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[최승문 교수] 버튼의 느낌을 자유자재로 변화시킬 수 있는 진동 증강 버튼

2021-09-16
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[연구의 필요성]
물리 버튼은 우리 주변에 만연해 있으며, 버튼을 통해 우리는 물체 혹은 그 환경과 상호작용합니다. 자동차 내부의 공조 패널이나, 가상환경과 상호작용하는 컨트롤러의 버튼이 그 예가 될 수 있습니다. 하지만 우리가 버튼을 누를 때, 물리 버튼은 우리가 처한 상황에 상관없이 항상 같은 느낌을 제공하여 단조로운 느낌을 주곤 합니다. 사용자에게 더욱 다양한 버튼의 느낌을 제공하기 위해 터치스크린에 햅틱 효과(진동)를 이용하여 가상 버튼을 구현한 사례는 많으나, 이는 실제 버튼을 누를 때의 클릭감의 부재로 실제 버튼을 누르는 느낌을 주기엔 부족함이 있습니다. 실제 물리 버튼의 클릭감이 가진 장점과 자유롭게 느낌을 변경시킬 수 있는 진동 가상 버튼의 장점을 모두 이용할 수 있는 새로운 방법을 고안한다면, 사용자는 버튼과 상호작용을 할 때 더욱 그 상황을 잘 이해할 수 있고 생동감 있는 경험을 할 수 있을 것으로 생각합니다.

[포스텍이 가진 고유의 기술]
포스텍 인터랙션 연구실에서는 사용자가 실제 물리 버튼 (게임 컨트롤러의 버튼, 컴퓨터의 키보드/마우스 등)을 누를 때, 단순한 진동 패턴을 동시에 제공하여 상호작용하는 버튼의 느낌을 바꿀 수 있는 증강 버튼을 제작하고 그 주관적인 버튼에 대한 느낌을 정량화하였습니다 [그림 1]. 여러 증강 버튼과 실제 물리 버튼의 느낌을 정량화하기 위해 햅틱스 연구에서 이용되고 있는 인지 공간(Perceptual Space)을 이용하여 나타내고 이를 시각화하였습니다 [그림 2]. 더 나아가, “부드럽다-단단하다” 등 버튼의 느낌을 나타낼 수 있는 다양한 형용사 표현들을 이용하여 다양한 버튼의 느낌을 분류하였습니다. 이처럼 실제 물리 버튼과 진동을 통해 만들어진 진동 증강 버튼의 느낌을 정량화하고 시각화한 것은 본 연구실에서 최초로 시도한 것입니다. 주관적으로밖에 표현될 수밖에 없는 버튼의 느낌을 정량화하였기에, 연구 및 산업체에서 버튼을 이용할 수 있는 모든 곳에서 이용할 수 있는 가이드라인 제시하여 버튼에 대한 이해를 한층 높이고자 했습니다.

[연구의 의미]
본 기술은 상용 물리 버튼에 단순한 진동 패턴을 추가하여 상호작용하는 버튼의 느낌을 바꿀 수 있다는 아주 간단한 방법론을 제시하였습니다. 제시한 방법은 간단한 기술인 데 비해, 진동 증강 버튼은 인지적으로 매우 다양한 버튼의 느낌을 만들어 낼 수 있으며, 더 나아가 실제 이용되고 있는 다른 느낌의 클릭감을 가진 물리 버튼과 유사한 느낌을 만들 수도 있습니다. 사용자는 증강 버튼을 통해 상황에 따라 적합한 버튼의 느낌을 만들 수 있고 이를 통해 더욱 사실적인 햅틱 경험을 할 수 있습니다. 이러한 학술적 가치를 인정받아 2020년 인간-컴퓨터상호작용 (HCI)분야 최우수 국제학술대회인 UIST에 게재되었습니다.

[연구결과의 진행 상태 및 향후 계획]
포스텍 인터랙션 연구실은 사용자가 더욱 풍부한 햅틱 경험을 느낄 수 있도록 기존에 존재하는 촉각을 변화시키는 햅틱 증강현실(Haptic Augmented Reality)에 대한 후속 연구를 지속하고 있습니다. 본 연구의 결과를 바탕으로 오로지 촉각 정보만 가지고 구분할 수 있는 많은 증강 버튼을 제작하는 방법 및 그 정보량에 대해서 연구하고 있습니다. 본 연구를 통해, 실제 상황에서 하나의 버튼을 통해 얼만큼의 정보를 제공할 수 있을지 알아내고, 이를 가상현실의 어플리케이션과 접목하여 사용자에게 생동감있는 가상 경험을 제공하고자 하고 있습니다.

[성과와 관련된 실적물]
논문발표 (2020년)
Chaeyong Park, Jinhyuk Yoon, Seungjae Oh, and Seungmoon Choi. Augmenting Physical Buttons with Vibrotactile Feedback for Programmable Feels. In Proceedings of the Annual ACM Symposium on User Interface Software and Technology (UIST). 2020. ACM.

기타 실적 (2020년)
최승문, 박채용, 윤진혁. 햅틱 제공 장치 및 방법. 국내 특허 출원 (10-2020-0108441)

[성과와 관련된 이미지]

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