This study focused on the role of cytochrome P450 2D6 (CYP2D6) genotypes to predict phenotypes in the metabolism of dextromethorphan. CYP2D6 genotypes and metabolic ratios (MRs) of dextromethorphan were determined in 201 Koreans. Unsupervised clustering algorithms, hierarchical and k-means clustering analysis, and color visualizations of CYP2D6 activity were performed on a subset of 130 subjects. A total of 23 different genotypes were identified, five of which were observed in one subject. Phenotype classifications were based on the means, medians, and standard deviations of the log MR values for each genotype. Color visualization was used to display the mean and median of each genotype as different color intensities. Cutoff values were determined using receiver operating characteristic curves from the k-means analysis, and the data were validated in the remaining subset of 71 subjects. Using the two highest silhouette values, the selected numbers of clusters were three (the best) and four. The findings from the two clustering algorithms were similar to those of other studies, classifying $^*5/^*5$ as a lowest activity group and genotypes containing duplicated alleles (i.e., $CYP2D6^*1/^*2N$) as a highest activity group. The validation of the k-means clustering results with data from the 71 subjects revealed relatively high concordance rates: 92.8% and 73.9% in three and four clusters, respectively. Additionally, color visualization allowed for rapid interpretation of results. Although the clustering approach to predict CYP2D6 phenotype from CYP2D6 genotype is not fully complete, it provides general information about the genotype to phenotype relationship, including rare genotypes with only one subject.
방사선과 의사들은 CT 및 MRI 스캐너로부터 얻어진 인체의 단면 영상을 연속적으로 보고 실제 3차원적으로 인체가 어떻게 구성되어 있는지를 상상하여 병변을 구별하는데, 의학영상을 이용한 인체 장기의 3차원 시각화는 2차원 형태의 인체 단면 영상들을 복잡한 알고리즘이나 고성능의 컴퓨팅 파워를 사용하여 실제 인체와 같이 3차원으로 재구성하여 보여준다. 단면 영상의 추적, 관심영역의 표시 및 추출등과 같은 2차원 영상분석은 시간이 많이 소모되고, 주관적일 수가 있으며, 수작업인 관계로 빈번한 에러가 발생하는 단점을 가지는데, 이와 같은 2차원 의료 영상 분석의 단점을 보완하기 위해 의학영상처리 기술과 접목한 3차원 의료 영상의 시각화는 필수적이라 할 수 있다. 명암값 임계치 방법, 영역확장(region growing) 방법, 윤곽선(contour) 추출 방법 및 변형모델(deformable model) 방법을 사용하여 인체의 각 장기를 분리하였으며, 텍스쳐분석(texture analysis)을 통하여 고안된 특징자를 이용하여 암 부분을 인식하는데 사용하였고, 원근투영(perspective projection) 및 볼륨 데이터의 표면을 렌더링하기 위해 마칭큐브(marching cube) 알고리즘을 사용하였다. 인체 및 분리된 장기에 대한 3차원 시각화는 방사선치료계획(radiation treatment planning), 외과 수술계획, 모의수술, 중재적(interventional)시술 및 영상유도수술(image guided surgery)에 효과적으로 사용될 수 있다.
For the measurement of biophysical properties related with cardiovascular diseases (CVD), various microfluidic devices were proposed. However, many devices were monitored by optical equipment. Ultrasound measurement to quantify the biophysical properties can provide new insights to understand the cardiovascular diseases. This study aims to check feasibility of microfluidic device for ultrasound image analysis based on 3D printer. To facilitate acoustic transmission, agarose solution is poured around 3D mold connected with holes of the acrylic box. By applying speckle image velocimetry(SIV) technique, flow information in the bifurcated channel was estimated. Considering that ultrasound signal amplitude is determined by red blood cell (RBC) aggregation, RBC aggregation in the bifurcated channel can be estimated through the analysis of ultrasound signal. As examples of microfluidic device which mimic the CVD model, velocity fields in microfluidic devices with stenosis and aneurysm were introduced.
대한민국은 화산재해로부터 안전한 지역으로 알려져 왔다. 그러나 최근의 관측 결과들은 한반도 최 북 단에 위치한 백두산이 더 이상 휴화산이 아님을 보여주고 있다. 백두산 화산이 폭발한다면 남한지역에서는 화산재에 의한 다양한 피해가 예상된다. 특히 공중의 화산재는 운항되는 비행기의 계기판 및 엔진을 마비시킴으로써 대형 항공사고를 유발할 수 있다. 따라서 화산재의 삼차원 확산을 예측하여 화산재가 있는 항로를 비행할 것으로 예상되는 비행기 운항을 중지시키는 것이 매우 중요하다고 할 수 있다. 본 논문에서는 화산재 확산 예측결과의 삼차원 가시화 기법을 다룬다. 우선 화산재 확산 예측 데이터의 취득에 대하여 소개한다. 확산 예측 데이터는 화산재 확산 시뮬레이션 프로그램인 Fall3D를 이용한다. 다음으로 세 가지 화산재 확산 예측결과의 가시화 기법을 제안한다. 첫 번째 기법은 '공중의 큐브' 방식으로 화산재의 입자 농도별로 다른 색을 가진 반투명 큐브를 공중에 배치하는 방식이다. 두 번째 기법은 '큐브안의 큐브'방식으로 '공중의 큐브' 방식을 개선하여 농도의 정도에 따라 큐브의 분할 정도를 달리하여 배치하는 방식이다. 마지막 방식은 '반투명 화산재 평면' 기법으로 화산재 농도를 가지고 있는 레이어 들을 적층하고 투명효과를 적용하는 방식이다. 본 논문에서 제시한 방법을 기반으로 사용자는 목적에 맞는 방식대로 화산재 확산 예측 결과를 삼차원 가시화 할 수 있을 것이다.
The flowfield generated by a 2-D rotating cylinder on a plane moving at freestream velocity was experimentally investigated in a wind tunnel to simulate aerodynamic characteristics of rotating wheels of an automobile. In the flowfield around a rotating cylinder at 3*10$^{3}$ < Re$_{d}$<8*10$^{3}$, unique mean flow and turbulence characteristics were confirmed by hot-wire measurements as well as frequency analysis, which was supported by flow visualization. In the vicinity of a rotating cylinder, a unique turbulence structure on .root.over bar u'$^{2}$ profiles was formed in hump-like shape at 1 < y/d < 3. A peak frequency which characterized the effect of a rotating cylinder had the same value of the rotation rate of a cylinder. In case of cylinder rotation, the depths of mean velocity -defect and turbulent-shear regions were thickened by 20-40% at 0 < x/d < 10 compared with the case of cylinder stationary. Far downstream beyond x/d > 10, the flowfield generated by a rotating cylinder showed self-similarity in the profiles of mean velocity and turbulence quantities. The effect of a rotating cylinder was independent of its rotation rate and Reynolds number in the measurement range.
최근 IT 기술의 발전으로 의료영상처리 기술은 치과 분야에서도 많이 사용되고 있으며, CT 등에 의한 3D 데이터를 사용하여 치료 효과를 높이고 있다. 본 논문에서는 치과용 의료영상처리 SW를 개발하기 위해 ITK와 VTK 등 오픈 소스 라이브러리를 소개하고, 이를 사용하여 3D CBCT를 중심으로 치과용 의료영상처리 SW를 개발하는 방법에 대해 소개한다. ITK는 의료영상처리를 위한 기본적인 알고리즘들이 구현되어 있어 영상처리 파이프라인을 빠르게 구현할 수 있고 개발자가 원하는 알고리즘을 필터로 손쉽게 구현할 수 있다. 개발된 알고리즘을 VTK와 연동을 통해 시각화 기능을 구현하였다. 개발된 SW를 사용하면 2D 영상의 한계를 극복하는 치과 진단 및 치료에 활용할 수 있다.
2D에서 3D로 이동하고 있는 현재의 GIS는 자료 크기가 기하급수적으로 커지고 이로 인해 처리속도가 느려지고 있으며 사용자의 실시간 렌더링(Rendering) 요구는 커지고 있다. 대용량의 공간자료에 대한 처리속도, 3 차원 처리기술, 가상현실 처리기술 등의 제약조건과 3차원 GIS를 가시화하기 위해서는 방대한 양의 데이터를 처리하기 위한 시간과 비용이 많이 과다하게 발생하는 문제점을 가지고 있다. 본 논문에서는 이러한 문제를 해결하고 웹 상에서 가상 캠퍼스(Virtual Campus)를 구현하기 위해 위성 및 항공으로부터 획득한 DEM 데이터를 VRML로 가시화하여 3차원으로 가시화된 지형 정보를 구하고, 모델링 툴을 이용하여 건물 및 도로에 대한 3차원의 캠퍼스 정보를 획득하게 된다. 이렇게 획득된 3차원의 정보를 보다 사실감 있는 질감과 재질을 표현하기 위하여 실물에 가까운 텍스처 맵핑 작업을 통해 웹 기반의 3차원 가상 캠퍼스를 구현할 수 있었다.
다차원 정보 가시화(multidimensional information visualization)의 목적은 복잡하고 차원이 많은 정보 데이터(information data)를 이해하기 쉽게 그림이나 도표와 같은 특정한 형식을 이용하여 효과적으로 나타내고 비교하는데 있다. 그동안 제시되어 온 다차원 정보 가시화 기법의 대표적인 것으로는 Scatterplots, Perspective Wall, Parallel Coordinates, Glyph를 들 수 있다. 본 논문에서 소개하는 multidimensional rotating visualizer (MRV)이란 기존의 다차원 정보 가시화 기법들을 보완하여 다차원 데이터(multidimensional data)를 3차원 형식으로 보여주는 방법이다. MRV는 그중에서 특히 Glyph와 Parallel Coordinate의 특징을 혼합하여 화면상에 다차원 정보 데이터를 보여주는 새로운 시도라고 하겠다.
In order to realize the virtual prototyping (VP) of digital products, it is important to provide the people involved in product development with the appropriate visualization and interaction of the products, and the vivid simulation of user interface (UI) behaviors in an interactive 3D virtual environment. In this paper, we propose an approach to web-based 3D virtual experience using Unity and Leap Motion. We adopt Unity as an implementation platform which easily and rapidly implements the visualization of the products and the design and simulation of their UI behaviors, and allows remote users to get an easy access to the virtual environment. Additionally, we combine Leap Motion with Unity to embody natural and immersive interaction using the user's hand gesture. Based on the proposed approach, we have developed a testbed system for web-based 3D virtual experience and applied it for the design evaluation of various digital products. Button selection test was done to investigate the quality of the interaction using Leap Motion, and a preliminary user study was also performed to show the usefulness of the proposed approach.
The 9th International Conference on Construction Engineering and Project Management
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pp.1255-1255
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2022
Recently, research on digital twins to generate digital information and manage construction in real-time using advanced technology is being conducted actively. However, in the construction industry, it is difficult to optimize and apply digital technology in real-time due to the nature of the construction industry in which information is constantly fluctuating. In addition, inaccurate information on the topography of construction projects is a major challenge for earthmoving processes. In order to ultimately improve the cost-effectiveness of construction projects, both construction quality and productivity should be addressed through efficient construction information management in large-scale earthworks projects. Therefore, in this study, a 3D digital map-based AR site management work support system for higher efficiency and accuracy of site management was proposed by using unmanned aerial vehicles (UAV) in wide earthworks construction sites to generate point cloud data, building a 3D digital map through acquisition and analysis of on-site sensor-based information, and performing the visualization with AR at the site By utilizing the 3D digital map-based AR site management work support system proposed in this study, information is able to be provided quickly to field managers to enable an intuitive understanding of field conditions and immediate work processing, thereby reducing field management sluggishness and limitations of traditional information exchange systems. It is expected to contribute to the improvement of productivity by overcoming factors that decrease productivity in the construction industry and the improvement of work efficiency at construction sites.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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