• Journal of KIISE:Software and Applications
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• v.35 no.2
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• pp.118-127
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• 2008

In this paper, we propose a method for construction of robust 3D statistical shape model in the mandible CT datasets. Our method consists of following four steps. First, we decompose a 3D input shape Into patches. Second, to generate a corresponding shape of a floating shape, all shapes in the training set are parameterized onto a disk similar to the patch topology. Third, we generate the corresponding shape by one-to-one mapping between the reference and the floating shapes. We solve the problem failed to generate the corresponding points near the patch boundary Finally, the corresponding shapes are aligned with the reference shape. Then statistical shape model is generated by principle component analysis. To evaluate the accuracy of our 3D statistical shape model of the mandible, we perform visual inspection and similarity measure using average distance difference between the floating and the corresponding shapes. In addition, we measure the compactness of statistical shape model using the modes of variation. Experimental results show that our 3D statistical shape model generated by the mandible CT datasets with various characteristics has a high similarity between the floating and corresponding shapes and is represented by the small number of modes.

• 한국HCI학회:학술대회논문집
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• 2006.02a
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• pp.1188-1193
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• 2006

본 논문에서는 동적 객체의 3 차원 정보를 표현하는 깊이 영상의 노이즈 필터링 방법을 제안한다. 실제 객체의 동적인 3 차원 정보는 적외선 깊이 센서가 장착된 깊이 비디오 카메라를 이용하여 실시간으로 획득되며, 일련의 깊이 영상, 즉 깊이 비디오(depth video)로 표현될 수 있다. 하지만 측정환경의 조명조건, 객체의 반사속성, 카메라의 시스템 오차 등으로 인해 깊이 영상에는 고주파 성분의 노이즈가 발생하게 된다. 이를 효과적으로 제거하기 위해 깊이 영상기반의 모델링 기법(depth image-based modeling)을 이용한 3 차원 메쉬 모델링을 수행한다. 생성된 3 차원 메쉬 모델은 깊이 영상의 노이즈로 인해 경계 영역과 형상 내부 영역에 심각한 형상 오차를 가진다. 경계 영역의 오차를 제거하기 위해 깊이 영상으로부터 경계 영역을 추출하고, 가까운 순서로 정렬한 후 angular deviation 을 이용하여 불필요하게 중복된 점들을 제거한다. 그리고 나서 2 차원 가우시안 스무딩 기법을 적용하여 부드러운 경계영역을 생성한다. 형상 내부에 대해서는 경계영역에 제약조건을 주고 3 차원 가우시안 스무딩 기법을 적용하여 전체적으로 부드러운 형상을 생성한다. 최종적으로 스무딩된 3 차원 메쉬모델을 렌더링할 때, 깊이 버퍼에 있는 정규화된 깊이 값들을 추출하여 원래 깊이 영상과 동일한 깊이 영역을 가지도록 저장함으로서 전역적으로 연속적이면서 부드러운 깊이 영상을 생성할 수 있다. 제안된 방법에 의해 노이즈가 제거된 깊이 영상을 이용하여 고품질의 영상기반 렌더링이나 깊이 비디오 기반의 햅틱 렌더링에 적용할 수 있다.

• 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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• 2001.10a
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• pp.144-151
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• 2001

NURBS 곡면식으로 정의된 물체 표면상에서 표면 정렬 격자를 생성할 수 있는 방법을 소개하였다. 공학 응용분야에서의 물체 표면 정의는 여러 개의 패치들로 표현되는 것이 일반적이고, 여기서 소개하는 표면격자 생성기법은 이러한 여러 패치들에 걸쳐서 분포되는 정렬격자를 쉽게 생성할 수 있도록 한다 이 기법은 매개변수 형태의 타원형 격자생성 방정식의 해를 구하되, 여러 NURBS 패치에 걸쳐서 투영/분포된 초기 격자계를 타원형 방정식 반복계산 과정의 매개변수형 표면 정의식으로 임시 활용한다. 매개변수형 타원형 방정식의 해가 얻어지고 나면, 그 결과 격자계를 다시 NURBS 패치에 투영을 시키고 타원형 방정식의 해를 구하는 과정이 반복된다. 이러한 반복과정이 전체적으로 수렴이 이루어질 때까지 반복된다. 이 방법에 의해서 얻어지는 표면 정렬 격자계들은 타원형 격자생성기법의 특징인 완만성을 가지면서 정의된 물체표면에서 벗어나지 않는 격자점들이 된다. 소개된 방법은 간단하면서도 하나의 NURBS 곡면만이 아니라 여러 개의 NURBS 곡면에 걸쳐있는 정렬격자계를 효율적으로 생성할 수 있도록 해주며, 그 기본적인 접근법은 NURBS 곡면식 만이 아니라 다른 형태의 매개변수형 형상 정의식에도 적용이 가능하다.

• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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• 2011.06b
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• pp.280-281
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• 2011

특징형상기반 다중해상도 모델링 기법은 컴퓨터 그래픽스의 응용분야인 컴퓨터 응용 설계, 해석, 가상생산과 같은 분야에 주목을 받고 있는 새로운 기술이다. 다중해상도 모델을 제공하기 위하여 특징형상을 재배열할 필요가 있는데 이 경우 빼기 더하기 집합연산의 순서가 달라지면 최종형상이 달라질 수 있다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 특징형상 모델링 연혁을 고려한 선택적 집합 연산을 개발하였다. 이 작업을 적용하면 최종형상뿐만 아니라 합리저긴 중간단계의 다중해상도 모델도 생성할 수 있다.

• The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences
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• v.26 no.7B
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• pp.957-967
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• 2001

본 논문에서는 모델 기반 지각적 그룹핑을 이용한 3차원 다면체의 인식 및 형상 복원에 관한 새로운 기법을 제안한다. 2차원 입력 영상과 여기에서 추출된 특징들의 3차원 특징을 거리 측정기를 이용하여 추출하여 인식 및 복원의 기본 특징으로 이용한다. 이 때, 모델의 3차원 기하학적 정보는 결정 트리 분류기에 의하여 학습되며 지각적 그룹핑은 이와 같은 모델 기반으로 이루어진다. 또한, 1차 그룹핑의 결과로 얻어진 3차원 직선 특징간의 관계는 Gestalt 그래프로 표현되며 이것의 부그래프 분할을 통하여 인식을 위한 후보 그룹이 생성된다. 마지막으로 각각의 후보 그룹은 3차원 모델과 정렬되어 가장 잘 부합되는 그룹을 인식 결과로 생성하게 된다. 그리고 정렬의 결과로서 2차원 텍스춰를 추출하여 3차원 모델에 매핑함으로써 실제적인 3차원 형상을 복원할 수 있다. 제안하는 알고리듬의 성능을 평가하기 위하여 불록 영상과 지형 모델 보드 영상에 대하여 실험을 수행하였다. 실험 결과, 모델 기반의 그룹핑 기법은 결과 그룹의 수를 상당히 감소시켰으며 또한 잡음과 가리워짐에 강건한 인식과 복원 결과가 얻어졌다.

• Journal of the Society of Naval Architects of Korea
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• v.29 no.3
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• pp.1-14
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• 1992

Using form parameters representing geometric characteristics of the form, this paper attempts the generation of 3-D free surface given in terms of B-spline surface equation. This is achieved by coupling the form parameter decision, Coons surface of the form parameters, and B-spline. To check the validing of the present method, a analogous surface to the bulbous bow was generated.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.36 no.9
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• pp.825-834
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• 2008

Nose chine shape optimization study has been performed to maximize the directional stability at high angle of attack supersonic flow. Various chine shapes are generated using super ellipse equation. By numerically investigating the directional stability characteristics of those shapes, the baseline configuration for the shape optimization has been selected using the three-dimensional Navier-Stokes equations. The configuration is represented by the NURBS curves which can adjust the surface geometry by the control points. The response surfaces are constructed to obtain optimum shape which has high directional stability characteristics and lift-to-drag ratio. From this study, an efficient configuration design and optimization process which utilizes the parameter-based configuration generation techniques and approximation method has been established, then 29% improvement of the directional stability by strong vortexes from chine nose is accomplished.

• Journal of Korean Society of Steel Construction
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• v.16 no.6 s.73
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• pp.819-832
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• 2004

This study describes an efficient and facile method for configuration optimum design of structures. One of the ways to achieve numerical shape representation and the selection of design variables is using the design element concept. Using this technique, the number of design variables could be drastically reduced. Isoparametric mapping was utilized to automatically generate the finite element mesh during the optimization process, and this made it possible to easily calculate the derivatives of the coordinates of generated finite element nodes w.r.t. the design variables. For the structural analysis, finite element analysis was adopted in the optimization procedure, and two different techniques(the deterministic method, a modified method of feasible direction; and the stochastic method, a genetic algorithms) were applied to obtain the minimum volumes and section areas for an efficient configuration optimization procedure. Futhermore, spline interpolation was introduced to present a realistic optimum configuration that meet the manufacturing requirements. According to the results of several numerical examples(steel structures), the two techniques suggested in this study simplified the process of configuration optimum design of structures, and yielded improved objective function values with a robust convergence rate. This study's applicability and capability have therefore been demonstrated.

• Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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• 2009.04a
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• pp.400-403
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• 2009

본 연구에서는 평판 스페이스 프레임 구조물의 크기 및 형상최적화 기법을 개발하고자 한다. 이를 위해 평판 스페이스 프레임의 물량에 영향을 미치는 요소인 격자분할 수와 상 하부 평판사이의 높이를 주요 설계변수로 선정함으로써 부재크기 최적화뿐만 아니라 형상최적화 방안도 제시하였다. 또한 평판 스페이스 프레임의 절점 및 부재 자동생성방안이 고려되며 감도해석기법을 이용하여 개발된 최적화 프로그램을 예제모델에 적용하여 설계변수 변화에 따른 구조시스템의 최적의 대안을 강구하고자 한다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2006.05a
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• pp.396-401
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• 2006

하천의 2차원 흐름, 유사이동 그리고, 오염 확산의 정도를 알아보기 위해 유한 요소법을 이용한 해석 방법이 널리 사용되고 있다. 유한 요소법을 이용할 때 유한 요소망 생성이 필수적이며, 해석 결과에 크게 영향을 주는 변수로 작용하게 된다. 본 연구에서는 복잡한 경계를 가진 하천의 유한 요소망 생성을 위해 대표적인 비구조적 요소망 생성 기법인 Delaunay 삼각화 기법과 흐름의 특성을 잘 나타낼 수 있도록 Transfinite 보간법을 이용한 구조적 요소망 생성 기법을 구현하였다. 그리고, 본 연구에 의해 생성된 유한 요소망의 형질 평가를 통해서 해석 결과에 대한 신뢰성을 높였으며, 요소망 생성 GUI 프로그램을 통하여 요소망에 대한 1차식의 요소와 2차식의 요소간의 변환, 되돌리기, 다시 실행 등의 기능을 지원하여 사용의 편리성을 추가하였다.