• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제6권12호
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• pp.3296-3314
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• 2012

We present a novel approach for the simulation of color pencil effects using line integral convolution (LIC) to produce pencil drawings from images. Our key idea is to use a bilateral convolution filter to simulate the various effects of pencil strokes. Our filter resolves the drawbacks of the existing convolution-based schemes, and presents an intuitive control to mimic the properties of pencil strokes. We also present a scheme that determines stroke directions from the shapes to be drawn. Smooth tangent flows are used for the pixels close to feature lines, and partially parallel flows inside regions. The background is rendered using a flow of fixed direction. Using different styles of stroke directions increases the realism of the resulting images. This approach produces convincing pencil drawing effects from photographs.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제5권7호
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• pp.1311-1328
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• 2011

We re-render a photographic image as a simulated pencil drawing using two independent line integral convolution (LIC) algorithms that express tone and feature lines. The LIC for tone is then applied in the same direction across the image, while the LIC for features is applied in pixels close to each feature line in the direction of that line. Features are extracted using the coherent line scheme. Changing the direction and range of the LICs allows a wide range of pencil drawing style to be mimicked. We tested our algorithm on diverse images and obtained encouraging results.

• 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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• 제33권6호
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• pp.344-353
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• 2006

본 논문은, 연필을 이용하여 종이에 선을 그렸을 때에 나타나는 효과를 모방하는 연필 스트로크 알고리즘을 제안한다. 비사실적 렌더링(NPR, Non-Photorealistic Rendering)에 대한 연구는 사람이 직접 그린 펜화나 수채화, 연필화, 파스텔화 등의 효과를 컴퓨터를 통해 자동으로 표현함을 목적으로 하고 있으며, 현재 그래픽스 분야에서 활발히 진행되고 있다. 이 중에서 연필에 대한 효과에 대한 연구는 LIC(Linear Integral Convolution)를 이용하여 최초 입력영상을, 방향성을 가진 벡터 영역이 반영된 출력 영상으로 변환하는 방식에 대한 연구가 대부분이었다. 그러나 이러한 변환 방식은 후처리방식이므로 사용자가 실시간으로 그림을 그리는 드로잉 툴에 적용하기 불가능하다. 본 논문에서는 무름의 정도에 따라 6B에서부터 6H의 연필들에 의해 실제 선이 그려지는 것을 관찰하고 이를 모방한 새로운 실시간 연필 스트로크 알고리즘을 제시하였다. 본 알고리즘은 연필상수, 스트로크 상의 픽셀 위치에 따른 노이즈 발생 등을 이용한 간단한 형태의 알고리즘임에도 불구하고, 구현 결과, 사용자가 일반 그래픽 에디터와 같은 환경에서 실제 연필 스트로크와 유사한 형태의 스트로크를 실시간으로 그릴 수 있음을 확인할 수 있었다.

• 접착 및 계면
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• 제18권1호
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• pp.1-7
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• 2017

본 연구는 연필을 이용하여 연필 선 종이센서(pencil drawing paper sensor, PDPS)를 제작하였을 경우 센서로 활용하기 위한 기초연구를 실시하였다. PDPS를 제작하기 위한 기초 연구로 4B 조건이 최적이며, 연필 선의 길이는 20 mm 폭은 3 mm 조건이 적절하였다. 또한 종이는 A4조건이 최적이었으며, 접점의 안정화를 위해 스카치 테이프와 실버페이스트가 반드시 사용해야 데이터의 노이즈가 감소하였다. PDPS를 이용할 경우 온도에 대한 감지가 가능하였으며, 경험식으로 PDPS의 전기저항 변화도 결과와 온도 결과가 반비례 관계임을 확인하였다. 온도에 대한 PDPS 경험식을 바탕으로 복합재료의 성형단계에서의 확인한 PDPS의 전기저항 변화를 관찰하여 복합재료의 물성과의 상관관계를 확인하였다. 비교적 PDPS를 이용하여 복합재료의 기계적 및 계면 물성을 예측해 볼 수 있었다.

• 대한지구과학교육학회지
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• 제2권1호
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• pp.80-90
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• 2009

The purpose of this study is to investigate the characteristics of the mind maps which were drawn with pencil or color pens by elementary students. For this study, 31 students of the 6th grade were selected and trained mind mapping. After training, the subjects had drawn mind maps with color pens about the ROCK for 15minutes and drew mind maps with pencil after 2days of mind mapping using color pens. In addition to activities of mind mapping, the students handed in their papers which were written one's impression of drawing two kinds of mind mapping. The results were follows: First, in central circle which was linked words connected firstly with ROCK as key word, the difference of 2kinds mind maps were little showed in the quantity and quality of the words, branches and their adequacy. Second, the mind maps using pencils had more words, branches and images than mind maps of using color pens in the whole assessment. Third, the most students suggested that the mind mapping using pencil were advantage to economy of time, retouching words and branches, also the mind mapping using pencil made the students relax the strain for drawing it because of retouching possibility. Consequently, the results of this study suggest the mind mapping using pencil has advantage effect on the purpose of gaining students' thinking abundantly and economy of time in elementary science classes.

• Composites Research
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• 제31권2호
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• pp.51-56
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• 2018

종이에 연필을 이용하여 선을 그리는 연필 선 종이 센서(pencil drawing paper sensor, PDPS)를 센서로 활용하기 위한 연구를 수행하였다. PDPS의 특성에 기반을 두는 3가지 다른 종이에 대한 감지 효과를 비교하였다. 시편은 4B 연필을 평지(A4), 화선지, 한지에 선을 그어 제작하였으며 구리선과 연필 선간의 전기 접점을 향상시키기 위해 실버 페이스트를 사용하였다. FT-IR 스펙트럼 분석으로 PDPS에 대한 3 종이의 화학적 구조가 유사하고 광학현미경으로 각 종이의 조밀도를 비교하였다. 3 종이의 인장 강도의 통계적 평가로부터, A4가 PDPS에 가장 적합하다는 것을 확인하였다. 선을 그린 횟수에 따른 종이의 두께 변화를 통해 그리는 횟수의 최적 조건을 확인하였으며 복합재료의 반복 압축 실험을 통해 압축력의 변화를 PDPS로 관측하였다. PDPS를 이용하여 복합재료의 기계적 물성을 비교적 예측할 수 있었다.

• 한국컴퓨터그래픽스학회논문지
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• 제24권3호
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• pp.101-109
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• 2018

최근 가상 현실 및 증강 현실 기술의 발달로 다양한 형태의 기술이 제안되고 발전되고 있다. 특히 가상의 학습공간이나 가상의 건축 공간들을 위한 기술로서 원하는 형태의 그림을 그릴 수 있는 가상 드로잉 툴은 필수적인 요소 중 하나로 볼 수 있다. 기존의 래스터 기반 드로잉 알고리즘은 공간 이동이 잦은 가상 현실에서는 부적합 할 수 있는데, 가상 현실의 특성상 근접하거나 멀어지는 경우가 많기 때문이다. 본 논문에서는 연필 및 에어브러시의 물리적인 특성을 고려하여 실제 결과와 흡사하면서도 확대 및 축소에 강건한 가상의 드로잉 툴 렌더링 알고리즘을 제안한다. 캔버스로부터의 거리, 분사되는 잉크의 양, 움직이는 속도, 마찰력, 압력 등을 고려한다. 드로잉의 기본 단위는 정사각형 패치이며 각 패치는 슈도 랜덤값을 기반으로 하는 입자 형태의 이미지를 가진다. 이러한 입자 패치는 슈도 랜덤 식을 사용하고 매 프레임 마다 재 생성되기 때문에 확대 축소 시 깨짐 현상이 발생하지 않는다. 제안된 알고리즘은 2차원 환경 및 가상 현실 환경에 구현되었다. 2차원 환경은 안드로이드 기반 스마트폰에서 구현하였으며 가상 현실 환경은 언리얼 엔진 4를 사용하여 구현하였다. 구현 결과 확대 축소 시에도 이질감 없이 원래의 질감을 유지하는 렌더링 결과를 얻을 수 있었다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제5권4호
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• pp.763-781
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• 2011

We present a texture-based hatching technique for color images and video. Whereas existing approaches produce monochrome hatching effects in considering of triangular mesh models by applying strokes of uniform size, our scheme produces color hatching effects from photographs and video using strokes with a range of sizes. We use a Delaunay triangulation to create a mesh of triangles with sizes that reflect the structure of an input image. At each vertex of this triangulation, the flow of the image is analyzed and a hatching texture is then created with the same alignment, based on real pencil strokes. This texture is given a modified version of a color sampled from the image, and then it is used to fill all the triangles adjoining the vertex. The three hatching textures that accumulate in each triangle are averaged and the result of this process across all the triangles forms the output image. We can also add a paper texture effect and enhance feature lines in the image. Our algorithm can also be applied to video. The results are visually pleasing hatching effects similar to those seen in color pencil drawings and oil paintings.

• 한국과학교육학회지
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• 제22권5호
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• pp.944-956
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• 2002

The purpose of this study was to investigate students' conceptions of the simple electric circuit using a battery and a bulb. 19 fourth grade students from a rural elementary school in Korea participated in this study. Data on the children's understandings of electric circuit were collected through three sources; prediction tests, drawing tests and individual interviews. The prediction tests were paper and pencil tests composed of 10 problems, predicting whether bulbs in 10 simple circuit diagrams would light. For each prediction, the children were asked to provide a written explanation of their thinking. The drawing tests consisted of 6 problems. One was to draw the inside of the bulb base, and the others were to make the wire connections between a battery and a bulb in the diagrams, to light the bulb. The interviews were conducted with seven children who showed differing degrees of understanding. No student was aware of the wire connections inside the bulb base. Many students stated whether the bulb would light or not, according to the tip of the bulb contacting the positive battery terminal and an end of wire contacting the negative battery terminal. Most of them thought that the tip of the bulb should contact the positive battery terminal, so that the bulb would light. In short, students did not use a scientific conception of electric current to predict and explain the electric circuit.

• East Asian mathematical journal
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• 제24권5호
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• pp.547-564
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• 2008

The purpose of this study was to investigate 5th graders' performance for mixed operational problem. For this purpose. two kinds of studies were conducted: a descriptive study by pencil and paper tests(32 problems) and a clinical study by interviews. The conclusions drawn from the results obtained in this study were as follows: First, students were highly scored in pencil and paper tests(M=85.25%). But that score is not up to scratch. Because the problem was composed of simple calculations and if students calculate problems from only let side, they gel 75% right answer, etc. Second, most of students solved mixed operational problems by text-based way, but some students solved flexibly. There are several error types. The main error type is students' following the wrong order of calculations. Some students have obstacles to express their thought with numerical expressions. So they make errors. Third, students solve mixed operational problems with various strategies. For examples, they solve problems by describing calculation procedures, drawing lines to indicate the order of calculations, carrying out two numerical expressions, etc.