• 제목/요약/키워드: 과학적 시각화

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조경 설계에서 손 드로잉 유형의 역사적 변천과 혼성화 (Historical Transformation of Types of Hand-Drawing and Their Hybridization in Landscape Architectural Design)

  • 이명준
    • 한국조경학회지
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    • 제45권5호
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    • pp.71-86
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    • 2017
  • 이 연구는 손 드로잉의 역사적 변천 과정을 혼성화의 관점으로 해석하여 손 드로잉에 내재되어 있었던 창조적 성격을 발견하고자 한다. 조경 드로잉은 과학적 도구성과 예술적 상상성이라는 호환 가능하고, 상대적인 두 특성을 지니고 있고, 그러한 특성은 투사, 퍼스펙티브 뷰, 다이어그램이라는 구체적 드로잉 유형으로 구현되어 왔다. 하지만 드로잉 유형은 뚜렷이 구별된다기보다 오히려 상호 보완적으로 혼성화되면서 설계 경관에 대한 비전을 시각화해 왔다. 특히, 땅과 건축물을 그린 플랜에서 식물 소재는 퍼스펙티브 뷰나 엘리베이션으로 그려내는 플라노메트릭 기법이 이용되었다. 물론, 특정 지역과 시기에 특정 정원 양식에 적합한 드로잉 유형이 등장하고, 때때로 우세하는 방식으로 나타났다. 16세기 이탈리아 르네상스 정원과 17세기 프랑스 정형식 정원 설계에는 투사 드로잉이, 18세기에서 19세기 초 영국 풍경화식 정원 드로잉에서는 회화적 묘사가 강조된 퍼스펙티브 뷰가 중요했고, 19세기 중후반 미국 조경 설계에서는 공모전 드로잉, 사진, 맵 오버레이 등 용도에 따른 드로잉의 분화가, 20세기 초중반 미국의 모더니스트는 설계 전략을 시각화하기 위해 다이어그램을 이용하기 시작했다. 하지만 이러한 변천 과정에서, 플라노메트릭은 땅의 평면적 구성과 식재의 정면적 시각을 동시에 고려하는 조경 설계에 적절한 혼성적 시각화 기법으로 빈번히 활용되었다. 19세기 중엽에 탑뷰가 플라노메트릭을 대체하고, 20세기 들어 식재의 회화적 특성이 소거된 채 기호로 표준화되면서, 손 드로잉에서 상상적인 테크닉보다 도구적인 시각화 방식이 점차 일반화되었다.

VKH 데이터의 3차원 시각화를 위한 플랫폼 구현

  • 류법모;김기태;최용석;이상태;최기석;주원규
    • 한국산업정보학회:학술대회논문집
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    • 한국산업정보학회 2009년도 춘계학술대회 미래 IT융합기술 및 전략
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    • pp.173-176
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    • 2009
  • 국가 과학기술 경쟁력 재고를 위하여 R&D기관에서 생성되는 연구데이터를 종합적으로 관리하고 서비스하는 데이터 관리/서비스 시스템의 개발의 필요성이 증대되고 있다. 이에 따라 본 연구에서는 VKH (Visible Korean Human) 데이터를 3차원으로 시각화 서비스하는 플랫폼을 제안하고 구현한다. VKH 데이터는 사망과 동시에 급속 냉동한 인간의 신체를 0.2mm 간격으로 절단하며 촬영한 방대한 양의 실사 이미지 데이터베이스이며, 전통적인 생물학, 의학 분야의 연구뿐만 아니라, 현실감 있는 3D 이미지 구축을 위한 기반 데이터로 이용되고 있다. VKH 데이터 기반의 3D 데이터 시각화 플랫폼은 사용자 접근 편의성을 위하여 웹을 기반으로 구현되고, 트리 형식의 인체 구조 온톨로지와 연동하여 해당하는 인체 구성 요소를 체계적으로 관찰하는 기능, 사용자의 원하는 인체 구성 요소들만을 3D 화면에서 조합하고 관찰하는 기능, 위키피디아 백과사전을 참조하는 기능을 포함한다. 현재 인체의 머리 부분 3D 데이터를 대상으로 플랫폼이 구축되고 있으며, 향후 전체 인체를 대상으로 서비스할 예정이다.

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유명인 이미지를 활용한 MBTI 성격 유형 시각화 방식 제안 (A proposal of visualization method of MBTI personality types using celebrity images)

  • 신호선;이강희
    • 예술인문사회 융합 멀티미디어 논문지
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    • 제6권8호
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    • pp.491-498
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    • 2016
  • 본 논문은 MBTI 성격 유형을 '5요인 성격 특성 요소'로 분류한 카테고리화, 각각의 유형에 해당하는 유명인의 이미지를 기반으로 하는 시각화를 기반으로 한다. 이 두 특성을 이용하여 사용자의 MBTI 성격 유형을 시각화하여 표현할 수 있는 시스템을 제안한다. 해당 시스템은 기존의 문자화되어 있는 유형의 특성을 시각화하여 이해하기 쉽게 보여준다는 것에 의의가 있다. 전체적인 시스템은 '5요인 성격 특성 요소'를 활용하여 카테고리 별 특성을 반영한 배경 생성 과정과 16가지 MBTI 유형에 해당하는 유명인 이미지의 결합으로 구성되었다. 첫째, '5요인 성격 특성 요소'는 MBTI 성격 유형을 4가지 카테고리로 분류하는데 각각의 카테고리 별 특성은 색상 및 선과 같은 시각적 요소들을 이용하여 배경을 만드는 기반이 된다. 둘째, 유형별 유명인의 이미지는 문자적 설명을 대신한다. 유형을 대표하는 유명인의 이미지에는 각기 다른 채도를 적용하여 이용자가 직관적으로 구별할 수 있도록 했다. 결과적으로, 해당 시스템은 이용자가 이용자 본인의 원 유형과 유사 유형 및 반대 유형 그리고 타 유형에 대한 정보까지도 얻을 수 있게 한다.

고등학교 지구과학 수업에서 플래시 파노라마 기반 가상 야외 답사의 활용이 학생들의 공간 시각화 능력 및 화산 개념 이해에 미치는 영향 (The Effects of Flash Panorama-based Virtual Field Trips on Students' Spatial Visualization Ability and Their Understanding of Volcanic Concept in High School Earth Science Class)

  • 허준혁;이기영
    • 한국지구과학회지
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    • 제34권4호
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    • pp.345-355
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    • 2013
  • 가상 야외 답사(VFT)는 전통적인 야외 답사의 매력적인 대안으로 간주되지만, 지구과학 교육과정에서 어떻게 가장 효과적으로 활용될 수 있는지는 아직 명확하지 않다. 이 연구에서는 플래시 파노라마 기반 VFT를 활용한 지구과학 수업이 고등학교 학생들의 공간 시각화 능력과 화산 개념 이해에 미치는 영향을 알아보았다. 플래시 파노라마 기반 VFT 활용의 효과를 알아보기 위해 수업 처치 사전 및 사후에 공간 시각화 능력 및 화산 개념 검사를 실시하였으며, 수업 처치 결과를 분석하기 위해 공변량 분석과 선형 회귀 분석을 수행하였다. 연구 결과는 다음과 같다. 첫째, 실험집단의 공간 시각화 능력 향상 정도가 통제 집단에 비해 통계적으로 유의미하게 더 높게 나타났다. 특히, 공간 시각화 능력의 세 가지 하부 범주 중 공간 조작 능력 향상이 가장 큰 것으로 나타났다. 둘째, 대부분의 범주에서 실험 집단의 화산 개념 이해 향상 정도가 통제 집단에 비해 더 높게 나타났으나, 1개 범주를 제외하고 통계적으로 유의미한 차이는 아니었다. 셋째, VFT 활용 후 실험 집단이 통제 집단에 비해 공간 시각화 능력과 화산 개념 이해 간의 상관관계가 현저하게 증가하였다.

스테레오 이미지에 관한 연구 (A Study on Stereo Image (Stereopsis))

  • 홍석일
    • 디자인학연구
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    • 제12권3호
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    • pp.191-200
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    • 1999
  • 본 연구는 스테레오 이미지의 역사적 고찰을 바탕으로 인간의 시각 인지시스템과 전통적인 스테레오 이미지의 원리를 연구, 분석하며, 나아가 컴퓨터 그래픽스 시각화(Visualization)에 있어 새로운 전자적인 3차원 스테레오 이미지를 연구하는데 그 목적이 있다. 컴퓨터에서 이미지를 처리하고 구현할 수 있게됨에 따라, 컴퓨터의 시각화는 매우 정교하고 사실적인 퀄리티를 갖게 되었다. 종전에는 수치로 표시되었던 과학적 연구의 결과가 이제는 단순히 2차원적인 도형을 보여주는 차원을 넘어 3차원적인 데이터의 처리가 보다 사실적인 시뮬레이션을 위해 입체적으로 보여지는 여러 기술적인 개발이 이루어져 왔다. 따라서 이 연구에서는 스테레오 이미지의 원리를 바탕으로 광학적, 전자적 스테레오 이미지를 연구, 분석하며, 나아가 컴퓨터 그래픽스의 새로운 3차원 스테레오 이미지의 표현 가능성을 연구하고자 한다.

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GNSS 시뮬레이터를 이용한 이동체 운동궤적의 시각동기화 기술 연구

  • 박재익;이은성;강우용;허문범
    • 한국우주과학회:학술대회논문집(한국우주과학회보)
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    • 한국우주과학회 2010년도 한국우주과학회보 제19권1호
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    • pp.29.2-29.2
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    • 2010
  • 항법분야에 있어서 위성항법시스템의 다양한 오차를 제거한 정밀한 위치 정보를 이용하여 이동체에 활용하는 연구가 진행되고 있다. 실제 환경에서 이동체를 이용한 항법실험을 수행하기 전 실제 환경과 유사한 가상의 실시간 테스트베드를 구축하여 알고리즘 테스트 및 검증 실험을 수행하려 한다. 이를 위해 이동체의 운동을 시뮬레이션하는 운동궤적제어시스템과 실제의 항법신호를 시뮬레이션하는 GNSS 시뮬레이터 사이의 시각동기화는 실시간 시뮬레이션을 구현하기 위해 필수적으로 요구된다. 동기화 되지 않은 시각정보는 이동체 운동궤적제어시스템에 의해 생성된 실제의 궤적과 GNSS 시물레이터로부터 생성된 궤적사이의 오차를 유발하여 항법수신기의 부정확한 항법신호를 유발한다. 이 연구는 GNSS 시뮬레이터를 이용한 실시간 테스트베드의 구축에 있어 필요한 이동체 운동궤적의 시각동기화 기술 개발을 목표로 한다. GNSS 시뮬레이터는 Spirent 사의 GPS 시뮬레이터가 사용되었다. 이동체의 위치, 속도, 가속도와 같은 움직임을 나타내는 운동에 관한 명령은 적용되어야 하는 정확한 시각이 함께 전송되므로, 이는 그 시각 이전에 GPS 시뮬레이터에 도달해야 한다. 따라서 1초(1 Hz) 또는 0.1초(10 Hz) 사이에 원격제어시스템과 GPS 시뮬레이터사이의 시각 동기화를 구현하였다. 시뮬레이터와의 시각정보 동기화를 위해 Amplicon사의 PCI-215 타이머카드를 이용하였고, 그 결과, 이동체 운동궤적제어시스템과 시뮬레이터의 시각정보를 $10^{-3}$ 내의 위치오차를 가지는 정밀도로 동기화됨을 확인할 수 있었다.

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수학 문제해결에서 초등학교 5학년 학생들의 시각적 표현 분석 (The Analysis of 5th Graders' Visual Representation in Mathematical Problem Solving)

  • 이대현
    • 과학교육연구지
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    • 제45권2호
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    • pp.247-256
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    • 2021
  • 수학 문제해결에서 시각적 표현은 문제 이해와 해결에 유용한 수학적 표현으로 인식되고 있다. 그렇지만 그 효과는 문제 내용이나 유형, 또는 이용되는 시각적 표현 유형에 따라 다를 수 있다. 본 연구에서는 정형화된 문제와 비정형화된 문제해결에 이용된 시각적 표현의 양상을 살펴보기 위해 초등학교 5학년 학생들을 대상으로 조사연구를 실시하였다. 분석 결과, 정답률에서는 정형화된 문제가 비정형화된 문제보다 높게 나타났다. 정형화된 문제에서는 시각적 표현을 이용하여 문제를 해결하도록 하였음도 불구하고 수식을 이용하여 해결한 비율이 높게 나타났다. 반면에 비정형화된 문제에서는 시각적 표현을 이용하여 해결한 비율이 높게 나타났다. 그렇지만 비정형화된 문제에서 시각적 표현을 이용한 대상자 중에 오답자의 비율도 높게 나타났는데, 이것은 문제 상황을 묘사하는 수준의 시각적 표현에 그친 경우였다. 따라서 다양한 유형의 시각적 표현을 문제해결에 이용할 수 있는 경험을 제공하도록 하고, 시각적 표현으로의 변환 과정에도 주의를 기울일 필요가 있다.

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.

오감과 영감을 활용한 감성북 편집디자인 연구 (Making an Emotional Design Book with 5 Senses and Inspiration -Focused on the Art Book 5+1(Five Plus One)-)

  • 홍동식
    • 한국콘텐츠학회논문지
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    • 제10권5호
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    • pp.144-151
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    • 2010
  • 5+1(Five Plus One)은 오감 즉 시각, 청각, 후각, 미각, 촉각과 영감을 주제로 한 시각적 표현의 결과물이다. 오감에 관한 자료를 찾아보았으나 과학적 근거와 다국적 언어들의 인용으로 된 자료들만 무성하였으며 시각적 유희와 감성의 표현으로 이루어진 예술적 표현과는 거리가 먼 서적들이 대부분이었다. 대부분 어린이 지능발달을 위한 교재가 대부분이었으며 학술적 논문과 의학서적들이 주를 이루고 있다. 이에 한글과영문을 혼용하여 가독성의 문제가 있어 이해되지 않은 상황에서도 오감과 영감에 관한 커뮤니케이션이 가능한 감성북을 제작하였다. 연구 결과물은 오감과 영감을 시각화 시키는 작업에 중점을 두었다. 그리고 의미와 각 감각의 이해도를 높이기 위한 기초과학 상식에 입각한 정보디자인의 제작, 각 감각의 시각적 증빙을 위한 실험 등을 구사하였다. 그리고 각 감각을 구체화시키기 위해 사물과 의미 표현을 위한 촬영, 메타포의 활용, 일러스트레이션 타이포그라피에 특히 역점을 두었다. 이러한 실험과 표현 방법을 통하여 제작과정과 그리고 이러한 작업의 결과가 하나의 책으로 완성되어가는 결과물을 연구물로 제시하였다.

과학적 논의를 활용한 과정중심평가에서의 교사 피드백 유형 사례 연구 (Teacher Feedback on Process-Centered Assessment for Scientific Argumentation)

  • 김미숙;유선아
    • 한국과학교육학회지
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    • 제40권3호
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    • pp.271-289
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    • 2020
  • 이 연구는 과정중심평가에서 나타나는 교사 피드백 유형의 사례를 제시하는 데 그 목적이 있다. 과정중심평가의 실행을 위하여 과정을 시각화한 협력적 모델링-논의 활동을 실시하였고, B고등학교 교사 4명과 학생 353명이 연구에 참여하였다. 자료의 분석은 논의 수업을 촬영한 영상, 협력적 모델링-논의 활동지 및 교사의 인터뷰 내용을 대상으로 실시하였다. 피드백의 유형화는 과학적 개념에 대한 피드백과 논의 과정에 대한 피드백의 범주를 바탕으로 하였으며, 각 피드백의 유형에 해당하는 사례는 교사 4명을 중심으로 추출하여 수업의 맥락과 함께 구체적으로 제시하였다. 연구 결과, 과학적 개념에 대한 피드백 중 개념 준거 제시형, 사고 촉진형 피드백이 학생의 자기 점검을 유도하였으며, 논의 과정에 대한 피드백 중 맥락 강조형 피드백, 과정 준거 제시형 피드백, 롤모델형 피드백, 그리고 인식 탐색형 피드백이 학생의 자기 점검을 유도하였다. 연구 결과를 토대로 과정중심 평가를 성공적으로 실시하기 위한 피드백의 특성과 과정중심평가에서의 교사의 역할을 도출하였다. 이 연구의 결과는 과정중심평가에서의 교사 피드백에 대한 이해를 기반으로 과정중심평가를 실천하기 위한 구체적인 지침을 제공해 줄 것으로 기대된다.