• 제목/요약/키워드: Wave Field Synthesis

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Full-color Non-hogel-based Computer-generated Hologram from Light Field without Color Aberration

  • Min, Dabin;Min, Kyosik;Park, Jae-Hyeung
    • Current Optics and Photonics
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    • 제5권4호
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    • pp.409-420
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    • 2021
  • We propose a method to synthesize a color non-hogel-based computer-generated-hologram (CGH) from light field data of a three-dimensional scene with a hologram pixel pitch shared for all color channels. The non-hogel-based CGH technique generates a continuous wavefront with arbitrary carrier wave from given light field data by interpreting the ray angle in the light field to the spatial frequency of the plane wavefront. The relation between ray angle and spatial frequency is, however, dependent on the wavelength, which leads to different spatial frequency sampling grid in the light field data, resulting in color aberrations in the hologram reconstruction. The proposed method sets a hologram pixel pitch common to all color channels such that the smallest blue diffraction angle covers the field of view of the light field. Then a spatial frequency sampling grid common to all color channels is established by interpolating the light field with the spatial frequency range of the blue wavelength and the sampling interval of the red wavelength. The common hologram pixel pitch and light field spatial frequency sampling grid ensure the synthesis of a color hologram without any color aberrations in the hologram reconstructions, or any loss of information contained in the light field. The proposed method is successfully verified using color light field data of various test or natural 3D scenes.

바다물결 모형의 합성 및 GPU를 이용한 시뮬레이션 (Synthesis of Ocean Wave Models and Simulation Using GPU)

  • 이동민;이성기
    • 정보처리학회논문지A
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    • 제14A권7호
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    • pp.421-434
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    • 2007
  • 컴퓨터 그래픽스로 재현되는 많은 자연현상 중의 하나인 바다는 주변 환경에 의해 계속해서 움직이며 복잡한 형태를 나타낼 뿐만 아니라 그 규모가 거대하기 때문에 만족스러운 영상을 얻기 위해서는 많은 계산시간을 필요로 한다. 본 논문에서는 GPU를 연산유닛으로 활용하여 무한히 넓은 바다표면의 움직임을 실시간으로 빠르게 시뮬레이션하고 사실적으로 렌더링하기 위한 방법을 제안한다. 제안하는 방법은 Gerstner 모델에 의해 2차원 투사 격자에서 생성된 저해상도의 메쉬로 바다의 전체적인 구조와 큰 물결을 표현하고, 스펙트럼 모델에 의해 2차원 균일격자에서 생성된 높이 맵과 법선 맵을 사용하여 작은 물결과 자세한 수면의 모습을 표현한다. 전체 과정이 GPU에 의해 처리되기 때문에 CPU자원을 다른 연산에 양보할 수 있을 뿐만 아니라 시스템 메모리와 그래픽스 하드웨어 사이에 기하정보(geometry data)의 이동이 없어 보다 빠른 렌더링이 가능하다. 제안하는 방법은 컴퓨터 게임과 같이 계산량이 많고 빠른 처리가 요구되는 실시간 애플리케이션에 활용 가능성이 크다.

한국어 TTS 시스템에서 딥러닝 기반 최첨단 보코더 기술 성능 비교 (Performance Comparison of State-of-the-Art Vocoder Technology Based on Deep Learning in a Korean TTS System)

  • 권철홍
    • 문화기술의 융합
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    • 제6권2호
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    • pp.509-514
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    • 2020
  • 기존의 TTS 시스템은 텍스트 전처리, 구문 분석, 발음표기 변환, 경계 분석, 운율 조절, 음향 모델에 의한 음향 특징 생성, 합성음 생성 등 여러 모듈로 구성되어 있다. 그러나 딥러닝 기반 TTS 시스템은 텍스트에서 스펙트로그램을 생성하는 Text2Mel 과정과 스펙트로그램에서 음성신호을 합성하는 보코더로 구성된다. 본 논문에서는 최적의 한국어 TTS 시스템 구성을 위해 Tex2Mel 과정에는 Tacotron2를 적용하고, 보코더로는 WaveNet, WaveRNN, WaveGlow를 소개하고 이를 구현하여 성능을 비교 검증한다. 실험 결과, WaveNet은 MOS가 가장 높으며 학습 모델 크기가 수백 MB이고 합성시간이 실시간의 50배 정도라는 결과가 나왔다. WaveRNN은 WaveNet과 유사한 MOS 성능을 보여주며 모델 크기가 수십 MB 단위이고 실시간 처리는 어렵다는 결과가 도출됐다. WaveGlow는 실시간 처리가 가능한 방법이며 모델 크기가 수 GB이고 MOS가 세 방식 중에서 가장 떨어진다는 결과를 보여주었다. 본 논문에서는 이러한 연구 결과로부터 TTS 시스템을 적용하는 분야의 하드웨어 환경에 맞춰 적합한 방식을 선정할 수 있는 참고 기준을 제시한다.

디카르보닐테트라키스 몰리브데늄(0)과 텅스텐(0) 착물들에 대한 합성과 전자적 성질에 관한 연구 (Synthesis and Electronic Properties of Dicarbonyltetrakis(triphenylphosphine) Complexes of Molybdenum(0) and Tungsten(0))

  • 최칠남;김선규
    • 대한화학회지
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    • 제44권3호
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    • pp.194-199
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    • 2000
  • The chemical behavior for Mo(0) and W(0) complexes, [M(CO)$_2$(PPh$_3$)$_4$] (M=Mo and W),has been investigated by UV-vis spectroscopic, magnetic, and electrochemical methods. Three absorption bands are observed in the UV-spectra. The crystal-field-splitti ng energy, spin-pairing energy, and bond strengths were deduced from the spectra. The metal d electrons in both complexes seemed to be delocalized in low-spin state.Metal ligand correlation appeared to strongly depend on bond strengths and diamagnetic properties. In electrochemical processes, both complexes exhibit an irreversible reduction wave.

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통전활성 연소에 의한 TiC와 TiC-Al 경사기능재료 합성 (Synthesis of TiC and TiC-Al Functionally Graded Materials by Electrothermal Combustion (ETC))

  • 송인진
    • 한국분말재료학회지
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    • 제4권4호
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    • pp.291-297
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    • 1997
  • Titanium cabide, TiC-x mole% Al composites, and functionally-graded materials (FGMs) of TiC-x mole% Al were synthesized by an electrothermal combustion (ETC) method. TiC-70 mole% Al composite was not ignited by indirect tungsten coil heating, but can be synthesized by an electrothermal combustion. The velocity of the combustion wave decreased with increasing addition of Al and increased with an increase in the applied electric field. Functionally-graded TiC-Al materials were made from reactant layers with compositions of Ti+C+x moles Al with x ranging from zero to 70 by an electrothermal combustion. In the FGM products a nearly linear change in composition in the graded region was observed in samples with 0$\leq$ x $\leq$ 70 with x being the mole% Al.

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MAXMSP 를 이용한 음장합성기법의 스피커어레이 재생환경 구현 (Wave field synthesis with speaker array controlled by MAXMSP implementation)

  • 박태진;최근우;서정일;강경옥
    • 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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    • 한국방송공학회 2012년도 추계학술대회
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    • pp.60-61
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    • 2012
  • 최근들어 초고화질 방송인 UHDTV 의 오디오 규격으로 다채널 오디오에 대한 관심이 높아지고 있으며, 이를 효과적으로 재생하기 위해 여러 연구기관과 대학에서 음장합성기법(WFS)과 스피커어레이에 관한 연구가 이루어지고 있다. 음장합성기법에 대한 여러가지 알고리즘과 청취조건을 시험할 때, 직관적인 인터페이스와 실시간 상호작용이 가능하다면 실험시간을 단축하고, 효과적인 청취시험을 할 수 있다. 이를 위해서 본 논문에서는 이를 위해서 MAXMSP 외부 오브젝트를 이용하여 음장합성기법으로 음원을 재생하고 스피커 어레이를 제어하는 방법에 대해 소개한다. 본 논문에서 구현한 시스템을 통해서 손쉽게 실시간으로 음장합성시의 오브젝트의 위치 제어하고 멀티채널 음원을 재생할 수 있다.

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Elemental Image Synthesis for Integral Imaging Using Phase-shifting Digital Holography

  • Jeong, Min-Ok;Kim, Nam;Park, Jae-Hyeung
    • Journal of the Optical Society of Korea
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    • 제12권4호
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    • pp.275-280
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    • 2008
  • We propose a method generating elemental images for the integral imaging using 4-step phaseshifting digital holography. Phase shifting digital holography is a way recording the digital hologram by changing the phase of the reference beam and extracting the complex field of the object beam. Since all 3D information is captured by phase-shifting digital holography, the elemental images for any specifications of the lens array can be generated from single phase-shifting digital holography. In experiment, phase-shifting is achieved by rotating half- and quarter- wave plates and the resultant interference patterns are captured by a $3272{\times}2469$ pixel CCD camera with $27{\mu}m{\times}27{\mu}m$ pixel size.

FPGA를 이용한 유도 전동기의 디지털 전류 제어 시스템 구현 (Implementation of the Digital Current Control System for an Induction Motor Using FPGA)

  • 양오
    • 전자공학회논문지C
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    • 제35C권11호
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    • pp.21-30
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    • 1998
  • 본 논문에서는 FPGA를 이용하여 산업용 구동장치로 널리 사용되고 있는 유도 전동기의 디지털 전류 제어시스템을 구현하였다. 이를 위해 VHDL을 이용하여 FPGA를 설계하였으며 이 FPGA는 PWM 발생부, PWM 보호부, 회전속도 검출부, 프로그램 폭주 방지부, 인터럽트 발생부, 디코더 로직부, 신호 지연 발생부 및 디지털 입·출력부로 각각 구성되어있다. 본 FPGA의 설계시 고속처리의 문제점을 해결하기 위해 클럭전용핀을 활용하였으며 또한 40 MHz에서도 동작할 수 있는 삼각파를 만들기 위해 업다운 카운터와 래치부를 병렬 처리함으로써 고속화하였다. 특히 삼각파와 각종 레지스터를 비교 연산할 때 많은 팬아웃 문제에 따른 게이트 지연(gate delay) 요소를 줄이기 위해 병렬 카운터를 두어 고속화를 실현하였다. 아울러 삼각파의 진폭과 주파수 및 PWM 파형의 데드 타임 등을 소프트웨어적으로 가변 하도록 하였다. 이와 같은 기능들을 FPGA로 구현하기 위하여 퀵로직(Quick Logic)사의 pASIC 2 SpDE와 Synplify-Lite 합성툴을 이용하여 로직을 합성하였다. 또한 Verilog HDL 환경에서 최악의 상황들(worst cases)에 대한 최종 시뮬레이션이 성공적으로 수행되었다. 아울러 구현된 FPGA를 84핀 PLCC 형태의 FPGA로 프로그래밍 한 후 3상 유도전동기의 디지털 전류 제어 시스템에 적용하였다. 이를 위해 DSP(TMS320C31-40 MHz)와 FPGA, A/D 변환기 및 전류 변환기(Hall CT) 등을 이용하여 3상 유도 전동기의 디지털 전류 제어 시스템을 구성하였으며, 디지털 전류 제어의 효용성을 실험을 통해 확인하였다.

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The Spatial Equalizer$^{(R)}$

  • 김양한;최정우
    • 방송과미디어
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    • 제16권4호
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    • pp.31-45
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    • 2011
  • 사용자가 원하는 3D 사운드 혹은 소리의 공간감을 원하는 대로 재현할 수 있는 오디오 시스템은 오랜 기간 동안 인류가 가지고 싶었던 꿈의 기계였다. 그러나 과연 개인 혹은 사용자가 원하는 3D 사운드라는 것이 무엇이며 어떻게 정의하여야 하는지는 명확하지 않다. 이것은 매우 주관적인 개념일 뿐만 아니라 개인에 따라 다를 수 있으며, 그 평가에 대한 객관적인 방법 또한 존재하지 않는다. 관련된 연구를 살펴보면, 원하는 소리의 파동 전파 자체를 시공간 상에서 물리적으로 재현하는 WFS(Wave Field Synthesis)나 Ambisonics, 또는 머리전달함수(HRTF: Head Related Transfer Function)를 기반으로 한 많은 연구들이 있다. 이렇게 재현된 음장(sound field)을 보면 이들이 인지되고 평가되는 등의 객관화를 위하여는 청취 환경에 따라 그 특성이 바뀌고 동일한 환경에서도 청취자에 따라 다르게 인지되는 근본적인 문제점을 가지고 있다. 음장 재현 방법의 이러한 근본적인 문제는 놀랍게도 과거의 스테레오 시스템에서 볼 수 있는 밸런스 노브(balance knob)로부터 그 해결의 실마리를 찾을 수 있다. 밸런스 노브는 보편적인 최적의 소리를 찾는 대신에 청취자가 원하는 음향 효과를 얻을 때까지 직접적으로 소리를 청취하고, 스스로 조절하여 평가할 수 있는 매개체의 역할을 수행한다. 만일 밸런스 노브와 같이 청취자가 원하는 3D 사운드를 스스로 평가하고 조절하기 위한 방법을 마련할 수 있다면? 즉, 청취자가 시공간적으로 원하는 3D 사운드를 실시간으로 청취하고 변화시킬 수 있는 인터페이스를 구현할 수 있다면? 과연 그러한 것이 어떻게 가능할 수 있는지 체계적인 검토가 이루어질 수 있다면 매우 좋을 것이다. 본 고는 이러한 것을 가능케 할 수 있는 즉, 청취자가 자유 자재로 원하는 음장을 형성할 수 있는 렌더링 기법 및 즉각적인 피드백이 가능한 인터페이스를 소개하고 있다. 인터페이스는 현재까지 오디오 시스템에서 주로 사용되는 주파수 이퀄라이져(frequency equalizer)와 매우 유사한 특징이 있다. 이러한 점을 감안하여 "Spatial Equalizer$^{(R)}$"라는 이름을 붙여 보았다. Spatial Equalizer$^{(R)}$는 공간 상에 하나의 점 또는 다수의 점으로 표시되는 가상 음원을 사용자가 조종하여 원 소리의 공간감을 제어할 수 있도록 구성되어 있다. 공간 상에 다수의 점 음원들의 위치를 변화시키거나 크기를 변화시킴으로써 청취자가 원하는 공간감을 구현할 수 있도록 하고 있다. 중요한 것은 종전의 이퀄라이져와 같이 Spatial Equalizer$^{(R)}$에 의해 형성되는 음장이 어떤 객관적인 척도에 의해서 평가되는 대신 사용자에 의해 직접 주관적으로 평가되고, 선택된다는 점이다.

스펙트럴 포물선 방정식 법을 이용한 수중음파 전달해석 (Analysis of Acoustic Propagation using Spectral Parabolic Equation Method)

  • 김국현;성우제
    • 한국음향학회지
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    • 제15권2호
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    • pp.72-78
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    • 1996
  • 본 논문에서는 2차원 양방향 포물선 방정식 법과 푸리에 변환을 이용하여 3차원 굴절현상 및 3차원 후방 산란파를 포함하는 $2\frac12$차원 문제를 푸는 방법에 대해 다루었다. 여기서 $2\frac12$ 차원 문제란 2차원적 해양환경 하에 3차원적 음원이 존재할 경우를 의미한다. 2차원 양방향 포물선 방정식법은 수치기법으로 깊이 방향과 수평거리 방향에 대해 각각 Galerkin법과 Crank-Nicolson법을 사용하며 수직 불연속 경계면에 의한 후방 산란파를 포함한 수평거리 의존 문제에 대해 유용한 해를 제공한다. 2차원 해양환경에서는 파수 k가 종 또는 횡 수평거리 방향과 깊이 방향에 대한 함수이므로 3차원 Helmholtz방정식 법을 이용해 스펙트럴 해를 구하여 다시 푸리에 역변환하면 최종 해를 구할 수 있다. 본 연구방법의 정확성을 시험하기 위해서 계단형 해저면을 갖는 간단한 해양환경에서 계산을 수행해 보았으며 대한해협의 특정지역에서의 3차원적 음파전달 특성을 살펴보았다.

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