• 제목/요약/키워드: 3차원운동

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보행의 운동학적 데이터를 이용한 지면반발력 계산 (Computation of Ground Reaction Forces During Gait using Kinematic Data)

  • 송성재;김세윤;김영태;이상돈
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제34권4호
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    • pp.431-437
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    • 2010
  • 본 연구의 목적은 편마비 환자와 같이 정상 보행이 아닌 경우의 보행 실험에서 힘측정판을 이용한 지면반발력의 측정이 매우 어려웠던 경험에서 출발하여 힘측정판을 사용하지 않고 운동학적 데이터만으로 보행 중 발생하는 지면반발력을 계산하는 것이다. 3차원 동작분석 시스템과 동기화된 힘측정판을 이용하여 보행실험을 실시하여 3차원 동작분석 시스템으로부터 보행의 운동학적 데이터를 추출하였고 이로부터 보행주기를 검출하였다. 인체를 13개의 체절로 모델링하고 각 체절의 거동이 추출한 운동학적 데이터를 따르도록 하였다. 각 체절의 질량과 질량 중심은 인체측정학의 자료를 이용하였다. 보행실험에서 측정한 지면반발력과 운동학적 데이터만을 이용한 계산 결과의 비교에서 크기가 가장 큰 수직방향은 잘 일치하였고 전후방향이나 횡방향도 유사한 경향을 보였다. 본 계산 결과는 보행에 관한 역동역학 해석의 기본 자료로 활용할 수 있다.

운동 특성 벡터에 기반한 메쉬 에디팅 기법 (Mesh Editing Using the Motion Feature Vectors)

  • 이순영;김창수;이상욱
    • 방송공학회논문지
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    • 제13권2호
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    • pp.214-221
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    • 2008
  • 본 논문에서는 두 개의 3차원 메쉬 프레임에서 추출한 운동 성질을 이용하여 형태 특징을 반영하는 3차원 메쉬 에디팅 알고리듬을 제안하였다. 제안하는 알고리듬은 형태적 특징을 유지하는 결과를 얻기 위해서 두 개의 메쉬 프레임으로부터 국부 영역의 표면 특징을 반영하는 운동 특성 벡터를 이용한다. 에디팅 과정에서 사용자는 임의의 꼭지점을 조작 꼭지점(anchor vertex)으로 선택하여 자유롭게 이동시킨다. 조작 꼭지점에는 사용자의 조작에 따라 강제된 운동이 부여되고, 이 운동 특성을 유지하도록 이웃 꼭지점들의 위치가 정해진다. 이 과정을 통해 샘플 메쉬의 특징을 보존하는 에디팅 결과를 얻는다. 모의 실험을 통하여 제안하는 알고리듬이 사용자가 의도한 조작을 충분히 반영하는 동시에 샘플 메쉬 쌍에서 나타나는 운동성을 보존하는 결과를 도출함을 확인하였다.

원심 펌프 회전차 내부의 저 운동량 유동특성에 관한 수치적 연구 (Numerical Analysis on the Low Momentum Fluid Flow Characteristics in Centrifugal Pump Impeller)

  • 김세진;김동원;김윤제
    • 한국에너지공학회:학술대회논문집
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    • 한국에너지공학회 1999년도 춘계 학술발표회 논문집
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    • pp.151-157
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    • 1999
  • 원심 펌프내 3차원 유동 특성을 고찰하기 위하여 혼류형 원심펌프의 내부유동특성을 수치적 고찰하였다. 회전차 내의 유동현상에 대한 상세한 해석과 이해는 원심펌프의 주요 요소들에 대한 성능 예측에 있어 매우 중요하다. 회전차 내부의 유동은 3차원 점성효과가 지배적이기 때문에 펌프 성능에 중대한 영향을 준다. 회전차내의 3차원 점성유동은 주 영역인 등엔트로피 유동과 원심력과 Coriolis힘에 의한 경계층의 변화, 벽면의 전단응력, 2차 유동(secondary flow)등의 영향에 의한 비가역 영역으로 구분한다. 저 운동량 영역을 만드는 회진차 내부의 점성 유동은 정체영역(blockage)과 실속(stall)이라는 비가역 영역을 만들게 되는데, 결과적으로 펌프의 성능과 효율저하를 유발시킨다. 특히 Coriolis힘과 원심력은 비가역 영역을 증대시키는 가장 큰 힘이라는 사실을 알았다.

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동적 가우시안 블럽 모델을 이용한 좌심실의 형태 및 운동 가시화 (Shape and Motion Visualization of the Left Ventricle using a Dynamic Gaussian Blob Model)

  • 최수미;김명희
    • 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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    • 제27권9호
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    • pp.768-776
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    • 2000
  • 본 논문에서는 심혈관 조영영상으로부터 좌심실의 형태 및 운동을 가시화하기 위해 기하학적 정보와 물리적 정보를 통합한 동적 가우시안 블럽(dynamic gaussian blob)모델을 개발하였다. 동적 가우시안 블럽 모델은 superellipsoid에 3차원 가우시안 형태함수를 갖는 단일 유한요소를 통합한 것으로, 좌심실에 작용되는 가상적인 힘에 의해 형태를 적하하고, 심박동 전 주기에서의 운동을 추적한다. 또한 벽 운동 정도에 따라 다른 색을 지정하여 볼 수 있도록 함으로써 벽 운동에 이상이 있는 부위를 육안으로 쉽게 판별할 수 있도록 하였다. 이와 같은 좌심실의 동적.색체 가시화는 형태가 변황되는 심장질환이나 허혈이나 심근경색증처럼 심실벽 운동에 이상이 있는 질환의 진단을 도울 수 있다.

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전국민생활의 과학화운동의 효과적 전개방향

  • 한국과학기술단체총연합회
    • 과학과기술
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    • 제12권3호통권118호
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    • pp.6-19
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    • 1979
  • 전국민생활의 과학화운동이 새마을운동 제2단계의 점화라는 차원에서 대대적으로 전개되고 있다. 전국 초ㆍ중ㆍ고등학교의 과학관계교과서 내용 개편을 비롯 주부를 위한 생활 과학지식 보급은 물론 영농기술 보급에 이르기까지 이양하게 추진하고 있으며 또 과학기술인들도 이 운동에 능동적으로 참여하고 있다. 이와 때를 같이하여 과학기술인의 총집결체인 한국과학기술단체총연합회등 관련 단체에서도 전국민 생활의 과학화운동 계획을 수립하고 이미 이의 실천에 들어갔다. 그래서 본지는 생산력 증대는 물론 비합리적인 의식구조와 생활관습의 일대혁신이 기대되는 전국민 생활의 과학화운동의 효과적인 추진방향을 알아보기 위해 학계ㆍ언론계ㆍ경제계 저명인사와 문인ㆍ사회원 그리고 주부를 지상초대, 그들의 이야기를 들어 보기로 했다. (편집자 주)

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선박조종 시뮬레이터용 3차원 그래픽 시스템 개발 (Development of a 3-D Graphics System for Shiphanding Simulator)

  • 이창민
    • 한국해안해양공학회:학술대회논문집
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    • 한국해안해양공학회 1995년도 정기학술강연회 발표논문 초록집
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    • pp.32-32
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    • 1995
  • 선박의 운항 상태를 재현하기 위한 시뮬레이터의 가시화 프로그램은 컴퓨터 그래픽 기법을 이용하여 사용자에게 실제로 선박을 운항하는 현실감을 제공하는 기능을 가져야 한다. 시뮬레이터를 위한 3차원 그래픽의 특성은 실제 상황을 실시간(real-time)으로 재현(15∼30Hz Update rates)해야 하는 기능이 요구되기 때문에 시점 변화에 빠른 그래픽 관련 계산 및 화면 표시에 필요한 시간 제약이 비교적 적은 CAD나 Animation용 3차원 그래픽 시스템과 달리, 시뮬레이션 대상 물체의 운동 상태를 정확히 표현하기 위한 빠른 3차원 그래픽 재현 기능이 매우 중요한 요소가 된다. 그러나 현실감 재현의 관점에서 광고 및 영화용 Animation시스템에서와 같은 Poto-Realistic한 현실감 재현 기능도 무시할 수 없는 요소이고, 현재 최신 컴퓨터 그래픽 기술의 발전과 고성능 그래픽 장비의 개발로 빠른 update rate의 현실감 있는 화면 재현이 가능해 지고 있고 이러한 기능의 요구가 점차 높아지고 있다.

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물체의 3차원 회전에 대응 가능한 영상 추적 알고리듬 (Visual Tracking Insensitive to 3D Rotation of Objects)

  • 조영주;유범재;임준홍;오상록
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1999년도 추계학술대회 논문집 학회본부 B
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    • pp.664-666
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    • 1999
  • 영상 추적(visual tracking)은 로봇의 시각기반제어, 교통정보시스템, 무인감시시스템 등 다양한 분야에 적용 가능하기 때문에 지정된 혹은 운동이 감지된 물체를 지속적이고 빠르게 추적하는 데 목적을 둔다. 이 때 어려운 문제 중 하나는 시간이 지나면서 위치이동은 물론 회전에 와해 물체의 모양이 변한다는 것이다. 이에 본 논문에서는 물체의 3차원 회전에 대응 가능한 실시간 영상추적 알고리듬을 제안한다. 이 알고리듬은 SSD(sum-of-squared differences)를 기반으로 하되, 물체의 배경이 바뀔 때나 물체가 영상추적 윈도우보다 작은 경우에도 추적이 가능하고 3차원 회전에 대응 가능하다. 이것은 3차원 회전으로 인하여 추적목표를 잃어버리는 것을 막기 위하여 기준 영역이 회전할 때 제안된 성능지수에 따라 영상추적 영역과 기준 영상을 새롭게 설정해줌으로써 구현된다. 제안된 알고리듬은 PC기반 실시간 시각시스템에서 성공적으로 실험되었다.

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3차원 아바타를 이용한 관절 가동 범위 시각화 시스템 개발 (Development of Range of Motion Visualization System using 3D Avatar)

  • 윤창락;장윤섭;김재철
    • 한국정보처리학회:학술대회논문집
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    • 한국정보처리학회 2022년도 추계학술발표대회
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    • pp.303-304
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    • 2022
  • 근골격계 질환 재활환자들의 신체 능력을 평가하기 위한 주요 측정 도구로 관절 가동 범위(ROM: Range of Motion)가 사용된다. 본 논문에서는 근골격계 환자들의 재활운동을 통한 관절 가동 범위 정보를 시각적 이해하기 용이하도록 서비스하기 위하여 3차원 아바타를 이용한 관절 가동 범위 시각화 시스템을 제안한다. 제안하는 3차원 아바타를 이용한 관절 가동 범위 시각화 시스템은 근골격계 질환 재활환자들의 관절 가동 범위 데이터를 3차원 아바타의 대응하는 관절 작동 범위로 사상하고 다양한 시점으로 시각화하거나 애니메이션으로 재현함으로써 재활 수준의 변화를 직관적으로 제공할 수 있다.

임의의 곡률과 변두께를 갖는 두꺼운 축대칭 회전 셸의 3차원적 장방정식, 운동 방정식, 에너지 범함수 (Three-Dimensional Field Equations, Equations of Motion, and Energy Functionals for Thick Shells of Revolution with Arbitrary Curvature and Variable Thickness)

  • 강재훈;이은택;양근혁
    • 소음진동
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    • 제11권1호
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    • pp.156-166
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    • 2001
  • This work uses tensor calculus to derive a complete set of three-dimensional field equations well-suited for determining the behavior of thick shells of revolution having arbitrary curvature and variable thickness. The material is assumed to be homogeneous, isotropic and linearly elastic. The equations are expressed in terms of coordinates tangent and normal to the shell middle surface. The relationships are combined to yield equations of motion in terms of orthogonal displacement components taken in the meridional, normal and circumferential directions. Strain energy and kinetic energy functionals are also presented. The equations of motion and energy functionals may be used to determine the static or dynamic displacements and stresses in shells of revolution, including free and forced vibration and wave propagation.

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원형 실린더 표면의 딤플 형상에 대한 수치 해석적 연구 (A numerical study on dimple shapes over a circular cylinder)

  • 이혁;김익현;사정환;박수형;변영환
    • EDISON SW 활용 경진대회 논문집
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    • 제3회(2014년)
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    • pp.585-590
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    • 2014
  • Chowdbury. H.는 인체를 다수의 원형 실린더로 단순화하여 스키점프와 사이클 운동복의 항력계수를 각각 측정하였다. 이처럼 원형 실린더에 스피드 스케이팅 운동복을 씌운 모습과 골프공에서 사용하는 딤플의 2차원 형상이 서로 유사한 모양임을 착안하여, 2차원 원형 실린더 표면의 딤플이 유동 현상에 어떤 효과를 일으키는지 살펴보았다. 본 연구에서는 초기 형상을 토대로 3가지 딤플 형상 변수에 대한 매개변수 설정을 통해 항력계수를 비교하였다. 또한 3가지 딤플 형상 중 가장 낮은 항력계수를 갖는 딤플 형상에 대해서 요철 높이에 따른 항력계수를 비교하였다. 이를 통하여 딤플 형상이 각진 모양보다 둥근 모양일수록 항력계수가 작은 것을 확인하였으며, 요철 높이를 제외한 모든 조건이 동일할 때 최적의 요철 높이가 존재할 수 있음을 확인하였다.

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