모바일 환경에서 3D 가상현실 응용 프로그램을 개발하는 방법 중 하나로 유니티 3D 가 많이 이용되고 있다. 유니티 3D 엔진을 이용하여 3D 가상현실 서비스가 가능하나 3D 가상현실 장면의 저장, 교환, 전송을 다양한 장치에서 사용하기 위해서는 표준화된 데이터 형식이 필요하다. 이를 위해서 유니티 3D 엔진에서 국제표준 ISO/IEC 19775-1 X3D (Extensible 3D)를 사용할 수 있다면 모바일 환경에서 가상현실 응용 서비스를 위한 3차원 장면 생성과 교환이 가능하게 된다. 본 논문에서는 유니티 3D 엔진을 이용하여 X3D 가상현실을 생성, 변경 및 시뮬레이션 할 수 있도록 3D 장면 접근 인터페이스 구현 방법에 대해 기술한다. 이를 위해서 유니티 3D 엔진에서 X3D 파일의 오브젝트를 처리할 수 있도록 C# 프로그래밍 언어를 이용하여 오브젝트 저장을 위한 데이터 구조를 정의하고 이 데이터에 접근하여 값을 입출력하는 언어 바인딩 함수를 정의한다. 그리고, 유니티 3D 엔진과 C# 바인딩 함수를 사용하여 X3D 데이터를 파싱하고 건물 모델링 생성, 멀티 텍스처 매핑 등 여러 오브젝트들을 생성하고 제어하는 모습을 보여준다.

The international standard of ISO/IEC 19774 H-Anim (Humanoid Animation) defines the hierarchical structure and modeling data of a human for the generation of human animation. A common character data format is necessary in order to share and exchange characters between different applications, including gaming applications. H-Anim can be used for this purpose, and is progressing towards further standardization of new functionalities. This paper describes the modeling and animation method of a game character based on H-Anim using a general graphics tool. It also describes an algorithm to convert from H-Anim WRL, the output file generated by the general graphics tool, to H-Anim X3D based on the H-Anim specification. In addition, an experiment is described that shows compatibility of the designed H-Anim character with a general X3D browser. General behavior animations applied directly to the H-Anim character are also included.

캐릭터 애니메이션 생성을 위해서는 대용량의 기하 모델 데이터와 모션 데이터 처리를 요구한다. 본 연구에서는 이러한 캐릭터 애니메이션 데이터를 다기종 컴퓨터 환경에서 교환하여 사용할 수 있는 방법에 대해서 기술한다. 캐릭터는 일반 그래픽스 도구를 이용하여 H-Anim ISO/IEC JTC1 SC24 표준화 그룹과 Web3D Consortium에 의해 제정된 국제표준인 H-Anim 기반에서 새로 확장된 구조로 제작한다. H-Anim은 현재 인간형 캐릭터 구조의 전송이나 저장에 필요한 계층적 데이터 구조를 X3D 기반으로 정의하고 있으나 캐릭터의 움직임 표현이나 전송을 위한 애니메이션 데이터에 대해서는 정의되어 있지 않다. 본 연구에서는 H-Anim 표준에 애니메이션에 필요한 추가적인 기능을 새로 제공하여 캐릭터 애니메이션 데이터가 호환성을 가질 수 있도록 데이터 형식을 정의하고, 이 때 H-Anim 구조를 만족시키도록 해주기 위한 캐릭터 모델링의 조건과 제작 방법을 설명한다.

본 연구에서는 ISO/IEC JTC1 SC24 표준화 그룹과 Web3D Consortium에 의해 제정된 국제표준인 H-Anim 을 이용하여 캐릭터 애니메이션 데이터의 교환 형식을 정의한다. 현재의 H-Anim 에서는 현재 인간형 캐릭터 구조의 전송이나 저장에 필요한 계층적 데이터 구조를 X3D 기반으로 정의하고 있다. 그러나 캐릭터의 움직임 표현이나 전송을 위한 애니메이션 데이터에 대해서는 정의되어 있지 않다. 본 연구에서는 기존의 H-Anim 명세를 이용하여 애니메이션 파라미터값들을 저장할 수 있도록 H-Anim 의 기능을 확장하였다. 캐릭터 애니메이션 정의 방법은 모션 캡처 데이터를 입력 받을 수 있도록 캐릭터 애니메이션을 위한 데이터 형식을 새롭게 정의하고 새로운 캐릭터가 이를 입력 받아 모션을 디스플레이할 수 있도록 구성하였다. 본 연구에서의 캐릭터 애니메이션 데이터 형식은 네트워크 게임이나 서로 다른 응용들 사이에서 캐릭터 애니메이션 데이터들간의 호환성을 갖도록 하는 것을 목적으로 한다.

In the results of investigating the role of LED light quality in enhancing the ornamental value of indoor foliage plants, amber and red light increased plant height, leaf width, and leaf stalk, and the consequent tree shape decreased the ornamental value. The chlorophyll content increased significantly under white light and compound light. With regard to the effect of plant leaf color on ornamental value, the value of lightness was markedly enhanced by red light. As to the functionality of plants according to photosynthetic activity, plants such as Dieffenbachia, Clusia, and Dracaena were found favorable to those staying indoors for a longtime from morning to evening. Spathiphyllum, and Ficus were found to be recommendable for indoor spaces used actively during afternoon because their photosynthesis was activated in the afternoon. With regard to power consumption according to light quality, white light consumed 119 W/hour, around 45% lower than that of fluorescent lamps, so it is considered the optimal artificial light quality that can enhance energy efficiency. Red light consumed 72 W/hour, only 33% of that of fluorescent lamps, but it was not considered the optimal light quality because plant growth was poor under the light quality. White light and compound light were found to be the ideal light sources for improving the functionality and ornamental value of indoor plants and reducing the cost of maintenance, but because compound light hinders people from recognizing the original color of plants and makes their eyes easily tired, white light was considered the optimal light satisfying all of the ornamental value, economic efficiency and functionality resulting from plant growth.

White light and compound light were found to be the ideal light sources for improving the functionality and ornamental value of indoor plants and reducing the cost of maintenance, but because compound light hinders people from recognizing the original color of plants and makes their eyes easily tired, white light was considered the optimal light satisfying all of the ornamental value, economic efficiency and functionality resulting from plant growth. On the other hand, in the results of examining physiological changes before and after treatment on fine dust PM10 and carbon dioxide removal capacity in a closed chamber under an artificial light source, the patterns of carbon dioxide and fine dust removal were similar among the treatment groups according to light condition, but according to plant type, the removal rate per unit leaf area was highest in Spathiphyllum and lowest in Dieffenbachia. In the experiment on dust and carbon dioxide removal, the photosynthetic rate was over 2 times higher after the treatment, and the rate increased particularly markedly under compound light and white light, suggesting that the photosynthetic rate of plants increases differently according to light quality. These results show that light quality has a significant effect on the photosynthetic rate of plants, and suggests that plants with a high photosynthetic rate also have a high carbon dioxide and dust removal capacity. In conclusion, the photosynthetic rate of foliage plants increased under white and blue light that affect photosynthesis and the increased photosynthetic rate reduced carbon dioxide and fine dust, and therefore white and compound light were found to be the optimal light sources most functional and economically efficient in improving ornamental value and indoor air quality.