• 제목/요약/키워드: 3D 스캔데이터

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경로 예측에 기반한 이동로봇을 이용한 가상 현실을 위한 삼차원 실내 환경 모델의 자율 복원에 관한 연구 (Autonomous Reconstruction of 3D Indoor Environment for Virtual Reality using a Mobile Robot based on the Observation Planning)

  • 문정현;유범재;김학배;오상록
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2005년도 제36회 하계학술대회 논문집 D
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    • pp.2774-2776
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    • 2005
  • 본 논문에서는 이동로봇에 삼차원 레이저 스캐너를 장착하여 삼차원 데이터의 수집, 수집된 데이터의 정합, 데이터 수집을 위한 이동로봇의 경로계획 및 장애물 회피주행 등 모든 작업들을 유기적으로 결합시켜 실내 환경에 다한 삼차원 모델을 자율제작하는 시스템을 제안한다. 이를 위해 스캔순서최적화를 통한 빠른 동적 물체 정보의 제거, 계층적 육면체 맵과 기하학적맵을 이용한 최적 경로 예측에 의한 다음 스캐닝 위치의 결정, 오도미터 정보와 명암 정보를 이용해 수정된 ICP 알고리즘을 통한 데이터의 정합을 통하여 이동물체와 관계없는 실내환경에 대한 삼차원 모델의 자율복원 한다.

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오픈소스 소프트웨어를 활용한 고고 유물의 디지털 실측 연구 (A Study on the Digital Drawing of Archaeological Relics Using Open-Source Software)

  • 이호선;안형기
    • 헤리티지:역사와 과학
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    • 제57권1호
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    • pp.82-108
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    • 2024
  • 고고 자료의 기록방식이 아날로그 기록에서 디지털로 전환되면서 3D 스캐닝 기술의 도입은 본격화되었다. 현재 3D스캔과 사진측량을 이용한 고고 자료의 디지털 기록에 대한 연구와 도입은 지속적으로 이루어지고 있다. 하지만 비용, 인력 문제 등으로 인해 대부분의 매장문화재 기관에서는 적극적인 디지털 기술의 도입을 주저하고 있다. 본고는 3D 스캔 방식 중 효율성이 가장 높다고 평가되는 사진측량 기술을 이용하여 오픈소스 소프트웨어를 활용한 유물의 디지털 실측 방법을 제시하고자 한다. 유물의 디지털 실측 절차는 크게 3D 모델 획득, 3D 모델 편집 및 입단면도 제작, 전자도면 작성의 세 단계로 이루어진다. 디지털 기술 적용의 접근성을 살펴보기 위해 전 과정은 오픈소스 소프트웨어만을 이용하였다. 연구 결과 정량적 평가에서 실제 유물과 3D 모델의 수치 데이터 간 계측의 편차가 크지 않았다. 또한, 오픈소스 소프트웨어와 상용 소프트웨어 간 정량적 품질 비교분석 결과 유사도가 높았다. 다만 데이터 처리시간은 상용 소프트웨어의 성능이 우위에 있었다. 이는 지속적인 알고리즘 개선으로 인한 연산속도 향상의 결과로 판단된다. 정성적 평가에서는 메시 및 텍스처 품질의 차이가 일부 발생하였다. 오픈소스 소프트웨어로 생성된 3D 모델은 메시표면에 노이즈가 다수 발생하거나 메시의 표면이 부드럽지 않고 유물의 제작흔, 문양의 표현을 확인하기 어려웠다. 하지만 일부 프로그램에서 정량적·정성적 평가에서 상용 소프트웨어에 견줄 만한 품질을 획득할 수 있었다. 3D 모델 편집을 위한 오픈소스 소프트웨어에서는 사진실측 결과물의 후처리, 정합, 병합뿐만 아니라 유물 실측에 필요한 스케일 조정, 입단면도 제작 및 이미지 렌더링까지 가능하였다. 이후 오픈소스 캐드 프로그램에서 트레이싱하여 최종 도면을 완성하였다. 고고학 연구에서 사진실측의 적용은 발굴과정부터 보고서 작성 그리고 3D 모델 데이터의 수치정보를 이용한 연구 등 활용 가능성이 매우 높다. 컴퓨터 비전의 획기적인 발전으로 오픈소스 소프트웨어의 종류도 다양해졌고 성능도 상당부분 개선된 것으로 확인되었다. 누구나 쉽게 디지털 기술의 적용이 가능한 현재 고고 자료의 3D 모델 데이터의 획득은 문화유산의 보존과 연구 활성화를 위한 기초자료로 활용될 수 있다.

3차원 스캔한 인체 샅부위의 결측부위 복원 방법 비교 (Comparison of the Editing Method of Missing Area in 3D Scanned Image of Men's Crotch)

  • 김소영;홍경희
    • 한국의류학회지
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    • 제33권3호
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    • pp.401-409
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    • 2009
  • The shape of crotch area is very important to develop functional clothing as well as other ergonomic goods such as chair or saddle etc. However, it is inevitable that 3D scanned image of crotch would have missing part due to its folded shape including overlapping legs nearby. Therefore, the objectives of this research was to compare reconstruction methods of missing parts at crotch using seven dummies of real men's replicas. Two reconstruction methods adopted were kinds of 'fill- hole' in Rapidform 2004, one was 'smooth' and the other was 'curvature'. Each restored image was compared with the original shape of the dummies. As results, the average distance was 0.66mm between original and 'smooth' treated images and 0.59mm between original and 'curvature' treated, which was not statistically different. Average area of restored crotch region was $8740.04cm^2$ by 'smooth' method and $8405.02cm^2$ by 'curvature' method which is close to the original area of $8413.76cm^2$. Statistical difference was found between images of original and 'smooth' ones$(p=0.04^*)$. However, there was no difference between original and 'curvature' treated images, which indicates that 'curvature' method is more useful to fill the hole compared with 'smooth' method.

G3 팩스 전송속도 성능 향상에 관한 연구 (Improvement for Transmission Speed of G3 FAX)

  • 김경태;배종일;조봉관;김종부
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1999년도 하계학술대회 논문집 G
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    • pp.3204-3205
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    • 1999
  • G3 팩스가 G1 팩스나 G2 팩스와 구별되는 점은 문서 이미지를 스캔하여 얻은 아날로그 신호(전압)를 디지털 신호로 바꿔주는 A/D 변환과 여기서 얻어진 디지털 신호를 전송을 위해 다시 아날로그 신호(주파수, 위상 진폭)로 바꿔주는 모듈레이션 과정이 중간에 신호를 압축하여 표현하는 코딩 단계가 있다는 것이다. 따라서 G1 팩스나 G2 팩스에 비해 s훨씬 적은 신호를 가지고 문서 이미지를 표현할 수 있으며, 결과적으로 전송속도가 빨라지는 것이 된다. 표준 A4용지는 수평 방향으로 1728개의 픽셀, 수직방향으로 1145라인의 픽셀로 구성된다. 따라서 층 1,978,560($1728{\times}1145$) 비트의 데이터가 A4용지 한 장에 포함될 수 있는 것이다. 팩스가 이런한 표준 A4용지를 스캔하게될 경우 수캔되는 매 라인에는 1728개의 검은색(글자 및 그림) 및 흰색 (여백)픽 셀들이 존재한다. G3 팩스는 서로 다른 Run Length에 비교적 짧은 특정 코드를 미리 할당해 놓고 실제 픽셀들 대신 이러한 코드들을 모듈레이션해서 전송한다. 따라서 전송속도는 단축된다.

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3차원 스캔 데이터를 이용하여 임의의 신체 치수에 대응하는 인체 형상 모델 생성 방법 (Synthesis of Human Body Shape for Given Body Sizes using 3D Body Scan Data)

  • 장태호;백승엽;이건우
    • 한국CDE학회논문집
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    • 제14권6호
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    • pp.364-373
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    • 2009
  • In this paper, we suggest the method for constructing parameterized human body model which has any required body sizes from 3D scan data. Because of well developed 3D scan technology, we can get more detailed human body model data which allow to generate precise human model. In this field, there are a lot of research is performed with 3D scan data. But previous researches have some limitations to make human body model. They need too much time to perform hole-filling process or calculate parameterization of model. Even more they missed out verification process. To solve these problems, we used several methods. We first choose proper 125 3D scan data from 5th Korean body size survey of Size Korea according to age, height and weight. We also did post process, feature point setting, RBF interpolation and align, to parameterize human model. Then principal component analysis is adapted to the result of post processed data to obtain dominant shape parameters. These steps allow to reduce process time without loss of accuracy. Finally, we compare these results and statistical data of Size Korea to verify our parameterized human model.

20대 후반 성인 여성의 한복 저고리 패턴 개발을 위한 상반신 뒷면의 체형 분석 (Upper Back Somatotype Analysis for Development of Hanbok Jeogori Pattern of Female in Late 20s)

  • 엄란이;이예진
    • 한국생활과학회지
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    • 제23권5호
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    • pp.891-904
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    • 2014
  • The objective of this study is to classify somatotypes of back-surface shape of women in their late 20s by using 3D body scan data(Size Korea 2010) in order to improve fitness of Hanbok Jeogori. The results were as follows: 1. According to the in-depth survey of the experienced expert's interview, most problems related to the fit were caused by the back area of Jeogori. 2. The result of factor analysis indicated that 6 factors were extracted and those factors comprised 82.85% of total variance. 3. According to the cluster analysis, back somatotypes of women in their late 20s were categorized by two types : straight type(54.1%) and bending type(46.9%). The results could be used as the Hanbok Jeogori to improve the fitness of back-surface shape.

3차원 스캔측정치와 직접치수간 차이의 성별 비교 -제5차 Size Korea 성인데이터를 대상으로- (A Comparative Analysis of the Difference between 3D Body Scan Measurements and Physical Measurements by Gender -5th Size Korea Adult Data-)

  • 한현숙;남윤자
    • 한국의류학회지
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    • 제33권8호
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    • pp.1190-1202
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    • 2009
  • A 3D body scan measurement (SM) is used as an alternative to physical measurements (PM) as the information for designing industrial products. This study compared the mean difference (MD) between SM and PM by gender and analyzed the causes of the difference. The data used in this study were the scan measurements and physical measurements of adults aged twenty to seventy years old of the fifth Size Korea survey. The results of this study are as follows: 1. The comparison of MD between men and women for all subjects: The measurement of the significant differences between men and women were height, neck base girth, chest girth, under-bust girth, waist girth, armscye girth, back length, and foot length. The causes of difference are the difference of body shape. 2. The comparison of MD between men and women by BMI groups: Many measurements had significant differences between men and women at normal weight and overweight but underweight. Some measurements had significant differences only at a specific BMI group because the body shape difference between men and women is revealed clearly in the group. The comparison of MD between men and women by age groups: The measurements that show significant difference at more than four age groups were neck girth, chest girth, under-bust girth, waist girth, armscye girth, and foot length. The height and abdomen girth had a significant difference in the age range of 20's and 30's. There were measurements that increase MD with an increase in age; under-bust girth and lateral shoulder length for women and lateral shoulder length for men. This comparison of MD between men and women provide the correct guidelines for the use of SM.

두 가지 프린팅 방식으로 제작한 임시 가철성 의치의 비교: 증례 보고 (Comparison of digitalized fabrication method for interim removable partial denture: case reports)

  • 신윤정;이청희;이두형
    • 대한치과보철학회지
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    • 제61권4호
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    • pp.379-385
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    • 2023
  • 최근 디지털 치의학이 발달함에 따라 진료실 기반의 구내스캔과 computer-aided design/computer-aided manufacturing (CAD-CAM)을 이용한 완전 디지털 방식의 의치 제작이 증가하는 추세이다. 디지털 방식의 제작은 진료실과 기공실에서의 과정을 간소화하고 디지털 데이터를 보완할 수 있는 장점이 있다. 본 증례는 임플란트 식립이 불가하거나 지연되는 전치부 결손 환자에서 완전 디지털 제작 방식을 이용한 임시 가철성 의치의 수복 증례이다. 인공치와 의치상을 각각 디자인하고 프린팅하여 접착하는 방법과 인공치와 의치상을 일체형으로 디자인하고 프린팅하여 제작하는 두 가지 방법으로 임시 가철성 의치를 제작하고 구강 내 시적하였다. 발치 된 상태의 구내스캔, 임시 가철성 보철물을 구강 내에 장착 후의 구내 스캔과 보철물 자체의 스캔을 이용하는 삼중 스캔 기법으로 의치 적합도를 비교하였고, 두 가지 방법 모두에서 양호한 적합도를 보였다. 진료실 기반의 완전 디지털 방식을 이용하여 간소화된 과정으로 환자와 술자 모두 만족하는 결과를 얻었기에 본 증례를 보고하는 바이다.

건축물 평면 형상에 대한 형상-to-BIM 맵핑 규칙 정의 (Geometry-to-BIM Mapping Rule Definition for Building Plane BIM object)

  • 강태욱
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제20권10호
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    • pp.236-242
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    • 2019
  • 최근 유지보수 등의 목적으로 다양한 건설 및 건축 분야에서 스캔 프로젝트가 수행되고 있다. 스캔된 결과로 생선된 포인트 클라우드는 스캔 대상물을 표현하는 수많은 점들로 구성되어 있다. 이런 스캔 데이터에서 치수를 포함한 필요한 정보를 추출하는 과정을 역설계라 한다. 포인트 클라우드를 BIM으로 모델링하는 역설계 과정은 수많은 수작업이 포함되어 있다. 시간이 많이 소모되는 역설계 작업 특성상 설계변경 같은 재작업 요청이 발생되면 비용은 기하급수적으로 증가한다. 역설계 자동화 기술이 이런 문제를 개선하는 데 도움을 줄 수 있다. 하지만, 역설계 산출물은 유스케이스에 따라 가변성을 가지며, 산출물의 종류와 상세수준은 달라질 수 있다. 이런 점을 고려해, 본 연구는 건축물 평면객체 기본 형상(primitive geometry)에서 BIM객체로 자동 맵핑하는 G2BM(Geometry-to-BIM mapping) 규칙 정의 방법을 제안한다. G2BM는 사용자 활용사례 가변성을 고려한 건축물 평면 BIM객체 역설계 프로세스 정의와 사용자화 방안을 제안한다. 그리고, 프로토타입을 통해 이에 대한 효과를 확인한다.

분향실험을 통한 백제금동대향로 내부 대류특성 연구 (A Study on the Convective Characteristics of The Gilt-bronze Incense Burner of Baekje through the Incense-Burning Experiment)

  • 김선영;황현성
    • 보존과학회지
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    • 제35권5호
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    • pp.470-479
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    • 2019
  • 본고에서는 백제금동대향로의 고화질 촬영 및 실측을 통해 배연공과 흡기공의 확장이유를 밝히고자 하였다. 실험을 위해 백제금동대향로를 3차원 정밀 스캔한 뒤 스캔한 원본데이터를 기반으로 백제금동대향로 정밀재현품과 시판복제품을 3차원 스캔하여 전체적인 형태와 세부적인 문양을 원본데이터와 비교하였고, 뚜껑 내부구조 및 향연구멍의 크기와 위치가 실제유물과 가장 유사한 정밀재현품을 이용하여 배연공과 흡기공의 크기와 개폐유무에 따라 분향실험을 진행하였다. 분향실험 결과, 배연공과 흡기공의 크기에 따라서는 아랫줄 흡기공이 향로의 불완전 연소에 영향을 끼치는 것으로 확인되었으며, 배연공과 흡기공의 개폐유무에 따라선 봉황 배연공과 윗줄 배연공은 주로 연기를 배출하는 역할을 하며 아랫줄 흡기공은 주로 흡기구 역할을 한다는 것을 이번 실험을 통해 알 수 있었다.