• 제목/요약/키워드: signed distance

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적응형 프레임워크 기반의 하이브리드 부호거리장과 표면복원을 이용한 액체와 고체 혼합 표면의 세밀한 표현 (Detailed Representation of Liquid-Solid Mixed Surfaces with Adaptive Framework Based Hybrid SDF and Surface Reconstruction)

  • 김종현
    • 한국컴퓨터그래픽스학회논문지
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    • 제23권4호
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    • pp.11-19
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    • 2017
  • 우리는 액체와 고체가 혼합된 표면을 세밀하게 복원하기 위해 하이브리드 부호거리장과 적응형 유체표면기술을 통합한 유체표면복원의 새로운 파이프라인을 제안한다. 이전 입자기반 유체 시뮬레이션은 입자가 불규칙하게 분포 될 때 유체표면에 노이즈 문제가 발생한다. 이 문제를 줄이기 위해 스무딩(Smoothing)기법을 적용하면 반복적인 스무딩과정으로 인해 선명하고 디테일한 유체의 표면적 특징을 소실하여 유체의 디테일이 사라지는 문제가 발생한다. 우리의 방법은 유체를 구성하는 입자기반의 부호거리값과 고체를 구성하는 삼각형기반의 부호거리값을 결합하여 하이브리드 부호거리장을 구성한다. 그리고 적응적으로 유체의 표면을 복원하는 방법을 제안하여 전체적인 효율성을 한 층 개선시킨다. 이렇게 하면 고체와 액체 부분의 세밀한 표면적 특징을 표현할 수 있을 뿐만 아니라 두 재질이 혼합되었을 때도 디테일한 표면의 특징과 부드러운 유체표면을 모두 나타낼 수 있다. 또한, 가이딩 형상이란 개념을 소개하여 부호거리값을 빠르게 얻어 올 수 있는 방법을 제안한다. 결과적으로, 하이브리드 부호거리장과 메쉬 재복원 기술을 적응형 프레임워크에서 통합함으로써 유체표면을 복원하는 파이프라인의 전반적인 효율성을 개선시켰다.

Design and Implementation of a Single Input Fuzzy Logic Controller for Boost Converters

  • Salam, Zainal;Taeed, Fazel;Ayob, Shahrin Md.
    • Journal of Power Electronics
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    • 제11권4호
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    • pp.542-550
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    • 2011
  • This paper describes the design and hardware implementation of a Single Input Fuzzy Logic Controller (SIFLC) to regulate the output voltage of a boost power converter. The proposed controller is derived from the signed distance method, which reduces a multi-input conventional Fuzzy Logic Controller (CFLC) to a single input FLC. This allows the rule table to be approximated to a one-dimensional piecewise linear control surface. A MATLAB simulation demonstrated that the performance of a boost converter is identical when subjected to the SIFLC or a CFLC. However, the SIFLC requires nearly an order of magnitude less time to execute its algorithm. Therefore the former can replace the latter with no significant degradation in performance. To validate the feasibility of the SIFLC, a 50W boost converter prototype is built. The SIFLC algorithm is implemented using an Altera FPGA. It was found that the SIFLC with asymmetrical membership functions exhibits an excellent response to load and input reference changes.

Voxel-wise UV parameterization and view-dependent texture synthesis for immersive rendering of truncated signed distance field scene model

  • Kim, Soowoong;Kang, Jungwon
    • ETRI Journal
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    • 제44권1호
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    • pp.51-61
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    • 2022
  • In this paper, we introduced a novel voxel-wise UV parameterization and view-dependent texture synthesis for the immersive rendering of a truncated signed distance field (TSDF) scene model. The proposed UV parameterization delegates a precomputed UV map to each voxel using the UV map lookup table and consequently, enabling efficient and high-quality texture mapping without a complex process. By leveraging the convenient UV parameterization, our view-dependent texture synthesis method extracts a set of local texture maps for each voxel from the multiview color images and separates them into a single view-independent diffuse map and a set of weight coefficients for an orthogonal specular map basis. Furthermore, the view-dependent specular maps for an arbitrary view are estimated by combining the specular weights of each source view using the location of the arbitrary and source viewpoints to generate the view-dependent textures for arbitrary views. The experimental results demonstrate that the proposed method effectively synthesizes texture for an arbitrary view, thereby enabling the visualization of view-dependent effects, such as specularity and mirror reflection.

셀 분할을 이용한 거리장의 효율적 계산 (Efficient Calculation of Distance Fields Using Cell Subdivision)

  • 유동진
    • 한국정밀공학회지
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    • 제25권3호
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    • pp.147-156
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    • 2008
  • A new approach based on cone prism intersection method combined with sorting algorithm is proposed for the fast and robust signed distance field computation. In the method, the space bounding the geometric model composed of triangular net is divided into multiple smaller cells. For the efficient calculation of distance fields, valid points among the triangular net which will generate minimum distances with current cell are selected by checking the intersection between current cell and cone prism generated at each point. The method is simple to implement and able to achieve an order of magnitude improvement in the computation time as compared to earlier approaches. Further the method is robust in handling the traditional sign problems. The validity of the suggested method was demonstrated by providing numerous examples including Boolean operation, shape deformation and morphing of complex geometric models.

PWM DC-AC Converter Regulation using a Multi-Loop Single Input Fuzzy PI Controller

  • Ayob, Shahrin Md.;Azli, Naziha Ahmad;Salam, Zainal
    • Journal of Power Electronics
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    • 제9권1호
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    • pp.124-131
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    • 2009
  • This paper presents a PWM dc-ac converter regulation using a Single Input Fuzzy PI Controller (SIFPIC). The SIFPIC is derived from the signed distanced method, which is a simplification of a conventional fuzzy controller. The simplification results in a one-dimensional rule table, that allows its control surface to be approximated by a piecewise linear relationship. The controller multi-loop structure is comprised of an outer voltage and an inner current feedback loop. To verify the performance of the SIFPIC, a low power PWM dc-ac converter prototype is constructed and the proposed control algorithm is implemented. The experimental results show that the SIFPIC performance is comparable to a conventional Fuzzy PI controller, but with a much reduced computation time.

An Integrated Approach for Position Estimation using RSSI in Wireless Sensor Network

  • Pu, Chuan-Chin;Chung, Wan-Young
    • Journal of Ubiquitous Convergence Technology
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    • 제2권2호
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    • pp.78-87
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    • 2008
  • Received signal strength indicator (RSSI) is used as one of the ranging techniques to locate dynamic sensor nodes in wireless sensor network. Before it can be used for position estimation, RSSI values must be converted to distances using path loss model. These distances among sensor nodes are combined using trilateration method to find position. This paper presents an idea which attempts to integrate both path loss model and trilateration as one algorithm without going through RSSI-distance conversion. This means it is not simply formulas combination but a whole new model was developed. Several advantages were found after integration: it is able to reduce processing load, and ensure that all values do not exceed the maximum range of 16-bit signed or unsigned numbers due to antilog operation in path loss model. The results also show that this method is able to reduce estimation error while inaccurate environmental parameters are used for RSSI-distance conversion.

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옥트리 기반의 적응적 사면체 요소망구성 (Octree-Based Adaptive Tetrahedral Meshing)

  • 김철원;박석훈;최민규
    • 한국컴퓨터그래픽스학회논문지
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    • 제17권2호
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    • pp.45-53
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    • 2011
  • 본 논문에서는 양질의 이면각을 가진 사면체로 물체 내부를 채우는 볼륨 요소망 구성 방법을 제안한다. 본 논문에서 제안한 방법은 실행시간이 빠르고 안정적이며 구현이 쉬운 장점을 가지고 있다. 효율적인 공간 활용을 위해 옥트리를 사용함으로써 물체 내부에서 표면에 이르기까지 다양한 크기의 사면체를 활용할 수 있다. 최소 이면각을 최대화하고 최대 이면각을 최소화하는 양질의 요소망을 얻기 위하여 옥트리의 인접 셀들 사이의 레벨 차이를 제한하며, 옥트리 및 요소망 생성 속도를 높이기 위하여 정규 격자에서의 부호거리장을 사용한다. 본 논문에서 제안한 요소망 구성 방법은 유한요소법 기반의 변형체 시뮬레이션이나 사면체 기반의 유체 시뮬레이션 등에서 유용하게 활용될 수 있다.

QFD 최적화에서 퍼지 넘버의 이용 (Using Fuzzy Numbers in Quality Function Deployment Optimization)

  • 유재욱
    • 산업경영시스템학회지
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    • 제39권2호
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    • pp.138-149
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    • 2016
  • Quality function deployment (QFD) is a widely adopted customer-oriented product development methodology by translating customer requirements (CRs) into technical attributes (TAs), and subsequently into parts characteristics, process plans, and manufacturing operations. A main activity in QFD planning process is the determination of the target levels of TAs of a product so as to achieve a high level of customer satisfaction using the data or information included in the houses of quality (HoQ). Gathering the information or data for a HoQ may involve various inputs in the form of linguistic data which are inherently vague, or human perception, judgement and evaluation for the information and data. This research focuses on how to deal with this kind of impreciseness in QFD optimization. In this paper, it is assumed as more realistic situation that the values of TAs are taken as discrete, which means each TA has a few alternatives, as well as the customer satisfaction level acquired by each alternative of TAs and related cost are determined based on subjective or imprecise information and/or data. To handle these imprecise information and/or data, an approach using some basic definitions of fuzzy sets and the signed distance method for ranking fuzzy numbers is proposed. An example of a washing machine under two-segment market is provided for illustrating the proposed approach, and in this example, the difference between the optimal solution from the fuzzy model and that from the crisp model is compared as well as the advantage of using the fuzzy model is drawn.

에어포일 공력 성능 예측을 위한 딥러닝 기반 방법론 연구 (Deep learning-based Approach for Prediction of Airfoil Aerodynamic Performance)

  • 천성우;정호진;박민규;정인호;조해성;기영중
    • 항공우주시스템공학회지
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    • 제16권4호
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    • pp.17-27
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    • 2022
  • 본 논문에서는 에어포일의 좌표 데이터에 대해 공력 특성을 예측할 수 있는 합성곱 신경망 기반 네트워크 프레임 워크를 설계하였으며 Xfoil을 이용한 공력 데이터를 적용하여 네트워크의 가능성을 확인하였다. 이 때 에어포일의 두께 변화에 따른 공력 특성 예측을 수행하였다. 부호화 거리 함수를 이용하여 에어포일의 좌표 데이터를 이미지 데이터로 변환하였으며 받음각 정보를 반영하였다. 또한 에어포일의 압력 계수 분포를 축소 모델 기법 중 하나인 적합 직교 분해를 이용하여 축소된 데이터로 표현하였으며 이를 네트워크의 출력 데이터로 사용하였다. 제시하는 네트워크의 내삽과 외삽 성능을 평가하기 위하여 시험 데이터를 구성하였고, 결과적으로 내삽 데이터에 대한 예측 성능이 외삽에 비해 우수함을 확인하였다.

SDF를 이용한 자동 스키닝 웨이트 페인팅 신경망 (Neural network for automatic skinning weight painting using SDF)

  • 설효석;권태수
    • 한국컴퓨터그래픽스학회논문지
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    • 제29권4호
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    • pp.17-24
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    • 2023
  • 컴퓨터 그래픽스 및 컴퓨터 비전 분야의 발전에 따라 삼차원 물체를 다양한 표현 방식으로 나타내고 있다. 이에 따라 여러 표현 방식을 사용하는 캐릭터의 애니메이션 제작에 대한 수요 또한 증가하고 있다. 캐릭터 애니메이션 제작에 주로 사용되는 스켈레탈 애니메이션의 경우 캐릭터 표면이 어느 관절로부터 영향을 받는지를 정하는 스키닝 웨이트 페인팅 작업이 필요하다. 본 논문은 삼각형 메시를 비롯한 여러 표현방식으로 나타난 캐릭터에 대한 스키닝 웨이트 페인팅 과정을 자동화하는 방법을 제안한다. 우선 다양한 표현 방식을 사용한 삼차원 캐릭터에 대해 일반적으로 사용할 수 있도록 Signed Distance Field(SDF)를 이용한다. 이후 그래프 신경망과 다층 퍼셉트론 계층 구조를 활용하여 캐릭터 표면 상에 주어진 위치에서의 스키닝 웨이트를 예측할 수 있다.