• 한국컴퓨터그래픽스학회논문지
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• 제10권3호
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• pp.52-60
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• 2004

This paper presents a physically based technique for simulating complex multiphase fluids. This work is motivated by the "stable fluids" method developed by Stam to handle gaseous fluids. We extend this technique to water, which calls for the development of methods for modeling multiphase fluids and suppressing dissipation. We construct a multiphase fluid formulation by combining the Navier-Stokes equations with the level set method. By adopting constrained interpolation profile (CIP)-based advection, we reduce the numerical dissipation and diffusion significantly. We further reduce the dissipation by converting potentially dissipative cells into droplets or bubbles that undergo Lagrangian motion. Due to the multiphase formulation, the proposed method properly simulates the interaction of water with surrounding air, instead of simulating water in a void space. Moreover. the introduction of the non-dissipative technique means that, in contrast 10 previous methods, the simulated water does not unnecessarily lose mass and its motion is not damped to an unphysical extent. Experiments showed that the proposed method is stable and runs fast. It is demonstrated that two-dimensional simulation runs in real-time.

• 한국컴퓨터그래픽스학회논문지
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• 제10권4호
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• pp.13-21
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• 2004

This paper presents a physically based technique for simulating complex multiphase fluids. This work is motivated by the "stable fluids" method developed by Stam to handle gaseous fluids. We extend this technique to water, which calls for the development of methods for modeling multiphase fluids and suppressing dissipation. We construct a multiphase fluid formulation by combining the Navier-Stokes equations with the level set method. By adopting constrained interpolation profile (CIP)-based advection, we reduce the numerical dissipation and diffusion significantly. We further reduce the dissipation by converting potential1y dissipative cel1s into droplets or bubbles that undergo Lagrangian motion. Due to the multiphase formulation, the proposed method properly simulates the interaction of water with surrounding air, instead of simulating water in a void space. Moreover, the introduction of the non-dissipative technique means that, in contrast to previous methods, the simulated water does not unnecessarily lose mass and its motion is not damped to an unphysical extent. Experiments showed that the proposed method is stable and runs fast. It is demonstrated that two-dimensional simulation runs in real-time.

• 정보처리학회논문지A
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• 제8A권3호
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• pp.235-244
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• 2001

네트워크와 컴퓨터 기술의 발달로 물리적으로 분산된 컴퓨터를 하나의 자원으로 사용하려는 연구가 많이 진행되고 있다. 일반적으로 이러한 연구들은 메시지 패싱을 기반으로 하는 환경을 개발하는 것이 주류를 이루고 있다. 이러한 환경은 보통 과학계산용 문제를 풀기 위해 많이 사용되고 주어진 문제의 내부병렬성을 이용하여 병렬처리 하게 된다. 따라서 보통 이러한 환경에서는 고도의 병렬성을 얻을 수 있다는 장점이 있는 반면에, 프로그래밍이 어렵고, 사용하기가 어려우며, 분산된 컴퓨터에 사용자의 계정이 있어야 한다는 단점이 있다. 그런데 만일 주어진 문제가 완전히 독립적인 작은 문제를 분할된다면 더욱 효율적인 환경을 만들 수 있다. 이러한 문제 유형은 생물정보학, 3차원 애니메이션, 그래픽스 등에 많이 준재하며, 이를 위한 새로운 환경 개발은 매우 중요한 연구라 할 수 있다. 따라서 본 논문에서는 이러한 문제를 효율적으로 처리하는 프록시 컴퓨팅 기반의 InterCom이라는 새로운 환경을 제안하고, 이들 구현한 것에 대해서 설명한다. 이 환경은 에이전트, 서버, 클라이언트로 구성되어 있다. 이 환경의 장점은 프로그래밍하기가 쉽고 분산된 모든 컴퓨터에 사용자 계정이 없어도 되며, 분산되는 코드를 자동 컴파일해 줌으로써 사용하기 쉽다는 것이다.

• 만화애니메이션 연구
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• 통권35호
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• pp.329-346
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• 2014

미술은 한 사회의 정치, 경제, 사회, 문화가 만들어낸 시대적 산물이다. 최근의 디지털 매체의 발전은 예술에서 표현을 확장하는데 기여하였다. 디지털 매체는 이미지뿐만 아니라 소리나 물리적 지각 반응을 예술 창작의 한 요소로써 활용하는 것을 가능하게 한다. 또한 디지털 매체는 이미지, 소리, 빛, 그리고 다양한 조형 요소들 간의 재 융합이나 관객의 물리적 반응의 결합을 통해서 작품과 관객과 상호소통적인 공감각적이고 시지각적인 환경을 창출하도록 돕는다. 본 연구에서는 최근에 소리에 반응하는 다양한 미디어아트 작품들이 제작되고 있는데, 주로 관객이나 외부의 자극으로부터 발생되는 소리의 물리적 데이터를 시각화하는 작업에 초점을 두고 시지각적 관점에서 소리의 반응에 따른 데이터의 시각화와 작품의 이미지와 관객의 반응 관계 등을 분석하였다. 외부의 소리로부터 생성되는 물리적 데이터는 여러 가지 관점에서 분석될 수 있다. 예를 들면, 음성이나 외부 소리의 고저(pitch), 음량, 또는 주파수 분석을 통해서 데이터 분류가 가능하다. 본 연구자는 관객의 음성이나 외부의 물리적 자극을 통해서 발생되는 소리의 주파수를 분석하여 이에 상응하여 발광하는 LED기반 시각화 연구를 통해서 최근 새로운 미디어아트의 가능성을 모색하고, 실시간으로 생성될 수 있는 물리적 데이터들을 빛(LED)의 환영적 특성으로 변환함으로써 우연하게 관객에 반응하여 생성되는 다양한 시각이미지의 연출 가능성을 탐구하였다. 결과적으로 연구자는 사운드에 반응하는 시지각적인 인터랙티브 작품을 구현해보기 위하여 피에트 몬드리안(Piet Mondrian, 1872~1944)의 브로드웨이 부기우기(Broadway Boogie Woogie, 1942~3)작품을 모티브로 삼았다. 몬드리앙은 회화의 본질적인 표현 요소들을 단순화하는 작업으로 불필요하다고 생각된 요소들을 하나씩 제거하여 색, 수직선, 수평선으로 대상을 추상화시킴으로써 그 대상의 본질에 다가가고자 하였다. 연구자는 몬드리앙의 이러한 단순화된 구성을 외부의 소리 자극을 단순화하여 빛(LED)의 요소로 재현하는 시각적 표현의 메타포로 사용하였고, 몬드리앙의 정적 구성에서 빛과 소리의 공감각적인 표현을 극대화하는 동적 구성으로의 관객의 참여를 유도하는 환경을 구현해 보았다.

• 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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• 제32권11_12호
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• pp.682-691
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• 2005

본 논문은 사용자의 제어가 가능한 3차원 물리 기반 가상생명체를 생성하는 2단계 진화 시스템을 제안한다. 기존의 방법은 가상생명체의 형상과 기동, 그리고 목표지점추적(target-following)과 같은 상위 레벨의 행위를 한꺼번에 하나의 진화 시스템으로 생성해냄으로 인하여 진화 단계에서의 사용자의 개입을 허용하지 않았다. 본 논문은 하나로 묶여있던 시스템을 다루기 용이한 두 개의 서브시스템으로 분리함으로써 사용자의 개입을 허용한다. 첫 번째 단계로 가상생명체의 몸체와 직진 기동을 위한 하위 레벨 모터 컨트롤러가 진화 알고리즘(evolutionary algorithm)으로 동시에 생성된다. 두 번째 단계에는 생성된 기본 생명체 위에 주어진 경로를 따라가기 위한 상위 레벨 컨트롤러가 인공 신경망을 사용하여 탑재된다. 경로제어(path-following)를 위한 신경망의 연결 가중치는 유전자 알고리즘(genetic algorithm)을 사용하여 최적화되며 한번 진화된 신경망 컨트롤러는 어떠한 임의의 경로도 잘 따라감을 보여준다. 이로써 사용자는 모든 진화과정이 끝나지 않고도 중간단계에서 기호에 맞는 생명체를 골라내거나 버릴 수 있으며, 동일한 기본 생명체 위에 또 다른 형태의 상위레벨 행위를 생성하는 것도 가능해진다. 본 논문은 이러한 2단계 알고리즘과 함께 직진기동을 위한 새로운 분절 삼각 함수(Piecewise sinusoidal) 컨트롤러를 제안하고 마개 실린더(capped-cylinder)를 기본 요소로 하는 가상생명체에 대한 효율적인 실시간 수중역학 모델링 기법도 함께 소개한다.

• 만화애니메이션 연구
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• 통권39호
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• pp.297-320
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• 2015

현대 테크놀로지의 발달과 예술의 융합은 디지털 미디어를 적극적으로 수용한 '매체예술'인 미디어아트의 비약적 발전을 가지고 왔다. 이는 21세기 새로운 창의성의 근간인 커뮤니케이션 예술로서 그 영역과 한계를 확장해 가고 있으며, 현대 디지털 기술의 집결체인 모바일을 통하여 기존의 장르와 분야 간의 경계를 허물고 인터랙티브 즉, 상호작용적 커뮤니케이션을 기반으로 하는 새로운 대중예술로 진화하고 있다. 이러한 첨단기술과 예술의 융합인 모바일 인터랙티브 미디어아트는 시간과 물리적 공간의 한계를 극복하고, 상호작용과 참여의 능동적인 주체로서 체험적 커뮤니케이션의 범위를 확장시키고 있으며, 예술과 학문, 문화산업 등의 다양한 분야에서의 유동적인 플랫폼을 제공해 주고 있다. 본 연구에서는 새로운 커뮤니케이션의 확장된 패러다임을 제시하고 있는 인터랙티브 미디어아트에 대한 정의를 문헌 연구를 통하여 고찰해 보고, 모바일을 예술적 표현의 매개체로 활용하고 있는 모바일 인터랙티브 미디어아트의 사례 연구를 통하여 체험적 커뮤니케이션의 상호작용적 효과와 대중예술로서의 새로운 가능성을 분석하였다. 융합과 상호작용, 체험을 화두로 하는 모바일 인터랙티브 미디어아트는 첨단기술과 예술 그리고 새로운 감성이 만나 우리의 생활과 커뮤니케이션의 새로운 접근방법을 제시하고 있으며, 융합과 통섭의 시대적 트랜드에 걸맞는 무한한 가능성을 지닌 새로운 예술장르로서 진화와 발전을 거듭할 것으로 기대된다.