컴퓨터 그래픽스 기술의 발전과 더불어 인체의 움직임을 사실적으로 구현하기 위한 연구가 활발하게 진행되고 있다. 본 논문에서는 인체의 동력학적 특성을 고려한 실시간 애니메이션이 가능하도록 인체를 모델링하였다. 인체의 동력학적 특성을 해석하기 위하여 인체를 16 자유도를 갖는 강체(rigid body)로 가정하였으며 Branch 형태의 복잡한 기구학적 형상을 가진 인체를 5개의 단순한 형태의 기구학적 연결체로 분할 하여 모델링을 수행하였다. 이러한 동력학 모델은 단순히 기구학 만을 이용하는 경우보다 사실적이면서도 실시간으로 애니메이션이 가능하다. 이와 같이 동력학적 모델을 사용하여 애니메이션을 수행할 경우 부가적인 장비를 사용하지 않고도 다양한 형태의 인간 움직임을 사실적으로 모사할 수 있다.
3차원 어패럴 캐드 시스템은 의복 생산 공정의 자동화를 위해 꾸준히 연구되고 있다. 이러한 어패럴 캐드 시스템의 주요한 목표 중의 하나가 소량 주문 생산에의 대응이다. 그런데 인체의 형태는 매우 다양하므로 개개인의 인체 형태에 대응하는 적합한 의복 디자인을 위해서는 먼저 정확한 인체 형태의 정확한 계측이 필요하다. 인체 데이터의 3차원적인 제품들인 계측은 그동안 많은 연구가 이루어져 상업화된 제품도 다수 출시되었다. (중략)
복식은 조형예술의 한 분야로 인간이 착용함으로써 생명력이 있는 형태를 이루고 인체를 기준으로 하는 입체성을 지닌 공간 조형이다. 그러므로 '옷을 입는다' 라는 단순한 차원을 넘어 인체의 움직임에 의해 나타나는 동감(動感)에 따라 입체적 형태를 이루는 조형성이 복식 디자인의 중요한 요소를 이루게 되었다. 이에 본 연구는 단순한 구조이면서도 인체의 동작과 착장 법에 의해 풍부한 공간감을 살릴 수 있는 관두의를 이론적으로 고찰하였다. 또한 간결하고 현대적인 특징을 지닌 기하학적 도형의 복합 형태 모티브로 한 관두의 형식의 복식 디자인을 연구하였다. 본 연구의 목적은 평면 패턴이 인체에 입혀졌을 때 형성되는 평면성과 입체성의 조화를 추구하며, 착장 법에 의한 기하학적인 면의 자연스러운 분할과 미묘한 색채 및 형태의 구성을 시도하여 보다 더 현대적이며 다양한 가변성(可變性)을 지닌 조형의상을 연구하는데 있다. 작품은 관두의 형식의 T자구조를 토대로 패턴을 구성하여 인체에 직접 입혀 형성되는 조형적 형태를 실험을 통해 실물 작품으로 제작하였다.
본 논문은인간-컴퓨터 인터페이스, 가상현실의 의학 응용, 환자의 원격 모니터링과 같은 실시간 응용 분야에 적합한 인체 운동의 시각적 해석 알고리즘 (visual analyzer algorithm)을 제안한다. 본 알고리즘을 사용할 때의 비용을 줄이기 위해서, 단수의 카메라를 사용하도록 설계한다. 그리고 제안한 알고리즘을 좀 더 편리하게 사용할 수 있도록 하기 위해서 광학적 표시자의 사용을 피한다. 제안하는 알고리즘이 실시간 사용에 편리하도록 하기 위해서, 폐쇄적 형태가 되도록 설계한다. 폐쇄적 형태의 알고리즘을 설계하기 위해서, 인체의 각 관절을 기존의 3차원 관절 모델 대신 어떤 형태의 근사화도 사용하지 않고도 2차원 관절 모델로 공식화하는 아이디어를 제안한다. 그리고 이 폐쇄적 형태의 알고리즘이 높은 정확도를 갖게 하기 위해서, 계산 알고리즘을 최적화 문제로 공식화한다. 이렇게 해서 설계된 알고리즘을 인체의 각 관절에 차례대로 적용한다.
한국 전통 의상인 한복 치마의 형태는 천의 특성에 크게 좌우된다. 이에 본 연구에서는 직물의 물성과 착장시 한복 치마 형태의 관계를 규명하고자, 8가지 직물을 선택하여 물성을 측정하고, 비접촉 3차원 인체계측시스템을 이용하여 , 치마 착장시의 5개 수평단면, 2개 수직단면을 작성하였다. 수직 단면에서는 실루엣을 나타내는 각도, 수평단면에서는 단면의 부피감과 드레이프의 형태를 나타내는 노드 간격, 거리, 각도를 측정하였다. 첫째, 경연도, 신장률, 실 두께, 직물 무게의 직물물성요인에 따라 실험 직물은 4집단으로 분류되었다. 둘째, 직물의 물성과 노드의 형태의 관계를 살펴본 결과, 직물이 뻣뻣하고 가벼울수록, 치마윗부분의 각도가 커지며 , 부드럽고, 신축성 이 있고, 무겁고, 두꺼운 실로 짜여지면, 튜블러 형태 의 실루엣을 나타내었다. 셋째 , 수직 단면도상 치마 위쪽과 아래쪽의 퍼짐각도 및 수평단면상의 둘레, 노드간의 거리, 가장 긴 파고와 같은 단면 계측치는 직물물성에 따라 추정 이 가능한 것으로 나타났다.
인체통신 기술은 유선통신 기술에서와 같이 기기들 간의 연결을 위한 다양한 형태의 케이블이 필요하지 않으므로 기존 유선통신 기술에 비해 편리한 우월성을 가진다. 그렇지만 보안성과 신뢰성은 유선통신의 장점을 넘을 수는 없을 것이다. 무선통신 기술은 초기 네트워크를 구성하기 위하여 서로 복잡하게 주고 받는 절차단계가 필요한 반면, 인체통신 기술은 사용자의 간단한 접촉만으로 통신이 서로 이루어지기 때문에 보다 더 간편하게 연결되며, 사용자 중심의 서비스를 용이하게 제공할 수 있다. 본고는 최근의 인체통신 기술의 기술 동향과 시장 전망 및 표준화 동향을 살펴보고자 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)
최근 실시간 가상 인물 애니메이션 시스템이 활발하게 보급되면서 피부모양을 자연스럽게 유지하면서도 고속으로 동작할 수 있는 인체 변형 방법이 요구되고 있다. 본 논문은 가상 인물을 구성하는 메쉬의 정점들을 회전 연산만으로 이동시켜 실시간에 인체를 변형하는 모델을 제안한다. 인체 변형의 처리과정으로 드로니 삼각화를 이용하여 각 정점의 회전 기준이 될 관절을 찾는 방법을 제시하고, 사원수 형태로 입력된 동작을 회전축의 방향에 따라 분해한 후 각 정점에 차등적으로 적용하여 피부를 자연스럽게 변형할 수 있음을 보인다.
인체의 운동은 많은 수의 자유도를 지닌 조인트(JOINT)와 링(LINK)의 복잡한 운동으로 표현될 수 있다. 이들 링크(LINK)의 회전 운동은 SINE, COSINE 자승 형태의 비선형 운동으로 이루어져있으나, 최근 PERSONAL COMPUTER의 발달로 복잡한 인체 운동의 수학적 모델에 대한 동력학적 DATA 계산이 가능해졌다. 본 연구에서는 5개의 링크(LINK)로 연결된 인체 움직임에 있어 링크(LINK)의 절대 운동(ABSOLUTE MOTION) 및 상대운동(RELATIVE MOTION)을 고려한 PLAGENHOEF의 운동 모델을 PERSONAL COMPUTER를 이용하여 인체 움직임의 동력학적 DATA를 얻을 수 있도록 BASIC 언어로 프로그램을 제기하였다.
인체에 진동이 미치는 영향에 대해 대략적으로 기술하였는데, 아직 이 분야 는 한국에서 많이 개발되어 있지 않음을 느낀다. 멀지 않은 미래에는 아침은 서울에 서 점심은 미국에서 먹을 수 있는 비행기가 나온다 하고, 길도 없는 들에서 75km/h 이상의 속도를 갖은 탱크는 이미 사용되고 있다. 문제는 이러한 기계들의 제작에 의한 한계가 아니라 이러한 기계에 들어가서 견뎌야할 인간의 한계에 의한 기계제작의 한계가 오리라 생각된다. 인간의 진동에 대한 심리적 영향과 초음파나 초 저음파의 영향, 소음형태의 진동에 대한 영향, 등이 좀 더 많이 연구되어야 한다는 생각이다. 아울러 진동을 부정적인 방향으로만 생각하여 이제까지는 진동의 방지나 인체에 미치는 해를 주로 연구하여 왔으나 긍정적 이용에도 눈을 돌려 인체에 미치는 유익 한 영향과 유익한 진동의 발생도 연구되어야 할 때가 아니가 생각한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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