• 제목/요약/키워드: 3차원 인체 데이터

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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.

인체의 3차원 스캔 데이터를 이용한 밀착 바디 슈트 개발 (2D Pattern Development of Tight-fitting Bodysuit from 3D Body Scan Data for Comfortable Pressure Sensation)

  • 정연희
    • 한국생활과학회지
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    • 제15권3호
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    • pp.481-490
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    • 2006
  • Adjusting pressure level in the construction of athletes' tight-fitting garments by reducing the elastic knit pattern is a challenging subject, which influences the performance of the wearer directly. Therefore, in this study, relationship between the reduction rates of the basic pattern obtained from 3D human scan data and resultant clothing pressure was explored to improve the fit and pressure exerted by clothing. 3D scan data were obtained using Cyberware and they were transformed into a flat pattern using software based on Runge-Kutta method. Reduction rate was examined by subjective wear test as well as objective pressure measurement. As a result, difference in the length between the original 3D body scan data and the 2D tight-fitting pattern was 0.02$\sim$0.50cm (0.05$\sim$1.06%), which was within the range of tolerable limits in making clothes. Among the five garments, the 3T-pattern was superior in terms of subjective sensation and fit. The pressure of the 3T pattern was 2$\sim$4 gf/cm2 at five locations on the body, which is almost the same or a bit higher than that of Z-pattern. In the case of tight-fitting overall garment, the reduction rate of the pattern in the wale direction is more critical to the subjective sensation than the course direction. It is recommended that the reduction grading rules of course direction should be larger than that of Ziegert for a better fit of tight-fitting garments. In the case of wale direction, however, reduction grading rule should be kept the same as suggested earlier by Ziegert (1988).

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초고속 초음파 영상의 효과적인 데이터율 저감을 위한 적응 양자화 (Adaptive quantization for effective data-rate reduction in ultrafast ultrasound imaging)

  • 장도영;윤희철
    • 한국음향학회지
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    • 제42권5호
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    • pp.422-428
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    • 2023
  • 초고속 초음파 영상은 탄성 영상, 초고속 도플러, 초해상도 영상과 같은 다양한 초음파 기반의 기능성 영상기술에 폭넓게 적용되고 있다. 하지만, 획득하는 데이터의 양이 많아 실시간 영상 재구성이나 3차원 또는 모바일 초음파 영상 응용으로의 확장이 제한된다. 본 논문은 적응 양자화 기법을 통해 초고속 초음파 영상으로 획득되는 대용량 Radio frequency(RF) 데이터의 전송 효율을 높이는 방법을 제안한다. 인체에서 반사된 초음파 신호는 높은 동적 범위를 가져 대부분의 현재 시스템에서 사용되는 고정 양자화 기법은 10 bits ~ 14 bits 이상의 높은 양자화 단계를 가진다. 양자화 단계 저감에 대한 화질 저하의 한계를 극복하기 위해, 본 연구는 영상 깊이에 따라 구간을 설정하고, 각 영역별 RF 데이터를 정규화하고 양자화하는 방안을 제안한다. 정량적인 검증을 위해, Field II 컴퓨터 모사 실험을 활용하여, 고정 양자화 방법과 제안하는 방법의 대조도 대 잡음 비, 공간 해상도 및 원본 대비 유사도를 비교하였다. 또한, 연구용 초음파 장비를 활용한 인체 모사 실험 및 인체 실험을 통해 최종 3-bit로 재구성한 영상에서도 제안하는 방법이 효과적으로 적용되는 것을 입증하였다.

실시간 마커프리 모션캡쳐를 이용한 인체 동작 생성 (Motion Generation of Human Body using Real-time Marker-Free Motion Capture)

  • 이란희;김성은;박창준;이인호
    • 한국멀티미디어학회:학술대회논문집
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    • 한국멀티미디어학회 2003년도 춘계학술발표대회논문집
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    • pp.559-562
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    • 2003
  • 본 논문에서는 실시간 마커프리 모션캡쳐 시스템으로 캡쳐된 동작자의 Root와 End-effector 위치 데이터를 이용하여 가상 캐릭터의 동작을 생성하는 방법에 0해 기술한다. 동작자의 신체중심이 되는 Root와 머리, 손, 발과 같은 End-effector의 위치 데이터는 동작자의 전방 좌, 우에 위치한 동기화된 2대의 컬러 CCD 카메라를 이용하여 3차원 위치를 캡쳐한다. 영상으로부터 추출되지 않은 중간관절의 위치를 생성하기 위해 Root와 End-effector의 3차원 위치값들을 IK( Inverse Kinematics) 알고리듬에 적용하고, 생성된 위치값들에 다양한 신체의 제약조건을 고려하여 정밀하게 계산한다. 이러한 과정을 거치므로 서 20개 관절의 위치값을 생성할 수 있으며, 생성된 관절의 위치값을 가상 캐릭터에 적용하므로 서 캐릭터의 움직임을 실시간으로 생성할 수 있다.

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의류 패턴 설계를 위한 삼차원 인체 체표면 스캔 데이터 활용에 관한 연구 (A Study on the Use of 3D Human Body Surface Shape Scan Data for Apparel Pattern Making)

  • 천종숙;서동애;이관석
    • 복식문화연구
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    • 제10권6호
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    • pp.709-717
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    • 2002
  • In the apparel industry, the technology has been advanced rapidly. The use of 3D scanning systems fur the capture and measurement of human body is becoming common place. Three dimensional digital image can be used for design, inspection, reproduction of physical objects. The purpose of this study is to develop a method that drafts men's basic bodice pattern from scanned 3D body surface shape data. In order to pursue this purpose the researchers developed pattern drafting algorithm. The 3D scanner used in this study was Cyberware Whole Body Scanner WB-4. The bodice pattern drafting algorithm from 3D body surface shape data developed in this study is as follows. First, convert geometric 3D body surface data to 3D polygonal mesh data. Second, develop algorithm to lay out 3D polygonal patches onto a plane using Auto Lisp program. The polygon meshes are coplanar, and the individual mesh is continuously in contact with next one The bodice front surface shape data in polygonal patches form was lined up in bust and waist levels. The back bodice was drafted by lining up the polygonal mesh in scapula, chest, and waist levels. in the drafts, gaps between polygons were formed into the darts.

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스마트 기기용 의료 콘텐츠를 위한 영상 가시화 시스템 (Medical Contents Visualization System for Smart Device)

  • 권구주;강동수;고영인;신병석
    • 한국멀티미디어학회논문지
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    • 제15권10호
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    • pp.1264-1272
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    • 2012
  • 3차원 볼륨렌더링 방법은 인체의 외형뿐만 아니라 내부의 모습도 투과하여 보여줄 수 있기 때문에 의료영상 분야에서 널리 사용된다. 기존의 의료영상 장비는 볼륨렌더링 방법을 이용하여 다양한 3차원 영상을 제공하고 있다. 최근 의료영상 분야에서는 휴대성의 장점을 가진 스마트 기기를 도입함으로써 기존 의료영상 분야의 결과물을 의사와 환자들 사이에서 소통이 원활하게 하려는 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 논문에서는 비교적 저 사양인 휴대용 스마트 기기에서 3차원 볼륨데이터를 가시화하기 위하여 2차원 텍스쳐를 활용하는 방법을 제안하고 다양한 2차원, 3차원 진단영상을 제공하는 휴대용 의료영상 가시화 시스템을 제안한다.

노년 여성 체형의 표준화된 3차원 측정 데이터 추출을 위한 기초 연구 (A Basic Study Contributes to Extract the Standardized 3D Body Data for Women Aged 60 and Older)

  • 이정임;주소령
    • 한국의류학회지
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    • 제28권2호
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    • pp.344-353
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    • 2004
  • The purpose of this study was to offer the basis contributes to extract the standardized body data from 3D body measuring for women aged 60 and older. The WB4 of Cyberware was used, and the measuring program of 3D scanning data was 3DM. This study was focused to verify the reliability of 3D data and to offer the effective utilization of 3D measuring on the research for elderly women■s body. Subjects were 19 women aged 60 and older. And three women in late twenties and three dressforms for women were comparing subjects to analyze the signiscant difference by age or human body variable making error. First, 3D scanning was executed twice on each subject, but any significant difference was not appear between two scanning data. So we certifed we could get the consistent and reliable data from the 3D scanner used in this study. Second, the reliability of 3D measuring data was analyzed, and the error range which meant the difference between 3D data and traditional measuring data was analyzed. In elderly women, the significant difference between two data was appeared in 19 body parts. The 7 of 19 were concerned with armpit point. In young women, three significant difference were appeared, and in dressforms, any significant difference was not certified. From these results, we could certify that age or human body variable produced the difference between two data. Third, the data of elderly women from three measuring methods, 3D measuring, traditional measuring, and measuring on 2D photographs were compared. From the result, we found that the 3D measuring data was quite reliable for most body parts excluding some width parts. But in elderly women, there were some limitation to extract reliable data because of their unique body characteristics. In order to be a role of the effective measuring method, the 3D measuring protocol reflected the body characteristics of each age or gender had to be prepared.

3차원 스캔을 활용한 상체 피부표면의 Non-extension line 분석 (Analysis of non-extension line on upper body using 3D scanning)

  • 최지영;오염군;홍경희;서혜원;김시조
    • 한국감성과학회:학술대회논문집
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    • 한국감성과학회 2009년도 춘계학술대회
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    • pp.239-242
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    • 2009
  • 최근 3 차원 측정 기술을 활용한 운동 기능성의 향상을 위한 연구가 활발히 진행되고 있다. 그 예로 3 차원 인체 정보를 이용한 의복패턴 제작 시에 필요한 절개선으로 피부상에서 동작 시 늘어나지 않는 선(Lines of Non-Extension, LoNE)을 찾아내어 활용한 연구가 발표된 바 있다. 이러한 LoNE 은 기존 의복구성을 위한 봉제선이나 기능선으로 활용될 때 동작기능성을 저해하지 않는 특징이 있다. 이에 본 연구에서는 스포츠웨어에서 활동성이 큰 상체의 어깨부위에서 Lines of Non-Extension 을 탐색하고자 하였다. 연구 방법으로는 20 대 후반 남성 2 명을 대상으로 체표의 등 부분에서 3cm 간격으로 계측점을 표시한 후 3D 인체 데이터 (Cyberware, WB)를 획득하였다. 측정시의 자세는 팔을 $30^{\circ}$, $90^{\circ}$, $135^{\circ}$, $180^{\circ}$ 외전시켰다. 피부 표면에서의 길이 변화는 구획의 크기를 달리하면서 가로, 세로, 사선방향으로 동작에 따라서 측정하였다. 변화량은 정자세($30^{\circ}$)를 기준으로 A 라 하였을 때, 기준자세와의 차이가 가장 큰 변화량을 보인 자세를 B 라 하고 A 와 B 간의 차이로 계산하였다. 연구결과, NASA 의 Biosuit 에서 소개된 Iberall(1970)의 LoNE 중 진동둘레를 포함한 팔 부위와 등, 어깨 부위에서 유사한 라인을 찾았다. 본 연구에서와 같이 구획별 사선방향 피부 변화량을 측정하는 것은 피부면에 숨겨진 인간공학적 의복 기능선을 탐색하는 데 효과적임을 확인하였다.

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