• 제목/요약/키워드: Mass property computation

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Fast GPU Computation of the Mass Properties of a General Shape and its Application to Buoyancy Simulation

  • Kim, Jin-Wook;Kim, Soo-Jae;Ko, Hee-Dong;Terzopoulos, Demetri
    • 한국HCI학회:학술대회논문집
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    • 한국HCI학회 2007년도 학술대회 3부
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    • pp.326-333
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    • 2007
  • To simulate solid dynamics,a we must com-pute the mass, the center of mass, and the products of inertia about the axes of the body of interest. These mass property computations must be continuously re-peated for certain simulations with rigid bodies or as the shape of the body changes. We introduce a GPU-friendly algorithm to approximate the mass properties for an arbitrarily shaped body. Our algorithm converts the necessary volume integrals into surface integrals on a projected plane. It then maps the plane into a frame-buffer in order to perform the surface integrals rapidly on the GPU. To deal with non-convex shapes, we use a depth-peeling algorithm. Our approach is image-based; hence, it is not restricted by the mathematical or geometric representation of the body, which means that it can efficiently compute the mass properties of any object that can be rendered on the graphics hardware. We compare the speed and accuracy of our algorithm with an analytic algorithm, and demonstrate it in a hydrostatic buoyancy simulation for real-time applications, such as interactive games.

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대형 선박엔진용 크랭크축 해석을 위한 보-질량 모델 생성 기법에 관한 연구 (A Study on Efficient Generation of Beam-Mass Model for Simplification of the Crankshaft in the Large Marine Engine)

  • 서명원;심문보;김기현;김규희
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제27권10호
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    • pp.1661-1666
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    • 2003
  • The purpose of this study is to develop the simplified model of the crankshaft in the large marine engine for dynamic analysis. Because the actual engine system is under complex dynamic loading condition and it has multi-cylinder, the dynamic analysis is purchased at a high computation cost. In spite of this burden, the dynamic analysis must be perfonned to assure structural integrity of operating marine engine. Therefore, simplification of the analytic model is necessary for dynamic analysis. Beam-mass model, which is generated with the section property method, is the model simplified effectively. Section property method can provide desired section information by optimization technique. By applying beam-mass model to the crankshaft in the large marine engine, the usefulness of the proposed method was proven.

Predicting the Impact of Food Processing on the Physical Properties of Food

  • Zuo, Li;Lee, Jun-Ho
    • Preventive Nutrition and Food Science
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    • 제8권4호
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    • pp.419-424
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    • 2003
  • The physical properties of food playa significant role in the modeling and computation of the heat and mass transfers in basic food processing operations. With the advent of improved analytical techniques, statistical experiment design applications, computing ability and knowledge of the food physical properties of food, there have been significant advances in our ability to predict the impact of processing on the physical properties of food. This article briefly reviews our current ability to predict the influence of processing on the physical properties of food, such as water activity, moisture, color, and rheological characteristics.

GPU를 이용한 3차원 캐릭터의 빠른 2차 피부 변형 계산 (Computing Fast Secondary Skin Deformation of a 3D Character using GPU)

  • 김종혁;최정주
    • 한국컴퓨터그래픽스학회논문지
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    • 제18권2호
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    • pp.55-62
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    • 2012
  • 본 논문에서는 GPU의 정점 셰이더에서 각 정점별 질량-스프링 모의 실험을 수행하여, 매우 빠른 속도로 피부의 2차 변형을 표현하는 새로운 방법을 제안한다. 3차원 캐릭터의 각 피부 정점에 대해, 길이가 0인 스프링으로 가상 정점을 연결하고, 캐릭터 동작에 따라서 피부 정점의 위치 및 속도가 변화하면, 질량-스프링 모의 실험을 통해 렌더링 될 가상 정점의 위치를 GPU의 정점 셰이더를 사용하여 병렬적으로 계산한다. 본 논문에서 제시하는 방법을 통해 피부의 재질 특성을 반영하는 2차 변형을 매우 빠르게 표현할 수 있으며, 각 피부 정점에 제안한 방법을 동적으로 적용하면 전통적인 2차원 애니메이션에서 관찰되는 수축-팽창(squash-and-stretch), 추종(follow-through)과 같은 효과도 매우 빠른 연산시간에 효과적으로 표현할 수 있다. 따라서 본 논문의 결과는 게임과 같은 실시간 응용분야에서 가상 캐릭터의 피부 변형을 표현하는데 효과적으로 사용될 수 있다.

Covariance-driven wavelet technique for structural damage assessment

  • Sun, Z.;Chang, C.C.
    • Smart Structures and Systems
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    • 제2권2호
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    • pp.127-140
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    • 2006
  • In this study, a wavelet-based covariance-driven system identification technique is proposed for damage assessment of structures under ambient excitation. Assuming the ambient excitation to be a white-noise process, the covariance computation is shown to be able to separate the effect of random excitation from the response measurement. Wavelet transform (WT) is then used to convert the covariance response in the time domain to the WT magnitude plot in the time-scale plane. The wavelet coefficients along the curves where energy concentrated are extracted and used to estimate the modal properties of the structure. These modal property estimations lead to the calculation of the stiffness matrix when either the spectral density of the random loading or the mass matrix is given. The predicted stiffness matrix hence provides a direct assessment on the possible location and severity of damage which results in stiffness alteration. To demonstrate the proposed wavelet-based damage assessment technique, a numerical example on a 3 degree-of-freedom (DOF) system and an experimental study on a three-story building model, which are all under a broad-band excitation, are presented. Both numerical and experimental results illustrate that the proposed technique can provide an accurate assessment on the damage location. It is however noted that the assessment of damage severity is not as accurate, which might be due to the errors associated with the mode shape estimations as well as the assumption of proportional damping adopted in the formulation.

위성영상(衛星映像)과 GIS를 이용한 하천유역(河川流域)의 유역특성인자(流域特性因子) 추출(抽出)추출 관한 연구(硏究) (Study on the Selection of the Basin Characteristics Parameters in River Basin Using Satellite Images and GIS)

  • 조명희;안승섭
    • 한국지역지리학회지
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    • 제4권1호
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    • pp.121-134
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    • 1998
  • 본 연구에서는 위성영상과 GIS를 이용하여 금호강유역(琴湖江流城)의 유역특성인자(流域特性因子) 주제별로 데이터베이스화하여 수문특성자료(水文特性資料)를 산출하였다. 토지에 대한 정량적인 정보를 제공해 주는 위성영상(衛星映像)처리를 통한 토지이용도 작성은 금호강유역(琴湖江流城)과 같이 광범위한 유역(流域)의 토지이용자료를 분석하는데 매우 효율적이며, 또한 대량의 지표자료의 정확한 분석이 가능하고 이를 다른 주제도와 중첩함으로써 공간적인 주제간의 통계적 연산의 가능성을 확인할 수 있었다. 또한 GIS를 이용한 유역특성인자(流域特性因子)의 분석은, 기본도에서 주제별로 tracing하는 과정은 효과적이지 못하나, 일단 수치화 하여 데이터베이스화하면 상이한 주제도와의 중첩분석과 속성자료와의 상관분석이 가능하므로, 유역(流域)관리와 유역(流域)의 지표공간 분석에 매우 효율적으로 이용될 수 있을 것으로 사료된다. 특히 지표면 변화에 대한 자료의 수정 및 갱신이 용이하며 유역(流域)에 대한 인문사회 속성자료와의 상관분석으로 보다 신속하고 정확한 유역특성자료(流城特性資料)의 추출 및 보다 효율적인 유역(流城)관리 방안을 구축할 수 있을 것이다.

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