삼차원 메쉬 몰핑은 두 개의 입력 다면체로부터, 원형 메쉬(source mesh)로부터 목표 메쉬(target mesh)로 자연스럽게 변하는, 애니메이션을 얻는 것이다. 기존의 메쉬 몰핑 연구들은 기본적으로 메타 메쉬의 생성 및 보간으로 요약할 수 있다. 그러나 메타 메쉬에 기반한 접근 방법들은 몇 가지 단점을 가지고 있다. 중간 메쉬(in-between mesh)가 매우 복잡할 뿐만 아니라, 몰핑 과정에서 연결 관계의 수정이 일어나지 않는다는 점이다. 본 논문은 기존의 방법의 단점을 해결하기 위해 메타 메쉬에 기반하지 않는 새로운 접근 방법을 제시한다. 이 접근 방법은 입력 메쉬의 정점 위치 정보뿐만 아니라, 위상도 동시에 보간함으로써 중간 메쉬를 생성한다. 이 방법을 통해 얻어진 메쉬는 단지 원형 메쉬와 목표 메쉬의 정점만을 포함한다. 추가되는 정점이 없기 때문에 기존 방법으로 생성된 중간 메쉬보다 단순한 중간 메쉬를 얻을 수 있다.
3D 입체 영상을 만들어 내기 위해서는 사람의 오른쪽 눈과 왼쪽 눈의 역할을 하는 양안 카메라가 필요하다. 즉, 왼쪽과 오른쪽 두 대의 카메라로부터 입력되는 영상을 합치는 3차원 영상 처리를 통하여 입체 영상으로 만들어내는 과정을 거치게 된다. 본 논문에서는 HD 해상도를 가지는 스테레오 영상 카메라 구현을 위하여 두 대의 고해상도 줌 카메라로부터 입력되는 영상데이터를 스테레오 영상 포맷으로 변환하는 알고리즘을 FPGA를 통하여 실시간으로 동작하도록 구현하였다. 또한 생성된 스테레오 영상으로부터 좌우 영상간의 물체의 위치 차이를 계산하여 구하는 방법을 제시하였다.
본 연구에서는 수학적 지식이 요구되는 기존의 역운동학 해법을 사용하지 않고 직관력이 높은 기하학 방식의 새로운 역운동학 해법을 제시하였다. 뼈대 2개로 구성된 역운동학 모듈은 뼈대가 꺾이는 방향의 3차원 벡터만을 제공하여 수학적 지식이 없이도 역운동학의 사용이 가능했다. 본 연구에서 제시한 방법은 수학적 지식이 요구되지 않기 때문에 좀더 많은 그래픽 디자이너들이 역운동학을 쉽게 사용할 수 있을 것이다.
협력 시스템은 3D 애니메이션, 컴퓨터 게임, 산업디자인 제작과 같은 애플리케이션을 원격지에서 하나의 가상공간을 통해 공동작업을 수행할 수 있는 환경을 제공한다. 본 논문에서는 단일(stand-alone) 시스템에서 작동되는 Kinetic사의 3차원 비주얼 모델링 도구인 3D 스튜디오 맥스를 분산 시스템에서 작동 할 수 있게 확장시켜 다수의 사용자가 공동으로 3D 모델링 작업을 수행할 수 있도록 환경을 제공한 개발 경험을 기술한다. 본 논문에서는 3D 스튜디오 맥스 플러그인 SDK(Software Development Kit)를 사용하여 분산 협력 시스템에서의 3D 객체 공유 플러그인 개발에 대하여 다루었는데, 이는 모델링 데이타의 공유를 위해 3D 객체 정보를 추출하여 공유 메모리에 쓰는 기능과, 공유메모리로부터 3D 객체정보를 읽어와서 3D 객체를 생성하는 기능을 제공한다. 그리고, 협력 시스템 클라이언트와 3D 스튜디오 맥스간에 데이타 교환을 위한 방법으로 공유 메모리를 사용함으로써 가변적인 크기를 갖는 3D 객체의 저장이 용이하도록 하였다. 또한, 3D 스튜디오 맥스에서 제공되는 객체를 구성하는 데이타를 분석한 후 클라이언트가 요구하는 최소한의 데이타만을 추출함으로써 전송되는 불필요한 공유데이타의 양을 줄일 수 있어 네트워크의 부하를 감소시켰다. 플러그인의 개발로 인하여 단일 컴퓨터 시스템에서 수행되는 3D 스튜디오 맥스 작업을 분산 환경엣 작업할 수 있게 확장시킴으로써, 3D 모델링 작업 시 공간과 시간의 제약을 최소화하여 경제적 이윤 창출 효과가 클 것으로 기대된다.
In this paper, we present a linear controller for attitude of aircraft. We use a rotational matrix in one approach and a quaternion in the other approach. We also find some interesting mathematical properties concerning a symmetric rotational matrix and we use these properties to analyze the stability of the proposed control law. We find that the quaternion approach is better than rotational matrix approach because there exists no singular region problem in quaternion approach. On the other hand, singular region problem may happens in rotational matrix approach. The controller structure of the quaternion is also very simple compared with the one proposed by using a rotational matrix approach. We make use Matlab Simulink to simulate and illustrate the theoretical claims. The graphic animation program is developed based on Open-GL for the computer simulation of the proposed control algorithm.
Application of traditional aerial survey technologies for topographic mapping purposes has a number of principal problems. The growing worldwide acceptance of digital orthophotos has understood this need. Many trekking and expedition teams are expecting digital orthophoto and consequently 3D animation of the highest peaks and possible trekking routes, camping sites and information on how difficult the routes may be. In recent years, inexpensive computers and advance of computer technologies contributed to the rapid development of digital photogrammetry (Dowman et al., 1992; Heipke, 1995). Successful implementation of digital photogrammetric workstations in mapping have been found in various disciplines (Chen et al., 1998; Skalet et al., 1992). This paper highlights the results of the conventional photogrammetry and the possible advantages of digital photogrammetry over these and also the problems, issues and implications during digital Photogrammetric processing of high mountainous region in Asia.
본 논문은 캐릭터의 특정 신체 부위를 3차원 가상 환경 안의 원하는 위치로 드래깅 함으로써 미래의 동작 시퀀스를 지시하는 새로운 대화형 기법을 제시한다. 캐릭터의 동작 시퀀스는 미리 촬영된 동작 데이터의 세부 구간들을 모션 그래프 구조에 따라 시간적으로 재배열 함으로써 합성한다. 손 동작 추적 장치에 의하여 사용자의 3차원 위치 입력이 주어지면, 모션 그래프를 공간 상에 펼침으로써 캐릭터의 현재 상태로부터 도달 가능한 잠재적 미래 상태들을 샘플링 하고, 선택된 신체 부위와 입력 위치 간의 거리가감소하는 미래 상태를 검출하여 해당 자세를 사용자에게 제시한다. 연속적으로 검출된 자세 간의 변화를 최소화 함으로써 사용자가 입력 위치를 변화 시킴에 따라 어떤 상태가 검출될지 예상하기 용이하도록 하고, 결과적으로 원하는 미래 상태에 신속하게 도달하도록 한다. 제안된 방법의유용성은 브레이크 댄스, 권투, 농구 등의 동작 데이터를 이용한 실험을 통하여 확인할 수 있었다.
최근 매스컴이나 공영방송에서 예쁜 여자, 멋있는 남자들만이 대우를 받는다는 것이 사회 문제로 대두되어 TV프로의 주제로 다루어진 적이 있습니다. 분명 이러한 편향된 사고방식이 올바르지는 않지만 상대적으로 현대 사회를 살아가는 많은 사람들이 외적 이미지 즉, 1차 적인 시각적 이미지와 효과를 중시하고 있다는 것을 알 수 있습니다. 컴퓨터 영상 게임 역시 유행과 소비자 기호가 빠르게 변화하고 있으며 캐릭터 디자인 역시 빠른 변화를 거듭하고 있습니다. 이러한 급변하는 환경 속에서 디자이너가 창조적이고 효율적인 게임 캐릭터 디자인 개발을 하기 위해서는 이를 뒷받침해줄 수 있는 새로운 프로세스의 개발이 필요합니다. 또한 유저(User)에게 최초의 구매 욕구를 자극하는 첫 번째 수단은 바로 영상 그래픽디자인의 질입니다. 바로 강력한 시각적 효과로써 그래픽의 화면이 더욱 부드럽게, 보다 더 화려한 리얼리티의 실현을 유저(User)들은 바라고 있으며 또한 컴퓨터게임 그래픽 역시 이러한 방향으로 발전해 가고 있습니다. 본 연구에서는 이러한 과정을 3d와 2d의 게임그래픽을 적절히 배합하고 효율적으로 사용하여 디자이너가 3D 캐릭터를 개발하는데 있어서 능력의 한계를 극복하고 최대의 효과를 낼 수 있도록 하는데 그 목적을 두었습니다.
본 논문은 운고계로부터 수집된 운고 자료와 후방산란 자료를 3차원 가상 공간에서 시각화 하는 대화형 기법을 제안한다. 운고계 관측자료는 시간과 공간 정보가 모두 연계된 다차원 대용량 정보이기 때문에 정적인 2차원 시각화 방법으로는 그 안에 내재된 전체 정보를 충분히 드러내기 어렵다. 본 논문의 시각화 방법은 실시간 3차원 렌더링 기술을 바탕으로 사용자가 원하는 대로 시점과 시야를 조절하면서 3차원 형상으로 표현된 운고계 관측자료의 전체적인 변화 양상과 국소적인 특징을 다각도로 관찰할 수 있도록 한다. 운고 및 운량 자료는 실제 지형 자료와 결합하여 다수의 구름이 지형 위에서 형성되고 소멸되는 사실적인 구름 애니메이션 형식으로 시각화 한다. 후방산란 자료는 시간과 고도에 따른 변화를 통합적으로 표현할 수 있는 3차원 지형 형태로 시각화 한다. 또한 검증하고자 하는 날짜, 지형의 상세도, 혹은 대기경계층 높이와 같은 보조자료 등을 선택할 수 있도록 함으로써 자료를 여러 관점에서 해석할 수 있도록 돕는다. 본 논문에서 제안하는 대화형 시각화 방법이 기상 자료의 분석과 검증에 활용될 수 있음을 보이기 위하여 전국 93개 관측 지점의 라이다식 운고계로부터 수집된 실제 자료를 바탕으로 다양한 실험을 수행하였다.
빛은 형상을 구체화시키고 표면의 특성을 전달한다는 측면에서 모델링, 렌더링, 애니메이션 등과 같은 3차원 컴퓨터 그래픽 어플리케이션이 제공하는 여러 기능 중에서 핵심이라고 할 수 있으며, 공간계획에 있어서 빛은 기능적인 측면과 미적인 측면에서 모두 고려해야할 대상으로서 공간연출의 제반 요소인 색과 질감, 조도를 결정하는 중요한 요소로 간주된다. 본 연구는 현실공간과 디지털공간을 분리해서 취급할 수 없는 현재의 디자인 현실에 관한 인식을 바탕으로, 컴퓨터를 매개로 하여 구축되는 디지털공간의 빛에 관한 특성을 규명하기 위하여 물리적 세계의 빛의 제 속성을 정리하고 이를 디지털 공간의 빛을 구현하기 위한 컴퓨터그래픽 기술과 비교 분석을 시도하였다. 인구의 결과로서 디지털 공간의 빛의 특성은 인식의 평면성, 제어 가능한 표면, 광원의 상징성, 무영광원, 비파동성으로 요약할 수 있으며, 향후 디지털 공간에 있어서 빛의 이용 방식에 대한 연구가 지속되어야 할 것이다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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