• 한국컴퓨터그래픽스학회논문지
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• 제10권3호
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• pp.28-33
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• 2004

본 논문에서는 자유곡면 간의 교차곡선이 갖는 위상 구조를 분석하는 방법을 제시하며, 또한 이를 이용하여 교차곡선을 효율적이고 안정적으로 계산하는 알고리즘을 제안한다. 자유곡면 간의 교차곡선 계산은 현재까지 난문제로 알려져 있으며, 그러한 가장 큰 원인 중의 하나로서 교차곡선의 위상 구조를 분석하기 어렵다는 점을 들 수 있다. 본 논문에서는 입력으로 주어지는 자유곡면 중의 하나가 매개변수 곡면 F(u, v) 이라는 가정 하에 음함수 곡면 g(x, y, z) = 0 과의 교차곡선, 그리고 또 다른 매개변수 곡면 G(s, t)와의 교차곡선 계산방법을 제시한다. 교차곡선은 uv-평면 상의 평면 곡선으로 고려되며, 이 평면곡선에서 u-방향에 대한 극점(critical point)을 먼저 계산한 뒤 이를 이용하여 위상구조를 분석한다. 또한, 분석된 위상구조를 기반으로 전체 교차곡선을 추적(tracing)하는 알고리즘을 제시한다.

• 한국컴퓨터그래픽스학회논문지
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• 제25권3호
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• pp.93-103
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• 2019

3차원상의 자유곡면에 대한 효율적인 기하 연산을 지원하기 위한 새로운 공간자료구조로서 토러스 패치 기반 정밀 근사를 이용한 자유곡면의 기하학적 처리 기법을 소개한다. 토러스는 곡률이 양이나 음인 경우뿐만 아니라, 0인 부분도 있으므로 자유곡면의 볼록, 오목 여부에 상관없이 곡면을 정밀하게 근사할 수 있다. 전통적인 기법과 달리 토러스 패치는 자유곡면의 법벡터 방향까지 쉽게 모델링할 수 있고, 토러스의 오프셋은 다시 토러스가 되므로 다양한 기하 연산의 가속화를 지원할 수 있다. 자유곡면과 이를 근사하는 토러스 패치 집합 사이의 양방향 하우스도르프 거 리의 상한을 계산하여 토러스 패치를 이용하여 자유곡면을 높은 정밀도로 근사할 수 있음을 보였다. 이 기법을 이용하여 두 자유곡면의 교차곡선 계산과 자유곡면의 오프셋 곡면 생성을 쉽게 처리할 수 있음을 보였다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 1993년도 추계학술대회 논문집
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• pp.47-51
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• 1993

볼랜딩 하는 것은 모든제품의 다양한 형상을 얻어내는데 필수적이라 할 수 있다. 여기에서는 볼랜딩하는 방법에 있어서 형상의 변화가 쉽고 간결하게 할 수 있는 새로운 방법으로서 교차곡선을 구한 후 교차곡선을 따라가며 꼬이지 않는 평면을 설정하여 작업자에 의하여 주어지는 반경과 조정점의 위치를 조정하는 방법으로 볼랜딩하는 방법을 제시한다. 본 논문에서는 자유곡면과 자유곡면의 볼렌딩,자유곡면과 다면체곡면의 볼랜딩하는 방법을 제시한다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 1991년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.284-289
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• 1991

3차원 자유곡면을 볼엔드밀을 사용하여 금형가공을 할 경우, 가공면에는 공구경로에 따른 흔적과 NC공작기계의 직선보간시 발생되는 가공오차에 의하여 공작물 상에 가공오차가 필연적으로 발생되게 된다. 따라서 공작기계상에 서 금형가공을 수행한 후에는 가공오차를 제거하고 금형의 표면을 매끄럽게 하기위하여 연마작업이 픽수적으로 요구 되고있다. 본 연구에서는 3차원 자유곡면으로 이루어진 금형의 연마가공에 로봇을 도입하고, 이를 위한 로봇 작업단의 경로 제어시비전문가라 할지라도 CAM시스템으로 부터 금형 가공용 NC공작기계의 공구경로데이타(Cutter Location Data)를 받으면 자유곡면을 모형화한 후 자유곡면의 법선벡터와 연마로봇 작업단의 위치벡터를 자동으로 생성하고, 그에 따른 로봇의 작업명령을 자동으로 생성할 수 있는 CAMPoli 오프라인 로봇 프로그래밍 시스템을 개발하였다. CAMPoli시스템은 마이크로소프트사의 WINDOWS/386 오퍼레이팅 시스템을 이용하여 IBM-PC/386 상에서 개발되었으며 그주요한 내용들은 다음과 같다. i) CAM시스템으로 부터 입력된 CL-데이타로부터 연마면에 대한 자유곡면을 생성하고, ii) 연마공정의 데이타베이스에 기초한 연마면수의 지정 및 변경을 수행하고, iii) 자유곡면 연마를 위한 로봇 작업단의 위치벡터와 법선벡터를 계산하고, iv) 기존의 로봇언어를 이용한 오프라인 소스프로그램(Source Program)을 생성 및 그래픽 시뮬레이션 하는 과정으로 구축되었다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 1992년도 추계학술대회 논문집
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• pp.330-334
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• 1992

현재 제품의 보다 향상된 의장성과 기능성을 위해서 정밀한 자유곡면 형상의 제품에 대한 수요가 증가함에 따라 자유곡면 형상 제품의 효율적이고 정밀한 설계 및 가공과 함께 제품에 대한 수치 검사가 더욱 중요해지고 있다. 이러한 자유곡면 형상 제품의 예로는 금형, 헬리콥터 프로펠러, 비행기 날개 등이 있다. 이러한 제품의 설계 및 가공을 위해서 많은 CAD/CAM 시스템이 개발되었다. 수치 검사 분야에서는 기하학적으로 복잡한 제품에 대한 정밀하고 효율적인 검사를 위해서, 3차원 좌표측정기을 포함한 컴퓨터의 구동의 수치 검사 장비가 개발되고, 그러한 장비를 이용한 CAI 시스템사용이 다양한 분야에서 점차 증가하고 있다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2003년도 가을 학술발표논문집 Vol.30 No.2 (2)
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• pp.676-678
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• 2003

본 논문은 이산 복사조도-곡률 척도를 이용하여 간략화된 자유곡면을 스무딩하는 알고리즘을 제안한다. 이산 복사조도-곡률이란 형상의 기하학 조건인 이산 곡률뿐만 아니라 렌더링을 위해 설정된 라이팅 조건인 복사조도를 고려한 이산 척도이다. 즉 광원과 정점 사이에서 계산된 복사조도값과 메쉬 곡면의 이산 표면에서 정의되는 이산곡률값을 이용하여 각 점정의 가중치를 계산하고, 이를 기반으로 간략화된 분할곡면의 형상을 스무딩한다. 결국 제안된 이산 복사조도-곡률 척도를 고려한 스무딩 알고리즘으로 간략화된 메쉬 곡면의 형상과 렌더링 결과를 향상시키고자 한다.

• 대한조선학회논문집
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• 제37권2호
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• pp.109-117
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• 2000

선형개발을 위해서는 다양한 많은 모형이 필요하며, 자유곡면으로 구성된 여러 가지 선체형상을 완전히 수작업으로 제작하기에는 어렵고, 많은 오차를 내포한다. 고가의 모형삭성기를 대체할 수 있는 자유곡면 가공기계 개발의 초기단계로서 선체형상을 위한 자유곡면 모델링 및 모형 자동 가공 CAD/CAM시스템을 개발 제작하고자 한다. 본 논문에서는 선체형상을 기존의 방법과는 달리 자료점을 조정점으로 가정하는 방법을 사용하는 NURBS로 정의하였고, 정의된 선체형상을 부드러운 3차원 곡면으로 가시화하였다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 1991년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.356-362
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• 1991

자동차, 항공기, 선박등과 같은 산업제품과 전화기, TV브라운관과 같은 가전제품, 심미적 기능을 갖는 제품등과 같은 일상용품등은 많은 부분이 자유곡면(sculptured surface)으로 이루어져 있다. 이러한 해석적으로 정의 하기 어려운 제품 또는 그것을 생산하는데필요한 금형을 가공하는데 있어서 기존에는 석고 모형이나 목형을 이용한 모방 절삭을 하였다. 그러나 근래에는 자유곡면으로이루어진 제품을 설계하고 가공하는데 있어서 CAD/CAM system을 이용하고 있다. 제품의 곡면을 표현하거나 이들을 NC가공하기 위해서는 곡면을 나타내는 형상 정보가 필요 하고 이들 형상정보로 곡면모델링을 하여공구 경로를 구한다. 그러므로 이들 형상정보를 허용한도내에서 적절히 정하여 실제형상에 가까운 곡면을 형성하여야 한다. CAD/CAM 기술의 발달에 따라 다양한 형태의 곡면을 형성하는 기능을 가진 system이 많이 출현되었고 점토, 석고 또는 나무등으로 만든 physical model로 부터 얻어진 형상정보에 의해 surface fitting을 함으로서 자유곡면을 표현하는 방법이 많이 사용되고 있다. 어떠한 곡면을 표현할때는 곡면의 특성을 잘 표현하면서 전체적으로 smooth 한 것이 바람직하다. 그러므로 곡면의 형태를 설계자가 쉽게 이해할 수 있고 적은 수의 patch로도 복잡한 형상을 나타내야 하며 또한 국부적으로 수정이 용이하여야한다. 본 논문에서는 자유곡면을 나타낼 수 있는 수학적 표현 방법에 관하여 논하고, 해석적 곡면으로 부터 형상정보를 얻어 곡면 모델링을 한 후의 Ferguson곡면, UBS와 NUBS의 차이점을 분석하고, 이들 곡면과 해석적 곡면으로부터 얻은 실제곡면과의 오차를 측정하여 실제형상에 가까운 모델링 곡면을 찾고자 하였다.. 라. MCl(M:K$^{+}$, $Na^{+}$, NH$_{4}$$^{+}$ 및 H$^{+}$) 수용액 메디움에서의 Cd(II), Mg(II) 및 Zn(II)의 Dowex 1-X8, Cl$^{-}$ 수지에 대한 흡착은 역시 어떤 메디움에서도 Cd(II) 흡착이 제일 크며, 다음이 Zn(II) 이고 착이온을 형성않는 Mg(II)이 제일 작았다. 한편 메디움 종류별 D값의 크기순위는 H$^{+}$>K$^{+}$> $Na^{+}$>NH$_{4}$$^{+}$이였다. 메디움의 종류에 따라 D값의 차이가 나는 것은 금속이온의 착이온 형성과 금속이온의 용액내에서의 이온종의 상태와 관련이 있다고 생각된다. 마. MCl(M:K$^{+}$, $Na^{+}$, NH$_{4}$$^{+}$ 및 H$^{+}$)과 MNO$_{3}$ 용리액에 의한 Cd(II), Mg(II) 및 Zn(II)의 용리는 예상한 바와 같이 MCl에서 작은 Dv 값을 갖는데, 이것은 CdCl$_{4}$$^{2-}$ 착이온을 형성하거나 ZnCl$_{4}$$^{2-}$ , ZnCl$_{3}$$^{-}$같은 이온과 MgCl$^{+}$, MgCl$_{2}$같은 이온종을 형성하기 때문인것 같다. 한편 어떠한 용리액에서던지 N

• 한국컴퓨터그래픽스학회논문지
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• 제6권4호
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• pp.29-34
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• 2000

이 논문에서는 평행이동곡면 (surface of extrusion) 과 임의의 자유곡면 사이의 교차곡선의 구조를 분석하고 이를 계산하는 방법에 대해 설명한다. 평행이동곡면의 이동방향에 대하여 다른 곡면의 윤곽곡선 (silhouette curve) 을 구하고, 이를 평행이동곡면의 기준곡선과 교차시킴으로써 교차곡선의 구조를 분석한다. 또한, 교차곡선이 존재하는 범위와 특이점을 구함으로써 교차곡선 전체를 안정적이고 효율적으로 계산하는 알고리즘을 제시한다.

• 한국융합학회논문지
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• 제7권5호
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• pp.175-180
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• 2016

광기전공학 기술이 융합된 광학계의 발달은 광학계를 구성하는 부품의 표면이 비구면 또는 자유곡면으로 진화하고 있다. 본 논문에서는 광학식 자유곡면의 국부영역으로부터 직교하는 2방향의 곡률을 정의하여 전체 형상을 복원하는 알고리즘을 제안하였다. 8.4 m 자유곡면 형상을 가진 반사거울에 구현된 알고리즘을 적용한 결과 형상 복원 최대오차 0.065 nm, 평균제곱근 오차 0.013 nm로 복원됨을 확인하였다. 프루브의 위치오차 발생에 대한 노이즈 민감도를 해석한 결과, 2 mm 오차에 대해서도 형상복원 최대오차 30 nm, 제곱평균제곱근 오차 8.7 nm로 위치 오차에 매우 둔감한 알고리즘임을 확인하였다.