The proposed virtual reality (VR) system called "Smart Fish Tank VR" is using 4 points IR emitters and a camera to detect the user`s head position and orientation in a real-time with the computer vision technique. The position and orientation of the user`s head are utilized to rotate the 3D stereoscopic monitor with the motion controller which controls the direction of the 3D monitor to trace the user`s head, so the viewer can see stereo multi-views of the VR world around the rotation center of the monitor over 360 degree horizontally and within camera`s vertical view angle. User can observe virtual objects in the virtual reality space with a natural behavior of observation and they are able to navigate the VR world in a larger space of interaction than any other similar previous systems.
In this paper, we propose a method of mapping the real world space to virtual-world space with the head-tracking rotational monitor. In addition, we have conducted a survey of user`s experimental investigation in some different conditions. As a result of the test, we discuss advantages in comparison with “Fish Tank VR”
The user-study shows that the sense of space is more maintainable in the virtual world with the dynamic head tracking monitor than the fixed monitor one, and users can feel more spacious in the virtual environment with their motional interactions.
본 논문에서 “Smart Fish Tank VR”으로 이름으로 제안한 가상현실 시스템은 4개의 적외선 발광소자와 카메라를 이용한 실시간 비전 영상 처리 기법에 의하여 사용자 머리의 위치와 방향을 추적하도록 설계 구성 하였으며, 측정된 머리 위치와 방향 값을 이용하여 사용자 머리를 추적하는 동적 모니터 회전을 제어 함으로서 사용자는 모니터 회전 중심축을 기준으로 360도 이상 위치에서 가상 세계를 볼 수 있게 된다.
그러므로 사용자는 자연스러운 관찰행위를 그대로 이용하여 가상 공간상의 객체를 전면 관찰 가능하게 되고 또한 이전의 유사 시스템환경보다 더 넓어진 상호작용 공간 범위에서 가상공간을 돌아다닐 수 있게 되었다.
우리는 동적 머리 추적 회전 하는 모니터 시스템 환경에서 실제 세계 공간과 가상 세계 공간과의 사상(Mapping) 기법을 제안하고 이에 기반한 원형시스템을 구축하였고 몇 가지 다른 실험 조건 환경을 조성하여 사용자 테스트를 시행하였으며 사용자 경험에 기반한 설문 조사 결과를 토대로 이전 “Fish Tank VR”에 대비한 비교우위 장점을 기술한다.
사용자 테스트 결과 고정된 모니터를 사용한 가상 환경 시스템 보다 동적 머리 추적 회전 모니터를 사용한 가상 공간 환경에서 더욱 실제와 같은 공간감을 유지할 수 있음을 보였고 또한 모션에 의한 상호작용 운동 범위에 있어서 더욱 넓어진 느낌을 받았음을 보이고 있다.
