하였다.
Recently, the researches based on vision about user attention and action awareness are being pushed actively for human computer interaction. Among them, various applications of tabletop display system are developed more in accordance with touch sensing technique, co-located and collaborative work. F...
Recently, the researches based on vision about user attention and action awareness are being pushed actively for human computer interaction. Among them, various applications of tabletop display system are developed more in accordance with touch sensing technique, co-located and collaborative work. Formerly, although supported only one user, support multi-user at present. Therefore, collaborative work and interaction of four elements (human, computer, displayed objects, physical objects) that is ultimate goal of tabletop display are realizable. Generally, tabletop display system designs according to four key aspects. 1)multi-touch interaction using bare hands. 2)implementation of collaborative work, simultaneous user interaction. 3)direct touch interaction. 4)use of physical objects as an interaction tool. In this paper, we describe a critical analysis of the state-of-the-art in advanced multi-touch sensing techniques for tabletop display system according to the four methods: vision based method, non-vision based method, top-down projection system and rear projection system. And we also discuss some problems and practical applications in the research field.
Recently, the researches based on vision about user attention and action awareness are being pushed actively for human computer interaction. Among them, various applications of tabletop display system are developed more in accordance with touch sensing technique, co-located and collaborative work. Formerly, although supported only one user, support multi-user at present. Therefore, collaborative work and interaction of four elements (human, computer, displayed objects, physical objects) that is ultimate goal of tabletop display are realizable. Generally, tabletop display system designs according to four key aspects. 1)multi-touch interaction using bare hands. 2)implementation of collaborative work, simultaneous user interaction. 3)direct touch interaction. 4)use of physical objects as an interaction tool. In this paper, we describe a critical analysis of the state-of-the-art in advanced multi-touch sensing techniques for tabletop display system according to the four methods: vision based method, non-vision based method, top-down projection system and rear projection system. And we also discuss some problems and practical applications in the research field.
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문제 정의
본 논문에서는 협력적 상호작용을 위한 기반 기술 중 컴퓨터와 인간, 인간과 인간 사이에 가장 자연스러운 의사소통 도구의 하나인 테이블-탑 디스플레이 구현 기술에 대하여, 최근 연구 성과를 중심으로 멀티터치 센싱 원리 및 요소 기술의 중요내용과 응용사례를 소개한다.
본 논문에서는 협력적인 상호작용을 위한 멀티터치 테이블 - 탑 디스플레이 기술의 최근 연구 동향과 터치 센싱원리 및 그 응용에 대해서 기술하였다 또한 협력적인 상호작용을 위한 테이블-탑 디스플레이 시스템을 디자인하기 위한 4가지 중요사항을 제공하였다. 이 중요지침은 다른 작업환경보다 작업 상황을 공유할 수 있는 테이블의 장점을 이용하여 협동적인 작업을 쉽게 통합할 수 있도록 도와줄 것이다.
제안 방법
또한 토론토대학의 Malik는 2개의 스테레오 카메라를 통해 획득한 좌, 우 영상을 비교, 분석하여 테이블 표면에 손가락의 터치를 판별하는 시스템[6]을 제안하였다. 두 카메라로부터 입력받은 영상에서 손가락 높이의 상이함 정도를 측정하여 스크린에 손가락의 접촉 유무를 판별하였다 [그림 4]. 하지만 이렇게 카메라만을 이용한 비전 인식시스템은 스크린에 손가락의 접촉을 판별하는 정확도나 인식률이 많이 뒤떨어진다.
대상 데이터
이러한 시스템은 인식을 위해서 광 적외선 필터를 부착한 비디오카메라를 사용하였고 적외선 빛은 카메라 앞의 물체를 밝게 비추기 위해 사용되었다. Motion Processor가 적외선 반사를 직접적으로 사용한 반면에 Holowalle 배경 이미지를 감소시키기 위해서 확산제 스크린을 사용하였다. 적외선 반사를 사용한 시스템은 손의 형상을 검출할 수 있을 뿐만 아니라 카메라로부터 손까지의 거리도 알 수 있다.
보여준다. 또한 비디오카메라를 이용하여 저렴한 비용으로 시스템을 구성할 수 있으며 높은 해상도의 데이터를 획득할 수 있다. 시각 기반 방법을 이용한 경우에는 상부투영 (top-down projection)과 후방투영(rear projection) 방식 모두를 사용가능하다는 장점이 있다.
성능/효과
따라서 전도성의 물체가 교차점에 닿을 때 정 전용량성으로 두 전극성과 파장 신호를 배출한다. 그 결과, "proximity pixels"이라 불리는 2차원 센서 값 형태를 분석하여 인간의 손과 같은 전도성 물체의 접근성을 검출할 수 있다. [그림 3], 일단 이 값들이 획득되면 알고리즘은 peak detection, connected region analysis, ten車late matching과 같은 영상 처리에 사용된 것과 유사한 과정으로 제스처를 인식하는데 적용한다.
이 나온 적외선 LED 빛을 band pass filter를 부착한 적외선 카메라를 사용하여 검출할 수 있게 된다. 이 방법의 가장 큰 장점은 후방투영 방식을 사용하여 시공간적으로 높은 해상도의 터치 이미지 정보를 획득할 수 있는 시스템을 저렴하게 구현할 수 있다는 것이다. 그러나 멀티-터치가 일어났을 때 접촉되는 각 포인트를 정확히 분류하지 못한다는 단점이 존재한다.
후속연구
테이블-탑 디스플레이 기술은 인간과 컴퓨터의 자연스러운 의사소통을 위해서 반드시 해결해야 할 문제이며, 향후 지속적인 연구 개발이 필요한 분야이다 인간이 도구에서 자유로워질 때까지, 더 나아가 네 가지 원소(인간, 컴퓨터, 물리적 객처】, 투영돤 객체)의 정서적인 교류가 가능해질 때까지 테이블-탑 디스플레이 분야의 연구는 꾸준히 진전되어야 할 것이다.
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