최근 지형 정보의 시각화 기술은 GIS 응용분야는 물론 게임, 가상현실, 항공 시뮬레이션 및 군사적인 목적 등을 실현하기 위한 중요한 기술로 부각되고 있다(유병현 2002). 그러나 대용량 지형 데이터를 실시간으로 처리하여 시각화를 구현하기 위한 메모리 한계성의 극복은 아직도 과제로 남아있다. 본 연구에서는 대규모 지형 표현을 위해 파일 기반의 효율적인 실시간 LOD (level-of-detail) 알고리즘 개발을 수행하였다. 실시간 LOD 알고리즘은 대규모 지형 데이터를 가시화하는데 필요한 기하학적 연산 처리를 가능하게 한다. 본 연구에서는 수치지도의 등고선이나 LiDAR, DTM, DSM 등으로부터 취득된 대용량 DEM의 가시화를 위해 계층적인 $4{\times}4$ 또는 $2{\times}2$ 타일 구조를 선택하였다. 또한 정규화된 Giga Byte급 고도데이터는 사용자 중심적 지형 정보의 원활하고 사실감 있는 표현이 될 수 있도록 고도데이터를 활용한 음영기복도를 생성하여 비메모리 방식의 계층적 타일 구조로 생성된 지형 블록에 Texture Mapping 하여 지형 가시화를 수행하였다. 대용량 데이터는 실시간 가시화를 위해 지형 데이터를 다양한 상세도를 가지는 데이터로 변형하여 이를 계층적으로 상호 연결함으로서 데이터의 손실이 최소화되며, 프레임 속도를 극대화하였고, 또한 사용자 시점에 따라 상세도 변화가 끊김없이(seamless) 고품질로 표현되도록 하였다.
본 연구에서는 음악의 속성인 구성 요소 데이터들과 심리학의 감정 차원 모델을 기반으로 감정분석을 하였고 그 결과를 조형예술에서의 시각화 규칙에 적용하였다. 음악 속성 데이터를 활용한 기존의 연구들에서는 사람들이 원하는 음악을 분류, 검색, 추천할 수 있도록 하는 보다 실용적인 목적을 가진 사례들이 많았다. 본 연구에서는 특히 음원 분석에 따른 음악의 감정분석을 기반으로 사운드 데이터가 예술작품 창작의 재료가 되어 심미적 표현에 활용될 수 있도록 하는 것에 집중하였다. 음악의 시각화 연구를 위해서는 예술이 가지는 중요한 속성인 감정표현을 가능하게 하는 방법이 필요하였고 이를 위해 잘 구조화된 음악의 기본 속성 분류 및 감정 정보의 분류 체계를 마련하였다. 그리고 조형요소의 형태, 색상, 애니메이션을 통해 음악 요소들에 대해 감정을 기반으로 세분화 된 입력 매개 변수들을 반영하여 시각화하는 작업을 수행하였다. 본 연구는 음악 시각화를 활용하는 작가들에게 기초 자료로 활용될 수 있을 것이다. 또한 감정분석에 기반 한 음악 구성요소와 시각화 매칭을 위한 분석 방법 및 작품 결과는 향후 인공지능 기반의 자동화 된 시각화 연구의 기반이 될 수 있을 것이다.
조현병(정신분열증)은 사고, 감정, 지각, 행동 등 인격의 여러 측면에 걸쳐 광범위한 임상적 이상 증상을 일으키는 정신 질환이다. 심각한 정신 질환임에도 불구하고 여전히 과학적 진단 체계가 갖춰져 있지 않아 진단의 많은 부분을 환자의 진술에 의존하고 있으며, 이로 인해 조현병이라는 진단을 받고 치료방법을 찾는데 까지 오랜 시간이 걸린다. 이에 본 연구는 EEG, MRI 데이터와 조현병의 상관관계를 이용한 조현병 진단 시스템을 제안하고자 한다. 본 시스템은 MRI 데이터와 머신러닝 알고리즘을 통한 조현병의 확률적 진단과 함께, EEG 데이터의 시각화 기능을 제공하는 소프트웨어를 개발함으로써 조현병 진단의 과학적 근거를 의사에게 제공하여 정확한 병의 진단을 목표로 한다. 진단 후에는 환자 데이터의 체계적 관리를 통해 머신러닝 알고리즘의 학습 데이터 확보 및 환자의 상태를 지속적으로 관리·관찰 할 수 있도록 하여 의료 소프트웨어로서 조현병의 체계적 진단 및 관리 시스템을 구축한다.
생물정보학의 발전으로 다양한 형태의 생물정보가 컴퓨터 프로그램에 의해 양산되고 있다. 단순한 서열간의 비교나 작은 규모의 자료를 처리하기 보다는 다각화된 정보와 대규모의 생물정보를 취급하고 있다. 그 중에서 시각화와 annotation를 위한 도구개발은 지난 10년간 많은 연구가 되고 있는 분야이다. 그럼에도 일반화된 도구 개발은 생물정보의 다양성과 사용자 요구의 다양화로 인해 매우 어렵다. 본 논문에서는 유전체간 알려진 정보와 다중 관계 그래프를 이용하여 이를 annotation하고 시각화하는 GenoVA 시스템을 제안한다. 다중 정렬을 위한 몇 개의 프로그램이 존재하지만 그 방법들이 서열내의 복잡성 때문에 많은 정보가 누락된다. 따라서 제안된 방법에서는 pairwise alignment를 확장하여 모든 유전체간 비교를 통해 연관성 도출한다. 유전체간 보존되는 영역의 빈도수와 BLAST 점수가 높은 것을 블록노드라 하고 이들 간의 연관관계를 다중 관계 그래프로 표현하였다. 또한 GenoVA는 알려진 정보, COG, 유전자를 시각화하고 다중 관계 그래프의 한 영역을 중심으로 클러스터링된 경로를 계층적으로 보여주었다. 이때 누락되거나 알려지지 않은 유전자나 다른 annotation정보 추출할 수 있다. 본 논문의 실험을 위해 열 개의 박테리아 유전체가 사용되었고 시각화와 annotation을 위한 자료로 활용하였다. GenoVA는 새로운 유전체에 대한 개략적이고 전산적 annotation을 직관적이고 편리하게 제공한다.
수장고 및 전시 공간의 종합적 유해생물 관리를 위하여 실시간 온습도 센서 및 모듈을 이용한 환경 데이터 수집, 실내 부유 진균류 농도 및 곤충 유입 자료의 데이터 시각화를 부여 정림사지 박물관 유물 공간을 대상으로 실시하였다. 실시간 온습도 모니터링 시스템은 30분 단위로 측정 데이터를 수집하였으며 연동 애플리케이션을 통해 측정 데이터를 실시간으로 확인 가능하도록 하였다. 또한 측정된 온습도 데이터가 미리 설정한 범위를 초과하였을 경우, 푸시 알림을 담당자의 단말기로 전송하여 현황 정보를 제공함으로써 상시적 관리 체계를 구축하였다. 이를 통해 8월 중 유물 권장 온도 범위를 초과한 상황의 즉각적인 인지 및 조치가 가능하였다. 수장고 내부 공간에 따른 시기별 부유진균류 농도 데이터를 국립문화재연구소에서 제시한 생물학적 유해환경요인 권고기준(안) 기준으로 범례화하여 시각화한 결과, 수장고 1층과 2층 유물 공간 모두 위험 기준인 80 C.F.U./m3 이하의 부유 진균류 농도가 유지되는 것이 확인되었다. 또한 곤충 유입 조사 결과, 수장고 내부에는 곤충이 포획되지 않았으며, 전시공간의 경우, 딱정그리마, 알락귀뚜라미, 알락꼽등이 등의 곤충이 포획되었다. 이를 바탕으로 구역별 포획 곤충의 개체 밀도에 따른 시각화를 실시한 결과, 곤충의 주요 유입 경로가 외부 출입구 및 화장실 구역임을 확인할 수 있었다.
IoT(Internet of Things) 기술의 급격한 발전으로 스마트 홈 환경에서 사용되는 사물들의 수가 급격하게 증가하고 있다. Mobile 환경에서 다양한 스마트 사물을 효율적으로 관리 및 제어하기 위해 Application을 통해 제공한다. 하지만, 기존의 방법은 단순 정보 나열하여 보여줄 뿐 사물 간의 유의미한 정보를 나타내지 않아 스마트 사물의 탐색과 제어가 어렵다. 본 논문에서는 문제를 해결하기 위해 사용자의 사물 사용 패턴 정보에 맞춰 사물의 데이터를 효율적으로 시각화하고 제어할 수 있는 인터페이스를 제안한다. 제안된 방법은 스마트 사물 기기의 사용 상황에 맞게 시간 축으로 패턴 정보를 분류하고 사물의 데이터를 시각화 하여 그룹 및 개별 제어를 쉽게 하기 위한 인터페이스를 제공한다. 또한 과거 및 현재의 전체 사물 정보를 종합하여 유의미한 정보를 확인할 수 있다.
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.
본 연구는 공간능력이 영재학생들을 판별하는데 중요한 요소로 작용한다는 전제하에 한국의 중학교 영재학생들과 일반학생의 공간능력을 비교하는 것을 주 목적으로 하고 있다. 이를 위하여 한국의 중학생들에게 '퍼듀 공간 시각화 검사: 회전의 시각화(Revised PSVT:R)'를 실시하였다. Revised PSVT:R의 타당도 검증을 위하여 확인적 요인분석을 실시하였으며, 이를 바탕으로 영재 학생들과 일반 학생들의 공간 능력 차이를 비교하였다. 연구 결과, 영재학생들은 일반학생들보다 공간능력에 있어서 훨씬 우수하였다. 공간 능력에 대한 검사 결과를 확장하여 공간능력과 수학, 과학, 언어 분야와의 관계를 살펴보았다. 공간능력은 수학, 과학, 언어분야와 상관관계가 높은 것으로 나타났다. 이상의 연구 결과를 종합하여 볼 때, 공간능력이 우수한 학생과 영재교육에 참여하고 있는 영재학생은 같은 특성이 있는 것으로 판단된다. 따라서 공간능력은 영재학생을 판별하는 중요한 검사도구로 포함되어야 할 것이다.
세계 주요 도시는 대중교통이 가지고 있는 문제를 보완하기 위해 공공 대여 자전거 시스템을 운영하고 있다. 대전시에서 최근에 대여 이력 데이터를 공개하여 새로운 분석 가능성을 열었다. 본 연구는 시각화를 이용해서 데이터의 의미를 파악할 수 있는 분석 방법을 제안한다. 실험 결과 이용률에 따른 정류장의 위치적 특징을 발견하였고, 시간/요일/월에 따라서 달라지는 자전거 이용 패턴을 알 수 있었다. 한편 이동 경로 분석을 통해서 정류장간 이용 패턴을 발견하였으며, 각 정류장별 목적지 비율 분석을 통해 이용 목적을 파악할 수 있었다. 이러한 데이터를 기반으로 대전시 공공 대여 자전거 시스템 발전 방향을 제시한다.
유비쿼터스 컴퓨팅이라는 주제를 놓고, 예술가의 상상력과 과학자의 지식을 융합한 연구를 통해 다수의 사용자가 인터렉트 할 수 있는 감성공간을 구현하였다. 이와 같은 연구의 새로운 패러다임은 문화 산업과의 연계를 통한 창구효과를 통하여 경제적, 문화적 이익을 창출 할 수 있다. 아울러, 한국적인 가족 문화와 감성에 맞는 유비쿼터스 컴퓨팅의 연구는 분야에 제한 받지 않고, 다각적인 방법론으로 접근한다면 학제간의 연계발전을 가지게 되는 것은 물론. 편리한 미래의 생활 환경을 창출하는 상승효과를 이룰 것이다. 이러한 연구의 개념을 시각화한 설치 미술을 통한 Group context에 맞는 감성공간을 구현 하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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