• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제12권7호
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• pp.3284-3306
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• 2018

This study proposes a method to develop an authoring system(GeoMaTree) for diverse trees that constitute a virtual landscape. The GeoMaTree system enables the simple, intuitive production of an efficient structure, and supports real-time processing. The core of the proposed system is a procedural modeling based on a mathematical model and an application that supports digital content creation on diverse platforms. The procedural modeling allows users to control the complex pattern of branch propagation through an intuitive process. The application is a multi-resolution 3D model that supports appropriate optimization for a tree structure. The application and a compatible function, with commercial tools for supporting the creation of realistic synthetic images and virtual landscapes, are implemented, and the proposed system is applied to a variety of 3D image content.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제7권9호
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• pp.2232-2245
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• 2013

The present study proposes efficient procedural modeling methods for enabling the growth and creation of various trees with minimal user control. Growth volume algorithms are utilized in order to easily and effectively calculate many parameters that determine tree growth, including branch propagation. Procedural methods are designed so that users' interactive control structures can be applied to these algorithms to create unique tree models efficiently. First, through a two-line-based interactive growth volume control method, the growth information that determines the overall shape of the tree is intuitively adjusted. Thereafter, independent branch control methods designed to control individual branches are added to the growth deformation in order to enable the growth of unique trees. Whether the growth processes of desired trees can be easily and intuitively controlled by the proposed method is verified through experiments. Methods that can apply the proposed methods are also verified.

• ETRI Journal
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• 제36권3호
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• pp.450-459
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• 2014

In this paper, we present a new, easy-to-generate system that is capable of creating virtual 3D tree models and simulating a variety of growth processes of a tree from a single, real tree image. We not only construct various tree models with the same trunk through our proposed digital image matting method and skeleton-based abstraction of branches, but we also animate the visual growth of the constructed 3D tree model through usage of the branch age information combined with a scaling factor. To control the simulation of a tree growth process, we consider tree-growing attributes, such as branching orders, branch width, tree size, and branch self-bending effect, at the same time. Other invisible branches and leaves are automatically attached to the tree by employing parametric branch libraries under the conventional procedural assumption of structure having a local self-similarity. Simulations with a real image confirm that our system makes it possible to achieve realistic tree models and growth processes with ease.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제16권5호
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• pp.637-646
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• 2013

본 연구는 다수의 나무로 구성된 실외 지형에 적합하고 다양하고 자연스러운 나무를 모델링하기 위하여 새로운 성장 규칙(약수 함수의 합성 곱 기반)의 모델링 방법을 제안한다. 기본적으로 나무를 구성하는 가지와 잎의 효율적 관리와 자연스러운 가지 증식을 위하여 기존의 성장 볼륨기반 알고리즘을 활용한다. 이 논문의 주요 특징은 각 성장 단계에서 가지와 잎의 성장과 운명을 자연스럽게 표현하는 약수 함수 합성 곱 이론을 도입하는 것이다. 이를 기반으로 일반화된 생성 함수를 갖는 여러 약수 함수와 성장 규칙의 변형을 통해 사용자의 제어를 최소화하여 다양한 나무를 모델링하는 방법을 제안한다. 이 모델링 방법은 가지와 잎을 동시에 고려하는 특징이 있으며, 다수의 나무들로 구성된 실외 지형 구축에 보다 효과적이라는 이점이 있다. 제안한 방법을 통해 자연스럽고 다양한 나무 모델 생성과 이를 활용하여 넓은 자연 지형 구축 가능성과 다수의 나무를 구성하는 과정에서의 효율성을 실험을 통해 증명한다.

• 한국조경학회지
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• 제27권4호
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• pp.143-150
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• 1999

The purpose of this research is to find som ways to model tree forms more efficiently in reference with surveying structural data and handling parameters in plant Editor of AccuRender, the AutoCAD-based rendering software adopting the procedural plant modeling technique. In case of modelling a new tree, because it is efficient to modify an existing tree data as a template, we attempted to classify 81 species' data from existing plant library including conifers and deciduous tree. According to the qualitative characteristics and quantitative parameters of geometrical and branching structure, 8 types of tree form were classified with factor and cluster analysis. Some critical aspects found in the distributions of standardized scores of parameters in each type were discussed for explaining the tree forms intuitively. For adaptability of the resulted classification and typical parameters, 10 species of tree were measured and modelled, and proved to be very similar to the real structures of tree forms. CG or CAD-based plant modelling technique would be recommended not only as a presentation tool but for planting design, landscape simulation and assessment.

• Journal of applied mathematics & informatics
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• 제34권1_2호
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• pp.145-156
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• 2016

It is known that certain convolution sums can be expressed as a combination of divisor functions and Bernoulli formula. In this article, we consider relationship between fifth-order combinatoric convolution sums of divisor functions and Bernoulli polynomials. As applications of these identities, we give a concrete interpretation in terms of the procedural modeling method.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2012년도 한국컴퓨터종합학술대회논문집 Vol.39 No.1(C)
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• pp.362-363
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• 2012

본 논문에서는 한 장의 실제 나무 영상이 주어졌을 시, 사실적인 3차원 나무 모델링(modeling) 및 자가생장(self-growth) 표현을 위한 방법을 소개하도록 한다. 스켈레톤기반의 간략화(skeleton-based abstraction)를 이용하여 동일한 나무 몸통(trunk)을 갖는 다양한 나무 모델생성과 함께 나무의 다면체구조(manifold structure)를 고려한 지오데식 커널(geodesic kernel)을 이용하여 나무의 자가생장을 표현한다. 나무의 자가생장은 사전 정의된 나무 굵기, 전체 크기, 그리고 가지증식 순서정보와 같은 상대적 성장정보(allometric information)를 동시 이용하여 상대적인 나무 생장(allometric tree growth)을 표현하도록한다. 한편, 보여지지않는 나무 가지와 잎들에 대해선, 나무구조는 로컬하게 자기유사성(local self-similarity)을 갖는다라는 고전적인 절차적(conventional procedural) 가정을 이용하여 자동적으로 생성토록한다. 실제영상을 이용한 몇몇들의 실험을 통해 보다 효과적으로 나무 모델 및 생장 표현이 가능함을 보여주도록한다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제16권5호
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• pp.947-956
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• 2021

메타버스에 대한 관심이 증가하면서 가상현실을 간접 체험에 접목하려는 많은 노력이 이루어지고 있으며, 게임과 같은 오락뿐만 아니라 학생들의 교육에 활용하고자 하는 시도도 증가하고 있다. 간접 체험의 핵심적인 기술은 사용자가 실제와 같이 느낄 수 있게 대상을 모델링하는 것이다. 갯벌과 같은 자연환경은 시간에 따라 수시로 변하고, 많은 생명체들도 서식한다. 본 논문에서는 갯벌의 생태 환경을 사실적으로 표현하는 체험 콘텐츠를 제작하는 방법을 제안한다. 제안하는 방법에서는 갯벌이 시간적으로 변화하는 모습을 자연스럽게 모델링하는 방법을 설명하고, 갯벌에 서식하는 생명체인 게를 행동 트리를 이용하여 NPC 형태로 모델링하는 방법을 설명한다. 구현 결과는 제안하는 방법이 간단한 알고리즘을 사용하지만 갯벌의 모습을 잘 표현하는 것을 보여준다.