• 방송공학회논문지
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• 제11권4호
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• pp.471-482
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• 2006

본 논문은 깊이맵의 정보 분해(information decomposition)와 적응적 경계 평탄 필터링(adaptive edge smooth filtering)을 이용하여 다시점 영상을 생성하는 방법을 제안한다. 제안한 방법은 깊이맵의 경계 영역에 평탄 필터링을 수행한 후, 깊이맵을 네 가지 종류의 분해 영상, 즉, 규칙 메쉬 영상, 경계 영상, 특징점 영상, 계층의 수 영상으로 변환한다. 그런 다음, 네 가지의 분해 영상에 3차원 메쉬 표현법을 적용하여 3차원 장면을 생성하고, 3차원 공간에서 가상 카메라의 위치를 변경하여 생성한 3차원 장면으로부터 다시점 영상을 추출한다. 실험 결과는 제안한 방법이 rubber-sheet 문제를 최소화하여 다시점 영상을 성공적으로 생성할 수 있었고, 깊이맵의 정보 분해를 통해 실시간으로 3차원 장면을 렌더링할 수 있었음을 보여준다. 또한, 제안한 방법은 기존의 방법과 달리 깊이맵 정보를 보존하기 때문에, 깊이 키잉(depth keying)과 같이 깊이 정보를 이용하는 3차원 응용에 활용할 수 있다.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제14권9호
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• pp.1175-1181
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• 2011

최근 의료 환경에 도입되고 있는 가상 의료 시뮬레이션을 통한 실습 교육은 학습 효과를 최대화한다. 특히 최소 침습적 수술 분야에서 가상 수술 의료 시뮬레이션의 필요성이 매우 증가하고 있다. 최소 침습적 수술 환경에서 많이 발생하는 소작 효과는 단순 출혈 효과로 표현되고 있어 아직까지 현실감이 있는 소작 효과 애니메이션 기술은 제안되지 않고 있다. 본 논문에서는 사실적인 실시간 소작 애니메이션 기법을 제안한 다. 제안 기법은 메쉬의 정점에 대한 칼라 값을 구성하는 각 요소 색상을 개별적으로 변화시키고, sigmoid 함수를 이용한 가중치 부여로 유효 영역 메쉬 내부의 부드러운 색상 변화를 통하여 사실적이고, 자연스러운 소작 효과의 애니메이션이 가능하였다. 또한, 소작 칼라 버퍼를 제안하여 중첩된 소작 효과 애니메이션도 자연스럽게 표현하였다. 본 논문에서 제안한 기법은 가상 수술 의료 시뮬레이션의 현실감, 몰입감을 크게 증진시켜 이러한 시뮬레이션을 사용하는 의사 혹은 의대생들에 대한 교육의 효과를 극대화시킬 수 있다.

• International Journal of CAD/CAM
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• 제5권1호
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• pp.19-27
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• 2005

As three-dimensional range scanners make large point clouds a more common initial representation of real world objects, a need arises for algorithms that can efficiently process point sets. In this paper, we present a method for extracting smooth surfaces from dense point clouds. Given an unorganized set of points in space as input, our algorithm first uses principal component analysis to estimate the surface variation at each point. After defining conditions for determining the geometric compatibility of a point and a surface, we examine the points in order of increasing surface variation to find points whose neighborhoods can be closely approximated by a single surface. These neighborhoods become seed regions for region growing. The region growing step clusters points that are geometrically compatible with the approximating surface and refines the surface as the region grows to obtain the best approximation of the largest number of points. When no more points can be added to a region, the algorithm stores the extracted surface. Our algorithm works quickly with little user interaction and requires a fraction of the memory needed for a standard mesh data structure. To demonstrate its usefulness, we show results on large point clouds acquired from real-world objects.

• 대한기계학회논문집A
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• 제27권5호
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• pp.724-733
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• 2003

Fatigue design rules for welds in the ASME Boiler and Pressure Vessels Code are based on the use of Fatigue Strength Reduction Factors(FSRF) against a code specified fatigue design curve generated from smooth base metal specimens without the presence of welds. Similarly, stress intensification factors that are used in the ASME B3l.1 Piping Code are based on component S-N curves with a reference fatigue strength based on straight pipe girth welds. But the determination of either the FSRF or stress intensification factor requires extensive fatigue testing to take into account the stress concentration effects associated with various types of component geometry, weld configuration and loading conditions. As the fatigue behavior of welded joints is being better understood, it has been generally accepted that the difference in fatigue lives from one type of weld to another is dominated by the difference in stress concentration. However, general finite element procedures are currently not available for effective determination of such stress concentration effects. In this paper, a mesh-insensitive structural stress method is used to re-evaluate the S-N test data, and then more effective method is proposed for pressure vessel and piping fatigue design.

• 한국유체기계학회 논문집
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• 제13권6호
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• pp.51-56
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• 2010

A numerical simulation is carried out to investigate the effect of flow rate variation and performance characteristics of double-suction centrifugal pump. Two types of pump which have different impeller inlet breadth and curvature of the shroud line consist of six blades impeller and shroud ring. Finite-volume method with structured mesh and $k-\omega$ Shear Stress Transport turbulence model was used to guaranty more accurate prediction of turbulent flow in the pump impeller. Total head, power and overall efficiency were calculated to obtain performance characteristics of two types of pump according to the variation of flow rate. From the results, impeller having smooth curve along the shroud line obtained good performance. The lower flow rate, the more circulation region, flow unsteadiness and complicate flow pattern are observed. Complicated internal flow phenomena through impellers such as flow separation, pressure loss, flow unsteadiness and performance are investigated and discussed.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2016년도 추계학술대회 논문집
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• pp.122.1-122.1
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• 2016

관상동맥 경화나 말초 혈관 동맥 경화 등이 발생한 경우 스텐트를 이용한 치료나 혈관 접합술(bypass grafting surgery)에 의한 치료를 하게 된다. 그러나 많은 경우 치료 부위에 발생한 혈관 조직에의 손상으로 인해 재협착(restenosis)이나 폐색(occlusion)이 일어나 환자의 생명을 위협하는 치명적인 결과를 유발하는 경우가 종종 발생한다. 이러한 재협착이나 폐색은 혈관민무니근세포(smooth muscle cells)의 이상성장(abnormal growth) 때문인데, 이를 억제하기 위한 다양한 약물이 개발되어 왔으나 치료 대상 부위에 높은 효율로 2~3 주간의 기간 동안 약물 전달하기가 어려운 실정이다. 최근 혈관접합 부위 (anastomosis site)등에 적용할 수 있는 메쉬나 실린더 형상의 약물전달 디바이스들이 개발되어 왔으나 약물 전달의 효율 등에서 더 개선이 절실히 필요한 실정이다. 본 발표에서는 혈관 외벽에 장착되어 혈관 중간막 (tunica media) 조직으로의 약물 전달 효율을 높이기 위해 마이크로니들(microneedles)을 이용한 디바이스들을 개발하고 약물 전달 성능과 치료효과를 소개하고자 한다. 열인장 공정 (thermal drawing)과 트랜스포 몰딩(transfer molding) 등의 마이크로 니들 제작공정을 설명하고 이를 바탕으로 제작된 커프(cuff) 형 및 유연 메쉬 (flexible mesh) 형의 디바이스 개발 과정을 소개하고자 한다. 특히, 이 디바이스들의 동물실험을 통한 약물 전달 효율의 향상 및 치료 효과의 증대에 대한 논의를 하고자 한다.

• 한국컴퓨터그래픽스학회논문지
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• 제13권1호
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• pp.1-6
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• 2007

곡면은 다각형 메쉬에 비해 간결한 표현을 가지고 부드러운 형상을 표현할 수 있지만, 현재 그래픽스 하드웨어는 곡면 렌더링을 지원하고 있지 않다. 최근의 GPU를 이용하여 프로그래밍 가능한 그래픽스 파이프라인은 기존의 다양한 그래픽스 알고리즘들을 가속화시키는 데 이용될 수 있기 때문에, 이 논문에서는 GPU 하드웨어를 이용하여 블렌딩을 기반으로 생성된 임의의 위상을 가진 곡면을 빠르게 렌더링 하는 방법을 제시한다. 제어 메쉬상에서 샘플링된 매개변수와 지역 곡면을 표현하는 정보들을 그래픽스 파이프라인으로 전달하여, 정점 프로세서에서 이러한 정보들을 가지고 블렌딩된 곡면상의 위치 정보와 노말 벡터를 계산한다. 이러한 방법은 CPU에서 블렌딩 곡면을 계산하는 것보다 훨씬 빠르게 수행된다.

• 전산구조공학
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• 제10권2호
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• pp.179-188
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• 1997

본 논문에서는 평판 구조물의 효율적인 해석을 위한 4절점 평판휨 요소를 개발하였다. 이 요소는 전단변형을 고려하기 위해 Mindlin평판이론에 의하여 유도하였다. 평판휨 문제에서 4절점요소와 같은 저차의 등매개변수 Mindlin평판요소는 전단강성을 실제보다 강하게 평가하기 때문에 얇은 평판에서는 요소의 기능을 발휘하지 못한다. 이러한 문제점을 극복하기 위해 4절점 요소에 5개의 비적합변위모드를 추가함으로써 개선된 결과를 얻을 수 있었으며, 개발된 요소는 유사영에너지모드를 발생시키지 않는다. 아주 얇은 평판에서도 요소의 형상과 무관하게 전단구속현상을 극복하였으며, 예제 해석으로부터 변위의 신속한 수렴성과 단면력의 분포가 양호한 결과를 얻을 수 있었다. 또한 요소형상비가 매우 큰 경우에도 좋은 결과를 얻을 수 있었다.

• Journal of Information Processing Systems
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• 제10권1호
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• pp.23-35
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• 2014

Recently, novel application areas in digital geometry processing, such as simulation, dynamics, and medical surgery simulations, have necessitated the representation of not only the surface data but also the interior volume data of a given 3D object. In this paper, we present an efficient framework for the shape approximations of spherical solid objects based on trivariate B-splines. To do this, we first constructed a smooth correspondence between a given object and a unit solid cube by computing their harmonic mapping. We set the unit solid cube as a rectilinear parametric domain for trivariate B-splines and utilized the mapping to approximate the given object with B-splines in a coarse-to-fine manner. Specifically, our framework provides user-controllability of shape approximations, based on the control of the boundary condition of the harmonic parameterization and the level of B-spline fitting. Experimental results showed that our method is efficient enough to compute trivariate B-splines for several models, each of whose topology is identical to a solid sphere.

• 대한조선학회논문집
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• 제31권4호
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• pp.32-40
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• 1994

선박설계에 있어 초기선형설계는 설계요구를 만족하는 초기선형 정의와 정의된 선형의 순정 과정을 거친다. 이 과정에서 선형의 3차원적 정의와 효과적인 순정방법이 동시에 요구된다. 본 논문에서는 곡선망 선형순정법의 결과로 얻어지는 곡선망 선형을 이용하여 곡면간 기하학적 연속($GC^1$)이 만족되는 곡면으로 선형을 정의하였다. 본 논문에서 제시된 방법은 곡선망의 생성과정에서 나타날 수 있는 불규칙한 다각형에 대해서도 곡면화가 가능한 방법이다. Hermite 혼합 Coons 면조각, Convex 조합, Gregory 면조각 보간방법을 선형곡면화에 적용시켜 선체를 3차원 곡면으로 표현했다. 생성된 곡면의 순정도에 대한 검증은 곡면간 교차를 통한 수치적인 방법을 적용하였으며, 실선에 작용한 결과를 예로서 보였다.