움직임에 따른 변형을 실시간으로 처리하는 것은 가상 현실이나 게임 제작 분야에서 절실히 요구되고 있다. 반면에 캐릭터 등이 착용한 스커트나 바지 등과 같이, 복잡한 변형 특성을 가지는 옷감의 변혁은 캐릭터의 움직임에 따른 변형을 원하는 시간 내에 자연스럽게 생성하기가 쉽지 않다. 본 논문에서는 많은 수의 이산점을 필요로 하는 복잡한 변형을, 실시간적 처리를 고려하여 다단계로 시뮬레이션하는 방법을 제안한다. 제안하는 방법은 방향을 가진 표면 요소로 기본 frame을 구성하여 이들의 시뮬레이션 결과로 비교적 사실적인 표면 전체의 실루엣을 얻고, 이를 세분화시킴으로써 움직임에 따른 세부적인 변형을 생성한다. 기존의 시뮬레이션 중심의 계층적 방법과는 달리, 변형된 기본 프레임의 유한 요소간에 작용하는 움직임과 위상 관계를 기하학적으로 해석함으로써, 움직임에 따른 표면의 세부적인 모양을 얻어 낼 수 있다. 본 논문의 결과로 캐릭터의 돌발적인 움직임에도 안정적이면서 그럴 듯한 움직임을 생성하며, 움직임에 따른 자연스러운 모양을 실시간에 생성할 수 있다.
An effective nesting algorithm has been proposed to allocate the arbitrary shapes on one or several raw sheets by applying the well-known simulated annealing algorithm as the optimization technique. In this approach, both the shapes to be allocated and the raw sheets are represented as the grid-based models. This algorithm can accommodate every possible situations encountered in cutting apparel parts from the raw leather sheets. In other words, the usage of the internal hole of a shape for other small shapes, handling of the irregular boundaries and the interior defects of the raw sheets, and the simultaneous allocation on more than one raw sheets have been tackled on successfully in this study. Several computational experiments are presented to verify the robustness of the proposed algorithm.
빨래 건조대는 국내에서 빨래 건조를 위해 주로 사용되지만, 건조 알림 기능이 없어 빨래 건조기에 비하여 사용상의 불편함이 따른다. 본 연구에서는 다항회귀(polynomial regression) 기계학습 모델을 사용하여 빨래 건조시간 예측이 가능한 스마트 빨래 건조 알림 시스템을 제안하였다. 제안된 다항회귀 알고리즘은 빨래 건조대에 부착된 수분센서로부터 측정된 수분량 데이터로부터 옷감 종류에 따른 빨래 건조 시간을 예측하는데 선형회귀보다 높은 정확도를 보였다(면 97.5>95.3%, 합성섬유 94.8>92.8%).
본 논문에서는 의복의 2차원 패턴을 이용하여 3차원 의복 모델을 제작하고 생성된 3차원 의복을 3차원 인체 모델에 자동으로 착의하는 3차원 패션 디자인 시스템을 제안한다. 이 시스템에서는 먼저 2차원 격자의 코너 점을 이용하여 2차원 옷감 조각을 디자인한 다음에 2차원 옷감 조각들 사이에 재봉되어야 할 제약점들을 기술함으로써 3차원 의복을 디자인한다. 그 다음에는 3차원 인체 모델 파일과 3차원 의복을 읽어 들인 다음 질량-스프링 모델에 기반한 물리적 시뮬레이션에 의해 의복을 착용한 3차원 모델을 생성한다. 본 논문의 시스템은 사실적인 시뮬레이션을 위하여 인체 모델을 구성하는 삼각형과 의복을 구성하는 삼각형 사이의 충돌을 검사하고 반응 처리를 수행하였다. 인체를 구성하는 삼각형의 수가 매우 많으므로, 이러한 충돌 검사 및 반응 처리는 많은 시간을 필요로 한다. 이 문제를 해결하기 위하여 본 논문에서는 Octree 공간 분할 기법을 이용하여 충돌 검사 및 반응 처리 수를 줄였으며 수초 이내에 가상 인체 모델에 의복을 입힐 수 있었다.
가상 시뮬레이션을 이용한 의류 디자인 개발에서는 가상과 실제의 차이가 최소화되어야 한다. 가상 의상과 실제 의상의 유사성을 높이는 데에 가장 기본이 되는 작업은 의상 제작에 사용될 옷감의 물성을 최대한 유사하게 표현할 수 있는 시뮬레이션 파라미터를 찾는 것이다. 시뮬레이션 파라미터 최적화 절차에는 전문가의 수작업으로 이루어지는 튜닝 과정이 포함되는데, 이 작업은 높은 전문성과 많은 시간이 요구된다. 특히 조정된 시뮬레이션 파라미터를 적용한 결과를 다시 확인하기 위해 시뮬레이션을 반복적으로 실행할 때 많은 시간이 소요된다. 최근 이 문제를 해결하기 위해 파라미터 튜닝에 주로 사용되는 드레이프 테스트 시뮬레이션 결과를 빠르게 추정하는 인공신경망 학습 모델이 제안되었다. 하지만 기존 연구에서는 비교적 간단한 선형 강성 모델을 사용하였으며 드레이프 시뮬레이션 전체를 추정하는 대신 일부만 추정하고 나머지는 보간하는 방식을 사용하였다. 실제 의류 디자인 개발 과정에서는 주로 비선형 강성 모델이 적용된 시뮬레이터가 사용되지만, 이에 대한 연구는 아직 부족하다. 본 논문에서는 비선형 강성 모델을 대상으로 드레이프 시뮬레이션 결과를 추정하기 위한 새로운 학습 모델을 제안한다. 본 연구에서 제안된 학습 모델은 시뮬레이션 결과인 고해상도 메시 모델 전체를 추정한다. 제시하는 방법의 성능을 검증하기 위해 세 가지 드레이프 테스트 방식을 대상으로 실험을 진행하여 추정 정확도를 평가한다.
본 연구의 목적은 「Guiding Crieative Talent」의 저자이자 교수인 E.Pual Torrance에 의하여 제시된 디자인 기준(design criteria) 중에 3가지 디자인 기준을 선택하여, 스크린 프린팅기법에 의거, 일련의 디자인을 제작하는 것이다. 이 디자인 기준은 1958년, Torrance에 의하여 수행된 \"The Minnesota Tests of Creative Thinking\" 중 일부이다. 그는 \"창의적인 발상전개에 있어서 보다 더 주의를 요하는 것은 마지막 생산물(the products)이 아니라 그것의 과정(the process)인 것이다.\"라고 강조해 왔으며, 창의적 사고에 관한 개념을 제시해 왔다. 본 연구의 디자인은 그 창작의 착상의 모티브(motif)로써 연화문(蓮花紋)을 선택하여 다양한 디자인의 스크린 프린팅을 창작하였다. 12개의 디자인이 제작되었데, 그것은 Torrance에 의하여 제안된 약 20개의 기준(criteria) 가운데 저자가 디자인 착상에 있어서 최소한의 기본요소라 생각되어, 임의로 선택한 3가지 기준에 의하여 만들어졌다. :3가지 기준이란 1) 모티브(motif)의 수적증가(multiplication) 2) 모티브(motif)의 위치변화 3) 모티브(motif)의 모양변화이다. 전체적인 디자인과 테두리 디자인(border design)이 선택적으로 디자인 과정에 포함되었으며, 최종적으로 12개의 디자인이 선택, 1가지의 색채를 이용하여 스크린 프린팅에 의하여 제작되었다. 디자인 제작과정으로, Torrance의 각각의 디자인 기준에 의한 여러 장의 스케치를 그린 후, 그중 12개의 스케치를 임의로 선택하여 옷감위에 프린팅하였다. 디자인 제작 결과, 저자가 선택한 3개의 디자인 기준만으로도 다양한 수의 서로 다른 디자인 창작이 가능하였으며 본 연구에서는 1개의 디자인 기준을 선택 응용하였으나 보다 많은 디자인 기준을 선택하여 동시에 비교 연구하는 것도 필요하다고 본다. 그리고 1개 이상의 디자인 모티브(motif)를 함께 디자인 착상에 이용하는 것도 가능하다고 본다.
대부분의 유연전기소자는 플라스틱, 옷감, 종이와 같이 고온에 민감한 물질이기 때문에 열에 민감한 기판 위에 금속을 증착하고 패터닝할 수 있는 저온 공정의 개발이 필요하다. 최근 기존의 광식각과 진공증착 방법을 이용하지 않고 액상으로 금속 나노입자의 박막을 형성하고 선택적 레이저 소결을 이용하여 플라스틱에 열적손상을 최소화하고 고해상도의 금속 패터닝을 방법이 많은 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 논문에서는 본 연구실에서 활발히 수행중인 나노물질의 선택적 레이저소결법을 이용하여 유연 디스플레이와 유연태양전지와 같은 유연전기소자의 개발 동향에 대해 알아보고 앞으로의 발전방향에 대해 논의한다.
In this study, FVM (Finite Volume Method) which is one of the 2-dimensional numerical approach has been conducted to anticipate the temperature distribution between skin and clothes by the change of air temperature and fabric characteristics including fabric thickness. Several experimental works have been done to understand the thermal insulation effect (If fabrics on a human body by measuring the averaged temperature in the air layer between skin and clothes or by measuring the thermal resistance of fabrics. However, the formal method is inconvenient to measure the temperature distribution in the air layer to evaluate the insulation rate of the clothes on the skin because the real size of the clearance between skin and the clothes is too small to place the temperature sensor, and in the Tatter method the relationship between human body and the fabrics are ignored. However, the numerical method will be very effective and economical way to evaluate the insulation efficiency of clothes when the computational result is in the reliable range. As the result of this study, the temperature change in the sir layer between skin and clothes was linear to the fabric thickness and this result coincides with many previous experimental results. Moreover, it is possible to predict the optimum fabric thickness for the best thermal insulation in the air layer between skin and clothes.
본 논문에서는 측정된 양방향 반사 분포 함수(BRDF)와 같은 데이터 없이 사실적인 직물 표면 렌더링이 가능한 효율적인 방법을 제안한다. 제안된 기법은 광선 추적 기반의 오프라인 렌더러와 게임과 같은 실시간 응용에 모두 적용할 수 있다. 제안된 기법은 교호적(alternating) 이방성 반사와 변형된 미세면 분포 함수를 이용하여 직조 표면을 표현한다. 실에 대한 절차적 모델링은 직물의 표면을 효과적이며 효율적으로 표현할 수 있게 한다. 실험결과는 제안된 기법을 통해 상호작용적 응용에서도 다양한 직조물 표면을 사실적으로 렌더링할 수 있음을 보이고 있다.
최근 의생활에 있어서 가장 큰 변화는 쾌적성의 추구와 건강을 중심으로 한 기능성 소재에 대한 소비자들의 욕구가 증대된다는 것이다. 천연 섬유 중 모시는 통기성이 우수하고 감촉이 깔깔하여 고온 다습한 우리나라의 여름철 옷감으로 좋으므로 현대 의생활로의 도입이 요구되고 있다. 그동안 모시직물은 심미적인 욕구에도 잘 맞아 한국인의 정서에 좋은 이미지로 자리 잡고 있지만 수공예적 생산방식을 그대로 답습하고 있어 전통모시직물로는 많이 이용이 되어왔으나 현대 방적모시직물을 이용한 새로운 직물디자인 개발은 이루어지기 어려운 실정이었다. 그러나 최근 방적모시섬유에 대한 연구가 활발하게 진행되기 시작하면서 현대 방적모시직물의 생산이 가능하게 되었다. 따라서 본 연구에서는 원사의 특성과 제조공정 특성에 의해 미세한 감성촉감의 차이를 유발하기 좋은 폴리에스터를 경사로하고 방적모시와 라이오셀을 위사로 하여 현대 모시직물의 개발을 시도하였다. 모시의 소비를 증가시키고 현대인의 감성에 맞게 심미성을 향상시킬 수 있도록 직물문양을 디자인하였다. 직물의 복잡한 문양을 컴퓨터로 디자인하고 자동으로 제직이 가능하게 하는 시스템인 EAT 프로그램을 이용하여 자카드 직물 특유의 고급스러움을 살리며 공정과정에서의 실의 밀림 등을 고려하며 조직을 설계하였다. 설계된 직물은 제직 후 염색 가공하여 쿠션, 방석, 테이블 러너 등의 시제품으로 제작하여 고부가가치 모시제품의 개발가능성을 살펴보았다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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