• Structural Engineering and Mechanics
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• 제75권6호
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• pp.685-699
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• 2020

Polygonal finite element provides a great flexibility in mesh generation of crack propagation problems where the topology of the domain changes significantly. However, the control of the discretization error in such problems is a main concern. In this paper, a polygonal-FEM is presented in modeling of crack propagation problems via an automatic adaptive mesh refinement procedure. The adaptive mesh refinement is accomplished based on the Zienkiewicz-Zhu error estimator in conjunction with a weighted SPR technique. Adaptive mesh refinement is employed in some steps for reduction of the discretization error and not for tracking the crack. In the steps that no adaptive mesh refinement is required, local modifications are applied on the mesh to prevent poor polygonal element shapes. Finally, several numerical examples are analyzed to demonstrate the efficiency, accuracy and robustness of the proposed computational algorithm in crack propagation problems.

• Journal of the Korean Society for Industrial and Applied Mathematics
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• 제25권3호
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• pp.66-81
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• 2021

In this paper, we review the lowest order staggered discontinuous Galerkin methods on polygonal meshes in 2D. The proposed method offers many desirable features including easy implementation, geometrical flexibility, robustness with respect to mesh distortion and low degrees of freedom. Discrete function spaces for locally H¹ and H(div) spaces are considered. We introduce special properties of a sub-mesh from a given star-shaped polygonal mesh which can be utilized in the construction of discrete spaces and implementation of the staggered discontinuous Galerkin method. For demonstration purposes, we consider the lowest case for the Poisson equation. We emphasize its efficient computational implementation using only geometrical properties of the underlying mesh.

• 융복합기술연구소 논문집
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• 제10권1호
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• pp.7-12
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• 2020

We describe a efficient surface reconstruction method that reconstructs a 3D manifold polygonal mesh approximately passing through a set of 3D oriented points. Our algorithm includes 3D convex hull, octree data structure, signed distance function (SDF), and marching cubes. The 3D convex hull provides us with a fast computation of SDF, octree structure allows us to compute a minimal distance for SDF, and marching cubes lead to iso-surface generation with SDF. Our approach gives us flexibility in the choice of the resolution of the reconstructed surface, and it also enables to use on low-level PCs with minimal peak memory usage. Experimenting with publicly available scan data shows that we can reconstruct a polygonal mesh from point cloud of sizes varying from 10,000 ~ 1,000,000 in about 1~60 seconds.

• 복식문화연구
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• 제10권6호
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• pp.709-717
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• 2002

In the apparel industry, the technology has been advanced rapidly. The use of 3D scanning systems fur the capture and measurement of human body is becoming common place. Three dimensional digital image can be used for design, inspection, reproduction of physical objects. The purpose of this study is to develop a method that drafts men's basic bodice pattern from scanned 3D body surface shape data. In order to pursue this purpose the researchers developed pattern drafting algorithm. The 3D scanner used in this study was Cyberware Whole Body Scanner WB-4. The bodice pattern drafting algorithm from 3D body surface shape data developed in this study is as follows. First, convert geometric 3D body surface data to 3D polygonal mesh data. Second, develop algorithm to lay out 3D polygonal patches onto a plane using Auto Lisp program. The polygon meshes are coplanar, and the individual mesh is continuously in contact with next one The bodice front surface shape data in polygonal patches form was lined up in bust and waist levels. The back bodice was drafted by lining up the polygonal mesh in scapula, chest, and waist levels. in the drafts, gaps between polygons were formed into the darts.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제12권1호
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• pp.50-57
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• 2009

본 논문은 3차원 다각형 모델에서 특징 선을 추출하기 위한 방법에 대해 제안한다. 이산 곡면으로 이루어진 다각형 모델에서 특징 선을 추출하기 위하여 기존 방법에서는 전역적인 음함수 곡면 맞춤 기법(Implicit Surface Fitting)을 이용하여 모델의 꼭지점에서 곡률과 곡률 미분 값을 측정하였다. 이러한 방법은 다각형 모델의 꼭지점에서 음함수 곡면으로 정확하게 투영할 수 있도록 사용자의 정의 파라미타를 찾아야 하며, 특징 추출을 위한 많은 계산 시간을 요구한다. 그러나 제안 방법은 지역적 음함수 곡면 맞춤 기법을 이용하여 모델의 꼭지점에 근사된 곡면을 통해 미분 정보를 측정한다. 측정된 미분 정보를 통해 쉽게 각각의 모서리에서 제로-클로싱을 통해 특징 점을 추출하고, 곡률 방향을 따라 추출된 점들을 연결하여 특징 선을 생성한다. 여러 가지 다각형 모델에서 실험을 하였고 기존 방법보다 빠르며 높은 품질의 특징 선을 추출한다.

• 한국CDE학회논문집
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• 제9권4호
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• pp.294-305
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• 2004

Highly detailed geometric models are rapidly becoming commonplace in computer graphics and other applications. These complex models, which is often represented as complex1 triangle meshes, mainly suffer from the vast memory requirement for real-time manipulation of arbitrary geometric shapes without loss of data. Various techniques have been devised to challenge these problems in views of geometric processing, not a representation scheme. This paper proposes the new mesh structure for the compact representation and the efficient handling of the highly complex models. To verify the compactness and the efficiency, the memory requirement of our representation is first investigated and compared with other existing representations. And then we analyze the time complexity of our data structure by the most critical operation, that is, the enumeration of the so-called one-ring neighborhood of a vertex. Finally, we evaluate some elementary modeling functions such as mesh smoothing, simplification, and subdivision, which is to demonstrate the effectiveness and robustness of our mesh structure in the context of the geometric modeling and processing.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제30권1호
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• pp.119-129
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• 2008

A small strain and elastoplastic formulation of Polygonal Element Method (PEM) is developed for efficient analysis of elastoplastic solids. In this work, the polygonal elements are constructed based on traditional triangular finite meshes. The construction method of polygonal mesh can directly utilize the sophisticated triangularization algorithm and reduce the difficulty in generating polygonal elements. The Wachspress rational finite element basis function is used to construct the approximations of polygonal elements. The incremental variational form and a von Mises type model are used for non-linear elastoplastic analysis. Several small strain elastoplastic numerical examples are presented to verify the advantages and the accuracy of the numerical formulation.

• 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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• 한국방송공학회 2003년도 정기총회 및 학술대회
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• pp.23-26
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• 2003

3차원 Polygonal Mesh는 그래픽스, 에니메이션, 게임에서 3차원 객체에 대한 표현에 사용되고, 이러한 3차원 모델에 대한 IndexedFaceSet 노드에 3차원 정전정보와 연결정보를 압축하는데 MPEG-4 3DMC를 사용한다. 이러한 연결정보는 다각형의 Mesh 형태로 3차원 모델을 구성하는 정보를 갖는데, 이는 Tepological Surgery 라고 하는 방법을 통해서 2차원의 스트립 단위의 데이터로 분해된다. 이러한 3D 데이터는 방송환경과 같은 재전송이 불가능한 네트워크의 환경에서 유무선 네트워크 상에서 채널문제로 인해서 데이터의 손실이 있게 되면, 복호화 된 데이터는 데이터의 손상이 발생하게 된다. 이러한 현상은 3D 모델의 좌표의 연결정보에 손상을 주게 되고, 여기서 복호화 된 데이터는 스트립 단위로 손상이 발생하게 된다. 이러한 현상은 3차원 모델의 좌표의 연결정보에 손상을 주게 된다. 본 논문은 이러한 3차원 정보의 손상을 효과적으로 복원하기 위한 연구에 관한 것이며, Mesh의 면을 이루는 각 꼭지점의 좌표들의 연결 정보가 손실되지 않는 스트립에서는 약간의 차이는 있을 수 있으나, 완벽한 복원을 하였고, 두 개 이상의 스트립이 붙어서 손상된 경우나, 좌표의 연결 정보가 없는 경우에는 조건에 따라 현저히 좋은 격과를 얻을 수 있었다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제86권3호
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• pp.311-324
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• 2023

Herein, we present effective polygonal finite elements to which the strain-smoothed element (SSE) method is applied. Recently, the SSE method has been developed for conventional triangular and quadrilateral finite elements; furthermore, it has been shown to improve the performance of finite elements. Polygonal elements enable various applications through flexible mesh handling; however, further development is still required to use them more effectively in engineering practice. In this study, piecewise linear shape functions are adopted, the SSE method is applied through the triangulation of polygonal elements, and a smoothed strain field is constructed within the element. The strain-smoothed polygonal elements pass basic tests and show improved convergence behaviors in various numerical problems.

• 대한전자공학회논문지SP
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• 제40권6호
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• pp.132-140
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• 2003

본 논문에서는 삼차원 모델을 효율적으로 전송하기 위해, 삼차원 메쉬 모델을 계층적으로 표현하고 보는 사람의 시점에 따라 메쉬 모델의 해상도를 다르게 하여 전송하는 방법을 제안한다. 제안한 방법은 점진적 메쉬 전송과 순차적 메쉬 전송이 결합된 형태로 보는 사람의 현재 시점을 고려하여 삼차원 모델을 전송하는 것이다. 보는 사람의 시각 위치에 따라 전송할 때, 보이지 않는 부분보다 보이는 부분을 먼저 전송하여 제한된 전송대역 안에서 삼차원 모델의 품질을 최적화 할 수 있다. 먼저 주어진 삼차원 메쉬 모델을 계층적으로 메쉬 분할하고 최하위 레벨의 분할메쉬에 대해 다중계층을 구성한다. 메쉬분할을 위한 시작꼭지점은 K-means 알고리즘을 사용하여 선택하기 때문에, 메쉬분할 과정에서 균등한 분할메쉬를 얻을 수 있다. 보는 사람의 시점에 따라 최하위 레벨의 각 분할메쉬에 대해서 해상도를 계산한 후, 병합과 분리과정을 통해 삼차원 메쉬 모델을 전송한다. 분할메쉬 병합과정은 삼차원 메쉬의 정적시각 전송에 이용피고, 메쉬분할로 생기는 공통 경계 정보를 줄일 수 있다. 분할메쉬 분리과정은 삼차원 메쉬의 동적시각 전송에 이용되고, 보는 사람의 시점에 따라 새롭게 보이는 분할메쉬에 대해 추가적인 정보를 유동적으로 전송한다.