Space-telescopes placed in the Sun-Earth second Lagrange point (L2) observe the sky following a scan strategy that is usually based on a spin-precession motion. Knowing which regions of the sky will be more observed by the instrument is important for the science operations and the instrument calibration. Computing sky observation parameters numerically (discretizing time and the sky) can consume large amounts of time and computational resources, especially when high resolution isrequired.This problem becomesmore critical if quantities are evaluated at detector level instead of considering the instrument entire Field of View (FoV). In previous studies, the authors have derived analytic solutions for quantities that characterize the observation of each point in the sky in terms of observation time according to the scan strategy parameters and the instrument FoV. Analytic solutions allow to obtain results faster than using numerical methods as well as capture detailed characteristics which can be overseen due to discretization limitations. The original approach is based on the analytic expression of the instrument trace over the sky. Such equations are implicit and thusrequiresthe use of numeric solversto compute the quantities.In this work, a new and simpler approach for computing one ofsuch quantities(mean observation time) is presented.The quantity is first computed for pure spin motion and then the effect of the spin axis precession is incorporated under the assumption that the precession motion is slow compared to the spin motion.In this sense, this new approach further simplifies the analytic approach, sparing the use of numeric solvers, which reduces the complexity of the implementation and the computing time.
Proceedings of the Korea Multimedia Society Conference
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1998.04a
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pp.262-267
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1998
A hierarchical motion control system for animation of 3D human character is implemented using the motion database in realtime. The proposed motion control system consists of coordination controller for gait timing and balancing of walking motion, joint servo controller for realistic limb movement, and motion database for goal-directed character animation which makes time-consuming animation relatively easy task. As one example among the various applications of the proposed motion control system. We present a simple virtual reality system in which the motion control system plays a central role in generating realistic motion of virtual human character.
Park, Jun-Young;Kyota, Fumihito;Saito, Suguru;Nakajima, Masayuki
Proceedings of the Korean Society of Broadcast Engineers Conference
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2009.01a
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pp.764-767
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2009
Motion capture systems allow to measure the precise position of markers on the human body in real time. These captured motion data, the marker position data, have to be fitted by a human skeleton model to represent the motion of the human. Typical human skeleton models approximate the joints using a ball joint model. However, because this model cannot represent the human skeleton precisely, errors between the motion data and the movements of the simplified human skeleton model happen. We propose in this paper a method for measuring a translation component of wrist, and elbow joints on upper limb using optical motion capture system. Then we study the errors between the ball joint model and acquired motion data. In addition, we discuss the problem to estimate motion of human joint using optical motion capture system.
KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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v.13
no.9
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pp.4624-4644
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2019
With the development of films, games and animation industry, analysis and reuse of human motion capture data become more and more important. Human motion segmentation, which divides a long motion sequence into different types of fragments, is a key part of mocap-based techniques. However, most of the segmentation methods only take into account low-level physical information (motion characteristics) or high-level data information (statistical characteristics) of motion data. They cannot use the data information fully. In this paper, we propose an unsupervised framework using both low-level physical information and high-level data information of human motion data to solve the human segmentation problem. First, we introduce the algorithm of CFSFDP and optimize it to carry out initial segmentation and obtain a good result quickly. Second, we use the ACA method to perform optimized segmentation for improving the result of segmentation. The experiments demonstrate that our framework has an excellent performance.
Journal of Institute of Control, Robotics and Systems
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v.18
no.3
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pp.285-294
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2012
Using bearing measurement only, target motion state is not directly obtained so that TMA (Target Motion Analysis) is needed for this situation. TMA is a nonlinear estimation technique used in passive SONAR systems. Also it is the one of important techniques for underwater combat management systems. TMA can be divided to two parts: batch estimation and sequential estimation. It is preferable to use sequential estimation for reducing computational load as well as adaptively to target maneuvers, batch estimation is still required to attain target initial state vector for convergence of sequential estimation. Selection of batch time interval which depends on observability is critical in TMA performance. Batch estimation in general utilizes predetermined batch time interval. In this paper, we propose a new method called the BTIS (Batch Time Interval and Initial State Estimation). The proposed BTIS estimates target initial status and determines the batch time interval sequentially by using a bank of GMM-TS (Gaussian Mixture Measurement-Track Splitting) filters. The performance of the proposal method is verified by a Monte Carlo simulation study.
We use the first-passage-time formulation by Torquato, Kim and Cule [J. Appl. Phys., Vol. 85, pp. 1560∼1571 (1999) ], which makes use of the first-passage region in association with the diffusion tracer's Brownian movement, and develop a new efficient Brownian motion simulation method to compute the effective conductivity of digitized composite media. By using the new method, one can remarkably enhance the speed of the Brownian walkers sampling the medium and thus reduce the computation time. In the new method, we specifically choose the first-passage regions such that they coincide with two, four, or eight digitizing units according to the dimensionality of the composite medium and the local configurations around the Brownian walkers. We first obtain explicit solutions for the relevant first-passage-time equations in two-and three-dimensions. We then apply the new method to solve the illustrative benchmark problem of estimating the effective conductivities of the checkerboard-shaped composite media. for both periodic and random configurations. Simulation results show that the new method can reduce the computation time about by an order of magnitude.
Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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v.33
no.12
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pp.1433-1441
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2009
In multibody dynamic analysis, one of the most important problems is to reduce computation times for real-time simulation. This paper presents the derivation procedure of equations of motion of a 6${\times}$6 autonomous vehicle in terms of chassis local coordinates which do not require coordinates transformation matrix to enhance efficiency for real-time dynamic analysis. Also, equations of motion are derived using the VT(velocity transformation) technique and symbolic computation method coded by MATLAB. The Jacobian matrix of the equations of motion of a system is derived from symbolic operations to apply the implicit integration method. The analysis results were compared with ADAMS results to verify the accuracy and approve the feasibility of real time analysis.
Many direct integration methods are used for numerical analyses of dynamic motion. In these methods, the governing equations of a dynamic system are integrated successively using a step-by-step numerical integration procedure. Time derivatives in the equations are generally approximated using difference formulas involving one or more increments of the time. Time increment has closely relationship with the accuracy of the motion analysis. In this paper, a 4th order Houbolt direct integration method is derived. For a spring-mass system, the motion of the system are analyzed from the 3rd order Houbolt and the 4th order Houbolt approaches respectively. Finally the paper proposes the optimal time-increment based on the accuracy of numerical analyses.
Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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1996.11a
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pp.341-345
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1996
This paper presents the dynamics and the teal-time control of a horizontally rotating inverted pendulum. The dynamic equations representing three degrees of freedom rigid body motion of the pendulum are derived, and the state feedback controller is applied to the motion control of the pendulum. A 32 bit counter board with 16 bit hardware communication ability is developed to improve the real-time control performance and is applied to a horizontally rotating inverted pendulum. The simulation and experimental studies are conducted to evaluate the performance of the developed pendulum system and the timing in the real-time control is analyzed.
A robust minimum-time control (RMTC) strategy is addressed and it is extended to the dual-stage servo design. Rather than conventional switching type sub-optimal controls, it is a reference following control approach where the predetermined minimum-time trajectory (MTT) is tracked by the perturbation compensator based feedback controller. First, the minimum-time trajectory for a mass-damper system is derived. Then, the perturbation compensator to achieve robust tracking performance in spite of model uncertainty and external disturbance is suggested. The RMTC is also applied to the dual-stage positioner which consists of coarse actuator and fine one. To best utilize the actuation redundancy of the dual-stage mechanism, a null-motion controller to actively regulate the relative motion between the two stages is formulated. The performance of RMTC is validated through simulation and experiment.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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