• 한국지능시스템학회:학술대회논문집
• /
• 한국지능시스템학회 2008년도 춘계학술대회 학술발표회 논문집
• /
• pp.233-236
• /
• 2008

Recently, the development and application of unmaned robots are increasing in various fields including surveillance and reconnaissance, planet exploration and disaster relief. Unmaned robots are usually controlled from distance using radio communications but they should be equipped with autonomous travelling function to cope with unexpected terrains and obstacles. This means that unmanned robots should be able to evaluate terrain's characteristics quantitatively using mounted sensors so as to traverse harsh natural terrains autonomously. For this purpose, this paper presents an algorithm for extracting terrain information from elevation maps as an early step of traversability analysis. Slope and roughness information are extracted from a world terrain map based on least squares method and fractal theory, respectively. The effectiveness of the proposed algorithm is verified on both fractal and real terrain maps.

• 한국게임학회 논문지
• /
• 제14권4호
• /
• pp.45-52
• /
• 2014

고해상도의 지형 데이터는 용량이 크기 때문에 GPU메모리에 데이터 전체를 적재할 수 없다. 따라서 out-of-core기반의 방법이 많이 사용된다. 그러나 보조기억장치의 대역폭 한계로 인하여 실시간으로 지형을 렌더링하기 어렵기 때문에 GPU로 웨이블릿 변환을 수행하여 압축된 DEM 데이터를 전송한 후 압축 해제하여 렌더링 하는 방법이 사용된다. 하지만 이 방법은 텍스처로부터 주기적으로 값을 읽어와 정점을 변환하고 메쉬를 생성해야하므로 비효율적이다. 이 논문에서는 웨이블릿 압축된 근사 계수 값을 정점의 속성으로 저장하고 기하 쉐이더에서 압축을 해제해 지형을 효율적으로 렌더링 하는 기법을 제안한다. 제안하는 방법은 근사 계수 값을 정점의 속성으로 주어 지형 텍스처의 전송량을 줄일 수 있다. 또한 지형 텍스처로부터 별도의 업로드 과정 없이 메쉬의 생성이 가능하므로 오버헤드가 발생하지 않아 효율적인 렌더링이 가능하다.

• 한국군사과학기술학회지
• /
• 제12권4호
• /
• pp.516-523
• /
• 2009

Recently, the applications of unmanned robots are increasing in various fields including surveillance and reconnaissance, planet exploration and disaster relief. To perform their missions with success, the robots should be able to evaluate terrain's characteristics quantitatively and identify traversable regions to progress toward a goal using mounted sensors. Recently, the authors have proposed techniques that extract terrain information and analyze traversability for off-road navigation of an unmanned robot. In this paper, we examine the use of 3D world models(terrain maps) to classify obstacle and safe terrain for increasing the reliability of the proposed techniques. A world model is divided into several patches and each patch is classified as belonging either to an obstacle or a non-obstacle using three types of metrics. The effectiveness of the proposed method is verified on real terrain maps.

• Journal of Electrical Engineering and Technology
• /
• 제11권3호
• /
• pp.733-740
• /
• 2016

To achieve bipedal walking in real human environments, a bipedal robot should be capable of modifiable walking both on uneven terrain with different heights and on flat terrain. In this paper, a novel walking pattern generator based on a 3-D linear inverted pendulum model (LIPM) is proposed to achieve this objective. By adopting a zero moment point (ZMP) variation scheme in real time, it is possible to change the center-of-mass (COM) position and the velocity of the 3-D LIPM throughout the single support phase. Consequently, the proposed method offers the ability to generate a modifiable pattern for walking on uneven terrain without the necessity for any extra footsteps to adjust the COM motion. In addition, a control strategy for bipedal walking on uneven terrain with unknown height is developed. The torques and ground reaction force are measured through force-sensing resisters (FSRs) on each foot and the foot of the robot is modeled as three virtual spring-damper models for the disturbance compensation. The methods for generating the foot and vertical COM of 3-D LIPM trajectories are proposed to achieve modifiable bipedal walking on uneven terrain without any information regarding the height of the terrain. The effectiveness of the proposed method is confirmed through dynamic simulations.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
• /
• 제28권10호
• /
• pp.103-111
• /
• 2023

산악지대, 특히 오픈스페이스에서의 보행은 산악지형을 기반으로 이루어지는 특수 활동영역에서 중요하다. 그러나 최근의 보행 경로 연구는 보행자와 환경 요소를 포괄적으로 네트워크 분석에 포함시키지만, 주로 한정된 공간을 대상으로 하며 산악지형 등, 데이터가 부족한 지형은 분석 대상에서 제외된다. 본 논문에서는 산악지형의 오픈스페이스에서 그물망 기반의 가상 보행 네트워크를 만들며, 경사도를 반영한 산악 보행 경로 생성 방법을 제안한다. 이 방법은 거리측정에 경사도를 고려하여 실제 지형을 더 잘 반영하며, 기존 경로 분석 서비스에서 제공하지 않는 오픈스페이스를 이용한 산악 보행 경로를 제시하고, 시험을 통해 이를 입증하였다. 본 논문의 설계 방법은 조난, 산악구조, 전술 훈련 등에서 산악지형의 오픈스페이스를 포함한 경로 생성 방법으로 활용될 수 있을 것으로 기대한다.

• 대한공간정보학회지
• /
• 제6권2호
• /
• pp.133-141
• /
• 1998

지형 모델링은 사각그리드에 의한 방법과 불규칙 삼각망을 이용한 방법으로 나눌 수 있다. 특히 불규칙 삼각망에 의한 방법은 적은 지형 데이터로써 지형의 특징을 잘 표현할 수 있고 렌더링시간을 단축시킬 수 있어 널리 사용되고 있다. 이러한 불규칙 삼각망을 만들기 위해서는 의미점 추출과정과 삼각형화 과정이 필요하다. 본 논문은 이러한 전처리 작업 중 의미점 추출과정의 개선에 중점을 두었다. 의미점을 추출하는 방법에는 8방향 이웃점 검사 방법과 이를 변형한 방법들이 많이 사용되고 있다. 또한 다각형 감소 기법을 응용하여 불필요한 점들을 제거하는 방법도 제안되고 있다. 그중 기본적으로 사용하는 8방향 이웃점 검사 방법을 이용한 의미점 추출 방법은 필요 없는 점들을 추출한다는 문제점을 가지고 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위해서 지형 단면을 이용한 의미점 추출방법을 제안한다. 이 방법은 기존의 방법보다 의미점 추출 시간이 빠르고 적은 지형 자료로 보다 정확한 특징점을 추출할 수 없다.

• 전자공학회논문지SC
• /
• 제45권6호
• /
• pp.26-34
• /
• 2008

차량의 접근 가능한 구역에 대한 판단과 경로 계획은 무인 차량의 자율 주행에 있어서 필수적이다 차량의 접근 가능한 구역과 경로계획을 위한 정보는 3차원 지형형상을 분석하여 얻을 수 있다. 이 논문에서는 카메라의 색 정보와 2차원 레이저 거리센서(2D LRF)를 융합하여 모바일 로봇의 휠 인코더를 통해 복원한 3차원 지형형상과, GPS/IMU 정보와 2차원 레이저 거리 센서로 복원한 3차원 지형형상을 적은 데이터로 표현하는 방법을 제시하였다. 카메라의 색 정보와 2차원 레이저 거리센서의 융합을 위해 카메라의 좌표계와 LRF의 좌표계 사이의 기하학적인 관계를 격자무의 평면을 이용하여 구하였다. 카메라와 2차원 레이저 거리센서의 융합을 통한 3차원 지형형상 복원은 모바일 로봇을 이용하여 실내에서 실험하였고, GPS/IMU 정보와 2차원 레이저 거리센서를 통한 3차원 지형형상 복원은 차량을 이용하여 실외에서 실험하였다. 이런 시스템에서 복원한 3차원 지형형상은 점군 기반으로 되어있고, 이는 매우 많은 양의 정보를 필요로 한다. 정보의 양을 줄이기 위해 점군 기반을 대신하여 입방형 격자 기반의 지형형상으로 복원하였다.

• 한국게임학회 논문지
• /
• 제10권6호
• /
• pp.157-168
• /
• 2010

게임 캐릭터와 객체들이 상호작용하는 지형은 가상세계를 구성하기 위한 필수 요소이다. 지형을 제작할 때 많은 갱신 작업과 시간이 들어가는 문제점이 발생한다. 본 논문에서는 실제 지형을 촬영한 데이터로부터 가상 공간의 3D 지형을 생성하기 위한 3D 지형 재구축 시스템을 제안한다. 제안시스템에서는 스테레오 카메라로 촬영하고, 레이져 스캐너로 실측한 3차원 지형 데이터를 기반으로 생성된 그리드 기반의 높이 맵(Height Map)과 로봇의 항법정보 중 z축과 x축 방향 벡터를 이용해 가상공간의 중심인 월드좌표계에 맞게 로테이션을 수행하여 축의 방향을 일치시키고, 로봇 중심의 좌표계에서 월드 좌표계로의 이동 벡터를 각 포인트에 더하여 최종적으로 월드좌표계에 맞게 변환한다. 이후 무방향성 그래프를 사용하여 지형 데이터를 관리하면서 가상공간에서 필요한 부분에만 동적으로 지형 메쉬를 생성한다. 이때 지형 데이터의 오류를 보정하여 메쉬를 올바르게 갱신한다. 실험에서는 제안 시스템이 지형 재구축을 완료할 때까지 일정한 주기로 FPS를 확인하고, 완성된 지형을 가시화하여 품질을 검토하였다. 지형의 전체 크기를 알 수 없거나, 실시간으로 지형의 크기가 변화하는 환경에서는, 제안된 시스템이 쿼드트리를 사용한 지형 관리보다 지형 크기가 작을 때 3배정도의 높은 FPS를 보이나, 지형이 아주 클 때는 평균 40% 정도 나은 실행 성능을 가진다. 최종적으로는, 실측한 지형의 모양을 그대로 유지하면서 가시화하고 있다. 본 연구에서 제안한 시스템을 이용하여 게임에 이용할 지형 데이터를 실시간으로 자동 생성하여 게임에 이용하거나, 실제 지형을 배경으로 필요한 영화의 CG 작업에 활용하는 등의 응용 방안을 고려해 볼 수 있다.

• 항공우주시스템공학회지
• /
• 제18권1호
• /
• pp.88-98
• /
• 2024

본 논문에서는 디지털 지형 고도 데이터를 이용한 자동 지형 추종 시뮬레이터를 제안하였다. ATF Simulator는 Flight Simulator, Radar Simulator, TFC Simulator로 구성하였다. 지형 추종에 필요한 지형 정보로 디지털 지형 고도 데이터와 디지털 지형 고도 데이터를 이용하여 생성한 레이다 스캔 데이터를 활용하였다. ATF Simulator는 디지털 지형 고도 데이터를 이용하는 Passive mode, 레이다 스캔 데이터를 이용하는 Active mode, 두 가지 모두 이용하는 Hybrid mode로 세 가지 운용모드를 제공한다. LabVIEW 개발 환경과 MATLAB App Designer 개발 환경을 통해 지형 추종 시스템 개발에 소요되는 비용 및 시간을 줄일 수 있는 ATF Simulator를 개발하였으며 기능요구사항을 충족하는지 확인하여 검증하였다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
• /
• 한국정보처리학회 2017년도 춘계학술발표대회
• /
• pp.30-31
• /
• 2017

본 연구는 게임을 비롯한 여러 가지 콘텐츠에서 활용하기 위해서 단일 이미지를 이용한 복층 구조의 지형을 제작하는 방법에 대해서 제안한다. 기존의 하이트맵(Heightmap)을 이용하여 복층구조를 제작했을 때의 문제점을 제시하며 어떻게 단일이미지 하이트맵(Heightmap)을 이용하여 복층 구조의 지형을 제작할수 있는지에 대한 방향을 제시한다. 본 논문에서는 단일 이미지의 RGBA값을 이용한 복층 구조 지형 제작 방식에 대한 실험을 통해 제안한 알고리즘을 검증한다.