• International Journal of CAD/CAM
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• 제7권1호
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• pp.11-20
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• 2007

A topology optimization methodology, named "smooth boundary topology optimization," is proposed to overcome the shortcomings of cell-based methods. Material boundary is represented by B-spline curves and their control points are considered as design variables. The design is improved by either creating a hole or moving control points. To determine which is more beneficial, a selection criterion is defined. Once determined to create a hole, it is represented by a new B-spline and recognized as a new boundary. Because the proposed method deals with the control points of B-spline as design variables, their total number is much smaller than cell-based methods and it ensures smooth boundaries. Differences between our method and level set method are also discussed. It is shown that our method is a natural way of obtaining smooth boundary topology design effectively combining computer graphics technique and design sensitivity analysis.

• Journal of applied mathematics & informatics
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• 제8권3호
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• pp.819-827
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• 2001

An algorithmic approach to degree reduction of B-spline curves is presented. The new algorithms are based on the blossoming spline curves are obtained by the generalized least square method. The computations are carried out by minimizing the $L_2$ distamce between the two curves.

• 수산해양기술연구
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• 제27권1호
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• pp.75-82
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• 1991

어선의 초기 설계 단계에서 필요한 초기선형의 선수미부 생성을 위하여 B-spline 곡선과 형상계수를 결합한 방법을 적용하였다. 선수미부의 각부분에 대하여 선형별로 형상계수를 선정한 뒤 이를 이용하여 B-spline 곡선의 정점을 구하도록 하였다. 선수부분의 경우 bulbous bow를 가지는 경우와 그렇지 않는 것으로 크게 분류한 뒤 bulbous bow를 가지는 경우는 수선면 근처의 형상에 따라 2가지로 분류하였다. 수선면보다 윗부분에 대해서는 bulbuos bow와는 무관하므로 이의 유무에 상관없이 직선으로 갑판까지 가는 경우와 곡선을 가지는 경우로 분류하여 다루었다. 선미부분의 경우는 수선면 윗부분은 transom stern과 cruiser stern으로 분류하였으며 수선면이하의 부분은 선미 bulb를 가진 선형과 shoe piece를 가진 선형으로 분류하여 다루었다. 형상계수는 각 경우에 따라 반드시 지켜야 할 점의 좌표와 기울기 등이 우선 선정되었으며 곡선부의 볼록한 정도를 조절해 주는 계수들이 선정되었다. 형상계수를 이용하여 곡선을 생성시킬 기법으로는 다항식, cubic spline, parabolic blending, bezier curve, non-algebraic function 등이 있으나 연속성이 충분히 보장되고, 국부적으로 변형이 가능하며, 불연속점이 정의 및 직선의 표현이 가능한 B-spline을 선택하였다

• 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.

• 한국CDE학회논문집
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• 제5권3호
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• pp.276-284
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• 2000

Usual practice of the transformation of a B-spline curve into a set of piecewise polynomial curves in a power form is done by either a knot refinement followed by basis conversions or applying a Taylor expansion on the B-spline curve for each knot span. Presented in this paper is a new algorithm, called a direct expansion algorithm, for the problem. The algorithm first locates the coefficients of all the linear terms that make up the basis functions in a knot span, and then the algorithm directly obtains the power form representation of basis functions by expanding the summation of products of appropriate linear terms. Then, a polynomial segment of a knot span can be easily obtained by the summation of products of the basis functions within the knot span with corresponding control points. Repeating this operation for each knot span, all of the polynomials of the B-spline curve can be transformed into a power form. The algorithm has been applied to both static and dynamic curves. It turns out that the proposed algorithm outperforms the existing algorithms for the conversion for both types of curves. Especially, the proposed algorithm shows significantly fast performance for the dynamic curves.

• 한국컴퓨터그래픽스학회논문지
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• 제17권3호
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• pp.33-42
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• 2011

본 논문에서는 B-spline 곡선의 낫 제거 (knot removal)를 위한 새로운 기법을 제안한다. 제안된 기법은 낫 제거 전후, 두 곡선의 형상의 차이를 측정하기 위해 하우스도르프 거리 (Hausdorff distance)를 이용한다. 먼저 Eck와 Hadenfeld의 연속 $L_{\infty}$ 근사법[1]을 이용하여 낫이 제거된 곡선을 생성한다. 수치적 최적화 (numerical optimization) 기법을 통해 생성된 곡선의 제어점 위치를 조정하여, 낫 제거 전 곡선과의 하우스도르프 거리가 최소화 되도록 한다. 본 논문에서는 다양한 형태와 차수의 곡선들(space curves)에 대한 낫 제거 실험을 통해 제안된 기법의 효율성과 우수성을 입증한다.

• 대한조선학회논문집
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• 제31권3호
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• pp.31-37
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• 1994

선체 형상을 표현하기 위하여 Bi-Cubic B-spline이 가장 널리 사용되고 있다. B-spline곡선 곡면 정의에 있어서 입력 데이터가 불규칙하거나, 주어진 데이터의 갯수가 많은 경우, 또는 형상이 복잡한 경우에 주어진 형상의 부드러운 곡선 곡면(Smooth curves or surfaces)을 재현할 수 있는 역행렬을 구하기 어렵다. 이러한 문제점을 극복하기 위해 새로운 버텍스 산출법(ISE 방법: Image Surface Expansion Method)을 제시한다. 곡선정의를 이용하여 ISE방법을 검증하였고, 수렴성을 확인하였다. 또한 선체형상을 정의하였으며, Open Uniform B-spline으로 형성된 곡면과 비교하였고, ISE방법의 신뢰도를 검증하였다.

• Journal of the Korean Society for Industrial and Applied Mathematics
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• 제13권4호
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• pp.257-265
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• 2009

In this paper we find an explicit form of upper bound of Hausdorff distance between given cubic spline curve and its quadratic spline approximation. As an application the approximation of offset curve of cubic spline curve is presented using our explicit error analysis. The offset curve of quadratic spline curve is exact rational spline curve of degree six, which is also an approximation of the offset curve of cubic spline curve.

• 통합자연과학논문집
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• 제7권2호
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• pp.124-129
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• 2014

In this paper, we construct an logarithmic spiral-like curve using curvature-continuous quadratic spline and quadratic rational spline. The quadratic (rational) spline has self-similarity. We present some properties of the quadratic spline. Also using this $G^2$ quadratic spline, an approximation of logarithmic spiral is proposed and error analysis is obtained.

• 대한조선학회논문집
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• 제39권1호
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• pp.8-15
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• 2002

B-spline을 이용하여 물체의 형상과 포텐셜을 표현함으로써, 저차경계요소법의 단점들을 극복하고 수치계산의 정도를 높이기 위한 고차 패널법을 개발하였다. 물체표면과 자유표면에 법선 다이폴과 쏘스를 분포시켰으며, 자유표면 및 방사조건을 만족시키기 위해 상류차분식을 사용하는 대신 B-spline의 기저함수를 미분하여 선형화된 자유표면 경계조건에 직접 적용하였다. 이 방법을 적용함으로써 Dawson 방법에서 문제가 되었던 수치감쇠 문제를 피할 수 있었다. 수치계산 프로그램을 검증하기 위해 2차원 원주주위의 유동계산과 날개면 주위의 유동해석을 수행하였으며, B-spline 기저 고차패널법에 의한 수치계산 결과가 저차패널법에 비해 빠른 수렴성과 정확성을 보였고 계산에 필요한 패널 수가 현저히 줄어드는 대단히 만족스러운 결과를 얻었다.