• 제목/요약/키워드: 물리기반 동적 시뮬레이션

검색결과 33건 처리시간 0.023초

햅틱 상호작용에 의한 증강 객체의 동적 움직임 모델링 (Dynamic Behavior Modelling of Augmented Objects with Haptic Interaction)

  • 이선호;전준철
    • 인터넷정보학회논문지
    • /
    • 제15권1호
    • /
    • pp.171-178
    • /
    • 2014
  • 본 논문에서는 실시간으로 가상현실의 증강객체에 외부의 힘이 작용할 때 증강된 가상 객체의 동적 모델링 방법을 제시하였다. 가상객체의 자연스러운 움직임을 시뮬레이션 하기 위하여 AR 객체에 적용되는 외부의 힘의 변화에 대하여 Newton의 운동법칙을 적용하여 객체의 움직임을 설명하는 식을 생성하였다. 동적 모델링 과정에서 증강된 객체와 햅틱 장비간의 실질적 상호작용이 발생하며 이때 외부의 힘이 가상객체에 전달된다. 증강된 객체의 고유특성은 강체 혹은 탄성체의 성질을 갖는 모델이다. 강체의 동적 모델링에서는 선형 모멘텀과 각속도 모멘텀을 모두 고려하여 증강된 객체와 햅틱 스틱이 충돌할 때 수행하였다. 비강체의 동적 모델링에 있어서는 탄성체의 변형 모델은 내외의 힘과 제한요소에 자연적으로 반응하기 때문에 물리기반 시뮬레이션 방법을 적용하였다. 증강된 탄성체는 햅틱 인터페이스를 통해 사용자에 의하여 발생하는 힘의 특성과 모델의 고유 특성에 따라 자연스럽게 변형된다. 변형 물체의 모델링을 위하여 Newton의 제 2 운동법칙이라 불리는 질량-스프링 연결 시스템을 적용하였다. 실험을 통하여 증강된 강체와 비강체의 성질을 지닌 가상 객체에 햅틱 장비에 의한 햅틱 상호작용이 발생 할 때 객체의 변환을 자연스럽게 가시화 할 수 있었다.

소프트웨어 프로덕트 라인공학을 적용한 동적 재구성 컴포넌트 개발 : 유도무기체계 (A Development of The Dynamic Reconfigurable Components based on Software Product Line : Guided Weapon System)

  • 이재오;이재진;석지범;서윤호
    • 한국시뮬레이션학회논문지
    • /
    • 제19권4호
    • /
    • pp.179-188
    • /
    • 2010
  • 고객과 시장의 요구에 맞는 제품을 신속하게 개발하고 효율적인 유지 보수를 위해 소프트웨어 프로덕트 라인 공학의 관심이 확산되고 있다. 소프트웨어 프로덕트 라인 공학은 도메인을 분석하여 공통적인 부분과 가변적인 부분을 식별하여 공통적인 부분을 재사용 하면서 가변적인 부분을 선택적으로 적용하여 차별화된 프로덕트 라인을 생성 할 수 있는 재사용 패러다임이다. 이 논문의 목적은 국방 분야에 필요한 유도무기체계의 재사용성을 높이기 위해 소프트웨어 프로덕트 라인 공학을 적용하여 동적 재구성이 가능한 유도무기체계 아키텍처를 설계하고 재구성의 기본 단위인 기본 컴포넌트를 개발하는 것이다. 먼저 SPL을 통해 유도무기체계 아키텍처 설계하고, 이를 토대로 재구성이 가능한 기본 컴포넌트를 정의한다. 그리고 아키텍처와 기본 컴포넌트를 기반으로 물리와 행위 컴포넌트를 구성하여 물리 컴포넌트뿐만 아니라 OneSAF의 행위모델을 기초로 한 행위 컴포넌트에 대한 재구성기를 개발하였다.

동적 여과 기법 기반 센서 네트워크의 에너지 효율을 높이기 위한 키 재분배 결정 방법 (A Key Redistribution Method for Enhancing Energy Efficiency in Dynamic Filtering based Sensor Networks)

  • 선청일;조대호
    • 한국시뮬레이션학회논문지
    • /
    • 제19권1호
    • /
    • pp.125-131
    • /
    • 2010
  • 무선 센서 네트워크 응용 분야에서, 센서 노드는 광범위하고 열린 공간에 무작위로 배치된다. 센서 네트워크의 이러한 특징 때문에, 센서 네트워크는 공격자에 의한 노드의 포획과 획득한 노드를 사용하여 네트워크의 허위 보고서를 삽입하는 등, 물리적 공격에 취약하다. 이러한 네트워크 보안 위협은 삽입된 허위 보고서를 이용하여 전체 네트워크의 한정된 에너지를 고갈시킨다. 동적 여과 기법은 네트워크에 삽입된 허위 보고서를 탐지하고 제거하기 위해서 제안되었다. 이 기법에서, 센서 노드는 탐지성능을 향상시키기 위하여 배치 후 인증키를 재분배한다. 빈번한 인증키 재분배는 노드의 한정된 에너지의 소모를 유발할 수 있으므로 인증키 재분배의 결정은 매우 중요하다. 본 논문에서는 네트워크의 탐지 성능을 유지하고 에너지 효율을 높이기 위한 인증키 재분배 결정 방법을 제안한다. 각 노드는 일정한 주기에 맞추어 퍼지 시스템을 사용하여 인증키 재분배 여부를 결정한다. 제안 기법은 허위 보고서의 이른 탐지를 보장하고, 그 결과로 허위 보고서 삽입 공격에 대한 에너지 효율성을 보인다.

사건 전파그래프에 기반한 동적인 자연현상의 논리적 시뮬레이션 (A Logical Simulation of Dynamic Natural Phenomena Based on Event Propagation Graph)

  • 박정용;박종희
    • 전자공학회논문지CI
    • /
    • 제38권4호
    • /
    • pp.10-21
    • /
    • 2001
  • 본 논문은 컴퓨터를 통해 가상세계를 구축하기 위한 논리적 시뮬레이션 방법을 개발한다. 기존의 일정한 패턴으로 전개되는 게임, 유아용 교육 시스템은 다수의 사용자를 가상의 공간으로 유도하여 상황을 전개하나 환경자체의 변화를 유발시키는 것에는 미흡하다. 따라서 본 논문에서는 개념적이고 논리적인 상황 변화를 가능하게 하는 가상 환경 시스템을 개발한다. 환경의 논리적인 구현은 시공간적인 상황속에서 시뮬레이션함으로써 이루어진다. 본 논문에서는 상황계층구조를 통해 시뮬레이션 가능한 상황을 정의하고 단일 사건을 정의한다. 그리고 인과관계를 세분화하여 사건 발생을 전개해 나간다. 자연 현상에서 사건은 물리법칙에 기반하여 발생하며, 현상은 사건들간의 연관성을 이용하여 표현한다. 이러한 방법은 초기 사건의 세분화 작업이 어려우나 사건의 재사용의 장점을 가져온다. 그리고 동일 패턴의 사건에서는 새로운 조건을 이용함으로써 보다 현실적이고 논리적인 성황의 구현을 가능하게 한다. 특히 자연현상에서 사건의 원천을 정의하고 객체의 생명 시간에 의한 객체의 존재유무가 사건의 주된 요인으로 취급된다. 제안하는 방법은 자연현상 중 계절의 변화에 적용하여 표현 가능함을 보인다.

  • PDF

ATM 네트워크에서 가상경로의 동적 대역 관리를위한 최적화 모델의 비교 (Comparative Studies of Optimization Models for Dynamic Bandwidth Management of Virtual Paths in ATM Networks)

  • 송진화;김영휘;강충구
    • 한국정보과학회논문지:시스템및이론
    • /
    • 제26권1호
    • /
    • pp.53-63
    • /
    • 1999
  • ATM 네트워크에서 다양한 트래픽을 특성과 QoS 요구사항을 갖는 멀티미디어 서비스의 종단간 품질을 만족시키면서 망 자원을 효율적으로 이용하기 위해서는 가상경로(virtual path : VP) 의 적절한 배치 및 대역 할당을 통한 논리적 망의 구성, 호 접속 시의 종적 경로 설정, 그리고 그와 연계된 효율적인 동적 대역 관리가 필수적으로 요구된다. 본 논문에서는 새로운 호가 시도될 때 논리적 망의 설계에서 설정된 가상경로의 대역으로 호의 품질 요구사항을 만족 시킬수 없거나 또는 미리 설정해 놓은 가상경로연결(VP Connection) 이 존재하지 않을 경우에 물리적 링크의 잔여용량을 기반으로 적절한 가상경로를 선택하여 용량을 재조정하기 위한 최적 관리 모델로서 MHR (Minimum Hop Route), MCR(Maximum Capacity Route), 그리고 MRCR (MaxMin Residual Capacity Route)방식을 제안하고 이에 대한 최적화 정식을 제안하였다. 제안된 각 최적화 모델에 대한 해를 노드의 수가 m인 네트워크에서 O(m2)의 복잡도로 구할 수 있는 알고리즘을 제시하고 시뮬레이션을 통해 제안된 최적화 모델이 망의 성능에 미치는 영향을 평균 호 차단률 평균 이용 링크의 수 , 그리고 노드 쌍간의 호 차단률의 분산등에 의해 망 운용의 효율성과 공평성등을 비교분석하였다.

고정반복법에 의한 암시적 HHT 시간적분법을 이용한 철근콘크리트 골조구조물의 실시간 하이브리드실험 (Real-Time Hybrid Testing Using a Fixed Iteration Implicit HHT Time Integration Method for a Reinforced Concrete Frame)

  • 강대흥;김성일
    • 한국지진공학회논문집
    • /
    • 제15권5호
    • /
    • pp.11-24
    • /
    • 2011
  • 고정반복법에 의한 암시적 HHT 시간적분법을 이용하여 3층 3경간 철근콘크리트 골조구조물을 수치해석모형과 물리적 분구조모형으로 나누어 실시간 하이브리드실험을 실시하였다. 물리적 부분구조모형으로는 1층 내부 비연성기둥 1개소가 선택되었고, 수치해석모형에 일축 방향의 지진하중을 시편이 심한 손상에 의하여 파괴에 이를 때까지 작용시켰다. 비선형 유한요소해석 프로그램인 Mercury가 실시간 하이브리드실험을 위하여 새로이 개발 및 적용되었다. 실험결과는 물리적 부분구조모형의 상부 수평방향 층간변위비를 OpenSees에 의한 수치해석시뮬레이션과 진동대실험의 그것과 비교하였다. 본 실험은 가장 복잡한 실시간 하이브리드실험 중의 하나이고, 하드웨어, 알고리즘 그리고 모형에 대한 기술적인 내용을 본 논문에 자세히 설명하였다. 수치해석모형의 개선, 물리적 부분구조 모형 접선강성행렬의 유한요소해석 프로그램에서의 평가 그리고 하중기반 보-요소의 요소상태결정의 연산시간을 줄이기 위한 소프트웨어의 개선이 이루어진다면 실시간 하이브리드실험과 진동대실험결과의 비교는 권장할 만하다. 그리고 "지진과 같은 동적하중하의 복잡한 구조물의 수치해석시뮬레이션"이라는 목적을 위하여 실시간 하이브리드실험은 동적하중에 대한 실험적 검증을 점진적으로 수치해석모형으로 대체하기 위한 저비용-고효율 실험법으로서의 가치를 충분히 가지고 있다고 할 수 있다.

무선 분산 시스템을 이용한 멀티 인터페이스 무선 메쉬 네트워크 테스트베드 (Multi-interface Wireless Mesh Network Testbed using Wireless Distribution System)

  • 윤미경;양승철;김종덕
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국해양정보통신학회 2009년도 춘계학술대회
    • /
    • pp.87-90
    • /
    • 2009
  • 무선 메쉬 네트워크는 네트워크 구성의 용이성과 비용적인 장점으로 각광받고 있는 무선 백본 네트워크 기술이다. 최근 상용화된 제품이 출시되고 있지만, 대부분의 기존 연구 기술은 시뮬레이션을 통해 성능을 분석하였다. 본 논문에서는 실제 상황을 고려하여 무선 메쉬 네트워크 테스트베드를 구축하였다. 본 테스트 베드는 무선 분산 시스템(Wireless Distribution System)과 브릿지를 응용하여 멀티 채널 멀티 인터페이스와 동적인 위치기반 라우팅 프로토콜을 지원한다. 위치기반 라우팅 프로토콜은 링크 채널 변화와 물리적 거리를 고려한 메트릭을 이용하여 무선 간섭에 강하게 설계하였다. 그리고 메쉬 클라이언트들은 중앙 집중 주소 관리 서버를 통해 주소를 할당 받아 통신하며, 간이 망 네트워크 관리 프로토콜을 통해 망을 관리하도록 설계 및 구현하였다.

  • PDF

무선 분산 시스템을 이용한 멀티 인터페이스 무선 메쉬 네트워크 테스트베드 (Multi-interface Wireless Mesh Network Testbed using Wireless Distribution System)

  • 윤미경;양승철;김종덕
    • 한국정보통신학회논문지
    • /
    • 제13권6호
    • /
    • pp.1077-1082
    • /
    • 2009
  • 무선 메쉬 네트워크는 네트워크 구성의 용이성과 비용적인 장점으로 각광받고 있는 무선 백본 네트워크 기술이다. 최근 상용화된 제품이 출시되고 있지만, 대부분의 기존 연구 기술은 시뮬레이션을 통해 성능을 분석하였다. 본 논문에서는 실제 상황을 고려하여 무선 메쉬 네트워크 테스트베드를 구축하였다. 본 테스트 베드는 무선 분산 시스템(Wireless Distribution System)과 브릿지를 응용하여 멀티채널 멀티 인터페이스와 동적인 위치기반 라우팅 프로토콜을 지원한다. 위치기반 라우팅 프로토콜은 링크 채널 변화와 물리적 거리를 고려한 메트릭을 이용하여 무선 간섭에 강하게 설계하였다. 그리고 메쉬 클라이언트들은 중앙 집중 주소 관리 서버를 통해 주소를 할당 받아 통신하며, 간이 망 네트워크 관리 프로토콜을 통해 망을 관리하도록 설계 및 구현하였다.

6 자유도를 갖는 능동 자기베어링 시스템의 강인 퍼지 제어기 (Robust Fuzzy Controller for Active Magnetic Bearing System with 6-DOF)

  • 성화창;박진배;주영훈
    • 한국지능시스템학회논문지
    • /
    • 제22권3호
    • /
    • pp.267-272
    • /
    • 2012
  • 본 논문에서는 6 방향 자유도를 지닌 능동 자기베어링 시스템의 강인 디지털 퍼지 제어에 대한 내용을 다루고자 한다. 6방향 자유도에 대한 기본 모델은 회전자 구조와 원뿔형의 능동 자기베어링 시스템의 자기력 간의 상관관계에 의해 결정된다. 구성된 모델은 비선형 동적방정식으로 구성되기 때문에, 제어 목적을 달성하기 위한 제어 입력 신호의 설계가 어려우며, 외부 환경의 영향에 따른 시스템 파라미터 변화율에도 많이 민감한 편이다. 이를 보완하기 위하여, 획득한 동적방정식을 기반으로 TS 퍼지 모델에 기반 한 디지털 제어 목적에 적합한 구조로의 변환이 이루어진다. 여기서 말하는 제어 목적이란, 회전자의 회전을 외부의 물리적 접촉 없이 자기장의 힘만으로 동작하도록 베어링의 위치를 최대한 센터에 위치케 하는 것을 말한다. 본 논문에서는 6자유도를 지닌 능동 자기베어링 시스템의 비선형성에 대한 해석 방안으로 퍼지 모델링을 통해 시스템을 재해석하게 되며, 외부 파라미터 변화에 따른 대응을 위하여 강인 제어기 설계를 목적으로 한다. 제안된 강인 제어 알고리즘은 시뮬레이션 과정을 통해 검증된다.

실시간 교통흐름의 모니터링 및 제어를 위한 교차로 시뮬레이션 시스템 설계 (Design of Intersection Simulation System for Monitoring and Controlling Real-Time Traffic Flow)

  • 정창원;신창선;주수종
    • 인터넷정보학회논문지
    • /
    • 제6권6호
    • /
    • pp.85-97
    • /
    • 2005
  • 본 논문은 도로상에 설치된 각종 교통정보 기기로부터 수집된 정보를 이용하여 교통정보 데이터베이스를 구축하고 이를 이용하여 교차로를 기점으로 도로의 구간별 실시간 교통흐름을 동적으로 관리할 수 있는 교차로 시뮬레이션 시스템을 제안한다. 본 시스템은 계층적인 3 부분으로 구성된다. 하위계층은 실제 도로 상에서 교통정보가 수집되는 물리계층이다. 중간계층은 하위계층의 교통정보를 이용하여 교차로들의 그룹, 실시간 교통흐름 정보의 수집, 원격 모니터링 및 제어를 지원하는 교통흐름 제어 프레임워크가 존재한다. 본 계층은 분산객체그룹 프레임워크를 확장하여 설계됐다. 상위계층에는 교차로들의 그룹화로 교통흐름을 제어하는 교차로 시뮬레이터 응용들이 존재한다. 교차로 응용은 TMO(Time-triggered Message-triggered Object) 스킴 기반의 구현객체들로 이루어진다. 교차로 시뮬레이션 시스템에서는 도로상의 각 교차로를 하나의 응용 그룹으로 고려하며, 교차로들 간에 상호통신으로 수집된 실시간 도로소통 상태정보를 이용하여 주어진 도로상황에 따라 동적인 교통흐름 제어기법들의 적용이 가능하도록 하였다. 본 시스템 구축을 위해 TMO 스킴과 TMOSM(TMO Support Middleware) 지원교통흐름 제어 프레임워크 기반에서 시스템 구조와 구성요소의 상호작용을 정의했으며, 교통흐름 모니터링 및 제어를 위한 응용 시뮬레이터와 사용자 인터페이스를 설계했다.

  • PDF