• 적정기술학회지
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• 제6권2호
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• pp.226-237
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• 2020

As the number of reported COVID-19 cases rises around the world, regions affected by the virus are taking serious measures to contain its spread. Face shields are one of the highest-need personal protective equipment (PPE) during COVID-19 pandemic. Beyond traditional face masks, as known cases of the coronavirus soar, currently there is a significant shortage of face shields around the world. In response, the protective face shields were designed and fabricated with open-source 3D modelling software and 3D printing technology, respectively. Our face shield consisted of two parts only; a reusable 3D printed headband and a visor made of transparent plastic sheet, as barrier. The resulting 3D printed face shields are affordable, lightweight, one-size-fits-most and ready-to-wear with minimal assemblies, and go on easily over glass, goggle and face mask. To ensure being donated to the healthcare professionals without risk infected by any pathogens, the 3D printed face shields were successfully be disinfected with ultraviolet germicidal irradiation (UVGI dosage of 1000 mJ/cm²) and 70% alcohol. For routine disinfection a UVGI chamber was designed and optimized to provide uniform UV-C illumination with an appreciated fluence for complete decontamination. More than 1,000 face shields were produced already and donated to the special hospitals for COVID-19 patients, quarantines, government and medical agencies in Ethiopia as well as in East-African countries. With certainty, our intention goes beyond the hospitals and other first responders, but not limited for all those who have to stay in the service or be in contact with many other people in the time of COVID-19 pandemic.

• Journal of information and communication convergence engineering
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• 제11권3호
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• pp.207-215
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• 2013

In this paper, we address the challenging computer vision problem of obtaining a reliable facial expression analysis from a naturally interacting person. We propose a system that combines a 3D generic face model, 3D head tracking, and 2D tracker to track facial landmarks and recognize expressions. First, we extract facial landmarks from a neutral frontal face, and then we deform a 3D generic face to fit the input face. Next, we use our real-time 3D head tracking module to track a person's head in 3D and predict facial landmark positions in 2D using the projection from the updated 3D face model. Finally, we use tracked 2D landmarks to update the 3D landmarks. This integrated tracking loop enables efficient tracking of the non-rigid parts of a face in the presence of large 3D head motion. We conducted experiments for facial expression recognition using both framebased and sequence-based approaches. Our method provides a 75.9% recognition rate in 8 subjects with 7 key expressions. Our approach provides a considerable step forward toward new applications including human-computer interactions, behavioral science, robotics, and game applications.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제3권4호
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• pp.69-76
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• 2003

최근 컴퓨터 그래픽스 분야에서는 3차원 애니메이션에 대한 연구가 활발히 이루어지고 있다. 3차원 애니메이션에서 중요한 연구 분야 중 하나가 인간을 애니메이션 하는 것이다. 3차원 얼굴을 이용한 애니메이션 제작은 주로 애니메이터에 의해 수작업으로 해당 프레임별로 작업을 진행하므로 많은 노력과 시간, 해당 장비와 3D 소프트웨어를 필요로 했다. 본 논문에서는 정면 얼굴 이미지를 입력하여 쉽고 빠르게 특정얼굴에 근접한 3D 얼굴모델을 생성하는 방법을 구현하였다. 이를 위해 3D 일반모델의 메쉬 데이터를 간략화 하는 기법에 대해서 제안한다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제16권8호
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• pp.49-56
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• 2011

최근들어 문화산업이 발전함에 따라 애니메이션 콘텐츠가 급속히 보급되고 있다. 본 논문에서는 사람의 얼굴 영상 대신 2차원의 애니메이션 캐릭터 영상을 효과적으로 분석하여 캐릭터의 얼굴을 추출한 후, 3차원적인 얼굴의 회전정보를 측정하고, 이를 3차원 얼굴 모델로 표현하는 방법을 제안한다. 제안된 시스템은 처음으로 입력되는 애니메이션 캐릭터 얼굴을 받아들여 얼굴과 얼굴의 주요 구성요소들의 주요 색상을 학습하고, 이를 주색상 모델로 생성한다. 그런 다음, 생성된 주색상 모델을 이용하여 새롭게 입력되는 애니메이션 캐릭터의 얼굴영역과 눈영역을 추출한 후, 추출된 영역으로부터 기준 좌표계와 대상 좌표계를 설정한다. 그리고 이 두 좌표계의 기하학적인 관계를 이용하여 애니메이션 캐릭터 얼굴이 3차원적으로 회전한 정보를 추출한다. 마지막으로, 추출된 3차원 회전정보를 시각적으로 용이하게 확인하기 위해서 3차원의 얼굴 모델에 회전정보를 반영하여 화면에 표현한다. 본 논문의 실험에서는 제안된 애니메이션 캐릭터 얼굴의 3차원 회전 정보 추출 방법의 성능을 평가하기 위한 실험결과를 보인다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제9권1호
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• pp.83-89
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• 2007

터널 굴착은 응력해방을 발생시키기 때문에 연약한 지반에서의 터널 굴착 시에는 막장의 안정성 확보가 무엇보다도 중요한 사안으로 대두되고 있다. 이에 대한 대책 공법 중 굴착대상 막장면을 일정한 강성을 가진 강봉이나 유리섬유 파이프를 이용하여 선행 보강하는 페이스 볼트 공법이 적용되고 있다. 본 연구에서는 이러한 페이스 볼트를 이용한 막장 보강공법의 적용성을 검토하기 위해 페이스 볼트 공법이 필요한 연약한 지반에서 타설 되는 볼트의 개수를 0, 20, 40, 60, 80, 100개의 6가지 Case와 길이를 0.5D (2가지), 1.0D, 1.5D, 2.0D의 5가지 Case에 관하여 $FLAC^{3D}$ Ver.2.1을 이용해 3차원 연속체 해석을 실시하였다.

• 디지털콘텐츠학회 논문지
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• 제9권1호
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• pp.149-155
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• 2008

본 논문은 3D 그래픽 기술을 이용하여 성형 시술 전후의 입체 얼굴을 제작하여 얼굴 성형 시술자의 만족도를 높이는 응용프로그램 시스템에 관한 구현 및 연구이다. 사용자의 실물에 최대한 유사한 원형 3D 입체 얼굴을 Pre-Processing 과정 및 Face-Part-Making 과정으로 구분하여 각 과정에 필요한 기술들을 사용하여 구현하였다. 또한 각 얼굴 부위를 담당하는 변형 Controller를 구현하여 제작된 입체 얼굴의 변화를 볼 수 있는 성형 제작 시스템을 구현하였다. 본 논문에서 구현한 얼굴 성형 제작 시스템은 현재 성형외과 등에서 활용되고 있는 2D 시스템에 비하여 효율성과 정확성, 만족도 등에서 보다 좋은 결과를 보여주고 있다.

• 한국의류산업학회지
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• 제22권6호
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• pp.826-833
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• 2020

When it is necessary to wear masks for long periods, such as during the current COVID-19 pandemic, the essential function of masks to prevent contamination (or transmission to others) as well as comfortableness are important. For this study, we used three-dimensional (3D) facial measurements of adult women to compile basic face shape data for designing comfortable and effective masks. This study analyzed the 3D facial data of 127 subjects in their 20s to 30s of the 6th Size Korea. Factor analysis of the survey data produced seven factors that formed the composition of adult female faces. These factors combined to produce three facial types: square (long face and a large lower middle face), oval (smallest central and lower body in the middle), and triangle (short face with a small central and lower large nose). These types reflect that the facial types of adult women show the differences in the nose angle, nose length, bitragion-subnasal arc, bitragion-menton arc. Therefore, properly fitting masks for fine dust particle filtration require 3D customization of a mask's breathing apparatus to fit differently shaped central and lower face parts that interfere with mask fit.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제6권2호
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• pp.230-239
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• 2003

본 논문은 3차원 얼굴 영상으로부터 등고선 영역을 추출하여 얼굴의 지역적 특징이 잘 반영되는 투영 벡터를 이용한 얼굴 인식 알고리즘을 제안한다. 얼굴의 외곽 형상은 사람에 따라 비슷한 모양을 나타내므로 구분하는데 어려움이 많다. 그러나 3차원 얼굴 영상은 깊이 정보를 갖고 있으므로, 코로부터 일정 깊이 값에 대한 영역을 추출하면 사람마다 다른 형상이 추출 될 수 있다. 얼굴 내에서 가장 높은 코를 먼저 추출한 후, 이를 기준으로 깊이 값을 취하면, 코를 포함한 얼굴 내의 등고선 영역을 추출하였다. 이 영역 또한 비슷한 형상을 나타낼 수 있으므로, 논문에서는 영상을 투영한 후 투영 벡터의 국부화를 통하여 영상의 지역적 특성이 잘 반영되는 통계적 성질의 투영 벡터 방법을 사용하여 특징 벡터를 추출하였다. 제안된 방법을 이용한 유사도 비교는 입력과 데이터 베이스에 대하여 각각 두개의 깊이 데이터에 대해 유클리드 거리를 사용하였으며, 실험 결과 5위 이내의 인식률이 94.3%로 나타났다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제20권4호
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• pp.41-48
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• 2015

최근 3D 프린터의 보급과 함께 3D 모델에 대한 수요가 급증하고 있다. 그러나 3D 모델의 생성은 숙달된 전문가가 전문 소프트웨어를 이용하여 작성하여야 한다. 본 연구는 한 장의 2차원 정면 얼굴사진으로 부터 3D 모델링하는 방법에 대한 것으로 일반인들도 쉽게 3D모델을 생성할 수 있도록 한다. 사진으로부터 배경과 전경을 분리하고 분리한 전경 영역에 일정간격으로 2차원 상에 버텍스를 배치하고 배치한 버텍스 위치를 이미지의 계조 값과 눈썹과 코 등의 특성을 고려하여 버텍스를 3차원으로 확장한다. 전경과 배경을 분리하는 방법으로 에지정보를 사용하였으며 눈과 코의 위치를 찾기 위하여 Haar-like feature를 이용하는 AdaBoost 알고리즘을 사용하였다. 알고리즘으로 생성한 3D 모델은 수작업에 의한 후처리가 필요하지만 3D 프린터를 위한 콘텐츠 제공에 매우 유용하게 활용될 것이다.

• 방송공학회논문지
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• 제24권3호
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• pp.440-451
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• 2019

본 논문에서는 비디오 상의 얼굴을 사용자가 원하는 대로 3차원적으로 변형시켜볼 수 있도록 하는 시스템을 제안한다. 제안된 시스템의 3차원 얼굴 변형은 비디오 프레임의 얼굴 영역에 사용자가 변형을 가한 3차원 얼굴 모델을 덮어 씌우는 방식으로서, 기존의 애플리케이션이나 방법과 달리 비디오 상에서 3차원 변형을 실시간으로 가할 수 있도록 한다. 이를 위해 변형 가능한 3차원 얼굴 모델을 영상과 정합하고, 동시에 사용자가 가한 변형을 정합된 모델에 적용, 프레임 영상을 텍스처 매핑하여 렌더링한다. 이러한 과정은 많은 연산을 요하기 때문에 기능별로 소프트웨어 모듈을 나눠 각각의 쓰레드에서 병렬적으로 처리하도록 구현함으로써 실시간 처리가 가능하도록 하였다. 실험 결과를 통해 비디오 상의 얼굴의 눈 주변, 코, 턱, 볼 등 부위들에 대해, 기존 애플리케이션에 비해 자연스러운 변형을 실시간으로 가할 수 있음을 확인할 수 있다.