본 논문에서는 3차원 동영상을 구현하기 위하여 인체에 유해한 방사능 피폭량이 부챗살 형태의 Fan Beam 보다 상대적으로 적은 원추형 Cone Beam CT 시스템을 설계하였다. 설계된 시스템은 X-ray가 조사된 각도에서 획득한 데이터를 영상처리부로 전송하고 영상을 구성하는 계산 속도를 빠르게 하기 위하여 초월함수가 보다 적은 3단계 회전 행렬을 이용하여 3차원 영상을 구현하는 회전 기반법을 사용하였다. 본 연구에서는 3차원 영상을 구성하는 시간단축을 통해 초당 3~5장의 영상을 얻음으로써 3차원 동영상을 실시간으로 구현하였다.
본 논문은 특정 자세를 취하고 있는 인간형 캐릭터의 단순한 실루엣 그림 등을 입력으로 받아 이로부터 3차원 신체 외형 정보를 복원하는 기술을 다룬다. 기하학적인 방법 만으로 실루엣에 담기지 않은 내부 형체를 추출하는 것은 매우 어려운 일이기에 본 논문은 대규모 신체 3차원 형체 데이터베이스 및 이의 통계적 분석 데이터를 활용하여 인간형 템플릿 모델을 실루엣에 맞도록 정합 하는 것을 주된 아이디어로 한다. 본 기술은 다음의 세 단계로 이뤄진다. 먼저 주어진 실루엣 이미지로부터 이미지 분석을 통해 윤곽선 및 법선 벡터를 추출한다. 둘째로, 실루엣 이미지와 3차원 모델 간의 점 대 점 대응관계를 수립한다. 마지막으로 수치적 최적화를 통해 실루엣과 모델이 최대한 일치하도록 파라메터들을 정한다. 본 논문은 실루엣 정보로부터 3차원 신체 형태를 최적화하는 실용적 방법론을 제시한 것이 주된 기여이며, 기술의 유효성을 실험을 통해 검증하였다.
사실감 있는 모델의 생성과 동작제어 기술은 컴퓨터 그래픽스와 가상 현실감 등의 다양한 응용 분야에서 이용되고 있다. 컴퓨터 애니메이션에 동작 제어의 대상이 되는 물체는 다관절체(articulated body)이며, 이 다관절체를 뼈대(link)와 관절(joint) 그리고 이를 둘러싸고 있는 피부로 모델링하고, 운동학(Kinematics), 동역학(Dynamics)를 적용하여 동작을 생성한다. 본 논문은 컴퓨터 애니메이션에서 사용할 수 있는 3차원 다관절체의 생성과 애니메이션을 위한 다관절체 오브젝트 편집 시스템에 관한 것이다. 다관절체를 관리하기 위한 다관절체의 데이터 구조를 설계하고, 사용자 인터페이스를 추가하여 대화식으로 다관절체의 골격을 정의한다. 정의된 다관절체의 골격과 물체의 모양을 나타내는 기하 데이터를 접합하여 애니메이션에 적합한 물체를 모델링하기 위한 스킨-스켈레턴 알고리즘을 제안한다. 모델링된 물체의 관절을 조작하여 키프레임 애니메이션으로 동작을 제어한다. SGI 워크스테이션에서 Open Inventor와 X/Motif를 이용하여 C++ 언어로 구현하였으며, 인체 모델을 대상으로 실험하였다.
본 논문에서는 광 회절 단층 촬영 (Optical Diffraction Tomography, ODT) 기법을 사용해 얻어진 세포 영상을 3차원 가상 공간에 시각적으로 표현하고 기존의 세포 영상들과의 일치감을 주는 색상 매핑 기술을 포함한 가시화 프레임 워크를 소개한다. 전체 볼륨을 구성하는 내부 구조에 대한 정보가 잘 알려져 있거나 명확하게 구분 가능한 인체의 장기 또는 산업 기기와 같은 기존의 볼륨 데이터와는 달리 세포 영상 데이터는 세포소기관들 간의 경계가 모호하거나 상황에 따라 형상의 변화가 다양하다는 특징을 가지고 있어, 세포의 형상에 대한 일관적인 시각 표현이 상대적으로 어렵다는 문제가 있다. 본 논문에서는 이를 해소하기 위해 세포의 3차원 형상을 실시간으로 렌더링 할 수 있는 가시화 기법을 제안한다. 제안하는 기법에서는 우선 세포의 3차원 형상을 나타내기 위해 볼륨 데이터의 가시화에서 널리 활용되고 있는 볼륨 렌더링 기법을 ODT 영상에 맞게 적용했으며, 빈 공간 교란 기법을 통한 렌더링 결과의 개선으로 세포내 구조의 연속성을 나타낼 수 있게 했다. 또한 다중 전이 함수에 대해 레이어 기반 독립 렌더링을 적용하는 것을 통해 다수의 세포내 구조를 하나의 화면에 표현하는 복합 가시화 기법을 제안했다. ODT 영상 및 염색 영상을 동시에 촬영 가능한 현미경으로부터 얻어진 세포 영상을 가시화 하는 것을 통해 제시된 가시화 기법의 유용성을 확인했다.
This study aims to develop three dimensional (3D) yoga knee protectors that provide excellent wearing comfort. Three types of pads were modeled using 3D human data: two types of 3.0-cm-wide pads separated into top and bottom with thicknesses of 0.1 cm (TPU-1: A) and 0.2 cm (TPU-2: B); and one type with three 0.2-cm-thick separated panels (TPU-S: C). Based on these models, five knee protectors were developed using 3D patterning and 3D printing. Types A, B, and C were integrated with 0.6-cm neoprene pads. Type D was fabricated with a donut-shaped 0.6-cm neoprene pad inserted, while Type E consisted of two discrete 0.6-cm neoprene pads embedded in the protector's upper and lower sides. Wearing comfort was evaluated in terms of fit, pressure, and cushioning while in a standing and kneeling position and while in motion. The findings suggest that the fabricated knee protectors were evaluated as comfortable to the individuals with knee pain, rather than those without knee pain. The individuals with knee pain preferred the soft pads made of neoprene positioned around the knee (NEO-S: E), while those without knee pain favored the cushioned pads with a pattern structure maintained by thin 3D-printed pads (TPU-1: A).
본 논문에서는 X선 컴퓨터 단층 촬영으로부터 획득된 기관지의 3차원 영상으로부터 기관지의 구조 및 형태 정보를 추출할 수 있는 가능성을 조사하고, 분진 침착 모델의 수학적인 개발과 실험적인 검증에 사용될 수 있는 물리적인 공동 주형 모델을 개발한다. CT로부터 획득된 영상으로부터 수학적 모폴로지 기법에 의하여 폐의 기관지 영역을 검출한다. 검출된 폐의 기관지 영역의 체적 데이터를 3차원 공간상에서 나타낼 수 있는 표면 데이터를 STL(streolithography) 파일로 변환한 후에, 고속 프로토타입 기기에 입력하여 3차원 입체 형상을 제작한다. 이때 기존의 기관지 팬텀과 실제 정상인으로부터 획득된 CT 영상으로부터 각각의 공동 주형 모델을 제작하게 된다. CT 스캔하여 얻어진 원래의 영상과 제작된 공동 주형 모델을 CT 스캔하여 얻어진 영상에서의 기관지 영역의 단면 직경을 비교하여 생성된 폐 기관지 모델의 유용성을 검증하였다.
This study analyzes the foot shape of female high school students using 3D foot scan data based on a comparison with adult women (20s'-30s'). Data were collected from the foot anthropometry of 199 female high school students in Gwangju and Jeollanam-do. The right foot was measured indirectly by 3D laser scanner. There are 16 items in the foot anthropometric measurements. The $6^{th}$ Size Korea (measured by 3D scan data) is used for women's foot data. The results of the 3D measurements data investigation show that the foot length and foot width became longer and wider as the age increased. It is classified by three types after analyzing foot shape. Type 1 (28.1%) represented the shortest foot length, the narrowest foot width as well as the thick foot and long ankle shape. Type 2 (4.3%) represented the wide foot width such as the wide lateral ball width and semi-thickness shape. Type 3 (67.7%) referred to the widest foot width, flat foot and short ankle shape.
This study has been conducted to classify elderly men's feet with the three-dimensional body scanner data of Size Korea. It was intended to assist the manufacturing of the shoes that can appropriately perform the functions of feet, by providing the specific information about the shapes of elderly men's feet that are altered as a result of aging and shoe-wearing for a long time. The findings are as follows. 1. The investigations into the average and standard deviation of the measurements and index values for the elderly men's feet showed a large personal difference in the items of length and circumference. 2. The factors constituting the elderly men's feet were observed to be the size of foot width(Factor 1), the central angle of feet and the extension of toes(Factor 2), the size of ankle(Factor 3), the positions of lateral malleolus and pternion(Factor 4), and the position and size of medial malleolus(Factor 5). 3. The cluster analysis for the classification of elderly men's feet produced three types of them.
The objective of this study is to classify somatotypes of back-surface shape of women in their late 20s by using 3D body scan data(Size Korea 2010) in order to improve fitness of Hanbok Jeogori. The results were as follows: 1. According to the in-depth survey of the experienced expert's interview, most problems related to the fit were caused by the back area of Jeogori. 2. The result of factor analysis indicated that 6 factors were extracted and those factors comprised 82.85% of total variance. 3. According to the cluster analysis, back somatotypes of women in their late 20s were categorized by two types : straight type(54.1%) and bending type(46.9%). The results could be used as the Hanbok Jeogori to improve the fitness of back-surface shape.
현재 주류가 되고 있는 아바타 캐릭터는 2D 를 이용한 캐릭터에 코디를 바꾸는 형태가 주를 이루고 있으며, 3D 를 이용한 것 역시 코디를 바꾸는 수준을 벗어나지 못하고 있다. 본 논문에서는 3D 아바타 캐릭터 모델을 구성하고, 이 캐릭터를 데이터 변환기를 통해서 다시 17 개의 신체 부위로 나누게 된다. 각각의 분류된 부위는 높이, 넓이, 두께, 둘레 등으로 변형되어 아바타 캐릭터의 성장을 이끌어내는 시스템을 개발한다. 이를 통해서 원래의 아바타라는 의미에 더 근접한 아바타 캐릭터를 구성할 수 있게 된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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