• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제12권9호
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• pp.1217-1232
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• 2009

본 논문에서는 실외에서 촬영된 비교정 영상으로부터 3차원 건물 구조를 복원하는 반자동화 방법론을 제안한다. 사용자는 관심있는 건물을 임의의 위치에서 촬영한다. 본 논문에서 제안하는 시스템은 먼저, 입력영상에 대하여 SIFT 알고리즘을 이용하여 특징점과 대응점을 추출한다. 두 번째로, 각 영상에 존재하는 선과 소실점을 추정하고, 추정된 소실점으로 추출한 선들을 그룹화 한다. 다음으로, 각 영상 간의 관계를 대응점의 개수로 정의한 인접 그래프를 이용하여 입력 영상에 대한 순서를 정의하여, 각 영상을 촬영한 카메라의 위치 정보를 보정한다. 최종적으로 추정한 카메라의 정보와 각 영상에서 그룹화된 선을 이용하여 건물의 대략적인 3차원 구조를 복원한다. 하프 에지(half-edge) 자료 구조와 오일러 연산자(Euler operator)를 이용한 상세 모델링을 수행함으로써 완성된 건물 구조를 복원할 수 있다. 본 논문에서는 자동으로 추출된 기하학적 정보를 이용하여 최소한의 사용자 입력으로 건물을 복원 할 수 있도록 하였다.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2008년도 추계학술대회A
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• pp.1204-1209
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• 2008

Design is important in the IT, digital appliance, and auto industries. Aesthetic and art images are being applied for better design satisfaction of the products. Various artistic image patterns are used to satisfy demand of design, but it takes much lead-time and effort to implement them for making dies and molds. In this paper, a hybrid reverse engineering method generating accurate 3D engraving models from 2D art images is proposed through image processing, 3D reconstruction, and NURBS interpolation methods. In order to generate the 3D model from the 2D artistic image, cloud points with z-depth are extracted according to intensity values of the image. An adaptive median filter and harmonic filter are used to obtain the intensity values accurately. NURBS surfaces are generated through the interpolation of the cloud points. Performance of the developed system is to be confirmed through the realization of Mona Lisa and Golden Gate Bridge.

• 한국광학회:학술대회논문집
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• 한국광학회 2009년도 동계학술발표회 논문집
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• pp.251-252
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• 2009

• 한국통신학회논문지
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• 제34권11B호
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• pp.1283-1288
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• 2009

컴퓨터 그래픽 모델로부터 3차원 정보를 쉽게 추출할 수 있기 때문에, 일반적으로 3차원 컴퓨터 그래픽 모델이 디지털 홀로그래피에 사용되고 있다. 본 논문에서는 depth 카메라를 이용하여 실사로부터 3차원 정보 추출하였고 이를 이용하여 디지털 홀로그램을 생성하였다. Depth 카메라에서 획득된 2차원 실사 영상 및 실물에 대한 깊이 영상은 디지털 홀로그램 생성을 위한 3차원 정보(point cloud) 추출에 사용되었다. 추출된 3차원 정보는 고속 디지털 홀로그램 생성 알고리즘인 코히어런트 홀로그래픽 스테레오그램 방식을 사용하여 홀로그램을 생성하였고, 생성된 디지털 홀로그램은 프라넬(Fresnel) 기반 복원 알고리즘에 의해 복원하였다. 본 방법에 의해 실사에 대한 고속 디지털 홀로그램 생성이 가능함을 제시하였으며, 생성된 디지털 홀로그램으로부터 프라넬 홀로그램의 복원 영상과 같이 선명한 복원 영상을 얻을 수 있었다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2018년도 학술발표회
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• pp.494-494
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• 2018

최근 하천에서 홍수방지를 위한 제방과 댐 같은 구조물이 지속적으로 건설되고 있으며 이러한 구조물의 설치는 자연적인 하천의 발달과정을 느리게 하고 어류의 서식처를 감소시킨다. 특히 주기적인 홍수 및 홍수터를 필요로 하는 어류는 유량의 규제 및 홍수터의 감소로 심각한 영향을 받게 되었고, 많은 종류의 어류가 환경 및 생태계의 변화로 멸종했다. 따라서 수중생태계에서 어류의 서식환경을 보호하고 유지하기 위해서는 공간확대를 통한 적절한 서식처가 보장되어야 한다. 본 연구에서는 공간복원 시나리오에 따른 수환경 변화가 어류 물리서식처에 미치는 영향을 분석하기 위해 2차원 물리서식처 모형인 River2D를 적용하였다. 만경강 유역의 봉동, 소양, 하리 3개의 지점을 경계지점으로 하여 대상영역 내 저지대 상습 침수구역인 만경강 본류와 소양천 합류지점을 복원대상지로 선정 후, 현재하도와 세가지 복원 시나리오(제방 셋백, 구하도, 배후습지)를 적용하여 분석을 실시하였다. 이 분석에서 모니터링 된 과거 흐름과 세가지 물리적 복원 시나리오 뿐만 아니라 필요한 유량조건의 범위에 있는 목표종 성장단계는 홍수터 서식지 이점에 영향을 미친다. 분석결과 홍수터 지역의 물리적 복원을 통해 대상어종의 생태계 복원 전의 부정적인 영향을 줄일 수 있었고 특히 WUA 분석에 따르면 세가지 복원 시나리오 적용시 복원전보다 서식처 개선효과가 크게 나타나는 것을 확인할 수 있었다. 구하도 복원의 경우 WUA 값은 산란기에 20.0%, 성장기에 39.5%로 가장 큰 효과를 나타냈고, 그 결과와는 다르게 배후습지 복원의 경우 성어기에 85.3%로 가장 크게 나타났다. 또한 동일한 흐름에서 홍수터의 확보 및 복원을 통해 최소유량에서 최대서식처 개선효과를 얻을 수 있음을 확인하였다. 최종적으로 복원이 성공적으로 이루어지기 위해서는 복원계획에서 대상어종의 성장단계와 복원 시나리오를 고려해야 하고 정확하게 검토해야 하며, 생태학적 특성도 면밀히 조사되어야 할 것으로 사료된다. 또한 앞서 분석된 데이터는 최적의 하천 복원 유형을 판단하기 위한 기초자료 및 판단근거로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 디지털융복합연구
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• 제13권8호
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• pp.465-472
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• 2015

현재의 가상현실 기술은 매체적 특성인 3차원 방식의 다감각적 정보의 구현을 바탕으로 관찰 조작형, 실험 활동형, 학습 안내형, 현장문제 해결형 등의 기능성 유형 분류로 활용되고 있다. 가상현실을 통하여 덕수궁의 문화재 복원을 J. Keller의 ARCS 모델 이론과 접목시키고 문화유산과 함께 역사의 현장에 살아갔던 사람들의 삶을 시나리오기반 씬 연출을 통해 재현하는 현장성 복원의 개념을 제시하였다. 또한 현장성 복원 씬을 3가지 타입으로 요약하고 다중 씬 연출을 구분하여 정리 하였다. 본 연구의 한계점으로는 실제 프로토타입까지 완성하여 제시하지 못한 부분과 하우징의 디테일한 부분이나 3D 오디오와의 연계 등 명시적으로 언급하지 못한 부분이 존재한다. 본 연구를 통하여 우리시대의 기술과 지식으로 성취하고자 하는 가상현실 문화재 복원의 융합 확장성 연구는 역사적, 문화적, 교육적 측면에서 다양하게 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제20권7호
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• pp.56-65
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• 2020

본 연구의 목적은 임진왜란 당시 사용된 조선화포 중완구에 대한 효과적인 복원을 통해 동시대 최고의 기술을 기반으로 해양 우세권을 유지할 수 있었던 조선시대 화포(중완구)의 우수성과 독창성을 확인하는 것이다. 조선화포 중완구는 임진왜란 당시 해·육상 주요 전장에서 사용되었던 화포로서 외세의 침략으로부터 국가를 수호하고자 하는 우리민족의 호국의지를 엿볼 수 있는 중요한 문화유산이며, 운용방법 등 역사적인 고증을 위해 크기, 비례, 구조, 재료 및 주조방법 등 다양한 분야에 대한 많은 연구가 필요하다. 이에 따라 중완구의 효과적인 연구를 위해 3차원 스캐닝 및 3D 프린팅 등 최신 IT 기술을 활용하는 것으로 먼저, 조선화포 중완구에 대한 형태적 특징을 파악하기 위하여 훼손된 중완구에 대한 3차원 스캐닝과 3차원 모델링, 3D 프린팅 기술을 이용한 문화재복원을 수행하였다. 이를 통해 본 연구에서 얻고자 하는 조선화포 중완구의 크기, 내부구조, 비례 등을 확인할 수 있었다. 또한 전장에서 훼손된 조선화포 중완구에 대한 복원을 통해 형태적, 운영방법, 주조방법 등을 파악함으로써 임진왜란 시기 조선 과학기술력의 우수성과 독창성을 확인할 수 있는 중요한 계기가 마련되었다. 본 연구는 "제4회 3D프린팅 BIZCON 경진대회"에 참가하여 대상인 과학기술부정보통신부 장관상을 수상한 주제이다.

• 헤리티지:역사와 과학
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• 제56권2호
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• pp.124-133
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• 2023

국방부 유해발굴단을 통해 발굴된 한국전쟁 전사자 유품의 보존 방법론을 제시하고자 3D 기술의 적용과 가역성 및 안정성이 우수한 보존 재료를 이용해 군화류 2점에 대한 보존처리를 진행하였다. 3D 스캐닝과 모델링을 통해 군화를 신었던 전사자의 발 사이즈를 추정해 볼 수 있었으며, 이를 기반으로 3D 출력 구조체를 이용해 원형을 복원하였다. 원형 복원은 출토 유품의 오염물 제거와 유연제 처리 작업을 거쳐 구조체의 형태로 복원하였으며, 열화되어 찢겨지거나 멸실된 부분은 접합 및 메움처리 후 고색처리를 통해 원형을 복원하였다. 보존처리 후 2종의 군화 모두 밑창과 발등 부분은 고무류, 발등 일부와 발목 부분은 합성가죽류로 제작된 것을 확인할 수 있었으며, 이는 방수 또는 방한의 목적으로 제작되어 1944년에 도입된 모델 Shoe Pac(M-1944, 12-inch) 방한화와 유사한 군화임을 확인하였다. 이러한 결과는 보존처리를 통해 출토된 유품의 제작기법과 재질, 용도 등을 밝혀낼 수 있음을 확인한 연구로서 과학적 보존처리와 3D 기술의 융합적 연구의 중요성을 보여준 사례이다.

• 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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• 한국방송∙미디어공학회 2019년도 하계학술대회
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• pp.135-136
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• 2019

본 논문에서는 스마트폰을 이용한 3 차원 인체 복원 시스템을 제안한다. 모바일에서의 인체 복원은 디바이스상의 한계로 인해 기기와 서버 간에 인체 모델링 과정을 분할하여 처리한다. 분할된 인체모델링 과정은 복원 과정과 출력 과정으로 나뉘게 되며 안드로이드 기반의 스마트폰을 사용하여 취득한 영상을 서버로 전송하고 3 차원 인체 복원을 수행하게 된다. 3 차원 복원 알고리즘은 인체 변형 모델을 기반으로 3 차원 모델로부터 2 차원 영상으로의 투영을 통해 최적의 자세 및 체형 매개변수를 추정하고 복원된 결과는 모바일로 전송되어 복원된 모델링 결과를 출력한다.

• 한국정보과학회논문지:소프트웨어및응용
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• 제33권9호
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• pp.741-750
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• 2006

본 논문은 2차원 평면상의 그림으로부터 3차원 물체를 복원하는 방법을 제시한다. 사용자가 입력하는 2차원 평면 그림은 3차원 물체의 윤곽선을 그린 것으로, 자신의 일부분이나 다른 물체에 의해 가려진 부분이 있는 윤곽선도 허용하는 것이 특징이다. 따라서, 복원된 3차원 물체 역시 자신의 일부, 혹은 다른 물체에 의해 가려진 부분이 존재할 수 있다. 본 논문에서 제안하는 방법은 2차원 윤곽선 분석, 3차원 골격 계산, 그리고 3차원 물체 복원의 세가지 단계로 구성된다. 본 논문의 주된 기여는 기여는 자신이나 다른 물체에 의해 가려진 2차원 윤곽선으로부터 3차원 골격을 계산하는 방법이며, 이를 위하여 일련의 최적화 문제를 정의하고 해결하였다. 최적화 문제는 골격의 생성, 물체의 충돌 제한, 그리고 C1 연속성 유지를 위하여 사용된다. 결과적으로, 제안된 방법은 기존의 실루엣 기반의 스케칭 인터페이스를 사용한 3차원 물체 모델링에 대하여, 상호 폐색 (가림/가려짐) 이 존재하는 형태에서도 허용되도록 확장하였다.