• 제목/요약/키워드: 3D Spatial Operation

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Research and development of haptic simulator for Dental education using Virtual reality and User motion

  • Lee, Sang-Hyun
    • International Journal of Advanced Culture Technology
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    • 제6권4호
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    • pp.52-57
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    • 2018
  • The purpose of this paper is to develop simulations that can be used for virtual education in dentistry. The virtual education to be developed will be developed with clinical training and actual case data of tooth extraction. This development goal is to allow dental students to learn the necessary surgical techniques at the point of their choice, not going into the operating room, away from time, space, and physical limits. I want to develop content using VR. Oculus Rift HMD, Optical Based Outside-in Tracking System, Oculus Touch Motion Controller, and Headset as Input / Output Device. In this configuration, the optimization method is applied convergent, and when the operation of the VR contents is performed, the content data is extracted from the interaction analysis formed in the VR engine, and the data is processed by the content algorithm. It also computes events and dental operations generated within the 3D engine programming and generates corresponding events through data processing according to the input signal. The visualization information is output to the HMD using the rendering information. In addition, the operating room environment was constructed by studying lighting and material for actual operating room environment. We applied the ratio of actual space to virtual space and the ratio between character and actual person to create a spatial composition at a similar rate to actual space.

실감형 재난대응 서비스 구현방안 연구 : 공공과 민간 분야 전문가 인식 차이를 중심으로 (Study on Realistic Disaster Management Service Implementation Plan : Focusing on Differential Views in Public and Private Experts)

  • 최우철;김태훈
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제21권6호
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    • pp.625-633
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    • 2020
  • 본 연구에서는 국민안전에 큰 위협이 될 수 있는 화재, 지진 등 재난분야를 관리하는 공공 영역과 주로 재난 관련 세부기술들을 개발하는 민간 영역의 실감형 재난서비스 요구사항을 고려하기 위하여 공공과 민간 그룹별 전문가 AHP 설문분석을 진행하였다. 재난 및 공간정보 관련 분야 전문가 면담조사를 통하여 실감형 재난대응 서비스 항목 계층 구조를 설정하였으며, 설문의 일관성 지수는 0.058로 매우 양호한 수준으로 분석되었다. 중요도 평가 결과, 1계층의 경우 재난발생 긴급대응의 중요도가 가장 높았으며, 2계층의 경우 시민대상 상세 재난 상황 정보 알림, 관리자용 실시간 3차원 현장상황 제공, 유관기관 자동 정보연계 순으로 평가되었다. 그룹별 분석결과를 살펴보면, 공공은 시민(1순위), 관리자(3순위), 유관기관(2순위)에 재난상황 정보의 정확성(4, 6순위)을, 민간은 미래기술을 활용한 3차원 관제(1순위, 3순위, 5순위)에 대한 중요도를 가치있게 평가하였다. 이에 본 연구는 공공의 안전 우선 가치와 민간의 기술혁신 가치 요구에 상응하는 3D 안전상태정보 플랫폼 기반의 실감형 재난대응 서비스 구현방안을 제시하였다. 본 연구는 테스트베드 및 상용화 단계 시 기술 적용과 세부 시나리오 수립에 유용한 자료로 활용될 것으로 예상된다. 향후 실감형 재난대응 서비스의 실질적 적용 및 운영방안, 지자체 확산을 위한 재원 마련 및 정책적 지원방안 등의 후속연구가 진행되길 기대한다.

구역화물운송업과 노선화물운송업의 산업구조 특성 비교 (A Comparative Study about Industrial Structure Feature between TL Carriers and LTL Carriers)

  • 민승기
    • 대한교통학회지
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    • 제19권1호
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    • pp.101-114
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    • 2001
  • 운송업체는 일정한 질적 수준의 운행을 지속해야 하므로 수요변화에 대응하여 단시간내에 공급을 변화시키는 데에 어려움이 있다. 일단 운송업체가 어떤 지역을 운행하기로 했다면, 비록 운송수요가 감소하여 채산성이 맞지 않는다 하더라도 다른 상품처럼 공급을 임의대로 감소시키거나 단절시킬 수 없다. 특히 이와같은 성격은 화물자동차운송업에 있어서 구역화물운송업보다는 노선화물운송업에서 훨씬 더 강하게 나타나고 있다. 그러므로 구역화물운송업은 노선화물운송업에 비해 운송수요의 변동에 즉각적으로 대응하는 측면을 지니고 있다. 이와같은 구역화물운송업과 노선화물운송업에 있어서 노선화물운송업은 도로, 화물터미널 모두 구역화물운송업에 비해 부족한 것으로 나타났는데 도로보다는 화물터미널이 더 부족하다. 도로의 부족상태는 1990년에 가장 컷다가 그후 작아진 반면, 화물터미널의 부족상태는 계속 커지고 있다. 그러므로 화물터미널은 도로와는 달리 확충의 필요성이 더 크며, 투자조건에 있어서도 도로보다 더 유리하다. 이에 따라 화물터미널을 확충할 경우 노선화물 운송업체에서는 도로의 확충을 필요로 하지만. 구역화물운송업에 있어서는 도로확충의 필요성을 줄이게 된다. 이와 같은 화물터미널은 운송수입의 측면에서 구역화물운송업보다는 노선화물운송업에 더 크게 기여하는 것으로 분석되었다. 그러나 화물터미널을 비롯하여 도로를 적정수준으로 조정할 경우 구역화물운송업에서는 규모의 불경제가 더 커지고, 노선화물운송업에서는 규모의 경제가 더 커지므로 구역화물운송업은 소규모 운송업체 및 개별화물을 활성화해야 하며, 노선화물운송업은 비수익노선의 존재, 임대 영업소의 과다, 화물터미널 불충분, 운전기사의 부족, 사고화물 피해보상제도 미비 등과 같은 제반 문제점을 개선하여, 규모의 경제를 최대로 활용할 수 있는 기반을 구축해야 할 것이다.vironment), Scene manager(manage 3D geographic world), Scene editor, Spatial analyzer(Intersect, Buffering, Network analysis), VRML exporter. While, most other 3D GISes or cartographic mapping systems may be categorized into 3D visualization systems handling terrain height-field processing, 2D GIS extension modules, or 3D geometric feature generation system using orthophoto image: actually, these are eventually considered as several parts of "real 3D GIS". As well as these things, other components, especially web-based 3D GIS, are being implemented in this study: Surface/feature integration, Java/VRML linkage, Mesh/Grid problem, LOD(Level of Detail)/Tiling, Public access security problem, 3-tier architecture extension, Surface handling strategy for VRML., -9.00~12.49 and -19.81~19.81%, respectively). Therefore, it is concluded that the two formulations are bioequivalent for both the extent

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스마트폰 GPS 센서 기반의 토공 공정 모니터링 및 시뮬레이션 활용 사례연구 (Case Study of Smart Phone GPS Sensor-based Earthwork Monitoring and Simulation)

  • 조현석;윤충배;박지현;한상욱
    • 한국BIM학회 논문집
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    • 제12권4호
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    • pp.61-69
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    • 2022
  • Earthmoving operations account for approximately 25% of construction cost, generally executed prior to the construction of buildings and structures with heavy equipment. For the successful completion of earthwork projects, it is crucial to constantly monitor earthwork equipment (e.g., trucks), estimate productivity, and optimize the construction process and equipment on a construction site. Traditional methods however require time-consuming and painstaking tasks for the manual observations of the ongoing field operations. This study proposed the use of a GPS sensor embedded in a smartphone for the tracking and visualization of equipment locations, which are in turn used for the estimation and simulation of cycle times and production rates of ongoing earthwork. This approach is implemented into a digital platform enabling real-time data collection and simulation, particularly in a 2D (e.g., maps) or 3D (e.g., point clouds) virtual environment where the spatial and temporal flows of trucks are visualized. In the case study, the digital platform is applied for an earthmoving operation at the site development work of commercial factories. The results demonstrate that the production rates of various equipment usage scenarios (e.g., the different numbers of trucks) can be estimated through simulation, and then, the optimal number of tucks for the equipment fleet can be determined, thus supporting the practical potential of real-time sensing and simulation for onsite equipment management.

실시간 도로 환경 정보 모니터링을 위한 USN 테스트베드 구축 (An USN Test Bed Construction for Real Time Monitoring of Road Environment Information)

  • 강진아;김태훈;배명남;나준엽;홍창희
    • 한국지리정보학회지
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    • 제16권3호
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    • pp.180-192
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    • 2013
  • 최근 정보통신의 발달은 유비쿼터스, 스마트 환경이라는 새로운 패러다임을 출현시켰으며, USN 기술은 유비쿼터스 환경 구축 및 적용에 적합한 대표적인 기술이다. 본 논문은 USN 기술을 도시에 적용 검증하기 위한 테스트베드 구축과 적용 사례에 대해 연구하였다. 또한 USN 기술의 공공부분 수요 창출을 위하여 지리정보체계(GIS) 및 시설물관리(FM) 등과 융합하여 도로 위험구간모니터링 서비스 구현 방법에 대해 기술하였다. 실제 적용을 위해, USN 장치 제작 및 현장 설치, 관련 규정 조사, 설치 가이드라인 작성, 시스템 구축 및 실시간 연동 테스트 등을 연구하였다. 본 연구 내용을 도로에 적용하면 도로 공공시설물 관리, 도로 사고 실시간 감시 및 주변 환경 데이터 실시간 모니터링 등 많은 응용이 가능하며 향후 시설물 인프라의 BIM과 접목하면 3차원 시설물관리까지 확장이 가능할 것으로 예상된다.

구강외과 수술용 스텐트 기반 영상유도 수술 시스템의 개발 (Development and application of stent-based image guided navigation system for oral and maxillofacial surgery)

  • 이우진;김대승;이원진;이삼선;최순철;허민석;허경회;김명진;이지호
    • Imaging Science in Dentistry
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    • 제39권3호
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    • pp.149-156
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    • 2009
  • Purpose : The purpose of this study was to develop a stent-based image guided surgery system and to apply it to oral and maxillofacial surgeries for anatomically complex sites. Materials and Methods : We devised a patient-specific stent for patient-to-image registration and navigation. Three-dimensional positions of the reference probe and the tool probe were tracked by an optical camera system and the relative position of the handpiece drill tip to the reference probe was monitored continuously on the monitor of a PC. Using 8 landmarks for measuring accuracy, the spatial discrepancy between CT image coordinate and physical coordinate was calculated for testing the normality. Results : The accuracy over 8 anatomical landmarks showed an overall mean of $0.56{\pm}0.16\;mm$. The developed system was applied to a surgery for a vertical alveolar bone augmentation in right mandibular posterior area and possible interior alveolar nerve injury case of an impacted third molar. The developed system provided continuous monitoring of invisible anatomical structures during operation and 3D information for operation sites. The clinical challenge showed sufficient accuracy and availability of anatomically complex operation sites. Conclusion : The developed system showed sufficient accuracy and availability in oral and maxillofacial surgeries for anatomically complex sites.

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상향류식 바이오비드 공법을 이용한 오·폐수 처리특성 및 부착 생물막의 형태적 특징 (Treatment Kinetics of Wastewater and Morphological Characteristics of Biofilm in Upflow Biobead® Process)

  • 염규진;이정훈;김선미;최원석
    • 한국물환경학회지
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    • 제18권2호
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    • pp.201-212
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    • 2002
  • The objective of this study was to investigate the treatment efficiency, kinetics, and morphological characteristics of biofilm in upflow $Biobead^{(R)}$ process, a kind of biological aerated filter(BAF). The $Biobead^{(R)}$ system showed high removal rates of $COD_{Mn}$(76~83%), $BOD_5$(67~88%) and SS(71~91%) for food wastewater with high salt concentration ($>4,000mg/{\ell}$) under short reaction times(2~3hrs). Even at aerobic condition, the system had high treatment efficiency for both T-N (51~63%) and T-P(62~81%). The removal kinetics of $COD_{Mn}$, $BOD_5$, T-N, T-P, and $Cl^-$ in the $Biobead^{(R)}$ system showed a plug-flow pattern with reaction rate constants($hr^{-1}$) of 0.58, 0.63, 0,30, 0.48, and 0.38 respectively. A backwashing process to remove excess biomass and filtered solids was needed at least once during 22-hour operation at $0.5kg\;BOD\;m^{-3}{\cdot}d^{-1}$ loading. At the higher loading($1.0kg\;BOD\;m^{-3}{\cdot}d^{-1}$) the backwashing interval was shorten by 8 hours. The COD, BOD, T-N, and T-P were removed from 43 to 66% only by aerobic biodegradation. The SS was removed over 70% by the filtering of $Biobead^{(R)}$ media in the treatment system. The first one of three serial Biobead reactors showed the highest removal values for $COD_{\alpha}$(52.3%), $COD_{Mn}$(38.8%), BOD(62.5%), and T-N(40.0%). The SS and T-P had the highest removal values(47.5% and 29.2%) at the second one of the serial reactors. The biofilm had non-homogeneous spatial distribution and the colonies were embedded in the sunk area of the Biobead. The thickness of the biofilm was very thin ($5.0{\sim}29.4{\mu}m$) compared to the biofilm thickness($200{\sim}300{\mu}m$) used in other BAF systems.

An Improved Remote Sensing Image Fusion Algorithm Based on IHS Transformation

  • Deng, Chao;Wang, Zhi-heng;Li, Xing-wang;Li, Hui-na;Cavalcante, Charles Casimiro
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제11권3호
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    • pp.1633-1649
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    • 2017
  • In remote sensing image processing, the traditional fusion algorithm is based on the Intensity-Hue-Saturation (IHS) transformation. This method does not take into account the texture or spectrum information, spatial resolution and statistical information of the photos adequately, which leads to spectrum distortion of the image. Although traditional solutions in such application combine manifold methods, the fusion procedure is rather complicated and not suitable for practical operation. In this paper, an improved IHS transformation fusion algorithm based on the local variance weighting scheme is proposed for remote sensing images. In our proposal, firstly, the local variance of the SPOT (which comes from French "Systeme Probatoire d'Observation dela Tarre" and means "earth observing system") image is calculated by using different sliding windows. The optimal window size is then selected with the images being normalized with the optimal window local variance. Secondly, the power exponent is chosen as the mapping function, and the local variance is used to obtain the weight of the I component and match SPOT images. Then we obtain the I' component with the weight, the I component and the matched SPOT images. Finally, the final fusion image is obtained by the inverse Intensity-Hue-Saturation transformation of the I', H and S components. The proposed algorithm has been tested and compared with some other image fusion methods well known in the literature. Simulation result indicates that the proposed algorithm could obtain a superior fused image based on quantitative fusion evaluation indices.

C-arm CT의 필수 성능평가 기준 마련을 위한 연구 (A Study on Establishment of Essential Performance Evaluation Criteria for C-arm Computed Tomography)

  • 김은혜;박혜민;김정민
    • 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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    • 제45권2호
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    • pp.127-134
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    • 2022
  • In order to overcome the image quality limitations of the conventional C-arm, a flat panel detector (FPD) is used to enhance spatial resolution, detective quantum efficiency, frame rate, and dynamic range. Three-dimensional (3D) visualized information can be obtained from C-arm computed tomography (CT) equipped with an FPD, which can reduce patient discomfort and provide various medical information to health care providers by conducting procedures in the interventional procedure room without moving the patient to the CT scan room. Unlike a conventional C-arm device, a C-arm CT requires different basic safety and essential performance evaluation criteria; therefore, in this study, basic safety and essential performance evaluation criteria to protect patients, medical staff, and radiologists were derived based on International Electrotechnical Commission (IEC) standards, the Ministry of Food and Drug Safety (MFDS) standards in Korea, and the rules on the installation and operation of special medical equipment in Korea. As a result of the study, six basic safety evaluation criteria related to electrical and mechanical radiation safety (leakage current, collision protection, emergency stopping device, overheating, recovery management, and ingress of water or particulate matter into medical electrical (ME) equipment and ME systems: footswitches) and 14 essential performance evaluation criteria (accuracy of tube voltage, accuracy of tube current, accuracy of loading time, accuracy of current time product, reproducibility of radiation output, linearity and consistency in radiography, half layer value in X-ray equipment, focal size and collimator, relationship between X-ray field and image reception area, consistency of light irradiation versus X-ray irradiation, performance of the mechanical device, focal spot to skin distance accuracy, image quality evaluation, and technical characteristic of cone-beam computed tomography) were selected for a total of 20 criteria.

인공위성 탑재용 자외선 태양카메라(LIST) 개발 (DEVELOPMENT OF A LYMAN-α IMAGING SOLAR TELESCOPE FOR THE SATELLITE)

  • 장민환;오환섭;임천석;박정선;김진상;손대락;이현수;김상준;이동훈;김성수;김건희
    • Journal of Astronomy and Space Sciences
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    • 제22권3호
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    • pp.329-352
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    • 2005
  • 자외선 영역에서 최대 세기를 보이는 라이먼 알파(121.6nm)선은 태양 채층과 전이영역의 방출선으로 지구 고층 대기 변화의 주요 원인이 되기 때문에, 태양연구에서 가장 중요한 파장대의 하나이다. 그렇지만, 이전의 라이먼 알파선의 관측은 콜로라도 대학 등 미국의 여러 대학들에서 탐사 로켓에 의해 수행된 단속적인 관측들뿐이었고, 여러 위성에 의한 관측들도 시간 분해능이 아주 떨어지는 장기 관측들뿐이었다. 그러므로 인공위성에 탑재되어 충분한 시간 분해능과 연속적인 관측이 충족될 수 있는 라이먼 알파선 태양망원경의 개발은 세계적으로도 중요한 과학적 의미를 갖고 있으며, 인공위성의 운영에 막대한 영향을 미치는 지구 고층 대기에 대한 태양 자외선 복사의 영향을 연구하기 위한 실용적인 목적도 갖고 있다. 이러한 배경에 의해 본 연구는 과학기술위성2호 탑재용 자외선 태양카메라(LIST: $Lyman-{\alpha}$ Imaging Solar Telescope)를 개발하기 위한 목적으로 system 규격결정이 이루어졌으며 광학계, 기계구조 및 전자회로의 예비 설계가 완성되었다. 또한 system requirements에 맞춰 광학계, 기계구조 및 전자회로의 예비 구조 설계가 완료되었으며 기계 구조해석 및 열해석, test plan 결정 및 verification test matrix 작성도 완료되었다. 부분별로는 상세설계가 완료되어 제작에 착수하였으며 본 탑재체의 데이터에 맞는 데이터 획득 시스템을 결정하기위한 기반 조사가 완료되었다. 과학적 운영을 위해서는 태양의 진공 자외선 복사의 연구 방향과 연구 현황 등 데이터를 수집하고, 수집된 자료로 태양에 대해 지속적인 연구가 이루어졌다 자외선 태양카메라 연구개발은 산업적인 파급효과가 큰 광학계의 설계와 비구면 광학계의 제작기술, 첨단 측광기의 기본을 이루는 CCD의 제어기술, 탑재체의 통제 제어 기술이 요구된다. 확보된 우주 탑재체 개발 기술과 결과물들은 본 사업에 적용되었던 시스템 관리 기법과 함께 향후 유사한 우주기술 사업에 이용될 수 있으며 과학적 시스템과 성과물들도 현재 정부가 지원하여 구축하고 있는 우주환경 감시 시스템에 이용될 수 있다.