• 제목/요약/키워드: computer-based simulation

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View-Dependent Adaptive Animation of Liquids

  • Kim, Jang-Hee;Ihm, In-Sung;Cha, Deuk-Hyun
    • ETRI Journal
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    • 제28권6호
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    • pp.697-708
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    • 2006
  • Various adaptive mesh refinement techniques are often employed in numerical simulations for increasing spatial and temporal resolution beyond the limits imposed by available CPU time and memory space. Recently, an octree-based adaptive mesh structure was successfully used in fluid animation to place more grid cells efficiently in visually interesting regions of fluids. In an attempt to optimize the use of computational resources further in fluid animation, this paper extends this adaptive technique by modifying the mesh refinement scheme so that the camera's viewing properties are dynamically exploited during the simulation. Based on a simple adaptive mesh structure, we show that the new meshing strategy can save a substantial amount of computation time and memory space by using a view-dependent adaptive approach. The experimental results reveal that the proposed technique provides a good compromise between the computational effort and the simulation's fidelity, and may be used quite effectively in 3D animation production.

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OMG DDS 미들웨어를 이용한 FMI기반 실시간 CPS 분산 시뮬레이션 프레임워크 (FMI based Real-time CPS Distributed Simulation Framework using OMG DDS middleware)

  • 홍석준;조인휘;김원태
    • 전기전자학회논문지
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    • 제22권1호
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    • pp.6-13
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    • 2018
  • 고신뢰 CPS 개발을 위해서는 M&S는 매우 중요하다. 각각의 CPS 시스템의 다른 부분을 모델링하기 위해 각각의 다른 시뮬레이션 프로그램들을 사용하기 때문에 어떤 CPS 전체 시스템을 하나의 시뮬레이션 툴에서 모델링하기는 쉽지 않다. FMI는 다른 시뮬레이션 툴들 간에 M&S를 위한 표준이다. 또한, DDS는 대규모의 실시간 데이터 전송에 적합한 통신 미들웨어이다. 따라서 이 논문에서는 DDS를 이용하는 FMI기반의 CPS 실시간 분산 시뮬레이션 프레임워크를 제안한다. 제안하는 프레임워크의 성능 평가를 위해서 IEEE HLA/RTI와 OMG DDS 미들웨어를 사용해서 분산 시뮬레이션을 수행하고 전체 시뮬레이션 수행 시간을 측정하고 비교해보았다. 성능 평가 결과를 통해서 DDS를 사용하는 시뮬레이션 수행 속도가 HLA/RTI를 사용하는 것에 비해 최소 1.14배 이상 빠른 것을 확인할 수 있었다.

차량 시뮬레이션과 경로 라이브러리에 기반한 차량 애니메이션 저작도구 (Vehicle Animation Making Tools based on Simulation and Trajectory Library)

  • 정진욱;강다은;권태수
    • 한국컴퓨터그래픽스학회논문지
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    • 제23권5호
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    • pp.57-66
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    • 2017
  • 본 연구는 물리 기반의 자동차 애니에이션 기술을 연구하였으며, 일반인도 손쉽게 차량 애니에이션을 제작할 수 있도록 직관적인 저작도구를 제안하였다. 사용자가 직접 차량의 이동 경로 및 속도를 지정하면, 이동 경로의 방향적 특성에 기반한 시뮬레이션 구간 분할과 피드백 기반 주행 경로 탐색 기법을 통해 기존 연구보다 빠르고 정확한 주행 시뮬레이션을 수행하도록 하였다. 결과적으로 차선 변경 및 추월을 포함한 단순 주행 애니메이션뿐만 아니라 기존 관련 연구에는 없었던 차량 충돌 애니메이션 또한 제작할 수 있다. 아울러 차체 모델을 실제 차량과 유사하게 설계하였기 때문에, 제동 시 차량이 미세하게 혼들리는 현상이나 추돌 시 차량이 찌그러지는 현상 등 실제에 가까운 차량의 웅직임을 묘사할 수 있다.

Optimization of Material Properties for Coherent Behavior across Multi-resolution Cloth Models

  • Sung, Nak-Jun;Transue, Shane;Kim, Minsang;Choi, Yoo-Joo;Choi, Min-Hyung;Hong, Min
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제12권8호
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    • pp.4072-4089
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    • 2018
  • This paper introduces a scheme for optimizing the material properties of mass-spring systems of different resolutions to provide coherent behavior for reduced level-of-detail in MSS(Mass-Spring System) meshes. The global optimal material coefficients are derived to match the behavior of provided reference mesh. The proposed method also gives us insight into levels of reduction that we can achieve in the systematic behavioral coherency among the different resolution of MSS meshes. We obtain visually acceptable coherent behaviors for cloth models based on our proposed error metric and identify that this method can significantly reduce the resolution levels of simulated objects. In addition, we have confirmed coherent behaviors with different resolutions through various experimental validation tests. We analyzed spring force estimations through triangular Barycentric coordinates based from the reference MSS that uses a Gaussian kernel based distribution. Experimental results show that the displacement difference ratio of the node positions is less than 10% even if the number of nodes of $MSS^{sim}$ decreases by more than 50% compared with $MSS^{ref}$. Therefore, we believe that it can be applied to various fields that are requiring the real-time simulation technology such as VR, AR, surgical simulation, mobile game, and numerous other application domains.

사운드 렌더링에 적합한 캐시 성능 측정을 위한 캐시 시뮬레이션 (Cache simulation for measuring cache performance suitable for sound rendering)

  • 주예종;홍덕기;정우남;박우찬
    • 한국컴퓨터그래픽스학회논문지
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    • 제23권3호
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    • pp.123-133
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    • 2017
  • 캐시의 성능은 하드웨어 시스템에서 중요한 요인이다. 본 논문은 사운드 렌더링에 적합한 캐시 성능을 분석하기 위해 캐시 시뮬레이션을 진행한다. 또한 본 논문은 기하학적 방법(Geometric method)에서 사용하는 광선 추적(Ray tracing) 기반의 하드웨어 모델들과 캐시 성능을 향상시키기 위한 연구들을 소개한다. 캐시 시뮬레이션은 캐시 크기, 웨이, 블록에 대한 조건들에 대해 다양하게 진행된다. 다양한 시뮬레이션은 캐시 히트율에 영향을 미치는 요인을 찾을 수 있다. 본 논문은 캐시 시뮬레이션 결과와 실제 하드웨어 성능을 비교하여 사운드 렌더링에 적합한 캐시 성능을 분석한다.

가상군(Computer-Generated Forces)의 자율지능화 방안 연구 (A Study for Autonomous Intelligence of Computer-Generated Forces)

  • 한창희;조준호;이성기
    • 한국시뮬레이션학회논문지
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    • 제20권1호
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    • pp.69-77
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    • 2011
  • 최근 군은 과거 냉전시대와 다른 상황에 능동적으로 대처하고 비용 대비 훈련의 효과를 극대화하기 위한 방안으로 모델링 시뮬레이션 기법에 많은 관심을 보이고 있다. 이 모델링 시뮬레이션을 이용한 훈련이 효과적이기 위해서는 좀 더 사실적인 전장 환경과 전투상황을 모의해야 하는데, 최근에 이를 위해서 컴퓨터상에서 인간 행위와 부대의 집단논리를 표현하는 CGF(Computer Generated Forces)에 대한 기술 개발이 주목받고 있다. 인간 행위를 모델링하는 CGF는 자동화된 병력을 모의함으로써 적군을 모의하거나 미래 전투실험, 새로운 전투개념 개발 등 중요하면서도 다양한 역할을 수행 할 수 있다. 이번 연구에서는 CGF 가상군인의 자율지능화의 방안을 고찰해보고자 한다. 군사시뮬레이션상의 가상군인의 자율지능화의 첫걸음인 과업행위 목록의 적용을 과업행위의 기본요소인 METT+T를 기반으로 그 적용과정을 설명한다. 또한 군사모의 논리는 참 진의 이진값 표현이 외에도 '보유 무기가 충분하면 급속 공격을 빠르게 하라'와 같은 모의 규칙상에서는 군사 전문가에 의해서 결정될 수밖에 없는 '충분하다', '빠르다'와 같은 퍼지 팩트가 존재한다. 이러한 주관성이 가미된 많은 군사모의 논리를 완벽히 표현하기 위해서는 퍼지 추론을 이용하는 것이 효과적인데, 이를 이번 소부대 전투 시뮬레이션에 적용하여 보다 사실적인 모의가 가능하도록 하였다.

연기 파티클에 대한 포톤 매핑 기반의 렌더링 기법 (Photon Mapping-Based Rendering Technique for Smoke Particles)

  • 송기동;임인성
    • 한국컴퓨터그래픽스학회논문지
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    • 제14권4호
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    • pp.7-18
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    • 2008
  • 연기와 같은 유체의 모습을 영화나 애니메이션에서의 특수 효과에 활용하기 위해는 연기를 사실적으로 모델링하는 과정과 모델링 된 연기 내부에서의 빛의 흐름이 잘 반영된 렌더링 과정이 필요하다. 컴퓨터 그래픽스 분야에서는 연기 모델링의 사실성을 살리기 위해 물리 기반의 유체 시뮬레이션 기법을 많이 차용하고 있는데, 그동안 시뮬레이션 기법으로 주로 연구되어 온, 격자 기반의 Euler 방법과는 근본적으로 다른, 파티클 기반의 Lagrange 방법이 시뮬레이션 단계에서 얻을 수 있는 장점 때문에 최근 관심이 높아지고 있다. 연기 렌더링은 연기 모델링 방법에 종속적일 수밖에 없으므로, 결과적으로 격자 기반의 시뮬레이션 결과에 대한 렌더링 방법은 많이 연구되고 있는 데 비해, 파티클 형태로 산출된 연기 데이터에 대하여 사실적인 영상을 생성해주는 랜더링 기술에 대한 연구는 아직 부족한 상황이다. 이에, 본 논문에서는 Lagrange 기법을 적용하여 생성한 파티클 집합 형태의 연기 시뮬레이션 데이터를 사실적으로 렌더링하기 위해, 전역 조영을 위한 최신 랜더링 기술인 포톤 매핑 기법을 파티클 데이터에 맞게 변형 및 확장한 파티클맵 기법을 소개하고, 개선된 파티클템 기법을 제시하여, 기존 연구와의 차이점을 보여준다. 또한 렌더링 과정에서 효율성을 높이기 위해 볼륨 렌더링 방정식의 다중 산란 항을 미리 계산하는 광도맵이라는 방법을 제시한다.

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초기 설계단계에서의 셋 베이스 다목적 설계 최적화(제2보) : 자동차 사이드 도어 임팩트 빔에의 적용 (Set-Based Multi-objective Design Optimization at the Early Phase of Design (The Second Report) : Application to Automotive Side-Door Impact Beams)

  • 남윤의
    • 산업경영시스템학회지
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    • 제34권3호
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    • pp.8-15
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    • 2011
  • The computer-based simulation tools are currently used overwhelmingly to simulate the performance of automotive designs. Then, the search for an optimal solution that satisfies a number of performance requirements usually involves numerous iterations among several simulation tools. Therefore, meta-modeling techniques are becoming widely used to build approximations of computationally expensive computer analysis tools. The set-based approach proposed in the first report of a four-part paper has been a test bed for the innovation of vehicle structure design process in the Structural Design and Fabrication Committee of JSAE(Society of Automotive Engineers of Japan). In the second report, the proposed design approach is illustrated with a side-door impact beam design example using meta-modeling techniques.

SBA(Simulation Based Acquisition)를 위한 통합협업환경 구축에 관한 연구 (A Study on Constructing the Integrated Collaborate Environment for Simulation Based Acquisition)

  • 이승훈;손민우;신동일;신동규
    • 한국정보과학회:학술대회논문집
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    • 한국정보과학회 2008년도 한국컴퓨터종합학술대회논문집 Vol.35 No.1 (B)
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    • pp.101-104
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    • 2008
  • 국방 획득절차를 과학화하기 위해 소요제기에서 연구개발, 시험평가, 운영유지에 이르는 무기체계 획득 전 순기에 걸쳐 M&S 도구를 효과적으로 활용할 수 있도록 하는 SBA 통합협업환경 구축이 필요하다. 그 동안 국내 무기체계 개발 기술은 비약적인 발전을 거듭해 왔다. 하지만 무기체계 획득을 위한 통합지원체계 및 통합협업환경에 대한 연구는 활발히 진행되지 않고 있다. 본 논문은 SBA 통합협업환경 아키텍처를 설계하기 위해 SBA및 M&S의 개념과 SBA 통합협업환경 구성기술들을 알아보고 구성기술들을 조합하여 SBA 통합협업환경 아키텍처를 설계한다.

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