• 제목/요약/키워드: NURB 곡면

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CAD/CAM 모델러용 고급 렌더링 라이브러리의 개발 (Development of Advanced Rendering Library for CAD/CAM Moduler)

  • 최훈규;이태현;한훈
    • 한국정보과학회논문지:컴퓨팅의 실제 및 레터
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    • 제5권4호
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    • pp.385-394
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    • 1999
  • 제품을 설계하는 디자이너나 엔지니어는 많은 시간과 노력을 들이지 않고서 그들이 설계한 3차원 제품 모델에 대한 사실적인 이미지를 원한다. 디자인 프로세스의 초기인 개념 설계에서부터 설계검증, 그리고 가공 과정에서 사실적인 이미지가 매우 유용하므로, 대부분의 주요 CAD 제작사는 그들의 CAD 소프트웨어에 고급 렌더링 기능을 추가하고 있다. 상용의 CAD/CAM 모델러에서는 NURB 곡면을 기초로 모델링을 수행하므로, NURB 곡면을 렌더링할 수 있는 패키지가 필요하다. VIF(Visual InterFace) 렌더링 라이브러리는 A-buffer 방식과 Ray tracing 방식의 두 가지 고급 렌더링 모드를 제공한다. 다각형은 물론 NURB 곡면을 입력으로 받아 사용자가 설정한 표면의 각종 계수, 원하는 view와 설정된 광원에 따라 이미지를 만들고 다양한 형태로 출력시킬 수 있는 다양한 기능을 제공한다. 본 논문에서는 VIF 렌더링 라이브러리에 대한 구조와 기능별로 분류된 함수에 대하여 설명하며, 실제로 CAD/CAM 시스템과 통합되어 구상설계에서부터 3차원 설계 모델링에 이르기까지의 제조공정에서 설계검증 툴로써 어떻게 활용되고 있는가에 대하여 기술한다.Abstract Engineers and industrial designers want to produce a realistic-looking images of a 3D model without spending a lot of time and money. Photo-realistic images are so useful from the conceptual design, through its verification, to the machining, that most major CAD venders offer built-in as well as add-on photo-realistic rendering capability to their core CAD software. Since 3D model is consists of a set of NURB surfaces in commercial CAD packages, we need a renderer which handles NURB surface as well as other primitives.A new rendering library called VIF (Visual InterFace) provides two photo-realistic rendering modes: A-buffer and Ray tracing. As an input data it takes NURB surfaces as well as polygonal data and produces images in accordance with the surface parameters, view and lights set by user and outputs image with different formats. This paper describes the overall architecture of VIF and its library functions classified by their functionalities, and discusses how VIF is used as a graphical verification tool in manufacturing processes from the conceptual design to 3D modeling.

NURB 곡면을 이용한 일반 3차원 전계최적화 (Field Optimization Using NURB Surface in 3-Dimensional Space)

  • 이병윤;김응식;박종근
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1991년도 추계학술대회 논문집 학회본부
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    • pp.67-70
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    • 1991
  • When analyzing field or optimizing the shape of electrode in three dimensional space by using the surface charge method, we need to divide finely the surface of electrode into surface element like triangle or rectangle. In this case, there exist any variables in field analysis or field optimization. In particular, smoothness on the surface of optimized shape is not good. Recently, A paper is published where introducing NURB curve to field analysis and field optimization about two dimensional space model and axial symmetric three dimensional space model results in reduced variables, enhenced accuracy and improved smoothness. NURB curve has some useful properties like continuity, controllability and locality. Therefore in this paper, in order to improve the demerits of the established optimization method for three dimensional space models, the NURB surface that has same properties in common with NURB curve is used to analyze and optimize simple model.

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역공학의 정밀도 향상을 위한 점 데이터의 다단계 획득 및 역모델 형성 (A Multi-Step Digitizing Method and Reverse Model Generation for Improvement of Reverse Engineering Accuracy)

  • 김권흡;장경열;유우식;박정환;고태조;배석형
    • 한국CDE학회논문집
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    • 제8권3호
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    • pp.133-140
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    • 2003
  • This paper describes a Multi-step Digitizing Method and Reverse Model generation algorithm for improvement of reverse engineering accuracy. Reverse engineering is the process of reproducing computational model by directly extracting geometric information on the physical objects. For the improvement of measuring data accuracy, we propose a multi-step digitizing method. First, measuring cloud-of-point by use of a laser scanning system. Second, gathering digitizing data by a scanning touch probe. Fine digitizing plan generated from coarse surface model directly from the cloud-of-point and it allows CMM more accurate scanning data. Finally in this paper we propose the algorithm of generating NURB surface from more accurate measuring points.

NURBS로 정의된 표면상에서의 정렬격자 생성 기법 (Structured Surface Grid Generation on Body Surfaces defined by NURBS)

  • 김병수;이은희
    • 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산유체공학회 2001년도 추계 학술대회논문집
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    • pp.144-151
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    • 2001
  • NURBS 곡면식으로 정의된 물체 표면상에서 표면 정렬 격자를 생성할 수 있는 방법을 소개하였다. 공학 응용분야에서의 물체 표면 정의는 여러 개의 패치들로 표현되는 것이 일반적이고, 여기서 소개하는 표면격자 생성기법은 이러한 여러 패치들에 걸쳐서 분포되는 정렬격자를 쉽게 생성할 수 있도록 한다 이 기법은 매개변수 형태의 타원형 격자생성 방정식의 해를 구하되, 여러 NURBS 패치에 걸쳐서 투영/분포된 초기 격자계를 타원형 방정식 반복계산 과정의 매개변수형 표면 정의식으로 임시 활용한다. 매개변수형 타원형 방정식의 해가 얻어지고 나면, 그 결과 격자계를 다시 NURBS 패치에 투영을 시키고 타원형 방정식의 해를 구하는 과정이 반복된다. 이러한 반복과정이 전체적으로 수렴이 이루어질 때까지 반복된다. 이 방법에 의해서 얻어지는 표면 정렬 격자계들은 타원형 격자생성기법의 특징인 완만성을 가지면서 정의된 물체표면에서 벗어나지 않는 격자점들이 된다. 소개된 방법은 간단하면서도 하나의 NURBS 곡면만이 아니라 여러 개의 NURBS 곡면에 걸쳐있는 정렬격자계를 효율적으로 생성할 수 있도록 해주며, 그 기본적인 접근법은 NURBS 곡면식 만이 아니라 다른 형태의 매개변수형 형상 정의식에도 적용이 가능하다.

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NURBS 곡면을 이용한 선형표현에 관한 연구 - 자유곡면 가공기계 개발(I) - (A Study on the Representation of Ship Hull Forms Using NURBS Surface - The Development of a Free Form Cutting Machine ; Part I -)

  • 신현경;박규원;박호균;김일환
    • 대한조선학회논문집
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    • 제37권2호
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    • pp.109-117
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    • 2000
  • 선형개발을 위해서는 다양한 많은 모형이 필요하며, 자유곡면으로 구성된 여러 가지 선체형상을 완전히 수작업으로 제작하기에는 어렵고, 많은 오차를 내포한다. 고가의 모형삭성기를 대체할 수 있는 자유곡면 가공기계 개발의 초기단계로서 선체형상을 위한 자유곡면 모델링 및 모형 자동 가공 CAD/CAM시스템을 개발 제작하고자 한다. 본 논문에서는 선체형상을 기존의 방법과는 달리 자료점을 조정점으로 가정하는 방법을 사용하는 NURBS로 정의하였고, 정의된 선체형상을 부드러운 3차원 곡면으로 가시화하였다.

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고강도 육각 이형 인발 다이스에 관한 연구 (A study on the hexagonal drawing dies for the high strength materials)

  • 권혁홍;유동진;이정로;이원복
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 2003년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.1410-1413
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    • 2003
  • Drawing is a basic plastic deformation method and productive manufacturing process make wire. rod and variety section geometry bar. Study for the rod drawing process of rod was researched long littles. but non-axisymmetric drawing process is weak. So metal flow is very irregular in non-axisymmetric drawing process and difficult to define about material deformation generally. In this paper, to solve material deformation, use finite element method and then define suitable shape for rod to hexagonal drawing dies. And research corner filling rate and surface roughness for the high strength steel hexagonal bar produced defined dies.

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NURBS 곡면 재생성을 통한 유한 요소망의 자동 생성 (Automatic Generation of Finite Element Meshes by Regenerating NURBS Surfaces)

  • 박정민;채수원
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 2002년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.784-787
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    • 2002
  • The NURBS surfaces are widely employed for exchanging geometric models between different CAD/CAE systems. However if the input NURBS surfaces are poorly parameterized, most surface meshing algorithms may fail or the constructed meshes can be ill-conditioned. In this paper presents a new method is presented that can generate well conditioned meshes even on poorly parameterized NURBS surfaces by regenerating NURBS surfaces. To begin with, adequate Points are sample on original poorly parameterized surfaces and new surfaces are created by interpolating these points. And then. mesh generation is performed on new surfaces. With this method, models with poorly parameterized NURBS surfaces can be meshed successfully.

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스캔 데이터와 레벨셋 방법을 이용한 몰핑 기법 (Morphing Technique using Scanned Data and Level-Set Method)

  • 이태호;이승욱;조선호
    • 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산구조공학회 2011년도 정기 학술대회
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    • pp.565-568
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    • 2011
  • NURBS는 매개변수를 이용하여 3차원에서 곡면을 표현한 방법으로서 노트벡터, 조정점, 가중치로 구성된다. 레벨셋은 공간을 음함수로 정의된 장으로 형성하여 음함수의 일정한 값을 추적하여 곡면을 표현한 방법이다. 본 논문에서는 스캔 데이터를 NURBS 형태로 추출한 뒤 이를 정밀한 레벨셋 모델로 변환하였다. 레벨셋 모델을 구성하기 위해서 형성된 음함수는 부호를 갖는 거리함수를 사용하였고, 거리함수를 정밀하게 나타내기 위해 Newton 순환법을 이용하였다. 변환된 레벨셋 모델을 이용하여 형상의 몰핑을 수행하였다. 몰핑은 초기 형상을 목표 형상으로 변화시켜 나가는 과정으로서 레벨셋 모델을 이용한 몰핑은 용이성과 질적인 측면에서 우수하다. 수치 예제에서는 스캔 데이터의 레벨셋 모델 변환과 변환된 형상이 자연스럽게 목표형상으로 변화하는지를 확인한다.

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NURB곡면을 이용한 3차원 절연설계 알고리즘과 그 응용 (Three-Dimensional Insulation Design Algorithm Using NURB Surface and Its Application)

  • 이병윤;명성호;한인수;박종근;김응식;민석원;신영준
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1997년도 하계학술대회 논문집 E
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    • pp.1684-1687
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    • 1997
  • In this paper, a three-dimensional algorithm for the insulation design of the high-voltage equipment is presented. In general, the insulation design consists of two steps. They are electric field calculation and correction of the shape to be designed. In the proposed algorithm, the combination method of charge simulation and surface charge simulation is used to calculate the three-dimensional electric fields. As for the correction of the shape, indirect control provided by rational B-spline is more useful than direct control. The use of rational B-spline reduces in the number of design variables and garrantees the smooth curvature of the designed shape. The proposed algorithm is applied to the design of the shape of the shield ring which has been designed by the method of trial and error.

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단면곡선의 궤적을 고려한 곡선망 보간곡면 형성 (Construction of curve-net interpolation surface considering trajectory of cross-section curves)

  • 유우식;신하용;최병규
    • 대한산업공학회지
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    • 제20권2호
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    • pp.77-90
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    • 1994
  • Curve-net interpolation surface is one of the most popular method in engineering design. Therefore it is supported with many commercial CAD/CAM system. However, construction algorithm of curve-net interpolation surfaces is rarely opened to the public because of its copy-right. In this paper we establish a construction algorithm of curve-net interpolation surface so called sweeping surface which especially concentrates on trajectory of cross-section curve. We also show the method which can construct sweeping surfaces as NURB or Bezier mathematical models. Surfaces having the form of standard mathematical models are very useful for the application of joining, trimming, blending etc. The proposed surface interpolation scheme consists of four steps; (1) preparation of guide curves and section curves, (2) remeshing guide curves and section curves, (3) blending section curves after deformation, and (4) determination of control points for sweeping surface using gordon method. The proposed method guarantee $G^1$-continuety, and construct the surface salifying given section curves and trajectory of section curves.

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