As 3D graphics environment becomes the standards for most computer systems, it is natural to seek a 3D input device for manipulating an object in a 3D virtual world. Unlike 2D interface, however, 3D interface creates perceptual mismatches including depth perception problem. We argue that the source of the problem comes from the visual representation of the 3D world. In the preliminary research, to discover the sources of the problems, we performed a set of experiments demonstrating the effect of viewing parameters and identified that the one of the source of the depth perception problem is the visual limitation of virtual environment.
The objective of our research is to enhance depth perception and 3D interaction by providing additional views based on the components like field of view, peripheral vision, depth context, region of interest and Focus+Context. In this thesis, we designed two additional views: Basic Additional View and Compound View; and implemented two behaviors of the additional view: Interactive Resizing and Holding Z. Our hypothesis is that these additional cues enhance depth perception with respect to 3D interaction. Through a set of user performance tests, we have concluded that Basic Additional View with Interactive Resizing and additional Compound View made statistically significant improvement on the performance of 3D interaction using 3D input device by enhancing depth perception.
3차원 공간상에서의 상호작용이란 특정 공간내의 오브젝트를 그 위치와 좌표축에 따라 조작하는 행위를 말한다. 이러한 3차원 입력장치를 사용하여 3차원 공간상에서 가상환경과 상호작용 할 경우, 2차원적 평면 디스플레이의 한계에 의한 깊이 지각적 문제가 발생하게 된다. 이를 극복하기 위해, 본 연구에서 우리는 깊이지각 요소와 상호작용 요소를 복합하여 사용자에게 추가적인 시각적 정보를 제공함으로써 3차원 상호작용을 강화시킬 수 있는 방안을 제안하고자 한다.
연구 과정에서 우리는 인간의 깊이 지각적 요소와 상호작용 요소 중, FOV (Field of View), 주변 시야, 깊이적 문맥, 사용자의 관심영역, Focus+Context 등과 같은 요소들을 사용하여 사용자에게 제공할 수 있는 추가적인 시야를 생성하고 이를 기존의 환경과 같이 제공하는 방안을 제시하였다. 이와 같은 접근을 통해 우리는 Basic Additional View와 Compound View라는 2개의 추가적인 시야를 생성하였고, Held Z View와 Interactive Resizing이라는 2개의 추가적인 시야의 속성을 결정하는 요소를 생성하였다. 본 논문의 연구가 실제로 3차원 상호작용을 강화하는지 증명하기 위해 깊이지각과 관계 있는 사용자 테스트를 거쳤으며 결과적으로 Basic Additional View와 Interactive Resizing을 적용한 경우와 Compound View를 적용한 경우 3차원 상호작용이 정확도 측면과 효율성 측면에서 강화됨을 입증할 수 있었다.
