• 제목/요약/키워드: motion capture system

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목등 자세와 어깨 관절 벌림 동안 어깨뼈 운동 및 근활성도 간의 상관관계 분석 (Correlation between Cervicothoracic Posture and Scapular Kinematic and Muscle Activity during Shoulder Abduction)

  • 한송이;박승규
    • 대한임상전기생리학회지
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    • 제10권2호
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    • pp.23-29
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    • 2012
  • Purpose : Purpose of this study was to investigate whether cervicothoracic posture was associated with scapula orientation and muscle activity during shoulder abduction. Methods : Cervicothoracic junction angle and thoracic kyphosis angle were measured in health twenty subjects. Then, scapular resting orientation and range of motion (upward/downward rotation, internal/external rotation) and muscle activity (upper trapezius, lower trapezius, serratus anterior) was determined using motion capture system and surface electromyography while subjects performed shoulder abduction. Results : Cervicothoracic junction angle was significantly associated with range of motion of scapular internal/external rotation during shoulder abduction. Thoracic kyphosis angle was significantly associated with scapular resting orientation of upward/downward rotation and average IEMG of lower trapezius. Conclusion : The result of this study shows that poor cervicothoracic posture is relationship with altered scapular kinematics cause of shoulder dysfunction. These findings suggested that cervicothoracic posture may be considered in occupation and exercise including arm elevation over head as well as used as predict factor to estimate shoulder dysfunction.

A numerical method for improving the reliability of knee translation measurement in skin marker-based motion analysis

  • Wang, Hongsheng;Zheng, Nigel
    • Advances in biomechanics and applications
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    • 제1권4호
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    • pp.269-277
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    • 2014
  • In skin-marker based motion analysis, knee translation measurement is highly dependent on a pre-selected reference point (functional center) on each segment determined by the location of anatomical landmarks. However, the placement of skin markers on palpable anatomical landmarks (i.e., femoral epicondyles) has limited reproducibility. Thus, it produces large variances in knee translation measurement among different subjects, as well as across studies. In order improve the repeatability of knee translation measurement, in this study an optimization method was introduced, by which the femoral functional center was numerically determined. At that point the knee anteroposterior translation during the stance phase of walking was minimized. This new method was tested on 30 healthy subjects during walking in gait lab with motion capture system. Using this new method, the impact of skin marker position (at anatomical landmarks) on the knee translation measurement has been minimized. In addition, the ranges of anteroposterior knee translations during stance phase were significantly (p<0.001) smaller than those measured by conventional method which relies on a pre-selected functional center ($11.1{\pm}3.5mm$ vs. $19.9{\pm}5.5mm$). The results of anteroposterior translation using this new method were very close to a previously reported knee translation (12.4 mm) from dual fluoroscopic imaging technique. Moreover, this new method increased the reproducibility of knee translation measurement by 50%.

A Classification of Sitting Strategies based on Driving Posture Analysis

  • Park, Jangwoon;Choi, Younggeun;Lee, Baekhee;Jung, Kihyo;Sah, Sungjin;You, Heecheon
    • 대한인간공학회지
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    • 제33권2호
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    • pp.87-96
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    • 2014
  • Objective: The present study is intended to objectively classify upper- & lower-body sitting strategies and identify the effects of gender and OPL type on the sitting strategies. Background: A sitting strategy which statistically represents comfortable driving posture can be used as a reference posture of a humanoid in virtual design and evaluation of a driver's seat. Although previous research has classified sitting strategies for driving postures in various occupant package layout (OPL) types, the existing classification methods are not objective and the factors affecting sitting strategies have not been identified. Method: Forty drivers' preferred driving postures in three different OPL types (coupe, sedan, and SUV) were measured by a motion capture system. Next, the measured driving postures were classified by K-means cluster method. Results: Sitting strategies of upper-body were classified as erect (33%), slouched (41%), and reclined (26%) postures, and those of lower-body were classified as knee bent (42%), knee extended (32%), and upper-leg lifted (26%) postures. Significant differences at ${\alpha}$ = 0.05 in the upper-body sitting strategy by gender and lower-body sitting strategy by OPL type were found. Application: Both the classified sitting strategies and the identified factors would be of use in ergonomic seat design and evaluation.

감정 자세 인식을 위한 자세특징과 감정예측 모델 (Posture features and emotion predictive models for affective postures recognition)

  • 김진옥
    • 인터넷정보학회논문지
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    • 제12권6호
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    • pp.83-94
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    • 2011
  • 감정 컴퓨팅의 대표적 연구 주제는 기계가 사람의 감정을 인식하여 이에 적절히 대응하는 것이다. 감정 인식 연구에서는 얼굴과 목소리 단서를 이용하여 감정을 포착하는데 집중했으며 최근에 와서 행동자세를 주요 수단으로 이용하고 있다. 본 연구의 목적은 감정 표현에서 중요한 역할을 담당하는 자세 특징을 포착하고 확인하여 감정을 판별하는 것이다. 이를 위해 먼저 자세포착시스템으로 다양한 감정 자세를 수집하여 감정별 특징을 공간적 특징으로 설명한다. 그리고 동작을 취하는 행위자가 의도하는 감정과 관찰자가 인지하는 감정 간에 통계적으로 의미 있는 상관관계가 있음을 표준통계기술을 통해 확인한다. 6가지 주요 감정을 판별하기 위해 판별 분석법을 이용하여 감정 자세 예측 모델을 구축하고 자세 특징을 측정한다. 제안 특징과 모델의 평가는 행위자-관찰자 감정 자세 집단의 상관관계를 이용하여 수행한다. 정량적 실험 결과는 제안된 자세 특징으로 감정을 잘 판별하며 감정 예측 모델이 잘 수행됨을 보여준다.

2D 패시브마커 영상을 이용한 3차원 리지드 바디 추적 알고리즘 (3D Rigid Body Tracking Algorithm Using 2D Passive Marker Image)

  • 박병서;김동욱;서영호
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신학회 2022년도 춘계학술대회
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    • pp.587-588
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    • 2022
  • 본 논문에서는 다수의 모션 캡처 카메라의 2D 패시브마커 영상을 이용한 3차원 공간에서의 리지드 바디(Rigid Body) 추적 방법을 제안한다. 1차로 개별 카메라의 내부 변수를 구하기 위해 체스보드를 이용한 칼리브레이션 과정을 수행하고, 2차 보정 과정에서 3개의 마커가 있는 삼각형 구조물을 모든 카메라가 관찰 가능하도록 움직인 후 프레임별 누적된 데이터를 계산하여 카메라간의 상대적인 위치정보의 보정 및 업데이트를 진행한다. 이 후 각 카메라의 좌표계를 3D월드 좌표계로 변환하는 과정을 통해 3개 마커의 3차원 좌표를 복원하여 각 마커간 거리를 계산하여 실제 거리와의 차이를 비교한 결과 2mm 이내의 오차를 측정하였다.

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스케치 인터페이스를 이용한 데이터 기반 얼굴 애니메이션 (Data-driven Facial Animation Using Sketch Interface)

  • 주은정;안소민;이제희
    • 한국컴퓨터그래픽스학회논문지
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    • 제13권3호
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    • pp.11-18
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    • 2007
  • 자연스러운 얼굴 애니메이션 생성은 캐릭터 애니메이션 분야에서 중요한 문제이다. 지금까지 얼굴 애니메이션은 3차원 모델링 프로그램을 이용한 전문 애니메이터들의 수작업을 통해 생성되거나, 필요한 움직임 데이터를 직접 동작 캡쳐함으로써 만들어 왔다. 그러나 이러한 방식은 일반 사용자가 쉽게 접근 할 수 없으며 많은 시간과 비용을 요구한다는 단점이 있다. 본 연구에서는 실제에 가깝고 자연스러운 얼굴애니메이션을 만들기 위해, 누구나 쉽게 사용할 수 있는 직관적인 방식의 스케치 인터페이스를 이용하고자 한다. 이를 통해 키-프레임을 생성하는 시스템을 구축하고, 얼굴 캡쳐를 통하여 얻은 데이터로부터 추출한 얼굴 표정간의 전이 정보를 이용하여 키-프레임을 보간하는 방식을 제안한다. 본 시스템은 전문 애니메이터가 아닌 일반 사용자도 쉽고 빠르게 다양한 감점을 표출하며, 동시에 말하는 얼굴 애니메이션을 만들 수 있도록 한다.

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투과성 내부재가 설치된 사각형 탱크내의 슬로싱 해석 (Sloshing Analysis in Rectangular Tank with Porous Baffle)

  • 조일형
    • 한국해양공학회지
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    • 제29권1호
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    • pp.1-8
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    • 2015
  • An analytical model of liquid sloshing is developed to consider the energy-loss effect through a partially submerged porous baffle in a horizontally oscillating rectangular tank. The nonlinear boundary condition at the porous baffle is derived to accurately capture both the added inertia effects and the energy-loss effects from an equivalent non-linear drag law. Using the eigenfunction expansion method, the horizontal hydrodynamic force (added mass, damping coefficient) on both the wall and baffle induced by the fluid motion is assessed for various combinations of porosity, submergence depth, and the tank's motion amplitude. It is found that a negative value for the added mass and a sharp peak in the damping curve occur near the resonant frequencies. In particular, the hydrodynamic force and free surface amplitude can be largely reduced by installing the proper porous baffle in a tank. The optimal porosity of a porous baffle is near P=0.1.

도마뱀 생체 데이터를 이용한 속보 걸음새 생성 (Trotting Gait Generation Based on the Lizard Biometric Data)

  • 김창회;신호철;이흥호
    • 전기학회논문지
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    • 제62권10호
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    • pp.1436-1443
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    • 2013
  • A variety of studies on imitating the skeletal structure and the gait of legged animals have been done in order to develop walking robots which have an ability to adapt to atypical environments. In this paper, we analyzed the gait of a Bearded dragon lizard using the motion capture system, proposed a calibration scheme of the motion data and generated the trotting gait of a lizard based on the calibrated data. Also, we constructed the dynamic model based on the biometric data of a Bearded dragon lizard and applied the trotting gait of the lizard to the dynamic model. We verified the validity of the gait with the commercial dynamic simulation software.

Seismic behavior of three dimensional concrete rectangular containers including sloshing effects

  • Mirzabozorg, H.;Hariri-Ardebili, M.A.;Nateghi A., R.
    • Coupled systems mechanics
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    • 제1권1호
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    • pp.79-98
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    • 2012
  • In the present paper, the three-dimensional model of a typical rectangular concrete tank is excited using an artificial and a natural three components earthquake ground motion and the staggered displacement method is utilized for solving the coupled problem of the tank-contained liquid system in time domain. In the proposed method, surface sloshing of the liquid is taken into account in addition to the impulsive term and the appropriate damping values are applied on both of them. The resulted responses are compared with those obtained from the ABAQUS finite element software. It is found that the convective term affects responses extensively and must be considered in seismic design/safety assessment of storage tanks. In addition, the utilized method for solving the coupled problem is stable during the conducted general dynamic analyses and is able to capture the expected phenomena.

동작분석기법을 이용한 조향동작에 대한 팔의 생체역학적 특성분석 (Biomechanical Analysis of Arm Motion during Steering Using Motion Analysis Technique)

  • 김영환;탁태오
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제35권11호
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    • pp.1391-1398
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    • 2011
  • 본 논문은 장비의 동작분석기법을 이용하여 운전자가 핸들을 돌릴 때 팔의 관절 운동에 대한 생체역학적 해석을 수행하였다. 모형 운전석에서 운전자가 핸들을 돌릴 때 모션 캡쳐(motion capture) 시스템을 이용하여 팔의 3차원 운동궤적을 구하고, 이 결과를 이용하여 팔의 근-골격계 모델에 대한 역기구학 해석과 역동역학 해석을 수행함으로써 팔 관절의 변위와 관절 토크의 크기를 계산하였다. 각 관절의 회전 운동은 동시에 복합적으로 발생하며, 관절 운동의 크기의 관점에서 팔꿈치 관절의 회내-회외, 어깨 관절의 내전-외전, 굴곡-신전, 손목 관절의 굴곡-신전 등이 주요한 운동임을 확인할 수 있었다. 모형 운전석의 운전 자세, 핸들의 각도 및 좌석에 대한 상대적 위치와 관련된 설계변수에 대한 관절운동의 민감도 해석을 통하여 운전 자세와 핸들의 위치가 조향 동작에 미치는 영향을 정량적으로 분석하였다.