• 한국CDE학회논문집
• /
• 제13권6호
• /
• pp.469-477
• /
• 2008

Physically-based rendering is an image synthesis technique based on simulation of physical interactions between light and surface materials. Since generated images are highly photorealistic, physically-based rendering has become an indispensable tool in advanced design visualization for manufacturing and architecture as well as in film VFX and animations. Especially, BRDF (bidirectional reflectance distribution function) is critical in realistic visualization of materials since it models how an incoming light is reflected on the surface in terms of intensity and outgoing angles. In this paper, we introduce techniques to represent BRDF as B-spline volumes and to utilize them in physically-based rendering. We show that B-spline volume BRDF (BVB) representation is suitable for measured BRDFs due to its compact size without quality loss in rendering. Moreover, various CAGD techniques can be applied to B-spline volume BRDFs for further controls such as refinement and blending.

• 자원환경지질
• /
• 제50권3호
• /
• pp.239-250
• /
• 2017

정량적인 산사태 취약성 분석 중 물리 모델 기반의 분석(physically based approach)은 산사태의 발생 메커니즘 과정을 고려할 수 있는 장점으로 인해 다양한 취약성 분석기법 중 가장 효과적인 기법으로 알려져 있다. 물리 모델 분석은 사면의 지형학적 및 지질공학적 특성과 관련된 입력 자료들을 활용하는데, 현장으로부터 지질공학적 특성을 획득하는 과정에서 지반의 공간적 변동성과 복잡한 지질조건으로 인해 불확실성이 발생하며 이는 부정확한 결과를 초래한다. 따라서 이러한 불확실성을 정량화하기 위하여 확률론적 기법이 활용되어 왔다. 그러나 확률론적 분석을 수행하기 위해 필요한 입력변수의 확률특성은 현장 조사나 실험에서의 수량 제약으로 인하여 정확하게 파악하기 힘들다는 문제가 발생한다. 따라서 본 연구에서는 이러한 원인으로 인해 발생하는 불확실성을 다루기 위하여 퍼지집합이론(fuzzy set theory)을 활용하였다. 특히, 본 연구에서는 퍼지집합이론과 몬테카를로기법(Monte Carlo simulation)을 결합한 분석기법을 제안하였고 이를 실제 산사태가 발생한 연구지역에 적용하여 적정성을 파악하였다. 이를 위하여 1998년 8월 대규모의 산사태가 발생한 경상북도 상주시 일대를 연구지역으로 선정하고 산사태 취약성 분석을 수행하였다. 또한 퍼지몬테카를로기법(Fuzzy Monte Carlo simulation)의 예측 정확도 비교를 위해, 기존의 확률론적 기법인 몬테카를로기법(Monte Carlo simulation)과 안전율 수행 결과와 비교분석 하였다. 그 결과 퍼지몬테카를로기법(Fuzzy Monte Carlo simulation)이 다른 기법에 비해 가장 좋은 예측의 정확도를 보였다.

• 한국정보과학회논문지:시스템및이론
• /
• 제33권3호
• /
• pp.147-156
• /
• 2006

물리기반 시뮬레이션 모델링 기법은 기하학적 속성만을 사용하여 모델링한 다른 시뮬레이션과는 달리 뉴턴의 제2법칙과 같은 물리 법칙을 사용하여 현실세계를 시뮬레이션 한다. 본 논문에서는 현실 세계에서 일어나는 물수제비 현상의 물리적 운동 원리를 수식기반 해석을 통해 실세계와 같은 물리기반 시뮬레이션 시스템을 제안한다. 또한 본 논문에서는 물의 표면과 돌멩이의 상호작용을 표현하는데 있어서 물의 자연스러운 움직임 현상과 함께 돌멩이의 궤적을 계산하는데 중점을 두었다. 궤적은 돌멩이의 속도와 물의 항력에 의해 결정되고, 이러한 운동은 돌멩이가 물 표면에서 가라앉을 때까지 반복 계산된다. 본 논문에서 제안하는 자연스러운 물수제비 운동은 운동역학적 방법을 사용하여 실시간에 사실적으로 표현된다. 그리고 이러한 물수제비 운동을 PC 환경에서 대화형으로 재현하여 유사한 운동을 하는 3차원 모델들에도 적용할 수 있다.

• 한국시뮬레이션학회논문지
• /
• 제18권2호
• /
• pp.57-64
• /
• 2009

물리적 기반의 다이내믹 시뮬레이션에 있어서 안정적이고 효율적인 제한 시스템은 매우 중요한 요소 중 하나이다. 본 논문은 기존에 널리 사용되고 있는 제한 시스템들(Lagrange Multiplier method, Baumgarte stabilization method, Post-stabilization Method, Implicit constraint enforcement method, Fast projection method)에 대한 분석과 평가를 통해 제한 시스템을 사용하고자 하는 사용자들에게 적절한 선택을 할 수 있는 지침을 제공하고자 한다. 본 논문은 기존의 제한 방법들에 대한 수학적 수식들이 설명되어 있고, 제한 오차 비교, 계산 비용, 동적 움직임 분석 등을 통해 기존 제한 시스템들 각각에 대한 평가를 제공한다.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
• /
• 제어로봇시스템학회 1986년도 한국자동제어학술회의논문집; 한국과학기술대학, 충남; 17-18 Oct. 1986
• /
• pp.474-478
• /
• 1986

The phenomenon of a continuous Steel-making process was studied with a set of collected equilibrium data for the steel-oxidation reactions. Mass and Heat balances were also established. Mass transfer constants which are physically unmeasurable but escential for the simulation study in the steel-making process were calculated from the experimental data using an optimization technique. Based on these data various operating conditions and process characteristics were examined.

• 한국컴퓨터그래픽스학회논문지
• /
• 제22권3호
• /
• pp.53-61
• /
• 2016

본 논문에서는 번개의 물리적 특성을 고려하여 기존의 랜덤 트리 기반의 번개 경로 생성 알고리즘보다 사실적이며, 물리 기반 시뮬레이션 알고리즘보다 빠른 번개 경로 생성 알고리즘을 제시한다. 절연 파괴 현상을 물리적으로 접근한 Dielectric Breakdown Model을 사용하고, 전위장(Electric potential field)의 특징을 빠르게 근사하여 번개의 경로를 생성하는 알고리즘을 제시한다. 또한, 장애물이 있는 복잡한 장면에서 번개가 장애물을 회피하는 가이드 경로 방법을 제시한다. 마지막으로, 번개 잔가지의 두께와 밝기의 물리적 특성을 고려하여 빠르고 사실적인 번개를 렌더링한다. 본 논문에서 제시한 번개 경로는 약 1.56의 프랙탈 차원(Fractal dimension)을 가져 자연 현상의 번개와 유사한 결과를 보여주고, 기존의 물리 기반 알고리즘에 비해 월등히 빠르게 경로를 생성한다. 다만, 실시간 게임에 적용 가능한 성능을 위한 추가 적인 작업이 필요하고, 향후 GPU를 활용하여 번개 경로 생성 알고리즘을 개선하면 실시간 게임에 충분히 적용할 수 있을 것이라 판단한다.

• 한국섬유공학회:학술대회논문집
• /
• 한국섬유공학회 2003년도 The Korea-Japan Joint Symposium
• /
• pp.49-50
• /
• 2003

In this paper, we describe a precise relationship between measured mechanical properties of cloth and the particle model. T he proposed cloth model is compared with the tablecloth drape, furthermore it is validated by the visualization of cloth 3-D drapeability.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
• /
• 한국정보과학회 2004년도 봄 학술발표논문집 Vol.31 No.1 (A)
• /
• pp.907-909
• /
• 2004

에어포일(airfoil)이 공기속을 지날 때 양력이 발생한다. 공간상을 비행하는 물체에는 중력, 추력, 양력, 항력의 네 가지 힘이 작용한다. 본 논문에서는 항공역학의 연구결과를 바탕으로 차이니즈탑이란 물체가 회전하면서 수직상승과 호버링 그리고 하강하는 동안의 운동형태를 사실적이면서도 실시간으로 구현한다. 그 결과는 게임이나 비행 시뮬레이션에 응용할 수 있다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
• /
• 한국정밀공학회 2005년도 춘계학술대회 논문집
• /
• pp.911-914
• /
• 2005

Soft tissue characterization and modeling based on living tissues has been investigated in order to provide a more realistic behavior in a virtual reality based surgical simulation. In this paper, we characterize the nonlinear viscoelastic properties of intra-abdominal organs using the data from in vivo animal experiments and inverse FE parameter estimation algorithm. In the assumptions of quasi-linear-viscoelastic theory, we estimated the nonlinear material parameters to provide a physically based simulation of tissue deformations. To calibrate the parameters to the experimental results, we developed a three dimensional FE model to simulate the forces at the indenter and an optimization program that updates new parameters and runs the simulation iteratively. The comparison between simulation and experimental behavior of pig intra abdominal soft tissue are presented to provide a validness of the tissue model using our approach.

• 전자공학회논문지A
• /
• 제30A권11호
• /
• pp.122-131
• /
• 1993

In this paper, we have developed a submicron Si MOSFET simulator, which is physically based on the hydrodynamic energy transport mode. The simulator was used to investigate the nonstationary transport effects and the transient phenomena in submicron Si MOSFET's. It is found that the velocity overshoot and the carrier heating are dominant transport mechanism near the drain end of the channel and the transient phenomena is more retained in a long channel MOSFET.