선택한 단어 수는 입니다.
최소 단어 이상 선택하여야 합니다.
최소 단어 이상 선택하여야 합니다.
선택한 단어 수는 30입니다.
최대 10 단어까지만 선택 가능합니다.
최대 10 단어까지만 선택 가능합니다.
문제 정의
- 마지막으로 M&S 해석 결과의 증강가시화에 대한 정성적인 사용성 평가를 실시하였다. 그리고 그결과에 대해 검토하였다.
- 따라서, 본 논문에서는 M&S 해석 결과를 보다효과적으로 제공할 수 있는 모바일 M&S 증강가시화 시스템을 제안한다.
- 본 논문에서는 M&S 해석 결과에 대한 모바일 증강 가시화 방법을 제안하였다.
- 본 연구에서는사용성평가를위한로봇팔의 EndEffect에 대한 M&S 해석 결과를 증강가시화하였다.
- 특히,Natural Marker를 인식하는 방법이 아닌 RP나 실객체를 직접 인식하여 M&S 모델을 정합시킬 수있는 방법에 대한 연구를 진행하고자 한다.
제안 방법
- M&S 해석 결과로부터 AR 메쉬를 생성하고 자연스러운 증강가시화를 제공하기 위해 투명 쉐이더 등 다양한 쉐이더를 적용하였다.
- M&S 해석이 필요없거나 수행되지 않은 실 객체에 투명 가상 모델을 적용하여 실제 RP와 불일치를 없애고 보다 자연스럽게 정합시켰다.
- 두번째 과업에서는3가지 방법 모두에서 버튼을 이용하여 M&S 모델에 대한 재질을 변화시켰다.
- 하지만 TangibleInterface를 이용한 기존의 연구들은 가시화 및 상호작용을 실시할 수 있는 공간 및 사용하는 디바이스에 제약이 따랐다. 또한, 단순한 디지털 모델에 대한 평가만 진행하였다. 그러나, 사용자의 공간 및 디바이스의 제약을 극복할 수 있고, 복잡한M&S 결과에 대한 가시화 및 3D 프린팅기반의 RP와의 정합을 통한 현실감이나 몰입감을 높일 수있는 연구은 전무하였다.
- 로봇 팔의 End Effect에 대한 M&S 결과 증강가시화는 Natural Marker를 결합한 RP를 활용하였다(Fig. 14).
- 마지막으로 M&S 모델에 대한 이동 및 회전에 대한 상호작용을 실시하였다.
- 마지막으로 M&S 해석 결과의 증강가시화에 대한 정성적인 사용성 평가를 실시하였다.
- 마지막으로, RP나 NaturalMarker를 이용한 증강현실과 가상현실 환경에서M&S 해석 결과 가시화 및 상호작용에 대한 사용성 평가를 실시하였다.
- 앞에서 언급된 3가지 정보를 토대로 AR 메쉬를생성하고 해석 결과를 표현하기 위해 AR 메쉬에 쉐이더를 적용시킨 후 3D 렌더러를 통해 가시화한다. 또한, 증강현실 가시화를 위해 이미지 기반의 Natural Marker와 RP를 이용하여 해석모델을 정합하고 스마트 디바이스의 터치 인터페이스를 이용하여 다양한 상호작용을 실시할 수 있다(Fig.
- 이를 통해 RP와 M&S 모델을 정합시켰으며 사용자의 상호작용에 따라 해석 결과와 재질을 함께 검토할 수 있도록 하였다.
- 자전거 프레임의 M&S 해석 결과에 대한 증강가시화는 평면 마커를 이용하였다.
- 조사 문항은 ‘사용 편의성’, ‘상호작용 흥미성’, ‘상호작용 용이성’, ‘자연스러움’이었으며 7점 척도로 실시하였다.
- 첫번째 과업은 M&S 모델 가시화 평가로, RP를 이용할 경우 Fig. 14(우측 하단)와 같이 실 객체에 투명 가상 객체를 정합하였다.
- 반면에, 다른 가시화 방법에서는 터치 인터페이스의 제스처를 이용하여 상호작용을 실시하였다. 최종적으로 3가지 과업을 수행한 후 참가자들의 정성적 평가를 위해 설문 조사를 실시하였다. 조사 문항은 ‘사용 편의성’, ‘상호작용 흥미성’, ‘상호작용 용이성’, ‘자연스러움’이었으며 7점 척도로 실시하였다.
- 특히, 렌더링 쉐이터를 적용시켜 M&S 해석을 실시하지 않은 형상모델에 대해 투명 쉐어더가 적용된 가상모델을 증강시켰다(Fig.
- 7인치)을 사용하였다. 한편, 스마트 글래스에도 제시된 연구방법의 적용을 시도하였다. 하지만 본 연구에서 활용한 Epson MoverioTM BT-200[24]의 경우, 해상도는 960 × 540, FOV(Field of View)는 23°이며 카메라 성능 등이 떨어지기 때문에 스마트폰이나 패드에 비해 M&S 해석 결과를 검토하는데 몰입감이나 현실감이 현저히 떨어졌다.
대상 데이터
- Android 기반의 운영체제(Lollipop, MarshMellow)를 가진 스마트 패드(갤럭시 Tab S2, 해상도: 2048 × 1536,디스플레이: 9.7인치)와 스마트 폰(갤럭시 노트5,해상도: 2560 × 1440, 디스플레이: 5.7인치)을 사용하였다.
- 본 논문에서 실행한 첫번째 사례는 자전거 프레임이다. 자전거 프레임은 주행 상태에서 연속적으로 하중을 받게 된다.
- 본 논문에서 제시하는 모바일 M&S 증강가시화방법에 대한 사용성 평가를 실시하기 위해 15명의 대학생을 모집하였다.
데이터처리
- 조사 문항은 ‘사용 편의성’, ‘상호작용 흥미성’, ‘상호작용 용이성’, ‘자연스러움’이었으며 7점 척도로 실시하였다. 그리고 이에 대한 분석을 위해 ANOVA 분석을 실시하였다. 또한, 가시화 방법에 대한 선호도 순위를 매기도록 요청하였다.
이론/모형
- 를 사용하였다. Unity3D는 가시화를 위한 증강현실 환경을 구현하기 위해 활용되었으며, Vuforia SDK는 Natural Marker의 Keyfeature를 획득하기 위해 사용되었다. Android 기반의 운영체제(Lollipop, MarshMellow)를 가진 스마트 패드(갤럭시 Tab S2, 해상도: 2048 × 1536,디스플레이: 9.
- 모바일 증강현실 환경에서 M&S 해석 결과에대한 가시화를 위해 본 논문에서는 Unity3D[22]와Vuforia SDK[23]를 사용하였다.
- M&S 목적은 주로 초기단계에서 설계·개발된 제품을 검증하기 위한 목적을 갖고있기때문에 M&S모델에 대한 평가를 위한 상호작용도 제공되어야한다. 이를 위해 스마트 디바이스의 터치 인터페이스를 이용하였다. 이를 통해 M&S 모델에 대한이동, 회전 등의 형상변경을 실시할 수 있다.
성능/효과
- 05)에서 차이를 보였으나 상호작용에 대한 흥미성, 용이성에서는 차이를 보이지 않았다. AR 기반의 RP를 이용한 방법과 AR 기반의Image Marker을 이용한 방법 사이에는 유의한 차이가 없었으나 AR 기반의 가시화와 VR 기반의 가시화 방법 사이에는 유의한 차이가 있음을 알수 있었다. 또한 사용성 평가 참가자들을 통해 조사한 가시화 방법에 따른 선호도는 Fig.
- 그리고 스마트 디바이스를 활용한 모바일 증강현실 환경에서 M&S 해석 결과를 RP 상에 증강가시화 시킬 수 있었다.
- 따라서, 기존의 연구들과 달리 본 연구에서 제안하는 M&S 해석 결과 증강가시화 방법은 초기디자인 및 해석단계에서 모바일 증강현실을 활용하여 지리적으로 분산되어 있는 다양한 환경(예를들어, 사무실 및 회의실, 작업장 등)에서 사용될 수있으며, 이와 동시에 개발 초기 단계에서 실 객체를 대체할 수 있는 RP에 직접 M&S 해석 결과를정합시킴으로써 보다 현실감있는 환경을 제공할수 있다.
- AR 기반의 RP를 이용한 방법과 AR 기반의Image Marker을 이용한 방법 사이에는 유의한 차이가 없었으나 AR 기반의 가시화와 VR 기반의 가시화 방법 사이에는 유의한 차이가 있음을 알수 있었다. 또한 사용성 평가 참가자들을 통해 조사한 가시화 방법에 따른 선호도는 Fig. 16과 같이주로 AR 기반의 가시화 방법을 선호하였고 VR기반의 가시화 방법은 선호하지 않았다.
- 또한, 사용성 평가가 진행되는 동안 참가자들을 관찰한 결과, AR 접근방법이 M&S 해석 결과 검토하는데 보다 높은 편리함을 제공하였다.
- 사용성 평가에 대한 분석 결과는 Fig. 15와 같이3가지 가시화 방법에 대해 사용 편의성(p < 0.05),자연스러움(p < 0.05)에서 차이를 보였으나 상호작용에 대한 흥미성, 용이성에서는 차이를 보이지 않았다.
후속연구
- 비록, 본 연구에서 정성적인 사용성 평가만 이루어졌지만, 추후 연구로 보다 다양한 정성적·정량적 분석을 실시할 계획이다. 또한, 보다 현실적인 실물 재질을 제공할 수 있도록 시스템을 확장시킬 예정이다. 특히,Natural Marker를 인식하는 방법이 아닌 RP나 실객체를 직접 인식하여 M&S 모델을 정합시킬 수있는 방법에 대한 연구를 진행하고자 한다.
- 특히,Natural Marker를 인식하는 방법이 아닌 RP나 실객체를 직접 인식하여 M&S 모델을 정합시킬 수있는 방법에 대한 연구를 진행하고자 한다. 마지막으로, 비록 Epson Moverio BT-200에는 적용이어려웠지만, 최근에 출시된 MS HoloLens[25]와 같이 디스플레이 해상도 증대, 깊이 센서 탑재, 시스템 성능 향상 및 시야각(FOV)의 제약을 보완한 스마트 글래스를 이용하여 M&S 해석 결과를 검토하고 활용할 수 있도록 연구를 계속 진행할예정이다.
- 비록, 본 연구에서 정성적인 사용성 평가만 이루어졌지만, 추후 연구로 보다 다양한 정성적·정량적 분석을 실시할 계획이다.
- 따라서 본 연구에서는 B-200을 활용한 스마트 글래스에 대한 적용 및 구현은 제외하였다. 하지만 기술의 발전단계를 고려했을 때 이에 대한 추후연구는 필요하다고 판단하여 결론부분에 이를 언급하였다.
- 하지만, 유체 해석에 대한 M&S 결과 증강가시화 방법을 제공할 수 있도록 OpenFoam[21]과 같은 유체 해석 프로그램 등을 접목시킬 예정이다.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.