전통적인 2차원 애니메이션 제작기법에 의하면, 애니메이션의 기대효과(Anticipation)는 동작에 대한 준비단계로서 사실적이고 풍부한 표현을 하는데 중요한 역할을 한다고 알려져 있다. 얼굴 표정 애니메이션 데이타가 충분히 길다고 가정하면, 특정한 얼굴 표정에 대한 기대효과가 주어진 애니메이션 데이타에 존재할 가능성이 높다. 본 논문에서는 주어진 얼굴 표정 애니메이션 데이타로부터 얼굴 표정의 기대효과를 자동으로 추출하여 추가하는 방법을 제시한다. 먼저 애니메이션 데이타에 대해 중요요소분석법(Principal Component Analysis)을 적용하여 얼굴 모델의 모든 정점을 비슷한 움직임의 방향을 갖는 요소(Component)의 집합으로 분류한다. 각각의 요소에 대하여, 반대 방향의 움직임을 갖는 보정 애니메이션 데이타를 파 요소에 대한 기대효과로서 추출하고, 이 중에서 얼굴 모델의 위상정보를 보존하는 최적의 기대효과를 주어진 보정의 기대효과로 선택한다. 선택된 기대효과는 애니메이션 데이타의 연속성과 재생 시간을 유지하도록 주어진 표정과 적절히 합성(Blend)한다. 모션캡쳐 및 키프레임 작업에 의한 3차원 얼굴 보정 애니메이션 데이타를 입력으로 하여 기대효과론 자동으로 생성하는 실험격과를 제시한다. 본 논문은 전통적인 2차원 애니메이션 제자방법 중 하나인 기대효과를 3차원 얼굴 표정 애니메이션에 적용하는 새로운 방법을 제시하여, 애니메이션 제작자가 얼굴 표정을 선택하는 간단한 상호작용만으로도 기대효과가 추가된 3차원 얼굴 보정 애니메이션을 손쉽게 얻을 수 있다.
미리 저장된 객체의 3차원 특징점(Feature point) 좌표와 카메라 영상의 2차원 특징점 좌표를 매칭(Matching)하여 객체를 추적하는 방식의 경우, 카메라의 시점이 변할 때 특징점에서 발생되는 원근 효과(Perspective effect)가 반영되지 못하여 특징점 매칭 오류가 발생한다. 따라서 특징점에서 발생하는 원근 효과를 반영하여 정확한 카메라 포즈를 추정하기 위해 이전 프레임(Frame)의 카메라 포즈(Camera Pose)에 맞추어 텍스쳐가 포함 된 3차원 객체의 모델을 렌더링 하여 원근 효과를 적용한 후, 현재 카메라 영상과 특징점 매칭하여 프레임 사이의 카메라 움직임을 구하여 객체를 추적한다. 더 나아가 본 논문에서는 특징점 매칭에서 발생하는 작은 오류들로 인한 미세한 카메라 움직임은 2단계의 임계치(Threshold)를 적용하여 떨림 현상으로 간주하여 떨림 현상이 제거된 객체 추적을 수행한다. 매 프레임마다 카메라 포즈에 맞춘 추적 객체를 렌더링 하기 때문에 떨림 현상으로 간주되어 제거된 카메라 움직임은 누적되지 않고, 추적 오류도 발생시키지 않는다.
무장 비행 궤적 간 간섭을 식별하여 아군 무장간 충돌을 방지함으로써 단위 시간 당 교전 효과를 극대화하는 것은 다무장 대지 무기체계 운용에 있어서 필수적이다. 기존 연구에서는 연산 부하의 최소화를 목표로 3차원 무장 비행 궤적을 2차원 평면의 사격선으로 변환하여 간섭을 식별하는 알고리즘을 제안하였다. 그러나 기존 연구는 2차원 평면에서 사격선간 교차점이 발생할 경우 간섭으로 식별하고, 이에 대한 무장 할당을 해제함으로써 무장 활용도를 감소시키는 문제가 있었다. 이를 고려하여 본 논문에서는 교전 효과 최대화를 위한 효율적인 무장 궤적 간 간섭 식별 알고리즘을 제안한다. 제안하는 알고리즘은 2차원 평면에서 사격선간 교차점이 발생할 경우, 해당 사격선을 3차원 평면에서 비행 궤적 간 비교 연산을 수행하여 실제 간섭 여부를 식별함으로써 무장 활용도를 최대화하는 것이 가능하다. 성능 평가 결과, 제안하는 기법은 기존 기법에 비해 궤적 교차수는 최대 52.1% 감소하였으며, 그에 따른 표적 할당율은 최대 6.9% 향상됨을 보임으로써 그 우수성을 확인하였다.
한국정보시스템학회 1997년도 추계학술대회논문집 기업경쟁력 향상을 위한 정보통신 기술의 활용
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pp.75-82
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1997
본 논문에서는 가상 현실 (VR) 기술을 적용하여 3차원의 가상 공간에서 일체의 실 험 도구 없이 중학교 전과정의 물리 실험을 할 수 있는 시스템의 개발에 대해 기술한다. 이 시스템의 목표는 가정과 학교에서 피교육자가 3차원 그래픽과 실시간 동작 및 상호 작용을 통해 실제와 유사한 실험을 함으로써 그 교육 및 학습 효과를 증대시키는데 있다. 이 시스 템에서 다루는 내용은 중학교 물상 교과목 전반에 걸쳐 엄선한 실험들로 단순히 보여주거나 들려주는 단방향적인 교육이 아닌 피교육자가 직접 참여할 수 있는 실험이 되도록 하였다. 이렇게 함으로써 피교육자의 학습 동기를 유발하고 학습 효과를 최대화 할 수 있다.
u-GIS는 기존 정적인 공간데이터와 동적인 GeoSensor 데이터를 융합하여 처리하는 시스템을 말한다. 기존 정적인 공간 데이터는 주로 2차원 공간 데이터였으며 최근 유비쿼터스 환경에서는 이를 확장한 3차원 공간 데이터 및 다차원 시공간 데이터의 요구가 급증하고 있다. 최근 국가 차원에서 3차원 공간 데이터를 구축하고 있으며 DBMS가 아닌 파일 단위로 데이터를 저장하고 관리하고 있다. 이 경우, 데이터의 중복 저장, 표준 인터페이스의 부재, 서버 중심의 데이터 제공의 어려움 등의 문제가 발생한다. 따라서 본 연구에서는 3차원 공간데이터를 효과적으로 저장 관리하기 위하여 3차원 공간 DBMS를 연구 개발하였다.
본 연구는 3차원 멀티미디어를 활용한 모바일 과제정보 제시가 치아카빙지식, 수행 및 실습만족도에 미치는 효과를 검증하고자 하였다. 이러한 연구목적을 달성하기 위하여 치의학 전공 대학생 66명을 대상으로 3D 모델링 어플리케이션을 활용한 실험집단과 텍스트와 삽화로 구성된 2차원 수업자료를 활용한 통제집단에 각각 33명씩 배정하여 실험을 하였다. 연구결과 첫째, 2차원 수업자료를 활용한 과제정보 집단(통제집단)이 3차원 멀티미디어를 활용한 모바일 과제정보 집단보다 치아형태에 대한 이해가 높은 것으로 나타났다. 둘째, 3차원 멀티미디어를 활용한 수업이 학생들의 치아카빙 수행 능력 향상에서 유의미한 효과가 나타났다. 셋째, 3차원 멀티미디어를 활용한 모바일 과제정보 제시 집단의 수업만족도가 통제집단보다 더 높은 것으로 나타났다. 따라서 치아형태학 수업에서 3D 모델링을 제공하는 것은 수업만족도를 높여주며, 치아카빙 수행 향상을 돕는 교육콘텐츠로 활용이 가능할 것으로 보인다.
본 연구의 목표는 GPS(Global Positioning System)을 이용한 3차원 네비게이션 시스템을 개발하여 원하는 목적지까지의 경로를 실시간으로 도로 전경과 동일한 3차원 영상으로 살펴봄으로써 운전자를 효과적으로 도울 수 있도록 하는 것이다. 실제 도로에서 일정 간격을 두고 촬영한 파노라마 실사 영상에 TIP 기법을 적용하여 가상환경을 구축하고 이들 사이의 부드러운 전이를 통해 사진과 같은 품질의 3차원 영상을 보여준다. 개발된 시스템은 2차원 네비게이션 모듈을 가지며 최적 경로 탐색 및 도로 상황 예측 기능을 제공한다.
척추의 생체역학적 해석을 위한 유한요소기법을 이용한 컴퓨터 시뮬레이션은 척추의 손상에 대한 발생원인과 기전을 이해하고 치료의 효과를 예측하는 유용한 수단으로 기대되고 있다. 본 논문에서는 요추의 2차원 CT 영상을 이용하여 유한요소해석을 위한 척추의 3차원 모델링에 소비되는 많은 시간을 줄일 수 있도록 3차원 형상모델을 CT 형상 데이터와 형상변수를 이용, 각각 구현하는 과정을 자동화하여 이를 비교하였다.
본 연구는 웹기반 3차원 가상현실 프로그램과 2차원 HTML 프로그램을 이용한 학습활동이 학습자의 학업성취도, 학습만족도에 미치는 효과를 알아보고, 또한 학습자의 공간지각력 수준에 따라 웹기반 3차원 가상현실 프로그램과 2차원 HTML 프로그램간에는 상호작용 효과가 있는지에 관해 알아보고자 하였다. 연구 결과 3차원 가상현실 프로그램을 사용하여 학습한 집단과 2차원 HTML 프로그램으로 학습한 집단간에는 학업성취도와 전반적 만족도에 있어서 유의미한 차이를 보였다. 또한 학습자의 공간지각력과 웹기반 학습 프로그램 유형간에는 학습만족도 면에서는 상호작용 효과가 나타나지 않았으나, 학업성취도에 있어서는 통계적으로 유의미한 상호작용 효과가 있는 것으로 확인되었다.
전기비저항 탐사법은 저수지 누수 구간의 탐지를 위한 효과적인 물리탐사법으로 저수지 안전진단을 위해 널리 사용되어 왔다. 저수지에서 수행되는 대부분의 전기비저항 탐사는 현장자료획득의 편의성을 고려하여 제체에 평행한 측선에 대한 2차원 탐사가 주로 적용되고 있다. 그러나 저수지는 3차원 구조를 갖기 때문에 2차원 가정에 위배되며, 2차원 해석 결과는 3차원 효과에 의한 왜곡을 피할 수 없다. 또한 2차원 탐사는 전기비저항의 2차원 단면만을 제공하므로 저수지의 3차원 구조에 대한 해석이 어려우며, 3차원적 누수 경로의 파악이 불가능하다. 이 연구에서는 저수지에서 3차원 전기비저항 탐사를 실시하고, 그 해석 결과를 2차원 탐사와 비교 분석하여 2차원 탐사의 한계 및 3차원 탐사의 장점을 제시하였다. 3차원 탐사는 2차원 탐사에 비하여 보다 정밀하게 저수지 상태 및 누수 경로에 대한 3차원적 정보를 제공해 주는 것으로 확인되었다. 따라서 3차원 탐사는 보다 정확한 저수지 안전진단을 위하여 적극 확대되어야 할 것으로 판단된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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