• 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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• 제30권3_4호
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• pp.168-185
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• 2003

본 논문은 하나의 스케치 면도인 선화로부터 면 인식의 탐색 영역을 축소하고 다양한 3차원 물체를 빠르게 복원하는 점진적인 알고리즘을 제안한다. 복원 과정의 입력으로 사용되는 스케치 면도는 파선이 제거되지 않은 모서리-꼭지점 그래프인 2차원 스케치 면도로서 3차원 와이어프레임 물체의 부정확한 free-hand 스케치이다. 알고리즘은 두 단계로 수행된다. 면 인식 단계에서는 스케치 면도로부터 모든 가능 한 면을 생성하고 탐색 공간을 축소하기 위한 기하학적 위상학적 제약 조건을 이용하여 면을 불가능한 면, 기본 면, 최소 면으로 분류한다. 제안 알고리즘은 물체를 구성하는 실제 면을 빠르게 인식하기 위하여 최소 면만을 탐색한다 물체 생성 단계에서는 면의 스케치 순서에 따라 물체의 꼭지점 좌표를 최적화함으로써 3차원 구조를 점진적으로 계산한다. 점진적 방법은 복원 과정에서 물체와 스케치 도면 사이의 관계로부터 유도된 3차원 제약 조건을 적용함으로써 최적 3차원 물체를 빠르게 복원한다. 또한, 스케치 도중에 시점 이동을 허용한다. 점진적 복원 알고리즘을 기술하고 실제 구현 결과를 보인다.

• 예술인문사회 융합 멀티미디어 논문지
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• 제7권6호
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• pp.701-708
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• 2017

건축공사는 설계단계에서 도면을 바탕으로 예상되는 비용이 산정되며, 소요예산의 책정과 예산에 합당한 효율적 공사 방안을 찾게 된다. 정확한 물량산출과 예산책정은 공사의 수익성 여부를 판단하는 척도 중 하나로 매우 중요하다. 하지만 이러한 과정이 대부분 인력이나 2D 도면에 의존하여 수행되기 때문에 오차가 발생하기 쉬웠고, 자동화가 가능한 BIM(Build Information Modeling) 프로그램은 매우 고가이기 때문에 현장에서 적용하기 어려운 시점이다. 이에 본 연구에서는 3차원 모델링 소프트웨어인 스케치업을 이용하여 3D 건축모델링을 수행하고, 물량산출을 할 수 있는 방법론을 제시하고자 하였다. 연구 결과, 건축물의 2D 도면을 이용하여 효과적으로 3D 모델링을 수행하였으며, 모델링 결과를 기반으로 2D 도면과 3D 모델링을 통한 물량산출의 차이를 산출할 수 있었다. 연구를 통해 스케치업을 활용한 3D 모델링과 물량산출이 기존의 2D 산출식의 오류를 방지할 수 있다는 가능성을 제시하였다. 지속적인 연구를 통해 연구방법의 활용성이 검증된다면 건축 모델링과 물량산출 업무 효율성 증가에 크게 기여할 것이다.

• 한국HCI학회:학술대회논문집
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• 한국HCI학회 2008년도 학술대회 1부
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• pp.103-108
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• 2008

3 차원 공간 모델링을 하기 위한 스케치 시스템의 경우, 3 차원 공간상의 입력 장치를 이용하는 것이 디자이너의 의도를 가장 정확하게 표현할 수 있다. 하지만, 3 차원 공간상의 스케치는 공간 입력 장치의 디자이너 사용에 따라 오차가 방생할 수 있다. 이러한 오차를 줄이기 위하여 디자이너가 일반적으로 사용해 온 드로잉 방식인 다중의 스트로크를 데이터로 사용하여 의도한 모델링을 수행하게 된다. 다중의 스트로크를 실시간으로 처리하기 위해 공간상에 정의된 격자를 이용한 모델링 방식을 사용하였다. 곡면을 구성하기 위한 격자간의 관계 및 다중의 스트로크를 처리하기 위한 주변 격자간의 관계를 정리하고, 이를 이용한 스케치 시스템을 구현하였다.

• 대한공업교육학회지
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• 제44권2호
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• pp.1-27
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• 2019

최근 실내건축 분야의 실무 현장이나 대학의 실내건축 교육은 3차원 스케치 소프트웨어를 활용한 공간계획능력을 필수적으로 요구하고 있지만, 현재 특성화 고등학교에서의 교육은 수작업성 실기수업과 2D CAD 중심으로 구성되어 산업계의 변화에 적절하게 대응하지 못하고 있으며, 학생들의 공간계획 능력을 향상시킬 수 있는 3차원 스케치 소프트웨어 기반 수업 프로그램이 매우 부족한 실정이다. 따라서 이 연구의 목적은 특성화 고등학교 NCS 기반 실내디자인 과목의 '주거공간 계획하기' 단원에서 3차원 스케치 소프트웨어를 활용한 수업 프로그램을 개발하고, 특성화고 수업에 적용하여 학생들의 학업성취도에 미치는 효과를 알아보는 데 있다. 이 연구에서 개발한 3차원 스케치 소프트웨어 기반 수업 프로그램은 PDIE 모형 절차에 따라 준비, 개발, 실행, 평가의 4단계를 거쳐 개발되었으며, 실험설계 모형은 이질집단 사후검사설계를 사용하였다. 실험 처치는 건설 분야 특성화 고등학교 학생들을 대상으로 실시하였고, 총 9차시의 실내디자인 교과 수업에 적용하였다. 실험 처치 후에는 인지적, 정의적, 심동적 영역에 대한 학업성취도 검사를 실시하였으며, 독립표본 t-검정을 통해 개발된 수업 프로그램에 대한 효과를 분석하였다. 이 연구에서 개발된 3차원 스케치 프로그램을 활용한 수업 프로그램은 인지적, 정의적, 심동적 영역 모두에서 기존의 수작업성 실기 수업보다 학생들의 학업성취도를 향상시키는데 효과적인 것으로 나타났다.

• Journal of Computational Design and Engineering
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• 제2권1호
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• pp.67-72
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• 2015

Recently, along with the improvements of geometry modeling methods using sketch-based interface, there have been a lot of developments in research about generating surface model from 3D curves. However, surfacing a 3D curve network remains an ambiguous problem due to the lack of geometric information. In this paper, we propose a new algorithm for estimating the normal vectors of the 3D curves which accord closely with user intent. Bending energy is defined by utilizing RMF(Rotation-Minimizing Frame) of 3D curve, and we estimated this minimal energy frame as the one that accords design intent. The proposed algorithm is demonstrated with surface model creation of various curve networks. The algorithm of estimating geometric information in 3D curves which is proposed in this paper can be utilized to extract new information in the sketch-based modeling process. Also, a new framework of 3D modeling can be expected through the fusion between curve network and surface creating algorithm.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 1998년도 봄 학술발표회논문집(II)
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• pp.415-420
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• 1998

In this paper, 2D SUB-3D STM approach for analysis and design of 3D structural concrete is presented. In the approach several 2D sub strut-tie models which are representations of compressive and tensile stress flows of each projected plane of 3D structural concrete are utilized in the sketch of a 3D strut-tie model, in the evaluation of effective strengths of compressive concrete struts, and in the verification of geometric compatibility and bearing capacity of critical nodal zones of 3D strut-tie model. To prove the validity and rationality of the suggested approach, the behavior and strength of a prestressed box girder diaphragm tested to failure are evaluated.

• 과학교육연구지
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• 제42권2호
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• pp.95-105
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• 2018

이 연구의 목적은 생체 모방 기반 융합 학습 모델을 이용하여 골격근의 구조 및 수축 메커니즘에 대한 디지털 교과서를 개발하는 것이다. 골격근의 구조 및 수축 메커니즘 단원은 고등학교 생명과학I에 포함된 내용이다. 융합 학습 모델은 3D 모델링 및 프린팅을 포함하는 3단계의 생체 모방 기반 융합 학습(Exploration-Design-Implementation)으로 설계되었다. 개발된 디지털 교재는 8차시로 구성되어 있는데, 골격근 탐색, 스케치 앱과 3D 모델링을 이용한 골격근 모방 창의적 설계 2개 차시, 3D 프린팅을 이용하여 설계안의 융합적 구현, 근수축의 탐색, 스케치 앱과 3D 모델링을 이용한 근수축 모방 창의적 설계 2개 차시, 3D 프린팅을 이용하여 설계안의 융합적 구현 등으로 구성되었다. 각 차시는 대화 형 및 모바일 학습을 위해 갤러리 위젯, 미디어 위젯, 프레젠테이션 위젯, 스케치 위젯, 클라우드, 설문 위젯 및 평가 위젯의 컨텐츠를 포함하고 있다. 개발 된 디지털 교과서를 고등학생 20 명에게 투입한 결과 학생들의 생명과학 학습에 효과가 긍정적인 것으로 나타났다. 또한 이 연구에서 개발된 생체 모방 기반 융합 학습 디지털 교재는 학생들의 창의적 설계 및 구현 능력의 향상에서 효과적인 학습자료로 평가되었다. 이러한 결과를 볼 때 디지털 교재는 학생들의 흥미와 생명과학에 대한 자기주도적 학습에 유용한 자료임을 보여주었다.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제13권9호
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• pp.1373-1381
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• 2010

현재 항공기 조종사들이 사용하고 있는 항공기동 도해도 방법은 2차원 공간 표현만을 사용하여, 3차원 정보 입력 시 한계가 있고 이를 직관적으로 이해하는 것이 어렵다. 이를 위해 도입된 항공기동 애니메이션 저작도구들은 사용법이 복잡하고 중간에 비행경로를 수정하거나 다수 비행객체들의 전투 상황을 실시간으로 인터렉티브하게 다룰 수 없다. 본 연구는 항공기동 교육을 위한 애니메이션 시스템 중 3차원 항공경로 생성방법에 관한 것이다. 본 연구에서는 2D 도해도에 스케치된 초기 입력과 실제 항공기 추력을 계산하여 실제 비행과 유사한 3차원 선형 스플라인 곡선을 생성해 낸다. 제안하는 선형 스플라인 곡선 생성 방법을 이용하여 항공기동 브리핑 및 디브리핑 시에 비행경로를 실시간으로 생성 및 수정하는 것이 가능하고 이를 애니메이션으로 즉시에 표현할 수 있다.

• 한국CDE학회논문집
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• 제11권6호
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• pp.447-454
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• 2006

Although there are many needs to use 3D models in MEMS field, it is not easy to generate 3D models based on MEMS CAD. This is because MEMS CAD is based on 2D and their popular format-GDSII file format- has its own limits and problems. The differences between GDSII file format and 3D CAD system, such as (1) superposed modeling, (2) duplicated entity, (3) restricted of entity type, give rise to several problems in data exchange. These limits and problems in GDSII file format have prevented 3D CAD system from generating 3D models from the MEMS CAD. To remove these limits and solve problems, it is important to extract the silhouette of data in the MEMS CAD. The proposed method has two main processes to extract silhouette; one is to extract the pseudo-silhouette from the original 2D MEMS data and the other is to remove useless objects to complete the silhouette. The paper reports on the experience gained in data exchange between 2D MEMS data and 3D models by the proposed method and a case study is presented, which employs the proposed method using MEMS CAD IntelliMask and Solidworks.

• 한국정보과학회논문지:소프트웨어및응용
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• 제36권3호
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• pp.217-225
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• 2009

디자이너가 생각하는 모델을 3차원 입력 장치를 사용하여 공간상에서 스케치를 할 경우 상대적으로 깊이 방향의 위치를 정확히 입력하기 어렵기 때문에 원하는 모델을 단시간에 그리기 어렵다. 본 논문에서는 2차원 스케치에서 습관적으로 사용하는 다중, 반복 스트로크를 공간 스케치 시스템에 적용하여 입력 위치의 에러를 보정함과 동시에 효율적으로 개념상의 모델을 실체화 할 수 있는 모델링 알고리즘을 제안한다. 디자이너는 곡면을 그리기 위하여 스트로크를 입력한 후 바로 그 결과를 확인할 수 있으며, 추가적인 스트로크를 입력할 때마다 곡면은 변형되고 자신이 원하는 형태로 변형되는 지 확인하면서 새로운 스트로크를 입력할 수 있다. 이를 위하여 드로잉 공간을 격자 형태의 공간으로 나누고, 각각의 격자 내부에는 격자안에서 이동이 자유로운 내부 정점을 정의하여 드로잉 공간에서의 데이타를 단순화하였다. 이정점을 인접격자와의 상호관계 패턴으로 정의하여 디자이너가 의도한 개념상의 모델을 효과적으로 3차원모델로 구체화하는 3차원 공간 스케치 시스템을 구현하였다.