• 제목/요약/키워드: 나무 성장 시뮬레이션

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성장 환경을 활용한 다수의 나무에 대한 사실적인 실시간 모델링 기법 (Realistic and Real-Time Modeling of Numerous Trees Using Growing Environment)

  • 김진모;조형제
    • 한국멀티미디어학회논문지
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    • 제15권3호
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    • pp.398-407
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    • 2012
  • 본 연구에서는 넓은 지형에 분포하는 많은 수의 나무를 사실적이면서 효율적으로 표현하는 나무 모델 방법을 제안한다. 나무 가지의 재귀적 계층 구조와 싹으로부터 자기조직화를 통한 가지 생성 과정을 결합하여 단순화시킴으로써 보다 직관적이고 효율적으로 나무를 생성한다. 이러한 생성 과정은 사용자가 단계별 구조와 가지 길이, 분포, 방향과 같은 외형 조절을 인터랙티브하게 제어할 수 있도록 한다. 또한 많은 수의 나무를 동시에 제어하여 다양하게 성장시킬 수 있도록 하는 환경 적응형 모델을 설계하고 이를 효과적으로 처리하는 성장 환경 적용 방법을 제안한다. 여기에 넓은 지형위에 분포하는 복잡한 나무 모델의 실시간 시뮬레이션을 위해 GPU(Graphics Processing Unit)를 통한 렌더링 과정과 가지 표면의 연속적 세분화단계, 그리고 인스턴싱 기법을 도입한다. 제안한 나무 모델을 통해 넓은 지형에 다양한 나무를 사실적이고 효율적으로 표현할 수 있는지 여부를 시뮬레이션을 통해 확인한다.

나무 성장 시뮬레이션을 이용한 의자 모델링 기법 (Tree-inspired Chair Modeling)

  • ;변혜원
    • 한국컴퓨터그래픽스학회논문지
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    • 제23권5호
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    • pp.29-38
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    • 2017
  • 본 논문은 나뭇가지 패턴을 의자의 골격에 임의로 합성하는(Tree-Inspired Chair) 모델링 기법을 제안한다. 여러 개의 입력모델을 합성하는 기존 기법과 다르게, 제안 기법은 하나의 메쉬만 사용하여, 사용자가 원하는 부분의 contour mesh로부터 나무 성장 시뮬레이션으로 생성된 패턴을 갖는 의자 모델링이 가능하다. 우리는 나뭇가지 패턴을 생성시킬 영역 contour mesh를 효율적으로 추출하기 위하여 새로운 기법을 제안한다. 우선, 입력된 모델의 face 면적에 기반한 contour mesh를 생성하고, 그 메쉬의 앞뒷면 정보를 이용하여 연결정보가 복원된 skeleton mesh를 생성한다. 또한, 입력 모델의 형상과 유사하게 나뭇가지 패턴을 생성하기 위해 형상 표면의 tangent vector를 고려하는 3-way 나무성장 시뮬레이션 기법을 제안한다. 제안기법은 기존의 가구 모델을 이용하여 간단한 파라미터의 조작만으로 나뭇가지 형상과 가구 모델의 골격을 결합하는 새로운 형태의 가구 모델링을 보여준다. 우리는 실험을 통하여 제안 기법의 성능과 유효성을 보여주었다.

약수 함수의 합성 곱 기반의 새로운 나무 모델링 (A New Tree Modeling based on Convolution Sums of Restricted Divisor Functions)

  • 김진모;김대열
    • 한국멀티미디어학회논문지
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    • 제16권5호
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    • pp.637-646
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    • 2013
  • 본 연구는 다수의 나무로 구성된 실외 지형에 적합하고 다양하고 자연스러운 나무를 모델링하기 위하여 새로운 성장 규칙(약수 함수의 합성 곱 기반)의 모델링 방법을 제안한다. 기본적으로 나무를 구성하는 가지와 잎의 효율적 관리와 자연스러운 가지 증식을 위하여 기존의 성장 볼륨기반 알고리즘을 활용한다. 이 논문의 주요 특징은 각 성장 단계에서 가지와 잎의 성장과 운명을 자연스럽게 표현하는 약수 함수 합성 곱 이론을 도입하는 것이다. 이를 기반으로 일반화된 생성 함수를 갖는 여러 약수 함수와 성장 규칙의 변형을 통해 사용자의 제어를 최소화하여 다양한 나무를 모델링하는 방법을 제안한다. 이 모델링 방법은 가지와 잎을 동시에 고려하는 특징이 있으며, 다수의 나무들로 구성된 실외 지형 구축에 보다 효과적이라는 이점이 있다. 제안한 방법을 통해 자연스럽고 다양한 나무 모델 생성과 이를 활용하여 넓은 자연 지형 구축 가능성과 다수의 나무를 구성하는 과정에서의 효율성을 실험을 통해 증명한다.

실시간 시스템에 적합한 인터렉티브 나무 모델링 기법 (Interactive Tree Modeling Method Suitable for Real-time Systems)

  • 김진모;조형제
    • 한국정보과학회:학술대회논문집
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    • 한국정보과학회 2011년도 한국컴퓨터종합학술대회논문집 Vol.38 No.1(A)
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    • pp.426-429
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    • 2011
  • 광범위한 지형을 배경으로 하는 게임과 같은 실시간 시뮬레이션 시스템에서 사실적 표현을 높이는 중요한 요소 중 하나가 나무와 같은 자연물 표현이다. 하지만 시스템에 적합한 나무 모델을 매번 새롭게 제작하고 표현하는 일은 다소 어려움이 따른다. 본 연구는 이러한 문제를 해결하기 위하여 실시간 시스템에 적합한 다양하고 사실적인 나무를 모델링하는 방법을 설계한다. 이는 프랙탈 기반의 재귀적 계층 구조를 바탕으로 가지 성장의 자기조직화 처리를 결합하여 나무 성장 과정을 단순화시킴으로써 실시간 시스템에서 직관적이고 효율적으로 활용가능하게 한다. 또한 다양한 나무 모델을 자연스럽게 생성할 수 있도록 인터렉티브 제어 요소를 정의함은 물론 실시간 시스템 내 많은 수의 복잡한 나무 모델을 효율적으로 렌더링하기 위한 GPU를 기반으로 한 가지 표면에 대한 LOD 설정과 인스턴싱 방법을 추가하여 그 결과를 함께 보인다.

단측 순수성에 의한 나무모형의 성장에 대하여 (On the Tree Model grown by esse-sided purity)

  • 김용대;최대우
    • 한국지능정보시스템학회:학술대회논문집
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    • 한국지능정보시스템학회 2000년도 추계정기학술대회:지능형기술과 CRM
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    • pp.341-348
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    • 2000
  • 의사결정 나무라고 불리우기도 하는 나무모형은 결과 해석의 용이성으로 데이터마이닝의 분류예측 모형으로써 큰 각광을 받고 있다. 현재 나무모형으로 가장 많이 사용되는 Breiman et. al의 CART나 Quinlan의 C4.5 모두 생성된 노드들의 자료 구성이 목표변수를 기준으로 수준 구성비 측면에서 순수해지도록 진행된다. 그러나 CRM에 있어 가장 흔한 주제인 해지예측을 위한 모델링을 실시하는 경우 관심의 대상인 해지자가 전체 자료에 극히 일부를 차지하여, 기존의 분할 방법에서와 같이 모든 노드의 순수성을 고려하기란 불가능하다. Buja와 Lee는 이와 같이 소수의 관심에 대상이 되는 부류를 찾아내기 위한 나무모형 생성방법을 소개하였다 즉, 해지자 관리가 중요한 경우 해지자와 비해지자 구분을 진행하는 기존의 방법과는 달리 전체 자료 중 해지자를 집중적으로 찾아가는 탐색적 분할 기준인 단측 순수성(one-sided purity)을 제안하였다. 본 연구에서는 단측 순수성에 의한 나무모델링을 모 PC통신 회사의 해지자 자료에 적용하며 기존의 방법과 비교하였고 몇 가지 시뮬레이션 자료를 통해 단측 순수성의 문제점과 앞으로 해결하여야 할 과제에 대하여 살펴보았다.

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단측 순수성에 의한 나무모형의 성장에 대하여 (On the Tree Model grown by one-sided purity)

  • 김용대;최대우
    • 지능정보연구
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    • 제7권1호
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    • pp.17-25
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    • 2001
  • 의사결정 나무라고 불리우기도 하는 나무모형은 결과 해석의 용이성으로 데이터마이닝의 분류예측 모형으로서 큰 각광을 받고 있다. 현재 나무모형으로 가장 많이 사용되는 CART(Breiman et al., 1984)나 C4.5(Quinlan, 1993) 모두 생성된 노드들의 자료 구성이 목표변수(target variable)를 기준으로 각 수준 구성비 측면에서 순수해지도록 진행된다. 그러나 CRM(Customer Relationship Management)에 있어 가장 흔한 주제인 해지예측을 위한 모델링을 실시하는 경우 관심의 대상인 해지자가 전체 자료에 극히 일부를 차지하여, 기존의 분할 방법에서와 같이 분할되어 생성되는 모든 노드의 순수성을 동시에 고려하기란 불가능하다 Buja와 Lee(1999)는 목표변수 중 소수의 관심에 대상이 되는 부류를 찾아내기 위한 나무모형 생성방법을 소개하였다. 즉, 해지자 관리가 중요한 경우 해지자와 비해지자 구분을 진행하는 기존의 방법과는 달리 전체 자료 중 해지자를 집중적으로 찾아가는 탐색적 분할 기준인 단측 순수성(one-sided purity)을 제안하였다. 본 연구에서는 단측 순수성에 의한 나무모형을 모 PC통신 회사의 해지자 자료에 적용하여 기존의 방법과 비교하였고 몇 가지 시뮬레이션 자료를 통해 단측 순수성의 문제점과 앞으로 해결하여야 할 과제에 대하여 살펴보았다.

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