초록 ▼

가. 게임 인터페이스로의 BCI 활용 방안 연구
기존 BCI 게임의 게임 플레이 요소와 게임 인터페이스로의 BCI 장단점을 분석한다. BCI를 활용할 수 있는 게임 플레이 요소 분류 연구하고 각각을 평가할 수 있는 방법을 연구한다. 기능성 게임을 개발하기 위해서 BCI 장치를 교육 및 치료에 활용하기 위한 방안을 연구한다. 연구한 내용을 기반으로 Brain Touch와 접목시켜 콘텐츠를 개발하고 실험한다.
나. 뇌기능 향상을 위한 게임 플레이 연구
기능성 게임을 개발하기 위해서 뇌 기능 향상 체계를 연구하고 임상 실

가. 게임 인터페이스로의 BCI 활용 방안 연구
기존 BCI 게임의 게임 플레이 요소와 게임 인터페이스로의 BCI 장단점을 분석한다. BCI를 활용할 수 있는 게임 플레이 요소 분류 연구하고 각각을 평가할 수 있는 방법을 연구한다. 기능성 게임을 개발하기 위해서 BCI 장치를 교육 및 치료에 활용하기 위한 방안을 연구한다. 연구한 내용을 기반으로 Brain Touch와 접목시켜 콘텐츠를 개발하고 실험한다.
나. 뇌기능 향상을 위한 게임 플레이 연구
기능성 게임을 개발하기 위해서 뇌 기능 향상 체계를 연구하고 임상 실험을 통해서 뇌기능 향상과 집중력 강화를 위한 기법을 연구한다.
치매 예방을 위한 BCI 게임을 제작하기 위해서 노인의 학습 특성을 이해하고 BCI를 이용한 집중력 향상 게임을 제작하기 위해서 관련된 자료를 분석한다. 분석한 자료를 기반으로 기능성 BCI 게임 제작 지침서를 작성한다
다. 인간의 감정 상태에 대응하는 BCI 신호 추출 기술
감정의 상태를 분류하고 인지하기 위해서는 뇌파를 측정하고 판단하기까지의 모든 처리 과정에 관한 연구가 필요하다 특히, BCI 신호로부터 인간의 감정 상태 분류를 위한 특정 추출 기법을 연구하고 BCI 신호로부터 인간의 감정 상태 분류하기 위한 학습 알고리즘 연구가 필요하다. 본 연구를 통해서 감정 상태를 분류하고 인지할 수 있는 알고리즘을 제안하고 싥험을 통해서 검증한다. 마지막으로 게임에 활용하기 위한 방안을 모색해본다.
라. BCI 기반 게임 엔진 개발과 BCI 기반 게임 제작 도구 개발
BCI 엔진과 저작도구를 개발하기 위해서는 다양한 BCI 장치 및 각각의 장치가 제공하는 라이브러리를 분석하고 개발자가 BCI 게임을 개발할 때 필요한 요구사항을 정리한다. BCI 게임은 다양한 전문 지식을 요구하기 때문에 개발자가 쉽게 제작할 수 있도록 개발 과정을 추상화하는 작업이 반드시 필요하며 GUI 기반의 저작도구가 요구된다. 이러한 모든 사항을 기반으로 BCI 엔진과 저작도구를 설계하고 다양한 3D 게임 엔진과의 통합하기 위한 방안을 모색한다.

Abstract ▼

A) Use of BCI as game interface
The game play factors of conventional BCI games and BCI strength and weakness as a game interface are analyzed. The BCI-based game play factors are classified and evaluated individually. How to use the BCI system in education and medical treatment in order to devel

A) Use of BCI as game interface
The game play factors of conventional BCI games and BCI strength and weakness as a game interface are analyzed. The BCI-based game play factors are classified and evaluated individually. How to use the BCI system in education and medical treatment in order to develop serious games is investigated. Based on the result of the study, contents are developed and tested with brain touch.
B) Game play for improvement of brain functions
A brain function improvement system is examined to develop a serious game. In addition, brain function improvement and concentration improvement techniques are studied through clinical trials.
To develop a dementia-preventive BCI game, the learning characteristics of the aged are examined. Then, related data are analyzed to develop a BCI-based concentration improvement game. Based on the analysis, a serious BCI game development manual is prepared.
C) BCI signal detection technology, responding to human emotions
It is necessary to examine the entire process from the measurement and judgment of brainwave for classification and recognition of human emotions. In particular, it is required to study learning algorithm which aims to examine characteristics detection techniques for classification of human emotions from BCI signals. After all, this paper proposes an algorithm through which human emotions can be classified and recognized and verifies it through an experiment. Lastly, a plan to use it in a game is reviewed.
D) Development of BCI-based game engine and authoring tools
To develop BCI engine and authoring tools, a variety of BCI systems and the libraries are analyzed. Then, the requirements that are necessary in developing a BCI game are sorted out Because a BCI game requires diverse technical knowledge, the abstraction of development process for easier development is essential. The GUI-based authoring tools are required as well. Based on all these facts, BCI engine and authoring tools are design. Then, a plan to integrate diverse 3D game engines is examined.

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제출문 ... 3
• 요약문 ... 4
• SUMMARY ... 8
• 목차 ... 12
• I. 연구개발과제의 개요 ... 14
• 1. 연구개발과제의 수행 목적 ... 14
• 2. 연구개발과제의 필요성 ... 14
• II. 국내외의 기술개발현황 ... 15
• 1. 국외 기술 개발 현황 ... 15
• 2. 국내 기술 개발 현황 ... 16
• III. 연구개발수행의 내용 및 결과 ... 18
• 1. 게임 인터페이스로의 BCI 활용 방안 ... 18
• 2. 뇌기능 향상을 위한 게임 플레이 ... 35
• 3. 감정 상태에 대응하는 BCI 신호 추출 기술 ... 47
• 4. BCI 기반 엔진 개발 ... 60
• 5. BCI 기반 게임 저작 도구 개발 ... 68
• IV. 목표달성도 및 관련 분야에의 기여도 ... 74
• 1. 연구목표의 달성도 ... 74
• 2. 관련 분야에의 기여도 ... 75
• V. 연구개발결과의 활용계획 ... 77
• 1. 글로벌(미국, 중국) 상용화 ... 77
• 2. 국내 상용화 ... 77
• 3. 시장 및 경쟁 ... 78
• VI. 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 79
• 1. BCI 헤드셋 관련 기술 정보 ... 79
• 2. 연구에 참고한 해외 논문 및 자료 ... 79
• VII. 국가과학기술종합정보시스템에 등록한 연구장비 현황 ... 81
• 참고문헌 ... 82
• 기술개발실적 요약표 ... 84