본 논문에서는 NURBS (Non-Uniform Rational B-Splines) 곡면 근사에 기반하여 거리 데이터로부터 3차원 곡면 모델을 생성하는 기법을 제안한다 입력으로 이용되는 거리 데이터는 연결 정보가 알려지지 않고 정렬되지 않은 일반적인 3차원 점들의 집합으로 가정한다 제안하는 알고리듬은 초기 모델 추정, 계층적 모델 표현, NURBS 곡면 네트워크 생성의 3단계로 나뉘어진다 초기 모델 추정 단계에서는 K-평균 군집화 기법을 이용하여 다각형면과 삼각형으로 표현되는 근사 모델을 생성하고, 계층적 트리 구조를 이용하여 초기 모델을 표현한다. 계층적 트리 구조로 부터 생성된 사각형면 모델에 의하여 $G^1$ 연속인 NURBS 곡면 네트워크를 효율적으로 생성한다. 제안하는 알고리듬은 초기 모델의 계층적 그래프 해석을 통하여 곡면 네트워크 형성에 필요한 계산량을 감소시켰으며, 또한 정확한 NURBS 제어점 추정을 통하여 근사 오차를 감소시킨다. 모의 실험 결과 거리 데이터로 부터 초기 모델과 다양한 해상도의 NURBS 곡면 네트워크가 효과적으로 생성되었으며 생성된 NURBS 곡면 모델의 근사 오치는 무시할 수 있는 수준임이 관찰되었다.
한국퍼지및지능시스템학회 1998년도 The Third Asian Fuzzy Systems Symposium
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pp.358-363
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1998
An algorithm for representing the cubic spline interpolation of differentiable functions by a fuzzy system is presented in this paper. The cubic B-spline functions which form a basis for the interpolation function are used as the fuzzy sets for input fuzzification. The ordinal number of the coefficient cKL in the list of the coefficient cij's as sorted in increasing order, is taken to be the output fuzzy set number in the (k, l) th entry of the fuzzy rule table. Spike functions are used for the output fuzzy sets, with cij's as support boundaries after they are sorted. An algorithm to compute the support boundaries explicitly without solving the matrix equation involved is included, along with a few properties of the fuzzy rule matrix for the designed fuzzy system.
본 논문은 그레이영상에 대해 2D 스플라인 보간법과 2D 웨이블릿 변환을 적용하여 영상모핑을 실현한 연구이다. 프레임 간 특징 점 지정에 스플라인 함수로 B-스플라인 보간법을, 생성되는 중간 영상에 웨이블릿 변환 기법을 적용하였다. 그 결과 스플라인에 의해 유동적인 곡선변형과 웨이블릿 변환에 의해 블럭킹 열화가 제거되어 중간 영상들의 자연스러운 모핑이 이뤄졌다.
The radiation problem for oscillating bodies on the free surface has been formulated by the over-determined Green integral equation, where the boundary condition on the free surface is satisfied by adopting the Kelvin-type Green function and the irregular frequencies are removed by placing additional control points on the free surface surrounded by the body. The B-Spline based higher order panel method is then applied to solve the problem numerically. Because both the body geometry and the potential on the body surface are represented by the B-Splines, that is in polynomials of space parameters, the unknown potential can be determined accurately to the order desired above the constant value. In addition, the potential expressed in B-Spline can be differentiated analytically to get the velocity on the surface without introducing any numerical error. Sample computations are performed for a semispherical body and a rectangular box floating on the free surface for six-degrees of freedom motions. The added mass and damping coefficients are compared with those by the already-validated constant panel method of the same formulation showing strikingly good agreements.
기하학적 형상과 유동의 해를 B-스플라인으로 표현하는 2차원 고차 패널법이 개발되어 수중익 문제의 해석에 적용되었다. 제어점이 패널내에 놓이는 경우, 고차의 다이폴과 쏘오스에 의해 유기되는 자기 유기 포텐셜의 특이 거동을 제거하기 위하여 피적분 함수를 특이 부분과 비특이 부분으로 나누어, 특이 부분을 해석적인 적분으로 비특이 부분은 정도 높은 Gauss 구적법으로 계산함으로써 유기 포텐셜을 정도 높게 구할 수 있음을 보였다. 또한, 날개 뒷날에서의 압력 점프의 값이 명시적으로 영이 되도록하는 동역학적 Kutta 조건식을 도입하고, 이의 적용이 안정된 해를 보장함을 확인하였다. 수치 실험을 통하여, 제안된 수치해석 기법이 안정적이고 정확한 해를 줌을 확인하였으며, 특히 저차 패널법과 비교하여 적은 수의 패널로 동일한 정도를 유지할 수 있음을 보였다.
본 논문에서는 최소자승법에 기반한 효율적인 곡선 복구 기법을 제안한다. 구체적으로는, 법선 벡터를 포함한 평면상의 샘플포인트가 주어졌을 때 계층적인 ZP(Zwart-Powell)-스플라인의 레벨로 곡선을 복구하는데, 세밀한 부문을 복구하면서도 비교적 큰 구멍도 효율적으로 메꾸고 있다. 정규화를 위해서는, (1) 선형시스템의 특이성을 피하기 위한 티코노프 정규항과 (2) 아이소커브를 부드럽게 하기 위한 이산 라플라스 정규항 두 가지를 사용하고 있다. 정량적인 벤치마크 테스트를 통해 비교한 결과, 본 방법은 다항식에 기반한 기법들에 비해 훨씬 우수한 결과를 보여준다는 것을 확인할 수 있다. 구멍이 있는 데이터의 경우, 계층적인 B-스플라인과 비교해본 결과 엇비슷한 품질을 보이지만 약 90%의 계산량만을 필요로 한다.
This paper describes a multiresidual approximation method for scattered volumetric data modeling. The approximation method employs a volumetric NURBS or VNURBS as a data interpolating function and proposes two multiresidual methods as a data modeling algorithm. One is called as the residual series method that constructs a sequence of VNURBS functions and their algebraic summation produces the desired approximation. The other is the residual merging method that merges all the VNURBS functions mentioned above into one equivalent function. The first one is designed to construct wavelet-type multiresolution models and also to achieve more accurate approximation. And the second is focused on its improvement of computational performance with the save fitting accuracy for more practical applications. The performance results of numerical examples demonstrate the usefulness of VNURBS approximation and the effectiveness of multiresidual methods. In addition, several graphical examples suggest that the VNURBS approximation is applicable to various applications such as surface modeling and fitting problems.
Consider an unknown regression function f of the response Y on a d-dimensional measurement variable X. It is assumed that f belongs to a tensor Sobolev space. Let T denote a differential operator. Let $\hat{T}_n$ denote an estimator of T(f) based on a random sample of size n from the distribution of (X, Y), and let $\Vert \hat{T}_n - T(f) \Vert_2$ be the usual $L_2$ norm of the restriction of $\hat{T}_n - T(f)$ to a subset of $R^d$. Under appropriate regularity conditions, the optimal rate of convergence for $\Vert \hat{T}_n - T(f) \Vert_2$ is discussed.
An isogeometric approach is presented for static analysis of thin plate problems of various geometries. Non-Uniform Rational B-Splines (NURBS) basis function is applied for approximation of the thin plate deflection, as for description of the geometry. The governing equation based on Kirchhoff plate theory, is discretized using the standard Galerkin method. The essential boundary conditions are enforced by the Lagrange multiplier method. Several typical examples of thin plate and thin plate on elastic foundation are solved and compared with the theoretical solutions and other numerical methods. The numerical results show the robustness and efficiency of the proposed approach.
Modeling and analyzing the dynamic behavior of fluid-soil-structure interaction problems are crucial in structural engineering. The solution to such coupled engineering systems is often not achievable through analytical modeling alone, and a numerical solution is necessary. Generally, the Finite Element Method (FEM) is commonly used to address such problems. However, when dealing with coupled problems with complex geometry, the finite element method may not precisely represent the geometry, leading to errors that impact solution quality. Recently, Isogeometric Analysis (IGA) has emerged as a preferred method for modeling and analyzing complex systems. In this study, IGA based on Non-Uniform Rational B-Splines (NURBS) is employed to analyze the seismic behavior of concrete gravity dams, considering fluid-structure-foundation interaction. The performance of IGA is then compared with the classical finite element solution. The computational efficiency of IGA is demonstrated through case studies involving simulations of the reservoir-foundation-dam system under seismic loading.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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