라이다 센서는 최근 다양한 산업에서 3 차원 물체의 식별을 위해 사용되고 있다. 주요 시설이나 전시관의 경계를 위해서 스캔형 라이더는 넓은 범위의 감지를 할 수 있지만 입력 데이터가 많아 물체의 식별과 관련된 연산이 오래 걸리는 문제를 가진다. 이러한 문제를 해결하기 위해서 제안하는 방법에서는 라이다 데이터를 간략화 하고 감지 이벤트를 통해 사용자들에게 알려줄 수 있도록 하는 알고리즘을 제안한다.
본 논문은 텍스처된 3차원 점군데이터를 효율적으로 모델링하는 방법을 제안한다. 지상라이다로부터 획득한 3차원 점군데이터는 많은 노이즈를 가지고 있으며 이로 인해 자동적인 모델링이 어렵다. 3차원 모델링에 있어서 메쉬를 생성해야 3차원 랜더링이 가능하지만 3차원 메쉬 생성은 노이즈에 취약하기 때문에 디자이너들이 수작업으로 노이즈를 제거해야만 한다. 하지만 노이즈 자제가 지상 라이다로부터 들어온 데이터이기 때문에 자동적인 노이즈 제거가 어렵다. 본 논문에서는 텍스처된 지상 라이다 데이터로부터 칼라 영상의 정보를 이용한 윤곽선 정보 검출 방법을 제안한다. 대부분의 건물과 같은 구조물에서 최 외곽은 같은 색의 정보를 가지고 있다. 최 외곽 칼라의 정보를 이용하여 칼라 정보의 변화를 제한하고, 유사 칼라 정보를 가지고 있는 픽셀만 얻어냄으로써 최외각 정보를 얻어낸다. 칼라 이미지를 이용만 필터링 된 점군데이터는 xy, xz, yz 각각의 평면에서 윤곽선 데이터를 가지며 이는 구조물에 대한 모델링의 속도를 빠르게 해준다.
이동 방송 환경은 정보를 가지고 있는 서버가 다수의 이동 클라이언트에게 모든 데이터를 주기적으로 방송하면 클라이언트가 자신이 원하는 데이터가 방송 채널에 나타날 때 이를 검색하는 환경을 말한다. 이때 클라이언트가 수행하는 읽기 전용 트랜잭션은 일관적이면서도 가장 최근에 갱신된 데이터를 필요로한다. 이동 방송환경에 적합하도록 연구된 기존의 병행성 제어 기법들을 클라이언트가 일관적인 데이터를 읽는 것은 보장하지만 가장 최근에 갱신된 데이터를 읽을수 있게 하는 최신 현행성은 보장하지 못한다. 본 논문에서는 기존 기법들과 동일한 수준의 일관성뿐만 아니라 최신 현행성을 보장하는 효율적인 병행성 제어 기법을 제안하고 이를 검증한다. 아울러 제안된 기법의 성능을 평가하기 위하여 최신이 아닌 데이터를 읽은 경우(stale read)의 수와 트랜잭션 중단의 수를 각각 측정하였다. 시뮬레이션을 통한 실험결과 본 논문에서 제안하는 기법은 기존의 방법과 비교할 때 항상 최신의 데이터를 읽으면서 트랜잭션중단의 수를 감소시킨다는 것을 알수 있었다.
이 논문은 클라이언트에서 다수의 서버에 대한 공간 데이터의 변경 문제를 대상으로 한다. 분산 환경에서의 데이터 변경은 다음과 같은 요구조건을 가진다. 첫째, 분산 환경에서는 서로 다른 구조의 클라이언트 및 서버에 대해 확장성을 고려해야 한다. 둘째, 공간 데이터 간에는 공간 관련성이 존재하기 때문에, 서로 다른 서버에 분산 저장된 공간 데이터간의 공간 관련성을 유지해야 한다. 셋째, 한 클라이언트에서의 변경은 여러 서버 및 다른 클라이언트와의 협동 작업을 통해 수행되어야 한다. 이 논문에서는 클라이언트에서의 공간 데이터 변경을 처리하기 위해 서비스 제공자를 설계, 구현한다. 서비스 제공자는 미들웨어 컴포넌트로써 동일한 인터페이스를 제공하기 때문에, 클라이언트 및 서버의 확장이 용이한 장점을 갖는다. 이 논문에서 제공하는 서비스 제공자는 2PC 기반의 변경 프로토콜에 따라 분산된 서버간에 존재하는 공간 관련성을 유지하면서 공간 데이터의 변경을 수행한다. 즉, 서비스 제공자는 클라이언트에서 변경을 요청한 객체에 대해 공간 관련성 유무를 검사하고, 공간 관련성을 가진 객체를 포함한 서버에 변경 내용을 전파한 후, 협동 작업을 통해 변경을 확정하거나 취소하게 된다.
지리정보시스템 클라이언트는 Open API를 이용한 개방형((Open)구조를 지향하고 있으며 OpenGIS는 다양한 데이터 소스간의 상호운용을 지우 하는 개방형 지리정보시스템의 표준으로 자리를 잡아가고 있다. 따라서 기존의 패쇄환경(Closed Environment)에서 행해졌던 공간 데이터 동시 수정의 연구는 OLE DB와 같은 개방환경(Open Environment)에서 연구될 필요가 있다. 기존의 기법을 OLE DB에 적용할 때 문제점으로 제기되는 것은 첫째, 공간데이터 수정을 위한 변경 제어가 서버측에 위치함으로써 서버에 따라 재작성 되어야 하는 문제가 있고, 둘째, 서버의 데이터를 중복 저장하고 있는 클라이언트 데이터에 대한 일관성 유지를 위해 클라이언트의 변경 내용은 다른 클라이언트에게 통보되어야 하지만 OLE DB의 통보 메커니즘은 Rowset을 공유하는 동일 클라이언트 내에서의 통보만 가능한 구조이다. 본 논문은 공간데이터베이스 서버에 의존적인 서버부분의 기능을 미들웨어에서 구현함으로써 서버 모듈의 재작성 문제를 해결하고 서로 다른 클라이언트간의 변경 전파 프로토콜을 제시하여 서버와 독립적으로 운용할 수 있는 공간데이터 변경을 위한 OLE DB서비스 제공자 프로토콜을 설계하고 구현한 결과를 보인다.
국토의 구성 및 변화를 파악하기 위해서 항공 라이다 데이터의 효율적 처리를 통해 정확하게 지표의 유행(land-cover type)을 분류할 수 있는 지능형 지형 분류기(intelligent topographical classifier)의 필요성이 증대되고 있다. 본 연구에서는 정확하고 효율적인 지형 분류기 개발을 용이하게 하기 위해 데이터마이닝 도구인 WEKA를 연동시켜 항공 라이다 데이터를 가공처리하고 다양한 데이터마이닝 기법을 활용한 비교 실험을 통해 정확성이 높은 지형 분류기 제작을 지원하는 소프트웨어 시스템을 개발하였다. 본 연구에서 개발한 지형 분류기 제작 지원 시스템은 항공 영상 이미지 위에 라이다 데이터를 중첩시키는 기능, 효율적인 처리를 위한 타일링 기능, 부분 영역의 3차원 시각화 기능, 타일의 특정 추출 기능, WEKA 입력 자동 생생 기능, 분류 모델의 분류 규칙 집합을 C++ 프로그램으로 자동 코딩하여 분류기로 변환하는 기능, 타일별 지형 분류 결과 표시 기능 등이 구현되어 있다. 또한, 연동된 WEKA틀 이용해서는 분별력이 높은 특정 정보 선정 기능, 다양한 분류 기법을 적용한 지형 분류 모델 생성 기능, 지형 분류 규칙 집합 생생 기능 등을 활용하여 지형 분류기 제작을 지원할 수 있다. 따라서 항공 라이다 데이터를 이용하여 지형의 유형을 분류하는 지능형 지형 분류기를 개발하고자 하는 사용자는 본 연구에서 개발한 지형 분류기 제작 지원 시스템을 활용하여 해당 지형의 특성에 맞고 분류기 개발 목적에 부합하는 지형 분류기를 용이하게 효과적으로 개발할 수 있다.
국내에서 데이터 방송 표준으로 위성 방송은 DVB-MHP를 케이블 방송은 OCAP을 지상파 방송은 ACAP을 채택함에 따라 데이터 콘텐츠의 재사용이 어렵다. 본 논문에서는 이와 같은 문제들을 해결하기 위하여 데이터 방송 콘텐츠 개발을 위한 미들웨어 독립적인 클래스 라이브러리를 설계하고 구현하였다. 애플리케이션과 상이한 미들웨어 사이에서 중계 역할을 할 수 있는 클래스 라이브러리를 정의하기 위해 표준 라이브러리 개발 방법을 활용하고 각 미들웨어 API를 분석하였다. 분석 내용을 바탕으로 내부에 변환 처리 모듈을 포함한 클래스들을 정의함으로써 미들웨어별 라이브러리와 연결이 가능하도록 하였으며 구현한 클래스 라이브러리의 검증을 위하여 테스트 콘텐츠를 구현하여 기존의 콘텐츠와 비교 분석 하였다. 이와 같은 미들웨어 독립적인 클래스 라이브러리를 통한 콘텐츠 개발은 데이터 콘텐츠의 재사용을 용이하게 해주며 각 미들웨어에 대한 개발자의 지식 습득의 부담을 줄여줌으로써 보다 양질의 콘텐츠를 개발할 수 있는 환경 조성이 가능하도록 해준다.
TCP/IP 프로토콜을 사용하여 서버와 클라이언트를 연결하고 서버는 무선랜을 이용하여 여러 개의 디바이스를 제어할 수 있는 분산제어시스템을 구현했다. 디바이스의 제어 명령과 모니터링을 하는 클라이언트는 LAN을 통하여 서버에 접속한 후 디바이스 제어 명령을 서버에 전달한다. 서버는 디바이스 제어 명령을 수신한 후 실제 데이터만을 골라내어 디바이스가 받아들일 수 있는 데이터 형식으로 변환하여 RF 모듈을 통해 디바이스에 전달한다. 서버로부터 데이터를 수신한 디바이스는 제어명령을 실행한 후 센서는 디바이스의 상태를 체크하여 RF모듈을 통하여 서버에 전달한다. 다시 서버는 디바이스의 상태를 클라이언트가 받아들일 수 있는 데이터형식으로 변환하여 전달하고 클라이언트는 서버로부터 데이터를 수신하여 디바이스의 상태를 모니터링 한다. 각각의 디바이스는 자신만의 마이크로 프로세서를 가짐으로서 서버로부터 간단한 명령을 받아 각 프로세서가 스스로 판단하고 동작을 하게 된다. 서버와의 연결이 끊어질 경우 마이크로프로세서에 마지막 들어온 제어명령의 상태를 유지한다. 이 논문은 인터넷을 이용한 무선장치의 제어할 수 있는 안정된 시스템의 구현방법을 제시하며 서로 다른 프로토콜을 연결시키기 위하여 데이터의 구조를 변환시키고 여러 개의 디바이스가 안정된 동작을 도록 하는 방법을 제안했다.
VTK와 OSG는 컴퓨터 그래픽스 분야에서 널리 사용되는 오픈 소스 라이브러리이다. VTK는 데이터 가시화에 초점을 맞추어 개발된 라이브러리로 다양한 격자 구조의 수치 데이터를 위한 고수준의 가시화 알고리즘을 제공한다. OSG는 다수의 폴리곤으로 구성된 복잡한 전경을 빠르고 효율적으로 렌더링할 수 있도록 하는 라이브러리로 전경 그래프(scene graph)와 다양한 실시간 렌더링 기술을 제공한다. VTK와 OSG는 서로 다른 목적으로 개발된 라이브러리이기 때문에 어느 한 라이브러리만을 이용해서 대용량의 수치 데이터를 가시화하는 것은 많은 노력을 필요로 한다. 따라서 VTK의 고수준 가시화 알고리즘과 OSG의 실시간 렌더링 기술을 접목하여 대용량 데이터를 빠르게 가시화하고자 하는 시도가 여러 연구 그룹에서 꾸준히 있어왔다. 본 논문에서는 테라 스케일의 거대 용량 수치 데이터를 빠르게 가시화하기 위한 방법으로 병렬 VTK 엔진과 OSG 실시간 렌더링 엔진을 접목한 병렬 가시화 시스템을 제안하고자 한다. 또, 본 논문에서 제안하는 가시화 시스템을 이용해서 실제 테라 스케일 데이터에 적용한 사례를 소개한다.
고속 LAN과 같은 통신 장비의 발달로 클라이언트/서버 시스템 환경이 일반화됨에 따라 데이터베이스 시스템도 클라이언트/서버 환경을 지원하는 데이터 서버로서의 역할이 요구되었다. 또한, 다양하고 복잡한 형태의 제어 시스템들이 필요한 각 응용 분야에서 클라이언트/서버 시스템이 이용되고 있다. 이러한 상황에서 클라이언트들은 통신 비용 절감과 서버의 부하를 줄이기 위해 클라이언트의 버퍼에 데이터의 사본을 캐쉬(cache) 함으로써 클라이언트 시스템의 확장성 및 독립성을 추구한다. 하지만, 캐쉬한 데이터의 사본에 의해 갱신 연산이 수행되기 때문에 캐쉬 데이터의 일관성 유지를 위한 효율적인 방법들이 필요하다. 본 논문에서 제안한 기법은 클라이언트/서버 간의 데이터 전송이 페이지 단위로 행해지는 페이지-서버 환경에서 적용되는 회피-기반(avoidance-based) 기법으로써, 클라이언트가 데이터를 갱신할 때 갱신 의도를 비동기적으로 선언하는 캐위 일관성 유지 기법을 제안하였다. 그리고 제안한 기법과 최근에 제안된 기법들을 비교 분석하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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