• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제14권11호
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• pp.4463-4482
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• 2020

Mesh model generated from 3D reconstruction usually comes with lots of noise, which challenges the performance and robustness of mesh simplification approaches. To overcome this problem, we present a novel method for mesh simplification which could preserve structure and improve the accuracy. Our algorithm considers both the planar structures and linear features. In the preprocessing step, it automatically detects a set of planar structures through an iterative diffusion approach based on Region Seed Growing algorithm; then robust linear features of the mesh model are extracted by exploiting image information and planar structures jointly; finally we simplify the mesh model with plane constraint QEM and linear feature preserving strategies. The proposed method can overcome the known problem that current simplification methods usually degrade the structural characteristics, especially when the decimation is extreme. Our experimental results demonstrate that the proposed method, compared to other simplification algorithms, can effectively improve the quality of mesh and yield an increased robustness on noisy input mesh.

• 정보처리학회논문지A
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• 제11A권5호
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• pp.365-372
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• 2004

최근 복잡한 3차원 모델의 활용 범위가 확대됨에 따라 메쉬 모델의 간략화에 관한 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 논문에서는 기존의 모델 간략화 과정에서 널리 사용되는 모델의 정점에 대한 위치 정보에 근거한 기하 정보 기반의 간략화 방법에 모델의 속성 정보를 동시에 이용한 새로운 간략화 방법을 제시한다. 대부분의 3차원 메쉬 모델의 정보에는 기하 정보뿐만 아니라 모델의 색상, 질감, 그리고 곡률 등과 같은 속성 정보가 포함되며, 기존의 간략화 방법은 통상적으로 기하학적 정보나 속성 정보를 개별적으로 적용하여 메쉬를 간략화 한다. 본 논문에서 제시된 간략화 방법은 모델의 기하학 정보와 속성 정보를 동시에 적용하여 메쉬 간략화를 수행하였다. 특히 본 논문에서는 메쉬의 간략화에 상대적으로 수행 시간과 충실도에 장점을 지닌 이차 오차 척도(quadric error metric)를 확장하여 일반적인 기하학적 정보에 속성 정보를 추가하였다. 따라서, 제안된 메쉬 간략화 방법은 기하 정보기반으로 간략화를 수행하는 이차 오차 척도에 속성 정보가 추가된 간단한 이차식으로 확장하여 표현할 수 있다. 이는 기하 정보만을 이용하였을 때의 이차식의 공간 차수를 m=0으로 두었을 때 추가된 속성 정보의 특성에 따라 차수를 확장 함(m>0)으로서 계산이 가능하다. 실험 결과, 제안된 방법에 의한 모델의 간략화 결과를 원 모델과 비교 시 기하 정보만을 이용한 기존의 간략화 방법의 수행 결과에 비하여 모델의 전체적인 외형 등 특성 정보의 충실도가 높다는 것을 입증할 수 있었다.

• International Journal of CAD/CAM
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• 제6권1호
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• pp.73-79
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• 2006

In this paper, we propose a new triangular finite element mesh generation method based on simplification of high-density mesh and adaptive Level-of-Detail (LOD) methods for efficient CAE. In our method, mesh simplification is used to control the mesh properties required for FE mesh, such as the number of triangular elements, element shape quality and size while keeping the specified approximation tolerance. Adaptive LOD methods based on vertex hierarchy according to curvature and region of interest, and global LOD method preserving density distributions are also proposed in order to construct a mesh more appropriate for CAE purpose. These methods enable efficient generation of FE meshes with properties appropriate for analysis purpose from a high-density mesh. Finally, the effectiveness of our approach is shown through evaluations of the FE meshes for practical use.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2004년도 추계학술대회 논문집
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• pp.1312-1314
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• 2004

This paper proposes a new simplification algorithm that simplifies reconstructed polygonal mesh from 3D point set considering an original point set. Previous method computes error using mesh information, but it makes to increase error of difference between an original and a simplified model by reason of implementation of simplification. Proposed method simplifies a reconstructed model using an original point data, we acquire a simplified model similar an original. We show several simplified results to demonstrate the usability of our methods.

• 전자공학회논문지CI
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• 제41권5호
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• pp.51-58
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• 2004

본 논문에서는 3D 모델의 체적 보존을 고려하는 메쉬 간략화 알고리듬을 제안하였다. 일반적으로 다른 대부분의 메쉬 간략화 알고리듬에서는 거리 기준을 사용한다. 거리는 기하학적인 오차를 측정하는 매우 효율적인 기준이기는 하지만 거리 기준만을 적용할 경우 원래 모델과 간략화된 모델 간에 체적 변화가 발생한다. 본 논문에서는 원래 모델의 간략화 과정 중에도 체적의 변화가 없는 메쉬 간략화 알고리듬을 제안한다. 본 알고리듬에서는 에지 하나를 줄이면서 체적의 변화가 일어나지 않는 정점 하나를 찾는 방식을 사용한다. 시뮬레이션을 통하여 제안하는 알고리듬이 비록 계산 시간은 좀 더 걸리지만 체적의 변화가 거의 없다는 장점을 가진 것을 확인하였다.

• 한국CDE학회논문집
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• 제17권2호
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• pp.132-139
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• 2012

Presented in the paper is a procedure to extract simplified triangular mesh from a height map (terrain data). The proposed algorithm works directly on a height map that extracts a simplified triangular mesh. For the simplification, the paper employs an iterative method of edge contractions. To determine an edge to be contracted, the contraction cost of an edge is evaluated through the QEM method. Normally, an edge contraction will remove two triangles sharing the edge. Although the edge contraction can be implemented easily on a triangular mesh, it is not viable to implement the operation on a height map due to the irregular topology. To handle the irregular topology during the simplification procedure, a new algorithm is introduced.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2000년도 ITC-CSCC -1
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• pp.474-477
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• 2000

This paper presents an algorithm for simplification of 3D triangular mesh data, based on mesh simplification. The proposed algorithm is first attempt to segment the entire mesh into several parts using the orientation of triangles. Then simplification algorithm is applied to each segment that has similar geometric property. The proposed two step multi-resolution modeling scheme would yield better performance then conventional algorithm like edge collapse technique, since the segmentation step can give global information on the input shape. The experimental results show that the proposed algorithm is performed efficiently.

• 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.

• 한국컴퓨터그래픽스학회논문지
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• 제25권3호
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• pp.75-83
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• 2019

본 논문에서는 동일한 정점의 수와 연결 정보를 갖는 N개의 삼각 메쉬의 형상을 동시에 단순화하는 새로운 기법을 제시한다. 기존의 단순화 기법을 N개의 삼각 메쉬에 각각 적용하면, 정점의 개수는 같지만 삼각형을 구성하는 연결 정보가 서로 다른 단순화 메쉬를 생성한다. 이러한 한계는 고해상도 블렌드쉐입(blend shape) 모델에서 단순화된 블렌드쉐입 모델을 구성하는 것을 어렵게 한다. 본 논문에서 제시된 기법은 N개 메쉬 형상을 동시에 고려하여 최소의 제거 비용을 갖는 에지를 선택하여 단순화를 수행한다. 따라서 단순화 결과로 생성된 N개의 단순화 메쉬는 동일한 정점의 수와 연결 정보를 유지하게 된다. 다양한 얼굴 표정을 갖는 고해상도 블렌드쉐입 모델에 동시 단순화 기법을 적용하여 단순화된 블렌드쉐입 모델을 생성함으로써 제안된 기법의 효율성과 유효성을 입증한다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제36권2호
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• pp.121-130
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• 2023

기어의 구조 안정성 및 치물림 성능을 분석하기 위하여 유한요소해석이 널리 사용된다. 본 연구에서는 스퍼 기어의 유한요소 모델링 조건이 해석 결과 및 간소화 효과에 미치는 영향을 분석하였다. 기어 구조 해석의 간소화 방법으로 기어 몸체 및 잇수 간소화, 요소망 생성 방식, 접촉 및 마찰 조건, 해석 조건 등을 선정하였다. 기어의 성능해석 지표로써 1주기의 기어 치물림 사이클 동안의 정전달 오차를 계산하였고, 간소화 지표로써 해석 소요 시간을 측정하였다. 유한요소해석을 통해 치물림 주기에 따른 접촉 응력 분포 및 변화 양상을 확인하였다. 모델링 조건에 따라 최대 전달 오차와 해석 소요 시간에 차이를 확인하고 원인을 분석하였다.