• 한국측량학회지
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• 제28권4호
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• pp.403-411
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• 2010

This research demonstrates a 3D virtual visualization of urban environment and video fusion for effective damage prevention and surveillance system using open standard. We present the visualization and interaction simulation method to increase the situational awareness and optimize the realization of environmental monitoring through the CCTV video and 3D virtual environment. New camera prototype was designed based on the camera frustum view model to project recorded video prospectively onto the virtual 3D environment. The demonstration was developed by the X3D, which is royalty-free open standard and run-time architecture, and it offers abilities to represent, control and share 3D spatial information via the internet browsers.

• 국제학술발표논문집
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• The 8th International Conference on Construction Engineering and Project Management
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• pp.137-145
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• 2020

Providing safety training to construction workers is essential to reduce safety accidents at the construction site. With the prosperity of visualization technologies, Immersive Virtual Reality (IVR) has been adopted for construction safety training by providing interactive learning experiences in a virtual environment. Previous research efforts on IVR-based training have found that the level of fidelity of interaction between real and virtual worlds is one of the important factors contributing to the sense of presence that would affect training performance. Various interactive devices that link activities between real and virtual worlds have been applied in IVR-based training, ranging from existing computer input devices (e.g., keyboard, mouse, joystick, etc.) to specially designed devices such as high-end VR simulators. However, the need for high-fidelity interactive devices may hinder the applicability of IVR-based training as they would be more expensive than IVR headsets. In this regard, this study aims to understand the impact of the level of fidelity of interactive devices in the sense of presence in a virtual environment and the training performance during IVR-based forklift safety training. We conducted a comparative study by recruiting sixty participants, splitting them into two groups, and then providing different interactive devices such as a keyboard for a low fidelity group and a steering wheel and pedals for a high-fidelity group. The results showed that there was no significant difference between the two groups in terms of the sense of presence and task performance. These results indicate that the use of low-fidelity interactive devices would be acceptable for IVR-based safety training as safety training focuses on delivering safety knowledge, and thus would be different from skill transferring training that may need more realistic interaction between real and virtual worlds.

• Journal of Computing Science and Engineering
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• 제4권4호
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• pp.368-387
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• 2010

We propose a novel method for the registration of 3D CT scans to 2D endoscopic images during the image-guided medialization laryngoplasty. This study aims to allow the surgeon to find the precise configuration of the implant and place it into the desired location by employing accurate registration methods of the 3D CT data to intra-operative patient and interactive visualization tools for the registered images. In this study, the proposed registration methods enable the surgeon to compare the outcome of the procedure to the pre-planned shape by matching the vocal folds in the CT rendered images to the endoscopic images. The 3D image fusion provides an interactive and intuitive guidance for surgeon by visualizing a combined and correlated relationship of the multiple imaging modalities. The 3D Magic Lens helps to effectively visualize laryngeal anatomical structures by applying different transparencies and transfer functions to the region of interest. The preliminary results of the study demonstrated that the proposed method can be readily extended for image-guided surgery of real patients.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제16권11호
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• pp.67-76
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• 2011

본 논문은 삼차원 볼륨 영상으로부터 컨투어 트리를 이용하여 볼륨 영상의 구조를 보여주고 등위면과 그 요소들을 대화형으로 선택하고 시각화하여 영상의 깊은 이해를 돕는 새로운 기법과 프로그램의 개발에 관하여 기술한다. 이 기법의 특징은 컨투어 트리를 사용자가 이해하기 쉽게 2차원 평면상에 배치하는 새로운 알고리즘과, GPU의 병렬구조를 활용하여 등위면 요소를 효율적으로 추출할 수 있도록 하는 알고리즘을 제시한 데 있다. 이러한 알고리즘의 구현을 통해 본 연구진이 개발한 프로그램은 컨투어 트리를 이용하여 등위면 요소를 추출하는 대화형 사용자 인터페이스와 기존의 등위면 및 볼륨 렌더링이 융합된 시각화를 가능하게 해주는 특징이 있다. 본 논문에서 제안하는 기법의 우수성을 검증하기 위하여, 제안된 알고리즘을 삼차원 생의학 영상에 적용하여 그 성능을 측정해 보았다. 그 결과 제안된 컨투어 트리 배치 기법에 기반한 사용자 인터페이스를 이용하여 주어진 영상의 관심 영역인 폴리펩타이드 체인과 뇌실 그리고 대퇴골을 나타내는 등위면 요소를 각각 대화형으로 선택하고 이를 기존 방법에 비교하여 3배~4배이상 빠른 속도로 계산할 수 있었다.

• 지능정보연구
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• 제20권2호
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• pp.39-58
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• 2014

빅데이터의 중요성에 대한 인식이 확산되고, 관련한 기술이 발전됨에 따라, 최근에는 빅데이터의 처리와 분석의 결과를 어떻게 시각화할 것인지가 매우 관심 받는 주제로 부각되고 있다. 이는 분석된 결과를 보다 명확하고 효과적으로 전달하는 데에 있어서 데이터의 시각화가 매우 효과적인 방법이기 때문이다. 시각화는 분석 시스템과 사용자가 소통하기 위한 하나의 그래픽 사용자 인터페이스(GUI)를 담당하는 역할을 한다. 통상적으로 이러한 GUI 부분은 데이터의 처리나 분석의 결과와 독립될 수록 시스템의 개발과 유지보수가 용이하며, MVC(Model-View-Controller)와 같은 디자인 패턴의 적용을 통해 GUI와 데이터 처리 및 관리 부분 간의 결합도를 최소화하는 것이 중요하다. 한편 빅데이터는 크게 정형 데이터와 비정형 데이터로 구분할 수 있는데 정형 데이터는 시각화가 상대적으로 용이한 반면, 비정형 데이터는 시각화를 구현하기가 복잡하고 다양하다. 그럼에도 불구하고 비정형 데이터에 대한 분석과 활용이 점점 더 확산됨에 따라, 기존의 전통적인 정형 데이터를 위한 시각화 도구들의 한계를 벗어나기 위해 각각의 시스템들의 목적에 따라 고유의 방식으로 시각화 시스템이 구축되는 현실에 직면해 있다. 더욱이나 현재 비정형 데이터 분석의 대상 중 대부분을 차지하고 있는 텍스트 데이터의 경우 언어 분석, 텍스트 마이닝, 소셜 네트워크 분석 등 적용 기술이 매우 다양하여 하나의 시스템에 적용된 시각화 기술을 다른 시스템에 적용하는 것이 용이하지 않다. 이는 현재의 텍스트 분석 결과에 대한 정보 모델이 서로 다른 시스템에 적용될 수 있도록 설계되지 못하는 경우가 많기 때문이다. 본 연구에서는 이러한 문제를 해결하기 위하여 다양한 텍스트 데이터 분석 사례와 시각화 사례들의 공통적 구성 요소들을 식별하여 표준화된 정보 모델인 텍스트 데이터 시각화 모델을 제시하고, 이를 통해 시각화의 GUI 부분과 연결할 수 있는 시스템 모델로서의 시각화 프레임워크인 TexVizu를 제안하고자 한다.

• 인터넷정보학회논문지
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• 제23권5호
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• pp.135-143
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• 2022

지난 2020년부터 세계는 COVID-19 확산으로 인해 사회적 거리두기와 재택근무를 시행함에 따라 인터넷을 활용한 비디오 및 음성 관련 콘텐츠 서비스와 클라우드 컴퓨팅 활성화로 인터넷에 대한 의존도가 늘어나면서 라우팅 프로토콜 기반 실시간 스트리밍 세션이 증가하고 있다. BGP는 가장 많이 사용되는 라우팅 프로토콜로써 보안성을 향상시키기 위해 많은 연구들이 지속되고 있으나 분석의 실시간성과 알고리즘의 오탐을 판단하기 위한 시각적 분석이 부족하다. 본 논문은 정상 및 이상으로 분류된 BGP 데이터를 수집 및 전처리 후 통계적 기법과 Rule-based 기법을 융합한 이상징후 감지 알고리즘을 활용하여 실 데이터 기반으로 분석한다. 더불어 지도 및 Sankey Chart 기반 시각화 기법으로 알고리즘의 분석 결과와 직관적인 시각화 방안으로 인터랙티브한 시공간 분석 방안을 제시한다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제16권8호
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• pp.2831-2845
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• 2022

Compared to the significant approach of project-based learning research, a data-driven design project-based learning has not reached a meaningful consensus regarding the most valid and reliable method for assessing design creativity. This article proposes an advanced information data-interactive learning system for creative design using a service design process that combines a design thinking. We propose a service framework to improve the convergence design process between students and advanced information data analysis, allowing students to participate actively in the data visualization and research using patent data. Solving a design problem by discovery and interpretation process, the Advanced information-interactive learning framework allows the students to verify the creative idea values or to ideate new factors and the associated various feasible solutions. The student can perform the patent data according to a business intelligence platform. Most of the new ideas for solving design projects are evaluated through complete patent data analysis and visualization in the beginning of the service design process. In this article, we propose to adapt advanced information data to educate the service design process, allowing the students to evaluate their own idea and define the problems iteratively until satisfaction. Quantitative evaluation results have shown that the advanced information data-driven learning system approach can improve the design project - based learning results in terms of design creativity. Our findings can contribute to data-driven project-based learning for advanced information data that play a crucial role in convergence design in related standards and other smart educational fields that are linked.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제13권2호
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• pp.512-521
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• 2013

본 논문에서는 정보 서비스 기획 단계에서 시맨틱 기반으로 NDSL+NTIS 데이터베이스를 융 복합하여 국가R&D정보 내비게이션 서비스를 개발하기 위한 사용자 니즈 분석과 정보 시각화에 대해 알아본다. 사용자 니즈를 조사 분석하기 위해 산 학 연 연구자 중심으로 30명의 설문과 12명의 현장 인터뷰를 통해 여러 R&D 정보 서비스로부터 개선 방안을 마련하였다. 또한 새로운 정보 시각화 서비스를 설계하기 위해 대화형 내비게이션 타입의 국가R&D 정보 시각화 서비스를 제안하고 사용자 니즈 분석에 따라 페르소나와 화면 프로토타입을 작성하였다. 본 논문에서는 345,411건의 학술 논문과 620,55건의 공저자, 49,958건의 연구보고서를 NDSL에서 가져오고 187,466건의 국가R&D 과제를 NTIS에서 가져와서 융합하는 국가 R&D정보 융 복합 아키텍처를 설계하였다. 향후 본 논문에서 제안한 국가R&D정보 융 복합 아키텍처가 R&D 정보 융 복합의 선도 모델 및 표준이 되고 대화형 내비게이션 타입의 정보시각화 서비스가 사용성을 크게 향상시키기를 기대한다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제19권7호
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• pp.1630-1638
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• 2015

본 논문은 SPH에 의한 토사 유체 유동 시뮬레이션 결과를 GPU 병렬처리를 통해 사실적이고 인터랙티브가 가능한 실시간 가시화 방법을 제안한다. 특히, 본 논문에서는 스크린 공간 메쉬기법의 GPU 가속화를 통해 토사 재해 시뮬레이션에 적용 가능한 가시화 방법을 실험을 통해 검증하고 그 타당성을 논하고자 한다. 본 논문의 기법은 시행착오를 통해 축적된 경험에 근거하여 예측하던 기본 방식의 한계를 극복할 수 있게 한다. 실시간 시뮬레이션을 통해 상호작용적 방식으로 모델을 관찰할 수 있게 하며, 효율적인 데이터 동화(Data Assimilation)를 가능하게 하여 시뮬레이션의 정확도를 효율적인 방법으로 대폭 개선할 수 있을 것이다.

• Current Optics and Photonics
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• 제5권6호
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• pp.699-710
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• 2021

In this study, we propose a biomimetic optical structure design methodology for investigating micro-optical mechanisms associated with the compound eyes of insects. With these compound eyes, insects can respond fast while maintaining a wide field of view. Also, considerable research attention has been focused on the insect compound eyes to utilize these benefits. However, their nano micro-structures are complex and challenging to demonstrate in real applications. An effectively integrated design methodology is required considering the manufacturing difficulty. We show that photorealistic ray-traced visualization is an effective method for designing the biomimetic of a micro-compound eye of an insect. We analyze the image formation mechanism and create a three-dimensional computer-aided design model. Then, a ray-trace visualization is applied to observe the optical image formation. Finally, the segmented images are stitched together to generate an image with a wide-angle; the image is assessed for quality. The high structural similarity index (SSIM) value (approximately 0.84 to 0.89) of the stitched image proves that the proposed MATLAB-based image stitching algorithm performs effectively and comparably to the commercial software. The results may be employed for the understanding, researching, and design of advanced optical systems based on biological eyes and for other industrial applications.