본 연구는 조선 왕릉의 명확한 공간 및 시각구조특성을 활용하여 그 주변 경관관리를 위해 요청되는 시각구조분석의 최적화 모델개발을 모색한 것으로, 이를 최근의 분석 장비와 기법으로 뒷받침하고자 하였다. 연구 결과 삼차원적 정보모델링인 '스케치업'의 간략화한 자료구축을 통해 이 자료상에서 주요지점과 통경축, 그리고 주변의 저해요소 등을 복합적으로 고려한 연속적 시뮬레이션 기반구축의 선행 실시를 상정하였다. 이후 이들의 경로와 시선방향을 연장하는 좌표 값을 도출하고 이 구간을 헬리캠이 운행하면서 촬영한 실사이미지와 시뮬레이션을 상호 비교함으로서 경관분석과 관리의 효율성이 배가될 수 있음을 제안하였다. 이러한 내용은 그간 소수의 국한된 장소에서 촬영된 이미지를 통해 분석되어온 고정적 지각구조 분석방식의 한계성을 극복할 수 있으며, 시선차단요소들과의 관계성 고찰이 용이한 장점을 보유한다. 아울러 제안된 방식은 주요 시선경로 상의 경관적 변화양상을 포착할 수 있으며, 헬리캠을 이용한 실사 이미지와 스케치업의 가상 이미지 간 호환을 통해 최적화된 장비운영을 가능케 함으로서 분석이후 시간적 변화에 따른 정비계획의 시뮬레이션 자료로서도 용이하게 전환될 수 있다. 상기의 제안은 그간의 조망점, 통경축, 경관관리권역이라는 점, 선, 면, 입체적 환경을 중층적, 연속적, 효율적으로 연계하는 자료로서 기능할 수 있을 것으로 판단된다. 본 연구는 조선왕릉과 주변 경관구조 분석방법론 수립에 치중한 까닭에 실천적 점검이 결여된 상태이나 향후 현장에서의 실천과 점검을 통해 기타 문화재의 경관관리에도 응용될 것을 기대한다.
Purpose: Recently, a three dimensional approach to hard and soft tissues of the maxillofacial area has been widely used. This study was to evaluate the reproducibility and accuracy of a stereocamera compared to actual measurement methods using a digital caliper and digitizer. Methods: The stereoscopies of 7 head dummies with different sizes and shapes were obtained using a Di3D system (Dimensional Imaging, Glasgow, UK) after marking reference points on facial areas. From the obtained stereoscopy, 10 measurements representing the width, height and depth of each of the facial sections of the dummy were measured twice using a three dimensional reverse engineering software program (RapidForm$^{TM}$ 2006, Inus, Seoul, Korea). The x, y, and z coordinates of each of the three dimensional measurements were obtained and distances between two points were calculated. All procedures were repeated twice. The actual measurement method was performed twice, directly on dummies, using a digital caliper and values were compared with the previously determined values. Results: The results were as follows. In the ANOVA analysis, there were no significant statistical differences among the three measurement methods. In the Bonferroni analysis, with adjustments applied for multiple comparisons, there was no difference between actual measurement methods using a digitizer and a digital caliper. However, there was some difference between using a stereocamera and actual measurement methods using a digitizer and a digital caliper in values of $Ex_{Rt}-Ex_{Lt}$, $En_{Rt}-En_{Lt}$, $Ala_{Rt}-Ala_{Lt}$, $Ch_{Rt}-Ch_{Lt}$, G-Pg', $Ala_{Rt}$-Prn, $Ala_{Rt}$-Prn. The mean value for technical error in measurement (TEM) in Di3D (0.98 mm) was slightly higher than for a digital caliper (0.17 mm) and a digitizer (0.30 mm). In an intraclass correlation coefficient (ICC) there were no significant differences among the three measurement methods, but the Di3D system with the stereocamera showed relatively lower reproducibility compared to actual measurement methods using a digitizer and a digital caliper. Conclusion: These results indicate that some complementary measures may be needed to improve accuracy and reproducibility in the Di3D system with stereocamera.
전산화단층촬영에 근거를 둔 3차원선량계산은 소형의 뇌종양에 대한 방사선수술에 있어서 가장 기본이 된다. 본 연구의 방사선수술 프로그램은 전산화단층촬영을 통해 표적 위치, 크기와 모양을 3차원공간에서 결정하고 최적조사면적을 구할 수 있었다. 방사선수술의 선량은 선형가속기의 6메가볼트 고에너지 광자선을 이중 비공면의 회전조사를 가상두부에 실시하여 계산된 3차원적 선량분포와 필름선량계의 실측선량을 비교한 바 거의 일치됨을 확인하였다. 본 연구의 방사선수술에서 $80\%$에서 $50\%$까지 선량곡선의 기울기는 전회전각이 1120도 일때 10 mm 조사면적에서 약 $16.7\%$/mm 였고 30 mm 에서 는 $13.0\%$/mm를 보였다. 또한 표적 주위의 선량분포는 표적내 최대선량값이 $90\%$ 에서 $50\%$ 까지 선량분포의 최대폭은 직경 10 mm조사면에서 2.3 mm를 나타내었으며, $90\%$에서 $20\%$까지의 거리는 5.6 mm를 나타내었으며, 30 mm직경의 조사면에서는 각각 3.5 mm와 9.8 mm를 보였다. 이러한 선량분포의 급격한 기울기는 방사선수술시 표적주위의 치명부위의 손상을 최소화하기 위한 선량최적화 작업에 지침이 될 것으로 생각되며, 또한 방사선수술방법의 차이에 따라 비교자료가 될 수 있을 것으로 생각된다.
움직이는 한 개의 카메라 동영상으로부터 개체의 3차원 위치를 추출할 수 있다고 알려져 있다. 이로부터 캠코더 측정시스템을 이용하여 부유체 모형에 대한 영상기반 모니터링을 수행하였다. 규칙파 및 비규칙파 실험조건에서의 디지털 캠코더 동영상으로부터 프레임 영상을 추출하고, 특징점을 정합하여, 상대적인 3차원 좌표를 획득하였다. 수정된 SURF 기반 정합의 영상 변환 정확도와 규칙파에서 부유체 모델의 영상기반 변위 관측 정확도를 평가하였다. 규칙파의 경우 조파기의 설정값은 3.0sec이고, 영상기반 변위에 의한 주기는 2.993sec이었다. 기계적 오차를 고려할 때 이 두 값은 유사한 결과로 여겨진다. 시각적으로도 X Y Z축으로의 1차원 투영결과나 3차원 공간에서의 결과에서 규칙파의 형상을 볼 수 있었다. 결과적으로 30fps의 일반 디지털 캠코더 동영상을 이용하여 근실시간으로 위치변동을 계산할 수 있었다.
본 논문에서는 2.45GHz대역 RTLS에서 다중 태그 환경하의 고정밀 위치추정 알고리즘을 연구하였다. 태그의 송신시간 정보가 필요 없는 TDOA 기법을 적용하여 LOS 환경, 300m ${\times}$ 300m, 이차원 평면상의 위치를 추정하였다. 본 논문에서 태그는 임의의 지점에 위치해 있으며, 리더간의 위치가 등간격인 3~8개의 리더를 이용하여 평균 추정오차 거리를 산출하였다. 그 결과 송신횟수가 1회인 경우, 평균 추정오차 거리는 리더 4개일 때 3.12m, 리더 8개일 때 1.47m 발생하였으며, 동일한 지점의 태그로부터 송신된 신호의 누적횟수가 3${\sim}$4회 일 때, 최소의 오차범위를 보였다. 이 때 태그의 오차 범위는 가용리더의 개수에 관계없이 3m 이내의 RTLS 규격 오차범위에 만족함을 확인했다.
증강현실 서비스 중 가장 많이 사용 되는 서비스는 마커기반 증강현실 서비스이다. 그러나 마커 이미지가 가림 또는 훼손 때문에 마커 이미지를 인식될 수 없는 환경에서는 증강현실 서비스를 제공해줄 수 없다는 문제점이 있다. 본 논문에서는 마커기반 증강현실에서 마커 이미지를 인식할 수 없는 상황에서도 사용자의 자세를 추정함으로써 보다 안정적으로 서비스를 제공하는 방법을 제안한다. 제안하는 방법은 마커기반 증강현실 제공시 장애가 발생할 경우, 3개의 비콘과 사용자간의 통신을 통해 측정된 3차원 좌표 값을 이용하여 사용자의 자세를 추정하고 증강현실 서비스를 제공함으로써 사용자가 지속적으로 증강현실 서비스를 제공 받을 수 있도록 한다. 제안된 마커 인식과 비콘 통신을 활용한 마커기반 증강현실 기법의 시나리오에 대해 설명하고 제안된 방법을 가림 및 훼손 정도에 따라 실험한 결과를 제시한다.
본 논문에서는 일반화된 21개 강성 매트릭스의 독립 변수를 모두 사용하였고 비등방성 3차원 탄성체의 지배 방정식 및 수치 해석 근사식을 유도하였다. 일반화된 3차원 해석은 2차원 해석의 제한성을 극복하는 정밀해를 보여줄 수 있으며, 두꺼운 보나 판, 또는 쉘에서 전단 변형 효과에 의한 처짐의 증가 효과를 더욱 정밀하게 해석할 수 있다. 따라서 본 논문은 3차원 비등방성 탄성체에 대하여 다양한 경계조건에 따른 유한 차분식을 유도하였으며 이를 전산화하여 해석 프로그램을 개발하였다. 특히, 본 논문에서는 자유경계조건에 대하여 개선된 유한차분법의 적용 방식을 제시하였다. 또한 탄성체의 각 방향 자유경계면에서 경계조건을 해결할 수 있는 일반화된 방식을 제시하였다. 몇가지 수치예제를 통하여 이러한 유한차분 경계처리 방식에 의한 비등방성 3차원 탄성체 해석의 타당성 및 거동을 분석하였다.
효율적인 도로정보의 구축은 GIS에서 가장 중요한 주제이다. 본 논문에서는 도로정보를 자동으로 생성, 구축하기 위하여 모바일 매핑 기술과 영상인식 기술을 결합한 방법을 제안하였다. 모바일 매핑 시스템은 CCD 카메라, GPS, INS를 장착한 차량의 형태를 가지며, 취득한 영상에 나타난 공간객체의 좌표를 사진측량기법을 이용하여 계산한다. 모바일 매핑 시스템에 의한 공간객체 좌표추출과 데이터 구축은 자동화되지 않아 시간이 많이 드는 단점이 있다. 도로의 자동 인식은 영상인식 분야에서도 자동주행차량에 대한 연구의 형태로 진행되어 왔다. 그러나 영상인식에 기반한 방법들은 도로 차선에 적용할 경우 차선의 끊김 차량에 의한 가려짐 좋지 않은 날씨와 조명 등 실제의 도로나 도로변의 다양한 예외상황 때문에 원하는 결과를 얻기 힘든 경우가 많다. 이러한 단점을 보완하기 위하여 본 논문에서는 모바일 매핑 시스템으로부터 획득된 GPS/INS 데이터 및 영상인식 기술을 모두 이용한 자동 도로데이터 생성방법을 제안하였다. 영상에 나타난 도로 차선의 3차원좌표로부터 영상에서 객체가 나타날 위치를 추정하기 위한 방법을 고안하였으며, 이러한 방법은 도로 차선을 찾기 위한 복잡한 영상처리 과정을 대폭 줄일 수 있다. 예외상황 때문에 도로차선을 추출하지 못한 경우에는 스플라인 인터폴레이션에 의하여 값을 얻는다. 인터폴레이션은 교차로나 급격한 변화 지점에 따라 구분된 도로 구간 단위로 이루어진다. 본 논문에서는 제안된 객체좌표 추정방법과 인터폴레이션 기법에 대한 실험 및 결과를 제시하였다.
공간정보를 기반으로 다양한 주제의 매쉬업(mash-up)이 활발해지면서 공간정보 콘텐츠의 품질과 활용성이 높아지고 있다. 항공 수준에서 시작해서 거리 수준의 실외와 실내 공간까지도 실제처럼 표현한 공간정보 콘텐츠들이 등장하였다. 그럼에도 불구하고 거리 수준의 공간정보 콘텐츠를 기반으로 한 매쉬업 사례는 상당히 미진한 상황이다. 본 연구에서는 거리 수준 콘텐츠의 활성화를 위해 기존 거리 수준의 공간정보 콘텐츠가 가진 한계를 도출하고, 이를 극복하기 위한 방안을 모색하고자 한다. 기존의 공간정보 콘텐츠를 공간적 범주와 표현 방법에 따라 분류하여 각 특성에 따라 현황을 분석하고, 이를 통해 기존 거리 수준 공간정보 콘텐츠의 한계를 도출한다. 나아가 기존 거리 수준 콘텐츠의 한계를 극복하기 위한 방안으로 '뉴미디어 공간정보 콘텐츠'를 제안한다. '뉴미디어 공간정보 콘텐츠'는 콘텐츠 내에서 객체의 3차원 지상 좌표를 결정할 수 있고 그 좌표를 매개로 데이터베이스와 유기적으로 연동될 수 있다. 지상의 절대 좌표를 참조 키로 하는 '뉴미디어 공간정보 콘텐츠'는 다양한 정보와의 정교하고 유기적인 연동을 실현하고, 이를 통해 거리수준 콘텐츠의 활성화에 기여할 것이다.
This study was conducted to investigate the running motion in the max-velocity phase(150-160m) and the fatigue phase(350-360m) during 400m sprint by performed elementary school athletes. Eighteen elementary school male athletes who achieved at least the 3rd place in the sprint at the Korea Gangwon-Do elementary school track and field meetings during 2004 and 2005 were selected as subjects. The running motions performed by the subjects were recorded using two 8mm high speed cameras at the nominal speed of 100 frames per second. The Direct Linear Transformation technique was adopted from the beginning of filming to the final stage of data extraction. KWON 3D motion analysis package program was used to compute the 3 Dimensional coordinates, smoothing factor in which lowpass filtering method was used and cutoff frequency was 6.0 Hz. The movement patterns during foot touchdown and takeoff for the running stride were related with the biomechanical consideration. Within the limitations of this study it is concluded: In order to increase running velocity, several conditions must be fullfilled at the instant of leg touchdown and takeoff during the fatigue phase(350-360m). First, the body C.O.G(Center of Gravity) height should be raised at the instant of leg touchdown and takeoff during the fatigue phase. Second, the foot contact time should be shortened and the takeoff distance should be increased at the foot takeoff during the fatigue phase. Third, the shank angular velocity with respect to a transverse axis through the center of gravity should be increased during the leg touchdown and takeoff in the fatigue phase. Forth, the active landing style described as clawing the ground with the sole of the foot should be performed during the leg touchdown and takeoff in the fatigue phase) phase. Fifth, In order to increase running velocity in the fatigue phase while taking a slightly greater leg knee angle and body lean angle within the range of the subject's running motion during the fatigue phase would result in greater flight distance.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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