• 한국산학기술학회논문지
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• 제17권3호
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• pp.190-196
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• 2016

본 논문은 행사나 전시장 또는 길거리 공연이 가능한 휴머노이드(Humanoid) 로봇 공연 시스템을 제안한다. 본 공연 시스템의 공연 장치들은 모듈 구조로 이동이 쉽고 모듈별 독립 또는 협연이 가능하다. 로봇 공연 시스템은 개선 및 개작이 쉽도록 오픈 소스 기반의 하드웨어 및 소프트웨어로 개발한다. 로봇 공연 시스템에서 로봇, 디스플레이, 오디오, 비디오 및 개별 공연 장치를 제어하는 공연 제어 프로그램은 오픈 소스 언어인 프로세싱(Processing)으로 작성되며 로봇을 이용한 연주 장치와 무대 장치는 오픈 소스 하드웨어인 아두이노(Arduino)를 기반으로 제작된다. 로봇 공연 컨텐츠는 장면별로 이미지, 오디오, 컴퓨터 그래픽 및 비디오 영상 등으로 구성되며 이들을 실행하고 제어하는 로봇 공연 프로그램은 장면별로 로봇 및 공연 장치들과 동기화를 위해 통신한다. 또한 공연에서 주제 표현이 필요한 공연 소품은 3D 모델링 후 3D 프린팅으로 제작한다. 본 로봇 공연 시스템의 컨텐츠는 할로윈 축제를 주제로 구성하며 할로윈 날 전후로 전시장 또는 경연장과 같은 공공장소에서 공연된다.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2007년도 춘계학술대회A
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• pp.372-377
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• 2007

For more than 2,500 years, surgical teaching has been based on the so called "see one, do one, teach one" paradigm, in which the surgical trainee learns by operating on patients under close supervision of peers and superiors. However, higher demands on the quality of patient care and rising malpractice costs have made it increasingly risky to train on patients. Minimally invasive surgery, in particular, has made it more difficult for an instructor to demonstrate the required manual skills. It has been recognized that, similar to flight simulators for pilots, virtual reality (VR) based surgical simulators promise a safer and more comprehensive way to train manual skills of medical personnel in general and surgeons in particular. One of the major challenges in the development of VR-based surgical trainers is the real-time and realistic simulation of interactions between surgical instruments and biological tissues. It involves multi-disciplinary research areas including soft tissue mechanical behavior, tool-tissue contact mechanics, computer haptics, computer graphics and robotics integrated into VR-based training systems. The research described in this paper addresses the problem of characterizing soft tissue properties for medical virtual environments. A system to measure in vivo mechanical properties of soft tissues was designed, and eleven sets of animal experiments were performed to measure in vivo and in vitro biomechanical properties of porcine intra-abdominal organs. Viscoelastic tissue parameters were then extracted by matching finite element model predictions with the empirical data. Finally, the tissue parameters were combined with geometric organ models segmented from the Visible Human Dataset and integrated into a minimally invasive surgical simulation system consisting of haptic interface devices and a graphic display.

• 한국콘텐츠학회:학술대회논문집
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• 한국콘텐츠학회 2006년도 춘계 종합학술대회 논문집
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• pp.279-284
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• 2006

미디어의 발달로 표현의 영역이 넓어진 영화 예술분야도 급속도로 성장해 왔다. 최근 한국 영화에서도 특수 효과(SFX)의 하나인 컴퓨터 그래픽스(CG)를 이용한 디지털 영화에 관심과 인력이 형성되고 있다. 본 논문에서는 형태가 갖는 게슈탈트 이론에 근거하여 한국 영화에서 3D 애니메이션이 삽입되어 2005년 최고의 흥행을 이루었던 <웰컴투 동막골>을 중심으로 그 조형성을 고찰하였다. 그 결과, 3D 애니메이션을 영화에 삽입함으로써 제작자의 의도에 따라 실사에서 느낄 수 없는 환영성이나 가상적인 세계를 이끌어 갈 수도 있으며 이는 촬영상의 공간의 제약을 받지 않는 자유로운 공간성이 적용되었음을 확인하였다. 또한, 지각의 대상에 전체성을 부여하며 완결을 필요로 하는 게슈탈트 이론에 의해 부분적인 애니메이션의 설정일지라도 영화의 의미를 파악하고 이해할 수 있는 역할을 할 수 있다는 것을 알 수 있었다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제25권5호
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• pp.788-796
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• 2001

VR(Virtual reality) technologies have given engineers the ability to design, test, and evaluate engineering systems in a virtual environment. The virtual plant is the highlight of the application of the VR technology to plant engineering. Plant design, maintenance, control, management, operation are integrated in the virtual plant. The VR monitoring system including the concept of the virtual plant is developed to replace a current control room that has number of gages and warning lamps in two-dimensional panels which shows the operating status of a plant. The operating status of the plant is displayed in the VR monitoring system through the realistic computer graphics. Sophisticated, realistic and prompt control becomes possible. The VR monitoring system consists of advanced visualization, walk-through simulation and navigation. In the virtual environment, a user can navigate and interact with each component of a plant. In addition, the user can access the information by just clicking interesting component. The VR monitoring system is operated with various modules, such as (1) virtual plant constructed with Graphic Management System (GMS), (2) Touch & Tell System, and (3) Equipment DB System of Part. In order to confirm the usefulness of the VR monitoring system, a pilot gas plant which is currently being used for plant operator training is taken as application. The end of the paper gives an outlook on the future work and a brief conclusion.

• 한국게임학회 논문지
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• 제7권2호
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• pp.11-20
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• 2007

본 논문에서는 큰 변형이 일어나는 얇은 쉘을 실시간에 시뮬레이션하는 기법을 제안한다. 쉘이란 나뭇잎이나 종이와 같이 이차원 구조라 할 수 있는 얇은 물체이다. 얇은 쉘의 시각적으로 사실적인 애니메이션을 실시간에 생성하는 것은 컴퓨터 그래픽스 분야에서 오랫동안 주요한 도전 과제였다. 본 논문에서는 연속체 역학에 있어서 가장 복잡한 쉘 이론에 의존하는 대신 Grinspun 등이 제안한 이산 쉘 에너지 함수를 채용하고, 지배방정식의 실시간 적분을 위해서는 쉘 구조를 위한 모달 와핑 기법을 개발한다. 이와 같은 새로운 시뮬레이션 기법은 삼차원 솔리드를 위해 개발된 종전의 모달 와핑 기법을 확장한 것이다. 본 논문에서 제안한 방법은 매우 많은 정점으로 이루어진 메쉬 구조의 큰 휨과 큰 꼬임 변형도 실시간에 사실적으로 생성할 수 있다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2010년도 춘계학술대회
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• pp.378-382
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• 2010

승마, 사격, 골프 등 운동경기에서 현장 화면을 구성하는 배경 그래픽은 경기의 승패를 좌우하는 중요한 요소이다. 하지만 이들 경기는 현장에서 직접 해야 하는 한계성이 있으며, 운동경기의 게임이나 simulation에서는 실시간 운용인 이유로 배경의 사실감 표현이 떨어진다. 본 논문에서는 이 한계성 극복을 위해서 경기 현장에서의 사진을 3d graphic으로 변환하여 모델링 한다. z-depth를 이용한 원근감을 표현하기 위한 특수 기법을 분석 연구하여 운동경기의 VR(virtual reality) simulation 배경 개발에 관한 연구를 한다. 본 연구를 통하여 현장감 있는 운동 경기 VR 배경을 구현 하여 스포츠 과학과 디자인학 발전에 기여하게 될 것이다.

• 정보처리학회논문지B
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• 제17B권3호
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• pp.183-188
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• 2010

본 연구에서는 여러 이미지를 이용하여 사실적인 3차원 장면의 모델을 얻는 방법이 구현되었다. 이미지는 파라메터를 모르는 카메라를 이용하여 여러 위치에서 획득한 것을 사용하였다. 먼저 특징점 추출 및 추적 방법을 사용하여 모든 이미지에 대한 대응점들을 구하고 이 점들을 사용하여 사영복원을 구한다. 그 다음 사영 복원된 값에 여러 제약조건을 사용하여 유클리디언 복원을 하면 특징점들의 3차원 좌표값이 계산된다. 이 좌표값을 이용하여 삼각형 메쉬를 구한 후 이 면에 텍스처 맵핑을 하면 사실적인 복원이 완성된다. 전체 시스템은 C++언어로 구현하였으며, 사용자 인터페이스는 Qt 라이브러리로, 텍스처 맵핑과 모델 가시화 부분은 OpenGL 그래픽스 라이브러리로 구현하였다. 구현된 시스템의 효용성을 보이기 위해 모의 데이터와 실제 이미지 데이터를 이용하여 실험한 결과를 포함하였으며 만족할 만한 복원 결과를 얻을 수 있었다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제26권5호
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• pp.31-38
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• 2021

본 연구는 기술수용모델을 기반으로 VR 앱에 대한 사용자 경험을 실증분석했다. 빈도분석 결과에 의하면, 인지된 유용성의 경우, 학습적 유용성이 감상적 유용성보다 상대적으로 높게 평가되었으며, 기술적 요인인 그래픽 및 모델링에 대한 품질 개선의 필요성이 제기되었다. 상관관계 분석결과에 따르면, VR 앱의 학습적 유용성은 만족도에 유의미한 향을 미쳤다. 인지된 이용용이성의 경우, 모든 세부 요인이 만족도와 상관관계를 가졌으며, 환경적 요인의 만족도에 대한 영향력이 가장 크게 나타났다. 또한 만족도는 몰입도 및 행동적 이용 사에 긍정적 영향을 미침으로써, 기술수용모델의 VR 앱 평가 도구로써의 적합성이 제시되었다.

• International journal of advanced smart convergence
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• 제10권2호
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• pp.108-122
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• 2021

With the development of 3D graphics software and the speed of computer hardware, it is an era that can be realistically expressed not only in movie visual effects but also in console games. In the production of such realistic 3D models, 3D scans are increasingly used because they can obtain hyper-realistic results with relatively little effort. Among the various 3D scanning methods, photogrammetry can be used only with a camera. Therefore, no additional hardware is required, so its demand is rapidly increasing. Most 3D artists shoot as many images as possible with a video camera, etc., and then calculate using all of those images. Therefore, the photogrammetry method is recognized as a task that requires a lot of memory and long hardware operation. However, research on how to obtain precise results with 3D photogrammetry scans is insufficient, and a large number of photos is being utilized, which leads to increased production time and data capacity and decreased productivity. In this study, point cloud data generated according to changes in the number and resolution of photographic images were produced, and an experiment was conducted to compare them with original data. Then, the precision was measured using the average distance value and standard deviation of each vertex of the point cloud. By comparing and analyzing the difference in the precision of the 3D photogrammetry scans according to the number and resolution of images, this paper presents a direction for obtaining the most precise and effective results to 3D artists.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제54권11호
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• pp.4244-4252
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• 2022

The accuracy of Monte Carlo (MC) simulations in estimating the computed tomography radiation dose is highly dependent on the accuracy of CT scanner model. A system was developed to observe the 3D model intuitively and to calculate the X-ray energy spectrum and the bowtie (BT) filter model more accurately in Monte Carlo N-particle (MCNP). Labview's built-in Open Graphics Library (OpenGL) was used to display basic surfaces, and constructive solid geometry (CSG) method was used to realize Boolean operations. The energy spectrum was calculated by simulating the process of electronic shooting and the BT filter model was accurately modeled based on the calculated shape curve. Physical data from a study was used as an example to illustrate the accuracy of the constructed model. RMSE between the simulation and the measurement results were 0.97% and 0.74% for two filters of different shapes. It can be seen from the comparison results that to obtain an accurate CT scanner model, physical measurements should be taken as the standard. The energy spectrum library should be established based on Monte Carlo simulations with modifiable input files. It is necessary to use the three-segment splicing modeling method to construct the bowtie filter model.