• 한국게임학회 논문지
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• 제10권6호
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• pp.157-168
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• 2010

게임 캐릭터와 객체들이 상호작용하는 지형은 가상세계를 구성하기 위한 필수 요소이다. 지형을 제작할 때 많은 갱신 작업과 시간이 들어가는 문제점이 발생한다. 본 논문에서는 실제 지형을 촬영한 데이터로부터 가상 공간의 3D 지형을 생성하기 위한 3D 지형 재구축 시스템을 제안한다. 제안시스템에서는 스테레오 카메라로 촬영하고, 레이져 스캐너로 실측한 3차원 지형 데이터를 기반으로 생성된 그리드 기반의 높이 맵(Height Map)과 로봇의 항법정보 중 z축과 x축 방향 벡터를 이용해 가상공간의 중심인 월드좌표계에 맞게 로테이션을 수행하여 축의 방향을 일치시키고, 로봇 중심의 좌표계에서 월드 좌표계로의 이동 벡터를 각 포인트에 더하여 최종적으로 월드좌표계에 맞게 변환한다. 이후 무방향성 그래프를 사용하여 지형 데이터를 관리하면서 가상공간에서 필요한 부분에만 동적으로 지형 메쉬를 생성한다. 이때 지형 데이터의 오류를 보정하여 메쉬를 올바르게 갱신한다. 실험에서는 제안 시스템이 지형 재구축을 완료할 때까지 일정한 주기로 FPS를 확인하고, 완성된 지형을 가시화하여 품질을 검토하였다. 지형의 전체 크기를 알 수 없거나, 실시간으로 지형의 크기가 변화하는 환경에서는, 제안된 시스템이 쿼드트리를 사용한 지형 관리보다 지형 크기가 작을 때 3배정도의 높은 FPS를 보이나, 지형이 아주 클 때는 평균 40% 정도 나은 실행 성능을 가진다. 최종적으로는, 실측한 지형의 모양을 그대로 유지하면서 가시화하고 있다. 본 연구에서 제안한 시스템을 이용하여 게임에 이용할 지형 데이터를 실시간으로 자동 생성하여 게임에 이용하거나, 실제 지형을 배경으로 필요한 영화의 CG 작업에 활용하는 등의 응용 방안을 고려해 볼 수 있다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2009년도 추계학술발표대회
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• pp.281-282
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• 2009

본 논문은 자료구조 알고리즘의 데이터 연산 흐름 과정을 3차원 애니메이션으로 가시화함으로서 학습자의 이해력을 실시간적으로 향상시켜줄 수 있는 3차원 시뮬레이터 시스템 개발에 관한 것이다. 알고리즘은 그 자체가 가지고 있는 난이도 때문에 의사 코드나 실제 코드로서는 이해하기가 어려울 뿐만 아니라 알고리즘의 특성을 파악하기 쉽지 않다는 문제점이 있다. 그러므로 본 논문은 이러한 문제점들을 개선하고 학습자들에게 이해력을 효율적으로 제공하기 위하여 3차원 가상공간에서 데이터 연산 과정을 애니메이션 기법을 사용하여 실시간으로 가시화할 수 있도록 하였다. 본 논문은 교육자와 학습자 모두에게 효율적인 멀티미디어식 교육 환경을 제공하여 자료구조 알고리즘에 대한 이해와 관심을 높이고 나아가서는 논리적이고 분석적인 사고방식을 키우는데 활용할 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국HCI학회:학술대회논문집
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• 한국HCI학회 2007년도 학술대회 1부
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• pp.661-666
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• 2007

최근들어 제품을 개발하는 과정 중, 디자이너와 개발자, 의사 결정권자들이 FEM, CFD 시뮬레이션 결과를 리뷰할 때에 가상현실기술을 도입하는 사례가 늘고 있다. 몰입감을 높여주는 가상현실환경은 모델에 대한 해석 결과물을 정확하고 효과적으로 분석할 수 있도록 돕는다. 데이터의 실제 크기와 같게 혹은 그보다 더 크고 자세한 이미지를 제공하는 가상현실 몰입환경은 사용자가 데스크탑 환경만을 사용할 때 경험할 수 없는 높은 사실감을 제공함으로써 사용자에게 시각적인 만족감을 줄 수 있다. 하지만 데스크탑 환경에 비해 해상도가 낮고, 어두운 곳에서 스테레오 안경이나 HMD(Head Mounted Display), Data glove등을 착용해야 하는 불편함과 멀미, 시각적인 피로, 방향감각 상실로 대표되는 가상멀미 등으로 인해 장시간 사용에 어려움이 있다. 데스트탑 환경에서의 데이터 리뷰는 고해상도 이미지 분석은 가능하지만, 입체감이 떨어지기 때문에 리뷰 데이터의 실제감이 떨어진다. 이와 같은 문제점들을 보완하기 위해서 본 논문에서는 데스크탑 환경과 가상현실 환경 간의 협업이 가능한 FEM/CFD 가시화 시스템을 제시한다. 본 시스템은 가상현실 몰입환경에서 해석 데이터를 단순히 가시화하는 것뿐만이 아니라, 데스크탑 시스템과 동일한 3D 인터페이스 구조를 제공한다. 따라서, 해석 결과 분석을 위한 동일한 post-processing 작업이 네트워크로 연결된 원격 공간의 사용자들이 사용하는 시스템들 사이에서 실시간으로 진행될 수 있다.

• 한국컴퓨터그래픽스학회논문지
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• 제24권1호
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• pp.9-16
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• 2018

본 논문에서는 광 회절 단층 촬영 (Optical Diffraction Tomography, ODT) 기법을 사용해 얻어진 세포 영상을 3차원 가상 공간에 시각적으로 표현하고 기존의 세포 영상들과의 일치감을 주는 색상 매핑 기술을 포함한 가시화 프레임 워크를 소개한다. 전체 볼륨을 구성하는 내부 구조에 대한 정보가 잘 알려져 있거나 명확하게 구분 가능한 인체의 장기 또는 산업 기기와 같은 기존의 볼륨 데이터와는 달리 세포 영상 데이터는 세포소기관들 간의 경계가 모호하거나 상황에 따라 형상의 변화가 다양하다는 특징을 가지고 있어, 세포의 형상에 대한 일관적인 시각 표현이 상대적으로 어렵다는 문제가 있다. 본 논문에서는 이를 해소하기 위해 세포의 3차원 형상을 실시간으로 렌더링 할 수 있는 가시화 기법을 제안한다. 제안하는 기법에서는 우선 세포의 3차원 형상을 나타내기 위해 볼륨 데이터의 가시화에서 널리 활용되고 있는 볼륨 렌더링 기법을 ODT 영상에 맞게 적용했으며, 빈 공간 교란 기법을 통한 렌더링 결과의 개선으로 세포내 구조의 연속성을 나타낼 수 있게 했다. 또한 다중 전이 함수에 대해 레이어 기반 독립 렌더링을 적용하는 것을 통해 다수의 세포내 구조를 하나의 화면에 표현하는 복합 가시화 기법을 제안했다. ODT 영상 및 염색 영상을 동시에 촬영 가능한 현미경으로부터 얻어진 세포 영상을 가시화 하는 것을 통해 제시된 가시화 기법의 유용성을 확인했다.

• 한국시뮬레이션학회:학술대회논문집
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• 한국시뮬레이션학회 2005년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.89-92
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• 2005

Each 3D visualization program has its own different structure as for the purpose. This paper describes the design and development of an on-line 3D core data visualization program, $RocDis^{TM}$, for the nuclear simulator. It is possible to analyze the inside of the core status including neutron flux, relative power, moderator and fuel temperature in 3D distribution. Some of other essential information, axial flux distribution etc. could also display in 2D graphs. This program would be design, tuning and training for the simulator core model.

• 한국컴퓨터그래픽스학회논문지
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• 제30권3호
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• pp.159-169
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• 2024

본 논문에서는 증강 현실 (AR) 기술과 사물 인터넷 (IoT) 기술을 융합하여 새로운 실시간 화재 모니터링 및 대피 내비게이션 시스템을 제안한다. 제안된 시스템은 건물 내에 설치된 IoT 온도 측정 디바이스를 통해 온도 데이터를 수집하고, 이를 IoT 플랫폼을 통해 MySQL 클라우드 데이터베이스에 자동으로 전송함으로써 실시간으로 정확한 데이터를 모니터링한다. 이후, 건축 정보 모델링 (BIM)을 통해 생성된 3D 건물 모델에 실시간 IoT 데이터를 가시화하고, AR 기술을 통해 현실 세계에 모델을 표현함으로써 직관적으로 화재 발생 위치를 파악할 수 있다. 또한, Vuforia 엔진의 Device Tracking 및 Area Targets 기능을 활용하여 사용자의 실시간 위치를 파악하고, 개선된 A* 알고리즘을 통해 여러 비상구 중 최적의 대피 경로를 찾는다. 본 논문에서는 다양한 가상 화재 시나리오를 기반으로 사용자 실험 평가를 진행하여 제안된 시스템의 실용성과 빠르고 안전한 대피 효과를 입증한다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2016년도 춘계학술발표대회
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• pp.486-489
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• 2016

가상현실 기반 훈련시스템은 3D 모델링 기법으로 개발되어 실시간 렌더링(Realtime Rendering)되는 훈련용 콘텐츠와 운동감 제공을 위한 모션플랫폼, 촉감 제공을 위한 햅틱장치 등 다양한 하드웨어를 이용하여 인간 감각에 대한 모의 체험환경을 제공함으로써 높은 훈련 몰입감을 제공한다. 훈련시스템의 구성요소 중 하드웨어들은 설계 성능을 바탕으로 정량적 시험평가로서 검증(Verification)과 확인(Validation)이 가능하나, 훈련환경에 대한 사실적 가시화가 요구되는 훈련용 콘텐츠는 시현을 위한 실시간 렌더링 성능 등의 정량적 시험평가 만으로 검증과 확인에 어려움이 많다. 본 연구에서는 일반 소프트웨어와 콘텐츠 소프트웨어 테스팅 요소 차이와 상용게임 콘텐츠와 훈련용 콘텐츠의 차이점을 분석하고, 훈련용 콘텐츠의 정량적 시험평가를 위한 명세서의 작성과 활용을 제안한다.

• 한국CDE학회논문집
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• 제16권3호
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• pp.227-235
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• 2011

Ship handling simulator should have capabilities of calculating ship motions (heave, pitch, and roll) at given sea state and displaying the calculated motions through a real-time 3D visualization system. Motion solver of a ship handling simulator generally calculates those motions in addition to position for an own ship, a main simulation target, but provides only position information for traffic ships. Therefore, it is required to simulate real-time traffic ship and buoy motions coupled with ocean waves in a ship handling simulator for the realistic visualization. In the paper, the authors propose a simple dynamics model by which ship and buoy motions are calculated with the input data of wave height and discuss a method for the implementation of a ship and buoy motions calculation module.

• 한국시뮬레이션학회:학술대회논문집
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• 한국시뮬레이션학회 1999년도 추계학술대회 논문집
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• pp.202-209
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• 1999

한국전력공사 전력연구원 로봇 원격제어기술과 가상현실기술을 접목하는 과정의 일환으로 로봇작업을 3-D 그래픽으로 시뮬레이션하는 연구를 수행하였다. 본 논문에서는 로봇언어를 이용하여 이동경로를 생성하고 이동된 로봇의 위치와 자세정보를 그래픽변수와 연결하여 가시화하는 일련의 과정을 다룬다. 개발된 시뮬레이션 패키지는 실시간으로 로봇의 움직임을 관찰하는 목적 이외에 로봇작업경로의 생성과 로봇설계 등의 엔지니어링 목적으로도 활용할 수 있는 기능을 갖추고 있다. 이 시스템은 사용자의 편이성과 로봇의 신뢰성 및 가격적인 면 등을 고려하여 팬티엄-II급 산업용 PC와 Windows NT로 구성되어 있고, 그래픽 툴로는 Microsoft가 멀티미디어용으로 개발한 DirectX를 활용하였다. DirectX는 다양한 예제 프로그램을 포함하고 있는 Software Design Tool을 제공하므로 소프트웨어 개발시간을 단축시키는 장점을 가지고 있다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제7권3호
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• pp.9-16
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• 2007

본 논문은 Isomap 알고리즘을 사용하여 다량의 고차원 얼굴 모션 데이터를 2차원 평면에 분포시키는 방법론과, 사용자가 이 공간을 항해하면서 원하는 표정들을 선택함으로써 실시간적으로 얼굴 표정 제어가 가능한 사용자 인터페이스 기법에 대하여 기술한다. Isomap 알고리즘은 세 단계의 과정으로 처리된다. 첫째, 각 표정 데이터의 인접표정을 정의하고, 둘째, 각 표정들 사이의 다양체 거리를 계산하여 표정공간을 구성한다. 표정공간의 생성은 임의의 두 표정간의 최단거리(다양체 거리)의 결정으로 귀결되고, 이를 위해 플로이드 알고리즘을 이용한다. 셋째, 다차원 표정공간을 가시화하기 위해서 다차원 스케일링을 사용하며, 2차원 평면에 투영시킨다. 인접표정을 정의하기 위한 최소 인접거리는 피어슨의 상관계수를 이용한다. 3차원 아바타의 얼굴 표정 제어는 사용자 인터페이스를 사용하여 2차원 공간을 항해하면서 실시간으로 제어한다.