인간의 피부를 사실적으로 렌더링하는 것은 그 동안 컴퓨터 그래픽스 분야에서 난제로 여겨져 왔으며 지금까지도 중요한 연구 과제로서 남아있다. 피부와 같은 반투명성 물질은 표면하 산란을 포함한 복잡한 광학 특성을 가진다. 본 논문에서는 사실적인 피부 렌더링을 위해 표면하 산란을 고려한 쉐이더를 제안하고 3D 패키지, 마야의 플러그인 형태로 구현하였다. 구현된 피부 쉐이더를 적용한 렌더링 이미지는 기존의 전통적인 쉐이딩 기법을 이용한 이미지에 비해 보다 더 사실적인 피부의 표현이 가능하였고 피부의 피지, 표피, 진피 층을 각각 정반사, 다중 산란, 단일 산란으로 모델링할 수 있었다.
미백과 더불어 피부 칙칙함은 많은 여성들의 고민거리다. 칙칙함이란 피부의 붉은 기와 광택이 감소하고, 노란기는 증가하며 피부의 명도가 저하되어 보이는 상태를 말하며, 최근까지 피부 칙칙함의 경우, 일반적으로 피부색 측정을 통해 명도, 색 불균일성 등으로 많이 평가하였다. 명도는 $L^{*} \;a^{*}\; b^{*}$ 표색계(CIELAB color space system)의 $L^{*}$로 나타낸다. 하지만 $L^{*}$값은 칙칙함 중 하나의 현상, 명도를 측정한 지표일 뿐만 아니라 칙칙함(투명감)같은 인지효능과의 연계점을 찾기 힘든 단점이 있다. 이에 투명감이 높은 피부(칙칙하지 않은 피부)는 동일한 광세기가 피부로 입사하였을 때 피부 내부로부터 빛이 많이 돌아오는 피부이고 이는 확산 반사광(내부 반사광)이 큰 피부라는 피부 투명감 측정 방법에 따라 편광기술을 이용한 자사 제작의 이전 투명감 측정 기기와 측정의 용이성과 휴대성을 개선한 $Lumiscan^{TM}$이라 명명한 신규기기를 개발, 기존 투명감 측정기기와 신규기기로 20 ~ 30대 남성과 여성의 얼굴 피부 투명도를 측정하여 육안을 통한 투명감과 확산반사광 값의 관계를 통해 신규기기의 성능을 확인하고자 하였다. 이번 연구에서 육안 평가와 신규기기의 확산 반사광 값 사이에 단순 비교가 아닌 강한 상관성(R = 0.732, p < 0.01)이 있음을 확인할 수 있었으며 이전 자사개발 기기가 지닌 낮은 휴대성과 측정의 불편함을 개선한 $Lumiscan^{TM}$의 성능평가를 확인할 수 있었다.
The ultraviolet blocking agents used to skincare are largely classified ultraviolet scattering agent and ultraviolet absorbent agents. There are UVC, UVB, and UBA in ultraviolet ray(UV) showing shorter wavelength than visible light. Both visible light and UVA give rise to 1st dark-skinned phenomena. On exposure of the skin to UV, phenomena of skin variation are termed sunburn or suntan. There are chronic and acute adverse reactions in skin response to UV. The latter is caused by UVB, which has mainly effects on the skin. But lately due to destruction of ozone layer, UVA has more serious irritation on the skin than UVB. In this paper spectrometric properties of UV absorbent agents such as PABA, octyl-PABA, Urocanic acid, and 2-hydroxy-4-methoxy benzophenone in vitro have been investigate. As results, it was found that the three fomer were more suitable than the last. UV scattering measurements on the sample used inorganic pigments showed that pigments containing titanium dioxide had a better scattering effects than the inorganic pigments such as $Fe_2O_3$, $Al_2O_3$, etc.
포인트 기반 렌더링은 그 과정이 간단하고 유연하기 때문에 폴리곤 기반 렌더링의 대안으로 주목을 받고 있다. 하지만 기존의 포인트 기반 렌더링 방법들은 사람의 피부와 같은 반투명 물체를 사실적으로 표현하기에는 충분하지 않다. 본 논문에서는 부드럽고 반투명한 피부 외관을 생성하는데 중요한 현상인 서브서피스 스캐터링을 표현할 수 있는 포인트 기반 렌더링 프레임워크를 제안한다. 피부처럼 다층으로 이루어진 물체에서의 서브서피스 스캐터링을 정확하게 시뮬레이션 하기 위해서, 본 논문에서는 다수의 가우시안 기저함수들을 일차 결합하여 오브젝트 공간상의 스플랫에 적용하는 스플랫 기반의 확산 방법을 개발하였다. 개발된 방법으로 여러 사람의 얼굴들을 렌더링하였을 때, 기존의 포인트 기반 방법들보다 시각적인 품질에서 훨씬 향상된 결과를 보였다.
본 연구에서는 각질층의 산란에 대한 새로운 분석 방법을 제공하고 광학에 사용되는 광산란 감소 물질들의 피부 각질층에서의 영향을 확인하였다. 각질층과 피부 구성 성분에 의해 산란되어지는 빛의 변화를 측정하기 위해 각질 테이프로 분리한 각질세포의 다크 필드 이미지 분석을 통해 다양한 광산란 감소 물질들의 각질층에서의 광산란 효과를 측정하고 분석하였다. 광산란 감소 물질의 처리 후 각질층의 물리적 특성(수분 함량, 케라틴 구조 및 두께) 변화는 FT-IR, 3D 레이저 현미경으로 관찰하였는데 화장품에서 보습제로 사용되는 단당류, 당 알코올, 환원당, 히알루론산 등은 광산란을 감소시킬 수 있었다. 그러나 광학에서의 탈수 현상과 달리 낮은 농도조건의 광산란 감소 물질은 각질층 케라틴 구조의 내부로 물의 침투를 향상시켜 각질층의 부피를 증가시키고 강성을 감소시키는 효과를 나타내었다. 이러한 광산란 감소 물질에 의한 각질층 각질세포의 수화 현상은 각질층의 광산란을 감소시켜 피부를 보다 투명하게 보이게 해 줄뿐만 아니라 지속적인 보습효과를 제공할 수 있는 각질층 타겟의 새로운 피부 개선 연구의 가능성을 확인할 수 있었다.
이 논문은 피하산란의 정도가 다를 것으로 예상되는 얼굴의 6개의 부위를 촬영하여 각각의 산란특성을 추출하고 렌더링에 반영하여 얼굴의 사실감 있는 표현이 가능한 방법을 제안한다. 각 부위별 산란이미지는 프로젝터로부터 피부에 입사된 단위광선이 내부 산란을 거쳐 밖으로 드러나는 모양을 여러 노출로 촬영하여 HDR 이미지로 합성하고, 비선형 최소제곱합의 해법 중 Sequential Quadratic Programming을 이용하여 광선의 입사지점을 지나는 단면이 이루는 곡선에 '가우스 함수의 선형결합'을 적합한다. 가우스 함수는 산란곡선을 잘 근사하면서 필터로서 적용이 쉬운 장점을 가진다. 우리는 최소제곱합의 해가 지역 해에 빠지는 않도록 유전알고리듬을 이용해 초기 값을 설정한다. 근사된 식의 각 가우스 항은 얼굴에 입사되는 복사조도를 렌더링한 텍스처에 가우스 필터로 적용되어 피하산란효과를 표현. 이 논문에서는 최대 12회의 가우스 필터링을 효율적으로 처리하기 위해 쿠다의 병렬처리능력를 활용하였다.
Fraser, Daniel G.;Jordan, Robert B.;Kunnemeyer, Rainer;Mcglone, V. Andrew
한국근적외분광분석학회:학술대회논문집
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한국근적외분광분석학회 2001년도 NIR-2001
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pp.1128-1128
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2001
We have developed a probe for measuring the light levels inside illuminated fruit. The probe has minimal effect on the light levels being measured and enables the sampling of the light flux at any point within the fruit. We present experimental light extinction rates within apple, nashi, kiwifruit, and mandarin fruit. Moving from the illuminated side to the far side of the fruit, the extinction level follows an initial power law decay as the light diffuses into the fruit then reduces to an exponential decay through the rest of the fruit. Significant variations in the rates of light extinction are found in the core, skin and differing flesh regions. Monte Carlo simulations of the light distribution in fruit, which use scattering and absorption coefficients for the diffusely scattering tissue, and boundary conditions for the skin effects, produce results that follow the experimental results closely.
대한화장품학회 2003년도 IFSCC Conference Proceeding Book II
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pp.319-329
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2003
Ursolic acid (UA) and oleanolic acid (OA) are pentacyclic triterpenoids which are widely distributed in plants, and their derivatives are aglycones of many naturally occurring saponins. It is known that pentacyclic acids may possibly enhance the mechanical barrier functions of cell membranes in plants. Recently, it has been reported that OA and UA have interesting biological activities on skin, such as anti-inflammatory and anti-wrinkle activities. Since triterpenoids are extremely insoluble and their solubility problem limits skin-care application, OA and UA were encapsulated in liposomes via micelle-to-vesicle transition to overcome poorly soluble property and enhance biological efficacy. Optimal molar ratio of OA to lecithin was found to exist for producing liposomes of small hydrodynamic size and liposomal suspensions without recrystallized precipitation of OA. From electron micrograph and dynamic light scattering studies, reconstituted OA-containing liposomes without severe mechanical treatment showed small hydrodynamic size about 150 nm. Wide-angle X-ray diffraction coupled with dynamic light scattering revealed that optimal amount of OA in liposome was 25.4 mole %. In biological evaluation, OA-containing liposome significantly increased filaggrin and transglutaminase as markers of keratinocyte differentiation in epidermal layer of hairless mouse, whereas ursolic acid-containing liposome did not show noticeable increase of filaggrin and transglutaminase compared to empty liposome. It is concluded that nano-scaled liposomes containing triterpenoids were spontaneously prepared by vesicular transition from mixed micelle and liposomal triterpenoids can enhance skin absorption of triterpenoid and biological efficacy.
Dose distribution was evaluated under vaseline and thin lead used as surface bolus, in case with scattering filter and without, for 9-MeV electron using chambers in water phantom. The results were as follows: 1. The skin dose can be remarkably increased with thin lead bolus than with convensional bolus. 2. The skin dose over $110\%$ in the 0.6mm thin lead bolus compared with the maximum dose in normal irradiation, so skin burn or any other complications may be occured in patients.
Radiation causes radiation hazards in the human body. In Korea, a case of radiation necrosis occurred in 2014. In this study, the scatter and shielding efficiency according to lead shielding were classified into epidermis and dermis for 0.511 MeV used in nuclear medicine. In this study, experiments were conducted using the slab phantom that represents calibration and the dose of human trunk. Experimental results showed that the shielding rate of 0.25 mmPb was 180% in the epidermis and 96% in the dermis. Shielding at 0.5mmPb showed shielding rates of 158%in the epidermis and 82% in the dermis. As a result of measuring the absorbed dose by subdividing the thickness of the dermis into 0.5 mm intervals, when the shielding was carried out at 0.25 mmPb, the dose appeared to be about 120% at 0.5 mm of the dermis surface, and the dose was decreased at the subsequent depth. Shielding at 0.5 mmPb, the dose appeared to be about 101% at the surface 0.5 mm, and the dose was measured to decrease at the subsequent depth. This result suggests that when lead aprons are actually used, the scattering rays would be sufficiently removed due to the spaces generated by the clothes and air, Therefore, the scattered ray generated from lead will not reach the human body. The ICRU defines the epidermis (0.07), in which the radiation-induced damage of the skin occurs, as the dose equivalent. If the radiation dose of the dermis is considered in addition, it will be helpful for the evaluation of the prognosis for radiation hazard of the skin.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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