By comparing the development history of rectangular coordinate system in Cartography and Mathematics, we assert in this manuscript that the rectangular coordinate system is not so much related to analytic geometry but comes from the space perceiving ability inherent in human beings. We arrived at this conclusion by the followings: First, although the Cartography have much influenced to various area of Mathematics such as trigonometry, logarithm, Geometry, Calculus, Statistics, and so on, which were developed or progressed around the advent of analytic geometry, the mathematical coordinate system itself had not been completely developed in using the origin or negative axis until 100 years and more had passed since Descartes' publication. Second, almost mathematicians who contributed to the invention of rectangular coordinate system had not focused their studying on rectangular coordinate system instead they used it freely on solving mathematical problem.
Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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2019.05a
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pp.195-195
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2019
최근 센싱 기술과 정보화의 영향으로 하천에서 발생하는 다양한 정보들이 디지털화되어 저장되고 있으며, 이를 효율적으로 저장하고 관리하고자 하는 연구가 수행되고 있다. 특히, 과거에는 점, 선, 면으로 구성된 자료 위주로 구성되어 있어 수집된 자료를 주제별로 관리하는 레이어 형식으로 저장하여 자료를 표출하기 위한 목적으로 설계되었지만, 최근에는 영상자료, 시계열자료 등 기존의 자료와 다른 비구조적 형태의 자료가 발생함에 따라 하천 네트워크를 기반으로 한 하천공간정보를 관계형 구조로 설계하고 있다. 하천의 경우, 각 하천공간정보가 가지는 고유의 값을 활용하여 인접한 하천 네트워크를 구성하는 하천의 중심선 혹은 최심선을 기준으로 하천공간정보들을 관계성을 부여한다. 하지만 이러한 관계성은 자료의 저장, 관리, 제공에는 유리한 측면이 있지만 기하학적인 고려가 없기 때문에 공간정보로서 활용하기에는 한계가 존재한다. 쉽게 설명하면, 1차원 점에 해당하는 공간좌표는 가장 가까운 하천 네트워크를 대상으로 관계성 부여가 가능하지만, 2차원 선과 3차원 면에 해당하는 도형을 대표하는 위치가 공간적으로 많기 때문이다. 본 연구에서는 하천 네트워크 기반 공간정보가 관계성을 부여하되 하천공간정보가 가지는 기하하적 구조를 반영하기 위해 하천 네트워크를 중심으로 한 곡선좌표계 부여 방법을 제시하고자 한다. 하천은 실제로 연속적으로 변화하며, 곡선으로 이루어져 있기 때문에 공간적으로 직교좌표계를 활용하기 보다는 곡선좌표계를 활용하는 것이 더 적합한 것으로 알려져 있다. 실제로 많은 수치해석 모형에서는 곡선좌표계를 고려하여 수치해석을 수행하고 있으며, 도로나 교통 분야의 공간정보에서도 공간적 고려를 위해 곡선좌표계를 활용하는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 하천 중심선 혹은 최심선을 기준으로 흐름방향 거리를 S, 횡방향 거리를 N으로 설정하여 곡선좌표계를 정의하였으며, 직교좌표계와 곡선좌표계간의 좌표변환을 위해 이차원 변환방법인 투영변환을 활용하였다. 본 연구에서 제시된 방법을 활용할 경우, 하천 네트워크 기반 공간정보가 자료 간의 관계성을 유지하며, 기하하적 고려가 될 것으로 사료된다.
덕트유동에서 재료입자의 변형은 그 입자의 초기위치와 방향에 의존한다. 이러한 변 형과정을 이해하기 위하여 변형구배텐서를 덕트 전단면에 걸쳐 초기위치와 시간의 함수로 계산할수 있어야한다. 따라서 본 논문은 입자궤적 궤도에 접하는 직교좌표계를 선택하여 3 차원 덕트유동에서의 변형구배텐서를 덕트 전단면에 걸처 초기위치와 시간의 함수로 계산할 수 있어야한다. 따라서 본 논문은 입자궤적 궤도에 접하는 직교좌표계를 선택하여 3차원 덕 트 유동에서의 변형구배텐서를 효과적으로 계산할수 있는 간단한 방법을 제안한다. 이러한 특수 좌표계로부터 구해진 변형구배텐서가 덕트유동에서의 변형척도를 이해하는데에 매우 중요함을 알수 있었다.
The Dual Contouring method has an advantage over the primal polygonization methods like the Marching Cube method in terms of better expression of sharp features. In this paper, the Dual Contouring method is implemented in Spherical coordinates, not the Cartesian ones to examine some characteristics. For this purpose, our octree is defined in Spherical coordinates, which is called "S-Octree". Among some characteristics, the proposed Dual Contouring method in the S-Octree tends to produce less vertices at the same octree level. In particular, for any surface models close to surface sphere, the generated mesh surfaces are smoother and more detailed than those of the Cartesian Dual Contouring approach for specific applications including mesh compression where available geometric information is quite limited.
직교좌표의 중요성과 극좌표의 이용을 알리고, 포물선좌표의 정의와 타원좌표의 정의를 소개하고 또 타원좌표를 이용하여 그래프를 그려본다. 타원좌표를 이용한 그래프 그리기를 통해 수학에 대한 흥미와 즐거움을 학생들에게 느끼도록 한다. 다양한 좌표계를 이용한 그래프 그리기를 비교해보고 매개변수로 표현된 방정식의 그래프 그리기에 대해 여러 가지 좌표계에 대한 유용성을 알아본다. Mathematica를 이용하여 여러 가지 좌표계에서 관심있는 곡선의 방정식을 만들어보고 그래프를 그려보며 유용한 좌표계에 대해 알아본다.
Transactions of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering
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v.12
no.12
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pp.970-978
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2002
The differential equations governing free vibrations of the elastic arches with unsymmetric axis are derived in Cartesian coordinates rather than in polar coordinates. in which the effect of rotatory inertia is included. Frequencies and mode shapes are computed numerically for parabolic arches with both clamped ends and both hinged ends. Comparisons of natural frequencies between this study and SAP 2000 are made to validate theories and numerical methods developed herein. The convergent efficiency is highly improved under the newly derived differential equations in Cartesian coordinates. The lowest four natural frequency parameters are reported, with and without the rotatory inertia, as functions of three non-dimensional system parameters the rise to chord length ratio. the span length to chord length ratio, and the slenderness ratio. Also typical mode shapes of vibrating arches are presented.
Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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2006.05a
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pp.402-407
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2006
본 연구는 곡선좌표계에서 유한차분기법(finite difference method)을 이용하여 2차원 흐름이 모의가능한 수치모형을 개발하는 것이다. 기존의 연구는 대부분 직교좌표계(cartesian coordinate system)에서의 격자망을 대상으로 개발되고 적용되었기 때문에 불규칙한 흐름의 경계 및 형상을 올바로 표현하기 어려웠다. 유한요소법이나 유한체적법같은 수치모의기법들이 개발되어 비구조격자체계를 구성하고 자연현상에 가까운 경계 표현할 수 있도록 개발되었다. 하지만 위의 기법들은 질량과 운동량과 같은 물리량을 보존하기 위해서 매우 조밀한 격자체계를 가져야만 한다. 이에 본 연구에서는 기존의 문제점들을 해결하기 위하여 곡선좌표계(curvilinear coordinate system)를 이용하여 지배방정식을 표현하고 2차원 흐름을 모의할 수 있는 모형을 구축한다. 수치모형은 leap-frog기법과 1차 정확도의 풍상차분기법(upwind scheme)을 사용하여 구성하였다. 본 연구에서 개발된 모형을 사각수조 및 만곡수로흐름에 적용하여 모의결과를 해석해 및 실험관측값과 비교하였다. 이로부터 본 수치모형이 해석해 및 실측치와 잘 일치하고 있음을 알 수 있었다.
본 논문에서는 비디오에서의 특징점 추적을 통해 얻은 2D 좌표를 이용한 3D 구조를 추정하는 방법과 네 점 이상의 공통점을 이용한 융합 방법을 제안한다. 영상의 각 프레임에서 공통되는 특징점을 이용하여 형상을 추정한다. 영상의 각 프레임에 대한 특징점의 추적은 Lucas-Kanade 방법을 사용하였다. 3D 좌표 추정 방법으로 개선된 직교분해기법을 사용하였다. 개선된 직교분해기법에서는 3D 좌표를 복원함과 동시에 카메라의 위치와 방향을 계산할 수 있다. 복원된 부분 데이터들은 전체를 이루는 일부분이므로, 융합을 통해 완성된 모습을 만들 수 있다. 복원된 부분 데이터들의 서로 다른 좌표계를 기준 좌표계로 변환함으로써 융합할 수 있다. 융합은 카메라의 모션에 해당하는 카메라의 위치와 방향에 의존된다. 융합 과정은 모두 선형으로 평균 0.5초 이하의 수행 속도를 보이며 융합의 오차는 평균 0.1cm 이하의 오차를 보였다.
The Journal of Korean Institute of Electromagnetic Engineering and Science
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v.25
no.7
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pp.774-781
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2014
The radar measurements are composed of range, Doppler and angles which are expressed as polar-coordinate components. An approach to match the measurements with the states of target dynamics which are modeled in cartesian coordinates is to use the pseudo-measurements or the extended Kalman filter in order to solve the mismatching problem. Another approach is that the states of dynamics are modeled in polar coordinates and measurement equation is linear. However, this approach bears that we have to deal with a time-varying dynamics. In this study, it is proposed that the states of dynamics are expressed as polar-coordinate component and the system matrix of the dynamic equation is modeled as a time-invariant. Nonlinear terms that appear due to the proposed modeling are regarded as a system input. The results of a series of simulation runs indicate that the tracking filter that uses the proposed modeling is viable from the fact that the Doppler measurement is easy to be augmented in the measurement equation.
Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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v.12
no.5
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pp.1158-1174
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1988
A numerical technique is developed for the solution of fully developed turbulent recirculating flow in the passage of variable area using the non-orthogonal coordinate transformation. In the numerical analysis, primitive pressure-velocity finite difference equations were solved by SIMPLER algorithm with 2-equation turbulence model and algebraic stress model (ASM). QUICK scheme on the differencing of convective terms which is free from the inaccuracies of numerical diffusion has been applied to the variable grids and the results compared with those from HYBRID scheme. In order to test the effect of streamline curvatures on turbulent diffusion Lee and Choi streamline curvature correction model which has been obtained by modifying the Leschziner and Rodi's model is testes. The ASM was also employed and the results are compared to those from another turbulence model. The results show that difference of convective differencing schemes and turbulence models give significant differences in the prediction of velocity fields in the expansion region and outlet region of the combustor, however show little differences in the parallel flow region.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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