• 제목/요약/키워드: 곡면 모델링

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3차원(次元) 구조물(構造物)의 복합곡면(複合曲面)모델링-이론(理論) 및 알고리즘 (Composite Surface Modeling of Three-Dimensional Structures -Theory and Algorithms-)

  • 고현무;박영하
    • 대한토목학회논문집
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    • 제10권4호
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    • pp.43-52
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    • 1990
  • 3차원 구조물이 형상모델링과 유한요소망 자료의 생성을 위한 복합곡면모델링시스템의 기본적인 논리체계를 제안한다. 본 모델러는 경계표현방식을 바탕으로 곡선망모델과 곡면모델의 이중적인 계층적 구조로 이루어져 형상의 생성과 수정시 그 작업과 자료처리를 간편하고 신속하게 수행한다. 곡선망모델의 모델링요소로서 새로운 개념의 모델링곡선을 정의하며, 모든 곡선분절의 표현은 호길이매개변수를 사용한다. 이는 초유한사상 또는 쿤즈 패취에 의한 곡면모델링시 다중연결 곡면의 정의를 가능하게 하고, 내부 격자망의 적합성을 유지할 수 있는 근거가 된다. 생성된 곡면은 곡면모델의 논리체계에 의해 자동적으로 꼭지점, 모서리와 패취의 위상학적 요소로 표현되어 내부자료로 저장된다. 모든 작업은 컴퓨터 그래픽스를 이용한 대화식 방식으로 수행된다. 유한요소망의 자동생성과 시스템의 운용에 관한 사항은 계속될 논문에서 다룬다.

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곡면 모델링에서 3차원 경계 곡면 블렌드 구성에 관한 연구 (A Study on The Construction of 3-Dimensional Edge Blend Surface Modeling)

  • 이창억
    • 기술사
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    • 제27권3호
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    • pp.121-131
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    • 1994
  • 3차원 자유 형상 곡면으로 이루어진 선형을 부분적으로 표현하기란 매우 힘들다. 선박 설계에 컴퓨터를 이용한 기술이 적용되기 시작하면서, 기하학적 모델링 기법이 개발되어 왔다. 선형 모델링에서,곡률 변화가 심한 선체 곡면의 국부적인 곡면 형상을 Blending 기법을 써서 표현하는 연구는 이루어지지 않았다. Blend곡면을 써서, 설계시에 도면상에 표시되는 작은 곡면을 부드럽게 표현하는 방법을, 선체표면과 돌출된 접합 부분을 Blending 하고져 하였다. 본 연구에서는, 두개의 Base곡면에 Blend반지름을 입력 했을 때, Blend곡면에 Blending방법을 이용하여 공간 좌표인 Offsets 데이터를 얻을 수 있도록 선박 설계에 적용하여 보았다.

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NC 가공을 위한 곡면 모델링에 관한 연구

  • 성원징;양균의
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 1991년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.356-362
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    • 1991
  • 자동차, 항공기, 선박등과 같은 산업제품과 전화기, TV브라운관과 같은 가전제품, 심미적 기능을 갖는 제품등과 같은 일상용품등은 많은 부분이 자유곡면(sculptured surface)으로 이루어져 있다. 이러한 해석적으로 정의 하기 어려운 제품 또는 그것을 생산하는데필요한 금형을 가공하는데 있어서 기존에는 석고 모형이나 목형을 이용한 모방 절삭을 하였다. 그러나 근래에는 자유곡면으로이루어진 제품을 설계하고 가공하는데 있어서 CAD/CAM system을 이용하고 있다. 제품의 곡면을 표현하거나 이들을 NC가공하기 위해서는 곡면을 나타내는 형상 정보가 필요 하고 이들 형상정보로 곡면모델링을 하여공구 경로를 구한다. 그러므로 이들 형상정보를 허용한도내에서 적절히 정하여 실제형상에 가까운 곡면을 형성하여야 한다. CAD/CAM 기술의 발달에 따라 다양한 형태의 곡면을 형성하는 기능을 가진 system이 많이 출현되었고 점토, 석고 또는 나무등으로 만든 physical model로 부터 얻어진 형상정보에 의해 surface fitting을 함으로서 자유곡면을 표현하는 방법이 많이 사용되고 있다. 어떠한 곡면을 표현할때는 곡면의 특성을 잘 표현하면서 전체적으로 smooth 한 것이 바람직하다. 그러므로 곡면의 형태를 설계자가 쉽게 이해할 수 있고 적은 수의 patch로도 복잡한 형상을 나타내야 하며 또한 국부적으로 수정이 용이하여야한다. 본 논문에서는 자유곡면을 나타낼 수 있는 수학적 표현 방법에 관하여 논하고, 해석적 곡면으로 부터 형상정보를 얻어 곡면 모델링을 한 후의 Ferguson곡면, UBS와 NUBS의 차이점을 분석하고, 이들 곡면과 해석적 곡면으로부터 얻은 실제곡면과의 오차를 측정하여 실제형상에 가까운 모델링 곡면을 찾고자 하였다.. 라. MCl(M:K$^{+}$, $Na^{+}$, NH$_{4}$$^{+}$ 및 H$^{+}$) 수용액 메디움에서의 Cd(II), Mg(II) 및 Zn(II)의 Dowex 1-X8, Cl$^{-}$ 수지에 대한 흡착은 역시 어떤 메디움에서도 Cd(II) 흡착이 제일 크며, 다음이 Zn(II) 이고 착이온을 형성않는 Mg(II)이 제일 작았다. 한편 메디움 종류별 D값의 크기순위는 H$^{+}$>K$^{+}$> $Na^{+}$>NH$_{4}$$^{+}$이였다. 메디움의 종류에 따라 D값의 차이가 나는 것은 금속이온의 착이온 형성과 금속이온의 용액내에서의 이온종의 상태와 관련이 있다고 생각된다. 마. MCl(M:K$^{+}$, $Na^{+}$, NH$_{4}$$^{+}$ 및 H$^{+}$)과 MNO$_{3}$ 용리액에 의한 Cd(II), Mg(II) 및 Zn(II)의 용리는 예상한 바와 같이 MCl에서 작은 Dv 값을 갖는데, 이것은 CdCl$_{4}$$^{2-}$ 착이온을 형성하거나 ZnCl$_{4}$$^{2-}$ , ZnCl$_{3}$$^{-}$같은 이온과 MgCl$^{+}$, MgCl$_{2}$같은 이온종을 형성하기 때문인것 같다. 한편 어떠한 용리액에서던지 N

곡면을 포함하는 형상의 영상을 이용한 모델링 (Image-Based Approach for Modeling 3D Shapes with Curved Surfaces)

  • 이만희;박인규
    • 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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    • 제34권1호
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    • pp.38-48
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    • 2007
  • 본 논문에서는 NURBS(Non-Uniform Rational B-Splines)로 표현된 3차원 곡면을 복원하기 위한 영상 기반 곡면 모델링 기법을 제안한다. 카메라 보정이 수행된 복수의 영상으로부터 사용자가 대응곡선을 지정하면 카메라의 정보를 이용하여 대응 곡선의 3차원 복원을 수행한다. 사용자 인터페이스에 의해 각 영상에서 곡선을 지정하기 위하여 본 논문에서는 NURBS 곡선을 이용하였으며 bilinear surface, ruled surface, generalized cylinder, surface of revolution등의 기본 곡면뿐 아니라 skinned surface, swept surface, boundary patch등의 고급 곡면 생성을 지원하여 다양한 모양의 곡면 물체를 모델링 할 수 있다. 또한 영상을 기반으로 view-dependent 텍스처 생성방법을 지원하여 좀더 사실적인 곡면의 복원을 수행한다. 생성된 3차원 곡선 또는 곡면은 VRML과 같은 표준 형식으로 출력하여 재사용할 수 있다.

캐릭터 모델링 시스템 (Character Modeling System)

  • 최정주;박경렬;김만수;이의택
    • 전자통신동향분석
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    • 제12권6호통권48호
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    • pp.24-38
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    • 1997
  • 본 기고에서는 멀티미디어 컨텐트에 등장하는 애니메이션 캐릭터를 개발하는 캐릭터 모델링 시스템의 기본적인 요구기능과 캐릭터 모델링 기법을 분석하고, 상용화된 모델링 시스템 및 라이브러리를 소개, 분석한다. 앞으로 설계되는 캐릭터 모델링 소프트웨어는 모델링 및 애니메이션 시스템을 통합한 환경에서 곡면기반의 기하 모델링 소프트웨어가 주류를 이룰 것으로 전망된다. 또한 캐릭터의 외피와 같이 유연하고 부드러운 물체를 표현하기 위하여 physically based modeling 기법과 음함수 곡면이 많이 사용될 것으로 판단된다.

음함수 곡면을 이용한 모델링 (Modeling with Implicit Surface)

  • 박미경;이의택
    • 전자통신동향분석
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    • 제13권3호통권51호
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    • pp.53-60
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    • 1998
  • 이 논문은 음함수 곡면을 이용한 모델링의 역사와 그 응용 그리고 모델링의 여러 가지 접근 방법과 렌더링 방법을 분류, 비교하였다. 현존하는 문제점과 유효한 해결 방법 등을 평가하였고, 이 분야의 최첨단 기술에 대해서 논의하였다.

베지에 곡선모델 (드 카스텔죠 알고리듬) 을 이용한 곡면 통합 모델링 기법 (A Unified Surface Modeling Technique Using a Bezier Curve Model (de Casteljau Algorithm))

  • 임중현;이규열
    • 대한조선학회논문집
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    • 제34권4호
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    • pp.127-138
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    • 1997
  • 본 연구에서는 선박의 기본설계 단계에서 정의된 선도를 입력 정보로 하여 순정도 높은 선형을 표현할 수 있는 기법을 개발하였다. 곡선모델링의 경우, de Casteljau (드 카스텔죠)알고리듬과 Bezier 조정점을 이용하여 자유곡선을 표현하였고, 이를 토대로 Non-Uniform B-Spline(NUB) 곡선, Spline곡선 등으로 서로 변환(Conversion)할 수 있는 Unified curve modeling( 곡선모델링 단일화) 기법을 정립하였다. 곡면모델링의 경우, 곡면정의를 위하여 입력되는 그물망 곡선(Mesh curve net)을 먼저 Unified curve modeling 기법에 의하여 Interpolation(보간)한 후, "Remeshing" (그물망 곡선의 재생성)기법에 의하여 Gregory surface patch(그레고리 곡면 patch)의 Mesh curve segment(경계 세그멘트 곡선)를 생성하고 이를 접속하여 순정도 높은 Composite surface(합성곡면)를 만드는 기법을 개발하였다.

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메타큐브를 이용한 볼륨 데이터 자동 모델링 방법 (An Automatic Modeling Method of Volume Data Using Metacubes)

  • 김은석;김재정
    • 한국정보과학회:학술대회논문집
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    • 한국정보과학회 2000년도 가을 학술발표논문집 Vol.27 No.2 (2)
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    • pp.499-501
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    • 2000
  • 음함수 곡면 모델의 대표적인 구조 요소인 메타볼은 다양한 형태의 곡면을 모델링하는데 뛰어난 성능을 갖는다[1]. 그러나 복잡한 형태의 물체는 곡면 뿐 아니라 평면적인 요소를 포함하기 때문에 메타볼만으로 부정형 물체를 모델링하는 데에는 많은 어려움이 따른다. 메타큐브는 메타볼의 장점을 수용하면서 적은 수의 데이터로 평면 형태의 물체가지 모델링할 수 있는 메타볼의 확장 형태로서, 두 개의 매개변수만으로 구에서 정육면체까지 자유로운 확장이 가능하다[2]. 본 논문은 메타큐브를 이용하여 볼륨 데이터로부터 3차원 물체를 자동 모델링하는 방법을 제안한다. 제안 방법은 볼륨 데이터의 형태에 기반하여 분할된 볼륨 트리를 이용하여 비교적 빠른 시간에 볼륨 데이터로부터 비슷한 형태의 3차원 물체를 재구성하는 메타큐브 집합을 추출한다. 다양한 볼륨데이타에 대한 실험 결과를 제시함으로써 제안 방법의 효용성을 증명한다.

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쉘 곡면 형상의 최적 설계를 위한 유한요소해석과 기하학적 모델링의 연동 (Development of Framework of Linkage between Geometric Modeling and Finite Element Analysis for Shape Optimization of Shell Surfaces)

  • 김현철;노희열;조맹효
    • 한국항공우주학회지
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    • 제31권8호
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    • pp.27-35
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    • 2003
  • 쉘의 기하 모델링과 해석은 각각 다른 배경과 목적을 가지고 발전되어 왔다. 따라서 기하 모델링과 해석을 통합한 설계 도구를 만들기에 기존의 방법은 적절하지 않다. 본 연구에서는 기하 모델링과 해석, 최적 설계를 통합한 개념을 제시한다. 이것은 B-스플라인 곡면의 표현방법에 기초를 두고 있다. 기하학적으로 정확한 쉘 유한요소를 도입하였으며, 최적 설계 부분에서는 곡면의 조정점을 설계변수로 택하였다. 또한 설계 민감도를 계산하기 위해서 준해석적 방법을 사용했고, 이를 바탕으로 순차적 선형계획법을 이용해 곡면의 형상 최적화를 수행하였다. 이렇게 개발된 통합설계 개념은 곡면의 모델링과 해석에 적합한 도구로 이용될 수 있다.

B-spline을 이용한 기하 모델링에서 Universal Parmetrization의 특성 (The Properties of The Universal Parametrization in Geometric Modeling Using)

  • 임충규;서영호;오원근
    • 한국정보과학회:학술대회논문집
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    • 한국정보과학회 2000년도 가을 학술발표논문집 Vol.27 No.2 (2)
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    • pp.544-546
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    • 2000
  • 이 논문에서는 CAGD 및 기하모델링 분야에서 최근 발표된 Universal Parametrization의 계산적 또는 응용적 특성을 고찰하고자 한다. Universal Parametrization을 이용하여 구한 B-spline의 곡선이나 곡면에 아주 자연스러운 특성을 가지고 있다. 뿐만 아니라, 다른 매개변수(Parametrization)을 이용하는 경우, 점들의 기하학적 분포나 곡선/곡면의 차수에 따라 결과의 차이가 심한 경우가 있으나 새로운 방법은 B-spline이라는 기초함수의 특성을 고려한 매개변수법이므로 이러한 결과의 차이를 최대한 줄이는 특성이 있다. 또한 점 데이터에 관해서 Affine Invariant하고 Semi-localness의 특성을 보인다. 이외에도, 계산적인 관점에서 강인성을 보유하고 있고, 많은 응용분야에서 쉽게 자유곡선이나 자유곡면 모델링을 할 수 있도록 한다. 한 예로, 3D 다각형 메쉬로부터 B-spline을 이용한 자유곡면 모델을 구하는 소프트웨어 툴을 설명한다.

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