• 제목/요약/키워드: 프랙탈 이론

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프랙탈과 셰이더 인스턴싱 기법을 이용한 자연스러운 잔디의 실시간 렌더링 (Real-time Rendering of Realistic Grasses Using Fractal and Shader-Instancing)

  • 김진모;조형제
    • 한국멀티미디어학회논문지
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    • 제13권2호
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    • pp.298-307
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    • 2010
  • 게임이나 실시간 시뮬레이션 시스템과 같은 분야에서 잔디는 광범위한 지표면을 구성하는 중요한 요소 중 하나이다. 실제 넓은 지형에 자라나는 많은 수의 잔디를 효율적으로 렌더링 하는 작업은 결코 쉬운 일이 아니다. 이러한 문제를 해결하려면 모델의 질과 계산 비용 절약의 두 가지 문제에 늘 직면하게 된다. 본 논문에서는 이러한 두 가지 문제를 해결하기 위한 방안으로 프랙탈 이론과 인스턴싱 기법을 도입하여 자연스러운 잔디의 효율적인 표현 방법을 제안한다. 기존의 잔디 표현의 경우 동일한 모델을 반복적으로 적용하였지만 본 연구에서는 프랙탈의 자기 유사성의 기본 이론을 활용하되 지형의 성질과 빛의 양을 인자로 도입하여 조건에 맞는 다양한 잔디의 자연스러운 표현 방법을 설계하고 또한 많은 수의 잔디 모델을 실시간으로 렌더링하기 위하여 GPU를 활용한 셰이더 인스턴싱 기법을 적용한다.

프랙탈 차원과 수정된 에농 어트랙터를 이용한 인쇄체 숫자인식 (Printed Numeric Character Recognition using Fractal Dimension and Modified Henon Attractor)

  • 손영우
    • 한국멀티미디어학회논문지
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    • 제6권1호
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    • pp.89-96
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    • 2003
  • 본 논문은 카오스 이론의 프랙탈 차원과 수정된 에농 어트랙터를 이용하여 인쇄체 숫자를 인식하는 새로운 방법을 제안한다. 먼저 숫자 영상으로부터 망 특징 투영 특징, 교차거리 특징을 1차 구한 후, 이 특징들을 시계열 데이터로 변환한다. 그리고 본 논문에서 제안한 수정된 에농 시스템을 이용하여 프랙탈 차원을 나타내는 자연 척도 및 정보 비트값을 구한다. 마지막으로 표준패턴 데이터베이스와 비교하여, 최소 거리값을 이용하여 숫자 인식을 행한다. 실험 결과 10가지 숫자에 대하여 100%의 분류율을 나타내었고, 또한 실제 문서를 대상으로 실험한 결과 90%의 인식률과 초당 26자의 인식속도를 보임으로써 제안된 방법의 유효성을 보였다.

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개선된 샘플링 방법에 기초한 삼각프리즘법 (Triangular Prism Method Based on an Enhanced Sampling Method)

  • 진강규
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제23권2호
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    • pp.93-99
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    • 2013
  • 프랙탈 이론은 컴퓨터 과학, 공학, 의학, 기상학 등 여러 분야에서 직면하는 복잡하고 불규칙적인 자연현상을 모델링할 수 있는 효과적인 도구로서 인정받아 왔다. 본 연구에서는 지형 및 이미지의 프랙탈 정보 추출에 많이 이용되는 삼각프리즘법의 정밀도를 개선하는 문제를 다룬다. 이를 위해 기존의 샘플링 방법들을 분석하고 그들의 장점을 취하는 새로운 샘플링 방법을 제안한다. 가상의 프랙탈 맵에서 제안된 방법을 다른 방법과 비교하며 그 유효성을 검정한다.

공간예측에 의한 고속 2${\times}$2 프랙탈 영상압축 (A Very Fast 2${\times}$2 Fractal Coding By Spatial Prediction)

  • 위영철
    • 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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    • 제31권11호
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    • pp.611-616
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    • 2004
  • 본 논문은 극소 원자블록(ultra small atomic block)에 공간예측(spatial prediction)을 적용하여 프랙탈(fractal) 영상압축의 압축시간을 획기적으로 향상시키고 화질/압축률을 향상시키는 방법을 제안한다. 본 방법은 치역(range block)의 크기가 아주 작으면 아주 적은 탐색범위 내에서 변환계수(transformation parameter)들의 값을 극히 제한하더라도 유사한 정의역(domain block)을 쉽게 찾을 수 있고 변환계수들이 좋은 상호관계를 유지함을 이용하여 변환계수 예측으로 화질/압축률을 향상시킨다. 특히, 본 방법은 탐색범위를 극히 제한하기 때문에 기존의 프랙탈 압축방법들 보다 압축시간을 획기적으로 향상시킨다.

연안역와동확산: 관측 및 프랙탈 확산 모델링 (Eddy Diffusion in Coastal Seas: Observation and Fractal Diffusion Modelling)

  • 이문진;강용균
    • 한국해안해양공학회지
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    • 제9권3호
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    • pp.115-124
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    • 1997
  • 동일지점에 투하한 여러개 표류부표 사이의 이격거리 관측방법을 사용하여 한국 연안 여러곳에서 와동확산의 분산을 측정하고 ‘확산계수’를 산정하였다. 시간이 경과함에 따라 와동확산의 분산은 t$^{m}$ 에 비례하여 증가 하였는데, 여기서 시간지수승 m은 1.5와 3.5범위의 비정수 값으로 나타났다. 실측된 분산의 시간지수승 관계는 와동확산계수를 상수로 두는 확산모델링 방법에서는 재현되지 않는다. 본 논문에서는 프랙탈 이론을 도입하여 와동확산에 에 따른 분산의 지수승 관계를 시뮬레이트하였다. 본 논문의 프랙탈 확산모델에서는 가우스소음 대신에 프랙탈 가우스소음(fGn)을 와동확산에 따른 임의행보 과정에 적용하였다. 이 모델에서 프랙탈 브라운운동(fBm)으로 표현되는 와동확산의 분산은 시간 t에 대하여 t$^{2H}$와 같이 나타났는데, 여기서 H는 허스트 지수(Hurst exponent)이다. 본 논문의 프랙탈 확산모델은 시간지수승이 1과 2범위인 와동확산 분산을 잘 재현하였지만, 시간지수승이 2가 넘는 경우는 재현되지 않는다. 시간지수승이 2이상인 경우는 평균류의 유속전단(velocity shear)에 기인한다.다.

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멀티프랙탈 시·공간 격자강우량 생산기법의 수문학적 적용성 평가 : 충주댐상류유역 중심으로 (Hydrological Assessment of Multifractal Space-Time Rainfall Downscaling Model: Focusing on Application to the Upstream Watershed of Chungju Dam)

  • 송호용;김동균;김병식;황석환;김태웅
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제47권10호
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    • pp.959-972
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    • 2014
  • 본 연구에서는 멀티프랙탈 이론을 기반으로 시 공간 격자강우장 생산 모형을 충주댐 상류유역에 발생한 9개의 홍수 사상에 대하여 검증하였다. 이를 위하여 기상청의 레이더 강우자료에 대한 시공간 멀티프랙탈 특성을 분석하였으며, 로그 포아송 분포와 3차원 웨이브렛 함수 기반의 시 공간 격자 강우생산 모형을 활용하여 관측강우의 멀티프랙탈 특성을 재현하는시 공간 가상강우장을 생산하였다. 생성된 가상강우장을 S-RAT 분포형 수문모형에 입력값으로 적용하여 유역출구에서의 반응을 관측강우 및 시공간적으로 균등한 분포를 가진강우장에 대하여 산출된 유역출구에서의 반응과 비교하였다. 관측 강우장과 가상강우장, 관측강우장과 저해상도 강우장에 대하여 RMSE, RRMSE, MAE, SS, 그리고 NPE, PTE 등을 이용하여 오차분석을 수행한 결과, 평균적으로 첨두홍수량은 20.03% 증가하였고, 첨두시간은 0.81% 감소하였다.

YIQ 모델을 이용한 칼라 영상의 효율적인 프랙탈 기반 부호화 (Effective Fractal-Based Coding of Color Image Using YIQ Model)

  • 김성종;이준모;신인철
    • 전기전자학회논문지
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    • 제2권2호
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    • pp.185-193
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    • 1998
  • 프랙탈을 기반으로 한 칼라 영상 부호화는 영상을 RGB, YIQ 나 $YC_bC_r$, 과 같은 기본적인 채널로 분리한 후, 각각의 채널을 독립적으로 프랙탈 이진 영상 부호화 기법에 적용함으로써 쉽게 부호화할 수 있다. 그러나 이 방법은 각각의 채널에 대해 부호화를 반복해야 하기 때문에 부호화 시간이 길어진다는 단점이 있다. 본 논문에서는 프랙탈 이론을 바탕으로 압축률의 향상과 부호화 시간의 단축을 동시에 이룰 수 있는 칼라 정지영상의 부호화를 위한 프랙탈 기반 부호기를 제안하였다. 제안된 알고리즘을 칼라영상에 적용하여 실험한 결과, 복원 영상의 PSNR 값이 평균적으로 $28{\sim}29[dB]$ 정도에서, 압축률이 JPEG에서 사용하는 무손실 부호화 과정을 거치지 않고도 약 28 : 1 이상으로 향상되었으며, 부호화 시간은 약 11.5 % 정도 단축할 수 있었다.

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수정된 에농 어트랙터를 이용한 고정도 숫자 인식 (High Precision Numeric Character Recognition using Modified Henon Attractor)

  • 손영우
    • 한국멀티미디어학회:학술대회논문집
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    • 한국멀티미디어학회 2002년도 추계학술발표논문집
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    • pp.114-117
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    • 2002
  • 본 논문에서는 미세한 차이를 식별할 수 있는 Chaos 이론을 숫자 패턴 인식 분야에 응용한다. 먼저, 숫자 영상의 특징 정보들을 시계열 데이터로 변환한 후, 제안된 수정된 에농 시스템으로부터 숫자 어트랙터를 재구성하고, 어트랙터의 특성 분석을 위해 프랙탈 차원 특징을 나타내는 정보 차원값을 이용하여 숫자를 인식하는 새로운 알고리즘을 제안함으로써, 특수한 용도로 숫자를 전문적으로 빠르고 정확하게 인식하는 고정도 숫자 인식 시스템을 구현하였다.

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