• 제목/요약/키워드: Adaptive distance field

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Efficient GPU Framework for Adaptive and Continuous Signed Distance Field Construction, and Its Applications

  • Kim, Jong-Hyun
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제27권3호
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    • pp.63-69
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    • 2022
  • 본 논문에서는 적응형 및 연속적인 부호 거리장을 빠르게 계산하기 위한 새로운 GPU 기반 프레임워크를 제안하고, 이를 활용한 렌더링/충돌처리 관련 사례를 살펴본다. 삼각형 메쉬로부터 구성된 쿼드트리를 GPU 메모리로 전달하고, 이를 활용하여 삼각형에 대한 유클리디안 거리를 각 스레드 별로 병렬 처리함으로써 적응형 격자 공간에서 불연속 없이 연속적인 최단 거리를 찾는다. 이 과정에서 적응형 부호 거리장의 절단면 보기, 특정 위치에서의 거리 값 조회, 실시간 레이트레이싱 및 충돌처리 작업을 빠르고 효율적으로 수행될 수 있는지를 실험을 통해 보여준다. 제안하는 방법을 사용하면 하이폴리곤 메쉬에서도 1초 내외로 빠르게 적응형 부호 거리장을 계산할 수 있기 때문에 강체뿐만 아니라 변형체에서도 충분히 활용될 수 있는 방법이며, 다양한 모델에서도 정확하게 샘플링하고 거리 값을 나타낼 수 있는지 다양한 실험 결과를 통해 알고리즘의 안정성을 보여준다.

배경의 특징 추적을 이용한 물체의 이동 거리 추정 및 정확도 평가 (A Distance Estimation Method of Object′s Motion by Tracking Field Features and A Quantitative Evaluation of The Estimation Accuracy)

  • 이종현;남시욱;이재철;김재희
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 1999년도 추계종합학술대회 논문집
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    • pp.621-624
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    • 1999
  • This paper describes a distance estimation method of object's motion in soccer image sequence by tracking field features. And we quantitatively evaluate the estimation accuracy We suppose that the input image sequence is taken with a camera on static axis and includes only zooming and panning transformation between frames. Adaptive template matching is adopted for non-rigid object tracking. For background compensation, feature templates selected from reference frame image are matched in following frames and the matched feature point pairs are used in computing Affine motion parameters. A perspective displacement field model is used for estimating the real distance between two position on Input Image. To quantitatively evaluate the accuracy of the estimation, we synthesized a 3 dimensional virtual stadium with graphic tools and experimented on the synthesized 2 dimensional image sequences. The experiment shows that the average of the error between the actual moving distance and the estimated distance is 1.84%.

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옥트리 기반의 적응적 부호거리장을 이용한 사면체 요소망 생성 (Tetrahedral Meshing with an Octree-based Adaptive Signed Distance Field)

  • 박석훈;최민규
    • 한국컴퓨터그래픽스학회논문지
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    • 제18권1호
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    • pp.29-34
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    • 2012
  • 양질의 사면체 요소망은 유한요소법 기반의 변형체 시뮬레이션이나 사면체 기반의 유체 시뮬레이션 등에서 필수적이다. 본 논문에서는 옥트리 기반의 적응적 부호거리장을 이용하여 다각형 표면을 가진 물체의 내부를 양질의 이면각을 가진 사면체로 채우는 볼륨 요소망 구성 방법을 제안한다. 옥트리를 이용하여 물체 내부에서 표면까지 다양한 크기의 사면체를 이용하여 생성된 요소의 개수를 줄이며, 옥트리의 인접 셀들 사이의 레벨 차이를 제한하여 양질의 이면각을 가진 요소망을 얻는다. 옥트리 기반의 요소망 생성에 있어서 물체 표면까지의 부호거리를 구하는 것은 매우 중요한 연산이다. 본 논문은 하향식으로 생성한 옥트리의 꼭짓점들에서 부호거리장을 빠르게 구하는데 중점을 두고 있다. 본 논문에서 제안한 사면체 요소망 구성 방법은 실행 시간이 빠르고 안정적이며 구현이 쉬운 장점을 가지고 있다.

UPFC가 연계 된 강진-장흥 송전선로 보호용 거리계전기의 동작특성에 관한 연구 (A Study on Operation Zone of Adaptive Distance Relay on Transmission Line Connected UPFC Between Kangjin and Jangheung)

  • 이승혁;정창호;김진오;정현수
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2003년도 하계학술대회 논문집 A
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    • pp.305-307
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    • 2003
  • This paper presents an apparent impedance calculation procedure for distance relaying of transmission line involving FACTS (Flexible AC Transmission System) devices, particularly the UPFC (Unified Power Flow Controller), between Kangjin and Jangheung in Korea. With the changes of UPFC's parameters, the measurement and protective range (trip boundaries) of the adaptive distance relay can also be changed. So, it is the most important part in the field of system protection to analyze the operating characteristic of relaying system. The presence of UPFC significantly affects the trip boundaries which are also adversely affected by fault resistance combined with remote end infeed. This paper presents the apparent impedance calculations and the distance relay setting characteristics for faults involving the UPFC in the KEPCO system.

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적응 자동 재폐로 및 고장거리 산정을 위한 새로운 1단자 알고리즘 (A New One Terminal Numerical Algorithm for Adaptive Autoreclosure and Fault Distance Calculation)

  • Zoran Radojevic;Joong-Rin Shin
    • 대한전기학회논문지:전력기술부문A
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    • 제53권8호
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    • pp.438-445
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    • 2004
  • This paper presents a new numerical spectral domain algorithm devoted to blocking unsuccessful automatic reclosing onto permanent faults and fault distance calculation. Arc voltage amplitude and fault distance are calculated from the fundamental and third harmonics of the terminal voltages and currents phasors. From the calculated arc voltage amplitude it can be concluded if the fault is transient arcing fault or permanent arcless fault. If the fault is permanent automatic reclosure should be blocked. The algorithm can be applied for adaptive autoreclosure, distance protection, and fault location. The results of algorithm testing through computer simulation and real field record are given.

GPU기반 적응형 및 연속적인 부호 거리장의 최적화된 구성과 시각화, 그리고 그 응용 사례 (Optimized Construction and Visualization of GPU-based Adaptive and Continuous Signed Distance Field, and Its Applications)

  • 문성혁;김종현
    • 한국컴퓨터정보학회:학술대회논문집
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    • 한국컴퓨터정보학회 2021년도 제64차 하계학술대회논문집 29권2호
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    • pp.655-658
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    • 2021
  • 본 논문에서는 GPU 아키텍처를 이용하여 적응형 부호 거리장을 최적화하여 빠르게 구축하고 시각화 할 수 있는 방법에 대해 제안한다. 쿼드트리를 효율적으로 GPU 메모리로 전달하고, 이를 활용하여 삼각형에 대해 유클리디안 거리를 각 스레드 별로 병렬처리하여 최단 거리를 찾는다. 이 과정에서 GPU를 사용하여 삼각형으로 구성된 3D 메쉬로부터 빠르게 적응형 부호 거리장을 계산할 수 있는 최적화 기법과 절단면 보기, 특정 위치의 값 조회, 실시간 레이트레이싱 및 충돌처리 작업을 빠르고 효율적으로 수행할 수 있는지를 보여준다. 또한, 제안하는 프레임워크를 활용하면 하이 폴리곤 메쉬도 1초 내외로 부호 거리장을 계산할 수 있기 때문에 강체뿐만 아니라 변형체에도 충분히 활용될 수 있다.

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적응형 프레임워크 기반의 하이브리드 부호거리장과 표면복원을 이용한 액체와 고체 혼합 표면의 세밀한 표현 (Detailed Representation of Liquid-Solid Mixed Surfaces with Adaptive Framework Based Hybrid SDF and Surface Reconstruction)

  • 김종현
    • 한국컴퓨터그래픽스학회논문지
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    • 제23권4호
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    • pp.11-19
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    • 2017
  • 우리는 액체와 고체가 혼합된 표면을 세밀하게 복원하기 위해 하이브리드 부호거리장과 적응형 유체표면기술을 통합한 유체표면복원의 새로운 파이프라인을 제안한다. 이전 입자기반 유체 시뮬레이션은 입자가 불규칙하게 분포 될 때 유체표면에 노이즈 문제가 발생한다. 이 문제를 줄이기 위해 스무딩(Smoothing)기법을 적용하면 반복적인 스무딩과정으로 인해 선명하고 디테일한 유체의 표면적 특징을 소실하여 유체의 디테일이 사라지는 문제가 발생한다. 우리의 방법은 유체를 구성하는 입자기반의 부호거리값과 고체를 구성하는 삼각형기반의 부호거리값을 결합하여 하이브리드 부호거리장을 구성한다. 그리고 적응적으로 유체의 표면을 복원하는 방법을 제안하여 전체적인 효율성을 한 층 개선시킨다. 이렇게 하면 고체와 액체 부분의 세밀한 표면적 특징을 표현할 수 있을 뿐만 아니라 두 재질이 혼합되었을 때도 디테일한 표면의 특징과 부드러운 유체표면을 모두 나타낼 수 있다. 또한, 가이딩 형상이란 개념을 소개하여 부호거리값을 빠르게 얻어 올 수 있는 방법을 제안한다. 결과적으로, 하이브리드 부호거리장과 메쉬 재복원 기술을 적응형 프레임워크에서 통합함으로써 유체표면을 복원하는 파이프라인의 전반적인 효율성을 개선시켰다.

Depth-adaptive controller for spent nuclear fuel inspections

  • Song, Bongsub;Park, Jongwon;Yun, Dongwon
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제52권8호
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    • pp.1669-1676
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    • 2020
  • The IAEA held the IAEA Robotics Challenge 2017 (IRC2017) to protect workers during inspections of spent nuclear fuel and to improve work efficiency and accuracy rates. To this end, we developed an unmanned surface vehicle (USV) system called the spent fuel check vehicle (SCV). The SCV extracts and tracks the target through image processing, and it is necessary to find suitable parameters for the SNF storage environment in advance. This preliminary work takes time. It is also difficult to prepare the environment in which the work will proceed. In addition, if the preliminary work does not proceed as planned, the system will not move at the proper speed and will become unstable, with yawing and overshoot. To solve this problem, we developed a controller with a camera that can extract the depth at which the target is stored and allow distance-adaptive control. This controller is able to attenuate system instability factors such as yawing and overshoot better than existing controllers by continuously changing system operation parameters according to the depth. In addition, the time required for preliminary work during inspections can be shortened.

p-Snake의 성능 향상을 위한 적응 원형 생성 기법 (Adaptive prototype generating technique for improving performance of a p-Snake)

  • 오승택;전병환
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제16권4호
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    • pp.2757-2763
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    • 2015
  • p-Snake는 기존의 동적윤곽모델(Active Contour Model)에 원형에너지를 추가로 적용한 에너지 최소화 알고리즘으로 에지 정보가 명확하지 않은 영역에서의 윤곽선 추출을 위해 사용된 방법이다. 본 논문에서는 원과 직선 프리미티브(primitive)의 조합으로 표현되는 가변 원형(prototype)과 퍼지 함수를 적용한 원형에너지장의 생성 기법을 제안하여 p-Snake의 윤곽선 추출 성능을 개선하였다. 제안 방법은 입력된 부품 코드를 기반으로 원형을 정의하고 전처리 과정을 통해 구해진 각 프리미티브 구간에서 대략적인 초기 윤곽을 검출한 후, 프리미티브들이 가변적으로 적응하여 원형을 생성하고 여기에 원형과의 거리에 따른 윤곽 확률을 퍼지 함수를 통해 계산하여 원형에너지 장을 생성하였다. 이를 p-Snake에 적용하여 다양한 소형부품들을 대상으로 준비한 200장의 영상에서 윤곽선을 검출하고, 원형과의 유사도를 비교한 결과 적응 원형을 사용한 p-Snake가 기존의 Snake에 비해 약 4.6% 가량 우수함을 보였다.

A hybrid self-adaptive Firefly-Nelder-Mead algorithm for structural damage detection

  • Pan, Chu-Dong;Yu, Ling;Chen, Ze-Peng;Luo, Wen-Feng;Liu, Huan-Lin
    • Smart Structures and Systems
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    • 제17권6호
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    • pp.957-980
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    • 2016
  • Structural damage detection (SDD) is a challenging task in the field of structural health monitoring (SHM). As an exploring attempt to the SDD problem, a hybrid self-adaptive Firefly-Nelder-Mead (SA-FNM) algorithm is proposed for the SDD problem in this study. First of all, the basic principle of firefly algorithm (FA) is introduced. The Nelder-Mead (NM) algorithm is incorporated into FA for improving the local searching ability. A new strategy for exchanging the information in the firefly group is introduced into the SA-FNM for reducing the computation cost. A random walk strategy for the best firefly and a self-adaptive control strategy of three key parameters, such as light absorption, randomization parameter and critical distance, are proposed for preferably balancing the exploitation and exploration ability of the SA-FNM. The computing performance of the SA-FNM is evaluated and compared with the basic FA by three benchmark functions. Secondly, the SDD problem is mathematically converted into a constrained optimization problem, which is then hopefully solved by the SA-FNM algorithm. A multi-step method is proposed for finding the minimum fitness with a big probability. In order to assess the accuracy and the feasibility of the proposed method, a two-storey rigid frame structure without considering the finite element model (FEM) error and a steel beam with considering the model error are taken examples for numerical simulations. Finally, a series of experimental studies on damage detection of a steel beam with four damage patterns are performed in laboratory. The illustrated results show that the proposed method can accurately identify the structural damage. Some valuable conclusions are made and related issues are discussed as well.