• 제목/요약/키워드: Simulation game

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Smart Anti-jamming Mobile Communication for Cloud and Edge-Aided UAV Network

  • Li, Zhiwei;Lu, Yu;Wang, Zengguang;Qiao, Wenxin;Zhao, Donghao
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제14권12호
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    • pp.4682-4705
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    • 2020
  • The Unmanned Aerial Vehicles (UAV) networks consisting of low-cost UAVs are very vulnerable to smart jammers that can choose their jamming policies based on the ongoing communication policies accordingly. In this article, we propose a novel cloud and edge-aided mobile communication scheme for low-cost UAV network against smart jamming. The challenge of this problem is to design a communication scheme that not only meets the requirements of defending against smart jamming attack, but also can be deployed on low-cost UAV platforms. In addition, related studies neglect the problem of decision-making algorithm failure caused by intermittent ground-to-air communication. In this scheme, we use the policy network deployed on the cloud and edge servers to generate an emergency policy tables, and regularly update the generated policy table to the UAVs to solve the decision-making problem when communications are interrupted. In the operation of this communication scheme, UAVs need to offload massive computing tasks to the cloud or the edge servers. In order to prevent these computing tasks from being offloaded to a single computing resource, we deployed a lightweight game algorithm to ensure that the three types of computing resources, namely local, edge and cloud, can maximize their effectiveness. The simulation results show that our communication scheme has only a small decrease in the SINR of UAVs network in the case of momentary communication interruption, and the SINR performance of our algorithm is higher than that of the original Q-learning algorithm.

가상현실 기반 안전교육 콘텐츠 유형 연구 (Types of Virtual Reality-based Safety Education Contents)

  • 장선희;장효진;김성훈
    • 한국콘텐츠학회논문지
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    • 제21권1호
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    • pp.434-445
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    • 2021
  • 실감콘텐츠 기술 및 관련 인프라의 발전으로 가상현실 콘텐츠의 활용에 대한 관심이 커지고 있다. 이에 따라 안전교육 분야에서는 기존 강의식 교육의 단점을 보완하여 직접 재난 상황을 체험하는 것과 같은 현전감 및 몰입감 있는 가상현실 기반의 안전교육(이하 VR 안전교육) 콘텐츠를 제작하는 사례가 늘어나고 있다. 본 연구는 기존 안전교육과 비교하여 VR 안전교육의 특성과 그 효과를 알아보고, 현재까지 제작되어 공개된 VR 안전 교육 콘텐츠들을 104건 선별하여 내용, 형식에 기반한 9가지 항목으로 분석한 뒤, 항목 간 관련 정도 및 '상호 작용성'과 '환경의 생생함'의 두 축을 기반으로 하여 VR 안전교육 콘텐츠를 실감 강의형, 시뮬레이션형, 게임형의 세 가지로 유형화할 수 있었다. 본 연구를 통해 안전교육의 목적과 기대하는 효과에 따른 유형별 특징을 고려하여 양질의 VR 안전교육 콘텐츠 기획 및 제작에 기여할 수 있기를 기대한다.

MMOG의 확장성을 위한 클라우드 컴퓨팅 기반의 P2P 시스템 (P2P Systems based on Cloud Computing for Scalability of MMOG)

  • 김진환
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제21권4호
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    • pp.1-8
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    • 2021
  • 전세계 수많은 사용자들이 특정 실시간 가상 환경을 공유하는 MMOG(Massive Multi-player On-line Game)를 지원하고자 본 논문에서 P2P(Peer-to-Peer)와 클라우드 컴퓨팅의 기술적 장점을 결합하는 기법을 제시한다. 본 논문에서 제시된 클라우드 컴퓨팅 기반의 P2P 시스템은 사용자 수가 급증할 경우에도 사용자 자원을 기반 구조에 추가함으로써 준수한 수준의 확장성을 제공할 수 있다. 또한 이 시스템은 사용자들의 처리 능력을 활용함으로써 클라우드에 있는 서버의 부하 즉 상당한 컴퓨팅 능력과 통신량을 절감할 수 있다. 본 논문에서 MMOG의 확장성을 위한 클라우드 컴퓨팅 기반의 P2P 시스템의 개념과 기본적 구조가 기술된다. 대규모 사용자 집단에 대한 경제적 비용과 서비스 품질의 규모를 고려하는 이 구조가 실현되기 위해서는 효율적이고 효과적인 자원의 공급과 부하의 배분이 반드시 필요하다. 시뮬레이션 결과 제시된 P2P 시스템은 동시에 실행되는 사용자들의 수가 증가할 때 클라우드와 사용자 제공 자원의 양을 제어함으로써 사용자들의 충분한 대역폭을 활용하는 반면 서버의 대역폭을 감소시킬 수 있는 것으로 나타났다.

3D 볼류메트릭 모델의 동적 복원 알고리즘 (Dynamic Reconstruction Algorithm of 3D Volumetric Models)

  • 박병서;김동욱;서영호
    • 방송공학회논문지
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    • 제27권2호
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    • pp.207-215
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    • 2022
  • 최신 볼류메트릭 기술이 제공하는 높은 기하학적 정확도와 사실성은 실제 객체와 캡춰된 3D 모델 간 높은 일치도를 보장한다. 그럼에도 불구하고 이렇게 획득된 3D 모델은 프레임 간 완전히 독립적인 3D모델로 시퀀스를 구성하고 있다는 측면에서, 매 프레임 모델 표면 구조(Geometry)의 일관성이 보장 되지 않으며, 정점(Vertex)의 밀도가 매우 높고 정점 간 연결 노드(Edge)가 매우 복잡해지는 특징을 확인 할 수 있다. 이 기술을 통해 생성된 3D 모델은 영화나 비디오 게임 제작 파이프라인에서 제작된 모델과는 본질적으로 다르며, 실시간 렌더링, 애니메이션 및 시뮬레이션, 압축과 같은 응용 분야에서 직접 사용하기에 적합하지 않다. 이와는 대조적으로 우리의 방법은 프레임 간 3D 모델 표면 구조의 높은 일관성을 확보하는 리메싱(Remeshing)과 비강체 표면(Non-rigid Shape)의 대응(Correspondences) 및 매칭(Matching)을 통한 점진적 변형(Deformation) 과정 및 텍스쳐 전달(Texture Transfer) 과정을 연결함으로서 볼류메트릭 3D 모델 시퀀스 품질의 일관성을 유지하며, 후 처리 과정의 자동화를 제공한다.

Implementation of Joystick for Flight Simulator using WiFi Communication

  • Myeong-Chul Park;Sung-Ho Lee;Cha-Hun Park
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제28권8호
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    • pp.111-118
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    • 2023
  • 본 논문에서는 비행 시뮬레이터와 VR분야에서 사용될 수 있는 가속도 센서와 진동 센서를 적용한 와이파이 기반의 조이스틱을 제안한다. 비행시뮬레이터는 ICT 및 SW 응용분야에 속하는 기술로 항공기의 환경을 재현하는 시뮬레이션 환경을 제공한다. 비행시뮬레이터의 일반적인 조종 장치는 고정식으로 특정 장치에 부착되어 사용되어 사용자의 활동 영역의 한계성을 가진다. 본 논문에서는 자유로운 공간 활용성을 위하여 3차원 공간 조종 장치를 구현하였다. 또한, 제안하는 조종 장치는 기존 VR장비의 컨트롤러에 비해 정확하고 정교한 조종을 위하여 3축 센싱과 정보를 표시하는 디스플레이 및 와이파이 통신을 위한 보드를 설계하고 유니티 기반의 가상 환경을 구현하여 적용 가능성을 확인하였다. 구현된 장치는 통신 인터페이스를 통해 조종 장치가 정상적으로 동작하는 것을 확인하였으며, 게임 내 센싱 값과 구현된 보드에서 측정한 센싱 값이 일치하는 것을 확인하였다. 연구의 결과물은 비행시뮬레이터 외에도 VR 및 다양한 메타버스 관련 콘텐츠에 활용될 수 있을 것이다.

중학교 "환경" 교과의 교수.학습 및 평가 방법 연구 (A Study on Teaching-Learning and Evaluation Methods of Environmental Studies in the Middle School)

  • 남상준
    • 한국환경교육학회지:환경교육
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    • 제7권1호
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    • pp.1-17
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    • 1994
  • This study was performed to determine appropriate teaching-learning and evaluation methods for Environmental Studies. To promote the relevance of our study to the needs of the schools and concerned educational communities of environmental education, we reviewed related literature, conducted questionnaire surveys, interviewed related teachers and administrator, held meetings with experts, and field-tested our findings. For selecting and developing teaching-learning methods of Environmental Studies, findings of educational research in general are considered. moreover, principles of environmental education, general aim of environmental education, orientations of environmental education, and developmental stages of middle school students in educational psychology were attended. In addition, relevance to the purpose of the Environmental Studies curriculum, appropriateness for value inquiry as well as knowledge inquiry, small group centered class organization, social interaction centered teaching-learning process, regional environmental situation, significance of personal environment, evaluation methods of Environmental Studies, multi- and inter-disciplinary contents of the Environmental Studies textbook, suitability to the evaluation methods of Environmental Studies, and emphasis on the social interaction in teaching-learning process were regarded. It was learned the Environmental Studies can be taught most effectively in via of holding discussion sessions, conducting actual investigation, doing experiment-practice, doing games and plate, role-playing and carrying out simulation activities, and doing inquiry. These teaching-learning methods were field-tested and proved appropriate methods for the subject. For selecting and developing evaluation method of Environmental Studies, such principles and characteristics of Environmental Studies as objective domains stated in the Environmental Studies curriculum, diversity of teaching-learning organization, were appreciated. We categorized nine evaluation methods: the teacher may conduct questionnaire surveys, testings, interviews, non-participatory observations; they may evaluate student's experiment-practice performances, reports preparation ability, ability to establish a research project, the teacher may ask the students to conduct a self-evaluation, or reciprocal evaluation. To maximize the effect of these methods, we further developed an application system. It considered three variables, that is, evaluates, evaluation objectives domains, and evaluation agent, and showed how to choose the most appropriate methods and, when necessary, how to combine uses of different methods depending on these variables. A sample evaluation instrument made on the basis of this application system was developed and tested in the classes. The system proved effective. Pilot applications of the teaching-learning methods and evaluation method were made simultaneously; and the results and their implications are as follows. Discussion program was applied in a lesson dealing with the problems of waste disposal, in which students showed active participation and creative thinking. The evaluation method used in this lesson was a multiple-choice written test for knowledge and skills. It was shown that this evaluation method and device are effective in helping students' revision of the lesson and in stimulating their creative interpretations and responces. Pupils showed great interests in the actual investigation program, and this programme was proved to be effective in enhancing students' participation. However, it was also turned out that there must be pre-arranged plans for the objects, contents and procedures of survey if this program is to effective. In this lesson, non-participatory observation methods were used with a focus on the attitudes of students. A scaled reported in general description rather than in grade. Experiment-practice programme was adopted in a lesson for purifying contaminated water and in this lesson, instruction objectives were properly established, the teaching-learning process was clearly specified and students were highly motivated. On the other hand, however, it was difficult to control the class when some groups of students require more times to complete their experiment, and sometimes different results. As regards to evaluation, performance observation test were used for assessing skills and attitudes. If teachers use well-prepared Likert scale, evaluation of all groups within a reasonablely short period of time will be possible. The most effective and successful programme in therms of students' participation and enjoyment, was the 'ah-nah-bah-dah-market' program, which is kind of game of the flea market. For better organized program of this kind, however, are essential, In this program, students appraise their own attitudes and behavior by responding to a written questionnaire. In addition, students were asked to record any anecdotes relating to self-appraisal of changes on one's own attitudes and behaviours. Even after the lesson, students keep recording those changes on letters to herself. Role-playing and simulation game programme was applied to a case of 'NIMBY', in which students should decide where to located a refuse dumping ground. For this kind of programme to e successful, concepts and words used in the script should be appropriate for students' intellectual levels, and students should by adequately introduced into the objective and the procedures of the lessons. Written questionnaire was used to assess individual students' attitudes after the lesson, but in order to acquire information on the changes of students' attitudes and skills, pre-test may have to be made. Doing inquiry programme, in which advantages in which students actually investigated the environmental influence of the areas where school os located, had advantages in developing students' ability to study the environmental problems and to present the results of their studies. For this programme to be more efficient, areas of investigation should be clearly divided and alloted to each group so that repetition or overlap in areas of study and presentation be avoided, and complementary wok between groups bee enhanced. In this programme, teacher assessed students' knowledge and attitudes on the basis of reports prepared by each group. However, there were found some difficults in assessing students' attitudes and behaviours solely on the grounds of written report. Perhaps, using a scaled checklist assessing students' attitudes while their presentation could help to relieve the difficulties.

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물리엔진을 사용한 낙석 및 산사태 시뮬레이터 개발 (Development of Simulator for Rockfall and Landslide using Physical Engine)

  • 김성호
    • 한국콘텐츠학회논문지
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    • 제9권9호
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    • pp.60-67
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    • 2009
  • 본 논문은 물리 엔진을 사용하여 사면에서의 낙석 및 산사태가 발생되는 과정을 시뮬레이션해볼 수 있는 시스템 개발에 관하여 기술한다. 지금까지 사면과 관련된 3차원 시뮬레이션 시스템의 부재로 사면 정보에 대한 구성 부문의 입체적 해석, 안정성 평가, 낙석 및 산사태 시뮬레이션 등의 가상실험을 수행할 수 없었다. 그런 이유로 본 논문에서는 현실에서 발생되었거나 발생될 가능성이 매우 높은 낙석 및 산사태 현상을 가상실험에서 동일하거나 유사하게 발생시킬 수 있도록 해주는 시뮬레이터를 개발하였다. 시뮬레이터 개발을 위해서는 컴퓨터 게임 개발 등에서 주로 사용되고 있는 물리 엔진을 사용하며, 이를 기반으로 낙석 및 산사태가 발생되는 과정을 시뮬레이터를 통하여 보여준다. 본 시뮬레이터는 3차원 컴퓨터그래픽스 원리와 물리엔진을 기반으로 한 낙석 및 산사태가 발생되는 과정을 입체적으로 실감나게 보여줄 수 있는 시스템이다. 그러므로 본 논문의 결과는 기존에 개발된 사면 정보 데이터베이스의 입체적 활용과 가시적 서비스를 창출할 수 있기 때문에 차량 주행 안내 시스템, 지능형 도로 교통 체계 등에 활용되어 사용자 편익 도모 및 서비스의 고급화를 예상할 수 있다.

시뮬레이션을 활용한 미래 보병부대 전투실험 (A Study on the Methodology for Combat Experimental Testing of Future Infantry Units using Simulation)

  • 임종원;최봉완;임동순
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제22권3호
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    • pp.429-438
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    • 2021
  • 과학기술의 발전, 특히, 4차 산업의 스마트개념과 국방 정책적인 요인으로 군의 무기체계는 첨단화·과학화되고 운용병력은 획기적으로 감소되고 있다. 미래전의 양상은 현재보다 4배 이상으로 확장된 작전지역에서 첨단화·과학화된 무기체계로 축소된 병력으로 부대를 운용하는 것이 특징이다. 이러한 상황적 고려요소를 반영하여 전장환경 변화와 발전된 무기체계를 기반으로 한 미래 전투수행방법의 개선을 위한 노력이 절대적으로 필요하다고 판단된다. 본 연구에서는 변화하는 전쟁양상에서 보다 효율적인 미래 보병부대 전투수행방법을 모색하기 위해 현재 육군에서 활용하고 있는 분석용 모델인 비전21 워게임 모델을 활용한 전투실험 방법론을 적용하였으며, 정보, 화력, 장애물 측면에서 실험방법에 대한 시나리오를 구성하였다. 이를 바탕으로 최종적으로 미래 전투수행 방법 및 부대구조를 검증하는 것이 본 연구의 목적이다. 따라서 첫째, 변화되는 지상 작전 환경 및 무기체계 변화를 반영한 시나리오 구성 및 전투실험방법을 설계 하였으며, 둘째, 미래 보병 부대의 효율적인 전투수행 방법 및 부대 구조를 검증하기 위한 전투효과도 기반의 분석 방법을 적용하여, 미래전의 군 구조 및 전투수행 방법에 대해 효율적인 대안을 제시하고자 한다.

언리얼 엔진 5를 활용한 융복합센서의 3D 공간정보기반 메타버스 구축 연구 (A Study on Metaverse Construction Based on 3D Spatial Information of Convergence Sensors using Unreal Engine 5)

  • 오성종;김달주;이용창
    • 지적과 국토정보
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    • 제52권2호
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    • pp.171-187
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    • 2022
  • 최근, 코로나 바이러스 감염증으로 인해 발생한 팬데믹의 영향으로 비대면 서비스에 대한 수요와 발전이 급속도로 진행되고 있는 가운데 중심에 있는 메타버스(Metaverse)에 대한 이목이 집중되고 있다. 가상과 현실을 초월하는 세계를 의미하는 메타버스는 4차 산업혁명 시대에 접어들어 다양한 센싱기술과 3D 재현기술이 융합되어 사용자에게 쉽고 빠르게 다양한 정보를 제공하고 서비스가 가능하다. 특히, 이 가운데 고해상도의 영상촬영이 가능한 무인항공기(UAV) 및 정밀도 높은 LiDAR 센서와 같은 융복합센서의 소형화 및 경제성 증가로 인해 높은 재현도 및 정확도를 가진 3D 공간정보를 획득하여 현실의 쌍둥이를 만들어 시뮬레이션하는 디지털 트윈(Digital-Twin)에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 또한, 컴퓨터 그래픽 분야의 게임엔진(Game engine)이 강력한 3D 그래픽 재현 및 역학적 연산을 바탕으로 한 시뮬레이션 등이 확장되어 메타버스 엔진으로 발전하고 있다. 본 연구는 무인항공시스템(UAS)과 LiDAR 센서를 융합하여 획득한 정확도 높은 3D 공간정보 데이터를 최근 발표된 메타버스 엔진인 언리얼 엔진을 활용하여 실세계 좌표기반 현실을 반영한 거울세계 형태의 메타버스를 구축하였다. 이후, 다양한 공공데이터를 기반으로 사용자를 위한 공간정보 컨텐츠 및 시뮬레이션을 구축하여 재현 정확도를 검증하고, 이를 통해 보다 실감나고 공간정보 활용성이 높은 메타버스 구축에 대하여 고찰하였다. 또한, 언리얼 엔진을 통해 사용자가 직관적이고 쉽게 접근할 수 있는 메타버스를 구축할 경우 재현도 높은 좌표기반의 3D 공간정보를 통해 다양한 컨텐츠 활용성과 효용성을 확인할 수 있었다.

레저휴양공간의 수목 추가식재가 탄소흡수기능 향상에 미치는 효과 (Estimating Carbon Sequestration by Planting a Leisure-Recreation Place in Gangwon Province, Korea)

  • 홍석환;성찬용;유기준;조우
    • 한국환경생태학회지
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    • 제26권3호
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    • pp.446-453
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    • 2012
  • 본 연구는 강원도에 위치한 오크밸리 관광단지 내 36홀 골프코스를 대상으로 골프장의 추가식재가 탄소흡수량을 얼마나 증가시키는지를 추정하였다. 보식 혹은 신규 식재에 의한 탄소흡수량은 현지답사와 고해상도 항공사진을 활용하여 식재가능 지역을 분석하고 적정 식재 밀도를 파악한 후 바이오매스 상대생장법을 이용하여 계산하였다. 연구대상 골프코스 중 식재지는 전체 조사대상 면적의 30.3%를 차지하고 있었으며 나머지 69.7%는 잔디 식재지, 수면, 모래땅, 기타 시설지역이었다. 잔디식재 지역 중 식재가 가능한 지역은 총 $106,101m^2$(전체면적의 6.0%)로 분석되었고 기존 수목 식재지 중 식재밀도가 현저히 낮은 지역은 $177,531m^2$(전체 면적의 10.1%)를 차지하고 있었다. 신규식재가 가능한 지역은 흉고직경 10cm의 수목을 0.3주/$m^2$의 밀도로, 추가적인 식재가 가능한 지역은 동일규격의 수목을 0.2주/$m^2$의 밀도로 식재하는 것을 가정한 결과 추가 식재 가능 수목은 총 67,336주로 나타났다. 식재수종을 신갈나무로 가정할 때 최초 식재 후 1년 간 총 탄소흡수량은 392.9tC/yr으로 예측되었다. 연간 탄소흡수량은 식재 후 15년째에 총 440.5tC/yr로 정점에 이르는 것으로 분석되었다. 이를 오크밸리 관광단지 중 연구대상지 일원의 연간 탄소배출량과 비교할 때 식재 후 1년째 탄소흡수량은 12.5%에 이르며, 신규로 식재한 수목의 탄소흡수량이 정점에 이르는 조성 후 15년이 경과한 시점에서는 연간 탄소배출량의 14.0%까지 증가하는 것으로 예측되었다.