혼합현실 환경 기반 직접 볼륨 렌더링을 위한 상호작용 시스템 실효성 연구

초록

Direct Volume Rendering(DVR)은 Transfer Function(TF)을 조절하여 3차원 볼륨 데이터의 내부 구조를 추출하고 관심 영역을 효과적으로 시각화하는 기법이다. 최근 컴퓨팅 환경이 확장됨에 따라 Head-Mounted Display를 활용한 혼합현실(MR) 환경에서도 볼륨 데이터와 직관적으로 상호작용하려는 연구가 활발하다. 그러나 기존 연구들은 사전에 정의된 TF를 사용하거나 손 제스처와 같은 단일 입력 방식에 의존하여, 사용자가 몰입 환경에서 TF를 자유롭고 정밀하게 조정하는 데 한계가 있었다. 이에 본 연구에서는 손 제스처, 시선 추적, 그리고 대규모 언어 모델 기반의 음성 인식을 통합한 다중 모달 인터페이스를 제안하여 MR 환경에서의 제어 유연성을 극대화하고자 하였다. 본 연구는 HoloLens 2 환경에서 제안된 시스템을 구현하고, 머리, 척추 등 의료 데이터와 시뮬레이션 데이터를 활용하여 DVR의 실효성을 분석하였다. 실험 결과, 하드웨어적 제약으로 인해 평균 10 FPS의 렌더링 성능과 1차원 TF의 표현적 한계가 관찰되었으나, 다중 인터페이스를 통해 복잡한 메뉴 조작 없이도 직관적인 데이터 탐색과 시각화 조정이 가능함을 확인하였다. 본 연구의 결과는 향후 수술 내비게이션과 같은 전문 의료 및 산업 분야에서 MR 기반 시각화 인터페이스가 나아가야 할 방향성과 실질적인 발전 가능성을 제시한다.

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