Technical improvements and globalization stresses the importance of remote collaboration among designers involved in product development. With recent advances of Information technology, there has been growing interests in remote collaborative design workspace for 3D models, 3D models play an important role in product design as a method of expressing ideas and as a communication media for the participants involved. Also it is known as a fast and practical way of formative visualization that reduces costs and time. However, most studies to date have focused on technical issues and have been limited to 2D desktop environments, Important issues for remote collaboration like telepresence or non verbal communication have not been fully explored for remote collaborative workspace using 3D models.
Thus in this study, a new concept of remote 3D collaborative design workspace was proposed employing the benefits of Augmented Reality. It consists of a physical turntable for the manipulation of 3D models and virtual shadows to provide awareness of others. Synchronized physical turntables connect virtual models and real world naturally and enhance the realistic sense of remote collaboration. Movements of remote participants were visualized by virtual shadows that gave awareness of the others' location and hand gestures, They provided a sense of presence of others and enhanced natural communication in remote collaboration. A prototype system was developed and examined through user evaluation tests. Users showed positive opinions saying that they could manipulate virtual 3D models in the real world. Turntables and virtual shadows had the effect of enhancing a realistic and intuitive sense of manipulation that improved the accuracy of the task.
Along with the product design field, the new interaction techniques proposed in this study have the possibility to be employed into other remote workspace as methods to support physical manipulation and telepresence.
기술의 발전과 국제화는 제품 개발에 참여하는 디자이너들간의 원격 협업의 중요성을 높이고 있다. 특히 최근 네트웍 및 컴퓨터 기술의 급진적 발전으로 3D 모델에 관한 원격 협업 환경에 관한 관심이 증대하고 있다. 3D 모델은 제품 디자인에서 아이디어를 표현하는 방법으로, 관계자들을 참여시키는 의사소통의 매개체로서 중요한 역할을 한다. 또한 형태적인 시각화를 빠르고 간편하게 하는 방법으로서 프로젝트의 시간과 비용을 절감시키는 효과를 가져온다. 그러나, 현재까지의 많은 연구들은 3D 모델에 관한 원격 협업 환경에 대한 기술적인 이슈에 집중되어 있으며, 대부분 2차원의 데스크탑 환경에 머물러 있는 실정이다. 이로 인해 3차원적 특성이 있는 3D 모델의 부피감을 공유하는데 한계가 있으며, 원격 협업에 중요한 영향을 끼치는 요소로 논의되는 실재감이나 비언어적 의사소통 방법이 함께 지원되지 못하는 문제가 있다. 따라서 본 연구에서는 이러한 문제들을 해결하기 위한 새로운 협업 환경을 제시하고 개발하였다. 본 연구에서 제안한 증강현실 기반의 원격 3차원 디자인 협업 환경은 3D 모델의 공유를 위한 회전 원반(turntable)과 상대의 위치 및 제스처 정보를 제공하는 가상 그림자(virtual shadows)로 구성된다. 동시적으로 회전하는 회전원반은 물리적인 매개체로서 가상물체와 실제 세계를 자연스럽게 연결하는 동시에 상대의 실재감을 높인다. 가상그림자는 가상물체 주위로 보여지는 사람들의 손과 팔의 움직임을 시각화하여 공유하는 것으로, 상대의 위치뿐 아니라 지시, 제스처 등 행동에 대한 인식이 지속적으로 이루어지게 한다. 프로토타입을 제작하고 사용자 평가 실험을 실시하여 3차원 모델을 검토하는 단계에 그 유용성이 있음을 확인하였다. 데스크탑 환경의 모델링 툴에 익숙한 사용자들은 실제 공간에서 가상물체를 조작할 수 있음에 긍정적인 반응을 보였고 회전원반과 가상그림자의 제공은 태스크 수행의 정확도를 높이며 협업을 촉진하는 결과를 보였다. 본 연구는 환경적 제약으로 원활하게 이루어지지 못했던 3D모델에 관한 원격 협업에 의사소통의 장을 마련하고 이를 촉진시킨다는 점에서 그 의의가 있다. 본 환경에서 제시한 상대방과 협업대상물에 대한 심리적, 물리적 공유감을 증대시키는 방법들은 3D모델에 관한 디자인 협업에서 확장되어 다른 원격 협업을 지원하는 데도 적용될 수 있을 것이다.
