• 제목/요약/키워드: 공간 시각화

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아동의 공간 직관력 향상을 위한 지도 방법에 대한 고찰

  • 류성림
    • 한국수학교육학회지시리즈E:수학교육논문집
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    • 제8권
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    • pp.91-105
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    • 1999
  • 직관력은 현대와 같이 급변하는 사회에서 어떤 문제의 상황을 전체적으로 파악하거나 그 본질을 인식하는데 매우 중요하다. 특히 공간 직관력은 매일을 공간 속에서 생활하고 있는 우리에게는 더욱 소중한 교육적 대상이 된다. 공간 직관력은 눈에 보이는 구체물이나 감각적으로 받아들여진 사물을 통하여 그 배후에 있는 공간으로서 추상적, 이상적인 것을 감지할 수 있는 힘이다. 수학교육학적 관점에서 보면 공간 직관력에는 시각화(도형을 인식하는 능력, 도형을 구성하는 능력 등), 공간적 관계(도형이나 공간의 확장을 이해하는 능력 등), 공간적 방향 파악(위치를 파악하는 능력 등)을 포함한다. 본 연구에서는 이들 공간 직관력을 육성하기 위하여 초등학교 교육과정과 연계하여 적절한 학습 내용 및 방법을 고찰하고자 한다.

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중력모델을 적용한 미세먼지 흐름 패턴 시공간 시각화 (Spatio-temporal Visualization of PM10 Flow Pattern Using Gravity Model)

  • 이건우;염재홍
    • 한국측량학회지
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    • 제37권6호
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    • pp.417-426
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    • 2019
  • 이 연구에서는 미세먼지 시공간 변화 표현의 단점을 개선하고자 미세먼지를 흐름으로 시각화하였다. 일반적으로 미세먼지 흐름 시각화는 농도 분포와 바람장을 중첩해 표현하지만 도시 단위 이하 국지적 이동의 경우 바람과 미세먼지 이동이 다를 수 있으므로 바람장을 사용하는 것이 적합하지 않을 수 있다. 제시하는 시각화 방법론은 미세먼지 자료에서 직접 흐름 정보를 추출한다는 점에서 기존 연구와 차별성을 갖는다. 공간 상호작용을 설명하는 중력모델을 확장한 흐름 추출 방법을 미세먼지 자료에 적용하여 미세먼지 분포 변화에서 흐름 정보를 추출하였다. 이를 위해 공간보간법을 이용하여 미세먼지 분포도를 작성하였으며 추출된 미세먼지 흐름 정보를 물방울 모양의 움직이는 입자를 이용해 동적으로 시각화하였다. 산업 및 교통 활동이 시작하는 오전 5~7시 시간대를 대상으로 서울시 미세먼지 평균 흐름을 시각화하였으며 미세먼지 요인 중 하나인 교통정보와 연계하여 시각적으로 관련성을 분석하였다.

VRSMS: 가상현실 기반 센서 관리 시스템 (VRSMS: VR-based Sensor Management System)

  • 김한수;김형석
    • 한국HCI학회논문지
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    • 제3권2호
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    • pp.1-8
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    • 2008
  • 본 논문에서는 미세 규모 대기 환경 모니터링 시스템 Airscope[3]의 가상현실 기반 시각화 시스템인 VRSMS(VR-based Sensor Management System)을 소개 한다. 가상현실 기반 시각화 방법을 이용해 대기 환경 정보를 시각화함으로써 시민 등의 비전문가들이 직관적으로 대기 환경 정보를 인지할 수 있고 사용자가 원하는 정보를 보다 쉽게 취득할 수 있도록 가상공간 내부에 설치된 센서를 직접 조작할 수도 있다. 사용자 요구에 맞춘 동적 시각화를 위해 대기 환경 데이터와 조작 및 시각화 기법을 분리하였고 이는 시스템 내부 데이터에 대한 일관된 접근 방법을 제공하여 새로운 시각화 기법의 추가가 용이하다. 동적 시각화 기법 중의 하나로 복수의 소형 디스플레이를 연결하여 대형 디스플레이 시스템을 구축하였으며 이는 단일 대형 디스플레이 시스템에 비해 저렴한 비용으로 공공장소 등에서 다수의 사용자가 보다 쉽게 대기 환경 정보를 취득할 수 있게 한다.

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이 러닝 콘텐츠에 효과적인 컴퓨터 프로그램 시각화 방안에 대한 연구 (A Study on a Computer Program Visualization Method Effective for the e-Learning Contents)

  • 하상호
    • 공학교육연구
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    • 제10권3호
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    • pp.109-124
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    • 2007
  • 인터넷과 컴퓨팅 기술의 진보와 함께 사이버 공간에서 효과적인 학습을 위한 이 러닝(e-learning)에 대한 관심이 국, 내외적으로 매우 높다. 그러나 오늘날 대부분의 이 러닝 컨텐츠는 주로 텍스트 위주이며, 이미지, 동영상, 음성 등과 같은 간단한 수준의 멀티미디어 요소가 추가되는 정도의 수준에 불과하다. 본 논문에서는 컴퓨터 프로그래밍 이 러닝에 효과적인 방법을 제안한다. 제안된 방법은 순서도를 이용한 프로그램 시각화에 기반한다. 제안된 방법의 특징은 문장 수준 단위의 단계적, 계층적 프로그램 시각화, 언어의 제어 구조에 대한 순서도 기반 시각화, 프로그램 전체 구조로의 시각화 범위 확대, 소스 프로그램 대비 시각화, 학습자와의 상호작용 등을 들 수 있다. 마지막으로, 제안된 방법을 실현하는 시스템을 구현하고, 예제 프로그램에 대해서 그 실행 예를 보인다.

무대조명을 통한 무용 예술의 무대공간 시각화 방안 연구 (A Study on Methods for the Visualization of Stage Space through Stage Lighting)

  • 이장원;이진우
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제23권4호
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    • pp.16-28
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    • 2009
  • 무대 예술은 근본적으로 '본다'는 본질을 바탕으로 삼는 동시에, 보여주고 보는 행위의 상대성을 지니고 있다. 무대 조명을 인공적인 빛을 이용하여 무대 예술의 근본인 '본다'는 본질을 해결하고 현대에 이르러서는 전기의 발명과 함께 급속도로 발전된 조명기재들과 광학의 발달에 힘입어 무대 예술의 중요한 시각적 표현매체로 역할이 증대되었다. 그러므로 조명은 하나의 무대예술 분야에서 빛이라는 매개체를 이용하여 무대공간을 아름답게 표현할 뿐만 아니라 관객에게 지적, 정서적 감동을 주는, 시간과 공간을 미학적으로 표현하는 시각예술이라 할 수 있다. 즉 무대 조명이란 조명 공학(기술, 과학) + 미의식(감각, 예술)의 복합적인 기능이라 할 수 있다. 무용은 움직임의 예술이며 선의 예술이다. 신체의 움직임은 무용의 재료이며, 움직임을 만들어 내는 무용수의 몸은 표현의 매체이다. 무용 예술은 인간의 신체를 도구로 움직임을 선정하고, 의식적으로 형상화된 동작의 표현 또는 내면의 정서적 반영을 관객들에게 극대화된 미적체험을 전달하며 감동을 전이시키는 예술이며, 시각적인 미를 보다 확대시키고 강조하기 위하여 무대 공연에 있어 조명, 장치, 의상, 음악, 소품 등의 보조적 도구들을 활용하는 종합예술이다. 그 중에서도 무용 조명은 그 표현의 미를 극대화 시키는 시각예술로서 순수한 신체언어의 조형적 시각화 작업이 필요하다. 이를 위해 본 연구자는 무대 조명의 기초와 타 분야와의 관계, 조명의 기능과 특징을 연구하여 무용 예술의 시각화를 극대화 시킬 수 있는 조명의 활용방안을 마련하고, 조명의 예술적 발전과 무용의 미적 표현 능력을 극대화 시키는데 그 목적이 있으며 다음과 같은 결론에 도달하였다. 첫째, 조명은 다양한 기재가 갖고 있는 빛의 형태와 방향성 등을 이용하여 무대 공간을 시각화 할 수 있으며, 작품이 추구하는 이미지 극대화를 표현할 수 있다. 둘째, 무용 작품에 있어 무용이 갖고 있는 공간의 형태를 빛의 움직임을 통한 시각적 연출로서의 조명이 가능하다. 셋째, 빛으로 창출하는 시각적, 공간적 표현을 통하여 작품의 극적 카타르시스를 관객에게 지적, 정서적 감동을 일으키게 한다. 넷째, 조명이 보조자로서의 역할이 아니라 독창적인 하나의 시각 디자인으로 자리매김 할 수 있다. 끝으로 대다수 사람들이 상식적으로 생각하고 있는 "무대를 밝게 비추는" 조명의 단순한 기능에서 벗어나 예술의 한 영역으로 발전하기 위해서는 조명 디자이너는 창조성과 예술성을 가지고 안무가의 의도나 작품을 이해하여 빛과 색채를 미적인 언어로 파악하여 작품의 효과를 높여주고 작품 구성의 한 요소로 참여하여 조명이 하나의 예술로 다뤄질 수 있도록 노력해야 한다. 특히 이번 연구를 통해 빛의 움직임을 통한 공간의 구성을 미학적으로 표현하기 위해서는 기본적으로 예술적 감각을 키우고, 생명력을 불어 넣는 빛의 예술뿐 아니라 저변에 걸쳐있는 제반예술에 대해 심미안을 키워야 할 것이다.

R 이용 오픈데이터 시각화 웹 응용 (A Web Application for Open Data Visualization Using R)

  • 김광섭;이기원
    • 한국지리정보학회지
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    • 제17권2호
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    • pp.72-81
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    • 2014
  • 빅 데이터가 정보통신기술 분야의 핵심 이슈로 부각되면서 관련 기술에 대한 관심이 증가하고 있다. 빅 데이터를 구성하는 요소 기술 중에서 이번 연구는 오픈소스를 기반으로 하는 데이터 시각화와 R을 주요 주제로 한다. 데이터 시각화는 웹 사용자의 직관적 활용이 가능하도록 하는 대화식 그래픽 처리 기술이며, R은 통계 기반의 정보 분석을 가능하게 하는 언어와 환경이다. 이번 연구에서 이 두 가지 기술 요소를 연계하여 공간정보를 포함하는 공공 오픈데이터의 시각화를 주요기능으로 하는 웹 기반 응용 사례를 시험적으로 구현하였다. 별도의 소프트웨어 설치 작업을 요구하지 않는 이 응용 모델은 사용자가 직접 데이터를 구축하지 않고 필요한 자료를 오픈데이터에서 구하고, R에 대한 충분한 지식이 없어도 R의 시각화 처리 기능을 이용할 수 있도록 한다. 이 서비스에 접속한 웹 사용자는 다양한 시각화 기능을 이용하여 가공한 처리 결과를 의사결정 도구로 이용할 수 있다. 향후 R의 공간통계 분석기능과 복합 연산 기능의 제공과 함께 빅 데이터 연계를 통한 다양하고 실무적인 응용 모델 개발을 통하여 공간정보 활용 분야의 확대에 기여할 수 있을 것으로 기대한다.

진화적인 거리 관계를 반영한 계통분석 분류 단위의 3차원 공간 표현 (Three-Dimensional Space Embedding of phylogenetic taxonomic units Preserving Evolutionarv Distance Relationship)

  • 이승희;황경순;이혜리;이건명;이찬희
    • 한국지능시스템학회:학술대회논문집
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    • 한국퍼지및지능시스템학회 2006년도 추계학술대회 학술발표 논문집 제16권 제2호
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    • pp.75-78
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    • 2006
  • 계통발생학적 분석은 바이오인포메틱스에서 분류 단위의 진화적인 관계를 추정하는데 있어서 중요한 문제 중 하나이다. 계통발생학적 분석에서 사용되는 계통수는 분류 단위들 사이의 진화 거리에 대한 정보를 표현하기에는 부족하다. 이 논문은 진화거리 표현을 위해 3차윈 공간으로 분류 단위가 표현되기 위한 방법을 제안하고, 2차원 트리 뷰와 함께 3차원 공간에서 분류 단위들을 시각화하기 위한 도구를 개발하였다.

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공간능력에 대한 신경과학적 모델 개발 및 빛과 그림자 문제 해결 과정에의 적용 (Development of Neuropsychological Model for Spatial Ability and Application to Light & Shadow Problem Solving Process)

  • 신정윤;양일호;박상우
    • 한국과학교육학회지
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    • 제41권5호
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    • pp.371-390
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    • 2021
  • 이 연구의 목적은 공간능력 구성요소에 대한 신경과학적 모델을 개발하고, 빛과 그림자 관련 과학 과제를 해결하는 과정에서의 두뇌 활성 영역을 신경과학적 모델에 기반하여 영역 일반적 능력과 영역특수적 능력으로 구분하여 설명하는 것이다. 이를 위해 남자 대학생 24명이 공간능력 검사지 문항과 빛과 그림자 과제를 해결하는 동안의 시선이동과 EEG를 동기화하여 측정하였으며, 과제 해결 전략에 대한 사후면담과 RVP를 실시하였다. 시선 이동, 두뇌 활성 영역, 참여자의 사고 과정과 전략을 통합하여 공간능력 구성요소에 대한 신경과학적 모델을 개발하고, 빛과 그림자 관련 과제 해결 과정을 분석하였다. 연구의 결과는 다음과 같다. 첫째, 공간 시각화와 심적 회전 요소는 주로 두정엽의 활성을 필요로 했으며, 공간 방향화 요소는 전두엽의 활성을 필요로 했다. 구체적으로, 공간 시각화 요소는 문제를 탐색하는 과정에서 전두엽이 활성화되었고, 문제와 답지를 비교하는 과정에서 측두엽과 두정엽이 활성화되었다. 심적 회전 요소는 회전된 정보를 탐색하는 구간에서는 전두엽이, 심적 회전을 할 때에는 두정엽이, 문제와 답지를 비교하는 구간에서는 측두엽이 활성화되었다. 공간 방향화 요소는 문제를 탐색하는 과정과 문제와 답지를 비교하는 과정 모두 전두엽이 활성화되었다. 둘째, 빛과 그림자 과제를 해결 할 때에는 영역 일반적 기능인 공간 능력과 과학적 원리를 적용하는 영역 특수적 사고가 함께 필요하였다. 평행광의 그림자 모양 추론과 빛의 방향이 바뀔 때의 그림자 모양을 추론에서의 두뇌 활성 패턴은 공간 시각화 요소에 대한 신경과학적 모델과 유사하였다. 여러 방향에서의 그림자를 통해 원래 물체를 추론할 때에는 공간 방향화 요소, 점광원의 그림자 모양을 추론할 때에는 공간 시각화 요소에 대한 신경과학적 모델과 두뇌 활성 패턴이 유사하였다. 빛과 그림자 과제를 해결할 때 추가적으로 활성화 된 부위는 주로 연역적 추론, 작업 기억, 행동에 대한 계획 기능을 담당하는 중측두이랑, 중심앞이랑, 하전두이랑, 중전두이랑이었다. 따라서 빛과 그림자 과제를 해결하는 과정에서는 공간능력 외에도 그림자 생성 원리를 기반으로 한 연역적 추론, 빛의 진행 방향을 작업 기억에 유지시키는 것, 광원의 특징에 따른 과제 해결 과정 계획, 빛-물체-스크린의 공간적 관계 인지 등이 추가적으로 필요하다.

초등학교 수학교과서에서 전개도 제시에 관한 국제 비교 (An International Comparison of Nets of Solids Presented in Elementary Mathematics Textbooks)

  • 서화진;이광호
    • 한국초등수학교육학회지
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    • 제22권2호
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    • pp.199-220
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    • 2018
  • 전개도는 우리나라 제 1차 교육과정부터 초등학교 수학교과서에서 꾸준히 다루어져 온 전통적인 교육내용이며, 주로 입체도형의 성질을 알아보거나 겉넓이를 구하기 위해 지도되어 왔다. 하지만 공간 감각에 대한 중요성이 점점 강조되고 있는 현 시점에서 전개도는 공간 감각을 다루기 위한 매우 적절한 학습 소재가 될 수 있다. 이에 본 연구에서는 우리나라 초등학교 수학 교육과정과 교과서에서 전개도가 어떻게 지도되어 왔는지 살펴보고, 이를 바탕으로 일본, 싱가포르, 핀란드, 홍콩의 교과서에서 다루고 있는 전개도 관련 내용을 분석하였다. 이를 통해 공간 시각화와 공간 방향화의 향상 측면에서 올바른 전개도를 찾는 활동의 강화, 다양한 각도에서 본 입체도형의 모습 제시, 무늬가 들어간 입체도형의 전개도 활용을 시사점으로 제안하였다.

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플로우 시각화 기반의 네트워크 보안 상황 감시 (Monitoring Network Security Situation Based on Flow Visualization)

  • 장범환
    • 융합보안논문지
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    • 제16권5호
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    • pp.41-48
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    • 2016
  • 본 논문은 플로우 시각화 기반의 네트워크 보안 상황 감시 방법인 VisFlow를 제안하며, 기존 트래픽 플로우 시각화 기술의 단점인 대량 트래픽 발생 시의 직관성 상실 문제, 대칭적 주소 공간에 의한 반사현상 문제, 종단간 연결 의미의 상실 문제를 해결하고자 한다. VisFlow는 단순하고 효율적인 보안 시각화 인터페이스로써 플로우 시각화 기술을 활용하여 개별적인 트래픽 데이터들에서는 볼 수 없었던 다양한 네트워크 현상들을 패턴으로 형상화하고 관리 네트워크 내의 보안 상황을 실시간으로 분석 및 감시하는 방법이다. 트래픽 플로우의 포트 역할 분석 방법을 이용하여 노드 유형과 중요 정보를 식별 분류하고, 분류된 정보는 중요도에 따라 2D/3D 공간 상에 단순화 및 강조하여 표시함으로써 직관성과 실용성을 높인다. 또한, IP주소값에 기반한 비대칭적 노드 배치를 통해 반사현상 문제를 해결하고 노드간의 연결선을 활용하여 종단간의 세션 의미를 유지함으로써 정보성은 높인다. 관리자는 VisFlow를 통해 방대한 트래픽 데이터를 쉽게 탐색하고 전체 네트워크 상황을 직관적으로 파악함으로써 네트워크 보안 상황을 효과적으로 감시할 수 있다.