• 대한조선학회논문집
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• 제43권5호
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• pp.538-549
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• 2006

A code is developed to simulate a viscous flow field around a deformable body using the hybrid Cartesian/immersed boundary method. In this method, the immersed boundary(IB) nodes are defined near the body boundary then velocities at the IB nodes are reconstructed based on the interpolation along the normal direction to the body surface. A new method is suggested to define the IB nodes so that a closed fluid domain is guaranteed by a set of IB nodes and the method is applicable to a zero-thickness body such as a sail. To validate the developed code, the vorticity fields are compared with other recent calculations where a cylinder orbits and moves into its own wake. It is shown the code can handle a sharp trailing edge at Reynolds number of $10^5$ under moderate requirements on girds. Finally the developed code is applied to simulate the vortex shedding behind a deforming foil with flapping tail like a fish. It is shown that the acceleration of fluids near the flapping tail contributes to the generation of the thrust for propulsion.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제2권4호
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• pp.327-343
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• 1994

This is the second part of the paper (Rojek and Kleiber 1993) devoted to nonlinear dynamic analysis of structures consisting of rigid and deformable parts. The first part contains a theoretical formulation of nonlinear equations of motion for the coupled system as well as a solution algorithm. The second part presents the computer implementation of the equations derived in the first part with a short review of the capabilities of the computer program used and the library of finite elements. Details of material nonlinearity treatment are also given. The paper is illustrated by discussing a practical problem of a safety cab analysis for an agricultural tractor.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제2권4호
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• pp.313-326
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• 1994

Some structures under the action of some specific loads can be treated as consisting of rigid and deformable parts. The paper presents a way to include rigid elements into a finite element model accounting for geometrical and material nonlinearities. Lagrange multipliers technique is used to derive equations of motion for the coupled deformable-rigid system. Solution algorithm based on the elimination of the Lagrangian multipliers and dependent kinematic unknowns at the element level is described. A follow-up paper(Rojek and Kleiber 1993) complements the discussion by giving details of the computer implementation and presenting some realistic test examples.

• 한국HCI학회:학술대회논문집
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• 한국HCI학회 2007년도 학술대회 1부
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• pp.58-63
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• 2007

본 논문은 현미경이나 카메라 영상 등의 실시간 영상을 이용한 변형체(deformable object)의 햅틱 렌더링을 구현하는 방법에 관한 것이다. 이는 저속으로 변형하는 물체의 영상정보를 실시간으로 추출하여, 그에 대한 영상처리를 통해 변형과 이동에 대한 위치 정보를 제공함으로써 이루어진다. 물체에 변형이 가해지면 카메라를 통해 컴퓨터로 그 영상이 전송되며 얻어진 영상은 스네이크 알고리즘의 영상처리 과정을 거쳐 이차원 모델 구현을 위한 위치정보를 제공한다. 이 가상모델에 대한 햅틱 렌더링을 구현하여 햅틱장치에 힘 피드백을 주게 되며, 안정적인 햅틱 렌더링의 구현을 위해 보간법(interpolation) 및 보외법(extrapolation)을 적용하여 모델과 햅틱장치간의 샘플링 문제를 해결한다. 그래픽 렌더링 또한 구현하여 조작의 용이함을 제공한다.

• 정보처리학회논문지:소프트웨어 및 데이터공학
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• 제7권1호
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• pp.25-32
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• 2018

변형물체 시뮬레이션은 강체 시뮬레이션에 비해 많은 연산량을 요구하기 때문에 효과적인 충돌 검사 방법을 필요하다. 그러나 CPU 기반의 충돌 검사 알고리즘을 그대로 GPU 환경에 적용할 경우 GPU의 성능을 제대로 사용할 수 없기 때문에 GPU 환경에 최적화된 충돌 감지 알고리즘과 자료구조가 필요하다. 따라서 본 연구에서는 변형 물체 표현을 위해 널리 사용되고 있는 질량-스프링 시스템을 위한 GPU 기반의 병렬 충돌 감지 알고리즘을 제안한다. 제안하는 방법은 AABB-옥트리 구조를 이용한 GPU 기반의 컬링 알고리즘을 통해 충돌 감지 비용을 줄이는 병렬 알고리즘과 자료 구조를 사용하였다. 본 연구에서는 모든 삼각형 쌍의 충돌을 병렬로 검사하는 기존 방법과의 비교실험을 통하여 제안 알고리즘의 효율성을 입증하였다. 실험결과, 제안된 방법은 기존의 방법에 비해서 평균 약 24%의 성능 개선을 보였다. 따라서 제안하는 방법을 통해서 변형 물체에 대한 실시간 시뮬레이션의 성능 개선이 가능할 것으로 기대한다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2003년도 추계학술대회 논문요약집
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• pp.239-239
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• 2003

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 제어로봇시스템학회 2003년도 ICCAS
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• pp.2435-2440
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• 2003

Manipulation of the nano/micro scale object has been a key technology in biology as the sizes of DNA, chromosome, nucleus, cell and embryo are within such order. For instance, for embryo cell manipulation, the cell injection is performed manually. The operator often spends over a year to carry out a cell manipulation project. Since the typical success rate of such operation is extremely low, automation of such biological cell manipulation has been asked. As the operator spends most of his time in finding the position of cell in the Petri dish and in injecting bio-material to the cell from the best orientation. In this paper, we propose a new strategy and a vision system, by which one can find, recognize and track nucleus, polar body, and zona pellucida of the embryo cell for automatic biomanipulation. The deformable template matching algorithm has been used in recognizing the nucleus and polar body of each cell. Result suggests that it outperforms the conventional methods.

• 한국컴퓨터그래픽스학회논문지
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• 제6권1호
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• pp.11-17
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• 2000

본 논문에서는 강체와 변형 객체 사이에서 발생할 수 있는 자체관통을 포함한 충돌처리 방법을 제시한다. 충돌은 객체간 계층구조 교차검사를 통해 감지된다. 연속된 프래임 사이에서 발생하는 충돌을 감지하기 위해 객체간 교차검사 외에 모조객체와 상대 객체 사이의 교차검사를 수행한다. 모조객체는 두 프래임 사이의 객체 움직임을 기반으로 구성된다. 일단 충돌이 발생되면, 객체간 관통은 허용되지 않으며 객체의 변형이 유발된다. 변형과정에서 발생 가능한 자체관통은 또 다른 종류의 모조객체와 객체 사이의 교차검사에 의해 빠르게 감지된다. 이때의 모조객체는 연속된 두 프래임간의 변형된 영역을 나타낸다. 객체 변형은 자체 접촉이 발생한 때까지로 제한된다. 제안 방법은 객체 형태와 무관하게 적용될 수 있다.

• IEIE Transactions on Smart Processing and Computing
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• 제2권4호
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• pp.203-207
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• 2013

The appropriate handling of motion artifacts is essential for clinical diagnosis in magnetic resonance imaging (MRI). In many cases, motion is an inherent part of MR images because it is difficult to control during MR imaging. As the motion in the human body occur in a deformable manner, they are difficult to deal with. This paper proposes a novel detection method for periodically moving regions to produce MR images with less motion artifacts. When the data is acquired by the radial trajectory, the proposed method can extract the deformable region easily using the difference in the modulated sinograms, which have different periodic phase terms. The simulation results applied to the various cases confirmed the good performance of the proposed method.

• 한국정밀공학회지
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• 제21권5호
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• pp.114-121
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• 2004

Recently, the finite element absolute nodal coordinate formulation (ANCF) was developed for the large deformation analysis of flexible bodies in multi-body dynamics. This formulation is based on the finite element procedures and the general continuum mechanics theory to represent the elastic forces. In this paper, a computation method of dynamic stress in flexible multi-body dynamics using absolute nodal coordinate formulation is proposed. Numerical examples, based on an Euler-Bernoulli beam theory, are shown to verify the efficiency of the proposed method. This method can be applied for predicting the fatigue life of a mechanical system. Moreover, this study demonstrates that structural and multi-body dynamic models can be unified in one numerical system.