최근 워크스테이션이나 오피스 설계에서 인간공학의 중요성이 대두되고 있으며 작업대 높이, 다리 여유공간, 시트 조절범위 등에 대한 인간공학 지침서가 있다. 그러나 이런 지침서가 일부 제 품의 디자인에는 적합하더라도, 많은 제품에서는 설계가 복잡하여 마네킨의 사용이 요구된다. 특히 초기 디자인의 개념과 설계의 개략적인 평가를 위해서는 마네킨의 사용이 필수적이며 특히 작업공간이 제한되거나 특수한 작업이 요구될 때는 더욱 사용성이 증대된다. 본 연구에서는 다양한 신체크기를 대표할 수 있는 마네킨을 구성하는 방법과 cad 마네킨을 모델링하였다. 우선 마네킨의 기본 구조와 형상을 결정하는데 필요한 25개 기본인체부위를 선정하고 인자분석을 통하여 이들부위의 크기를 대표할 수 있는 마네킨 그룹을 결정하였다. 또 각 마네킨 그룹별로 25개 기본 인체부위의 마네킨 설계치수를 도출하였으며 이들 값을 바탕으로 2차원 인체모형을 ANSYS로 모델링하였다.
3D 캐릭터 애니메이션은 영화, 광고, 게임, 사이버아이돌 등 다양한 엔터테인먼트 요소로 하여 영상산업에서 중요한 위치를 차지하고 있다. 기술적인 발달로 3D 캐릭터 애니메이션은 다양한 연출과 사실적인 표현이 가능하였지만 인체 해부학적 이해가 없이 캐릭터를 제작한다면 비례와 구조에 맞지 않은 캐릭터가 제작되어 진다. 인체 해부학은 신체구조를 해부학으로 분석하여 캐릭터 모델링 제작에 많은 도움을 주고, 캐릭터 애니메이션을 제작할 때도 신체 움직임이나 얼굴표정을 정밀하게 제작할 수 있는 기본 지식이라 할 수 있다. 이에 본고에서는 인체의 구조와 인체의 비례를 살펴보고 인체 해부학적 이해를 바탕으로 3D 캐릭터 모델링과 애니메이션 제작방법에 중점을 두었다.
본 연구에서는 수직 진동에 노출된 승객의 승차감을 정량적으로 분석하기 위해 점탄성 특성을 가진 시트에 기댄 인체의 동적 모델링을 제시한다. 시트 위 인체의 운동을 기술하기 위해 문헌에서 찾은 5자유도계 다물체 동역학 모델이 이용되었다. 철도차량 시트에 사용되는 점탄성 특성은 비선형 강성 특성과 시간 지연을 표현하는 컨볼루션 적분으로 수식화된다. 바닥 가진에 대한 전달함수를 분석 결과 시트의 비선형 특성으로 인해 입력 가진의 크기에 따라 전달함수는 변하는 것으로 나타났다. 측정된 철도차량의 바닥 가진을 이용하여 실제적인 인체 진동 특성을 분석한다. 주파수 가중치 자승평균치 값을 계산하고 시트 설계 파라미터가 이 주파수 가중치 자승평균치에 미치는 영향을 제시한다.
창의적인 표현 이전에 무엇을 인식(認識)해야 하는가! 쉽게 생각하는 캐릭터모델링과 셋업(STE-UP) 과정이 몇 가지 옵션(Option)에 의하여 생성되는 것은 아니다. 애니메이션 제작에 따른 캐릭터 설정 배경, 인체구조와 모델링과의 관계, 인체구조와 애니메이션의 연관성 등에 대한 인식의 이해를 통해야 한다. 이러한 인식 속에서 3D 캐릭터애니메이션셋업(SET-UP)을 위한 기초인식과 기술을 통하여 원칙적인 이해에 근거하여 효율적, 효과적인 3D애니메이션 제작을 하기 위한 몇 가지 제안(提案)을 한다.
현대 사회는 첨단 산업의 발전으로 공장내에서 발생되는 정전기를 적절히 제어하지 않으므로 여러 형태의 산업재해와 생산성 저하등의 장ㆍ재해로 인한 많은 피해가 발생되고 있다. 특히 정전기 방전 (Electrostatic Discharge)(1) 중에서 인체의 대전으로 인한 방전 현상은 다른 물체의 대전으로 인한 정전기 방전 문제보다 더 심각하게 취급하여 이에 대한 정량적 해석 및 그 위험성을 올바르게 인식하는 것이 필요하다. 본 논문에서는 대전 인체와 근접 물체간의 방전 현상을 규명하기 위하여 인체와 근접물체의 정전 용량을 측정하여 이와 동일한 정전 용량을 가지는 구로 모델링한 two-body 문제로 정전기 현상을 해석하고자 한다. (중략)
본 논문에서는 인체의 전자파 해석을 위해 유한 차분 시간 영역법(FDTD: Finite-Difference Time-Domain)에 적합한 분산 모델링을 제안한다. 주파수에 따라 전기적 특성이 변하는 인체의 분산 특성을 정확하고 효율적으로 모델링을 하기 위해 상대 유전율을 2차 복소수 분수 함수식(QCRF: Quadratic Complex Rational Function)으로 표현하였다. WLSM(Weight Least Square Method) 기반의 복소수 커브 피팅법을 적용하여 인체 조직에 대한 QCRF 계수들을 추출하였으며, QCRF 분산 모델을 FDTD에 적용하는 방법을 논의하였다. 본 논문에서 제안한 QCRF 기반의 인체 분산 모델이 Gabriel의 측정 데이터와 일치하며, FDTD 적용시 Cole-Cole 분산 모델보다 계산 효율이 뛰어남을 확인하였다. 단일 주파수와 광대역 주파수 신호를 입력원으로 한 모의 실험을 통하여 QCRF 기반의 FDTD 분산 알고리즘의 검증 및 분석을 마무리하였다.
인간과 컴퓨터의 상호작용이 관심분야로 대두되면서 인체를 검출하고 추적하는 기술들에 관한 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 논문에서는 단일카메라의 입력으로 인체의 비율을 이용하여 인체 부위를 연결하는 조인트를 자동으로 검출하고 객체를 추적하는 알고리즘을 제안한다. 제안방법은 입력영상과 배경영상의 회색조 영상과 색상 영상의 차영상을 구한 후 그 결과를 결합하여 배경과 전경을 분리하고 객체를 추출한다. 또한 얼굴길이와 인체 각 영역의 측정값을 이용하여 인체 비율을 모델링하고 추출된 객체 실루엣의 코너점과 모델링된 비율을 이용해 객체의 조인트를 자동으로 추출한다. 추출된 조인트의 움직임을 블록매칭 기법으로 객체의 움직임을 추적한다. 제안방법을 카메라로 입력되는 실험동영상에 적용한 결과 인체의 실루엣과 조인트를 자동 검출하며 추출된 조인트 또한 효율적으로 추적되었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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