본 논문에서는 사용자의 신체 평형능력 재활 및 향상 운동을 지루함 없이 재미있게 할 수 있도록 Physio-Feedback 시스템을 접목한 기능성 게임 콘텐츠(‘Falling’)를 개발하였다. 이 게임은 가속도 센서라는 플랫폼의 특수성을 고려하여 개발하였으며, 심플한 그래픽 리소스와 간단하면서도 속도감 있는 레벨디자인을 통하여 짧은 시간 동안 최대의 운동효과를 기대할 수 있다. 향후 다양한 인터페이스로 플랫폼 확장(PC, 스마트TV)을 통하여 일반인을 대상으로 재미있게 운동을 할 수 있고 학습 기능이 가능한 콘텐츠를 개발하여 기능성 게임의 활용범위를 극대화 할 수 있다.

본 논문에서는 적외선 카메라가 실시간 영상을 입력받아 사용자의 주시선을 추적하고 이를 인터페이스로 사용하는 방법을 제안하였다. 기술 검증을 위해 사용자의 의도적인 주시선 움직임에 따른 주시선 추적 시스템의 정확도와 반응속도에 대한 실험을 하였으며, 실험결과 평균 93%정도의 움직임 인식률을 보였고, 격렬한 움직임의 경우 84% 정도의 정확도를 보여주었으며, 이를 통하여 시스템의 신뢰성을 확인 할 수 있었다. 이와 같은 영상기반 주시선 사용자 인터페이스는 교육용 소프트웨어 개발이나 스포츠, 액션 등의 활동성 있는 게임의 개발에 적합하며, 이외에 3차원으로 구현된 문화원형 박물관, 모델하우스, 시뮬레이션 프로그램(군사훈련, 조종, 외과수술 등), 엔터테인먼트 등 다양한 분야에서 3D 입체영상 콘텐츠를 편리하게 이용 가능할 수 있도록 만들어 준다.

최근 3D 디스플레이 시장이 급속히 성장함에 따라 3D 입체영상을 기반으로 한 체감형 콘텐츠역시 시장의 화두로 떠오르며 활발한 연구가 이루어지고 있다. 하지만 관련 기술의 빠른 발전에 비해 보다 근본적인 인간 요소적 한계점에 대한 연구는 미비한 상황이며, 이는 3D 입체영상 시장의 큰 걸림돌이 되고 있다. 본 논문에서는 3D 입체영상 콘텐츠의 제작을 위해 입체영상에 대해 원리와 구조를 파악하고 이를 바탕으로 체감형 3D 입체영상 콘텐츠를 제작해봄으로서 작업자의 경험에 의거한 정성적 3D 입체영상 콘텐츠 제작방식의 문제점을 기술하였다. 그리고 이에 대한 해결책으로 휴먼팩터의 선행연구를 기반으로 한 정량적 3D 입체영상 콘텐츠에 제작 지원도구의 필요성을 제시하였다.

최근에 들어 3D 입체영상 기술은 의료, 건축, 디자인 및 게임 등 다양한 분야에서 활용되고 있으며, 마치 사용자가 실제 주변 환경과 상호작용을 하고 있는 것처럼 느끼게 해 주는 가상현실을 적용한 기술이 일반화되고 있는 추세이다. 입체영상을 제어하기 위한 종래 방법으로서는 마우스, 키보드 등의 도구를 사용하여 제어 신호를 입력하는 방법을 생각해 볼 수 있는데 이러한 방법은 사용자가 도구를 사용하여 입체영상을 제어해야 하는 불편함이 있었고 도구 사용의 오류로 인하여 입체영상을 원하는 대로 제어하기가 쉽지 않을 수도 있다는 문제점이 있다. 뿐만 아니라 이러한 제어 방법은 사용자가 콘텐츠를 사실감 있게 느끼지 못하게 되는 중요한 원인이기도 하다. 따라서 본 논문에서는 마우스, 키보드 등의 도구를 사용하지 않고도 사용자의 자연스러운 움직임만으로 편리하고 사실감 있게 콘텐츠를 제어할 수 있는 시스템을 개발하였다. 본 논문에서 제시한 기술을 활용하여 입체영상 게임, 외과 수술 훈련, 군사 훈련, 조종사 시뮬레이션 등 다양한 3D 콘텐츠를 사실감 있게 제어할 수 있다.

본 논문에서는 교육용 게임을 제작할 수 있는 툴을 제안하여 제작 기술에 대한 전문적인 지식이 없는 사용자에게 자신들이 원하는 형태로 직접 교육용 게임을 제작 할 수 있는 방안을 모색하였다. 사용자가 자신이 원하는 게임을 직접 만든다는 취지에서 시작한 이 게임은 잊혀져가는 우리나라의 전래동화라는 콘텐츠를 만나게 되면서 전래동화 기반의 게임을 직접 디자인, 플레이, 친구들과 공유할 수 있는 새로운 게임 제작 툴로 진화하였다. 또한 아이들을 가르치는 교사도 직접 전래동화를 게임 제작 툴로 디자인하여 아이들에게 제공, 공유하면서 자신의 교육에 보다 쉽고 재미있게 아이들의 참여를 유도할 수 있게 제작하였다.이 게임 제작 툴을 통해, 어린 학생들은 잊혀져가는 우리의 좋은 문화를 접할 수 있고, 그 안에 있는 지혜와 해학, 교훈을 얻을 수 있을 것이며, 성인들은 어린 시절 할머니의 무릎에서 들었던 이야기들을 떠올리며 과거에 대한 향수를 느낄 수 있을 것이라 생각한다.

기존의 학습자에게 제공되는 교육용 콘텐츠의 대부분이 2D 기반의 단방향 교육으로 효과가 현저히 낮은 것으로 나타났다. 이를 개선하기 위하여 본 논문에서는 상호 인터랙션을 적용한 3D 우주탐험을 개발함으로써 학습 몰입도를 높이고 교육효과를 극대화하였다. 제안한 방법은 과학 학습 특성상 기존 2D 개발 기술로는 개념화 및 실체적 접근이 어려운 학습영역을 3D 객체로 제작하였고 이를 학습자가 직접 접근할 수 있도록 동작인식 센서를 이용한 체감형 인터페이스 기술을 연구하여 콘텐츠에 적용하였다. 본 논문의 결과로 학습자는 '3D 우주탐험' 교육용 콘텐츠를 직접 체험함으로써 학생들이 실제 현장에서 수업을 받는 것과 같은 몰입교육에 큰 효과가 있을 것으로 예상된다.