• 한국컴퓨터그래픽스학회논문지
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• 제5권2호
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• pp.9-23
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• 1999

가시성 전처리는 렌더링을 위하여 실시간에 처리되어야 하는 다각형의 수를 줄여, 전체 랜더링 성능을 향상시키는 유용한 방법 중에 하나이다. 본 논문에서는 새롭고 효율적인 가시성 전처리 방법을 제안하였다. 제안된 방법에서는 가상환경 내에서 네비게이션 가능한 지역들이 사전에 직육면체 형태의 셀들로 분할되어 있다고 가정한다. 분할된 하나의 셀에서 보일 가능성이 있는 다각형을 구하기 위해서는 적어도 면-대-면 가시성을 해결해야 한다. 이는 4차원의 가시성 정보를 다루어야 함을 의미한다. 제안된 방법에서는 이러한 4차원이라는 고차원의 가시성 정보를 보다 효율적으로 처리하기 위해서, 포괄적 가시성의 특성을 이용하여 4차원의 정보를 2차원의 평면들에 나타내고 이를 개념적으로 2진공간분할(Binary Space Partitioning) 트리와 유사한 3진트리로 표현하여 처리하였다. 제안된 방법은 건축물 내부환경뿐만 아니라, 도시환경과 같은 보다 일반적인 야외환경도 다룰 수 있으며, 여러 개의 다각형들이 협력적으로 가리는 다각형들도 제거할 수 있다. 제안된 방법은 O(nm)의 계산 시간과 O(n+m)의 공간을 요구한다. 적당한 m을 선택함으로써 사용자는 전처리시간과 계산결과사이에 적절한 선택을 할 수 있다.

• Journal of Astronomy and Space Sciences
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• 제28권4호
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• pp.319-332
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• 2011

The objectives of this study are to analyze the satellite visibility at the randomly established ground sites, to determine the five optimal ground sites to perform the optical surveillance and tracking of domestic satellites, and to verify the acquisition of the optical observation time sufficient to maintain the precise ephemeris at optimal ground sites that have been already determined. In order to accomplish these objectives, we analyzed the visibility for sun-synchronous orbit satellites, low earth orbit satellites, middle earth orbit satellites and domestic satellites as well as the continuous visibility along with the fictitious satellite ground track, and calculate the effective visibility. For the analysis, we carried out a series of repetitive process using the satellite tool kit simulation software developed by Analytical Graphics Incorporated. The lighting states of the penumbra and direct sun were set as the key constraints of the optical observation. The minimum of the observation satellite elevation angle was set to be 20 degree, whereas the maximum of the sun elevation angle was set to be -10 degree which is within the range of the nautical twilight. To select the candidates for the optimal optical observation, the entire globe was divided into 84 sectors in a constant interval, the visibility characteristics of the individual sectors were analyzed, and 17 ground sites were arbitrarily selected and analyzed further. Finally, five optimal ground sites (Khurel Togoot Observatory, Assy-Turgen Observatory, Tubitak National Observatory, Bisdee Tier Optical Astronomy Observatory, and South Africa Astronomical Observatory) were determined. The total observation period was decided as one year. To examine the seasonal variation, the simulation was performed for the period of three days or less with respect to spring, summer, fall and winter. In conclusion, we decided the optimal ground sites to perform the optical surveillance and tracking of domestic satellites and verified that optical observation time sufficient to maintain the precise ephemeris could be acquired at the determined observatories.

• 한국시뮬레이션학회논문지
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• 제14권3호
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• pp.21-31
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• 2005

In state-of-the-art games, characters can move in a goal-directed manner so that they can move to the goal position without colliding obstacles. Many path-finding methods have been proposed and implemented for these characters and most of them use the A* search algorithm. When .the map is represented with a regular grid of squares or a navigation mesh, it often takes a long time for the A* to search the state space because the number of cells used In the grid or the mesh increases for higher resolution. Moreover the A* search on the grid often causes a zigzag effect, which is not optimal and realistic. In this paper we propose to use visibility graphs to improve the search time by reducing the search space and to find the optimal path. We also propose a method of taking into account the size of moving characters in the phase of planning to prevent them from colliding with obstacles as they move. Simulation results show that the proposed method performs better than the grid-based A* algorithm in terms of the search time and space and that the resulting paths are more realistic.

• Journal of Astronomy and Space Sciences
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• 제27권3호
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• pp.195-204
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• 2010

The optimal Earth-Moon transfer trajectory considering spacecraft's visibility from the Daejeon ground station visibility at both the trans lunar injection (TLI) and lunar orbit insertion (LOI) maneuvers is designed. Both the TLI and LOI maneuvers are assumed to be impulsive thrust. As the successful execution of the TLI and LOI maneuvers are crucial factors among the various lunar mission parameters, it is necessary to design an optimal lunar transfer trajectory which guarantees the visibility from a specified ground station while executing these maneuvers. The optimal Earth-Moon transfer trajectory is simulated by modifying the Korean Lunar Mission Design Software using Impulsive high Thrust Engine (KLMDS-ITE) which is developed in previous studies. Four different mission scenarios are established and simulated to analyze the effects of the spacecraft's visibility considerations at the TLI and LOI maneuvers. As a result, it is found that the optimal Earth-Moon transfer trajectory, guaranteeing the spacecraft's visibility from Daejeon ground station at both the TLI and LOI maneuvers, can be designed with slight changes in total amount of delta-Vs. About 1% difference is observed with the optimal trajectory when none of the visibility condition is guaranteed, and about 0.04% with the visibility condition is only guaranteed at the time of TLI maneuver. The spacecraft's mass which can delivered to the Moon, when both visibility conditions are secured is shown to be about 534 kg with assumptions of KSLV-2's on-orbit mass about 2.6 tons. To minimize total mission delta-Vs, it is strongly recommended that visibility conditions at both the TLI and LOI maneuvers should be simultaneously implemented to the trajectory optimization algorithm.

• International Journal of Aeronautical and Space Sciences
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• 제17권1호
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• pp.89-100
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• 2016

Given the unpredictability of the space environment, satellite communications are manually performed by exchanging telecommands and telemetry. Ground support for orbiting satellites is given only during limited periods of ground antenna visibility, which can result in conflicts when multiple satellites are present. This problem can be regarded as a scheduling problem of allocating antenna support (task) to limited visibility (resource). To mitigate unforeseen errors and costs associated with manual scheduling and mission planning, we propose a novel method based on a genetic algorithm to solve the ground support problem of multiple satellites and antennae with visibility conflicts. Numerous scheduling parameters, including user priority, emergency, profit, contact interval, support time, remaining resource, are considered to provide maximum benefit to users and real applications. The modeling and formulae are developed in accordance with the characteristics of satellite communication. To validate the proposed algorithm, 20 satellites and 3 ground antennae in the Korean peninsula are assumed and modeled using the satellite tool kit (STK). The proposed algorithm is applied to two operation modes: (i) telemetry, tracking, and command and (ii) payload. The results of the present study show near-optimal scheduling in both operation modes and demonstrate the applicability of the proposed algorithm to actual mission control systems.

• 한국실내디자인학회논문집
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• 제19권4호
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• pp.74-81
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• 2010

This study analyzed characteristics of visual circulation in the modern museum architecture while carrying out space syntax and visibility graph analysis side by side in order to solve problems of visitors' movement having been suggested as the point at issue at modern museum architecture that has become big scaled and layering so as to satisfy various social demands. Also, the result of this analysis is same as followings. First, visitors become to watch the exhibition with clear position that can make themselves in right allocation, and thus visual and perceptual confusions were shown as relatively low in case physical position and visual one were matched at major space of atrium type or mediation space. Second, it was appeared a lot at the museum having exhibition space of room type in case the physical position and visual one were not matched. Visual circulation in the exhibition space of room type has a merit of forming the circulation where free selection is possible. However, it have raised concerns that visual passageway of visitors could be in a stalemate or crash at the opening part, not at the exhibition hall. Third, though analysis of space syntax had a merit of analyzing total modern museum architectures having became compounded and big scaled, but it was dropped in reliability from the visual circulation's analysis that was decided by flows of space and time. In contrary, visibility graph analysis was shown as having a merit to analyzing the flows rather than that of total structure, and also appeared as being able to supplement the disadvantage of space syntax in methodology. Upon the above analysis, a lot of architectural elements such as allocation of exhibition hall, location of door and window etc. were appeared as affecting influences to forming visual circulation of visitors, not to mention of allocations of major space, mediation space, and exhibition one. Through this study, various possibilities of quantitative analysis on the visual circulation in the museum architectures can be confirmed. However, this study expects that in-depth subsequent researches objecting to various museums could be realized afterwards because there are still limitations in its analysis.

• 한국항공우주학회지
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• 제47권12호
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• pp.874-880
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• 2019

본 논문에서는 무인기의 경로 계획을 위한 맵 분할 방법론 중 하나인 Visibility Graph를 산악지형, 방공망, 그리고 레이더 등의 장애물이 존재하는 실제적인 3차원 환경에서 효율적으로 사용하기 위한 방안에 대해 서술한다. 기존의 가시성 그래프는 빌딩 사이를 주행하는 자율주행 자동차와 같이 주로 2차원 환경에서 간단한 형상의 장애물에 대해 연구되어왔다. 무인기 분야에서 사용하기 위해서는 고도 변화를 위해 3차원 가시성 그래프가 적용되어야 하는데, 3차원 가시성 그래프의 경우 2차원 환경에 비해 가시성을 판단해야 하는 노드 쌍이 매우 많아진다. 이에 더해 복잡한 다각형으로 이루어진 산악 지형은 가시성 그래프의 계산 시간을 더욱 상승시키는 요인으로 작용한다. 이러한 문제를 해결하기 위해 본 논문에서는 맵을 일정 고도로 분할하는 계층형 가시성 그래프 방식을 기반으로 복잡한 산악 지형을 Convex Hull 개념을 활용하여 노드 수를 감소시켜 계산 시간을 줄이는 방법에 대해 서술하며, 노드 수를 감소시키지 않은 상태와의 계산 시간을 비교한 결과 계산 시간이 약 99.5% 감소하였음을 확인하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제42권12호
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• pp.1045-1050
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• 2014

HUD(Head-Up-Display)는 조종사가 전방 캐노피 외부 환경을 보면서 동시에 목표물 및 비행정보를 식별하도록 정보를 시현하는 항공전자 장비이다. HUD는 항법 모드, 공대공 모드, 공대지 모드에 따라서 전시하는 심볼이 달라지는데 공대공 모드에서는 짧은 시간에 정확한 판단으로 목표물을 격침시켜야 함으로 조종사에게 보다 직관적인 HUD 심볼을 제공해야 한다. 본 논문에서는 공대공 모드에서 HUD 심볼의 시인성을 개선하기 위한 설계 방안을 제안한다.

• Spatial Information Research
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• 제18권5호
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• pp.133-142
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• 2010

실내 화재와 같은 재난, 재해시의 보행자의 행태를 모델링하거나 건축물의 구조를 분석하기 위해 지난 수십 년간 다양한 보행모델, 또는 화재대피모델들이 연구되어 왔다. 그러나 최근까지 개발된 모델은 대피 시 구조물들에 의해 보행자의 시야가 제한되는 것을 고려하고 있지 않다. 보행자의 시야는 대피에 영향을 미치는 중요한 요인 중 하나이므로, 이를 고려해야 현실적인 시뮬레이션 결과를 도출할 수 있다. 대피시뮬레이션에서 보행자의 시야에 대한 영향을 고려하는 방법은 시야의 제한 정도에 따라서 보행자의 대피 속도를 다르게 하는 것이다. 본 연구에서는 보행자의 시야에 따라 서로 다른 대피 속도를 갖게 하기 위해서 cellular automata를 이용한 floor field 모델을 기반으로 개선된 알고리즘을 제시하였다. 공간구문론(space syntax)을 활용하여 시야에 따라 공간을 분할하고, 동시다발적인 움직임 대신 분할된 공간별로 다른 이동속도를 갖게 하는 개선된 알고리즘을 구현하여 대피의 행태를 적절하게 모델링할 수 있게 하였다. 또한, 본 연구에서는 추후 실내 센서와의 연동을 통한 실시간 시뮬레이션 시스템으로의 개발을 위하여 공간DBMS를 이용한 3차원 보행자 시뮬레이터의 구현과정을 예시하였다. 캠퍼스 건물을 대상으로 개선된 알고리즘의 시뮬레이션 테스트를 수행하였다.

• 한국시뮬레이션학회논문지
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• 제15권2호
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• pp.31-39
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• 2006

가시성그래프는 최소 탐색 공간으로 게임환경을 모델링하여 효과적으로 길을 찾을 수 있도록 하는 방법으로 잘 알려져 있다. 일반화 가시성그래프는 가시성그래프의 가장 큰 단점으로 지적되는 "벽-껴안기" 문제를 해결하기 위해 확장된 장애물의 경계 위에 생성된 가시성그래프이다. 일반화 가시성그래프에 의해 구해진 경로는 근사 최적이며 자연스럽게 보이는 장점이 있다. 본 논문에서는 변화하는 출발점과 목표점과 정적인 장애물 사이를 움직이는 게임 캐릭터에 효과적으로 일반화 가시성그래프를 적용하는 방법을 제안한다. 일반화 가시성그래프는 일단 생성되면 최소 탐색공간을 보장하지만 그 생성 자체는 노드사이의 링크의 교차 여부론 일일이 체크하여야 하므로 시간이 많이 소요된다. 아이디어는 먼저 정적인 장애물만으로 지도를 생성해 놓고 출발점과 목표점을 빠르게 포함시키는 것이다. 출발점과 목표점의 포함 부분이 여러 번 반복되어야 하는 과정이므로 출발점과 목표점을 빠르게 포함시키는데에 연산 기하학 분야의 회전 plane-sweep 알고리즘을 이용할 것을 제안한다. 시뮬레이션 결과는 전체 그래프를 매번 생성하는 것보다 제안한 방법의 실행시간이 39%-68% 정도 향상되었음을 보여준다.