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3D 센서테이블에서의 맨손을 이용한 컴퓨터와의 상호작용
Bare-hand Human Computer Interaction on the 3D sensor table 원문보기

한국HCI학회 2006년도 학술대회 1부, 2006 Feb. 13, 2006년, pp.142 - 147  

이재선 (한국정보통신대학교 디지털미디어연구소) ,  박경신 (한국정보통신대학교 디지털미디어연구소)

초록
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3D 센서테이블은 디스플레이가 내장된 테이블 위에서 사용자의 맨손이 움직일 때 그것을 감지하고 반응하는 센싱정보를 처리하도록 만든 것으로 양안시차 방식의 3 차원 입체영상에서 보여지는 가상의 오브젝트와 사람과의 인터렉션이 가능하도록 설계되었다. 본 연구에서는 3 차원 공간에서의 맨손을 이용한 사람과 컴퓨터 간의 인터렉션 방법에 중점을 두고 있는데 맨손의 위치정보와 제스처를 알기 위해서 Electric Field Sensing 기법을 이용하였다. 현재 구현된 3D 센서테이블은 테이블로부터 30cm 이내의 거리에서 움직이는 맨손의 위치와 간단한 제스처를 인식할 수 있다. 이를 통해서 기존의 마우스나 키보드가 가졌던 3 차원 공간에서 사용할 때 불편했던 점들을 해소하고, 직관적이면서도 누구나 사용하기에 쉬운 인터페이스 방법을 제시함으로써 사람과 컴퓨터와의 인터렉션 방법을 확장시킬 수 있다. 또한 기존의 많은 연구에서 맨손을 이용한 기법들이 주로 2D 기반이었던 것에 비하여 본 시스템은 2D뿐 아니라 3 차원 공간에서도 활용할 수 있다는 장점을 가진다.

AI 본문요약
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문제 정의

  • 그렇기 때문에 3 차원 애플리케이션을 위해서는 기존의 입력장치와는 다른 3 차원 위치정보를 기반으로 하는 새로운 인터페이스가 필요하다. 본 연구는 3 차원 입체영상을 보여주는 3D 디스플레이에서 사용할 수 있는 3D 인터페이스를 개발하는 것에서 시작되었으며 특히, 맨손을 이용한 인터페이스 개발에 중점을 두고 있다. 본 연구의 목적은 3 차원 디스플레이에서 맨손을 이용하여 사람과 컴퓨터와의 인터렉션을 가능하게 하는 인터페이스를 개발하는 것이다.
  • 본 연구는 3 차원 입체영상을 보여주는 3D 디스플레이에서 사용할 수 있는 3D 인터페이스를 개발하는 것에서 시작되었으며 특히, 맨손을 이용한 인터페이스 개발에 중점을 두고 있다. 본 연구의 목적은 3 차원 디스플레이에서 맨손을 이용하여 사람과 컴퓨터와의 인터렉션을 가능하게 하는 인터페이스를 개발하는 것이다. 3 차원 디스플레이 상의 30cm 이내의 공간에서 맨손의 움직임에 따른 위치정보 및 간단한 손 모양을 인식하기 위해서 Electric Field Sensing 기법을 사용했다.

가설 설정

  • 이것은 스크린 위에 아무것도 없는 초기상태에서 proximity 값이 192 개의 교차점에서 모두 동일한 값이 아니며 교차점 위에 손이 없을 때 데이터 값이 조금씩 흔들리기 때문이다. 첫째, 교차점 위에 손이 없을 때 데이터 값이 흔들리는 것은 수신되는 신호가 DC 처럼 일정한 것이 아니라 fluctuation 이 일어나기 때문이다. 그래서, Signal processing unit 에서 넘어온 192 개의 proximity data 에 대한 각각의 평균과 최대값, 최소값, 표준편차를 구한 결과 최대값과 최소값의 차이가 10 이하인 것과 표준편차는 5 이하인 것을 확인했다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
비전을 이용한 방식의 단점은? 이 방식은 하나 이상의 카메라를 이용하여 사용자의 움직임을 감지하는 것인데 보통의 경우에 2D 애플리케이션에서 사용되었으며 다음과 같은 문제점들을 갖고 있다. 첫째, 카메라의 frame rate 보다 빨리 위치정보를 얻기가 힘들다. 둘째, 영상처리를 할 때 입력대역폭과 계산 량이 영상의 크기에 비례하여 커지게 된다. 셋째, 배경화면이나 빛의 밝기와 같은 주변환경에 영향을 많이 받는다 [4]. 이러한 문제점들로 인하여 본 연구에서는 비전 방식이 아닌 Electric Field Sensing 기법을 이용한 방식을 채택하였다.
3 차원 애플리케이션의 경우,마우스나 키보드가 사용자에게 적합한 인터 페이스가 되지 못하는 이유는? 그런데, 3 차원 애플리케이션의 경우 에는 마우스나 키보드가 사용자에게 적합한 인터 페이스가 되지 못하는 것이 사실이다. 왜냐하면 마우스나 키보드는 2D 상의 위치정보를 기반으로 설계된 것이기 때문에 3 차원 애플리케이션에서 사용되는 3D 위치정보를 나타내기가 힘들기 때문 이다. 그렇기 때문에 3 차원 애플리케이션을 위해 서는 기존의 입력장치와는 다른 3 차원 위치정보 를 기반으로 하는 새로운 인터페이스가 필요하다.
3D Sensor Table 시스템에서는 맨손의 움직임을 센싱하여 위치정보를 얻기 위해 무엇을 사용하는가? 싱하여 위치정보를 얻기 위해서 Signal processing unit 과 meshed transparent plate 를 사용한다. 다음의 그림은 Hardware design 에서의 개요도이다.
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