• 제목/요약/키워드: 3차원 인체 데이터

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디자인 초기단계에서의 3차원 가상인간(Virtual Human) 활용에 관한 연구 - 지게차 레이아웃 결정 단계를 중심으로 (A Study on the Application of 3D Virtual Human in the prior stage of Design Works - With the emphasis on the determining design layout of a forklift truck)

  • 김관명
    • 디자인학연구
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    • 제12권4호
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    • pp.294-303
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    • 1999
  • 최근 들어 컴퓨터 환경의 비약적인 발전에 따라 디자인 과정도 크게 변화하고 있다. 자동차나 지게차 등과 같은 운송기기의 디자인이나, 작업장의 디자인의 경우 초기 디자인 과정중에서 레이아웃을 결정하고 인체 공학적인 데이터를 추출함에 있어서 설문이나 2D의 라인드로잉에 의존해 오고 있다. 이러한 방법의 문제점은 신뢰성이 많이 떨어질 뿐만 아니라 2D 마네킨을 사용하므로써 실제 사각으로 움직이는 인간 몸체의 움직임이 고려되지 못하며, 움직임 범위가 확정된다 하더라도 그 범위내에서의 움직임에 대한 인체의 피로도나 안락도 정도에 관해서는 전혀 측정할 수가 없었다. 컴퓨터 하드웨어와 소프트웨어의 비약적인 발전은 일반 생활환경 뿐 아니라 디자인환경에서도 가상환경 (Virtual Environment) 이라는 큰 흐름을 가져 왔다. 특히 기존의 컴퓨터를 응용한 디자인에서는 Visualization이나, CAD&CAM을 통한 데이터의 교환이 주된 관심사였으나, 최근 들어 빠르게 소개되고 있는 가상환경에서는 디자인초기단계에서 디자인 레이아웃 결정 뿐 아니라 사용자가 느끼게 되는 미세한 감각까지도 데이터화할 수 있게되었다. 본 연구에서는 이와 같이 디자인에서 사용할 수 있는 가상환경의 일반적인 특성를 밝히고, 초기 디자인 과정에서 디지털화된 환경의 이용가능성을 모색하였다. 이러한 연구는 실제 지게차 디자인의 사례를 통하여 살펴보았으며 이 사례연구를 통하여 디자이너가 활용할 수 있는 가능성과 문제점이 무엇인지 밝혔다. 마지막으로 3차원 가상인간의 적용을 통해 초기 디자인 단계에서 새롭게 적용될 수 있는 디지털화 디자인 작업의 잇점에 대하여 논의 하였다.

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가상 의복 제작 프로세스 활성화를 위한 드레스의 모델링과 정밀 패턴의 설계 및 검증 (3D dress modeling and Its 2D pattern development to activate the use of 3D virtual design process)

  • 이지영;홍경희
    • 감성과학
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    • 제14권1호
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    • pp.39-48
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    • 2011
  • 3D스캔-인체 및 의복 모델링-시뮬레이션-패턴 제작 및 검증의 전체 3D 의복제작 프로세스를 원활히 활용할 수 있도록 하기 위하여 3D 그래픽과 CAD 시스템 그리고 3D-2D 직접 패턴 전개 시스템을 이용해야 하는 데 이 때 장애가 되는 것은 3D 시뮬레이션한 가상의복으로부터 정확한 패턴을 추출하는 것이 어렵고, 전반적 과정의 호환이 쉽지 않다는 것이다. 이에 본 연구에서는 인체에 정확히 밀착된 부분과 드레이프가 있는 비대칭형 드레스를 대상으로 전체 프로세스를 원활하게 구동할 수 있는 방법을 모색하였다. 연구 방법으로는 3D 스캔 데이터를 이용하여 Maya로 범용성 3D 인체 모델을 만들고 이 3D 바디 모델에 맞는 3D 드레스를 디자인하고 모델링한 후, Rapidform, 2C-AN 프로그램과 YukaCAD를 이용하여 정확한 2D 패턴을 제작하는 과정의 호환성을 해결하며 진행하였다. 이 과정에서 도출한 패턴을 실제 의상으로 제작하여 착의 시킨 후 3D 의복 모델과의 여유분 분포를 3차원 측정 기술로 검증하였고 실물 드레스의 드레이프의 모양과 시뮬레이트된 드레스의 모양을 검토하였다. 그 결과 제시한 방법을 활용하면 전반적으로 만족스럽게 정량적인 3D 의복 제작 프로세스를 운영할 수 있음을 확인하였다.

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의학 영상에서의 그레이 수준 형태 기반 보간 기법 (A Method of Gray Level Shape-Based Interpolation in Medical Image)

  • 성원;김의정;박종원
    • 한국정보과학회:학술대회논문집
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    • 한국정보과학회 2002년도 가을 학술발표논문집 Vol.29 No.2 (2)
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    • pp.520-522
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    • 2002
  • 오늘날 CT나 MR등을 통한 의학 영상 기술과 컴퓨터 성능의 향상으로 인체 내부 장기의 영상을 비교적 용이하게 얻을 수 있으며 얻어진 영상 정보는 컴퓨터로 수치화 되므로 데이터의 조작 및 가공이 용이하다. 그러나, 이렇게 얻어진 의학 영상들은 보통 2차원적 슬라이스 image 형태로 얻어진다. 일반적으로 슬라이스 사이의 간격은 조사량 등 여러 문제 때문에, 항상 동일한 간격을 유지하고 있지 않은 경우가 많으며 슬라이스 사이 간격이 슬라이스 내의 픽셀 간격보다 큰 경우가 대부분이다. 이러한 image로부터 3차원적 디스플레이나, 조작, 분석을 하기 위해서는 같은 간격의 image를 얻어야 한다. 이러한 이유로 인하여 보간(Interpolation) 기법이 의학 영상 분야에서 많이 사용된다. 본 논문은 명태-기반 보간 방법을 gray-scale image에 적용이 가능하도록 확장한 그레이 수준 형태 기반 보간 알고리즘을 구현하였다. 그리하여, 본 논문이 제안한 알고리즘을 슬라이스 간격이 큰 2차원 복부 CT 영상에 적용시켜 다른 보간법들보다 향상된 결과를 확인할 수 있었다.

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LabVIEW 기반 EPS 동작신호 검출 및 분석 시스템 구현 (Implementation of EPS Motion Signal Detection and Classification system Based on LabVIEW)

  • 천우영;이석현;김영철
    • 스마트미디어저널
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    • 제5권3호
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    • pp.25-29
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    • 2016
  • 본 논문에서는 인체의 전자기장을 측정하는 EPS(Electronic Potential Sensor)를 이용하여 비접촉 동작인식 시스템에 적용하기 위한 연구를 진행하였다. 센서에서 나오는 데이터를 이용하여 동작인식에 적합한 시스템을 설계하기 위한 신호 수집 및 신호처리 시스템을 구현하였다. AC 형태의 입력 데이터 값에 10Hz LPF(Low Pass Filter) 및 H/W 샘플링 속도를 고려하여 선형적인 DC 형태의 데이터로 변형하였다. 센서간의 배열을 고려한 데이터 차분 과정을 통해 목표물의 2차원 움직임 정보를 추출하여 전체 시스템에 대한 특성평가를 수행하였다.

남자 고등학생의 드롭별 인체 특성에 관한 연구 (A Study on the Body Characteristics of High School Boys According to Their Drop Types)

  • 현은경;남윤자
    • 한국의류학회지
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    • 제34권8호
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    • pp.1233-1241
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    • 2010
  • This study analyzes the body characteristics of high school boys according to 3 different body types in order to improve the fit of upper garments. First, among the lateral body types, the straight body type was selected from the SizeKorea 3D scanned data and 2D measurement data. Second, high school boys (classified as straight lateral body type) were grouped into type B, A, and Y drop groups. The percentages of type B, type A, type Y are 17.8%, 48.1%, 32.1% respectively. The characteristics of the body types were analyzed. While the bust circumference were the same among the three body types (chest width, back width, back across shoulder, and bust width did not show a significant difference); however, waist and hip measurements showed a significant difference among the three body types. Third, the height of the high school boys ranged between 165cm and 180cm and the bust circumference between 85cm and 97cm. For the bust size categories, type B and type Y are distributed similarly; however, type A is distributed in the smaller bust size categories.

인체 형상 데이터를 이용한 실버 여성 3차원 체형 연구 (Body Shapes of Aged Women Applying 3D Body Scan Data)

  • 김수아;최혜선
    • 복식문화연구
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    • 제17권6호
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    • pp.1099-1111
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    • 2009
  • The purpose of this study is to classify body shapes of aged women by using 3D body scan data. For the body shape analysis and classification, 3D body scan data of 270 aged women were used, and 16 main measurements consisting of a human body were used to conduct factor analysis, cluster analysis and discriminant analysis. The analysis were performed on all 'the method using the absolute value', 'the method using index of height and weight', and 'the method using index of height', and according to the classification results, the method which categorizes body shapes best in terms of their shapes was adopted. As the factor analysis result using the numerical value of height to categorize the body shapes of the aged women, factor 1 was the thickness and width for the height, factor 2 was the height of the upper part of the body for the height, factor 3 was the height of hips for the height, and factor 4 was the height of belly for the height. When the body shapes were categorized with the deducted factors as variables, they were divided into two types. Type 1 was a short and fat body shape($\blacksquare$ type) and 55.6% of the subjects were of this type. Type 2 was for the body shape whose vertical height, including weight, was long but all kinds of width and thickness were small, that is, tall and thin body shape($\blacksquare$ type), and 44.4% of the aged women were in this case.

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근골격계 수술전 VRT Rendering시 적절한 increment에 대한 연구 (Study of Appropriate Increment during VRT Rendering before Musculoskeletal Surgery)

  • 강헌효;김동현
    • 한국방사선학회논문지
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    • 제13권5호
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    • pp.675-681
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    • 2019
  • 근골격계 수술 전 CT 촬영 후 3차원 체적영상을 Increment별로 구현하는 과정에서 시간이 많이 소요되지 않고 데이터의 양도 많지 않은 적절한 Increment를 찾아 제안하고자 한다. 이에 본 연구에서는 손, 무릎, 발인체팬텀을 CT로 검사후, MMWP 프로그램을 사용하여 3차원 체적영상을 구현하여 재현성 평가를 하였다. 첫 실험으로는 각 Increment에 따른 세 가지 인체팬텀 별 데이터양을 분석하였다. 두번째 실험으로는 재현성평가와 실측 길이를 비교하였다. Increment에 따라 각 팬텀별로 이미지 데이터양을 분석한 결과 Increment를 0.1mm 로 설정했을 때보다 1.0mm 로 설정하였을 때 1/10 정도로 데이터양이 줄어드는 것을 확인할 수 있었다. 구현성 평가를 하였을 때 손 팬텀은 0.7mm, 무릎 팬텀과 발 팬텀은 0.6mm 부터 gap이 생성되었고 실제 팬텀과 실측 길이를 비교하였을 때 길이가 많이 차이나서 구현성이 낮아지는 것을 확인할 수 있었다. Increment가 1.0mm 에 가까울수록 이미지 수가 적고, 3D 구현 시간이 적게 소요되지만 gap이 생성되면 구현성이 급격이 낮아지는 것을 확인할 수 있었다. 따라서 영상의 gap이 생성되기 전 Increment를 알아내어 적용하는 것이 수술 전 진단을 내리기에 가장 적합하다. 본 연구를 통해 CT 촬영후 VRT Rendering을 통한 3D 영상 구현시 정확한 Increment 설정을 증명할 수 있는 지표가 되기를 기대한다.

단일 카메라를 이용한 동역학 기반의 보행 동작 추적 (Tracking a Walking Motion Based on Dynamics Using a Monocular Camera)

  • 유태근;최재림;김덕원
    • 전자공학회논문지SC
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    • 제49권1호
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    • pp.20-28
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    • 2012
  • 보행을 관찰하고 객관적인 정보를 추출하여 그 기능을 평가하는 것을 보행 분석이라고 한다. 최근 사용되는 보행 측정 장비들은 다수의 카메라, 지면 반력 측정 장치로 구성되어 고가이며, 이를 설치할 넓은 장소를 필요로 한다는 단점이 있다. 본 연구에서는 이러한 문제점을 해결하기 위해 단일 카메라를 통해 얻은 영상에서 마커 없이 인체의 3차원 보행 동작을 측정하는 기법을 제안한다. 파티클 필터를 사용하여 훈련 데이터와 보행에 관한 사전 정보 없이 사람의 동작을 추적한다. 인체와 지면에 관한 동역학을 통해 물리적으로 합당한 인체의 동작들을 생성하였다. 보행 영상에서 계산한 모든 관절의 평균 에러는 제안한 방법에서 $12.4^{\circ}$로, 기존 파티클 필터의 에러 $34.6^{\circ}$보다 작았다. 이러한 결과를 바탕으로 단일 카메라만으로 보행을 정량적으로 측정하여 기존 복잡한 장비를 대체할 수 있는 가능성을 제시하였다.

WBAN과 FANET 융합 기반의 효율적인 신체 데이터 전송 방법 분석 (Analysis of Efficient Health Data Transmission Methods based on the Fusion of WBAN and FANET)

  • 하일규
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제21권2호
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    • pp.386-394
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    • 2017
  • FANET은 무인 항공기들로 구성된 애드혹 네트워크로서, 무인 항공기 간의 데이터 전달을 위해 3차원 상에 형성된 네트워크이다. 현재까지 이루어진 대부분의 FANET 활용에 대한 연구는 무인항공기에 장착된 카메라 센서를 활용하여 지상으로부터 데이터를 수집하고, 이를 전달하고 처리하여 특정한 목적에 활용하는 것이다. 하지만 인간 신체 영역의 데이터를 수집하고 이를 FANET을 통해 전달하는 WBAN과 FANET의 융합에 관한 연구는 아직 많이 이루어지 않았다. 따라서 본 연구는 데이터 전달을 위한 통신체계가 잘 갖추어져 있지 않은 도서 또는 오지 지역에서 활동하는 사람들의 인체 데이터를 수집하기 위해 WBAN을 구성하고, 수집된 데이터를 FANET을 통해 전달하는 체계를 연구한다. 특히 WBAN과 FANET의 융합 네트워크에서 신체의 응급데이터를 전달하기 위한 가능한 데이터 전달방법을 분석하고, 효율적으로 데이터를 전달할 수 있는 전송 모델을 제안한다.

휴머노이드 로봇 모델을 이용한 보행재활 훈련장치의 견인모터 속도 파형 생성 (Generation of Motor Velocity Profile for Walking-Assistance System Using Humanoid Robot Model)

  • 최영림;최낙윤;박상일;김종욱
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제22권5호
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    • pp.631-638
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    • 2012
  • 본 논문은 슬관절 손상 환자의 하지근력 강화 재활훈련 장치에서 다리를 끌어주는 견인모터의 속도 프로파일을 휴머노이드 로봇 시뮬레이션을 통해 계산하는 방법을 새롭게 제안한다. 먼저 인체의 구조를 본 딴 휴머노이드 로봇의 3차원 전신 모델을 새롭게 구축하고, 표준 관절각도 데이터를 이 모델에 적용하여 자연스러운 보행을 시뮬레이션 했다. 그리고 하지의 대퇴부에 부착되어 있는 벨트와 견인모터와의 거리를 매 샘플링 타임에서 계산하여 이로부터 속도 프로파일을 도출하는 방식으로 보행 중 속도 파형을 생성한다. 휴머노이드 로봇의 기구학적 방법으로는 직진 보행에서 계산량이 적은 투영법을 사용했으며, 유각기의 관절 각도 프로파일은 Winter의 표준보행 데이터를 참조했다. 본 논문에서 제안한 방법으로 계산된 인체 특정부위 속도 프로파일은 제작 중인 트레드밀 재활훈련 장치에 적용될 예정이다.