Background: Virtual reality (VR) programs based on motion capture camera are the most convenient and cost-effective approaches for remote rehabilitation. Assessment of physical function is critical for providing optimal VR rehabilitation training; however, direct muscle strength measurement using camera-based kinematic data is impracticable. Therefore, it is necessary to develop a method to indirectly estimate the muscle strength of users from the value obtained using a motion capture camera. Objects: The purpose of this study was to determine whether the pedaling speed converted using the VR engine from the captured foot position data in the VR environment can be used as an indirect way to evaluate knee muscle strength, and to investigate the validity and reliability of a camera-based VR program. Methods: Thirty healthy adults were included in this study. Each subject performed a 15-second maximum pedaling test in the VR and built-in speedometer modes. In the VR speedometer mode, a motion capture camera was used to detect the position of the ankle joints and automatically calculate the pedaling speed. An isokinetic dynamometer was used to assess the isometric and isokinetic peak torques of knee flexion and extension. Results: The pedaling speeds in VR and built-in speedometer modes revealed a significantly high positive correlation (r = 0.922). In addition, the intra-rater reliability of the pedaling speed in the VR speedometer mode was good (ICC [intraclass correlation coefficient] = 0.685). The results of the Pearson correlation analysis revealed a significant moderate positive correlation between the pedaling speed of the VR speedometer and the peak torque of knee isokinetic flexion (r = 0.639) and extension (r = 0.598). Conclusion: This study suggests the potential benefits of measuring the maximum pedaling speed using 3D depth camera in a VR environment as an indirect assessment of muscle strength. However, technological improvements must be followed to obtain more accurate estimation of muscle strength from the VR cycling test.

목적 : 본 연구는 지역사회 거주 노인을 대상으로 가상현실 기반 일상생활활동 중재를 병행한 가정환경개선 서비스를 제공하였을 때 일상생활 안전 및 낙상 예방에 미치는 효과를 알아보고자 하였다. 연구방법 : 본 연구는 지역사회에 거주하는 만성질환 노인 9명을 대상으로 서비스를 제공하였다. 프로그램은 총 4회기에 걸쳐 제공되었으며 가정을 방문하여 주거환경 평가 및 수정을 진행하고 수정된 환경에 적응할 수 있도록 일상생활훈련을 진행하였다. 또한 대상자가 센터로 방문하여 가상현실 환경 내에서 일 상생활동작 훈련을 하였다. 아울러 일상생활활동 중재의 일환으로 운동 처방 및 코치를 제공하였다. 결과 : 중재 전·후 가정 내 안전 및 낙상 위험요소는 Home Falls and Accidents Screening Test(HOME-FAST) 평가 결과 평균 6.2(SD ± 3.9)에서 11.7(SD ± 3.7)로 개선되었다(p = .00). 낙상 관련 행동요인은 Falls Behavioural Scale(FaB) 평가 결과 97.8(SD ± 3.9)에서 103.1(SD ± 6.2)로 향상되었고(p = .02), 활동특이적 균형 자신감은 Activity-specific Balance Confidence Scale(ABC)평가결과 496.6(SD ± 303.7)에 서 742.2(SD ± 315.7)로 향상되었다(p = .02). HOME-FAST, FaB, ABC 모든 평가에서 서비스 전후 통계적으로 유의한 차이를 나타냄으로써 본 프로그램이 가정 내 낙상 예방 및 낙상 위험 행동요인의 개선에 효과가 있으며, 낙상에 대한 균형 자신감의 향상을 확인하였다. 또한, 본 연구에서 시행한 혼합형 중재 모델의 가정환경개선 서비스에 대하여 전반적인 만족도가 매우 높은 것으로 나타났다. 결론 : 가상현실기반 일상생활활동 중재를 병행한 가정환경개선 서비스 모델을 통해 지역사회 거주 노인의 낙상 예방과 일상생활에서의 안전사고 감소를 위한 효율적인 작업치료 중재가 이루어지기를 기대한다.

본 연구에서는 다양한 색채환경에 대한 반응을 파악하기 위해 3차원 가상환경 인터페이스를 개발하고, 개발된 인터페이스에 대해 사용자가 어떻게 감성적으로 인터렉션하는지를 평가하였다. 3차원 가상환경은 후면 투사형 대형화면을 통해 제시되었으며, 가구를 포함한 실내 환경요소에 12가지 색채조합을 적용한 후, 피실험자들에게 색채조합에 대한 반응과 아울러 가상환경 인터페이스를 통한 감성적 인터렉션을 함께 평가하도록 하였다. 총 34명의 대학생들이 실험에 참여하였으며, 피실험자들은 대형화면 (8'×6')에 제시되는 고화질의 색채 환경 속에서 표준 입력장치를 사용하여 360도로 시선을 움직일 수 있었다. '공간적 실재감(Spatial Presence)', '주제와 연관성(Topic Involvement)', 및 '유쾌함(Enjoyment)'에 관한 자기보고형 설문지를 통해 가상환경파의 인터랙션을 통한 감성 및 인지적 반응을 파악하였다. 현 연구는 향후 디자인 연구, 특히 환경디자인 연구에 3차원 가상환경 인터페이스를 적용하고자 하는 연구자들이 사용자 인터랙션을 사전에 이해하는데 기여할 것으로 기대된다.

본 연구에서는 교양지구과학과목을 수강하는 36명의 예비과학교사를 대상으로 가상현실(VR)의 사용을 한 차시에 걸쳐 시도하였다. 수업을 하기 전과 후에 구성주의 학습환경 조사(CLES)를 실시하였다. CLES의 주된 초점은 수업이 학생중심 수업환경을 얼마나 잘 보조하고 지원하는가다. 학생의 자신의 수업환경에 대한 사전 및 사후검사는 여섯가지 하위 영역으로 나뉜다.: 학생적절성, 비판적 시각, 교실통제의 나눔, 학생 간의 타협, 과학적 불확정성, 태도이다. 아울러 가상현실에 대한 미래교사의 인식에 대한 설문지도 실시하였다. 미래의 과학교사들이 가상현실 자료를 교실에서 사용하는 것에 대하여 어떻게 생각하는가를 본 연구를 통해 알아보고자 했다. 이들 결과를 바탕으로 교사 주도의 수업환경을 학생의 적극적 참여를 유도하는 수업에로의 변화를 도모하는 것과 같은 기존에 연구되지 않은 측면을 제안하여가상현실의 잠재력에 대한 보다 완벽한 이해를 꾀하려 하였다.

본 연구는 가상현실을 이용하여 교통사고 후 경험하게 되는 불안감 및 공포감과 같은 심리적인 후유장애에 대한 치료 프로그램을 개발하기 위한 예비연구로 수행되었다. 가상현실을 통한 교통사고 후유장애 프로그램의 핵심내용이 되는 운전주행 시나리오의 효과를 검증하고, 이완훈련 등의 불안감소 훈련의 효과를 피험자를 통해 검증해 보았다. 총 8명의 피험자(정상인 7명, 교통사고 환자 1명)를 대상으로 세 가지 주행상황 시나리오를 제시하고, 이후 이완훈련을 실시하였다. 그 결과 이완훈련 후 유의미한 불안감소 효과가 나타났다. 하지만 각각의 주행상황에 따라서 불안이 증가되는 경향성은 나타났으나 통계적으로 유의미한 수준에 이르지는 못하였다. 이를 종합하여 볼 때, 주로 정상인을 대상으로 한 연구임에도 불안유발 경향성이 나타난 점은 고무적이나 교통사고자를 대상으로 한 경험적인 증명이 필요하며, 가상현실을 이용한 이완훈련은 효과적인 것으로 판명되었다.

This study is to explain the importance and the necessity of virtual cyber-tour in a virtual reality environment, and to present a way of its realization as a mean to surmount the fundamental constraints in current tourism, arising mainly from the individual health, cost, leisure time, and the low perception on tourism culture. This virtual cyber-tour using virtual reality technology will not only provide various indirect tour experiences to the existing tour resources, but also develop a new type of tour system, leading to new worlds which have not been accessible to the Public because of various restrictions coming from the current technology, transportation means, and physical limit's of human body.

목적: 본 연구는 시지각 운동 적응과제 시 피드백 제공 방법에 따른 학습효과의 차이를 규명하고자 한다. 방법: 참여자 41명은 제시되는 피드백 형태에 따라 4집단(A, C, D 집단:10명, B집단:11명)으로 나뉘어 시지각 적응 운 동(팔 뻗기)과제를 수행하였다. 실험 1일차에 모든 참여자는 가상현실 상황 속에서 기준선 검사(baseline)와 시각적 왜곡을 극복하는 두 구간의 적응훈련(adaptation), 그리고 탈적응(washout)을 마쳤다. 그리고 약 24시간 뒤 모든 참여자에 대한 파지검사(retention)를 시행하였다. 수행의 공간 정확성을 평가하기 위해 각 구간의 실제 움직인 수행 궤적과 시작지점-목표지점을 연결한 목표 궤적 사이의 거리오차(distance error)를 산출하였다. 결과: 모든 집단은 적응 1구간과 2구간을 거치며 시각 피드백의 유무와 상관없이 운동 횟수가 증가함에 따라 수행의 공간 정확성은 향상되었으며 특히, 집단 D(운동감각-시각 순)가 가장 큰 수행 향상을 보였다. 파지 검사에서는 단일 피드백 집단 A, B와 다중 피드백 집단C, D 간의 유의한 차이가 나타났다. 결론: 이러한 연구결과는 시지각 운동 적응과 제 학습에 있어 모든 감각 피드백의 제공은 수행 향상에 효과를 보이며, 특히 파지검사에서는 단일 피드백 구조일 때 높은 잔존효과를 보이며 학습 효과가 나타났다. 따라서, 이 실험에서 제공된 피드백 종류나 구조와 관계없이 수행의 향상은 이루어질 수 있고, 특정한 피드백 제공 구조는 수행의 향상에 미치는 영향이 더 클 것으로 보인다.

본 논문에서는 사용자의 손을 인식하여 가상현실 게임 환경에서 가상의 손을 제어할 수 있는 방법을 제안한다. 카메라를 통해 획득한 영상을 통하여 사용자의 손 이동과 가리키는 방향에 대한 정보를 획득하고 이를 이용하여 가상의 손을 게임 화면에 나타낸다. 사용자의 손의 움직임은 가상의 손이 물건을 선택하고 옮기도록 하는 입력 인터페이스로 활용할 수 있다. 제안하는 방법은 비전 기반 손 인식 기법으로 먼저 RGB 컬러영역에서 HSV 컬러영역으로 입력영상을 변환하고 H, S 값에 대한 이중 임계값과 연결 요소 분석을 이용하여 손 영역을 분할한다. 다음으로 분할된 영역에 대하여 0, 1차 모멘트를 적용하고 이를 이용하여 손 영역에 대한 무게 중심점을 구한다. 구해진 무게중심점은 손의 중심에 위치하게 되며, 분할된 손 영역의 픽셀 집합 중 무게중심점으로부터 멀리 떨어진 픽셀들을 손가락의 끝점으로 인식한다. 마지막으로 무게중심점과 손 끝점에 대한 벡터를 통하여 손의 축을 구한다. 인식 안정성과 성능을 높이기 위하여 누적 버퍼를 이용한 떨림 보정과 경계상자를 이용한 처리 영역을 설정하였다. 본 논문의 방법은 기존의 비전 기술을 통한 손 인식 방법들에 비하여 별도의 착용 마커를 두지 않고 실시간으로 처리가 가능하다. 다양한 입력 영상들에 대한 실험 결과는 제안 기법으로 정확하게 손을 분할하고, 안정된 인식 결과를 고속으로 처리할 수 있음을 보여주었다.