• Journal of Internet Computing and Services
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• v.7 no.5
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• pp.135-145
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• 2006

This paper presents a novel approach to real-time recognition of 3D environment and objects for intelligent robots. First. we establish the three fundamental principles that humans use for recognizing and interacting with the environment. These principles have led to the development of an integrated approach to real-time 3D recognition and modeling, as follows: 1) It starts with a rapid but approximate characterization of the geometric configuration of workspace by identifying global plane features. 2) It quickly recognizes known objects in environment and replaces them by their models in database based on 3D registration. 3) It models the geometric details on the fly adaptively to the need of the given task based on a multi-resolution octree representation. SIFT features with their 3D position data, referred to here as stereo-sis SIFT, are used extensively, together with point clouds, for fast extraction of global plane features, for fast recognition of objects, for fast registration of scenes, as well as for overcoming incomplete and noisy nature of point clouds. The experimental results show the feasibility of real-time and behavior-oriented 3D modeling of workspace for robotic manipulative tasks.

• Journal of the Korea Society of Computer and Information
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• v.11 no.3
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• pp.31-39
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• 2006

This paper presents a novel approach to real-time recognition of 3D environment and objects for various applications such as intelligent robots, intelligent vehicles, intelligent buildings,..etc. First, we establish the three fundamental principles that humans use for recognizing and interacting with the environment. These principles have led to the development of an integrated approach to real-time 3D recognition and modeling, as follows: 1) It starts with a rapid but approximate characterization of the geometric configuration of workspace by identifying global plane features. 2) It quickly recognizes known objects in environment and replaces them by their models in database based on 3D registration. 3) It models the geometric details the geometric details on the fly adaptively to the need of the given task based on a multi-resolution octree representation. SIFT features with their 3D position data, referred to here as stereo-sis SIFT, are used extensively, together with point clouds, for fast extraction of global plane features, for fast recognition of objects, for fast registration of scenes, as well as for overcoming incomplete and noisy nature of point clouds.

• KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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• v.26 no.2D
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• pp.311-316
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• 2006

Despite geospatial information systems are widely used in many different fields as a powerful tool for spatial analysis and decision-making, their capabilities to handle realistic 3-D urban environment are very limited. The objective of this work is to integrate the recent developments in 3-D modeling and visualization into GIS to enhance its 3-D capabilities. To achieve a photorealistic view, building models are collected from a pair of aerial stereo images. Roof and wall textures are respectively obtained from ortho-rectified aerial image and ground photography. This study is implemented by using ArcGIS as the work platform and ArcObjects and Visual Basic as development tools. Presented in this paper are 3-D geometric modeling and its data structure, texture creation and its association with the geometric model. As the results, photorealistic views of Purdue University campus are created and rendered with ArcScene.

• Geophysics and Geophysical Exploration
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• v.9 no.3
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• pp.241-249
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• 2006

Due to the long tectonic history and the very complex geologic formations in Korea, the anisotropic characteristics of subsurface material may often change very greatly and locally. The algorithms commonly used, however, may not give sufficiently precise computational results of traveltime data particularly for the complex and strong anisotropic model, since they are based on the two-dimensional (2D) earth and/or weak anisotropy assumptions. This study is intended to develope a three-dimensional (3D) modeling algorithm to precisely calculate the first arrival time in the complex anisotropic media. Considering the complex geology of Korea, we assume 3D TTI (tilted transversely isotropy) medium having the arbitrary symmetry axis. The algorithm includes the 2D non-linear interpolation scheme to calculate the traveltimes inside the grid and the 3D traveltime mapping to fill the 3D model with first arrival times. The weak anisotropy assumption, moreover, can be overcome through devising a numerical approach of the steepest descent method in the calculation of minimum traveltime, instead of using approximate solution. The performance of the algorithm developed in this study is demonstrated by the comparison of the analytic and numerical solutions for the homogeneous anisotropic earth as well as through the numerical experiment for the two layer model whose anisotropic properties are greatly different each other. We expect that the developed modeling algorithm can be used in the development of processing and inversion schemes of seismic data acquired in strongly anisotropic environment, such as migration, velocity analysis, cross-well tomography and so on.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.39 no.3
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• pp.261-268
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• 2011

Generally, modeling procedure of cross section of composite rotor blade is complicated and time-consuming, because it is made up of various stiffeners and multiple layers of composite materials. For efficient modeling of cross section of composite rotor blade, a modeling program so called KSec2D, which provides a user friendly GUI, is developed by using a 2D modeling algorithm based on set operation. By the developed program KSec2D, a modeling of complicated cross section of rotor blade is carried out. Through the demonstration, the usefulness of developed program in modeling procedure of cross section of composite rotor blade is verified.

• 한국HCI학회:학술대회논문집
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• 2007.02a
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• pp.373-378
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• 2007

최근 들어 햅틱 분야는 디지털 콘텐츠를 만질 수 있게 촉감을 제공함으로써 의학, 교육, 군사, 엔터테인먼트, 방송 분야 등에서 널리 연구되고 있다. 그러나 햅틱 분야가 사용자에게 시청각 정보와 더불어 추가적인 촉감을 제공함으로써 보다 실감 있고 자연스러운 상호작용을 제공하는 등 여러 가지 장점을 가진 것에 비해 아직은 일반 사용자들에게 생소한 분야다. 그 이유 중 하나로 촉감 상호작용이 가능한 콘텐츠의 부재를 들 수 있다. 또한 최근에 가상환경(Virtual Environment, VR)에 관심이 증가 되고, 가상환경에 햅틱이라는 기술을 접목시키는 시도가 많이 일어나고 있어서, 촉감 모델링에 대한 욕구 또한 증대 되고 있다. 일반적으로 촉감 모델링은 Material properties를 가지고 있는 그래픽 모델들로 구성이 된다. 그래픽 모델링은 일반적인 모델링툴 (MAYA, 3D MAX, 기타 등)으로 할 수 있다. 하지만 촉감 관련된 촉감 모델들은 콘텐츠를 제작한 이후에 일일이 수작업으로 넣어 주어야 한다. 그래픽 모델링에서는 사용자가 직접 눈으로 확인 하면서 작업을 이루어 지기 때문에 직관적으로 이루어질 수 있다. 이와 비슷하게 촉감 모델링은 직관적인 모델링을 하기 위해서 사용자가 직접 촉감을 느껴 보면서 진행이 되어야 한다. 또한 그래픽 모델링과 촉감 모델링이 동시에 진행이 되지 않기 때문에 촉감 콘텐츠를 만드는데 시간이 많이 걸리게 되고 직관적이지 못하는 단점이 있다. 더 나아가서 이런 촉감 모델링을 포함한 모델링 높은 생산성을 위해서 신속히 이루어져야 한다. 이런 이유들 때문에 촉감 모델링을 위한 새로운 인터페이스가 필요하다. 본 논문에서는 촉감 상호작용이 가능한 촉감 콘텐츠를 직관적으로 생성하고 조작할 수 있게 하는 촉감 모델러를 기술한다. 촉감 모델러에서 사용자는 3 자유도 촉감 장치를 사용하여 3 차원의 콘텐츠 (정적 이거나 동적이거나 Deformation이 가능한 2D, 2.5D, 3D Scene)를 실시간으로 만져보면서 생성, 조작할 수 있는 촉감 사용자 인터페이스 (Haptic User Interface, HUI)를 통해서 콘텐츠의 표면 촉감 특성을 직관적으로 편집할 수 있다. 촉감 사용자인터페이스는 마우스로 조작하는 기존의 2 차원 그래픽 사용자 인터페이스를 포함하여 3 차원으로 사용자 인터페이스도 추가되어 있고 그 형태는 촉감 장치로 조작할 수 있는 버튼, 라디오버튼, 슬라이더, 조이스틱의 구성요소로 이루어져있다. 사용자는 각각의 구성요소를 조작하여 콘텐츠의 표면 촉감 특성 값을 바꾸고 촉감 사용자 인터페이스의 한 부분을 만져 그 촉감을 실시간으로 느껴봄으로써 직관적으로 특성 값을 정할 수 있다. 또한, XML 기반의 파일포맷을 제공함으로써 생성된 콘텐츠를 저장할 수 있고 저장된 콘텐츠를 불러오거나 다른 콘텐츠에 추가할 수 있다. 이러한 시스템은 햅틱이라는 분야를 잘 모르는 사람들도 직관적으로 촉감 모델링을 하는데 큰 도움을 줄 수 있을 것이다.

• Journal of the Korean Society of Surveying, Geodesy, Photogrammetry and Cartography
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• v.24 no.1
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• pp.1-8
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• 2006

Effective three dimensional modeling becomes essential in a wide range of drawings, such as construction, machinery and design. In particular, it has been developed as the tool enabling reverse design. Three dimensional modeling requires rapidity, accuracy and tangibility. Data acquisition methods for modeling including contact type coordinate measurement machine, LASER scanner, pattern scanner and digital photogrammetry. In this study, we try to analyze modeling techniques as well as introduce three dimensional modeling using pattern scanner. In addition, this study conducts three dimensional modeling using OPTO-Top pattern scanner with distinguished accuracy and rapidity, and then compare efficiency with digital photogrammetry. And, this study attempts to form environment that enables to turn around models on web in three dimensional ways.

• Proceedings of the Korean Institute of Information and Commucation Sciences Conference
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• 2002.11a
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• pp.812-816
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• 2002

인터넷 기술의 발전으로 온라인 가상 환경에서 3D 캐릭터를 통해 가상의 공간에서 현실로 넘나들고자 하는 욕구가 증대되고 있다. 3D 캐릭터를 통해 인간은 상상할 수 있는 모든 세계를 넘나들고, 실제 세계에서 실현이 불가능한 것도 가능하게 해주는 대리 역할을 한다. 더욱이 인터넷 상에서의 3D 게임이나 가상현실등의 증가로 인해 현실세계에 존재하는 물체들에 근접하게 모델링하기 위한 3D 캐릭터 애니메이션으로 관심이 쏠리고 있다. 본 논문에서는 3차원 객체를 높은 품질로 표현하기 위해서 새로운 framework을 적용한다. 다양하고 자연스러운 형태의 표현을 위해 Web3D 자료 형태인 VRML과 XML을 이용하여 3차원 Humanoid의 모델링과 애니메이션 기법을 제안하고 Simulation을 통해 타당성을 검증한다.

• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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• 2005.07b
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• pp.337-339
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• 2005

하이브리드 시스템이란 연속적인 변화와 이산적인 변화가 함께 존재하는 시스템으로 많은 임베디드 시스템이 하이브리드 시스템으로 모델링 된다. 이러한 하이브리드 시스템을 모델링하고 타당성을 검사(validation) 할 수 있는 도구의 제안은 시스템 개발자들에게 하이브리드 시스템의 복잡한 변화로 인한 시스템의 복잡성을 간소화 시킬 수 있는 방법을 제공하고, 고품질의 제어 소프트웨어를 개발할 수 있도록 해준다. 본 논문에서 소개하는 ASADAL/OBJ Hybrid는 고신뢰성 하이브리드 시스템 모델링을 위한 도구로써 객체지향 모델링에 따라 여러 하이브리드 시스템을 객체로 모델링하며, 이들 간의 통신은 이벤트와 데이터 전송으로 이루어지도록 한다. 환경 객체의 경우 3D 형태 정보를 가지고 있어서 3D 시뮬레이션을 통해 시스템의 변화 양상을 개발자에게 직관적으로 제공하도록 하고 있다.

• KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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• v.26 no.5D
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• pp.869-876
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• 2006

In the case of earthenware cultural heritages that are found in the form of fragments, the major task is quick and precise restoration. The existing method, which follows the rule of trial and error, is not only greatly time consuming but also lacked precision. If this job could be done by three dimensional scanning, matching up pieces could be done with remarkable efficiency. In this study, the original earthenware was modeled through three-dimensional pattern scanning and photogrammetry, and each of the fragments were scanned and modeled. In order to obtain images from the photogrammetry, we calibrated and used a Canon EOS 1DS real size camera. We analyzed the relationship among the sections of the formed model, efficiently compounded them, and analyzed the errors through residual and color error map. Also, we built a web-based three-dimensional simulation environment centering around the users, for the virtual museum.