본 연구는 라이다데이터와 수치지도를 이용하여 도로의 3차원 기하모델을 자동으로 생성하는 것을 목표로 한다. 도로모델을 생성하는 주요 과정은 (1) 수치지도의 도로경계 레이어를 이용하여 도로영역을 나타내는 다각형을 생성하고, (2) 다각형을 이용하여 도로영역내의 라이다 점을 추출하고, (3) 점을 표면패치로 분할하고, 표면패치를 그룹화 하여 다시 표면패치집단으로 구성하고, (4) 도로표면패치집단을 식별하고 여기에 포함된 점을 추출하여, 추출된 점을 이용하여 표면모델을 구성하고, (5) 도로경계선을 수치지도를 이용하여 정제한다. 제안된 방법을 실측데이터에 적용하여 도로의 선형 및 표면정보를 성공적으로 추출할 수 있었다
Stereovision is known to be one of the most important tools for robot vision systems. Previously, 2D active contour model has been applied to stereovision by defining the contour on the 3D space instead of image plane. However, the proposed model is still that of curve so that some complex shapes such as surfaces with high curvature can not be properly estimated because of occlusion phenomena. In this paper, the authors extend the curve model to the surface model. The surface is approximated by polygons and new energy function and its optimization method for surface estimation is proposed. Its effectiveness is examined by experiments with real stereo images.
When decommissioning a nuclear power plant, it is difficult to make an appropriate plan to ensure sufficient space for temporary placement and conveyance operations of dismantling targets. This paper describes a system to support temporary placement and conveyance operations using augmented reality (AR). The system employs a laser range scanner to measure the three-dimensional (3D) information of the environment and a dismantling target to produce 3D surface polygon models. Then, the operator simulates temporary placement and conveyance operations using the system by manipulating the obtained 3D model of the dismantling target in the work field. Referring to the obtained 3D model of the environment, a possible collision between the dismantling target and the environment is detectable. Using AR, the collision position is presented intuitively. After field workers evaluated this system, the authors concluded that the system is feasible and acceptable to verify whether spaces for passage and temporary storage are sufficient for temporary placement and conveyance operations. For practical use in the future, some new functions must be added to improve the system. For example, it must be possible for multiple workers to use the system simultaneously by sharing the view of dismantling work.
최근 게임 기술은 모의 수술 시뮬레이션이나 사이버 모델하우스 구축 등의 여러 응용 분야에까지 적용되어지고 있다. 이러한 응용 분야에서 꼭 필요하고 중요한 기술 중 하나는 3D 모델을 실시간으로 절단하는 것이다. 실시간 모의 절단 기술은 자동차나 건축물의 실시간 해체 시뮬레이션 구축에 꼭 필요하며, 다양한 융복합 산업 분야에서 응용이 가능하다. 기존의 BSP-Tree를 이용한 절단 기법에서는 무한 평면을 기준으로 3D 모델을 두 부분으로 절단시키기 때문에 일반적인 절단 작업에 유용하게 사용하기 어렵다. 본 논문에서는 이러한 문제점을 해결하기 위해 유한한 영역 내에서 3D 모델을 절단하는 기법을 제안하였다. 구체적으로 절단 경로면을 유한하게 정의할 수 있도록 하였으며, 절단 범위 이내에서만 3D 모델을 분열시키도록 하여, 다양한 산업 분야에서 유용하게 사용할 수 있도록 하였다. 본 연구에서 제안한 부분 절단 기법의 유용성을 보이기 위해 원자로 3D 모델의 해체 작업 과정을 모의 시뮬레이션 하는 과정에 적용해 보았다.
This study is part of three-dimensional(3D) heat transfer analysis program developmental process. The program is being developed without it's own built in 3D-modeller. So 3D-model must be created from another 3D-modeller such as generic CAD programs and imported to the developed program. After that, according to the 3D-geometric data form imported model, 3D-mesh created for numerical calculation. But the 3D-model created from another 3D-modeller is likely to have errors in it's geometric data such as mismatch of position between vertexes or surfaces. these errors make it difficult to create 3D-mesh for calculation. These errors are must be detected and cured in the pre-process before creating 3D-mesh. So, in this study four kinds of filters and functions are developed and tested. Firstly, 'vertex error filter' is developed for detecting and curing for position data errors between vertexes. Secondly, 'normal vector error filter' is developed for errors of surface's normal vector in 3D-model. Thirdly, 'intersection filter' is developed for extracting and creating intersection surface between adjacent objects. fourthly, 'polygon-line filter' is developed for indicating outlines of object in 3D-model. the developed filters and functions were tested on several shapes of 3D-models. and confirmed applicability. these developed filters and functions will be applied to the developed program and tested and modified continuously for less errors and more accuracy.
로우 폴리곤(Low-Polygon) 모델에 사용되는 텍스쳐 매핑은 3D게임그래픽 표현에 있어서 중요도가 높은 작업과정의 하나이다. 그 과정에서 손맵(hand painted texture)은 모델링 표면에 단 한 장의 텍스쳐를 사용하여 재질의 색상 및 시각적 촉각을 표현한다. 3D게임그래픽에서 돌출, 함몰과 같은 시각적 촉각 표현이 매우 중요하다. 평면을 입체적 양감으로 인지하는 것은 게슈탈트 법칙(Gestalt Law)의 경험적 시지각으로 해석할 수 있다. 또한 촉각을 인지하고 지각하는데 있어서 필요한 것이 어포던스(Affordance)라는 개념이다. 이는 학습과정에서 그 관계성을 시각적으로 지각하는 것을 의미한다. 본 논문에서는 3D게임그래픽 제작자들을 대상으로 한 손맵에 대한 설문조사 분석결과를 통하여 손맵이라는 텍스쳐 맵 제작 시 중요한 특징들을 제시하고 한다.
This study examined the applicability of digital technologies based on three-dimensional(3D) scanning, modeling, and printing to the restoration of damaged artifacts. First, 3D close-range scanning was utilized to make a high-resolution polygon mesh model of a roof-end tile with a missing part, and a 3D virtual restoration of the missing part was conducted using a haptic interface. Furthermore, the virtual restoration model was printed out with a 3D printer using the material extrusion method and a PLA filament. Then, the additive structure of the printed output with a scanning electron microscope was observed and its shape accuracy was analyzed through 3D deviation analysis. It was discovered that the 3D printing output of the missing part has high dimensional accuracy and layer thickness, thus fitting extremely well with the fracture surface of the original roof-end tile. The convergence of digital virtual restoration based on 3D scanning and 3D printing technology has helped in minimizing contact with the artifact and broadening the choice of restoration materials significantly. In the future, if the efficiency of the virtual restoration modeling process is improved and the material stability of the printed output for the purpose of restoration is sufficiently verified, the usability of 3D digital technologies in cultural heritage restoration will increase.
늘어나는 인구로 인한 토지의 효율적 이용요구 증가, 빠르게 성장하는 건축, 토목기술의 발달로 인간의 생활 공간은 지표에서 지상, 지하로 확대되었다. 기존의 2차원 지적 시스템으로는 이러한 추세를 효과적으로 반영하지 못함을 인식하여, 3차원 지적에 대한 관심이 증가하고 있다. 이 연구에서는 소유권의 법적 안전 보장이라는 지적의 주요한 목적을 위해 한국의 현황에 적합한 3차원 지적 데이터 모델을 제시한다. 제시하는 3차원지적 데이터 모델은 3차원 지적 객체 모델과 3차원 지적 기하학적 모델로 구성되며, 데이터 구축 시 고려될 데이터 구조를 제시하였다. 3차원 지적 객체 모델은 분석된 3차원 권리와 사례 연구로부터 도출된 객체들을 기반으로 설계하였다. 3차원 지적 기하학적 모델은 국제 표준인 ISO19107 공간 스키마를 기반으로 한국의 3차원 지적에 맞게 수정되었다. 3차원 지적 데이터 구조는 점, 선, 면, 입체 요소를 기본 요소로 한다. 본 연구는 서울시의 "유비쿼터스 입체지적 기반조성" 사업의 일부분으로 수행되었으며 전체 연구의 최종 목표는 1) 토지정보의 효율적인 제공 및 관리, 2) 지상 및 지하 공간시설물에 대한 권리 설정 및 범위 표시, 3) 유비쿼터스 기반의 지적정보 서비스, 4) 도시 개발 사업 등에 대한 유비쿼터스 지적 기반의 구축, 5) 토지공간의 권리관계 규정과 이에 따른 등록 및 관리 방안 마련이다.
A large scale polygon models are often used to approximately represent 3D CAD models in Digital Engineering environment such as DMU (Digital Mockups) and network based collaborative design. However, they are not suitable for distribution on the network and for interactive rendering. We introduce a new coding system based on subdivision schemes called S-CODE system. In this system, it is possible to highly compress the model with sufficient accuracy and to view the model efficiently in a level of detail (LOD) fashion. The method is based on subdivision surface fitting by which a subdivision surface and curves which approximate a face of a CAD model are generated. We also apply a subdivision method to analytic surfaces such as conical and cylindrical surfaces. A prototype system is developed and used for evaluation with reasonably complicated data. The results show that the method is useful as a CAD data coding system.
In reverse engineering, the whole surfaces of the three-dimensional product are measured using 3D positional scanners. The raw triangle meshes constructed from a scanned point set are not well fitted for direct use in the downstream engineering or graphic activities. No object can be fully described by a single scan. Although multiple scans are usually taken and aligned to achieve a complete model, a set of scanned points does not entirely wrap the whole object. This is because some surfaces may be inaccessible to the scanner, so some portion of the scanned surface may be missing. This paper discusses the algorithms of a hole-filling that are crucial to refine the triangle meshes. In this paper, the holes are filled with flat triangles first by subdivision operation and then smoothed with neighboring triangles. This process continues until it converges to a certain user-defined iteration number. Examples are given and discussed to validate the system.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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