불규칙 삼각망은 대표적으로 사용되는 지형 모델링 방법 가운데 하나이다. 이 방법은 적은 데이터 량으로 지형의 특징을 잘 표현할 수 있고, 렌더링 시간을 단축시킬 수 있다. 본 논문에서는 능선 검출 알고리즘을 이용하여 지형데이터로부터 능선과 계곡을 검출하고, 이를 불규칙 삼각망의 구성을 위한 정점들의 집합으로 사용함으로써 기존 방식과 거의 동등한 오차수준에서 삼각망의 구성시간을 현저하게 단축시키는 방법을 제안하고 있다.
본 연구는 최근 그 활용도가 증대되어 가는 수치지형모형의 한 형태인 불규칙삼각망을 생성하고자하는 연구이다. 일반적으로 격자형 수치표고모형과 불규칙삼각망은 지형문제를 해결하기 위한 합리적인 방법이다. 그러나, 불규칙삼각망이 격자형 수치표고모형에 비해 자료의 저장이 용이하고, 불규칙한 간격을 가지는 표고 자료를 운용할 수 있는 편리한 자료구조를 가지고 있기 때문에 격자형 수치표고모형의 대안이 될 수 있다. 격자형 수치표고모형으로부터 불규칙삼각망을 생성하는 다양한 방법들이 제시되고, 이러한 자료를 바탕으로 최적의 삼각망을 생성하기 위한 여러 가지의 연산법이 소개되고 있다. 본 연구에서는 새로운 삼각망 생성의 접근방법으로 표고와 가변거리의 연산법을 이용하였고, 인접 문제점을 해결하기 위해 보간점과 임의의 선을 첨가시키므로서 보다 더 실제지형과 가까운 불규칙삼각망을 생성할 수 있었고, 또한 효율적인 자료기반 구축을 가능하게 하여 지형공간정보체계의 활용성을 증대시킬 수 있었다.
건축시설물의 4D구현과 달리 선형적인 토목시설물의 4D구현시에는 자연지형의 표현을 위한 삼각망 구현기술이 필수적으로 요구된다. 즉, 건축시설물의 4D구현시 3D객체들은 모두 자연적 지형조건과 관계없는 인공적 부재들로 구성되므로 객체속성의 구성이 비교적 용이하다. 반면에 토목시설물은 대부분의 공사에 토공사(Earthwork)가 상당부분을 차지하고 있고, 절성토, 굴착공 등의 토공작업은 인공적 부재가 아닌 자연적 지형으로 구성되어 있으므로 독립적인 3D객체 구성이 용이하지 않다. 4D구현을 위해서는 이러한 토공 작업들 역시 개별 작업 (Activity)별로 정해진 일정에 따라 완성상태를 시뮬레이션 해야한다. 이러한 부분을 해결하기 위해서는 자연지형 정보의 3D객체 간편화 기술이 요구되며, 또한 자연지형의 3D객체화를 위해서는 삼각망구축 기술이 필요하게 된다. 본 연구에서는 선형적으로 공사가 진행되는 도로, 철도 등의 토목시설물 공사에서 토공 작업의 4D구현에 요구되는 토공 3D객체 구성을 삼각망 자동구축 방법으로 해결하고 있다. 연구에서는 기존의 삼각망구축방법을 개선한 레이어 속성별 삼각망이 자동 구성되는 방법론을 제안하며, 제안 방법은 4D시스템과의 연계 모듈로 구성하였다.
얼굴 모핑은 원본 이미지에서 목표 이미지로 점진적이면서 자연스럽게 영상을 변화시키는 기법으로 영상처리와 그래픽 분야에서 자주 사용되는 강력한 영상처리 기술 중의 하나이다. 본 논문에서는 Dlib 얼굴 랜드마크 검출기를 이용하여 생성된 얼굴 랜드마크 정점들을 이용하여 들로네 삼각망을 생성하고 원본 영상에서 목표영상으로의 들로네 삼각망들의 와핑과 크로스 디졸브를 통해 모핑을 구현하는 방법을 제안하였다. 본 논문에서 제안한 방법은 들로네 삼각망을 생성하기 위한 정점들을 수동으로 만들어 주는 것이 아니라, 얼굴 모핑에서 얼굴의 주요한 부분인 눈, 눈썹, 코, 입 등의 얼굴의 주요 특징점이라 할 수 있는 얼굴 랜드마크들을 이용함으로써 자동으로 들로네 삼각망을 생성할 수 있다는 것이 특징이다. 그리고 수동으로 정점을 추가할 수도 있어 더욱 자연스러운 모핑 결과를 얻을 수 있을 수 있다는 것을 시뮬레이션을 통해 확인하였다.
하천의 2차원 흐름 해석, 유사이동 해석, 오염확산 해석을 위한 유체의 수치해석법에는 유한요소법, 유한차분법, 유한차분법의 변형인 유한체적법, 경계적분법 등이 있다. 유체에 대한 수치해석 기법으로 전통적으로 가장 많이 사용되고 있는 방법은 유한차분법이지만, 비구조적 요소망(unstructured mesh)을 이용하여 복잡한 형상을 표현하기가 상대적으로 용이한 유한요소법이 다양한 형태의 하천 해석에는 더욱 적합할 것이다. 본 연구에서는 비구조적 요소망을 advanced front method를 이용하여 생성해 보았다. Advanced front method는 해석하고자 하는 영역에 적절한 절점들을 생성한 후 삼각 요소망을 구성하는 grid based advanced front method와 절점들을 생성하지 않고 해석 영역에 삼각 요소를 바로 구성하는 element based advanced front method로 나눌 수 있다. Grid based advanced front method에서 해석 영역에 적절한 절점을 생성하는 방법으로는 일반적인 격자 구조의 절점 생성 방법을 적용하였으며 경계와의 거리가 가까운 절점은 생성되지 않으며, 삼각 요소를 구성할 때에는 두 개의 인접 절점을 비교하여 최적의 삼각 요소를 구성하게 된다. 단 두 개의 인접 절점만을 비교함으로서 비교적 빠른 시간 안에 최적의 삼각 요소망을 구성할 수 있다. 삼각 요소망을 생성한 후에는 Laplacian smoothing을 이용하여 삼각 요소망의 형질을 개선하였다. Element based advanced front method는 외부 경계에서부터 시작된 Front가 내부 영역으로 확대되어지며 각 Front에서 적절한 절점을 직접 생성하여 바로 삼각 요소를 구성하게 된다. Front에서 생성된 절점은 인접 절점들이 있는지 검색하여 인접 절점이 있다면 생성된 절점은 삭제되어지며 인접 절점이 삼각 요소를 위한 나머지 한 점으로 채택되어진다. Front는 외부 경계와 교차되어지지 않아야 하며 또한 연속된 Front를 효율적으로 관리하기 위해 list 자료 구조를 활용하였다.
본 연구에서는 광주를 고정으로 전라남도 4점과 전라북도 5점으로 삼각망을 구성하고 각 측점에서 관측한 데이터를 방송력과 정밀력을 이용하여 기선 해석을 실시하고 기선거리별 궤도력의 영향을 통계학적으로 비교 분석하여 전라남북도에 이르는 GPS관측망의 궤도력에 따른 각 기선별 오차분포를 정량화 할 수 있었고, 정밀력을 이용한 기선해석은 기준 공분산 값이 모두 1 미만으로 나타나 두 지역간의 지역적 변환계수와 지구중심절대좌표를 선정함에 있어 과대오차를 현저히 줄일 수 있었다.
대부분의 다면체 모델 데이터의 표면과 지리 정보 시스템을 위한 지형 데이터는 삼각 분할을 통하여 만들어진 불규칙 삼각형 네트웍(Triangulated Irregular Network:TIN) 구조를 가지고 있다. 대용량 TIN 데이터를 그래픽스 시스템에서 빠르게 시각화 하는데는 많은 어려움이 있으므로, 일반적으로 TIN 데이터의 특징을 이용하여 압축된 데이터를 이용한다. 그러나 압축한 TIN 데이터는 부분적인 수정과 같은 연산을 수행하기 위하여 전체 데이터를 디코딩하고 다시 인코딩하는 과정을 반복하여 수행하므로 이같은 연산이 자주 발생하는 응용분야에는 부적합하다. 본 논문은 이러한 문제의 해결방안으로 삼각형 메쉬를 삼각형 스트립으로 재구성 한 후에 이 삼각형 스트립을 정점 체인과 각 정점의 차수 정보를 이용하는 저장하는 압축 알고리즘과 함께 이 알고리즘이 부분적인 불규칙 삼각망 수정에 유용하게 적용될 수 있음을 제시한다. 제안된 알고리즘은 각각의 정점 체인이 독립적으로 인코딩 가능하므로 불규칙 삼각망 정보를 수정할 경우 최소한의 인코딩과 디코딩으로 불규칙 삼각망을 수정할 수 있다.
이 연구의 목적은 삼각망 철근상세를 갖는 중실 철근콘크리트 기둥의 성능을 파악하는데 있다. 제안된 철근상세는 경제성과 합리성을 갖으며 공사기간의 단축을 가져올 수 있다. 삼각망 철근상세를 갖는 중실 철근콘크리트 기둥 실험체에 일정 축하중 하에서 횡방향 반복하중을 가하는 준정적 실험을 수행하였다. 사용된 프로그램은 철근콘크리트 구조물의 해석을 위한 RCAHEST이다. 사용된 해석기법은 조사된 실험체에 대하여 하중단계에 따라 성능을 비교적 정확하게 예측하였다. 그 결과 제안된 삼각망 철근상세는 기존 철근상세와 동등 이상의 소요성능을 보임을 확인하였다.
삼각망에서 얻은 2차원 변위자료로부터 주축변형, 회전, 팽창등을 산출하는 안정된 계산순서를 제시하였으며, 이들 추산치의 오차가 삼각망의 면적간에 반비례하므로 자료망의 크기를 택함에 유의하여야함을 지적하였다. 이 순서를, 2011년 토호쿠지진에 의해 발생한 한반도지역의 변위의 GPS관측자료에 적용하여 안정된 추산치들을 얻었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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