• 한국측량학회지
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• 제24권1호
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• pp.1-8
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• 2006

효율적인 3차원 모델링은 건설, 기계 그리고 디자인과 같은 폭넓은 설계분야에서 필수적으로 되고 있다. 특히, 역설계를 가능케 하는 툴로써 발전하고 있다. 3차원 모델링은 신속성, 정확성 그리고 명확성이 요구된다. 모델링을 위한 데이터 획득은 접촉식 좌표측정기, 레이져스캐너, 패턴스캐너 그리고 수치사진측량방법을 이용한다. 본 연구에서는 모델링 기법을 분석하고 패턴스캐너를 이용한 3차원 모델링기법을 소개하고자 한다. 또한, 본 연구는 OPTO-Top 패턴스캐너를 이용하여 3차원 모델링을 시도하고 신속성과 효율성을 수치사진측량기법과 비교분석하였다. 아울러 3차원으로 사용자가 웹환경에서 시뮬레이션 할 수 있는 환경구축을 시도하였다.

• 한국건설관리학회:학술대회논문집
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• 한국건설관리학회 2007년도 정기학술발표대회 논문집
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• pp.977-982
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• 2007

건설자동화 장비의 개발에 있어서 주변 사물을 인식하고 효과적으로 모델링하기 위한 노력은 지속적으로 이루어져 왔다. 이 연구는 지능형 굴삭 로봇 개발의 요소기술로서, 3D 레이저 스캐너를 이용하여 토공 작업환경을 3차원으로 모델링하고, 객체화된 모델링 정보를 이용하여 지능적인 작업 계획을 수립하기 위한 기반 연구이다. 이 연구에서는 먼저 3D 레이저 스캐너의 시장 동향을 분석하였고 토공 작업환경을 대상으로 3D 레이저 스캐너의 성능을 비교 분석하여 토공 현장에서 적합한 3D 레이저 스캐너를 선정하였다. 그리고 3D 모델링 시스템의 하드웨어 구서을 제시하였고 전체 소프트웨어의 컨셉을 설계하였다. 다음으로 소프트웨어 상세 기능 설계 및 사용자 인터페이스 설계를 통해 향후 photogrammetry 및 객체인식 기술의 적용을 위한 프레임워크를 구축하였다. 이 연구에서는 실제 토공현장을 대상으로 개발된 소프트웨어와 토탈 스테이션을 이용하여 타겟간의 상대거리를 측정하고 3D 모델링 시스템의 정확성을 측정하였다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제15권10호
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• pp.587-596
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• 2015

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.

• 한국GIS학회:학술대회논문집
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• 한국GIS학회 2008년도 공동추계학술대회
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• pp.315-317
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• 2008

본 연구에서는 리모델링 대상 백화점 건물의 내부를 지상레이져스캐너(z-f 레이저 장비)에 의해 3D 데이터를 취득하고 일련의 처리과정을 통하여 건물 내부의 리모델링 시공을 위한 단면자료 추출 과정 등에 대하여 제시하였다. 리모델링시공을 위해서는 건물내부에 대한 정확한 도면이 필요하며, 시공당시의 설계도면이 분실 또는 훼손되었든지 실제치수가 당초 설계와 다른 경우 복잡한 내부를 측량해야 하는데 이 경우 레이저 스캐닝 및 관련 소프트웨어에 의한 도면데이터 추출과정을 제시하였다.

• 한국경영과학회:학술대회논문집
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• 대한산업공학회/한국경영과학회 1995년도 춘계공동학술대회논문집; 전남대학교; 28-29 Apr. 1995
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• pp.656-666
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• 1995

본 논문에서는 물체위로 투사된 line stripe으로부터 물체의 표면 정보를 추출하기 위해 2-D Grip paper를 이용해 캘리브레이션하는 방법이 제안되었다. 카메라의 이미지평면과 카메라의 가시범위에 있는 3차원 실세계간의 Projective Tranformation과정에서는 목표물과 이미지 평면사이의 거리나 각도 등이 정보를 실제로 측정해서 알고 있어야만 카메라와 실세계간의 캘리브레이션을 수행할 수 있다. 그러나 이미 크기나 거리를 알고 있는 Grid paper를 이용하면 카메라의 파라미터들에 대한 추정이나 카메라와 실세계간의 측정을 하지 않고서도 목표물위로 투사된 line stripe에 대한 정보를 얻을 수 있고 이를 이용해 물체의 표면에 대한 정보를 얻을 수 있다. 이미 지평면에 투영된 격자패턴에서 구한 교차점들의 위치를 이용해 실제 위치를 찾아낸다. 실제로 레이져스캐너를 이용해 물체위로 line stripe을 투사한 후, 위에서 제시한 방법을 통해 3차원 정보를 구하는 실험결과는 양호하였다.

• 한국정밀공학회지
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• 제15권3호
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• pp.99-106
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• 1998

Recently, scientists introduced a new type of microscope capable of investigating nonconducting surfaces in an atomic scale, which is called AFM (Atomic Force Microscope). It was an innovative attempt to overcome the limitation of STM (Scanning Tunnelling Microscope) which has been able to obtain the image of conducting surfaces. Surfaces of samples are imaged with atomic resolution. The AFM is an imaging tool or a profiler with unprecedented 3-D resolution for various surface types. The AFM technology, however, leaves a lot of room for improvement due to its delicate and fragile probing mechanism. One of the room for improvements is gap control between probe tip and sample surface. Distance between probe tip and sample surface must be kept in below one Angtrom in order to measure the sample surface in Angstrom resolution. In this paper, AFM system modeling, experimental system identification and control scheme based on system identification are performed and finally sample surface is measured by home-built AFM with such a control scheme.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제20권3호
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• pp.113-118
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• 2012

Collision detection plays a key role in collision mitigation system. The malfunction of the collision mitigation system can result in another dangerous situation or unexpected feeling to driver and passenger. To prevent this situation, the collision time, offset, and collision decision should be determined from the appropriate collision detection algorithm. This study focuses on a method to determine the time to collision (TTC) and frontal offset (FO) between the ego vehicle and the target object. The path prediction method using the ego vehicle information is proposed to improve the accuracy of TTC and FO. The path prediction method utilizes the ego vehicle motion data for better prediction performance. The proposed algorithm is developed based on laser scanner. The performance of the proposed detection algorithm is validated in simulations and experiments.

• 한국측량학회지
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• 제26권1호
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• pp.73-83
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• 2008

국토 및 도시정보의 공간분석과 의사결정을 위하여 디지털 영상자료를 이용한 3D GIS와 구축된 3D 도형정보를 현실적으로 가시화하기 위한 사실적 3D 영상모형(3D photo-realistic model)에 관한 기술이 급속히 발전하고 있다. 현재, 3D 모형 구축을 위하여 위성영상, 항공영상 및 항공라이다 데이터가 주로 이용되고 있으며, 항공경사사진 또는 지상사진에서 취득된 텍스쳐를 이용하여 3D 영상모형을 구축하고 있다. 그러나, 상기 데이터만을 이용하여 구축된 모형은 지형 및 지물을 세밀하고 사실감 있게 표현하는데 제한적이기 때문에 고품질의 영상모형 구축이 필요한 실정이다. 따라서, 본 연구에서는 인공지물과 특수지형을 대상으로 공간정확도, 세밀묘사 및 현실감이 강조된 실세계에 근접한 3D 영상모형을 구축하기 위하여 항공사진, 항공라이다, 지상사진 및 지상라이다 데이터로 실세계를 표현하기 위한 기법을 분석하고, 위치정확도와 함께 사진과 같은 사실감을 확보한 3D 영상모형을 구축하고 인터넷 3D 영상지도 서비스를 통하여 제공할 수 있도록 하였다. 또한, 3D 영상모형은 이용목적 및 디스플레이 축척에 따라 표현요소를 구분하여 구축할 필요가 있으며, 본 연구에서는 LoD(Level of Detail) 개념을 도입하여 건물 3D 영상모형을 5단계로 정의하고 단계별로 모형을 구축하였다.

• 지질공학
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• 제27권2호
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• pp.119-124
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• 2017

대규모 불연속면의 굴곡도는 암반의 안정성을 판단하는 중요한 요소 중 하나이다. 그러나, 주로 실시하는 불연속면의 굴곡도 측정시험은 대형암반의 작은 코어를 채취하여 채취한 작은 코어의 굴곡도에 계수를 사용하여 대형 암반의 굴곡도를 환산하고 있다. 이러한 점을 보완하고자 3D Laser Scanner를 사용하여 대규모 불연속면의 굴곡도를 직접 측정하는 방안에 대해 연구를 수행하였다. 본 연구에서는 3D Laser Scanner를 이용하여 실제 X,Y,Z의 좌표를 가지는 3D 모델을 구축하였고, CAD 프로그램을 사용하여 대규모 불연속면의 굴곡도를 산정한 데이터와 현장에서 Disc-Clinometer로 측정한 Data 결과를 비교 분석 하였다. 그 결과 Mean Dip과 Mean I 측정결과 모두 $1^{\circ}$ 이내로서 측정 장비의 기계오차 $1{\sim}2^{\circ}$ 사이에 속 하기 때문에 3D Laser Scanner를 이용한 데이터 취득 및 분석은 기존의 조사법을 보완할 수 있는 효율적이고 신뢰성 있는 조사법이라고 분석되었다.

• 한국게임학회 논문지
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• 제10권6호
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• pp.157-168
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• 2010

게임 캐릭터와 객체들이 상호작용하는 지형은 가상세계를 구성하기 위한 필수 요소이다. 지형을 제작할 때 많은 갱신 작업과 시간이 들어가는 문제점이 발생한다. 본 논문에서는 실제 지형을 촬영한 데이터로부터 가상 공간의 3D 지형을 생성하기 위한 3D 지형 재구축 시스템을 제안한다. 제안시스템에서는 스테레오 카메라로 촬영하고, 레이져 스캐너로 실측한 3차원 지형 데이터를 기반으로 생성된 그리드 기반의 높이 맵(Height Map)과 로봇의 항법정보 중 z축과 x축 방향 벡터를 이용해 가상공간의 중심인 월드좌표계에 맞게 로테이션을 수행하여 축의 방향을 일치시키고, 로봇 중심의 좌표계에서 월드 좌표계로의 이동 벡터를 각 포인트에 더하여 최종적으로 월드좌표계에 맞게 변환한다. 이후 무방향성 그래프를 사용하여 지형 데이터를 관리하면서 가상공간에서 필요한 부분에만 동적으로 지형 메쉬를 생성한다. 이때 지형 데이터의 오류를 보정하여 메쉬를 올바르게 갱신한다. 실험에서는 제안 시스템이 지형 재구축을 완료할 때까지 일정한 주기로 FPS를 확인하고, 완성된 지형을 가시화하여 품질을 검토하였다. 지형의 전체 크기를 알 수 없거나, 실시간으로 지형의 크기가 변화하는 환경에서는, 제안된 시스템이 쿼드트리를 사용한 지형 관리보다 지형 크기가 작을 때 3배정도의 높은 FPS를 보이나, 지형이 아주 클 때는 평균 40% 정도 나은 실행 성능을 가진다. 최종적으로는, 실측한 지형의 모양을 그대로 유지하면서 가시화하고 있다. 본 연구에서 제안한 시스템을 이용하여 게임에 이용할 지형 데이터를 실시간으로 자동 생성하여 게임에 이용하거나, 실제 지형을 배경으로 필요한 영화의 CG 작업에 활용하는 등의 응용 방안을 고려해 볼 수 있다.