• 제목/요약/키워드: 수학적 디자인

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공간조형에 표현된 비선형 동력학 현상 (Phenomena of Nonlinear Dynamics in Space Design)

  • 임은영
    • 디자인학연구
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    • 제15권4호
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    • pp.379-390
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    • 2002
  • 새로운 패러다임으로의 전이를 의미하는 과학혁명은 필연적으로 지적 영역의 변화를 동반한다. 더욱이 과학과 예술의 관계는 서로를 가능케 하는 상생의 관계라 할 수 있다. 최근 비선형 과학에 대한 놀라운 관심과 함께 예술에의 신속한 적용은 양자의 긴밀한 상호작용을 다시 한 번 가늠케 한다. 과학과 예술에 있어서 중요한 것은 새로운 창조의 과정과 방법을 제시하는 일일 것이다. 이를 위하여 때로는 역발상을 시도하고, 또한 일상을 탈피하여 예측할 수 없었던 것들을 추적하는 모험과 탐구정신이 절실하다. 이와 같은 관점에서 본 연구는 비선형 패러다임의 기저가 되는 카오스 이론과 함께, 물리학과 수학에서 다루어지는 관련 이론들을 준거로 하여 비선형적 공간조형을 재검토하였다. 연구 과정에서 비선형은 일련의 계(a system)에 대하여 부분이 아닌 전체로 보아야 할 것에 대한 강력한 제안이며, 또한 새로운 질서요 창조의 원리임을 확인할 수 있었다. 이울러 본 연구는 비선형적 공간 조형에 있어서 형태적 차용에 급급한 디자인 행위를 지양하도록 하는데에 암묵적 의도가 있었다. 따라서 비선형 동력학 현상의 원리와 프로세스를 이해, 적용함으로써 비선형이 지닌 창조적 속성이 공간에 총체적으로 발휘되기를 기대해 본다.

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증강현실을 기반으로 한 수학교육 게임 (Mathematics education game based on augmented reality)

  • 이혜선;이종원
    • 한국HCI학회:학술대회논문집
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    • 한국HCI학회 2008년도 학술대회 1부
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    • pp.817-822
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    • 2008
  • 그래픽과 통신 산업의 발달로 컴퓨터 게임 산업은 기술적으로 정정 발전하고 있다. 다양한 연령충의 사람들에게 게임은 여가생활에서 없어서는 안 될 만큼 많은 부분을 차지하고 있다. 게임은 발전하면서 다양한 형태로 변형되어 왔다. 이러한 흐름에서 게임은 단순한 놀이에 그치지 않고 교육적 목적으로 이용하기 위한 시도가 나타나기 시작했다. 이런 특정한 목적과 효과를 의도하는 게임을 Serious Game 이라고 한다. Serious Game은 게임의 본질인 재미를 통해 새로운 유익함을 얻는데 그 의미를 가진다. 여러 분야에서 Serious Game에 관련된 다양한 범주의 콘텐츠들이 시도되어 왔고, 그중에서 특히 두각을 나타내는 분야는 교육이다. 교육에 관련된 분야는 지금까지 수많은 연구가 지속적으로 이루어지고 있다. 본 논문에서는 증강현실을 기반으로 한 수학교육 게임을 제안하고자 한다. 유아/저학년을 대상으로 하는 보드게임을 바탕으로 하였고, 사용자의 체험적 요소의 극대화와 게임의 다양성을 살리기 위해 증강현실을 기반으로 하였다. 또한 사용자의 적극적인 게임 참여를 위해 사용자가 원하는 이미지를 삽입하거나 보드를 디자인 할 수 있는 풀을 제공하였다.

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캐릭터간의 대전 시스템을 위한 밸런스 구현 (Balance for Fighting System between Characters)

  • 박찬일;양해술
    • 한국게임학회 논문지
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    • 제7권3호
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    • pp.23-30
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    • 2007
  • 게임 밸런스는 게임 디자인의 매우 중요한 요소이며, 게임을 좀 더 재미있게 구성하기 위한 필수 요소이다. 대부분의 게임 개발사들은 성공적인 게임 개발을 위하여 자체적인 밸런스 방법을 사용한다. 효율적인 밸런스 방법이 항상 성공적인 게임 개발을 보장할 수는 없으나 게임 개발자의 입장에서 효율적인 게임 개발을 위하여 표준적인 밸런스 방법이 필요한 것이 사실이다. 캐릭터간의 전투 시스템은 주로 액션을 포함한 장르에서 구현된다. 캐릭터간의 전투를 위한 직접적인 밸런스 요소는 각 캐릭터들이 가지게 되는 특성 및 공격 형태들이다. 본 논문에서 우리는 캐릭터간의 대전 시스템을 갖는 게임에서 캐릭터와 관련된 직접적인 밸런스 요소를 구분하고 이에 근간한 수학적 밸런스 방법을 제안한다.

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디지털 교육매체의 기초 컨셉디자인 동향 파악을 위한 선진국 사례 분석 - 영국과 스웨덴의 사용자 니즈를 중심으로 - (Case Study Analysis of Digital Education Design to Basic Concept Design Trend by Target of Education Needs in UK and Sweden)

  • 김정희
    • 만화애니메이션 연구
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    • 통권34호
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    • pp.345-366
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    • 2014
  • 2007년 수학 교과서의 공교육 최초 디지털 교과서 적용을 시작으로 영어, 과학 등 다양한 분야에 디지털 교과서를 활용한 교육이 실시되고 있다. 초반에 아날로그 형식의 종이 교과서를 그대로 스캔하여서 사용했던 수준을 넘어 이제는 디지털 교과서만을 위한 전문화된 디자인 및 콘텐츠가 기획 단계부터 실시되어 적용되고 있으며 국립 교과서 및 검정 교과서에서도 엄체 경쟁을 통해서 보다 수준 높은 디자인 및 콘텐츠를 엄선하고 있다. 그러나 이는 디지털 교과서 하나의 매체에 국한된 것이며 국외 교육 선진국의 다양한 디지털 교육매체의 활용에는 뒤쳐져 있는 게 현실이다. 이에 본 연구는 LG 전자 유럽 디자인센터를 기점으로 영국 및 스웨덴의 선진 교육을 통해 디지털 교육매체를 수년간 접하여 이에 따른 사용자 경험과 니즈가 쌓인 사용자들을 타겟으로 휴리스틱 분석, 설문 등의 사용자 조사를 실시한다. 이에 교육 주체의 디지털 교과서 디자인의 니즈를 대입하여 세분화한 후 이를 현재 영국 및 스웨덴 선진국에서 사용하고 있는 디지털 교육매체 디자인에 간단하게 접목시켜본다. 디지털 교과서만을 접한 국내 사용자의 니즈와 사용자 경험에 비교한 결과 설문타겟 사용자들은 상당히 수준 높고 현실적이며 교육의 개별화에 치중하는 사용자 니즈(customer needs) 즉 사용자들이 원하는 것을 보여주고 있었으며 이는 디지털 매체가 적응해 나가는 초기 적용단계의 요구사항에서는 볼 수 없던 것이다. 본 논문의 결과는 선진국의 설문 조사를 통한 사용자들의 요구 즉 니즈를 파악하고 이를 적용한 디자인 교육매체의 동향을 파악하는데 기초 자료로 활용하고자 한다. 단순히 예쁘고 화려하며 디지털화 하는데서 만족하는 게 아니라 디지털 교육매체 디자인의 사용자 요구의 방향성을 미리 파악하고 이를 기획 단계부터 적용하여 교육 선진국과의 사용자 편의성의 차이를 줄이는데 도움이 되고자 한다.

선진학교 교육현황 분석을 통한 디지털 교육매체 디자인 국외 사례 연구 (A Case Study On Digital Education Design In Foreign Countries By Analysis Education Condition)

  • 김정희
    • 만화애니메이션 연구
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    • 통권30호
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    • pp.201-219
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    • 2013
  • 미국, 영국, 일본 등 선진국을 중심으로 디지털 매체의 발달을 교육에 접목하려는 움직임이 꾸준히 증가하였고 이는 디지털 교육 디바이스의 발전을 가져왔다. 국가적 차원에서 발전을 하고 있는 일본과 교육 분야에 막대한 국가 예산을 사용해 디지털 교육의 선진국으로 자리 잡고 있는 영국 그리고 복지국가의 기반 위에 적극적인 디지털 교육을 이끌고 있는 스웨덴이 디지털 교육 매체분야의 선진국이다. 특히 영국과 스웨덴은 디지털 교과서 등 디지털 교육 매체시장이 포화상태이며 시장의 경쟁으로 양보다는 질을 추구하는 시점에 이르렀다. 즉 빠르게 발전을 추구하는 과정을 지나 디자인적인 질을 중요시하면서 디지털 교육 매체를 선별 적용하고 있다. 국내에서는 2007년 초등학교 5학년 수학 디지털 교과서를 시작으로 국내 디지털 교과서의 시장이 열렸고 IT 선진국답게 짧은 시간 안에 과학, 영어 등 다양한 분야에 적용하는 등 커다란 발전을 보여줬다. 이에 디지털 교육 매체 분야의 디자인 적용의 빠르고 효율적인 가이드 설립을 위하여 디지털 교육 선진국의 디지털 교육매체 및 설문을 기반으로 한 적용 사례 분석을 통해 한국디지털 교육 매체 디자인의 나아갈 방향 잡는 기초 자료가 필요하다. 이에 본 연구는 LG 유럽 디자인 센터를 중심으로 디지털 교육 매체의 선진국인 영국과 복지사회 기반의 탄탄한 교육 정책을 보여주는 스웨덴을 사례 연구 대상국가로 선정하며 4개 학교의 전교생을 대상으로 설문, 휴리스틱 분석, KJ법을 통해 분석한다. 분석결과 양적인 증가뿐만아니라 디지털 소셜라이징 안에서 보다 현실적이고 다양한 시뮬레이션 경험을 추구하는 등 콘텐츠의 질 향상을 원하고 있으며, 아날로그의 단점을 보완하면서 상호 보완적으로 언제 어디서든 편하게 접할 수 있는 환경 및 편한 GUI 디자인이 요구되고 있었다. 이에 향후 교육 플랫폼과 교육 관리 시스템, 커뮤니케이션 시스템간의 유기적이고 상호 보완적인 통합 솔루션디자인을 중심으로 질 높은 교육 시뮬레이션 및 GUI 디자인을 기획해야하며 이는 교육 주체뿐만 아니라 교육 환경을 포함한 분야를 통합한 사전 조사 및 설문 분석을 통해 모든 교육 특성을 고려하여 디지털 교육 매체 의 디자인의 질을 높인 기획을 해야 한다. 본 연구 결과는 디지털 교육 해외 선진국의 발전 된 현황을 파악하여 국내 디지털 교육산업의 디자인 기획시 기초 자료로 활용하는데 의의가 있다.

디지털 홀로그램의 2차원적인 병렬 생성을 위한 알고리즘 및 고성능 하드웨어 설계 (A New Algorithm and High-Performance Hardware Design for 2-Dimensional Parallel Generation of Digital Hologram)

  • 양월성;서영호;김동욱
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제16권1호
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    • pp.133-142
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    • 2012
  • 본 논문에서는 홀로그램의 기본 원리인 빛의 간섭현상을 수학적 연산을 통하여 획득하는 컴퓨터 생성 홀로그램의 고속 알고리즘을 제안하고, 이를 하드웨어로 구현한다. 컴퓨터 생성 홀로그램을 고속화하기 위하여 연산 식을 변형하여 병렬 연산이 가능하도록 하며, 이를 두 종류의 (초기 연산 셀과 추가 연산 셀) 구조로 하드웨어를 구현한다. 병렬 연산 알고리즘은 홀로그램의 화소 맨 좌측 열의 값만 연산한 후 나머지 열의 화소 값은 모두 동시에 구할 수 있는 알고리즘으로, 초기 연산 셀은 화소 맨 좌측 값을 연산하고, 나머지 열의 값은 추가 연산 셀로 연산하는 방법이다. 최대 동작 주파수는 약 215MHz이었으며, 이 동작 주파수를 기준으로 기존의 방법들 중 가장 우수한 성능을 보이는 방법과 동일하게 환경을 설정하여 실험을 수행하였다. 그 결과 초당 62.9 CGH 프레임을 연산하는 기존의 방법에 비해 제안한 방법은 초당 81.75 CGH 프레임을 연산하여 약 1.3배의 속도가 향상됨을 확인하였다.

생존으로서의 곡선(曲線)에 관한 연구 -물리적 구조법칙을 중심으로- (A Study of the Curved Line as a Survival -Especially Centered on the Physical Structure-)

  • 박규현;신기봉;박영민
    • 디자인학연구
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    • 제15권1호
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    • pp.181-190
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    • 2002
  • 모든 사물의 형태는 사물이 가진 내부에너지와 외부스트레스간의 균형관계라는 기존의 정의에서 출발된다. 이것을 생물체간의 균형관계로 볼 때 내부에너지는 생물체가 스스로의 존재유지를 위해 필요한 에너지의 발생일 것이며 외부스트레스는 주변환경에서 가해오는 압박이라고 할 수 있을 것이다. 즉 생존에 필요한 내부에너지의 유지와 여기에 가해지는 외부스트레스가 균형을 유지하는 점에서 우리는 사물의 형상이 존재하게됨을 알 수 있다. 그런데 여기서 아울러 발견되는 것은 이러한 형상들은 주로 비직선(非直線)인 곡선(曲線)과 곡면(曲面)으로 이루어져 있음이란 사실이다. 다시 말해 직선과 직면으로 이루어진 형상이란 존재하는 사물의 세계에서 발견하기란 거의 불가능하다. 대체로 우리는 그동안 곡선과 곡면을 주로 시각적 아름다음<美>의 대상으로만 여겨왔다. 본고에서는 곡선과 곡면에는 아주 먼 원인류(原人類)부터 우리의 생존을 지켜주는 중요한 기능(機能/function)들이 함께 하고있음을 제시하고, 다시 그러한 기능을 물리적 역학구조의 시각에서 좁혀 보다 세밀히 관찰해 봄으로서 특히 곡선형태를 다루는 디자인의 근원에서 무엇이 중요한 것인가를 살펴보았다. 물론 여기에는 수학이나 화차 또는 생물학 등의 관점에 따라 자연현상을 여러 갈래로 분석하여 이들을 종합하는 것이 더욱 타당할것이나 다만 본고에서는 연구능력의 한계로 물체의 외부형상을 다루는 디자인에 적응될 수 있는 물리적 구조에만 주된 관심을 두기로 하였다. 결과적으로 자연에서 발생한 곡선·곡면의 물리적 구조현상을 디자인에 더욱 충실할 때 시각적으로도 더욱 아름답다는 사실을 재차 확인할 수 있었음이 본고의 작은 결실이라 할 수 있다.

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레오나르도 다 빈치와 J.N.L. 뒤랑의 그리드 사용법에 관한 비교 연구 (A Comparative Study on the Different Usage of the Grids between Leonardo da Vinci and J.N.L. Durand)

  • 황민혜
    • 예술인문사회 융합 멀티미디어 논문지
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    • 제7권8호
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    • pp.189-199
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    • 2017
  • 본 연구는 레오나르도 다 빈치와 J.N.L. 뒤랑이 건축 평면도를 설계하는 과정에 공통적으로 보이는 그리드 사용법을 비교함으로써, 그 차이를 밝혀내고 이를 통해 서양 건축사 내에서 이들의 위상을 재평가 하는데 목적이 있다. 표준화된 측정 도구가 없었던 시절에 보조선은 디자인을 하는 데 있어 필수불가결한 요소였으며, 이는 전적으로 건축가 개인의 사고방식과 디자인 편의에 의존해서 사용되었다. 이에 건축가들이 그려내는 보조선을 연구하는 것은 그 건축가가 지니고 있던 시대 의식과 사상, 철학, 과학과 수학 등이 관련된 인간의 인식체계를 연구하는데 상당히 타당성이 있는 도구라 여겨진다. 특히 디자인 분야에서의 그리드는 고대로부터 일반적으로 사용되어 왔던 보조선 중 하나이다. 그럼에도 불구하고 정작 건축 분야에서만큼은 레오나르도 다 빈치와 J.N.L. 뒤랑을 제외하고는 그리드 사용자가 드물다. 게다가 이들은 그 사용법에 있어서 상당한 차이점을 보이고 있다. 레오나르도 다 빈치의 그리드 규격은 동일한 것이 아니라, 선행해서 놓인 실의 가로 및 세로 규격에 맞추어 달라지고 있으며, 중심이 다른 그리드가 순차적으로 사용된다는 것이 특징적이다. 반면 J.N.L. 뒤랑의 그리드 중심은 항상 도면의 중심과 일치한다. 그리드의 모든 위치는 하나의 공통된 점을 중심으로 위상을 정할 수 있으며, 모두 동일한 규격을 전제하고 있다. 이에 본 연구에서는 레오나르도 다 빈치의 그리드를 '구상적', J.N.L. 뒤랑의 그리드를 '추상적'이라 구분하여 보았다.

멀티미디어 이동 통신에서 Hybrid Joint 주파수 재사용 구간을 이용한 동일 채널 간섭 억제 및 시스템 전송량 최대화 방법 (Co-Channel Interference Mitigation and System Throughput Maximization Using Hybrid Joint Reuse Partitioning in Multimedia Mobile Communications)

  • 김정수
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제18권5호
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    • pp.465-470
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    • 2007
  • 멀티미디어 이동 통신에서 동일 채널 간섭은 시스템의 성능을 저하시키는 중요한 요인이다. 본 논문에서는 이러한 동일 채널 간섭을 억제하고 시스템의 성능을 최대화하기 위하여 주파수 재사용 구간을 사용한다. 먼저 수학적 모델링을 통하여 주파수 재사용 구간을 적용한 시스템에서의 동일 채널 간섭량을 분석한다. 이를 바탕으로 시스템 전송량을 최대화 시킬 수 있는 주파수 재사용 구간을 결정한다. 마지막으로 분석 결과와 모의 실험 결과를 통하여 주파수 재사용 구간을 적용한 시스템이 동일 채널 간섭량을 줄이며 시스템 전송량을 최대화 시킬 수 있음을 보인다. 실험 결과를 통하여 셀의 트레픽 로드에 따라서 재사용 구간이 $0.7{\sim}0.8$의 구간에서 시스템 전송량이 최대화 되며, 셀룰러 시스템 디자인 변수로 이와 같은 결과를 이용하면 시스템 전송량을 최대화 할 수 있다.

웹기반 상호작용을 기반으로 한 초등수학과 합동학습 코스웨어 개발 및 적용 (The Development and Application of Elementary Mathematics Congruence Learning Courseware based on Web-based Interaction)

  • 최정용;한규정
    • 한국정보교육학회:학술대회논문집
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    • 한국정보교육학회 2007년도 하계학술대회
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    • pp.294-299
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    • 2007
  • 도형의 합동은 도형의 대칭이나 도형그리기를 배우는 데에 기본이 되며, 도형의 성질을 이해하고 모양을 그리는 능력을 기르게 할 수 있다. 도형의 합동을 공부해야 일상 생활에서 필요로 하는 디자인이나 아름다운 예술 작품에 대한 소양을 가질 수 있다. 하지만 합동 학습을 할 때에 개념을 형성하는데 드는 시간보다 종이를 자르고 도형의 본을 뜨는 행동과 같은 구체적 조작 시간이 많이 소요되기 때문에 학생들 간의 상호작용은 물론 교사와 학생들과의 상호작용 시간도 기대하기 어렵다. 따라서 본 연구에서는 초등학교 학생들에게 학습효과를 높일 수 있도록 상호작용 이론을 합동학습에 적용하여 학습자들이 합동의 개념을 쉽게 이해할 수 있도록 하였고 동시에 동시적 비동시적 의사소통이 가능한 웹상에서 실시하는 합동학습 코스웨어를 개발하고 적용하였다.

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