• 제목/요약/키워드: Ray Theory

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GPU상에서 동작하는 Ray Tracing을 위한 효과적인 k-D tree 탐색 알고리즘 (An Efficient k-D tree Traversal Algorithm for Ray Tracing on a GPU)

  • 강윤식;박우찬;서충원;양성봉
    • 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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    • 제35권3호
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    • pp.133-140
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    • 2008
  • 본 논문은 GPU상에서 작동되는 ray tracing을 위한 효과적인 k-D tree 탐색 알고리즘을 제안한다. 기존의 k-D tree를 위한 GPU 기반 탐색 알고리즘은 임의의 단말노드에서 교차되는 primitive를 찾지 못한 경우. root 노드 방향으로 bottom-up 탐색하여 부모 노드에서 bounding box 교차검사를 이용해 형제 노드의 기 방문 여부를 판단한다. 이러한 방법은 이미 방문한 부모 노드의 방문과 bounding box 교차검사를 중복적으로 수행한다. 본 논문에서 제안하는 알고리즘은 bottom-up 탐색을 수행 할 때 형제노드가 이전에 방문했는지를 확인할 수 있는 효율적인 방법을 제시함으로써 형제노드 및 부모로드의 방문을 생략하도록 하고, 또한 아직 방문하지 않은 노드에 대해서만 bounding box 교차검사를 수행함으로써 중복된 연산을 피한다. 결과적으로 본 논문의 실험은 기존 알고리즘 대비 제안하는 알고리즘이 약 30%의 성능 향상이 있음을 보여 준다.

ISO Narrow Series및 ANSI의 X선 스펙트럼, 평균에너지 및 선량환산인자의 이론적 계산 (Calculations of ISO Narrow and ANSI X-Ray Spectra, Their Average Energies and Conversion Coefficients)

  • 김장렬;김봉환;장시영;이재기
    • Journal of Radiation Protection and Research
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    • 제20권2호
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    • pp.129-136
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    • 1995
  • 중저준위 에너지 범위에서 방사선관리용측정기기의 에너지의존성에 대한 연구를 위하여 ISO에서 는 ISO표준 X선장을 발간하였으며, 또한 ANSI에서도 개인방사선측정 기기의 성능시험을 위하여 ANSI X선장을 제시 하였다. 그러나 X선 스펙트럼의 측정은 많은 시간이 소요될 뿐만 아니라 특히 측정 X선 스펙트럼에 unfolding이 수행된다면 매우 어려운 작업이 된다. 따라서 이론적인 방법에 의해 스펙트럼을 계산 예측하고 그 평균에너지 및 선량환산인자를 계산하는 것은 X선 실험제작에 필요한 시간, 노력 및 비용을 최소화 할 수 있을 것이다. 따라서 본 연구에서는 ISO Narrow series 및 ANSI X선장에 대하여 이론적으로 스펙트럼을 계산하였으며, 그에 의한 평균에너지와 선량당량혼산인자를 계산하였다. 본 계산에 의한 평균에너지 및 선량환산인자는 측정스펙트럼에 의한 ISO 및 X선장의 값과 잘 일치하였다.

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GPS QUASARS AS SPECIAL BLAZARS

  • BAI J. M.;LEE MYUNG GYONG
    • 천문학회지
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    • 제38권2호
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    • pp.125-128
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    • 2005
  • In this paper, we argue that the gigahertz peaked spectrum (GPS) quasars are special blazars, blazars in dense and dusty gas enviornment. The ROSAT detection rate of GPS quasars is similar to that of flat spectrum radio quasars (FSRQs), suggesting that the relativistic jets in GPS quasars are oriented at small angle to the line of sight. Due to strong inverse Compton scattering off infrared photons from dense and dusty nuclear interstellar media in GPS quasars, most of them may have significant soft gamma-ray and X-ray emission, which is consistent with ASCA X-ray observations. Because Compton cooling in GPS quasars is stronger than that in FSRQs, synchrotron emission in GPS quasars may less dominate over thermal emission of the accretion disk and hot dust, hence most GPS quasars show low optical polarization and small variability, consistent with observations. We suggest that it is the significant radio emission of electron/positron pairs produced by the interaction of gamma-rays with the dense gas and dust grains in GPS quasars that makes GPS quasars show steep radio spectra, low radio polarization, and relatively faint VLBI/VLBA cores. Whether GPS quasars are special blazars can be tested by gamma-ray observations with GLAST in the near future, with the detection rate of GPS quasars being similar to that of FSRQs.

변형된 마칭큐브 테이블을 이용한 볼륨 광선 투과법 가속화 (Volume Ray Casting Acceleration Method using Modified Marching Cubes Tables)

  • 임석현;김주환;신병석
    • 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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    • 제36권3호
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    • pp.210-216
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    • 2009
  • CPU기반의 볼륨 광선 투사법을 위하여 빈 공간을 도약하는 많은 방법들이 소개되었다. 하지만 광선의 샘플점이 투명한 공간과 비투명한 공간 사이에 있는 반투명-셀에 놓일 경우 기존의 방법들은 투명도 값을 매번 계산해야 하는 문제점이 있다. 이 문제를 해결하기 위하여 기존 마칭큐브를 이용하는 방법이 제안되었다. 광선이 반투명-셀에 도착하면 마칭큐브 방법을 이용하여 생성된 삼각형들을 둘러싸고 있는 육면체를 구하고, 현재 샘플점이 육면체 내/외부에 있는지 계산한다. 샘플점이 육면체 외부에 위치하면 투명하다고 판단되어 재샘플링 연산없이 다음 샘플점으로 이동한다. 하지만 기존의 마칭큐브 테이블 구조를 그대로 이용하면 인접한 복셀의 테이블 값을 여러 번 참조해야 하므로 비효율적이다. 본 논문에서는 볼륨 광선 투사법에 적합한 마칭큐브 테이블을 제안함으로써 렌더링 속도를 높인다.

2차원 리샘플링에 기반한 광선추적법의 속도 향상 기법 (Speed Enhancement Technique for Ray Casting using 2D Resampling)

  • 이래경;임인성
    • 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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    • 제27권8호
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    • pp.691-700
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    • 2000
  • 볼륨 데이타에 대한 팔진트리와 같은 계층 자료구조를 사용하는 광선 추적법은 모든 광선이 계층구조를 순회하는 것으로 인한 중복된 계산을 포함하고 있으며, 좋은 화질의 영상을 얻기 위한 3차원 보간으로 인하여 많은 계산 비용을 요구한다. 본 논문은 볼륨 데이타의 계층구조에 대한 중복된 방문을 피하고, 오직 한 번만 계층구조를 방문하면서 효과적으로 광선의 리샘플링 지점을 결정하여 색상과 투병도를 구하는 볼륨 렌더링 알고리듬을 제안한다. 이 방법은 물체 순서로 광선 추적법을 수행하면서, 각 복셀 주위에서의 리샘플링 지점을 점진적으로 찾아가면서 각 슬라이스 상에서의 2차원 보간에 기반을 둔 리샘플링을 수행한다. 또한 물체 순서 렌더링에서는 조기 광선 종결과 같은 최적화 기법을 구현하기 힘든데, 영상공간에서의 동적 자료구조를 이용하여 이를 효과적으로 해결하였다 본 논문이 제안한 방법은 구현하기 쉽고 속도 향상을 위하여 추가적으로 요구되는 메모리가 매우 적기 때문에 광선 추적법과 쉬어 와핑 방법 사이의 성능 차이를 메워주는 효과적인 방법으로 사용될 수 있을 것이다.

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X선 CT화상을 이용한 사상체질의 형태학적 특징 파라메타의 제안 (Suggestion of the morphological characteristic parameters according to the Lee's physical constitution theory using X-ray computed tomography)

  • 조봉관;배종일;고병희;제등정남
    • 대한의용생체공학회:학술대회논문집
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    • 대한의용생체공학회 1993년도 추계학술대회
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    • pp.13-16
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    • 1993
  • In this paper the morphological characteristic parameters according to the Lee's physical constitution theory are suggested using the X-ray computed tomography. The Lee's physical constitution theory is classify into 4 physical constitutional types by the relative degree of visceral function: those are macro-negative(strong liver- weak lung), micro-negative(strong kidney- weak spleen), micro-positive(strong spleen- weak kidney) and macro-positive(string lung- weak liver). The morphological characteristic parameters are the following. The AA-line is the distance between Rt. & Lt. acupuncture point keug-cheun. The BB-line is the length of lung. The CC-line is the longest width of thorax. The DD-line is the vertical distance between the CC-line and the EE-line. The EE-line is the distance between the Rt. and Lt. anterior superior iliac spines. As the results macro-negative(strong liver-weak lung) has the longest CC-line and the short BB-line. Micro-negative(strong kidney-weak spleen) has the longest EE-line and the short CC-line. Micro-positive(strong spleen-weak kidney) has the longest DD-line and the short BB-line. And macro-positive(strong lung-weak kidney) has the longest BB-line and the short EE-line.

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X-ray 영상에서 VHS와 콥 각도 자동 추출을 위한 흉추 분할 기법 (A Thoracic Spine Segmentation Technique for Automatic Extraction of VHS and Cobb Angle from X-ray Images)

  • 이예은;한승화;이동규;김호준
    • 정보처리학회논문지:소프트웨어 및 데이터공학
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    • 제12권1호
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    • pp.51-58
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    • 2023
  • 본 논문에서는 X-ray 영상에서 의료 진단지표를 자동으로 추출하기 위한 조직분할 기법을 제안한다. 척추질환이나 심장질환에 대한 진단지표로서, 흉추-심장 비율이나 콥 각도 등의 지표를 산출하기 위해서는 흉부 X-ray 영상으로부터 흉추, 용골 및 심장의 영역을 정확하게 분할하는 과정이 필요하다. 본 연구에서는 이를 위하여 계층별로 영상의 고해상도의 표현과 저해상도의 특징지도로 변환되는 구조가 병렬적으로 연결되는 형태의 심층신경망 모델을 채택하였다. 이러한 구조는 영상에서 세부 조직의 상대적인 위치정보가 분할 과정에 효과적으로 반영될 수 있게 한다. 또한 픽셀 정보와 객체 정보가 다단계의 과정으로 상호 작용되는 OCR 모듈과, 네트워크의 각 채널이 서로 다른 가중치 값으로 반영되도록 하는 채널 어텐션 모듈을 결합하여 학습 성능을 개선할 수 있음을 보인다. 부수적으로 X-ray 영상에서 피사체의 위치 변화, 형태의 변형 및 크기 변이 등에도 강인한 성능을 제공하기 위하여 학습데이터를 증강하는 방법을 제시하였다. 총 145개의 인체 흉부 X-ray 영상과, 총 118개의 동물 X-ray 영상을 사용한 실험을 통하여 제안된 이론의 타당성을 평가하였다.

Crystal Structure, Fluorescence Property and Theoretical Calculation of the Zn(II) Complex with o-Aminobenzoic Acid and 1,10-Phenanthroline

  • Zhang, Zhongyu;Bi, Caifeng;Fan, Yuhua;Zhang, Xia;Zhang, Nan;Yan, Xingchen;Zuo, Jian
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제35권6호
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    • pp.1697-1702
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    • 2014
  • A novel complex [$Zn(phen)(o-AB)_2$] [phen: 1,10-phenanthroline o-AB: o-aminobenzoic acid] was synthesized and characterized by elemental analysis and X-ray diffraction single-crystal analysis. The crystal crystallizes in monoclinic, space group P2(1)/c with $a=7.6397(6){\AA}$, $b=16.8761(18){\AA}$, $c=17.7713(19){\AA}$, ${\alpha}=90^{\circ}$, ${\beta}=98.9570(10)^{\circ}$, ${\gamma}=90^{\circ}$, $V=2.2633(4)nm^3$, Z = 4, F(000) = 1064, S = 1.058, $Dc=1.520g{\cdot}cm^{-3}$, $R_1=0.0412$, $wR_2=0.0948$, ${\mu}=1.128mm^{-1}$. The Zn(II) is six coordinated by two nitrogen and four oxygen atoms from the 1,10-phenanthroline and o-aminobenzoic acid to furnish a distorted octahedron geometry. The complex exhibits intense fluorescence at room temperature. Theoretical studies of the title complex were carried out by density functional theory (DFT) B3LYP method. CCDC: 898291.

Reliability analysis of laminated composite shells by response surface method based on HSDT

  • Thakur, Sandipan N.;Chakraborty, Subrata;Ray, Chaitali
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제72권2호
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    • pp.203-216
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    • 2019
  • Reliability analysis of composite structures considering random variation of involved parameters is quite important as composite materials revealed large statistical variations in their mechanical properties. The reliability analysis of such structures by the first order reliability method (FORM) and Monte Carlo Simulation (MCS) based approach involves repetitive evaluations of performance function. The response surface method (RSM) based metamodeling technique has emerged as an effective solution to such problems. In the application of metamodeling for uncertainty quantification and reliability analysis of composite structures; the finite element model is usually formulated by either classical laminate theory or first order shear deformation theory. But such theories show significant error in calculating the structural responses of composite structures. The present study attempted to apply the RSM based MCS for reliability analysis of composite shell structures where the surrogate model is constructed using higher order shear deformation theory (HSDT) of composite structures considering the uncertainties in the material properties, load, ply thickness and radius of curvature of the shell structure. The sensitivity of responses of the shell is also obtained by RSM and finite element method based direct approach to elucidate the advantages of RSM for response sensitivity analysis. The reliability results obtained by the proposed RSM based MCS and FORM are compared with the accurate reliability analysis results obtained by the direct MCS by considering two numerical examples.

Crystal Structure and Tautomerism Study of the Mono-protonated Metformin Salt

  • Wei, Xiaodan;Fan, Yuhua;Bi, Caifeng;Yan, Xingchen;Zhang, Xia;Li, Xin
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제35권12호
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    • pp.3495-3501
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    • 2014
  • A novel crystal, the mono-protonated metformin acetate (1), was obtained and characterized by elemental analysis, IR spectroscopy and X-ray crystallography. It was found that one of the imino group in the metformin cation was protonated along with the proton transfer from the secondary amino group to the other imino group. Its crystal structure was then compared with the previously reported diprotonated metformin oxalate (2). The difference between them is that the mono-protonated metformin cations can be linked by hydrogen bonding to form dimers while the diprotonated metformin cations cannot. Both of them are stabilized by intermolecular hydrogen bonds to assemble a 3-D supermolecular structure. The four potential tautomer of the mono-protonated metformin cation (tautomers 1a, 1b, 1c and 1d) were optimized and their single point energies were calculated by Density Functional Theory (DFT) B3LYP method based on the Polarized Continuum Model (PCM) in water, which shows that the most likely existed tautomer in human cells is the same in the crystal structure. Based on the optimized structure, their Wiberg bond orders, Natural Population Analysis (NPA) atomic charges, molecular electrostatic potential (MEP) maps were calculated to analyze their electronic structures, which were then compared with the corresponding values of the diprotonated metformin cation (cation 2) and the neutral metformin (compound 3). Finally, the possible tautomeric mechanism of the mono-protonated metformin cation was discussed based on the observed phenomena.