• 인터넷정보학회논문지
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• 제18권3호
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• pp.29-36
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• 2017

오늘날 3D 다이내믹 시뮬레이션은 많은 산업들과 밀접한 관계를 가지고 있다. 과거에는 자동차 충돌, 건축물 분야에서 주로 사용되었으나 최근에는 영화나 게임 분야에도 물리 시뮬레이션이 중요한 역할을 하고 있다. 일반적으로 3D 물체를 사실적으로 표현하기 위해서는 많은 수학적 연산이 필요하기 때문에 기존의 CPU 기반의 응용 프로그램들은 이러한 많은 연산량을 실시간으로 처리하는데 무리가 있다. 최근 그래픽 하드웨어의 발전과 아키텍쳐의 개선으로 GPU는 기존의 렌더링 연산뿐만 아니라 범용 목적의 연산 기능을 제공하고 있고 이러한 GPU를 활용하는 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 논문에서는 GPU를 이용한 천 시뮬레이션 수행시 수행 성능을 최적화하기 위하여, GPU 셰이더의 실행 환경 변화에 따른 천 시뮬레이션 알고리즘의 수행 성능의 변화를 분석하였다. GPU를 이용한 천 시뮬레이션은 GLSL 4.3의 Compute shader를 사용하여 스프링 중심 알고리즘과 노드 중심 알고리즘을 PC기반으로 구현하였고, GLSL Compute shader의 다양한 워크 그룹 (Work Group) 크기와 차원 분배에 따른 연산 속도의 변화를 비교 분석하였다. 실험은 5,000 프레임까지 10회 반복 수행하여 FPS(Frame Per Second)의 평균을 구하여 진행하였다. 실행결과, 노드 중심의 알고리즘이 오히려 스프링 중심의 알고리즘 보다 빠른 수행속도를 보여 주었다.

• 한국게임학회 논문지
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• 제9권5호
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• pp.95-104
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• 2009

최근 게임이나 시뮬레이터 개발에 있어서 물리기반 시뮬레이션을 통해 사실성을 높인 고품질의 3D 콘텐츠를 개발하고자하는 사례가 많아지고 있다. 본 논문에서는 오픈소스 물리엔진인 ODE를 이용하여 중량물을 취급하는 천장크레인 시뮬레이터의 개발하는 방법을 제안하였다. 그리고 상용 천장크레인 시뮬레이터와의 물리적 특성 비교분석을 통해 오픈소스 물리엔진으로도 사실성 높은 훈련용 시뮬레이터 개발이 충분히 가능하다는 것을 확인하였다. 본 논문에서 제안한 천장크레인 시뮬레이터는 학교 등의 공공기관에서 교육용이나 훈련용으로 충분히 활용할 수 있을 것으로 예상된다.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제25권2호
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• pp.103-109
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• 2004

가상 관절경은 무릎, 어깨 둥 관절에 대한 단층촬영 영상으로부터 관절 내부의 해부학적 구조를 3차원으로 재구성함으로써 광학 관절경을 모사 하는 기법이다. 이 논문에서는 볼륨 렌더링 기법의 일종인 등위면 광선투사법을 이용하여 3차원 영상을 신속하게 생성하는 가상 관절경 기법을 제안한다 여기서 제안하는 등위면 광선투사법은 최대-최소맵을 이용하여 전처리 과정 없이도 실시간에 가까운 속도로 고화질의 영상을 얻을 수 있다. 또한 물리 기반 카메라 제어 모델을 이용함으로써 사용자가 복잡한 해부구조를 가진 관절강 내부에서 가상 카메라를 자유롭게 이동시킬 수 있다. 이러한 고속 렌더링 방법과 현실감 있는 카메라 제어기법을 이용하여 대화식 가상 관절경을 개발하였다.

• 한국물환경학회지
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• 제35권1호
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• pp.64-71
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• 2019

In recent years, carbon dioxide ($CO_2$) bubbles emerged as the most widely applied material with the recycling of sequestrated storage to decrease global warming. Flotation using $CO_2$ as an alternative to air could be effective in overcoming the high power consumption in the dissolved air flotation (DAF) process. The comparison of DAF and DCF system indicated that, the carbon dioxide flotation (DCF) system with pressurized $CO_2$ only requires 1.5 ~ 2.0 atm, while the DAF system requires 3.0 ~ 6.0 atm. In a bid to understand the characteristics of particle separation, the single collector collision (SCC) model was used and a series of simulations were conducted to compare the differences of collision and flotation between $CO_2$ bubbles and air bubbles. In addition, laboratory experiments were sequentially done to verify the simulation results of the SCC model. Based on the simulation results, surfactant injection, which is known to decrease bubble size, cloud improved the collision efficiency of $CO_2$ bubbles similar to that of air bubbles. Furthermore, the results of the flotation experiments showed similar results with the simulation of the SCC model under anionic surfactant injection. The findings led us to conclude that $CO_2$ bubbles can be an alternative to air bubbles and a promising material as a collector to separate particles in the water and wastewater.

• Journal of Information Processing Systems
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• 제8권4호
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• pp.713-720
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• 2012

Unlike FEM (Finite Element Method), which provides an accurate deformation of soft objects, FFD (Free Form Deformation) based methods have been widely used for a quick and responsive representation of deformable objects in real-time applications such as computer games, animations, or simulations. The FFD-AABB (Free Form Deformation Axis Aligned Bounding Box) algorithm was also suggested to address the collision handling problems between deformable objects at an interactive rate. This paper proposes an enhanced FFD-AABB algorithm to improve the frame rate of simulation by adding the bounding sphere based collision test between 3D deformable objects. We provide a comparative analysis with previous methods and the result of proposed method shows about an 85% performance improvement.

• 한국시뮬레이션학회:학술대회논문집
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• 한국시뮬레이션학회 2001년도 The Seoul International Simulation Conference
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• pp.329-334
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• 2001

Many of past studies using physically based numerical climate models indicate that increases in atmospheric $CO_2$could enhance summer dryness over continental region in middle-high latitudes. However the models used in those studies do not take account of permafrost in high latitudes. We have carried out a set of experiments applying a version of global climate model that can reproduce realistic distribution of the permafrost. From the results, it is indicated that permafrost functions as a large reservoir in hydrologic cycle maintaining dry, hot summer over continents in northern middle-high latitudes, and that the $CO_2$warming would reduce this function by causing climatological thawing of permafrost, which would result in moister and cooler summer, and warmer winter in the same region. The present study indicates that an inclusion of very simple description of soil freezing process can make a large difference in a model simulation.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제37권4호
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• pp.418-424
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• 2013

센서네트워크 라우팅 프로토콜에 있어서 시뮬레이션과 물리적 구현은 모두가 중요한 작업이다. 본 연구에서는 무선센서네트워크를 이용하여 여러 제약조건 내에서 효과적인 지하매설물 감시 방법을 제안한다. 먼저 적용 대상 네트워크의 프로토콜을 물리적으로 구현하기 위해서 센서 네트워크 라우팅 프로토콜의 기존 nesC 코드를 적용하는 분산 이벤트기반 시뮬레이션을 구현하고 분석하였다. 또한, TOSSIM[2]과 분산이벤트 기반의 Ptolemy II를 연동한 VIPTOS(Visual Ptolemy and TinyOS)환경에서 지하 매설물 감시를 위한 라우팅프로토콜 응용모델의 시뮬레이션을 수행하고 실행결과를 분석하였다.

• 한국농공학회지
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• 제30권1호
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• pp.81-90
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• 1988

A physically-based, distributed hydrologic model ANSWERS is described and its test results with two small watersheds near the Banweol reservoir are presented. The sizes of the watersheds are 270 ha and 477 ha, respectively. The smaller one has a mild topography with 40 percent forest area. The other has a steeper slope and 87 percent forest area. The model parameters were calibrated using observed runoff data and used for storm runoff simulation. The simulated peak discharges were in good agreement with the data. The model underestimated the recession parts of hydrographa as compared to the observed ones.

• 한국게임학회 논문지
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• 제16권1호
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• pp.111-118
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• 2016

본 논문은 빛의 조명으로 defense 게임 플레이에 대한 캐릭터 표면모델을 시뮬레이션하는 데프레넬의 수학적 모델을 제안한다. 여기서 illumination은 게임에서 사용되는 캐릭터표면 모델에 도달하는 빛의 양을 결정하는 프로세스를 나타낸다. 캐릭터 표면의 shader는 일반적으로 빛이 triangle에 반영하는 방법 즉 예측하는 수학적 모델을 사용한다. shading은 일반적으로 색상과 빛의 강도를 결정하기 위해 사용되는 방법인데, viewer에서 본다면 게임 캐릭터의 표면 위에 각 픽셀에 대한 반사결과를 나타낸다. 여기서 제안 모델은 반사와 투과 계수를 계산하여 실제 게임 플레이를 하면서 프레넬 방정식으로 시뮬레이션 결과를 비교하였다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제56권4호
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• pp.1330-1338
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• 2024

Information on isotopic composition and geometric structure is necessary for identifying a true warhead. Nevertheless, such classified information should be protected physically or electronically. With a novel Hash encryption algorithm, this paper presents a Monte Carlo-based design of a neutron activation analysis verification module. The verification module employs a thermal neutron source, a non-uniform mask (physically encrypting information about isotopic composition and geometric structure), a gamma detector array, and a Hash encryption algorithm (for electronic encryption). In the physical field, a non-uniform mask is designed to distort the characteristic gamma rays emitted by the inspected item. Furthermore, as part of the Hash algorithm, a key is introduced to encrypt the data and improve the system resolution through electronic design. In order to quantify the difference between items, Hamming distance is used, which allows data encryption and analysis simultaneously. Simulated inspections of simple objects are used to quantify system performance. It is demonstrated that the method retains superior resolution even with 1% noise level. And the performances of anti-statistical attack and anti-brute force cracking are evaluated and found to be very excellent. The verification method lays a solid foundation for nuclear disarmament verification in the upcoming era.