인체 중심 설계가 요구되는 제품 설계에서 인체 형상 정보의 효과적인 추출은 매우 중요하다. 다양한 형태의 부정형곡선으로 이루어진 인체 형상 정보는 일반적으로 3차원 스캐너를 사용하여 얻어진다. 3차원 스캐너는 높은 신뢰도를 가지고 있으나 비용이 많이 들고 이동성에 제한을 받는다는 단점을 가지고 있다. 3차원 스캐너에 비해 매우 적은 비용으로 운용 가능한 사진측량기법을 이용하여 부정형 곡선에 대한 3차원 곡선 모델을 제작하고 오차를 살펴보았다. 3차원 곡선 모델은 원형곡선 위에 160, 80, 40, 20, 10, 5개의 특징점을 일정한 거리마다 위치시켜 제작하였다. 볼록 곡선의 경우 160, 80, 40, 20개의 특징점을 사용한 모델에서 원 곡선에 비해 작은 차이를 나타냈다 (최대 0.13%). 볼록-오목 곡선의 경우 160, 80, 40개의 특징점을 사용한 모델에서 원곡선에 비해 낮은 수준의 차이를 나타냈다 (최대 0.29%). 볼록 곡선의 경우 전체 곡선 길이의 5% 길이 마다, 볼록-오목 곡선의 경우 전제 곡선 길이의 2.5% 길이 마다 특징점을 위치시킬 경우 낮은 수준의 오차를 나타내는 곡선 모델을 얻을 수 있을 것으로 나타났다. 사진측량기법은 3차원 스캐너에 비해 저비용과 이동성이라는 장점을 갖는 대체 방법으로 충분한 가능성을 갖는다고 할 수 있다.
컴퓨터기술의 발달, 영상해석 기술의 고도화 및 경량 무인항공기(UAV)가 대중화되면서 'UAV와 각종 센서의 융합을 기반으로 한 응용시스템(UAS)'이 산업계 전반으로 확산되고 있다. 국가문화유산물의 기록, 유지 관리는 물론 파손 시 복구를 위해서는 효율적인 정밀 3차원 현상 모델링 재현과 주기적 육안점검 기술이 필요하다. 본 연구의 목적은 초대형 마애보살입상의 정밀 현상모델링 재현과 육안점검의 대안으로 UAS 영상을 기반으로 한 사진측량방법의 효용성을 검증하는 것이다. 이를 위해 고려시대(918-1392) 제작된 국내 최대 마애불이며 당초문양의 '보관(모자)'이 특징인 보물 제1324호, 시흥 소래산 마애보살입상을 대상으로 UAS 영상을 획득하고 검사점에 대한 UAS 영상해석과 토탈스테이션 측량시스템 간의 측위정확도를 비교하였다. 또한, 실세계좌표계 상의 3차원 현상모델링 및 선각 현상을 도화하여 문화재청의 정량적 규격 값과 비교하며 유지관리를 위한 육안점검 작업의 대체 가능성을 검토하였다. 특히, UAS 영상해석과 지상 레이저 스캐너에 의한 3차원 재현 모형간의 중첩해석을 통해 두 기법간의 활용성은 물론 2년 전 후의 상대적 변동 상태를 검토하였다. 연구결과, 대형 마애보살입상의 정밀 현상조사 및 육안점검의 대안으로 UAS 영상 해석법의 효용성을 확인할 수 있었으므로 향후, 대형 국가문화유산의 현상조사와 유지관리에 그 활용이 기대된다.
카메라 방식의 3D 스캐너로부터 구한 암석 절리면의 거칠기를 만곡과 요철의 거칠기 성분으로 구분하였다. 거칠기의 구분 기준은 이전의 연구에서 도출된 것을 적용하였으며, 구분 방법으로는 디지털 필티링 기법을 사용하였다. 원래의 프로파일과 구분한 프로파일을 사용하여 금속 주형을 제작하였으며, 정밀한 가공을 위하여 WEDM(Wire-cut Electric Discharge Machining)을 사용하였다. 고강도 석고를 사용하여 시편을 복제하였고, 절리면 전단시험을 실시하였다. 낮은 연직응력 범위와 높은 연직응력 범위에서 전단시험을 실시하고, 거칠기의 규모와 연직응력에 따른 발현 특성을 분석하였다. 절리면 전단강도 예측을 위한 새로운 상관식을 제안하였으며, 이 상관식은 거칠기의 발현 특성과 거칠기 계수의 특성을 모두 효과적으로 고려할 수 있었다. 그러므로 거칠기의 구분에 의한 정량화가 절리면 전단강도 예측을 위한 효과적인 방법이 될 수 있음을 확인할 수 있었다.
PURPOSE. The purpose of the present study was to compare scanning trueness and precision between an abutment impression and a stone model according to dental computer-aided design/computer-aided manufacturing (CAD/CAM) evaluation standards. MATERIALS AND METHODS. To evaluate trueness, the abutment impression and stone model were scanned to obtain the first 3-dimensional (3-D) stereolithography (STL) file. Next, the abutment impression or stone model was removed from the scanner and re-fixed on the table; scanning was then repeated so that 11 files were obtained for each scan type. To evaluate precision, the abutment impression or stone model was scanned to obtain the first 3-D STL file. Without moving it, scanning was performed 10 more times, so that 11 files were obtained for each scan type. By superimposing the first scanned STL file onto the other STL files one by one, 10 color-difference maps and reports were obtained; i.e., 10 experimental scans per type. The independent t-test was used to compare root mean square (RMS) data between the groups (${\alpha}=.05$). RESULTS. The $RMS{\pm}SD$ values of scanning trueness of the abutment impression and stone model were $22.4{\pm}4.4$ and $17.4{\pm}3.5{\mu}m$, respectively (P<.012). The $RMS{\pm}SD$ values of scanning precision of the abutment impression and stone model were $16.4{\pm}2.9$ and $14.6{\pm}1.6{\mu}m$, respectively (P=.108). CONCLUSION. There was a significant difference in scanning trueness between the abutment impression and stone model, as evaluated according to dental CAD/CAM standards. However, all scans showed high trueness and precision.
기존의 전단강도 모델에서 거칠기와 전단강도를 실제보다 과소평가 하고 있는 문제의 원인을 파악하기 위하여 먼저 거칠기의 발현 특성, 거칠기 계수의 특성, 거칠기 계수에 미치는 측정 간격과 만곡 (waviness)의 효과 등을 검토하였다. 그 결과, 이러한 문제에는 거칠기의 발현특성의 고려 부족, 거칠기 계수의 오용, 거칠기의 측정 과정에서의 엘리어싱 (aliasing)이 중요한 역할을 하는 것으로 확인하였다. 확인된 결과를 토대로 문제점을 개선하기 위한 실질적인 방법을 제안하였다. 거칠기 측정 방법에서는 카메라 방식의 3D 스캐너를 사용하는 것이 기존의 방법보다 유효한 것으로 확인하였다. 측정간격은 엘리어싱을 막기 위하여 전단강도에 영향을 주는 작은 돌출부의 1/4 이하가 되어야 한다. 거칠기 정량화 면에서는 거칠기 계수를 돌출부의 규모별로 2개의 성분으로 구분하여 전단 모델에 적용하여야 하는 것으로 분석되었다. 이를 위하여 돌출부의 소성파괴 개념에 근거하여 거칠기를 만곡과 요철로 구분할 수 있는 구분 기준을 제시하였으며, 새로운 전단강도 모델을 제안하기 위한 토대를 마련하였다.
Relationships between soil saturated hydraulic conductivity ($K_s$) and porosity (${\phi}$) have been developed over many years; however, use of these relationships for evaluating rain-induced seals is limited mainly because of difficulties in estimating seal pore-size characteristics. The objectives of this study were to evaluate the $K_s$ of soil surface seals over a range of thicknesses, where seal thickness was determined using a High-Resolution-Computed-Tomography (HRCT) scanner, and to investigate relationships between $K_s$ and ${\phi}$ of developing seals in samples with equivalent diameters (e.d.) ${\geq}15\;{\mu}m$. A Mexico silt loam soil was packed to a bulk density (${\rho}_b$) of $1.1\;Mg\;m^{-3}$ in cylinders 160-mm i.d. by 160-mm long and subjected to $61-mm\;h^{-1}$ simulated rainfall having a kinetic energy (KE) of $25\;J\;m^{-2}\;min^{-1}$ for 7.5, 15, 30, and 60 min to create a range in seal development. Thicknesses of the seal layers were determined by analysis of HRCT images of seals. The $K_s$ values of the seals were estimated using an effective $K_s$ value ($K_{s-eff}$). The $K_s-{\phi}$ relationship was described by a Kozeny and Carmen equation, $K_s=B{\phi}^n$; where B and n are empirical constants and n = 31. This approach explained 86% of the variation between $K_s$ and ${\phi}$ within the soil seals. Knowledge of surface seal information and hydraulic conductivity can provide useful information to use in management of sites prone to sealing formation.
Purpose: The purpose of this study is to evaluate the repeated measurement stability of scans related to dentition type. Methods: A normal model and the crowding and diastema models are also duplicated using duplicating silicon. After that, a plaster model is made using a plaster-type plaster on the duplicate mold, and each model is scanned 5 times by using an extraoral scanner. The gingival part and molar part were deleted from the 3D STL file data obtained through scanning. Using the 3D stl file obtained in this way, data is nested between model groups. Thereafter, RMS values obtained were compared and evaluated. The normality test of the data was performed for the statistical application of repeated measurements with dentition type, and the normality was satisfied. Therefore, the one-way ANOVA test, which is a parametric statistical method, was applied, and post-tests were processed by the Scheffe method. Results: The average size of each RMS in the Normal, Diastema, and Crowding groups was Normal> Crowding> Diastema. However, the standard deviation was in the order of Crowding> Normal> Diastema. The average value of each data is as follows. Diastema model was the smallest ($5.51{\pm}0.55{\mu}m$), followed by the crowding model ($12.30{\pm}2.50{\mu}m$). The normal model showed the maximum error ($13.23{\pm}1.06{\mu}m$). Conclusion: There was a statistically significant difference in the repeatability of the scanning measurements according to the dentition type. Therefore, you should be more careful when scanning the normal intense or crowded dentition than scanning the interdental lining. However, this error value was within the range of applicable errors for all clinical cases.
The depletion of resources and waste disposal caused by the continuous development of industry have emphasized the need to reduce consumption and production, recycle and reuse, and the importance of remanufacturing has increased in recent years. The spindle part of the aging planner miller, which is currently being remanufactured, is one of the factors that has the greatest impact on the performance of the machine tool. When designing the spindle part of the spindle shaft, there are considerations such as the configuration size bearing performance of the main shaft, but the diameter of the main shaft, the dangerous speed bearing, and the arrangement that affect the machining accuracy should be basically considered. As such, various studies have been conducted on the design of machine tool spindle spindles, but research on the reverse engineering of existing aging machine tool spindle spindles is poor. Reverse engineering is designing in the direction of improving performance by extracting specifications from already finished products, and first scanning the reverse engineered object through a 3D scanner, 3D modeling is performed based on the collected data, and then the process of deriving improvement plans by reverberating to improve performance by identifying wear and damage conditions is followed. Therefore, in this study, the purpose of this study is to provide data on reverse engineering by deriving improvement plans through optimal design for the bearing position of the aging planar Miller spindle spindle using central composite programming.
The old machine tools that have been used for a long time cause both increase in defective rate and decrease in productivity compared to new machines due to wear and failure of their components. In order to improve productivity and quality of machined components through remanufacturing, it is necessary to analyze the wear and failure of major components of old machine tools. In this study, the process for reverse engineering is designed for the remanufacture of planner millers, which belong to a very large machine tool. Also, the suitability of the designed process is verified through the analysis of the selected remanufactured components. In the first step of the process, some major components of the aging planner miller are scanned using a 3D laser scanner. In the next step, reverse engineering is performed using the data obtained through 3D scanning. Finally, wear and failure analysis is performed by comparing the reverse engineering data with the scan data. As a result, this reverse design and wear analysis can complement the insufficient design database and reduce costs in the maintenance of remanufactured products.
The 9th International Conference on Construction Engineering and Project Management
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pp.1075-1084
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2022
The use of Hi-Tech in cultural heritage preservation and the promotion of cultural heritage values in general, particularly artifacts, opens new opportunities for attracting tourists while also posing a challenge due to the need to reward high-quality excursions to visitors historical and cultural values. Building Information Modeling (BIM) and Hi-Tech in new building management have been widely adopted in the construction industry; however, Historic Building Information Modeling (HBIM) is an exciting challenge in 3D modeling and building management. For those reasons, the Scan-to-HBIM approach involves generating an HBIM model for existing buildings from the point cloud data collected by Terrestrial 3D Laser Scanner integrated with Virtual Reality (VR), Augmented Reality (AR), contributes to spatial historic sites simulation for virtual experiences. Therefore, this study aims to (1) generate the application of Virtual Reality, Augmented Reality to Historic Building Information Modeling - based workflows in a case study which is a monument in the city; (2) evaluate the application of these technologies to improve awareness of visitors related to the promotion of historical values by surveying the experience before and after using this application. The findings shed light on the barriers that prevent users from utilizing technologies and problem-solving solutions. According to the survey results, after experiencing virtual tours through applications and video explanations, participant's perception of the case study improved. When combined with emerging Hi-Tech and immersive interactive games, the Historic Building Information Modeling helps increase information transmission to improve visitor awareness and promote heritage values.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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