본 연구는 성락원(명승 제35호) 영벽지 공간의 원형 파악을 목적으로 주변지형을 포함한 3D 정밀데이터 취득을 통해 연못부 지반의 원형 추정을 한 결과, 다음과 같은 결론을 얻었다. 첫째, 영벽지 석구조물에 대한 용도 및 구조를 살피는 것은 이전의 형태를 밝히는데 단서가 될 것이라 판단되며, 3D 스캔방법의 적용은 주변지형을 포함한 전체적 구조를 살피는데 용이하였다. 둘째, 실측결과, 조사대상 암반부는 남북으로 7,665mm 동서로 7,326mm의 규모를 지니며, 석구조물은 $1,665mm{\times}1,721mm$의 정방형을 이루고, 그 내부에는 지름이1,664mm 반구형이며, 기단 아랫부분에는 암석이 남북 $1,006mm{\times}328mm$규모로 떨어져 나간 흔적이 발견되었다. 셋째, 영벽지 내부의 지형을 기록함에 있어 다중해상도 방식을 사용하여 광대역스캐너를 이용한 스캔작업 후 스캔데이터를 정합하여 Polygon Data로의 변환과정을 거친 후, 이를 정밀스캔데이터와 병합하여 메쉬데이터로 변환하는 과정을 거쳤다. 그리고 해상도 사진과 3차원 지형데이터를 오버랩하여 작성하였다. 넷째, 이 작업의 결과로 석구조물 서측에 회유하는 경사진 암반부 물길이를 확인되었으며, 방지원도형의 석지로 추정되는 수경시설물의 하부구조가 확인되어 암반부에 인공적으로 음각한 것임을 확인하였다. 본 연구를 통해 1960년대 이전의 지형과 상황을 비교연구할 수 있는 토대를 생성하였다. 더불어 입체적 정밀실측데이터의 취득과 함께 발굴 당시의 원형을 디지털상에서 영구보존할 수 있게 되었다. 향후, 이 데이터는 다양한 전문가의 고증을 거쳐 영벽지 석구조물의 용도 및 보존관리방안을 수립할 기초자료로 사용될 것이다. 또한 금번 연구에서 밝혀진 3D 실측의 용이성이 정원연구에 다양하게 활용되어지길 기대한다.
3차원 스캐너는 실제 대상을 손쉽게 디지털화한다는 점에서 제조업, 건설업, 조선업 등 여러 산업분야에 적용되고 있으며, 최근에는 토공 중장비의 자동제어 및 가이던스를 위한 기초자료 제공을 위해 토공현장을 3차원 이미지화하는 작업에 사용되고 있다. 본 연구에서는 토공현장의 정밀계측과 최근에 주목받고 있는 3차원 고해상도 레이져 스캐너의 정밀도 및 생산성을 비교하였다. 그 결과, 정밀도 측면에서 중해상도와 고해상도 스캔을 통해 얻은 데이터 값이 토탈스테이션을 통해 정밀 측정한 데이터의 좌표와 비교하여 99% 이상의 정밀도를 나타내었으며, 평균 2.0mm이내의 오차가 발생하는 것으로 분석되어 높은 정밀도를 보였다. 생산성 측면에서는 단순 타겟당 소요시간 비교를 통해 중해상도 스캔시 토탈스테이션을 이용한 정밀측정에 비해 71%의 시간절감효과가 있는 것으로 나타났다. 본 연구를 통해 3차원 스캐너를 활용하여 토공현장을 측량하는 것이 우수한 정밀도와 높은 생산성을 발휘하는 것을 확인할 수 있다.
본 논문에서는 렌즈 배열에 의한 대용량의 3차원 집적 영상을 활용하기 위한 효율적인 압축 방법을 제안한다. 기존의 정지영상 압축 기법은 각 요소 영상간의 상관도를 적절하게 제거하지 못하여 압축 효율 및 화질 측면에서 낮은 성능을 보인다. 또한, 각 요소 영상을 1차원 스캔방법에 의해 분리하여 동영상 압축기법을 이용할 경우 요소 영상간 상관도를 효과적으로 제거하는 데 한계가 있다. 제안하는 방식에서는 2차원 참조기법에 의해 각 요소 영상을 분리하고, 이를 H.264/AVC의 다중 프레임 참조 기법을 이용하여 효과적으로 압축한다. 제안하는 2차원 참조 기법은 요소 영상의 수직, 수평 및 대각 방향의 상관도에 따라 최적의 참조 영상을 선택할 수 있어 가장 좋은 압축성능을 나타낸다. 실험 결과는 정지 영상 압축 방법에 비해 요소 영상을 분리하는 방법이 압축 성능을 향상시킴을 보이고, 제안하는 2차원 참조 기법이 1차원 스캔 방식에 비해 주관적 화질 및 객관적 성능에 있어 뛰어남을 보인다.
최근 산업계를 비롯한 다양한 분야에서 대상물에 대한 3차원 측정과 형상화에 대한 요구가 급증함에 따라 측정 및 3차원 모델링을 위한 3차원 레이저스캐닝 시스템의 활용이 급증하고 있다. 그러나 3차원 레이저 스캐닝 시스템의 역할 및 활용의 증가하고 있는데 반해 스캔에 의해 획득되는 결과에는 다양한 원인에 의한 오차가 포함됨으로 인하여 고정밀 측정이 요구되는 분야에서 활용에 부분적인 제약으로 작용하고 있다. 이에 본 연구에서는 레이저측정방식을 채용하고 있는 3차원 레이저스캐닝 시스템을 이용하여 오차발생의 가장 큰 요인으로 조사되고 있는 측정대상을 표면물질의 반사율에 따른 오차발생특성과 발생비율을 분석함으로써 3차원 스캔자료의 정확도 향상을 꾀하고자 하였다. 연구결과, 측정대상물의 표면물질에 따라 반사량이 다르게 나타남을 확인할 수 있었으며, 표면반사율과 레이저파의 반사량 사이에 비례관계가 성립되는 특성을 확인할 수 있었다.
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).
The present study provides reference data required for the design of clothing for the elderly by analyzing the body surface area during fitness motion based on 3D scan data of Korean elderly women. This study was conducted with the procedures of (1) survey of motions and main muscles for fitness, (2) acquisition of 3D scan data, and (3) analysis of rate of change for body surface area during fitness motion. Acquisition of 3D body scan data was obtained from seven elderly females (age: 64-77). We selected 66 anatomical landmarks (40 upper body and 22 lower body) by referring to previous studies. Body surface was segmented by connecting the landmarks marked on the 3D scan data acquired. Analysis of body surface area was conducted in terms of the change rate of surface area in 9 postures of elbow 0°, 90° and 180° for flexion, shoulder 90°, 180° for flexion, shoulder 0°, 180° for abduction, hip 90° for flexion, and knee 90° for flexion compared to the those in the standing posture. The amount of changes in body surface area were 12%-62% in the upper body, 15%-77% in the arm, and 10%-51% in the lower body. A future study on the rate of change of body surface length is needed; in addition, a study on how to apply the results of body surface area and body surface length analysis to clothing pattern design is also necessary.
화물 검색용으로 사용되고 있는 X-선 검색장치는 대상물의 단면 정보만을 제공하고 있기에 검색 대상체의 식별에 어려움이 있어 이에 대한 개선이 요구되어 왔다. 또한 대량의 화물 검색을 효율적으로 수행하기 위해서는 검색시스템에 대한 자동화가 요구되며 자동화를 위해서는 대상체를 식별하기 위한 다양한 식별자가 필요하다. 스테레오 X-ray 시스템은 기존의 검색 장치에 라인센서를 추가하여 검색 대상체에 대한 추가적인 정보를 제공함으로써 검색 효율을 높이도록 고안되었다. 본 논문에서는 선행 연구를 통해 개발된 스테레오 X-선 검색장치를 이용하여 다양한 물체에 대한 검색을 수행하며 형상정보를 복원하여 실제 값과의 비교를 통해 스테레오 방사선 스캔장치에 대한 성능분석을 수행하였다. 또한 본 논문에서 제시하는 3차원 형상복원 알고리즘을 통해 검색시스템을 자동화할 수 있는 새로운 식별자의 제공이 가능하다고 판단된다. 본 연구의 결과는 대형 화물 스캔 장치 및 고속화물 스캔 장치 개발을 위해 활용될 수 있다.
In this study, we have developed the ergonomic pattern from the 3D human body reflecting cycling posture and extensibility of the stretch fabrics. Adjusting pressure level in the construction of athlete's tight-fitting stretch garments by reducing the original pattern is a challenging subject, which influence on the performance of the wearer directly. Therefore, in this study, relationships between the reduction rates of the 2D pattern obtained from the 3D human scan and resultant clothing pressure were explored to improve the fit and pressure exerted by reduced clothing pattern. Subjective wear sensations of the experimental garments were rated using a seven-point Likert scale on two consecutive days. While wearing the garments, subjects were asked to take five different postures including waist flexion, sitting and others. A Likert-type scale was used for the evaluation, with 7 points indicating the best fit in tight-fitting pants. Comparing 2/3T-pattern with T-pattern, the latter was superior to 2/3T-pattern in terms of adhere well to the waist and hip area in the 0.032 significance level. T-pattern was superior to 2/3T-pattern in terms of fitting and wear comfort. As results, the pattern obtained from the flexed body reflecting cycling posture already included the contraction and extension of the skin while cycling posture, so that the extra ease for movement and good fit was not need to be considered. The optimized reduction rates were determined with the proposed reduction rate, the resultant pressure range was within the range of $0.5{\sim}3.0gf/cm^2$ at eight locations on the body except front waist band and thigh band.
This research studied how to develop tight upper sportswear from 3D scan data considering fabric stretch property. Subjects were five Korean men of average figure in their 20's. Scanning was done for ten postures via vitus smart/pro(Techmath LTD). Analyzing from 3D scan data, more than 70% of the upper body surface showed surface change rate under 20%. It was shoulder and under arm side part that showed most noticeable body surface change when moving. A parametric model with convex surface was generated and flattened onto the plane, resulting 2D pattern. The error rate occurring in the process of 3D to 2D conversion was 0.2% for outline and 0.13% for area, respectively. Thirteen kinds of stretchable fabrics in the market were collected for this study. Stretch property was in the range of 16.0~58.2% for wale direction; 23.1~78.4% for course. Based on wear trial test, four fabrics were chosen for making the 1st experimental garment and finally one fabric was chosen for the 2nd one, which was developed applying 4 kinds of crosswise reduction rate on 2D pattern: 0, 5, 10, and 15%. Through wear trial test and garment pressure measurement, experimental garment applied with 10% pattern reduction rate was evaluated as most comfortable and considerable.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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