A collision query determines the intersection between given objects, and is used in computer-aided design and manufacturing, animation and simulation systems, and physically-based modeling. Bounding volume hierarchies are one of the simplest and most widely used data structures for performing collision detection on complex models. In this paper, we present hierarchy of oriented rounded bounding volume for fast proximity queries. Designing hierarchies of new bounding volumes, we use to combine multiple bounding volume types in a single hierarchy. The new bounding volume corresponds to geometric shape composed of a core primitive shape grown outward by some offset such as the Minkowski sum of rectangular box and a sphere shape. In the experiment of parallel close proximity, a number of benchmarks to measure the performance of the new bounding box and compare to that of other bounding volumes.
본 논문에서는 3차원 공동 작업 공간에서 다중 무인항공기의 협동 작업을 위한 확장 충돌 지도 기반 무 충돌 비행 계획 기법을 제안한다. 먼저 무인항공기는 회전과 같은 3차원 움직임을 고려해 구로 모델링하였다. 공동 작업 영역에 진입 후 진출할 때까지 무인 항공기는 직선 경로를 따라 이동하고 모든 무인 항공기의 우선순위는 미리 정해져 있다고 가정한다. 가정에 따라 3차원에서 정의된 구와 구 사이의 충돌 검출 문제를 2차원에서 정의된 원과 직선 사이의 충돌 검출 문제로 축소할 수 있다. 원과 직선 사이의 충돌영역은 계산의 편의성과 안전성을 위해 충돌사각형으로 근사화 하였다. 이렇게 정의된 충돌사각형을 이용하여 무인 항공기들 간의 충돌을 회피할 수 있도록 각 무인 항공기의 공동 작업 공간 진입 시간을 조율한다. 이와 같은 방법으로 모든 무인 항공기는 공동 작업 공간에 진입해서 진출할 때까지 서로 간에 충돌 없이 이동 할 수 있게 된다. 제안된 무충돌 비행 계획의 효율성을 증명하기 위해 12대의 무인 항공기를 이용한 시뮬레이션을 수행하였다.
본 논문에서는 애니메이션 속도에 무관한 충돌 탐지 알고리즘을 제안한다. 현재까지 개발된 대부분의 충들 탐지 알고리즘들은 점진적(incremental) 알고리즘들로서, 현 시점에서의 가까운 점(근점)을 찾기 위하여 이전 시점의 근점 주위를 먼저 찾는다. 그런데 만일 움직이는 물체가 충돌 반응에 의해서 큰 토크를 받게 된다면 회전 속도가 증가하게 되어, 다음 시점에서의 실제 근점은 현 시점에서의 근점과는 매우 동떨어져 있어 엉뚱한 위치에서 근점을 찾게 되는 단점을 가진다. 그러므로, 최악의 경우에는 각 시점에서 $O(n^2)$, 시간이 소요될 수 있다. 또한 애니메이션 속도에 따라 이러한 점진적 계산 회수가 변하게 되어 전체적인 알고리즘의 소요 시간이 변하게 되는 단점을 가지고 있다. 본 논문에서는 이러한 문제점을 근본적으로 해결하고자 새로운 방법을 제안하고자 한다. 먼저, 기하학 특성을 내포하는 구면 근점 다이아그램을 생성하고, 이를 이용하여 두 물체간의 단일 거리 함수를 생성한다. 충돌 시점을 효율적으로 찾기 위해서 구간 뉴튼 방법을 거리함수에 적용한다.
The process equipment for handling high level radioactive materials, such as spent nuclear fuel, is operated within a sealed facility, called a hot cell, due to high radioactivity. Thus, this equipment should be maintained and repaired by remotely operated manipulator. In this study, to carry out the sale and effective maintenance of the process equipment installed in the hot cell by a servo type manipulator, a collision free motion planning method of the manipulator using virtual prototyping technology is suggested. To do this, the parts are modelled in 3-D graphics, assembled, and kinematics are assigned and the virtual workcell is implemented in the graphical environment which is the same as the real environment. The method proposed in this paper is to find the optimal path of the manipulator using the function of the collision detection in the graphic simulator. The proposed path planning method and this graphic simulator of manipulator can be effectively used in designing of the maintenance processes for the hot cell equipment and enhancing the reliability of the spent fuel management.
KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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제11권3호
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pp.1802-1819
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2017
Correlation-enhanced collision attack has been proposed by Moradi et al. for several years. However, in practical operations, this method costs lots of time on trace acquisition, storage and averaging due to its bytewise collision detection. In this paper, we propose a bitwise collision attack based on second-order distance model. In this method, only 9 average traces are enough to finish a collision attack. Furthermore, two candidate models are given in this study to distinguish collisions, and the corresponding practical experiments are also performed. The experimental results indicate that the operation time of our attack is only 8% of that of correlation-enhanced collision attack, when the two success rates are both above 0.9.
Physics simulation is an important part of many interactive 2D applications and collision detection and response is key component of this simulation. While methods for reducing the number of collision tests that need to be performed has been well researched, methods for performing the final checks with collision primitives have seen little recent development. This paper presents a new collision primitive, the n-arc, constructed from piecewise circular curves or biarcs. An algorithm for performing a collision check between these primitives is presented and compared to a convex polygon primitive. The n-arc is shown to exhibit similar, though slightly slower, performance to a polygon when no collision occurs, but is considerably faster when a collision does occur. The goodness of fit of the new primitive is also compared to a polygon. While the n-arc often gives a looser fit in terms of area, the continuous tangents of the n-arcs makes them a good choice for organic, soft or curved surfaces.
가까운 거리에서 상대선과의 마주치는 상황 또는 교차된 상황에서 상호 피항동작을 취하게 되는데, 상대선박의 변침의도를 정확히 파악하지 못해 서로 같은 방향으로 피항동작을 취함으로써 충돌위험에 처하게 되기도 한다. 항해사는 피항동작을 취함에 있어 시각에 의한 판단, 레이더 또는 AIS 벡터를 이용한 판단, 또는 VHF 통신을 활용하여 피항동작을 취하고 있으나, 레이더 및 AIS를 이용한 기존의 방식은 선박이 선회 후 선수방위가 표시되기 때문에 선회를 탐지하기까지는 상당한 시간이 요구된다. 따라서 조타기 작동 신호를 상대선박에 신속하게 전달하여 상대선의 선회의도를 보다 신속히 판단할 수 있는 선회조기감지 방안을 제안하였다. 이러한 방법은 상대선의 변침의도를 보다 신속하게 파악함으로써 선박 상호간 충돌예방에 효과적이며, VTS 시스템 및 해양사고 분석에서 활용이 가능하다.
무인항공기의 충돌 회피 기술은 장애물에 대한 탐지 기술과 충돌 여부 판단 및 회피 기술이 요구된다. 본 논문은 공선상에 존재하는 다중 정적 장애물에 대한 무인항공기의 충돌 회피를 수행하기 위하여, LiDAR를 활용한 장애물 탐지 알고리즘과 최근접점 기반의 충돌 인식 및 회피 알고리즘을 제안한다. 장애물 탐지를 수행하기 위하여 LiDAR의 측정 데이터 중 지면을 제거하는 전처리를 수행하고, K-평균 군집화 알고리즘을 활용하여 전처리된 데이터에서 장애물을 탐지 및 분류한다. 또한, 상대 항법을 통해 탐지한 다중 장애물의 절대 위치를 추정하며, 저주파 통과 필터를 활용하여 추정 위치를 보정한다. 탐지한 다중 정적 장애물과의 충돌 회피를 수행하기 위해 최근접점 기반의 충돌 인식 및 회피 알고리즘을 활용한다. 각 장애물 간의 거리를 활용하여 회피해야 하는 장애물 정보를 갱신하고, 갱신된 장애물 정보를 통해 충돌 인식 및 회피를 수행한다. 마지막으로 Gazebo 시뮬레이션 환경에서의 장애물 위치 추정, 충돌 인식 및 회피 결과 분석을 통해, 충돌 회피가 정상적으로 수행되는 것을 검증하였다.
체감형 게임 제작에서 필요한 충돌 감지를 위한 특징맵 방법을 제안한다. 특징맵은 충돌이 발생하는 물체들의 중첩 픽셀 비를 불변량으로 이용하는 방법으로 영상의 크기를 환경과 조건에 따라 조절해가면서 정할 수 있으므로 빠른 충돌감지가 가능하며 또한 충돌 부위도 감지 할 수 있는 장점이 있다. 이를 검증하기 위하여 web cam, 게임플레이어, 적캐릭터, 가상 오브젝트를 이용한 체감형 게임을 제작하고 특징맵을 사용하여 충돌 감지를 실험하여 그 타당성을 확인하였다. 이 방법은 게임에서 캐릭터 크기와 위치가 지속적으로 변화하는 경우 효과적인 충돌 감지를 위한 기본적인 알고리즘으로 응용될 수 있다.
본 논문에서는 지표면을 향해 낙하하는 자유 물체의 충돌 현상에 대해 모델링하고자 한다. 이를 위해 최소한의 근원적인 요소를 찾아서 최대한의 다양성을 제공하고자 한다. 몰입감있는 가상환경 구축을 위해 보다 사실적이고 논리적으로 동작하는 충돌 현상을 표현하는데 설계의 초점을 둔다. 이를 위해, 낙하 물체의 재료(material)적 특성에 대한 범위(domain)를 결정하고 우성력(dominant forte)을 선택할 것이며, 힘과 지표면에 대한 모델링을 구축할 것이다. 이는 충돌 후 발생하는 결과들을 정량적인 면뿐만 아니라 정성적인 면에서도 충족시킬 수 있다. 아울러 기존에 많은 연구가 진행된 충돌 검출 보다는 충돌 반응 양상에 모델링의 초점을 둘 것이다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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