• 대한전자공학회논문지SP
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• 제37권3호
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• pp.17-30
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• 2000

본 논문에서는 NURBS (Non-Uniform Rational B-Splines) 곡면 근사에 기반하여 거리 데이터로부터 3차원 곡면 모델을 생성하는 기법을 제안한다 입력으로 이용되는 거리 데이터는 연결 정보가 알려지지 않고 정렬되지 않은 일반적인 3차원 점들의 집합으로 가정한다 제안하는 알고리듬은 초기 모델 추정, 계층적 모델 표현, NURBS 곡면 네트워크 생성의 3단계로 나뉘어진다 초기 모델 추정 단계에서는 K-평균 군집화 기법을 이용하여 다각형면과 삼각형으로 표현되는 근사 모델을 생성하고, 계층적 트리 구조를 이용하여 초기 모델을 표현한다. 계층적 트리 구조로 부터 생성된 사각형면 모델에 의하여 $G^1$ 연속인 NURBS 곡면 네트워크를 효율적으로 생성한다. 제안하는 알고리듬은 초기 모델의 계층적 그래프 해석을 통하여 곡면 네트워크 형성에 필요한 계산량을 감소시켰으며, 또한 정확한 NURBS 제어점 추정을 통하여 근사 오차를 감소시킨다. 모의 실험 결과 거리 데이터로 부터 초기 모델과 다양한 해상도의 NURBS 곡면 네트워크가 효과적으로 생성되었으며 생성된 NURBS 곡면 모델의 근사 오치는 무시할 수 있는 수준임이 관찰되었다.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2007년도 춘계학술대회A
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• pp.1564-1569
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• 2007

This study concerns an advanced NURBS surface reconstruction method, which is based on the NURBS surface model fitting to the unstructured point cloud measured from an arbitrary complex shape. The concept of generating a simple triangular mesh model was introduced to generate a quadrilateral mesh model well-representing the topological characteristics of point cloud. The NURBS surface reconstruction processes required the use of the various methodologies such as QEM algorithm, merging scheme of pair-wise triangular mesh, creation algorithm of $G^1$ continuous tensor product NURBS surface patch, and so on. The effectiveness and reliability of the proposed NURBS surface reconstruction method were validated through the simulation results for the geometrically and topologically complex shapes.

• 한국HCI학회:학술대회논문집
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• 한국HCI학회 2006년도 학술대회 1부
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• pp.480-485
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• 2006

본 논문에서는 사용자가 NURBS 곡면을 다양한 형태로 변형을 손쉽게 할 수 있는 수정된 유한요소법을 이용한 곡면 변형의 방법을 제시한다. 수정된 유한요소법은 NURBS 기저함수를 전통적 유한요소법의 형상함수를 대신하여 유한요소해석을 한다. 모델링된 객체는 NURBS 곡면으로 이루어져 있고, 각각의 세그먼트별로 나누어진 기저함수와 제어점으로 구성되어있기 때문에 번거롭게 요소와 형상함수를 따로 구하지 않아도 되며, 자체 보간 방식이므로 기존의 유한요소법에 비해 적은 요소와 절점으로 곡면을 해석 할 수 있다. NURBS 곡면 변형은 각각의 제어점에 의해 구역이 나눠지고 각 구역은 변형될 지점과 가장 가까운 제어점으로 구성된 구역의 제어점들을 변형시킬 지점과 각 제어점의 거리 비례에 따라서 제어점 들의 속도가 지정되어 변형을 완성한다. 제시된 변형 방법은 다른 변형들과 같이 초기 입력에 의해 변형이 한 순간에 진행되는 것이 아니라 점진적 변형이 일어나며, NURBS 의 특징인 전체 제어점 변형으로 인해 의도하지 않은 변형이 일어나는 것을 변형 중간에 각각의 제어점의 속도를 제어함으로써 사용자의 의도한 변형으로 빠른 시간에 완성할 수 있게 된다.

• 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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• 한국전산유체공학회 2001년도 추계 학술대회논문집
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• pp.144-151
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• 2001

NURBS 곡면식으로 정의된 물체 표면상에서 표면 정렬 격자를 생성할 수 있는 방법을 소개하였다. 공학 응용분야에서의 물체 표면 정의는 여러 개의 패치들로 표현되는 것이 일반적이고, 여기서 소개하는 표면격자 생성기법은 이러한 여러 패치들에 걸쳐서 분포되는 정렬격자를 쉽게 생성할 수 있도록 한다 이 기법은 매개변수 형태의 타원형 격자생성 방정식의 해를 구하되, 여러 NURBS 패치에 걸쳐서 투영/분포된 초기 격자계를 타원형 방정식 반복계산 과정의 매개변수형 표면 정의식으로 임시 활용한다. 매개변수형 타원형 방정식의 해가 얻어지고 나면, 그 결과 격자계를 다시 NURBS 패치에 투영을 시키고 타원형 방정식의 해를 구하는 과정이 반복된다. 이러한 반복과정이 전체적으로 수렴이 이루어질 때까지 반복된다. 이 방법에 의해서 얻어지는 표면 정렬 격자계들은 타원형 격자생성기법의 특징인 완만성을 가지면서 정의된 물체표면에서 벗어나지 않는 격자점들이 된다. 소개된 방법은 간단하면서도 하나의 NURBS 곡면만이 아니라 여러 개의 NURBS 곡면에 걸쳐있는 정렬격자계를 효율적으로 생성할 수 있도록 해주며, 그 기본적인 접근법은 NURBS 곡면식 만이 아니라 다른 형태의 매개변수형 형상 정의식에도 적용이 가능하다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제31권1호
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• pp.105-112
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• 2007

The linkage framework of geometric modeling based on NURBS(Non-Uniform Rational B-Spline) surface and shell finite analysis is developed in the present study. For this purpose, geometrically exact shell finite element is implemented. NURBS technology is employed to obtain the exact geometric quantities for the analysis. Especially, because NURBS is the most powerful and wide-spread method to represent general surfaces in the field of computer graphics and CAD(Computer Aided Design) industry, the direct computation of surface geometric quantities from the NURBS surface equation without approximation shows great potential for the integration between geometrically exact shell finite element and geometric modeling in the CAD systems. Some numerical examples are given to verify the performance and accuracy of the developed linkage framework. In additions, trimmed surfaces with some cutouts are considered for more practical applications.

• 한국게임학회 논문지
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• 제2권1호
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• pp.62-68
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• 2002

본 연구에서는 기존의 곡면 삼각화 방법들이 많은 수의 삼각형 메쉬를 사용하면서도 정확하게 표현하기가 힘들었던, 날카로운 모서리를 가지는 곡면을 처리할 수 있는 trammed NURBS곡면 삼각화 방법을 제안, 구현하였다. 기존의 매개변수영역에서의 삼각화의 문제점인 3차원공간상의 삼각형 메쉬를 계산할 때의 왜곡현상을 해결하기 위해서 곡면의 펼친영역을 근사적으로 계산하여 삼각화 하는 방법을 사용했다. 곡선, 곡면의 날카로운 점과 모서리를 자동으로 인식하기 위해서 1차미분 연속조건을 이용하였고, 이를 제약조건으로 constraint Delaunay 삼각화방법을 사용하여 곡면의 날카로운 형상(sharp shape)을 유지하면서 삼각화를 수행할 수 있었다. 제안된 삼각화 방법은 기존의 삼각화 방법에 비하여 적은수의 삼각형 메쉬로 곡면의 날카로운 모서리를 보다 정확하게 표현 할 수 있는 장점을 가지고 있어서 삼각형의 개수에 따라 가시화 성능이 큰 영향을 받는 컴퓨터게임 같은 분야에 도움을 줄 수 있으리라 예상된다.

• 한국정밀공학회지
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• 제20권10호
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• pp.208-217
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• 2003

In order to construct the extrusion die surface of T -shaped sections, an automatic surface construction method based on NURBS surface and area mapping method is proposed in the present work. In the present study, a center point for area mapping is determined by introducing the mapping concept based on constant area proportionality between original billet and final product. The characteristic points of inlet profile are determined using the traditional area mapping method and the root finding numerical method. The inlet and outlet profiles are precisely described with NURBS curves using the characteristic points of entry and exit sections. For the construction of NURBS surface, an interpolation method for the pre-determined two section curves has been developed to be used in the generation of interior control points and weights. To show the validity of the proposed method, automatic die surface generation is carried out for the T-shaped section and T-shaped section with rounded corners.

• 소성∙가공
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• 제12권2호
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• pp.151-160
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• 2003

In the present study, an advanced surface construction method based on NURBS surface scheme is proposed to construct the extrusion die surface. The inlet and outlet profiles we precisely described with NURBS curves using the cubic appropriate control points and weights. The interior control Points of surface are generated using the cubic interpolation of the weights at the inlet and outlet sections. In order to verify of the proposed method, automatic surface generation is carried out for the various types of extrusion die surface.

• 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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• 제34권1호
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• pp.38-48
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• 2007

본 논문에서는 NURBS(Non-Uniform Rational B-Splines)로 표현된 3차원 곡면을 복원하기 위한 영상 기반 곡면 모델링 기법을 제안한다. 카메라 보정이 수행된 복수의 영상으로부터 사용자가 대응곡선을 지정하면 카메라의 정보를 이용하여 대응 곡선의 3차원 복원을 수행한다. 사용자 인터페이스에 의해 각 영상에서 곡선을 지정하기 위하여 본 논문에서는 NURBS 곡선을 이용하였으며 bilinear surface, ruled surface, generalized cylinder, surface of revolution등의 기본 곡면뿐 아니라 skinned surface, swept surface, boundary patch등의 고급 곡면 생성을 지원하여 다양한 모양의 곡면 물체를 모델링 할 수 있다. 또한 영상을 기반으로 view-dependent 텍스처 생성방법을 지원하여 좀더 사실적인 곡면의 복원을 수행한다. 생성된 3차원 곡선 또는 곡면은 VRML과 같은 표준 형식으로 출력하여 재사용할 수 있다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제20권2호
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• pp.181-190
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• 2007

본 연구에서는 NURBS곡면식을 바탕으로 하는 곡면 모델링과 쉘 유한요소해석의 효율적인 연동체계를 개발하고자 한다. 기하학적으로 정확한 쉘 유한요소해석에서 정확한 기하량의 계산은 필수적이며, 따라서 곡면을 표현하는 일반적인 방법인 NURBS곡면식으로 부터 필요한 기하량을 직접 계산한다면 보간에 의해 발생할 수 있는 기하학적 오차를 줄임으로써 해의 수렴성을 높일 수 있다. 아울러 기하학적으로 정확한 쉘 유한요소를 일반적인 곡면에 적용하기 힘들었던 한계점을 극복하여 수학적으로 표현 가능한 단순한 곡면들뿐만 아니라, NURB곡면식으로 표현 가능한 일반적인 곡면의 해석이 가능하게 되어 적용범위를 확장할 수 있다. 본 연구에서는 곡면을 생성함에 있어 주어진 데이터 점들을 보간하여 NURBS곡면을 생성하는데, 이러한 데이터들은 일반적으로 곡면의 스캐닝을 통해 얻을 수 있다. 곡면을 보간하여 NURBS곡면을 생성하는 과정에서 사용되는 매개변수 정의방식에 때라 생성된 곡면의 정확성이 차이를 보이므로 곡면의 형상에 따라 적합한 방식을 사용하여 곡면을 보간 할 필요가 있다. 몇 가지 잘 알려진 수치예제를 통하여 개발된 연동체계의 성능과 정확성을 검증하고 그 결과를 비교 분석하였다.