음대수 함수를 이용한 회전체를 위한 곡면 설계 도구의 구현

Construction of Revolved-Surface Design Tools Using Implicit Algebraic Functions

주어진 제약조건을 만족시키는 부드러운 곡선과 곡면을 찾으려는 많은 시도와 노력이 계속되어 왔고, 보간과 근사 이론의 발달과 컴퓨터의 등장은 이러한 요구를 충족시키기 위한 중요한 역할을 하게 되었다. 곡선과 곡면을 모델링하는 지금까지의 많은 연구가 매개변수에 의한 방법에 집중되어 왔으나 모델링 시스템에서 물체를 표현할 때, 몇가지 문제에 직면하게 되었다. 따라서 최근에는 다항 방정식의 형태로 표현되는 음대수 곡선, 곡면에 대한 연구에 많은 관심을 갖게 되었고, 상대적으로 낮은 차수를 갖는 곡면을 만들 수 있게 되었다. 본 논문에서는 음대수 함수를 이용하여 표현된 곡선 및 곡면에 대한 기하학적 성질과 수학적인 계산 과정을 정리하고 이런 기본 배경을 바탕으로 여러 가지 방법을 이용하여 사용자가 원하는 곡선과 대칭성을 갖는 회전체 곡면을 쉽게 설계할 수 있는 도구의 구현에 대해 설명한다. 이렇게 구현된 회전체는 CAD나 CAM과 같은 실용적인 분야에서 대칭성을 갖는 복잡한 물체를 설계할 때, 중요한 역할을 할 수 있을 것이다.

Many efforts for finding smooth curves and surfaces satisfying given constraints have been made, and interpolation and approximation theories with the help of computers have played an important role in this endeavour. Most research in curve and surface modeling has been largely dominated by the theory of parametric representations. While they have been successfully used in representing physical objects, parametric surfaces are confronted with some problems when objects are represented and manipulated in geometric modeling systems. In recent year, increasing attention has been paid to implicit algebraic surfaces since they are often more effective than parametric surfaces are. In this paper, we summarize the geometric properties and computational processes of objects represented using implicit algebraic functions and explain of the implementation of design tools which can design curves and surfaces of revolution. These surfaces of revolution are played an importance role in effective areas such as CAD and CAM.