• Fisheries and Aquatic Sciences
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• 제11권2호
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• pp.113-123
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• 2008

We modeled fish school movements as a capture process in relation to the purse seine method using the three steps of the stimulus-response process (i.e., input stimuli, central decision-making and output reaction). Input stimuli of the model were categorized as either physical stimuli such as visual stimulus, sound stimulus, water flow, and weather or as biological stimuli such as species and size, swimming performance, sensual sensitivity, and presence of prey or predators. The output process determining the spatial orientation of the fish school for 3-D movements was based on swimming speed and angular change in the fish response, and these movements were animated as the relative geometry between the fish school and the purse seine. Simulations were carried out for skipjack tuna (Katsuwonus pelamis) schools reacting to a pelagic purse seine in the southwest Pacific Ocean. Simulation results showed that escape ratios varied from 20 to 70% by the relevant ranges in the stimulus-response thresholds, swimming speeds, and angular changes of fish schools were similar to those observed in the field. Therefore, with knowledge of relevant parameters, this model can be used to predict capture and escape probabilities of purse seine operations for different fish species or conditions.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제6권8호
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• pp.175-183
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• 2006

컴퓨터 그래픽스 관련 하드웨어의 비약적 발달은 고해상도의 영상을 모니터상에 표현할 수 있게 하였다. 이에 따라 자연 형태의 정밀한 렌더링을 요구하게 되어 높은 수준의 렌더링 알고리즘에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다 렌더링 기법에는 사진과 같은 정확한 영상을 구현하는 포토 리얼리스틱 렌더링과, 실시간 빠른 렌더링을 가능케 하는 실시간 렌더링으로 나눌 수 있다. 본 논문에서는 포토 리얼리스틱 렌더링에서 사용되는 여러 기법 중 빛과 재질에 대한 Caustics 표현방법에 대하여 살펴보았다. 먼저 영화 속에서 Caustics가 어떻게 사용되고 표현되었는가를 분석하고 나아가 실제 렌더러를 이용하여 Caustics 효과를 구현한다. 렌더러를 이용한 실증적인 실험을 통하여 사용된 플러그인의 객관적인 기준 및 성능에 대하여 알아보고 구현을 위한 각 변수들의 사용 환경 등을 분석한다. 그 실험결과는 많은 렌더링 작업을 위한 자료로 활용되고 특성 및 성능에 대한 이해를 돕기 위한 데이터로 활용될 수 있을 것이다.

• 한국콘텐츠학회:학술대회논문집
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• 한국콘텐츠학회 2006년도 춘계 종합학술대회 논문집
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• pp.517-520
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• 2006

가상 해저 환경 속에서 군중 행동 장면은 영화, 게임 등의 엔터테인멘트 산업 속에서 많은 장면으로 연출된다. 컴퓨터 그래픽스 기술의 발달로 인한 디지털 영화나 애니메이션이 점차 증가함에 따라 이러한 장면이 등장하는 가상캐릭터를 쉽게 접할 수 있다. 컴퓨터 애니메이션에서 등장하는 캐릭터는 가상공간의 생기를 불어넣는 역할을 한다. 이러한 가상캐릭터의 객체수가 증가함에 따라 가상세계에 대한 몰입감을 증대하여 표현해야한다. 국내에서는 가상 환경을 구축하여 실감 체험을 할 수 있는 VR 콘텐츠 기술 개발에 관련하여 군중 장면 처리 및 군중 행동 시스템의 설계 및 구현 등의 연구가 있었으나 군중 행동 모델러 기술 개발을 실용화 할 단계까지는 미치지 못하고 있다. 본 논문에서는 해저환경에서 사실적이고 효율적인 표현을 위해 3D 객체에 행동양식을 부여하고, 상호작용이 가능하도록 fish 군중행동 모델러를 제안한다.

• 한국컴퓨터그래픽스학회논문지
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• 제19권2호
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• pp.1-8
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• 2013

실제 사람의 움직임을 촬영하여 얻은 동작 데이터는 인체운동의 메커니즘을 이해하거나 가상 캐릭터의 애니메이션을 합성하기 위한 목적으로 널리 활용되고 있다. 주어진 동작 데이터로부터 원하는 동작을 검색하는 작업은 찾아낸 동작을 분석하고 편집하기 전에 선행되어야 하는 주요 과정이다. 본 논문은 기술어와 같은 별도의 메타 데이터 없이 원본 데이터에 내재된 정보만을 이용하여 검색을 수행하는 새로운 내용 기반 동작 데이터 검색 방법을 제안한다. 주로 신체 자세의 골격 형태나 평면 상의 이동 궤적에 초점을 맞춘 기존 검색 방식과 달리, 본 논문에서 제안하는 방법은 3차원 공간 상의 궤적을 질의로 입력 받아서 손, 발, 허리와 같은 신체 부위의 이동 궤적이 그와 가장 유사한 일련의 동작 구간들을 검출한다. 사용자가 직관적으로 공간적 궤적을 묘사할 수 있도록 하기 위하여, 본 논문의 실험에서는 손가락의 공간적 움직임을 정밀하게 추적할 수 있는 Leap Motion 제어기를 입력 도구로 사용하였다. 드리블, 슈팅 등의 다양한 동작이 포함된 농구 동작 데이터로부터 미리 선택된 수십 여개의 동작을 검색하는 사용자 테스트를 수행하여 제안된 방법의 효용성을 평가하였다.

• 만화애니메이션 연구
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• 통권32호
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• pp.315-333
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• 2013

본 연구는 오늘날의 혼합현실 기술이 갑자기 등장한 것이 아니라 20세기 영상예술과 인터랙티브 아트에서 그 본격적인 단초를 찾아볼 수 있음을 탐구하고자 한다. 먼저 사진예술의 경우 평면에 입체를 표현하고 현실과 가상의 이미지를 혼합하여 혼합현실을 드러낸다. 포토그램은 2차원 평면이미지와 3차원 입체감을 동시에 느끼게 하였고, 포토몽타주는 다양한 사진을 결합하여 현실과 가상을 혼합하였다. 다음으로 영화에서는 오브제와 CG를 활용하여 가상과 현실을 결합하려 시도했다. 초기영화는 필름과 실물 오브제를 합성하였고, 컴퓨터 기술이 발전함에 따라 실사 이미지 위에 오브제 CG를 혼합하다가 배경 CG의 합성으로 나아갔다. 마지막으로 원격현전예술은 현실과 가상, 주체와 객체의 경계를 허물어 혼합현실의 새로운 가능성을 시도했다. 현실 속의 가상공간과 가상속의 현실공간을 오가거나 원거리 참여자의 원격제어로 혼합현실을 재현한다. 앞으로 혼합현실의 발전을 위해서 영상예술과 인터랙티브 아트의 참조는 더욱 필요할 것이다.

• 방송공학회논문지
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• 제11권4호
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• pp.533-540
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• 2006

본 연구에서는 2개의 CMOS 영상 센서가 탑재된 스테레오 시각 모듈을 사용하여 얼굴 움직임 및 표정을 효과적으로 추적할 수 있는 얼굴용 모션 캡쳐 기술을 제안한다. 제안한 추적 알고리즘에는 신경회로망 기반의 중심점추적기법 및 상관추적기법을 사용한다. 실험 결과, 일반 얼굴 표정에 대해 스테레오 시각 모션 캡쳐를 사용한 두 추적기법 모두 15, 30프레임율에 대해 각각 95.6%, 99.6%의 추적성공률을 가진다는 것을 보여준다. 그러나 '입술 떨림'의 경우, 입술부위는 중심점추적기법(82.7%/15frame, 99.1%/30frame)의 추적성공률이 상관추적기법(78.7%/15frame, 92.7%/30frame)보다 높다는 것을 보여준다.

• 만화애니메이션 연구
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• 통권41호
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• pp.455-486
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• 2015

1986년 특허등록으로 시작된 3D프린팅 기술은 당시에는 인식 부족으로 일부 기업 외에는 주목받지 못하는 기술이었다. 그러나 20년이 지나 만료되는 특허들이 나오는 오늘날에는 가격도 개인이 구매가능한 선까지 낮아졌고 컴퓨터 성능향상 및 인터넷 정보교류의 보편화로 3D 콘텐츠에 대한 인식이 보편화 되어 산업계는 물론 일반인들에게도 주목 받고 있다. 수정 및 유통이 편리한 디지털 데이터를 기반으로 하면서 금형제작이 필요없는 3D프린터는 제작 공정에서 획기적인 변화를 가져 올 수 있으며 캐릭터 콘텐츠상품 분야에서도 동일한 효과를 얻을 수 있다. 최근 들어 관심을 받고 있는 키덜트 문화의 가장 선두에 있는 다양한 캐릭터 상품 제작에는 3D프린터를 사용하는 것이 필수적인 공정이 되고 있으며 이 같은 캐릭터 콘텐츠 관련 산업현장 수요를 예측해 볼 때, 그리고 특허 만료 및 기술의 공유로 저렴해진 가격 등을 고려해 볼 때, 앞으로 교육현장에서 3D프린터를 활용할 수 있는 인재를 양성하는 교육과정을 도입하여 보다 창의적인 작업을 할 수 있는 인재를 양성하고 취업의 영역과 기회를 확대하는 것은 꼭 진행되어야 할 것이다. 그러나 학교 교육에서 3D프린터를 도입하고자 할 때 얻을 수 있는 정보는 한계가 있다. 언론이나 정보매체에서는 3D 프린터에 대한 장밋빛 미래가치나 산업규모 성장과 같은 일반적인 정보만을 거론하고 있으며 학계에서도 연구의 수준의 프린팅 기술 소개나 산업에서의 적용, 산업 규모 데이터 분석 등 개론수준의 내용 정리에 머무르고 있다. 이러한 정보의 부족은 교육현장에서 문제를 발생시킨다. 장점과 단점 비교와 같은 실질적인 정보 비교 없이 일단 도입 하여 시행착오의 과정 이후에서야 사용을 할 수 있게 됨으로서 시간적, 기회비용이 발생할 수밖에 없는 상황이다. 특히 많은 비용을 들여 도입한 장비가 학교 교육의 특성에 맞지 않는다면 그로 인한 비용손실은 클 것이다. 본 연구의 목적은 관련 전문가들이 아닌 기술관련 기반이 없는 일반 사용자들을 대상으로 하였다. 기존의 의 3D프린터 기술소개의 정도가 아닌 대표적 기술에 따른 사용상의 주의 점과 문제점을 분석하고 장단점을 비교하여 학교 교육, 특히 애니메이션 관련 학과에서 캐릭터 상품 개발과 관련한 교육에서 필요한 3D 프린터는 어떤 특성을 가져야 하는지를 설명하고 앞으로 3D프린터 이용한 교육을 시행하고자 할 때 실질적인 도움이 될 수 있는 정보를 제공하고자 하였다. 본론에서는 지지대 방식, 재료의 종류, 이차원 프린팅 방법, 삼차원 프린팅 방법과 같이 새로운 관점으로 기술을 구분하여 설명하였다. 이렇게 다른 구분 방식을 선택 하게 된 이유는 사용상의 실질적인 문제들을 상호 비교하기 용이하도록 하기 위함이다. 결론적으로 가장 적합한 3D프리터는 출력물의 품질은 다소 부족하지만 비교적 가격대가 저렴하고 재료 및 유지보수비용이 적게 드는 FDM방식의 프린터로 선정하였으며 부가적으로 기술지원이 잘되는 업체를 선정하기를 추천한다.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제12권2호
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• pp.323-328
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• 2009

게임이나 가상현실 등에서 사용자들에게 사실성과 몰입 감을 주기 위해서 자연 현상들을 시뮬레이션하고 있다. 게임이나 가상현실에서 물이나 바다와 같은 유체를 3차원으로 시뮬레이션 하는데 있어서 중요한 요소는 실시간 처리와 사실성이다. 유체 모델은 특정 상황에 따른 다양한 방정식과 많은 파라미터 값에 의해 제어되기 때문에 시뮬레이션 하는데 많은 어려움이 따른다. 또한 복잡한 물리 수식을 기반으로 하기 때문에 유체 모델을 시뮬레이션하기 위해서는 많은 수행 시간이 소요된다. 본 논문에서는 실시간 유체와 강체(rigid body) 사이의 상호작용을 표현하기 위해 간략화 된 유체 표면 모델(Fluid-Surface Model)을 제안하고, 개선된 계산과정을 통해 보다 빠르게 시뮬레이션 하도록 한다. 또한 본 논문에서는 유체의 표면과 강체의 상호작용을 표현하는데 있어서 유체의 항력에 의해서 강체와 충돌 시 발생하는 유체 표면의 움직임을 나타낸다. 본 논문에서 제안하는 자연스러운 유체 표면 모델은 유체역학적 방법을 사용하여 실시간에 사실적으로 표현된다. 그리고 이러한 유체 표면 모델을 PC 환경에서 사용자와 상호작용 가능하도록 재현하여, 게임이나 애니메이션에서의 유체 모델들에도 적용할 수 있다.

• 방송공학회논문지
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• 제15권3호
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• pp.391-406
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• 2010

디지털 마스터 배급 기반의 디지털시네마는 입체영화를 중심으로 발전하고 있다. 2004년에 발표된 Digital Cinema Initiatives (DCI)규격 1.0은 이미 입체영화 상영을 고려한 표준으로 발표되었다. 현재는 Society of Motion Picture and Television Engineers(SMPTE)에서 가정에서 상영되는 입체 콘텐츠 규격을 정의하기 위한 특별위원회가 구성되었다. 현재 헐리우드 중심의 상업용 입체 디지털시네마는 대부분 컴퓨터그래픽 기반의 애니메이션이 주류를 형성하고 있다. 그러나 영화적인 특성을 고려할 때 실사 영상을 획득, 편집후 상영하는 입체 디지털시네마 제작이 반드시 필요하다. 본 논문은 먼저 입체영상 제작흐름 중 NLE (non linear editing) 시스템에서 입체검안이 가능함을 증명한다. 그리고 입체 검안을 응용해 새로운 입체 디지털시네마 제작흐름을 제안하고자 한다. 실험결과 120Hz 기반의 3D Ready TV에서 콘텐츠 편집은 장애요소가 많았지만, Line Interleave방식의 모니터와 원평광 안경을 이용한 국산 입체모니터에서는 대부분 안정적인 편집이 가능하였다.

• 만화애니메이션 연구
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• 통권49호
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• pp.633-649
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• 2017

본 연구는 시각 미디어가 영화에서 3D 입체영화로, 그리고 VR로 진화함에 따라 인간의 관찰 자유와 관람 양상이 어떻게 변화하고 있는 양상을 계보학 관점에서 개념화하는 것을 목적으로 한다. 더불어 VR의 매체 미학적 특징을 밝히고 VR이라는 뉴미디어의 정체성과 존재론을 규명하고자 한다. 미디어는 인간의 가장 인공적인 감각인 시각을 중심으로 진화했다. 회화, 영화, 텔레비전, 컴퓨터 등 시각 미디어를 중심으로 하는 모든 재현 장치의 중심에는 스크린이라고 하는 제 3의 시각공간이 존재해왔다. 특히 움직이는 이미지를 재현하는 미디어인 영화와 텔레비전, 비디오 등의 스크린은 관객의 움직임을 통제하면서 완전한 환상과 시각적 만족을 추구했다. 이른바 관람객의 부동성을 전제로 '움직이는 가상의 시선(a mobilized virtual gaze)'을 확보한 것이다. 관객은 부동의 자세로 고정된 좌석에 앉은 채 시각으로만 영화적 환상을 경험한다. 그들은 수동적이고 소극적이며 피동적으로 스크린 너머의 환상의 세계를 의심 없이 받아들인다. 그러나 디지털 패러다임의 등장과 더불어 시각 미디어의 진화는 재현 매체의 전통에 큰 변화를 만들어낸다. 3D 입체영화는 스크린이라는 제 4의 벽(the fourth wall)의 소멸을 예고하였다. 관객은 더 이상 고정된 좌석에 앉아 앞만 응시하지 않는다. 3D 입체영상의 Z축 등장은 이야기의 공간을 재편성한다. 관객의 시선도 '앞'에서 '상 하 좌 우' 심지어 '앞 뒤'라고 하는 여섯 개의 방향으로 확장한다. 뿐만 아니라 이미지 사이에 관객을 위치하게 함으로써 수동적이었던 관객을 적극적이고 상호작용적, 체험적 주체로 변모시킨다. 한걸음 더 나아가 VR시대로 진입한 시각 미디어는 감금했던 관객의 신체에 자유를 부여한다. VR은 관람객의 이동가능성을 확보하며 동시에 가상과 물리적 공간을 공존시킨다. 따라서 VR콘텐츠의 관객은 참여와 이동을 전제로 일체화된 정체성을 획득하게 된다. 이른바 재현이 아닌 스크린의 시뮬레이션 전통을 계승하면서 환상의 공간을 재구성하면서 미학적 체계를 완성하는 것이다.