• 제목/요약/키워드: Rigid object

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구조적 칼만 필터를 이용한 이동 물체의 추적 (Trace of Moving Object using Structured Kalman Filter)

  • 장대식;장석우;김계영;최형일
    • 한국정보과학회논문지:소프트웨어및응용
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    • 제29권5호
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    • pp.319-325
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    • 2002
  • 이동 물체 추적 기법은 동작 분석 및 이해의 분야에서 사용되는 중요한 기법 중의 하나이지만 해결해야 할 많은 문제점을 가지고 있다. 특히, 배경과 이동 물체가 동적으로 변화하는 환경에서는 다른 물체에 의해 이동 물체가 부분적으로 폐색될 수 있기 때문에 이동 물체를 추적하는 작업은 매우 어렵다. 동작 분석 분야에서 많이 사용되는 칼만 필터는 연속적으로 입력되는 프레임으로부터 물체의 이동을 예측하는 알고리즘이다. 본 논문에서는 기존의 칼만 필터를 개선한 구조적 칼만 필터라고 불리는 새로운 칼만 필터를 제안한다. 본 논문에서 제안하는 구조적 칼만 필터는 폐색과 같은 열악한 조건에서도 동작을 성공적으로 측정할 수 있다. 실험 결과는 제안된 방법이 동적으로 변화하는 환경에서 이동 물체를 효과적으로 추적하는 것을 보인다.

변형 물체를 위한 GPU 기반 병렬 충돌 감지 (GPU-Based Parallel Collision Detection for Deformable Objects)

  • 성낙준;김민상;홍민;최유주
    • 정보처리학회논문지:소프트웨어 및 데이터공학
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    • 제7권1호
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    • pp.25-32
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    • 2018
  • 변형물체 시뮬레이션은 강체 시뮬레이션에 비해 많은 연산량을 요구하기 때문에 효과적인 충돌 검사 방법을 필요하다. 그러나 CPU 기반의 충돌 검사 알고리즘을 그대로 GPU 환경에 적용할 경우 GPU의 성능을 제대로 사용할 수 없기 때문에 GPU 환경에 최적화된 충돌 감지 알고리즘과 자료구조가 필요하다. 따라서 본 연구에서는 변형 물체 표현을 위해 널리 사용되고 있는 질량-스프링 시스템을 위한 GPU 기반의 병렬 충돌 감지 알고리즘을 제안한다. 제안하는 방법은 AABB-옥트리 구조를 이용한 GPU 기반의 컬링 알고리즘을 통해 충돌 감지 비용을 줄이는 병렬 알고리즘과 자료 구조를 사용하였다. 본 연구에서는 모든 삼각형 쌍의 충돌을 병렬로 검사하는 기존 방법과의 비교실험을 통하여 제안 알고리즘의 효율성을 입증하였다. 실험결과, 제안된 방법은 기존의 방법에 비해서 평균 약 24%의 성능 개선을 보였다. 따라서 제안하는 방법을 통해서 변형 물체에 대한 실시간 시뮬레이션의 성능 개선이 가능할 것으로 기대한다.

링압축시험에서 역해석을 이용한 유동응력과 마찰상수 결정법 (A method of determining flow stress and friction factor using an inverse analaysis in ring compression test)

  • 최영;김호관;조해용;김병민;최재찬
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제22권3호
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    • pp.483-492
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    • 1998
  • An inverse analysis been applied to obtain the flow stress of the material. In this method, a ring-shaped specimen is compressed between two flat tools. This procedure employs, as the object function of inverse analysis, the balance of measured loads and reaction forces calculated by using rigid-plastic finite element method. The balance is explicit scalar function of flow stress which is a function of some unknown constants. For minimizing the balance, Newton-Raphon scheme is used. The friction factor, m, between flat tools and the specimen is determined by using friction area-divided method. The proposed method allows an accurate identification by avoiding the usual assumptions made in order to convert experimental measures into stress-strain relation. In this paper, the proposed method is numerically tested. A commercial pure aluminum was selected, as an example, to apply the method and the results are compared with stress-strain relation obtained by experiments.

차량의 조종 안정성 향상을 위한 전륜 범프 스터어 최적화 (Optimization of front Bump Steer for Improving Vehicle Handling Performances)

  • 서권희;이윤기;박래석;박상서;윤희석
    • 한국정밀공학회지
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    • 제17권2호
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    • pp.80-88
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    • 2000
  • This paper presents a method to optimize the bump steer characteristics (the change of toe angle with vertical wheel travel) with respect to hard points in the double wishbone front suspension of the four-wheel-drive vehicle using the design of experiment, multibody dynamics simulation, and optimum design program. Front and rear suspensions are modeled as the interconnection of rigid bodies by kinematic joints and force elements using DADS. The design variables with respect to the kinematic characteristics are obtained through the experimental design sensitivity analysis. An object function is defined as the area of absolute differences between the desired and experimental toe angle. By the design of experiment and regression analysis, the regression model function of bump steer characteristics is extracted. The design variables that make the toe angle optimized are selected using the optimum design program DOT. The lane change simulations and tests of the full vehicle models are implemented to evaluate the improvement of vehicle handling performances by the optimization of front bump steer characteristics. The results of the lane change simulations show that the vehicle with optimized bump steer has the weaker understeer tendency than the vehicle with initial bump steer.

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정서재활 바이오피드백을 위한 얼굴 영상 기반 정서인식 연구 (Study of Emotion Recognition based on Facial Image for Emotional Rehabilitation Biofeedback)

  • 고광은;심귀보
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제16권10호
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    • pp.957-962
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    • 2010
  • If we want to recognize the human's emotion via the facial image, first of all, we need to extract the emotional features from the facial image by using a feature extraction algorithm. And we need to classify the emotional status by using pattern classification method. The AAM (Active Appearance Model) is a well-known method that can represent a non-rigid object, such as face, facial expression. The Bayesian Network is a probability based classifier that can represent the probabilistic relationships between a set of facial features. In this paper, our approach to facial feature extraction lies in the proposed feature extraction method based on combining AAM with FACS (Facial Action Coding System) for automatically modeling and extracting the facial emotional features. To recognize the facial emotion, we use the DBNs (Dynamic Bayesian Networks) for modeling and understanding the temporal phases of facial expressions in image sequences. The result of emotion recognition can be used to rehabilitate based on biofeedback for emotional disabled.

애니메이션 동작을 위한 Squash & Stretch 원칙의 분석 (Analysis of Squash & Stretch Principle for Animation Action)

  • 이남국;경병표;유석호
    • 한국콘텐츠학회:학술대회논문집
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    • 한국콘텐츠학회 2005년도 추계 종합학술대회 논문집
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    • pp.111-114
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    • 2005
  • 스쿼시와 스트레치 원칙은 애니메이션 동작을 위한 필수적인 원칙으로 작용한다 이 원칙의 적용은 캐릭터에게 무게와 부피의 허상을 제공하며, 애니메이션 동작의 뻣뻣함과 딱딱함을 벗어나, 부드럽고 유연한 동작이 되게 하는 것을 가능하게 한다. 애니메이션에서 인물이나 사물의 동작표현을 실제 세계와 같이 표현하게 되면, 부자연스럽게 보인다. 스쿼시와 스트레치가 없는 어떤 동작이든 딱딱하고 흥미가 없고, 살아있지 않은 것으로 보일 것이다. 이것은 질량, 부피, 중력의 기본 법칙과 함께, 모든 사물의 움직임, 캐릭터의 동작, 대사, 얼굴표정 등에 모두 적용될 수 있다. 이 원칙이 없이는 어느 동작도 잘 표현되지 않을 것이다. 좋은 애니메이션 동작이 되려면, 이것은 2D 애니메이션에서 만이 아니라, 3D 애니메이션에서도 필이 적용되어야 한다. 따라서, 스쿼시와 스트레치 원칙의 체계적인 분석이 요구되어 진다.

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A study on the modeling of a hexacopter

  • Le, Dang-Khanh;Nam, Taek-Kun
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제39권10호
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    • pp.1023-1030
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    • 2015
  • The purpose of this paper is to present the basic mathematical modeling of a hexacopter, which could be used to develop proper methods for stabilization and trajectory control. A hexacopter consists of six rotors with three pairs of counter-rotating fixed-pitch blades. This mechanism is an under-actuated, dynamically unstable, six-degrees-of-freedom system. The whole motion of this object consists of translational and rotational motion in three dimensions, where the translational motion is created by changing the direction and magnitude of the upward propeller thrust. The hexacopter is controlled by adjusting the angular velocities of the rotors, which are spun by electric motors. It is assumed to be a rigid body; thus, the differential equation of the hexacopter dynamics can be derived from the Newton-Euler equation. The Euler-angle parametrization of the three-dimensional rotations contains singular points in the coordinate space that can cause failure of both the dynamical model and control. In order to avoid singularities, the rotations of the hexacopter are parametrized in terms of quaternions. This choice has been made considering the linearity of the quaternion formulation and their stability and efficiency. Further, control simulation of a hexacopter applying cascaded-PID control is also presented in this paper.

영역별 절점재구성을 통한 격자재구성 및 소성가공해석 (Mesh Reconstruction Using Redistibution of Nodes in Sub-domains and Its Application to the Analyses of Metal Forming Problems)

  • 홍진태;양동열
    • 한국CDE학회논문집
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    • 제12권4호
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    • pp.255-262
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    • 2007
  • In the finite element analysis of forming process, objects are described with a finite number of elements and nodes and the approximated solutions can be obtained by the variational principle. One of the shortcomings of a finite element analysis is that the structure of mesh has become inefficient and unusable because discretization error increases as deformation proceeds due to severe distortion of elements. If the state of current mesh satisfies a certain remeshing criterion, analysis is stopped instantly and resumed with a reconstructed mesh. In the study, a new remeshing algorithm using tetrahedral elements has been developed, which is adapted to the desired mesh density. In order to reduce the discretization error, desired mesh sizes in each lesion of the workpiece are calculated using the Zinkiewicz and Zhu's a-posteriori error estimation scheme. The pre-constructed mesh is constructed based on the modified point insertion technique which is adapted to the density function. The object domain is divided into uniformly-sized sub-domains and the numbers of nodes in each sub-domain are redistributed, respectively. After finishing the redistribution process of nodes, a tetrahedral mesh is reconstructed with the redistributed nodes, which is adapted to the density map and resulting in good mesh quality. A goodness and adaptability of the constructed mesh is verified with a testing measure. The proposed remeshing technique is applied to the finite element analyses of forging processes.

다방향불규칙파중의 Pontoon형의 초대형부유식해양구조물에 대한 유탄성응답 특성 (Hydroelastic Behavior for a Very Lagre Floating Structure of Poontoon-Type in Multi-Directional Irregular Waves)

  • 김철현;조효제;이승철;구자삼
    • 한국해양공학회지
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    • 제20권4호
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    • pp.83-90
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    • 2006
  • Recently, as the technology of utilization for the ocean space is being advanced, floating structures are asked for being mare and mare huge-scale. A very large floating structure(VLFS) is considered as a flexible structure, because of a quite large length-to-breadth ratio and its geometrical flexibility. The main object of this study is to develop an accurate and convenient method on the hydroelastic response analysis of very large offshore structures on the real sea states. The numerical approach for the hydorelastic responses is based on the combination of the three dimensional source distribution methods, the dynamic response analysis method and the spectral analysis method. A model is considered as many rigid bodies connected elastic beam elements. The calculated results shaw good agreement with the experimental and calculated ones by Ohta.

다각근사화와 좌표 이동을 이용한 겹친 2차원 물체 인식 및 은선 재구성 (A Study on 2-D Occluded Objects Recognition and Hidden Edge Reconstruction Using Polygonal Approximation and Coordinates Transition)

  • 박원진;유광열;이대영
    • 한국통신학회논문지
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    • 제12권5호
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    • pp.415-427
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    • 1987
  • 본 논문은 겹친 2차원 물체 인식과 좌표이동에 관한 실험적 시각 시스템 설계와 알고리즘에 관한 연구이다. 대상 물체는 실제 공구를 사용하였고 공구의 모양은 변하지 않으며 평편하다고 가정한다. 인식 시스템에서의 영상내의 물체의 형태는 물체의 인식에 이용되는 형태로 서술된다. 입력 데이터는 물체의 윤곽선의 순차적 배열로 감축되고 윤곽 데이터는 다각 근사화에 의해 최소한의 윤곽 꼭지점으로 줄어든다. 인식은 모델과 새로 입력된 영상과의 매칭에서 유사성을 찾는 과정이다. 다음 모델에서 겹친 물체로의 좌표이동에 의하여 은선은 재구성된다. 최상의 매칭은 유사성 검출의 최적화에 의해 얻어진다.

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