• 제목/요약/키워드: 3-D simulation

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VR, AR 시뮬레이션 및 3D Printing을 활용한 어깨와 팔꿈치 수술실습 (VR, AR Simulation and 3D Printing for Shoulder and Elbow Practice)

  • 임원봉;문영래
    • 전자공학회논문지
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    • 제53권12호
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    • pp.175-179
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    • 2016
  • 최근 의료 영상 기술의 발전은 진단, 수술계획, 또는 교육에 도움이 되는 수술 시뮬레이션을 만들어 왔다. 개선된 고화질 영상과 3차원 시각화는 의료 영상 가용성을 향상시키고 수술, 교육 분야에서 더 잘 이용할 수 있게 되었다. 실제 인간의 시각은 입체이다. 따라서, 외과의사의 판단을 통해 2차원 영상을 스테레오로 재구성하여 처리하는 것이 함께 필요하다. 이러한 과정을 줄이기 위해, 3차원 (3D) 이미지가 사용되어 왔다. 3D 영상은 복잡한 상황에서 외과 의사가 매우 짧은 시간에 판단할 수 있도록 3D 시각화를 강화하여 제공한다. 3D 화상 데이터 세트에 기초하여, 가상 내시경 수술 계획, 실시간 상호 작용 가상 의료 시뮬레이션이 가능하게 되었다. 본 논문은 새로운 이미징 기술의 최근 응용 프로그램을 설명하고 이의 기본과 특별히 주목할만한 의료 3D 복원 기술에 관한 것이다. 최근 CT, MR 및 기타 영상 양식의 기술발전은 흥미로운 새로운 솔루션과 어깨 영상의 활용 가능성을 넓혀왔다. 특히, 의료 기기에서 파생 된 3차원 (3D) 이미지는 고급 정보를 제공한다. 이 프레젠테이션은 어깨와 팔꿈치의 수술실습에서 원리, 3D 영상기술의 잠재적 응용가능성, 시뮬레이션, 3D프린팅을 설명한다.

과도 증속 확산(TED)의 3차원 모델링 (Three-dimensional Modeling of Transient Enhanced Diffusion)

  • 이제희;원태영
    • 전자공학회논문지D
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    • 제35D권6호
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    • pp.37-45
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    • 1998
  • 본 논문에서는 본 연구진이 개발 중인 INPROS 3차원 반도체 공정 시뮬레이터 시스템에 이온주입된 불순물의 과도 확산(TED, transient enhanced diffusion) 기능을 첨가하여 수행한 계산 결과를 발표한다. 실리콘 내부에 이온주입된 불순물의 재분포를 시뮬레이션하기 위하여, 먼저 몬테카를로 방법으로 이온주입 공정을 수행하였고, 유한요소법을 이용하여 확산 공정을 수행하였다. 저온 열처리 공정에서의 붕소의 과도 확산을 확인하기 위하여, 에피 성장된 붕소 에피층에 비소와 인을 이온 주입시킨 후, 750℃의 저온에서 2시간 동안 열처리 공정을 수행하였다. 3차원 INPROS 시뮬레이터의 결과와 실험적으로 측정한 SIMS 데이터와 그 결과가 일치함을 확인하였다. INPROS의 점결함 의존성 과도 증속 확산 모델과 소자 시뮬레이터인 PISCES를 이용하여 역 단채널 길이 효과(RSCE, reverse short channel effect)를 시뮬레이션하였다.

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Effective 3-D FEM for large-scale high temperature superconducting racetrack coil

  • Huang, Xiangyu;Huang, Zhen;Xu, Xiaoyong;Li, Wan;Jin, Zhijian
    • 한국초전도ㆍ저온공학회논문지
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    • 제21권3호
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    • pp.32-37
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    • 2019
  • In various types of large-scale electrical applications, the number of coil turns in such machines is usually large. Electromagnetic simulation of large-scale superconducting coils (tens to hundreds of turns) is indispensable in the design process of superconducting electrical equipment. However, due to the large scale of the coil and the large aspect ratio of super-conducting material layer in HTS coated conductor, it is usually difficult or even unable to perform 3-D transient electromagnetic simulation. This paper introduces an effective 3-D electromagnetic simulation method for large-scale HTS coated conductor coil based on T-A formulation. The simulation and experimental results show that the 3-D model based on the T-A formulation using homogeneous strategy is more accurate than the traditional 2-D models. The memory usage is not sensitive to the number of turns and this model will be even more superior as the number of turns becomes larger.

DEVS 기반의 연속 교통류 시뮬레이션 시스템 검증 ($I^3D^2$ 교통류 시뮬레이션 시스템을 중심으로) (Validating DEVS based Traffic Simulation Model for Freeways)

  • 윤동영;김원규;송병흠;지승도
    • 한국시뮬레이션학회:학술대회논문집
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    • 한국시뮬레이션학회 2002년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.125-130
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    • 2002
  • 본 연구는 DEVS를 기반으로 개발된 교통류 시뮬레이션 시스템인 $\ulcorner$I$^3$D$^2$ 교통류 시뮬레이션 시스템$\lrcorner$(이하 I$^3$D$^2$)의 검증을 그 목적으로 한다. I$^3$D$^2$는 본 연구진이 DEVS를 기반으로 개발한 범용 시뮬레이션 도구로써, 이미 서울시 강남 신호교차로와 내부순환로를 대상으로 하여 개발된 내용을 발표한 바 있다. I$^3$D$^2$는 헌재 단속류에서의 최적신호 생성 및 대기행렬 예측 문제, 그리고 연속류 시설의 용량 산정 문제등을 시뮬레이션 할 수 있다. 하지만 아직 문헌자료나 현장 데이터를 토대로 한 충분한 검증이 수행되지 못한 문제가 있다. 따라서 본 연구에서는 문헌자료를 토대로, I$^3$D$^2$를 검증한다. 이를 위하여 고속도로 또는 도시고속도로와 같은 연속 교통류의 대표적인 효과척도인 $\ulcorner$교통량 - 밀도 - 평균주행속도 (시간)$\lrcorner$ 간의 상관관계를 이용하여 미국 HCM과 우리나라의 도로용량편람에 정의되어 있는 기준을 토대로 I$^3$D$^2$ 검증을 수행하였다. 모델링은 서울시 올림픽대로의 양화대교 - 성산대교 - 가양대교 구간을 대상으로 했으며, 검증은 교통량에 따라 크게 3가지 교통류 상태(random, intermediate, constant)를 기준으로 시뮬레이션이 각각의 교통상태에서 예측한 평균주행시간의 정확도를 측정하면서 수행하였다. 검증 결과 random 상태에서는 문헌자료에 부합되는 예측결과를 보여주었으나, intermediate와 constant 상태에서는 문헌보다 다소 낮은 속도를 보여주었다 이러한 속도차는 추후 현장 데이터를 수집하여 보다 실질적인 검증을 통하여 조정되어야 할 것으로 판단된다.

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2차원 패턴 디자인 모듈과 Octree 공간 분할 방법을 이용한 3차원 의복 시뮬레이션 시스템에 관한 연구 (A Study on 2D Pattern Design Module and 3D Cloth Simulation System based on Octree Space Subdivision Method)

  • 김주리;정석태;정성태
    • 한국멀티미디어학회논문지
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    • 제10권4호
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    • pp.527-536
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    • 2007
  • 본 논문에서는 의복의 2차원 패턴을 이용하여 3차원 의복 모델을 제작하고 생성된 3차원 의복을 3차원 인체 모델에 자동으로 착의하는 3차원 패션 디자인 시스템을 제안한다. 이 시스템에서는 먼저 2차원 격자의 코너 점을 이용하여 2차원 옷감 조각을 디자인한 다음에 2차원 옷감 조각들 사이에 재봉되어야 할 제약점들을 기술함으로써 3차원 의복을 디자인한다. 그 다음에는 3차원 인체 모델 파일과 3차원 의복을 읽어 들인 다음 질량-스프링 모델에 기반한 물리적 시뮬레이션에 의해 의복을 착용한 3차원 모델을 생성한다. 본 논문의 시스템은 사실적인 시뮬레이션을 위하여 인체 모델을 구성하는 삼각형과 의복을 구성하는 삼각형 사이의 충돌을 검사하고 반응 처리를 수행하였다. 인체를 구성하는 삼각형의 수가 매우 많으므로, 이러한 충돌 검사 및 반응 처리는 많은 시간을 필요로 한다. 이 문제를 해결하기 위하여 본 논문에서는 Octree 공간 분할 기법을 이용하여 충돌 검사 및 반응 처리 수를 줄였으며 수초 이내에 가상 인체 모델에 의복을 입힐 수 있었다.

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3D/1D 하이브리드 유한요소 모델을 이용한 동력 분산형 차세대 고속열차 전체차량의 충돌 해석 (Collision Analysis of the Next Generation High-speed EMU Using 3D/1D Hybrid FE Model)

  • 김거영;구정서
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제20권3호
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    • pp.67-76
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    • 2012
  • In this paper, collision analysis of the full rake for the Next Generation High-speed EMU is conducted using a 3D/1D hybrid model, which combines 3-dimensional (3D) front-end structure of finite element model and 1-dimensional (1D) multi-body dynamics model in order to analyze train collision with a standard 3D deformable obstacle. The crush forces, passengers' accelerations and energy absorptions of a full rake train can be easily obtained through a simulation of a 1D dynamics model composed of nonlinear springs, dampers and masses. Also the obtained simulation results are very similar to those of a 3D model if an overriding behavior does not occur during collision. The standard obstacle in TSI regulation has been changed from a rigid body to a deformable body, and therefore 3D collision simulations should be conducted because their simulation results depends on the front-end structure of a train. According to the obstacle collision analysis of this study, the obstacle collides with the driver's upper structure after overriding over the front-end module. The 3D/1D hybrid model is effective to evaluate a main energy-absorbing module that is frequently changed during design process and reduce the need time of the modeling and analysis when compared to a 3D full car body.

아동후기 비만여아의 상반신 원형 설계 - iVirds 3.0 PB 및 iVirds 3.0 DS 프로그램 적용 - (Development of Upper Bodice Pattern for the Late Elementary Obese- Schoolgirls - Using iVirds 3.0 PB and iVirds 3.0 DS program -)

  • 임지영
    • 한국의류산업학회지
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    • 제16권6호
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    • pp.921-926
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    • 2014
  • The aim of this study is to develop upper bodice pattern for obese girls aged 10~12 by using 3D virtual garment simulation system. The criteria for subjects in this study were girls who had over 1.46 of the R$\ddot{o}$hrer Index. A total of 229 schoolgirls who met these criteria were enrolled. The results of this study are as follows: First, by using 3D virtual garment simulation, new upper bodice pattern considered obese-schoolgirls was development. The basic numerical formula were as follows ; bust girth B/2+4.5, armhole depth B/4-1, waist girth W/4+0.5+dart amount, front chest width B/6+2, back width B/6+2, neck width B/12-0.5 and neck depth B/12+0.5. Second, armhole darts were added to compensate the loose amount of front armhole and dart manipulation was used to ensure a better appearance on armhole in the design. The dart side line was modified concavely to help cover the protruding stomach. Curved lines on the armhole were significantly relieved using dart manipulation and the darts side line was modified concavely to reduce the tightness around the front waist darts. Third, according to the results of the new upper bodice pattern's appearance evaluation, it estimated more highly than existing pattern in silhouette and ease amount, confirming that new upper bodice pattern was appropriate for the obese-schoolgirls. This study is expected to serve as one of important basic data for ensuing studies that may utilize 3D virtual garment simulation system with 2D patterns.

IPD 기술을 이용한 Wilkinson 전력결합기 설계 및 전기장 시뮬레이션 (Compact Wilkinson Power Combiner Design and Electro Magnetic Simulation Using IPD Technology)

  • 조성진;왕종;김남영
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2009년도 하계학술대회 논문집
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    • pp.46-47
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    • 2009
  • In this paper, a power combiner using IPD process for SK Telecom 3-Generation (2.13 ~ 2.15 GHz) application. The Integrated Passive Device (IPD) Wilkinson power Combiner shows compact size and high performance. It is simulated by 3D Electro Magnetic (EM) simulation because of more accurate measurement result wire-bonding effects. This combiner exhibit size of $1.2mm^2$ the insertion loss of 3.6 dB, and the return loss of 10.1 dB, and isolation of more than -7.7 dB.

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생산시스템 공정개선을 위한 SimPlus 3D 모델개발 (Development of SimPlus 3D Model for Process Improvement)

  • 정기찬;정영교;김호중
    • 한국시뮬레이션학회:학술대회논문집
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    • 한국시뮬레이션학회 2001년도 춘계 학술대회 논문집
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    • pp.25-30
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    • 2001
  • 본 논문은 SimPlus 3D를 이용한 생산시스템 공정개선 시뮬레이션 모델개발 프로젝트 수행 시 제안되었던 생산시스템 공정분석 및 개선사항을 SimPles 3D 모델을 중심으로 SimPlus 3D의 제품특징과 활용사례로 소개하고자 한다. SimPlus 3D는 범용 그래픽 시뮬레이션 소프트웨어로서 자동화 공정의 설비, 제어 운영에 걸친 다양한 요소를 모델링 할 수 있으며 구축된 시뮬레이션 모델을 이용하여 사용자가 원하는 결과척도를 상세하게 제시해 준다. 따라서 SimPlus 3D는 생산라인 개선작업에 있어서도 새로운 형태의 공정배치나 라인구성을 현장적용 전에 시뮬레이션 모델로 개발하여 도입효과를 정량적으로 산출할 수 있으며, 다양한 대안들을 적은 시간과 비용으로 평가할 수 있다. 본 논문에서는 SimPlus 3D를 이용한 생산시스템 공정개선 시뮬레이션 모델개발 사례로 A사의 제품 생산공정 중 일부 자동화공정 제어알고리즘 분석 사례를 소개하였다.

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A FEASIBILITY STUDY ON THE NUMERICAL PRE-ASSEMBLY SIMULATION USING 3D LASER SCANNING MEASUREMENT

  • Kyoungmin Kim ;Seok Kim ;Chan-Hyuk Park ;Kyong Ju Kim
    • 국제학술발표논문집
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    • The 1th International Conference on Construction Engineering and Project Management
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    • pp.1193-1198
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    • 2005
  • The pre-assembly takes a large portion of the fabrication cost of steel bridges. In order to save the fabrication cost through the improvement of the conventional pre-assembling process, this research investigates a numerical pre-assembly simulation as an alternative to current pre-assembling process. The 3D laser scanning was utilized in site and measuring data for steel box were analyzed. The productivity of pre-assembly simulation system is compared with the conventional pre-assembling system. This paper identifies feasibility on the alternative pre-assembling process and then proposes the scheme of the pre-assembly simulation system development satisfying the current pre-assembly inspection of standards.

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