• 대한기계학회논문집A
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• 제34권8호
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• pp.1007-1013
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• 2010

본 연구에서는 NURBS 의 국부 세분화 방법 중 하나인 계층적 B-스플라인을 이용해 스플라인 유한요소법의 국부 세분화를 수행하는 방법을 제안한다. 세분화가 필요한 영역에 전역 격자로부터 계층적으로 생성된 국소 격자를 중첩시켜 국부 세분화를 수행한다. 국소 격자의 매듭 벡터와 제어점은 전역 격자로부터 추출된 후 세분화 되는 과정을 거친다. 생성된 국소 격자에 적절한 연속성 조건을 부여 함으로써 전역 격자와 국소 격자의 연속성을 유지 한다. 제안된 방법을 이용해 수치 예제의 해석을 수행하였다. 이를 통해 기존 NURBS 기반 스플라인 유한요소법에 비해 제안된 방법의 효율성을 검증하였다.

• 한국경영과학회:학술대회논문집
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• 대한산업공학회/한국경영과학회 2004년도 춘계공동학술대회 논문집
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• pp.44-47
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• 2004

This paper proposes an approach for composite surface reconstruction from 2D serial cross-sections, where the number of contours varies from section to section. In a triangular surface-based approach taken in most reconstruction methods, a triangular $G^{1}$ surface is constructed by stitching triangular patches over a triangular net generated from the compiled contours. In the proposed approach, the resulting surface is a composite $G^{1}$ surface consisting of three kinds of surfaces: skinned, surface is first represented by a B-spline surface approximating the serial contours of the skinned region and then serial contours of the skinned region and then transformed into a mesh of rectangular Bezier patches. On branched and capped regions, triangular $G^{1}$ surfaces are constructed so that the connections between the triangular surfaces and their neighboring surfaces are $G^{1}$ continuous. Since each skinned region is represented by an approximated rectangular $G^{2}$ surface instead of an interpolated triangular $G^{1}$ surface, the proposed approach can provide more visually pleasing surfaces and realize more efficient data reduction than the triangular surface-based approach. Some experimental results demonstrate its usefulness and quality.

• 한국컴퓨터그래픽스학회논문지
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• 제4권1호
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• pp.31-40
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• 1998

활성외곽선모델(active contour model)은 물체의 경계를 분할하기 위한 효과적인 방법으로 사용되고 있다. 그런데, 기존 활성외곽선모텔에서는 초기곡선을 분할하고자하는 물체의 경계면에 위치시키고 지역적으로 에너지를 최소화 함에 따라 결과가 초기 곡선의 위치와 형태에 따라 달라지는 단점이 있었다. 본 논문에서는 활성외곽선모델을 B-Spline 곡선에 의해 표현하고, 에너지 최소화 과정에 유전자 알고리즘(Genetic Algorithm: GA)과 시뮬레이티드 어닐링 (Simulated Annealing : SA)을 적용함으로써 기존 활성외곽선모델이 갖는 초기 곡선에 대한 제약성을 개선하고자 했으며, 두가지 방법에 따른 분할 결과와 문제점을 비교하고자 하였다. 제안한 방법의 성능비교를 위하여 이진 합성 영상과 CT 영상, MR 영상을 대상으로 실험을 수행하였다.

• 한국컴퓨터그래픽스학회논문지
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• 제21권2호
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• pp.1-10
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• 2015

본 논문에서는 방향성이 있는 포인트 클라우드로부터 3차원 개체의 표면을 복구하는 향상된 기법을 제안한다. 본 방법은 기존에 널리 사용되고 있는 최소 자승법에 기초하고 있지만, 7-방향 박스-스플라인과 체심입방(BCC: Body-Centered)격자를 활용하여 카티시안 격자와 B-스플라인에 기반한 기존의 방법들에 비해 좀 더 나은 품질의 곡면을 빠른 시간에 얻을 수 있다. 구체적으로는, 기존의 두 방법론과 비교해 보았을 때 본 방법은 평균적으로 약 53%의 연산시간만에 좀 더 나은 품질의 곡면을 얻을 수 있다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제76권4호
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• pp.435-449
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• 2020

This work presents the formulation of the isogeometric collocation method to solve the strong form equation of a unified and integrated approach of Reissner Mindlin plate theory (UI-RM). In this plate theory model, the total displacement is expressed in terms of bending and shear displacements. Rotations, curvatures, and shear strains are represented as the first, the second, and the third derivatives of the bending displacement, respectively. The proposed formulation is free from shear locking in the Kirchhoff limit and is equally applicable to thin and thick plates. The displacement field is approximated using the B-splines functions, and the strong form equation of the fourth-order is solved using the collocation approach. The convergence properties and accuracy are demonstrated with square plate problems of thin and thick plates with different boundary conditions. Two approaches are used for convergence tests, e.g., increasing the polynomial degree (NELT = 1×1 with p = 4, 5, 6, 7) and increasing the number of element (NELT = 1×1, 2×2, 3×3, 4×4 with p = 4) with the number of control variable (NCV) is used as a comparable equivalent variable. Compared with DKMQ element of a 64×64 mesh as the reference for all L/h, the problem analysis with isogeometric collocation on UI-RM plate theory exhibits satisfying results.

• 방송공학회논문지
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• 제8권1호
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• pp.37-44
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• 2003

신호를 원하는 해상도의 신호로 다시 샘플링하기 위해 일반적으로 쓰이는 방법은 원래의 영상을 연속된 모델로 나타낸 후 이를 원하는 해상도의 신호로 다시 샘플링하는 것이다. 이산 신호를 연속 신호로 바꿀 때 이용하게 될 B-spline 함수는 다른 기저함수에 비해 진동하는 성향이 적고 적은 계수로 표현이 가능하다. 디지털 신호를 B-spline 모델로 표현하고 이 spline 신호를 새로운 해상도로 다시 샘플링하게 되면 B- spline에 기반한 비정규 리사이징이 된다. 이때 해상도는 공간에 따라 변하는 변환함수에 의해 결정하게 된다. 이 방법은 구현하기 좋지만 정보를 손실하는 약점이 있으므로 이를 극복한 최적 비정규 알고리즘을 제안한다. 최적의 비정규적인 수식 유도를 위해, 다시 샘플링된 신호는 변환 함수로 결정된 shift varying spline의 조합으로 나타내게 된다. 원래의 영상에 가장 가까운 함수를 선택함으로써 이 함수는 일반화될 수 있다.

• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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• 한국전산구조공학회 2007년도 정기 학술대회 논문집
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• pp.577-582
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• 2007

A variational formulation for plane elasticity problems is derived based on an isogeometric approach. The isogeometric analysis is an emerging methodology such that the basis functions in analysis domain arc generated directly from NURBS (Non-Uniform Rational B-Splines) geometry. Thus. the solution space can be represented in terms of the same functions to represent the geometry. The coefficients of basis functions or the control variables play the role of degrees-of-freedom. Furthermore, due to h-. p-, and k-refinement schemes, the high order geometric features can be described exactly and easily without tedious re-meshing process. The isogeometric sensitivity analysis method enables us to analyze arbitrarily shaped structures without re-meshing. Also, it provides a precise construction method of finite element model to exactly represent geometry using B-spline base functions in CAD geometric modeling. To obtain precise shape sensitivity, the normal and curvature of boundary should be taken into account in the shape sensitivity expressions. However, in conventional finite element methods, the normal information is inaccurate and the curvature is generally missing due to the use of linear interpolation functions. A continuum-based adjoint sensitivity analysis method using the isogeometric approach is derived for the plane elasticity problems. The conventional shape optimization using the finite element method has some difficulties in the parameterization of boundary. In isogeometric analysis, however, the geometric properties arc already embedded in the B-spline shape functions and control points. The perturbation of control points in isogeometric analysis automatically results in shape changes. Using the conventional finite clement method, the inter-element continuity of the design space is not guaranteed so that the normal vector and curvature arc not accurate enough. On tile other hand, in isogeometric analysis, these values arc continuous over the whole design space so that accurate shape sensitivity can be obtained. Through numerical examples, the developed isogeometric sensitivity analysis method is verified to show excellent agreement with finite difference sensitivity.

• 한국컴퓨터그래픽스학회논문지
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• 제19권2호
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• pp.19-27
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• 2013

본 연구에서는, 결과물의 우수함을 유지하면서도 기존 연구결과의 성능을 4-7배 향상시킨 실시간 GPU 등가면 볼륨 레이케스터를 제시한다. 이러한 성능 향상은 효율적인 빈공간 생략법과 분석적 그레디언트 계산법을 도입함으로써 가능하다. 빈공간 생략법은 스플라인 조각들의 BB-형식으로부터 만등어진 최소/최대값 옥트리에 기반하고 있고, 분석적 그레디언트 계산법은 보다 정확한 렌더링 결과를 제공할 뿐 아니라 더욱 빠른 계산이 가능하도록 한다.

• Journal of Mechanical Science and Technology
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• 제15권2호
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• pp.160-171
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• 2001

Depending upon the method of the surface generation and the quality of the designed boundary curves, the resulting surfaces may have global or local irregularities in many cases. Thus, it would be necessary for the designer to evaluate the surface quality and to modify the surface. This is very important because the defect of the surface causes the rework of the dies, increasing cost and delivery time significantly. To simulate the reflection line test in the actual production line, a faster algorithm for generating reflection lines is presented. In this paper, among various surface interrogation methods using reflection lines, Blinn-Newell type of reflection mapping is applied to generate the reflection lines on the trimmed NURBS surfaces. The derivation of reflection lines is formulated as a surface-plane intersection problem (Jung 1994) and is solved by surface-contouring techniques. Also, for eliminating the discontinuity of reflection lines due to the configuration of reflection map, a modified reflection map is proposed. An efficient traced contouring technique is utilized for the computational efficiency and proves to be well suited for the real-time quality-assessment task.

• Composites Research
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• 제27권6호
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• pp.207-212
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• 2014

The shape optimization of composite flexbeam sections of a bearingless helicopter rotor is studied using a finite element (FE) sectional analysis integrated with an efficient evolutionary optimization algorithm called particle swarm assisted genetic algorithm (PSGA). The sectional optimization framework is developed by automating the processes for geometry and mesh generation, and the sectional analysis to compute the elastic and inertial properties. Several section shapes are explored, modeled using quadratic B-splines with control points as design variables, through a multiobjective design optimization aiming minimum torsional stiffness, lag bending stiffness, and sectional mass while maximizing the critical strength ratio. The constraints are imposed on the mass, stiffnesses, and critical strength ratio corresponding to multiple design load cases. The optimal results reveal a simpler and better feasible section with double-H shape compared to the triple-H shape of the baseline where reductions of 9.46%, 67.44% and 30% each are reported in torsional stiffness, lag bending stiffness, and sectional mass, respectively, with critical strength ratio greater than 1.5.