• Title/Summary/Keyword: 광선추적방법

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Reconstruction of Color-Volume Data for Three-Dimensional Human Anatomic Atlas (3차원 인체 해부도 작성을 위한 칼라 볼륨 데이터의 입체 영상 재구성)

  • 김보형;이철희
    • Journal of Biomedical Engineering Research
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    • v.19 no.2
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    • pp.199-210
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    • 1998
  • In this paper, we present a 3D reconstruction method of color volume data for a computerized human atlas. Binary volume rendering which takes the advantages of object-order ray traversal and run-length encoding visualizes 3D organs at an interactive speed in a general PC without the help of specific hardwares. This rendering method improves the rendering speed by simplifying the determination of the pixel value of an intermediate depth image and applying newly developed normal vector calculation method. Moreover, we describe the 3D boundary encoding that reduces the involved data considerably without the penalty of image quality. The interactive speed of the binary rendering and the storage efficiency of 3D boundary encoding will accelerate the development of the PC-based human atlas.

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Calculation of Longitudinal Aberrations in Decentered Optical System with Non-symmetrical Elements (비대칭 오차요인이 있는 편심 광학계에서의 종수차 계산)

  • Ryu, Jae-Myung;Jo, Jae-Heung;Kang, Geon-Mo;Lee, Hae-Jin;Yoneyama, Suji
    • Korean Journal of Optics and Photonics
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    • v.21 no.4
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    • pp.151-160
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    • 2010
  • When the optical image stabilization is implemented by moving one of the lens groups in a zoom system, decentration should be considered in the optical design process. Although it is partially possible to calibrate optical performances in an optical system with non-symmetrical elements by using a lot of commercial software, the results of calibrating longitudinal aberrations have some calibration errors because of the lack of precise consideration of decentered optical systems. In particular, the amount of distortion in paraxial ray tracing is different from the experimental value because paraxial ray tracing in the optical system is not useful. In this paper, in order to solve this problem being from various commercial lens design software, the set of equations of paraxial ray tracing in a zoom lens system with the non-symmetrical elements like decentration or tilt are theoretically induced. Then, the methods to calibrate the equations of longitudinal aberrations by using these equations in a non-symmetrical optical system are presented. The method of calibrating longitudinal aberrations can in practice be used to correct hand shaking effects in a zoom lens system.

양방향 분포 함수가 적용된 달의 3D 광학 모델

  • Yu, Jin-Hui
    • Bulletin of the Korean Space Science Society
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    • 2011.04a
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    • pp.31.3-31.3
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    • 2011
  • 달의 양방향 분포 함수는 Hapke에 의하여 처음 이론적 모델이 만들어졌고, 이후 Foote에 의해 아폴로 11호의 달 토양 샘플 10084의 양방향 분포 함수가 측정된 바 있다. 이 연구에서는 실제 크기의 달의 표면에 Hapke의 양방향 분포 함수를 적용하여 광학 모델은 개발하였다. 달 표면의 산란특성 중 반 무한하고 매끄러운 지면에 적용되는 후방산란 효과와 산란각에 따른 위상 함수가 적용된 모델이 사용되었으며, 위상함수로는 Henyey-Greenstein 함수가 사용되었다. 달의 3D 모델에 사용된 매개 변수는 Foote가 측정한 Hapke의 변수를 따랐으며 달의 단일 산란 알베도는 w=0.33, 핫스팟의 넓이는 h=0.017, Legendre 다항 계수인 b와 c에는 각각 b=0.308, c=0.425의 값이 사용되었다. 구성된 달의 양방향 분포 함수를 이용한 통합적 광선 추적 수치 모사 결과, 달 반사광의 복사 휘도율은 1차 근사 해석적 방법을 이용한 계산 결과의 복사 휘도율과 측정 오차 범위 이내의 오차를 보였다.

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Propagation Analysis Method in using 3D Ray Tracing Model in Wireless Cell Planning Software (무선망 설계툴에서 3 차원 광선 추적법을 이용한 전파해석 방법)

  • Shin, Young-Il;Jung, Hyun-Meen;Lee, Seong-Choon
    • 한국정보통신설비학회:학술대회논문집
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    • 2007.08a
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    • pp.251-255
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    • 2007
  • In this paper, propagation analysis method in using 3D Ray Tracing propagation model in wireless cell planning is proposed. Through 3D Ray Tracing model, we can predict the distribution of propagation loss of the received signal. For correct and a low complex analysis, Quad Tree and Pre-Ordering and Hash Function algorithms are included in 3D Ray Tracing algorithm. And 3D Ray Tracing model is embodied in CellTREK that is developed by KT and used to plan Wibro system analysis. In CellTREK, propagation analysis is performed and that result is represented in 3D viewer. In numerical results, it is showed that the proposed scheme outperforms Modified HATA model when comparing with measurement data.

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Inhomogeneous amplitude modulation effects on the MTF of binocular objective (비균일 진폭변조가 쌍안경 대물경의 MTF에 미치는 영향)

  • 홍경희
    • Korean Journal of Optics and Photonics
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    • v.10 no.2
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    • pp.102-106
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    • 1999
  • In this study, inhomogeneous amplitude modulation effects on the imaging performance a lens system are expermentally investigated by measuring the diffraction OTF. The lens under the test is a binocular objective made in Korea. Inhomogeneous amplitude modulation is carried out by positioning the modulator cross contacted to the lens under test which is illuminated by collimated light beam. The aberration characteristics of the lens under test are examined by caculating the ray-fan through finite ray tracing. The MTFs of the lens illuminated by the homogeneous and inhomogeneous light beam are measured on the Gaussian image plane and compared with one another.

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Non-Paraxial Diffraction Effect of High NA Objectives (높은 개구수를 가지는 대물렌즈의 비근축 회절효과)

  • Lee, Jong Ung
    • Korean Journal of Optics and Photonics
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    • v.25 no.1
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    • pp.8-13
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    • 2014
  • By using finite ray-tracing and curve fitting, a numerical method to determine the non-paraxial pupil function of a high-NA objective is presented. MTF degradations caused by the non-paraxial diffraction effect are analyzed for on-axial imaging of a far-infrared objective and aberration-free ellipsoidal mirror system. The ellipsoidal mirror system has the same paraxial specifications as the far-infrared objective.

Optimized Construction and Visualization of GPU-based Adaptive and Continuous Signed Distance Field, and Its Applications (GPU기반 적응형 및 연속적인 부호 거리장의 최적화된 구성과 시각화, 그리고 그 응용 사례)

  • Moon, Seong-Hyeok;Kim, Jong-Hyun
    • Proceedings of the Korean Society of Computer Information Conference
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    • 2021.07a
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    • pp.655-658
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    • 2021
  • 본 논문에서는 GPU 아키텍처를 이용하여 적응형 부호 거리장을 최적화하여 빠르게 구축하고 시각화 할 수 있는 방법에 대해 제안한다. 쿼드트리를 효율적으로 GPU 메모리로 전달하고, 이를 활용하여 삼각형에 대해 유클리디안 거리를 각 스레드 별로 병렬처리하여 최단 거리를 찾는다. 이 과정에서 GPU를 사용하여 삼각형으로 구성된 3D 메쉬로부터 빠르게 적응형 부호 거리장을 계산할 수 있는 최적화 기법과 절단면 보기, 특정 위치의 값 조회, 실시간 레이트레이싱 및 충돌처리 작업을 빠르고 효율적으로 수행할 수 있는지를 보여준다. 또한, 제안하는 프레임워크를 활용하면 하이 폴리곤 메쉬도 1초 내외로 부호 거리장을 계산할 수 있기 때문에 강체뿐만 아니라 변형체에도 충분히 활용될 수 있다.

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Interactive Synthesizing of Sound in Virtual Environments with considering Shape and Elevation of the Terrain (가상환경에서 지형의 형태와 고도를 고려한 인터렉티브한 사운드 합성)

  • Park, Soyeon;Park, Seong-A;Kim, Jong-Hyun
    • Proceedings of the Korean Society of Computer Information Conference
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    • 2021.07a
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    • pp.593-596
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    • 2021
  • 본 논문에서는 지형의 고도와 기울기를 고려하여 사운드의 확산과 회절을 인터렉티브하게 표현할 수 있는 사운드 합성 기법을 제안한다. 우리의 접근 방식은 광선 추적법(Raytracing)을 기반으로 소리의 크기를 보여줄 수 있는 사운드 강도 맵을 빠르게 계산한다. 지형의 고도와 기울기 값을 고려하여 소리의 강도 맵에 가중치를 적용하여, 결과적으로 지형의 지오메트리 분석인 큰 계산 과정을 피하고 지형을 고려한 소리의 크기를 인터렉티브하게 업데이트한다. 이 과정에서 소리의 근원지에 따른 고도 간의 격차를 계산하여 소리의 크기를 자동으로 감쇠시키며, 주변 지형의 공간 기울기를 기반으로 기울기의 차에 따라 소리의 크기를 자동으로 감쇠시킨다. 본 논문에서 제안하는 방법을 이용한 소리는 실제 높낮이가 있는 현실의 지형에서 듣는 소리의 전파 및 감쇠와 유사한 형태를 보여주며, 소리의 위치에 따라서 소리 감소 패턴이 변경되고, 또한, 지형에 따라서 소리의 크기가 제어되는 결과를 보여준다.

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MIMO Channel Analysis Method using Ray-Tracing Propagation Model (전파예측모델을 이용한 MIMO 채널 분석 방법)

  • 오상훈;명로훈
    • The Journal of Korean Institute of Electromagnetic Engineering and Science
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    • v.15 no.8
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    • pp.759-764
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    • 2004
  • This paper proposes a method that estimates MIMO channel characteristics analytically using a 3D ray tracing propagation model. We calculate the discrete spatial correlation between sub-channels by considering phase differences of paths, and using this, estimate the mean capacity upper bound of MIMO channel by Jensen's inequality. This analysis model is a deterministic model that do not approach stochastically through measurement nor approach statistically through Monte-Carlo simulations, so this model has high efficiency for time and cost. And based on the electromagnetic theory, this model may analyze quantitatively the parameters which can affect the channel capacity - antenna pattern, polarization mutual coupling, antenna structure and etc. This model may be used for the development of an optimal antenna structure for MIMO systems.

Container Recognition System using Fuzzy RBF Network (퍼지 RBF 네트워크를 이용한 컨테이너 인식 시스템)

  • Kim, Jae-Yong;Kim, Kwang-Baek
    • Proceedings of the Korean Institute of Information and Commucation Sciences Conference
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    • v.9 no.1
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    • pp.497-503
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    • 2005
  • 본 논문에서는 퍼지 RBF 네트워크를 이용한 운송 컨테이너 식별자 인식 시스템을 제안한다. 일반적으로 운송 컨테이너의 식별자들은 크기나 위치가 정형화되어 있지 않고 외부 잡음으로 인하여 식별자의 형태가 변형될 수 있기 때문에 일정한 규칙으로 찾기는 힘들다. 본 논문에서는 이러한 특성을 고려하여 컨테이너 영상에 대해 Canny 마스크를 이용하여 에지를 검출하고, 검출된 에지 정보에서 영상획득 시 외부 광원에 의해 수직으로 길게 발생하는 잡음들을 퍼지 추론 방법을 적용하여 제거한 후에 수직 블록과 수평 블록을 검출하여 컨테이너의 식별자 영역을 추출하고 이진화한다. 이진화된 식별자 영역에 대해 검정색의 빈도수를 이용하여 흰바탕과 민바탕을 구분하고 4방향 윤광선 추적 알고리즘을 적용하여 개별 식별자를 추출한다. 개별 식별자 인식을 위해 퍼지 C-Means 알고리즘을 이용한 퍼지 RBF 네트워크를 제안하여 개별 식별자에 적용한다. 제안된 퍼지 RBF 네트워크는 퍼지 C-Means 알고리즘을 중간층으로 적용하고 중간층과 출력층 간의 학습에는 일반화된 델타 학습 방법과Delta-bar-Delta 알고리즘을 적용하여 학습 성능을 개선한다. 실제 컨테이너 영상을 대상으로 실험한 결과, 기존의 식별자 추출 방법보다 제안된 식별자 추출방법이 개선되었다. 그리고 기존의 ART2 기반 RBF 네트워크보다 제안된 퍼지 RBF 네트워크가 컨테이너 식별자의 학습 및 인식에 있어서 우수함을 확인하였다.

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