• 인터넷정보학회논문지
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• 제15권1호
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• pp.171-178
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• 2014

본 논문에서는 실시간으로 가상현실의 증강객체에 외부의 힘이 작용할 때 증강된 가상 객체의 동적 모델링 방법을 제시하였다. 가상객체의 자연스러운 움직임을 시뮬레이션 하기 위하여 AR 객체에 적용되는 외부의 힘의 변화에 대하여 Newton의 운동법칙을 적용하여 객체의 움직임을 설명하는 식을 생성하였다. 동적 모델링 과정에서 증강된 객체와 햅틱 장비간의 실질적 상호작용이 발생하며 이때 외부의 힘이 가상객체에 전달된다. 증강된 객체의 고유특성은 강체 혹은 탄성체의 성질을 갖는 모델이다. 강체의 동적 모델링에서는 선형 모멘텀과 각속도 모멘텀을 모두 고려하여 증강된 객체와 햅틱 스틱이 충돌할 때 수행하였다. 비강체의 동적 모델링에 있어서는 탄성체의 변형 모델은 내외의 힘과 제한요소에 자연적으로 반응하기 때문에 물리기반 시뮬레이션 방법을 적용하였다. 증강된 탄성체는 햅틱 인터페이스를 통해 사용자에 의하여 발생하는 힘의 특성과 모델의 고유 특성에 따라 자연스럽게 변형된다. 변형 물체의 모델링을 위하여 Newton의 제 2 운동법칙이라 불리는 질량-스프링 연결 시스템을 적용하였다. 실험을 통하여 증강된 강체와 비강체의 성질을 지닌 가상 객체에 햅틱 장비에 의한 햅틱 상호작용이 발생 할 때 객체의 변환을 자연스럽게 가시화 할 수 있었다.

• 방송공학회논문지
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• 제25권3호
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• pp.362-373
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• 2020

최근 자율 주행 자동차와 지능형 CCTV에 대한 관심이 높아지면서 효율적인 객체 검출의 중요성은 필수적인 요소이다. 본 논문의 기반이 되는 DPM(Deformable Part Models)은 객체에 대한 변형 가능한 부분의 혼합을 사용하여 가변적인 객체를 나타낼 수 있는 대표적인 검출기로 다양한 분야에서 많이 연구 되고 있다. 객체 모델의 파트 모양과 구성을 잡아내는 기법으로 높은 검출 성능을 보여주지만 복잡한 알고리즘으로 인해 실제 어플리케이션에서 사용하기에는 한계가 있다. 이를 개선하기 위해 본 논문에서는 DPM에서 많은 연산을 필요로 하는 이미지 특징 피라미드(feature pyramid)를 구성하는 과정 대신, 특정 스케일에서 구해진 소수의 특징(feature) 맵에 적응적인 쌍선형(bilinear) 보간법을 이용하여 이미지 특징 피라미드를 재구성해 연산 속도를 줄이는 방법을 제안한다. 모의실험 결과, 제안된 방식의 DPM은 기존 DPM 방식 대비 검출 성능은 2.82%가 낮아졌지만 평균 연산 시간 10%를 향상시킴을 알 수 있었다.

• Advances in nano research
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• 제15권4호
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• pp.339-353
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• 2023

This work aims to present a solution for the buckling behavior of perforated nano/microbeams with deformable boundary conditions using nonlocal strain gradient theory (NLSGT). For the first time, a solution that can provide buckling loads based on the non-local and strain gradient effects of perforated nanostructures on an elastic foundation, while taking into account both deformable and rigid boundary conditions. Stokes' transformation and Fourier series are used to realize this aim and determine the buckling loads under various boundary conditions. We employ the NLSGT to account for size-dependent effects and utilize the Winkler model to formulate the elastic foundation. The buckling behavior of the perforated nano/microbeams restrained with lateral springs at both ends is studied for various parameters such as the number of holes, the length and filling ratio of the perforated beam, the internal length, the nonlocal parameter and the dimensionless foundation parameter. Our results indicate that the number of holes and filling ratio significantly affect the buckling response of perforated nano/microbeams. Increasing the filling ratio increases buckling loads, while increasing the number of holes decreases buckling loads. The effects of the non-local and internal length parameters on the buckling behavior of the perforated nano/microbeams are also discussed. These material length parameters have opposite effects on the variation of buckling loads. This study presents an effective eigenvalue solution based on Stokes' transformation and Fourier series of the restrained nano/microbeams under the effects of elastic medium, perforation parameters, deformable boundaries and nonlocal strain gradient elasticity for the first time.

• 대한기계학회논문집A
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• 제35권8호
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• pp.869-876
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• 2011

동적 특성에 영향을 받는 롤 코팅의 평형적인 두께 예측과 불안정성을 분석함은 중요하다. 본 연구에서는 강체/변형롤 사이에서 생성되는 마이크로 코팅액의 두께를 예측하기에 앞서 압착되어 회전하는 두 롤 사이에 발생하는 접촉 압력의 분포와 변형롤의 변형 형상을 예측하고자 한다. 또한 변형롤의 재료상수와 롤의 속도 및 마찰계수 그리고 압착 크기 등의 변수들에 대한 접촉압력분포를 수치적인 방법으로 측정하여 유효한 변수들의 영향을 분석하고자 한다. 수치해석 방법으로는 유한요소법을 사용하였고 두 롤을 모델링하여 변형롤에 고무물성치를 초탄성체 모델로 가정하여 일반적으로 사용되는 Mooney Rivlin 계수를 사용하였고 40~80rpm 사이의 속도로 회전할 때 접촉 형상 및 압력분포를 분석하였다. 접촉형상의 경우 압착정도에 따라 변하고 그외 변수들에는 영향을 받지 않고 접촉압력의 경우 변형롤의 물성치와 압착정도에 의해 주요한 영향을 받고 속도 및 마찰계수에는 영향을 받지 않음을 알 수 있다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제44권1호
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• pp.61-72
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• 2012

The paper is on contact analysis of a spherical ball with a deformable flat, considering the effect of tangent modulus on the contact parameters of a non-adhesive frictionless elastic-plastic contact. The contact analysis of this model has been carried out using analysis software Ansys and Abaqus. The contact parameters such as area of contact between two consecutive steps, volume of bulged material are evaluated from the formulated equations. The effect of the tangent modulus is considered for determining these parameters. The tangent modulus are accounted between 0.1E and 0.5E of materials E/Y value greater than 500 and less than 1750. Result shows that upto an optimal tangent modulus values the elastic core push up to the free surface in the flat. The simulation is also carried out in Abaqus and result provide evidence for the volume of bulged material in the contact region move up and flow into the free surface of the flat from the contact edge between the ball and flat. The strain energy of the whole model is varied between 20 to 40 percentage of the stipulated time for analysis.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2003년도 신호처리소사이어티 추계학술대회 논문집
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• pp.161-164
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• 2003

This paper proposes a hierarchical approach to active shape model using wavelet transform. The proposed algorithm allows us to use both global shape characteristics and finer details for model deformation. The statistical properties of the wavelet transform of a deformable model are analyzed by principal component analysis and used as priors in the contour's deformation.

• International Journal of Automotive Technology
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• 제5권1호
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• pp.33-46
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• 2004

A finite element model development of a 50th percentile male cervical spine is presented in this paper. The model consists of rigid, geometrically accurate vertebrae held together with deformable intervertibral disks, facet joints, and ligaments modeled as a series of nonlinear springs. These deformable structures were rigorously tuned, through failure, to mimic existing experimental data; first as functional unit characterizations at three cervical levels and then as a fully assembled c-spine using the experimental data from Duke University and other data in the NHTSA database. After obtaining satisfactory validation of the performance of the assembled ligamentous cervical spine against available experimental data, 22 cervical muscle pairs, representing the majority of the neck's musculature, were added to the model. Hill's muscle model was utilized to generate muscle forces within the assembled cervical model. The muscle activation level was assumed to be the same for all modeled muscles and the degree of activation was set to correctly predict available human volunteer experimental data from NBDL. The validated model is intended for use as a post processor of dummy measurement within the simulated injury monitor (SIMon) concept being developed by NHTSA where measured kinematics and kinetic data obtained from a dummy during a crash test will serve as the boundary conditions to "drive" the finite element model of the neck. The post-processor will then interrogate the model to determine whether any ligament have exceeded its known failure limit. The model will allow a direct assessment of potential injury, its degree and location thus eliminating the need for global correlates such as Nij.

• 한국지반공학회논문집
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• 제19권4호
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• pp.55-64
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• 2003

흙의 건조현상은 기상조건에 지배받는 evaporativity와 지반의 물 전달 능력에 지배받는 evaporability의 영향을 받는다. 지표면증발은 점토로 매립된 지반에서 건설장비의 주행성을 확보하기 위해서는 필요불가결한 요소이다. 본 논문에서는 준설 점토 지반에서의 증발현상을 규명할 수 있는 모델을 제시하였다. 이 모델은 포화토 및 불포화토에서의 수분과 물의 이동 및 열전달에 대한 식으로 구성되어 있다. 흙수분 특성곡선을 구하기 위하여 압력판추출시험(pressure plate extractor test)과 데시케이터실험이 수행되었으며 일차원 증발현상을 규명하기 위하여 컬럼증발실험을 수행하였다. 체적이 변하는 흙에서의 물, 증기 및 열전달 비선형 미분방정식을 풀기 위하여 유한차분프로그램을 개발하였으며 실험결과와 이론해를 비교하였다.

• 한국정보전자통신기술학회논문지
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• 제9권4호
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• pp.323-329
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• 2016

본 논문은 인간이 직립 보행 시 무게의 분산을 고려하여 편안한 보행과 발목 교정을 할 수 있는 인솔 모델에 대한 연구를 진행하였다. 인솔 제작에 있어서 과거에는 많은 부분이 수작업으로 이루어 졌지만, 최근에는 3차원 컴퓨터 그래픽을 이용하여 모델을 생성해서 제작하려는 시도가 이루어지고 있다. 우리는 3차원 스캐너를 이용하여 발을 정밀하게 스캔하고, 스캔한 발 모델을 통해서 발과 인솔의 관계를 4개의 특징점을 이용하여 예측하였다. 이 예측된 인솔 모델은 3차원 프린터를 이용하여 인솔의 모양을 만들 수 있게 모델링 하였다. 이처럼 맞춤형 인솔 제작의 표준화된 방법을 제시함으로써 강인한 개인 맞춤형 자동 변형 인솔 모델을 제안하였다. 우리가 제안한 자동 인솔 변형 모델과 전문가가 생성한 인솔을 비교한 결과에서 평균 0.8cm의 오차율을 보이며, 아주 근소한 오차로 인솔 제작이 가능할 수 있다는 방법을 제시하였다.

• Journal of Information Processing Systems
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• 제8권1호
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• pp.55-66
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• 2012

This paper presents a dual modeling method that simulates the graphic and haptic behavior of a volumetric deformable object and conveys the behavior to a human operator. Although conventional modeling methods (a mass-spring model and a finite element method) are suitable for the real-time computation of an object's deformation, it is not easy to compute the haptic behavior of a volumetric deformable object with the conventional modeling method in real-time (within a 1kHz) due to a computational burden. Previously, we proposed a fast volume haptic rendering method based on the S-chain model that can compute the deformation of a volumetric non-rigid object and its haptic feedback in real-time. When the S-chain model represents the object, the haptic feeling is realistic, whereas the graphical results of the deformed shape look linear. In order to improve the graphic and haptic behavior at the same time, we propose a dual modeling framework in which a volumetric haptic model and a surface graphical model coexist. In order to inspect the graphic and haptic behavior of objects represented by the proposed dual model, experiments are conducted with volumetric objects consisting of about 20,000 nodes at a haptic update rate of 1000Hz and a graphic update rate of 30Hz. We also conduct human factor studies to show that the haptic and graphic behavior from our model is realistic. Our experiments verify that our model provides a realistic haptic and graphic feeling to users in real-time.