The Journal of the Korea Contents Association (한국콘텐츠학회논문지)

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Explosion Casting: An Efficient Selection Method for Overlapped Virtual Objects in Immersive Virtual Environments

몰입 가상현실 환경에서 겹쳐진 가상객체들의 효율적인 선택을 위한 펼침 시각화를 통한 객체 선택 방법

  • 오주영 (과학기술연합대학원대학교 KIST 스쿨 HCI 및 로봇공학) ;
  • 이준 (호서대학교 컴퓨터 정보 공학부)
  • Received : 2017.10.30
  • Accepted : 2017.12.28
  • Published : 2018.03.28
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Abstract

To interact with a virtual object in immersive virtual environment, the target object should be selected quickly and accurately. Conventional 3D ray casting method using a direction of user's hand or head allows the user to select an object quickly. However, accuracy problem occurs when selecting an object using conventional methods among occlusion of objects. In this paper, we propose a region of interest based selection method that enables to select an object among occlusion of objects using a combination of gaze tracking and hand gesture recognition. When a user looks at a group of occlusion of objects, the proposed method recognizes user's gaze input, and then region of interest is set by gaze input. If the user wants to select an object among them, the user gives an activation hand gesture. Then, the proposed system relocates and visualizes all objects on a virtual active window. The user can select an object by a selecting hand gesture. Our experiment verified that the user can select an object correctly and accurately.

몰입 가상현실 환경에서 가상 객체들을 선택하고 조작하기 위해서는 사용자가 원하는 가상 객체를 빠르고 정확하게 선택할 수 있어야 한다. 가상현실에서 객체 선택을 위한 가장 알려진 접근 방법은 Ray-casting 방법이다. Ray-casting은 가상현실 환경에서 사용자의 손이나 시야 방향에서 직선으로 이동하는 가상의 선을 발사하고, 이 가상의 선이 발사되는 과정에서 충돌되는 가상 객체를 사용자가 선택할 수 있게 해주는 방법이다. 하지만, 가상 객체들이 겹쳐져 있는 상황에서는 사용자가 원하는 객체가 아닌 다른 객체들이 선택 될 수 있는 모호성 문제가 발생하게 된다. 이러한 방법을 해결하기 위해서 본 논문에서는 겹쳐진 가상 객체들 중 사용자가 원하는 객체를 선택하고자 하는 경우, 사용자가 겹쳐진 객체들의 그룹을 먼저 선택하게 한 후에 이 겹쳐진 객체들이 가지고 있는 기하학적인 연관관계를 계산하고 이를 사용자의 시점에서 겹쳐지지 않게 펼쳐서 시각화를 하는 Explosion-casting 방법을 제안한다. 제안한 방법의 평가를 위해서 기존의 Ray-casting 방법과 비교를 하였을 때, 겹쳐져 있는 가상 객체를 선택할 때 걸리는 속도와 정확도가 증가하는 결과를 보여주었다.

Keywords

References

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