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The one of the most important factors in virtual simulating systems is to convey an appropriate motion-haptic signal to users according to the virtual environment’s condition. However, most of conventional virtual simulating systems can hardly provide immersive sensation to users because they do not create motion-haptic signal. Therefore, in this paper, we design and implement a kayak simulator system which allows a user to naturally manipulate and to immersively control a virtual kayak through motion haptic feedback. In order to provide the same sensation to users as if they drive a real kayak, the implemented kayak simulator consists of three parts (a motion input part, a motion re-creating platform, and a virtual environment). The motion input part uses an inertia measurement unit (an IMU) for measuring a user’s motion which is used for control input to the kayak simulator. A virtual environment module visualized the motion of the virtual objects and an avatar onto the screen based on the measured user’s motion. To convey the motion-haptic feedback to users, the motion re-creating platform generates motion feedback information in response to the user’s interaction with virtual objects. The proposed kayak simulator is capable of dynamically expressing kayak’s motion according to the amount of user’s interaction and virtual waves. If the developed motion re-creating platform is used for constructing other virtual applications, users not only can naturally manipulate with virtual objects but also can sense realistic and immersive sensation.
가상 시뮬레이션 시스템을 구현하는데 가장 중요한 요소 중 하나는 사용자에게 가상환경의 상황을 모션 햅틱 신호를 이용하여 사용자에게 전달하는 것이다. 본 연구에서는 모션 햅틱 피드백을 통해 사용자가 가상의 카약을 자연스럽게 조작하고 몰입감 있게 제어할 수 있는 카약 시뮬레이터 시스템을 구현한다. 사용자가 실제 카약을 조종하는 것과 똑 같은 느낌을 제공하기 위해 카약시뮬레이터는 모션 입력부, 모션 생성부, 가상환경부의 3파트로 구성하였다. 모션 입력부는 사용자가 패들을 움직인 궤적을 관성측정유닛을 이용하여 측정하고 측정한 데이터를 카약 시뮬레이터의 제어 입력신호로 사용한다. 또한 가상환경부는 가상물체의 움직임과 아바타의 움직임 등을 스크린 위해 시각화한다. 모션 생성플랫폼은 사용자의 인터랙션에 따라 모션피드백정보를 생성하여 사용자에게 전달한다. 제안하는 카약 시뮬레이터는 사용자의 인터랙션 양과 물결에 따라 동적으로 카약의 모션을 모사 할 수 있다. 만일 개발된 모션생성플랫폼이 다른 가상 어플리케이션을 구축하는데 사용된다면 사용자는 더욱 자연스럽게 가상의 물체를 조작할 뿐 아니라 조작하는 동안 사실적이고 몰입감까지도 제공받을 수 있을 것이다.
