목적: 자기 공명 혈관 영상(MR Angiography)법으로 혈관 촬영시, 혈관 협착으로 인하여 난류 현상이 발생되는 곳에서는 영상 자체가 얻어지지 않는다. 기존에 TE를 줄이거나 또는 projection reconstruction 방법은 2차원 TOF(Time of Flight)에 적용이 되어서 좋은 결과를 얻었다. 그런데, 2차원 TOF보다는 3차원 TOF으로 보다 좋은 혈관 영상을 얻을 수가 있다. 하지만, 3차원 TOF 방법에 projection reconstruction 방법을 적용하는 데는 여러 가지 문제점이 있어서 개발되어 있는 것이 거의 없다. 본 연구에서는 3차원 TOF 방법에 projection reconstruction 방법을 적용하여서 혈관내의 난류 현상에 의한 영상의 왜곡을 극복하는 방법을 개발한다. 대상 및 방법: 3차원 projection reconstruction을 위한 pulse sequence를 실제 진단에 사용하는 GE사의 자기공명영상장치(1.5T)에 맞게 독자적으로 개발한다. GE사의 장비에서 자료를 얻어서 일반 컴퓨터에서 영상을 재구성하는 알고리즘을 자체 개발한다. 혈관에서와 비슷한 형태의 난류를 발생시킬 수 있는 기구를 만들어서 실제 혈관영상에 사용하는 방법과 개발한 방법으로 영상을 비교한다.
필자가 금속절삭연구에 종사하여 오면서 때로 느낀 것 중에 이것만이라도 지켜 주었으면 하는 소망에서 본 제목을 택하여 보았다. 절삭 기구에 영향을 주는 인자는 수 없이 많으나 본 강좌에서는 free cutting에 의한 2차원 절삭과 3차원 절삭을 정의 하여 구별하고 공구각 중에서 가장 중요시 되는 유효졍사각에 대하여만 언급하고 절삭 실험에서 지켜야 할 기타 사항 순으로 피력코저 한다.
3차원 CDA 시스템의 보급 및 설계단게에 적용이 확대 되어 가면서 CAD 시스템에 의한 3차원 입체모형제작 기술에 많은 관심이 주목되고있다. 특히 최근에는 광조형 장치가 상품개발사이클의 단축화와 Concurrent Engineering 실현의 중요한 도구로써 자리매김을 하고있으므로 본 논문에서는 광조형장치의 구성 및 조형 사례에 대하여 기술하고자 한다.
다차원 정보 가시화(multidimensional information visualization)의 목적은 복잡하고 차원이 많은 정보 데이터(information data)를 이해하기 쉽게 그림이나 도표와 같은 특정한 형식을 이용하여 효과적으로 나타내고 비교하는데 있다. 그동안 제시되어 온 다차원 정보 가시화 기법의 대표적인 것으로는 Scatterplots, Perspective Wall, Parallel Coordinates, Glyph를 들 수 있다. 본 논문에서 소개하는 multidimensional rotating visualizer (MRV)이란 기존의 다차원 정보 가시화 기법들을 보완하여 다차원 데이터(multidimensional data)를 3차원 형식으로 보여주는 방법이다. MRV는 그중에서 특히 Glyph와 Parallel Coordinate의 특징을 혼합하여 화면상에 다차원 정보 데이터를 보여주는 새로운 시도라고 하겠다.
조간대의 생물상과 조류로는 조간대 내의 모래나 펄을 구성하는 입자의 크기와 조성에 의하여 많은 영향을 받는다. 이런 조류로의 특성을 파악하기 위하여 전통적으로 현장조사를 실시하였으나 이 방법은 짧은 조간대의 노출시간 동안 넓은 조간대 지역을 파악하기 힘든 단점이 있다. 이러한 단점을 극복하기 위하여 최근 국내외적으로 위성자료와 현장조사롤 통해 조간대내의 조류로 발달을 연구하는 노력이 활발히 진행 중 이다. 본 연구에서는 프랙탈 이론을 적용하여 발달양상이 다른 두 지역의 조류로의 발달정도를 정량적인 값으로 나타내었다. 본 연구에서는 강화도 남단 조간대에 대하여 IKONOS 영상에서 조류로를 추출한 뒤, 프랙탈 분석방법 중 2차원 분석에 많이 사용되는 box counting 방법을 적용하여 프랙탈 차원을 구하였다. 분석 결과, 강화도 남단 조간대 전체 지역에 대한 프랙탈 차원 값은 약 1.31 로 나타났다. 조류로의 지선이 단순하며 남북으로 수직방향으로 발달한 지역은 프랙탈 차원 값이 $1.0563{\sim}1.0672$로 나타났으며,조류로의 지선이 발달하고 매우 복잡한 형태를 보이는 곳은 프랙탈 차원 값이 $1.255{\sim}1.3016$로 나타나는 것을 알 수 있었다. 실제 해안선과 같은 곡선의 경우 프랙탈 차원 값이 $1.1{\sim}1.3$ 정도 나타나는데 본 연구에서 얻어진 프랙탈 차원 값을 보면 매우 흡사하게 나온 것을 알 수가 있다. 또한, 양상이 다른 두 지역의 프랙탈 차원 값이 약 0.2 정도 차이를 나타내는 것을 알 수가 있다. 이 결과는 영상에서의 조류로 발달의 복잡성에 대한 구분을 뒷받침 할 수 있을 것으로 생각한다.
코 내부의 복잡한 기하학적 형상으로 인해 nasal airway의 분리는 많은 어려움을 겪고 있다. 본 논문은 velocimetry of nasal airflow 와 코 수술 계획을 위하여 3차원 공간에서 nasal airway를 interactive semiautomatic으로 분리하고 시각화하는 방법을 제안한다. 제안하는 방법은 ROI(Region-Of-Interest)와 multi-seed 3d region growing(MS3RG)기법을 적용하여 비강을 분리하며 볼륨렌더링 기법을 이용하여 분리된 영역을 3차원 공간에서 직관적으로 확인 할 수 있다. 또한 분리된 3차원 비강 모델은 유동흐름 실험을 위하여 3차원 프린터를 통해 실제 모형으로 제작 가능하다. 그리하여 CT dataset(512*512*175)을 가지고 매뉴얼 세그멘테이션에서 5시간 정도 걸리던 작업을 반자동 세그멘테이션 방법을 이용할 경우 최대 3분 이내에 분리 작업을 완료할 수 있으며 수치해석 실험 및 물리 실험에 이용할 수 있다.
본 논문에서는 3차원 객체의 전체적인 기하학적 특성을 3차원 형태 기술자로 추출하는 방법을 제안한다. 제안하는 기술자는 기존의 방법에서 문제가 된 부분적 자세변화에 대한 민감성 부분을 해결한다. 3차원 객체의 평면상의 모든 점들을 대상으로 형태 함수를 이용하여 형태 분포(Shape Distribution)를 생성한다. 이때 평면상의 두 정의 거리를 측정하는 기존의 D2 형태 함수를 최단경로를 사용하여 거리를 측정하는 방법으로 변형해 3차원 객체의 부분적 자세 변화에 강건하도록 하였다. 기존의 형태 분포와 비교하여 성능 평가한 결과 관절 객체에 대해서는 약 $ 51\%$, 전체에 대해서는 약 $24\%$의 성능 향상을 보였다.
3 차원 입체 형상을 표현하기 위한 수단으로서 도면을 사용하는 방법이 생산현장에서 많이 활용되고 있다. 그러나 이 방법은 정투영 과정에서 정보 손실이 발생하기 때문에 3차원 후보 요소의 빈번한 조합 탐색 및 복잡한 기하 연산을 필요로 한다. 특히 , 이면도로부터 복원과정은 면도의 생략으로 인하여 수많은 허요소를 생성한다. 본 논문은 효율적인 허요소 축소를 통하여 이면도로부터 다면체를 바르게 복원하는 이단계 알고리즘을 제안한다. 1 단계에서는 이면도와의 정합성에 필수적인 최소한의 3차원 후보요소를 생성한후 , 정투영시 이면도와 일치하는 부분 물체를 복원한다. 2단계에서는 부분 물체에 직교면을 덧붙임으로써 기하학적으로 타당한 완전 물체를 복원한다. 실험결과를 통하여 제안방법이 기존 방법들에 비해 적은 수의 3차원 후보 요소를 생성시키면서 이면도로로부터 3차원 물체를 빠르게 생성하는 것을 보인다.
제안된 방법은 3차원 모델로부터 형상 기술자를 추출하고, 형상의 유사성을 비교하기 위해 특징 기술자를 이용한다. 대부분의 검색 방법들은 데이터베이스에서 개별적인 3차원 모델의 비교와 검색에 중점이 되어있지만, 본 유사성 검색 방법은 형상 유사성을 이용하여 3차원 물체의 부재 비교와 검색에 초점이 맞추었다. 물체의 부재 유사성 검색 방법은 3차원 모델들의 유사한 부분을 찾는 것과 유사한 부분을 포함하는 3차원 모델을 찾는 것으로 확장된다. 성능 평가를 위한 실험에서 유사한 3차원 석탑 모델의 부재를 효과적으로 검색하였다.
캐드(CAD) 시스템은 우리가 사용하는 대부분의 산업 제품을 제작하는데 필수적으로 사용되고 있는 중요한 기술로 알려져 있다. 이러한 캐드 기술은 최근 컴퓨터 그래픽스 기술의 발달과 더불어 3차원 캐드 시스템으로 영역을 확장해 나가고 있다. 특히 신발 제조와 같은 특수한 영역의 CAD 시스템들도 3차원 캐드로 발전해 나가고 있다. 신발 설계를 위한 3차원 캐드 시스템은 가죽이나 천 같은 2차원의 부품들을 붙여서 3차원의 제품을 생산하는 작업의 특성상 2차원 데이터와 3차원 데이터 간의 호환성을 제공해야 한다. 또한 실제 작업 현장에서 일하는 많은 신발 캐드 디자이너들은 2차원 CAD환경에 더 익숙하며 작업 효율도 높다. 그러므로 3차원 신발 모델링과 2차원 모델링 사이의 변환은 3차원 캐드시스템에서 무엇보다 중요하다. 본 논문에서는 신발과 같은 3차원 모델의 격자 데이터를 2차원 데이터로 변환하기 위한 평면화(flattening) 방법을 제안한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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