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3차원 가상 환경에서의 객체 조립을 위한 양손 공간 인터랙션 기반 인터페이스

An Interface for Object Assembly in 3D Virtual Environment using Two Hands Mid-air Interaction
HCI 2014, 2014.2, 1069-1072 (4 pages)
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초록
3차원 객체 조립은 두 개 이상의 객체들을 사용자가 의도한 위치에 의도한 자세로 배치하는 작업으로써 건축, 디자인, 혹은 기타 시뮬레이션 작업에서 널리 사용되는 작업이다. 하지만 제한적이거나 고정된 시점으로 인해 주어진 작업을 가상 공간에서 수행하는데 어려움이 따른다. 이러한 문제점을 해소하기 위해 본 연구에서는 3차원 객체 조립에 적합한 시점을 동적으로 생성해주는 인터페이스를 제안하고자 한다. 우선 사용자의 3차원 입력을 바탕으로 객체의 조작 기준계를 생성해주는 인터랙션 기법인 Virtual Handle with Grabbing Metaphor(VHGM)를 양 손 모두에 적용해 사용했다. VHGM은 3D 커서의 확장으로서 객체의 선택과, 조작 기능을 포함한다. VHGM으로부터 얻어진 각각체의 Local한 기준계를 이용하여 조작중인 두 객체간의 상대적인 위치와 자세를 정의하고 이 정보들을 바탕으로 객체 조립에 대한 가이드라인을 제공하는 방법을 제안한다. 가이드라인은 손의 위치와 방향을 바탕으로 가상 객체를 이동 시켜 조립에 필요한 이동 거리를 줄여주는 기능과 조작 중인 물체의 정보를 바탕으로 추가적인 시점들을 제공하는 기능으로 이루어진다. 본 연구에서는 가상공간의 프레임을 양손의 활동 범위로 대표되는 실제 환경의 프레임에 매핑 시킨 인터페이스를 제안하였으며, 이를 통해 햅틱, 입체영상 등의 추가적인 피드백 없이도 몰입감 있는 가상 환경을 제공할 수 있을 것으로 기대한다.

3D object assembly is frequently used in architecture, design or other simulation environments, and it refers to the task that gathers two or more objects into a desired position and places them together in certain orientation. While performing such task in virtual environment, the user encounters difficulties in operation due to the limited and often fixed view of the scene. In this paper, we present an interface that has dynamically changing view for assembly task in virtual environment. We employed Virtual Handle with Grabbing Metaphor (VHGM) which generates a reference frame of the manipulation based on the 3D user input. We applied VHGM to two hands interaction. Using a local frames of reference generated by VHGM, we defined the relative position of the objects to make a guideline for the assembly task. The guideline can help the user reduce moving distance of hands for gathering objects. We also provided an additional view based on a spatial relationship among objects and positions of the user‘s hands. Our idea was to project the frame of the virtual environment into the real world so that the proposed interface can provide immerse simulation environment without additional feedbacks such as haptic interface or stereoscopic view.

목차
요약
Abstract
1. 서론
2. 관련연구
3. 방법
4. 결과
5. 결론
6. 추후 연구
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