X-ray 두개골 영상에서 주요 해부학적 부위들 간의 거리를 계측하는 것은 진단과 치료 등 임상적 의미에서 매우 중요하다. 최근에는 딥러닝 기술의 발전을 바탕으로 랜드마크를 식별 및 검출하는 자동화 시스템들이 제시되고 있다. 이러한 딥러닝 기반 모델을 과적합 없이 학습 시키기 위해서는 대량의 영상과 라벨링 데이터가 필요하다. 기존에는 숙련된 판독의가 환자의 영상에서 랜드마크를 수동으로 식별하여 라벨링하는 방식으로 계측이 이루어져 왔다. 그러나 이러한 계측 방식은 많은 비용이 소요될 뿐만 아니라, 재현성이 떨어지기 때문에 자동화된 라벨링 방법에 대한 필요성이 제기되고 있다. 또한, X-ray 영상에는 광자가 통과하는 경로 상의 여러 인체조직들이 표시되기 때문에 랜드마크 식별이 일반 자연 이미지 또는 삼차원 모달리티 영상에 비해 어렵다. 본 연구에서는 X-ray 영상 내에 대량의 라벨링 데이터 생성을 가능하게 하는 기하학적 데이터 증강 기법을 제안하고 있다. 또한, 두개골 내 주요한 16개 랜드마크들의 검출 성능을 향상시키기 위해 다양한 어텐션 기법들의 구현 및 적용을 통해 랜드마크 검출을 위한 최적의 어텐션 메커니즘을 제시하였다. 마지막으로 주요 두개골 랜드마크들 중 안정적인 검출이 보장되는 마커들을 도출하였으며, 이러한 마커들은 임상적인 활용 가능성이 높을 것으로 기대된다.
This study is based on theoretical background about movements of visual communication highlighted in digital age. Such movements are variously expressed in animation with the advancement of media, and their expression has great effect on visual art. Artists' concern and endeavor about movement expression techniques have been continued by impressionism, expressionism, futurism, cubism closely related with the birth of movie from late 19th century to early 20th century. At that time, stationary 2D space in plane screen couldn't express movement or time directly. Later, artists and designers have attempted to approach illusions in pictures or 4 dimension and movements by 2D or 3D computer graphics. The visual image in present digital age is to see, to hear, to feel by timing, so it is necessary for the most efficient way of message communication. And then, it is the time to start new, scientific, and creative study about production techniques of animation and expression of movements, since domestic animation productions are rapidly changed from cell to digital. The aim of this study is to clarify the motive of movement by theoretical inquiry of animation. Various aspects of animation as synthetic art have been examined by mathematical, scientific, and philosophical viewpoint. The results will be useful to the expression of motions for maximization of emotional effect in animation production or basic data of virtual simulation about certain situation. Therefore, such study should be managed as multidisciplinary research in the rapidly changing visual culture paradigm. namely, animation includes much more imaginative & creative power than simple function or techniques, so it has to be recognized as special synthetic art(visual art) constructing an area, the formative art with philosophical viewpoint and scientific principles.
최근 3차원 가상현실에서의 몰입도를 높이기 위해 실감 음향 분야의 연구가 활발히 진행되고 있다. 일반적으로 현재의 가상현실에서 적용되는 실감 음향 생성 장치는 음원의 방위각과 위상에 대한 고려는 적용되어 있지만, 음향이 청자에게 다가오고 멀어질 때 발생하는 도플러 효과를 충분히 반영하고 있는 기술이 부족한 현실이다. 따라서 본 논문에서는 가상현실에서의 몰입감을 향상하기 위하여 입체음향 채널의 공간 회전축 스피커를 통해 도플러 효과가 더해진 3차원 입체 증감 음향을 제공하는 방법을 제안한다. 이를 위해 가상의 3차원 공간상에 위치하는 음원을 사용자가 있는 실제 공간에 대응시키고, 가상 음원의 위치에 따라 각각의 공간 회전축 스피커가 출력하는 출력량, 위상차 그리고 회전 각도를 조절해 3차원 실감 음향을 제공한다. 공간 회전축 스피커가 회전하면서 발생하는 회전음원의 자연적인 도플러 효과와 출력 음원의 주파수 변조를 통한 인위적인 도플러 효과가 더해져 청자에게 음원의 원근감을 더욱 사실적으로 느낄 수 있는 입체 증감 음향의 효과를 제공하게 된다.
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.
가상현실의 높은 몰입감을 활용한 실감형 훈련 콘텐츠가 산업, 교육, 의료 등 다양한 분야에서 활용되고 있다. 특히 현실에서 실시하기 힘든 고위험, 고비용이 발생하는 교육훈련을 최신 가상현실 기술을 적용하여 현실과 비슷한 환경에서 효율적이고 안전하게 체험하여 교육효과를 높일 수 있다. 본 논문은 실감형 가상훈련 콘텐츠를 체계적으로 관리하고 정의된 평가요소를 기반으로 훈련 결과를 도식화된 그림으로 가시화하는 관리 시스템을 소개한다. 관리 시스템은 콘텐츠에서 생성되는 정보를 데이터베이스에 저장하여 각 훈련생의 훈련 기록을 실용적으로 관리할 수 있다. 또한 콘텐츠 기반 시나리오 생성 방법으로 훈련 목표, 참여인원, 평가요소 등을 설정하여 하나의 콘텐츠를 여러 시나리오로 생성할 수 있다. 본 논문은 관리 시스템의 제작 방법과 그 결과를 적용 사례인 가상현실 훈련 콘텐츠 기반으로 설명한다.
The overall goal of this thesis is to develop a new algorithm based on the octree model for geometric and mechanistic milling operation at the same time. Most commercial machining simulators are based on the Z map model, which has several limitations in terms of achieving a high level of precision in five-axis machining simulation. Octree representation being a three-dimensional (3D) decomposition method, an octree-based algorithm is expected to be able to overcome such limitations. With the octree model, storage requirement is reduced. Moreover, recursive subdivision is processed in the boundaries, which reduces useless computations. To achieve a high level of accuracy, fast computation time and less memory consumption, the advanced octree model is suggested. By adopting the supersampling technique of computer graphics, the accuracy can be significantly improved at approximately equal computation time. The proposed algorithm can verify the NC machining process and estimate the material removal volume at the same time.
미디어로 표현되는 모션그래픽은 새로운 비주얼 효과와 신기술로 차별화된 영상들을 제작하고 있다. 또한 시각적 새로운 정보를 전달하기 위해 모션그래픽은 최대한 기억을 자극하는 상징적 이미지 모델들을 찾기 위해 많은 노력을 하고 있다. 모션그래픽은 컴퓨터로 제작되는 그래픽과 실사의 결합으로 영상의 화려함이 다양하게 표현된다. 특히 컴퓨터의 새로운 기술은 시공간의 한계를 넘어선 영상들이 펼쳐지고 있다. 영상제작기술 중 VFX 분야가 급격하게 변화함에 따라 실사와 C.G의 영상들이 자연스럽게 합성되고 가상과 허구의 개념을 초월한 이미지들이 제작되고 있다. 따라서 본 논문은 실사의 공간을 이용하여 카메라의 트래킹데이터를 이용한 새로운 모션그래픽 활용방안을 제안한다.
BIM(Building Information Modeling) is a salient technology for influential innovation in the construction industry. The patent network analysis is useful for suggesting the direction of technology development and exploring the research and development field. Therefore, the purpose of this study is to analyze the BIM technology structure and core technologies according to the convergence of BIM technology and market expansion. In this study, social network analysis was conducted by establishing a co-classification IPC network for the United States BIM patent. In particular, the characteristics of the major technical areas in the BIM technology network were identified through centrality analysis. G06F017/00, digital computing or data processing method, is a core technology field in the BIM network. Arrangements, apparatus or systems for transmission of digital information, H04L029/00 is an influential technology across the network. B25J009/00 for program controlled manipulators is an intermediary technology field and G06T019/00, manipulating 3D models or images for computer graphics, is an important field for technological development competitiveness.
모바일 GPU가 발전함에 따라 멀티코어 GPU를 효과적으로 최적화하는 것은 스마트폰의 성능을 높이는데 있어 중요한 문제가 되고 있다. 하지만 대부분의 모바일 GPU에 관한 연구는 싱글코어 모바일 GPU에 대해 다루고 있거나, GPU 공급자에 의한 제한적인 연구만을 다루고 있다. 따라서 본 논문에서는 멀티코어 GPU의 작업 분배 패턴과 효율성 분석을 통해 성능향상의 가능성에 대한 분석을 수행하였다. 실험은 DS-5 Streamline을 사용하여 시스템 사용자 인터페이스를 조작하였을 때, GPU의 코어 수의 변화에 따른 그래픽 처리 소요 시간을 측정한 실험과 GPU의 코어 수에 따른 작업 분배 패턴에 대한 실험을 수행하였다. 프로파일링 결과, GPU의 코어수가 더 증가했음에도 불구하고 그래픽 애플리케이션을 실행하는데 요구되는 전체 소요시간이 증가하는 경우를 발견하였다. 또한 GPU가 그래픽을 처리할 때, 약 4ms의 오버헤드가 CPU와 GPU 사이의 통신에서 발생하고, GPU 내부 드라이버의 활동으로 인한 지연이 발생했음을 확인하였다. 따라서 본 논문에서 GPU 동작의 비효율성에 대한 분석결과는 앞으로의 모바일 멀티코어 GPU의 연구에 있어 참고가 될 수 있을 것이라 예상한다.
자유시점 영상합성기술은 MPEG-I(Immersive) 표준에서 중요한 기술 중 하나이다. 현재 MPEG-I에서 개발하여 사용하는 RVS (Reference View Synthesizer) 프로그램은 다수의 시점의 컬러영상과 깊이영상을 바탕으로 임의시점의 영상을 생성하는 DIBR (Depth Information-Based Rendering) 프로그램이다. RVS는 기존의 DIBR이 갖는 깊이정보 전달의 문제를 컴퓨터 그래픽스의 메쉬 표면 방식으로 접근하여 이전 화소방식에 비하여 2.5dB 이상의 성능향상을 보이며 OpenGL을 사용하면 CPU에서 동작하는 코드보다 10배 이상의 속도를 보인다. 그러나 여전히 2개의 2k 해상도 입력 영상에서 0.75fps 정도의 비실시간 처리속도를 보인다. 본 논문에서는 현 RVS의 내부 구현을 분석하고 이를 바탕으로 1) OpenGL 버퍼와 텍스쳐 객체의 재사용 2) 파일 입출력과 OpenGL 실행의 병렬화 3) GPU 셰이더 프로그램과 버퍼 데이터 전송의 병렬화를 적용하였다. 그 결과 두 개의 2k 해상도 입력 영상의 처리속도를 34배 이상 가속하여 22-28fps의 실시간 성능을 확보하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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