가상현실 학습환경에서 걷기 동작을 적용한 내비게이션이 가상실재감에 미치는 영향
Effectiveness of walking navigation on virtual presence in virtual learning environment
1
조회
0
다운로드
3
인용
0
참고문헌
키워드
초록
이 연구의 목적은 가상현실 환경에서 걷기 동작을 적용한 내비게이션의 방법에 따라서 사용자가 지각하는 가상실재감에 영향을 미치는가를 검증하기 위한 것이다. 이를 위하여 두 개의 연구목적을 구성했으며, 연구목적1은 조이스틱과 트레드밀이라는 장치적인 속성에 따른 차이검증을 실시했다. 연구목적2는 단순하게 걷기 동작을 적용하는 것을 넘어서 다양한 내비게이션 모드(차량의 주행모드와 비행모드)를 적용해서 걷기 동작이 가상실재감에 미치는 결과를 검증했다. 이러한 연구목적을 달성하기 위하여 실험(1)과 실험(2)가 실시되었다. 실험(1)에서는 석굴암을 체험할 수 있는 가상현실 콘텐츠를 개발했고, 24명의 대학생이 실험에 참여했다. 실험(2)에서는 25명의 대학생을 대상으로 읍성의 모형을 활용한 가상현실 콘텐츠를 적용했다. 실험참가자들은 HMD를 착용하고 트레드밀에서 실제 걷는 동작을 하며 석굴암과 낙안읍성을 탐색하는 활동을 수행했다. 보행기반 내비게이션을 활용한 가상실재감(공간실재감, 몰입감, 사실성)을 측정하기 위해 7첨척도 15문항으로 개발된 연구도구로 자료수집이 이루어졌다. 첫 번째 실험에서는 가상실재감 요인인 공간실재감, 몰입감, 현실성에서 장면에 관계없이 조이스틱만을 사용한 조건보다는 조이스틱과 트레드밀을 사용한 조건이 높은 것으로 나타났다. 두 번째 실험에서는 내비게이션 유형에 따라 가상실재감의 공간실재감, 몰입감, 사실성 요인의 상호작용을 분석한 결과, 트레드밀 방식을 적용한 걷기 방법에는 공간실재감과 몰입감이 사실성보다 높은 것으로 나타났으며, 조이스틱을 적용한 차량이용 방법과 비행 방법에서는 모두 몰입감이 공간실재감과 사실성보다 높은 것으로 나타났다. 이 연구의 결과는 단순히 보행기능을 활용하는 것만으로 가상실재감이 높아지는 것은 아니며 프로그램의 목적과 사용자의 의도에 적절한 내비게이션 설계가 중요하다는 것을 시사한다.
Abstract
The purpose of this study was to verify whether the effect of the navigation using the walking motion in the virtual reality environment affects the virtual presence. For this purpose, two research objectives were constructed. In order to achieve these objectives, two experiments were carried out. For Experiment I, a difference test was conducted based on the device attributes of joystick and treadmill. For the Experiment 2, the various navigation modes (vehicle driving mode, flight mode, and walking mode) were applied to verify the effect of walking motion on virtual reality. To conduct two different experiments, the researchers created virtual contents of Seokguram and Nakan-eupseong. 24 undergraduates voluntarily participated in the study. The students walked on the treadmill, and explored Seokguram and Nakan-eup castle, wearing Oculus with HMD. In order to measure virtual presence (spatial presence, involvement, and realness), data were collected using a research instrument with 15 items. In the first experiment, joystick and treadmill conditions were higher than those of joystick only regardless of scene in spatial presence, involvement, and realness. In the second experiment, we analyzed the interactions of spatial presence, involvement, and realness of virtual reality by navigation type. As a result of walking method using treadmill method, spatial presence and involvement were found to be higher than realness. In driving and flight mode, involvement was found to be higher than spatial presence and realness.
참고문헌 (29)
- 박경범, "가상현실 환경에서 3D 가상객체 조작을 위한 인터페이스와 인터랙션 비교 연구", 한국CDE학회 논문집, 21(1), pp.20~30 (2016), 한국CDE학회[DOI]
- 박다솔, "가상현실 프로그램을 사용한 재활치료의 효과성 연구: 체계적 고찰", 재활복지, 22(3), pp.209~224 (2018), 한국장애인재활협회 부설 재활연구소[DOI]
- 박세원, "가상현실(VR) 스포츠실을 활용한 ICT 융합 체육 수업의 현황 및 발전방안", 학습자중심교과교육연구, 18(18), pp.1003~1025 (2018), 학습자중심교과교육학회[DOI]
- 배수진, "실재감, 공간능력, 및 심미감이 증강현실과 가상현실의 지속사용의도에 미치는 영향 비교 연구", 경영교육연구, 33(4), pp.355~386 (2018), 한국경영교육학회[DOI]
- 이대영, "가상현실교육게임의 장기기억효과", 한국게임학회 논문지, 18(2), pp.69~76 (2018), 한국게임학회
- 이민석, "가상현실 스포츠시장과 기술", 13(2), pp.33~41 (2009), 한국멀티미디어학회
- IT 공간구조의 재구성, "이병혁", 정보통신정책연구원, ~ (2005)
- 이준석, "가상현실기반 체험형 콘텐츠 기술동향", 전자통신동향분석, 27(3), pp.73~82 (2012)
- 정동훈, "가상현실에 관한 사용자 관점의 이론과 실제", 정보화정책, 24(1), pp.3~29 (2017), 한국지능정보사회진흥원[DOI]
- Aymerich-Franch, L., "Is mediated embodiment the response to embodied cognition?", New Ideas in Psychology, 50, pp.1~5 (2018)
- Baldominos, A., "An approach to physical rehabilitation using state-of-the-art virtual reality and motion tracking technologies", Procedia Computer Science, 64, pp.10~16 (2015)
- Biocca, F., "The cyborg's dilemma: Progressive embodiment in virtual environments", Journal of Computer-mediated Communication, 3(2) (1997)
- Bulu, S. T., "Place presence, social presence, co-presence, and satisfaction in virtual worlds", Computers &Education, 58(1), pp.154~161 (2012)
- Dede, C., "Immersive interfaces for engagement and learning", Science, 323(5910), pp.66~69 (2009)
- Hardiess, G., "International Encyclopedia of the Social and Behavioral Sciences", pp.133~137 (2015)
- Kim, S. Y. S., "Body in the interactive game : How interface embodiment affects physical activity and health behavior change", Computers in Human Behavior, 36, pp.376~384 (2014)
- Liang, H. N., "Evaluating the effects of collaboration and competition in navigation tasks and spatial knowledge acquisition within virtual reality environments", Future Generation Computer Systems (2018)
- Riecke, B. E., "Do we need to walk for effective virtual reality navigation? physical rotations alone may suffice", International Conference on Spatial Cognition, pp.234~247 (2010), Springer
- Roupé, M., "Interactive navigation interface for virtual reality using the human body", Computers, Environment and Urban Systems, 43, pp.42~50 (2014)
- Ruddle, R. A., "Walking improves your cognitive map in environments that are large-scale and large in extent", ACM Transactions on Computer-Human Interaction (TOCHI), 18(2), pp.10~ (2011)
- Schrader, C., "The influence of virtual presence : Effects on experienced cognitive load and learning outcomes in educational computer games", Computers in Human Behavior, 28(2), pp.648~658 (2012)
- Schubert, T., "The Experience of Presence : Factor Analytic Insights", Presence : Teleoperators & Virtual Environments, 10(3), pp.266~281 (2001)
- Sherman, W. R., "Understanding virtual reality: Interface, application, and design" (2002), CA Elsevier
- Sinitski, E., "Postural stability and simulator sickness after walking on a treadmill in a virtual environment with a curved display", Displays, 52, pp.1~7 (2018)
- Skola, F., "Embodied VR environment facilitates motor imagery brain–computer interface training", Computers & Graphics, 75, pp.59~71 (2018)
- Steuer, J., "Defining virtual reality : Dimensions determining telepresence", Journal of Communication, 42(4), pp.73~93 (1992)
- Tham, J., "Understanding Virtual Reality: Presence, Embodiment, and Professional Practice", IEEE Transactions on Professional Communication, 61(2), pp.178~195 (2018)
- Usoh, M., "Using presence questionnaires in reality", Presence : Teleoperators & Virtual Environments, 9(5), pp.497~503 (2000)
- Vara, M. D., "A game for emotional regulation in adolescents: The (body) interface device matters", Computers in Human Behavior, 57, pp.267~273 (2016)