• Radiation Oncology Journal
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• 제28권4호
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• pp.238-248
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• 2010

목적: 폐암환자의 종양추적 정위방사선치료에서 삼차원 및 사차원치료계획의 선량분포 차이를 비교하였고 선량계산 알고리즘에 따른 폐의 비균질성 보정 결과에 커다란 차이가 있음을 확인하고자 하였다. 대상 및 방법: 7명의 폐암환자를 대상으로 전향적 호흡동조된 사차원 컴퓨터단층촬영 영상을 얻었다. 획득한 영상은 환자의 호흡에 대응하는 10개의 삼차원단층촬영 영상이며 이를 바탕으로 사차원치료계획이 수립되었다. 사차원 치료계획에서는 종양과 주변장기의 움직임을 고려하여 X선의 방향과 선량분포를 최적화한다. 사차원치료계획에서 최적화된 빔을 호흡의 50% 위상에 해당하는 한 개의 삼차원단층촬영 영상에 동일하게 적용하여 삼차원치료계획을 만들었다. 삼차원 및 사차원 치료계획에서 선량계산을 위하여 각각 Ray-tracing과 몬테칼로 알고리즘을 사용하였다. 수립된 4개의 치료계획에서 처방선량의 종양체적 포함률 종양체적의 95%를 포함하는 선량인 D95, 종양의 최대선량, 그리고 척수의 최대선량을 비교하였고 종양의 위치에 대한 연관성도 함께 고찰하였다. 결론: 몬테칼로 알고리즘을 사용한 삼차원 및 사차원 치료계획에서 종양이 폐의 하엽에 위치해 있는 경우에는 사차원치료계획에서 종양 포함률이 평균 4.4% 높았던 반면에 종양이 폐의 중엽이나 상엽에 위치해 있는 경우에는 반대로 평균 4.6% 낮았다 또한 D95도 종양이 폐의 하엽에 위치해 있는 경우에는 사차원치료계획에서 평균 4.8% 높았던 반면에 종양이 폐의 중엽이나 상엽에 위치해 있는 경우에는 반대로 평균 1.7% 낮았다. 척수의 최대선량에 대한 비교에서도 종양과 유사한 경향이 나타났다. 치료계획의 차원과 무관하게 Ray-tracing과 몬테칼로 알고리즘 사이의 선량계산 차이는 평균 30% 정도로 몬테칼로 알고리즘을 사용하였을 때 처방선량이 포함하는 종양의 부피는 크게 줄어들었다. 결론: 폐 종양의 삼차원 및 사차원 치료계획 사이의 차이를 종양과 척수의 선량분포를 통해 비교하였다. 두 치료계획 사이에서 planning target volume (PTV) 포함률이나 D95와 같이 종양과 관련된 선량학적 인자들의 차이 또는 척수의 최대선량 차이는 종양의 이동크기와 형태변화의 정도에 밀접하게 연관되어 있는 것으로 나타났다. 또한, 치료계획의 차원과 무관하게 몬테칼로 알고리즘을 사용하면 처방선량이 포함하는 PTV 포함률이나 D95가 크게 줄어드는 것을 확인하였다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제2권4호
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• pp.167-173
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• 1999

탄성파 토모그래피 중에서 많이 사용되는 2차원 시추공-시추공 주시 토모그래피는 파선각이 제한됨에 따라 분해능이 저하되므로, 본 논문에서는 감소된 분해능을 향상시키기 위한 방법들을 검토해 보았다. 토모그래피 역산 과정은 파선의 위치 및 주시에 대한 오차에 민감하므로 선형 주시 보간법을 사용하여 파선을 추적하였으며, 다른 파선 추적법들에 의한 역산결과와 비교하여 좋은 결과를 얻을 수 있었다. 반복적 비선형 역산 과정에 있어서, 파선경로의 추적에 소요되는 계산 시간을 줄이기 위해서 일정 계산과정 동안 선형성을 고려하였으며 그 결과 빠른 수렴을 얻을 수 있었다. 일반적으로 역산과정에서는 적절한 초기 모델의 선정이 계산 결과에 많은 영향을 미치므로, 인공 신경망을 이용하여 획득된 주시로부터 초기속도 모델을 계산하였다. 지구물리학에서 인공 신경망법으로 많이 쓰이는 다층 전향 신경망은 내재된 단점들 때문에 좋은 결과를 얻을 수 없었으므로, 본 연구에서는 GRNN신경망을 이용하였다. 인공 신경망으로부터 계산된 초기모델을 역산에 사용함으로써 분해능을 향상시킬 수 있었다. 그러나 파선 투과각이 넓은 경우나 탐사 대상체가 매우 복잡한 구조를 가지는 경우에는 초기모델이 역산결과에 큰 영향을 주지 않았다. 지구물리학적 토모그래피에서는 파선의 투과각이 제한을 받게되는 경우가 많으므로, 이럴 경우 인공 신경망을 이용하여 초기 모델값을 계산함으로써 역산 결과 생성되는 단면도의 분해능을 향상시킬 수 있다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제35권10호
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• pp.989-996
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• 2011

태양의 집광 열유속을 이해하는 것은 태양에너지를 이용하는 시스템의 해석과 설계에 중요하다. 본 연구는 우수한 유연성과 확장성을 가진 몬테카를로 광선추적법에 기반하면서 태양주연감광과 반사판 표면 기울기 에러를 고려하는 알고리듬 개발과 이를 통한 태양 열유속 해석에 초점을 맞추고 있다. 검증을 위해 한국에너지기술연구원 태양로에서 측정된 열유속과 비교했을 때, 모델링 결과가 측정 에러 범위인 10% 이내에서 잘 일치하였다. 개발된 모델을 통해 태양로의 집광 성능을 2 mrad 의 추적 정밀도에 최대로 도달 가능한 집광비가 4400 sun 으로 평가하였다. 열유속의 측정 위치에 따른 변화와 수광각에 따른 분포를 통해 화학반응기나 보조집광기 설계에 필요한 상세한 정보를 제공하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제36권3B호
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• pp.297-304
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• 2011

무선통신 임베디드시스템 및 MIMO 전파특성 예측을 위해 실내 및 실외 전파 예측 프로그램을 통합하여 하나의 시뮬레이터를 통해 실내 외 전파 예측이 가능하다. 이러한 해석 기법 개발을 통하여 여러 송신기간의 간섭 문제 및 최대 송신거리 문제, 주파수 이용 효율 등 여러 가지 문제에 대한 분석 및 예측이 가능해진다. 본 예측 기술 개발에서는 기존의 Walfish-Ikegami 방법 등 간략화된 모델보다 정확도 높으면서도 환경적 특성을 잘 고려 할 수 있는 광선추적법을 구현한 모의해석 소프트웨어를 개발하고 효율적인 광선 추적이 가능하도록 고안된 광선 추적 기법과 추적된 광선 정보를 이용하여 전파 특성 해석 기술을 접목시켜 효율적이면서도 이론적 특성을 잘 반영한 전파 특성 예측 기술을 확보하였다. 또한 주파수 확보를 위한 국내 임베디드시스템 및 IMT-Advanced용 신규대역 확보를 위한 주파수 특성 및 IMT-Advanced용 주파수인 3-5GHz대역 전파특성을 규명하여 국내 무선통신 기술 개발에 필요한 기반 기술 확보 및 전파간섭등 주파수 관리 기술 확보를 위하여 검증 및 실험을 통하여 확인 하였다.

• 한국위성정보통신학회논문지
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• 제5권2호
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• pp.34-39
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• 2010

개인용 휴대단말을 이용한 위성 방송통신 서비스에 대한 폭발적인 수요증가로 인해 초대형 안테나를 사용하는 방송통신 위성의 필요성이 증대되고 있다. 이와 같은 위성 안테나는 여러 가지 타입의 전개형 안테나로 구현되는데, 그 전개방식에 상관없이 각면이 반사면을 이루는 형태를 취한다. 이러한 반사판을 좀더 정확하게 해석하기 위해 기존의 광선추적법을 개선하였다. 이 방법에서는 각 광선이 반사면에서 반사되어 서로 교차하는 특성을 반영할 수 있도록 하였으며 개구면에서 전파의 세기와 위상의 불균일한 점도 반영할 수 있도록 하였다. 또한 개구면에서의 적분도 직각좌표계에서 수행할 수 있도록 광선들을 생성하도록 하였다. 이러한 알고리즘을 이용하여 각면의 배치에 따른 방사특성을 연구하기 위해 각면 형성 알고리즘을 고안하였다. 해석 결과, 반지름 방향의 각면의 수가 지향성 및 부엽파를 결정하는 주요 파라미터이며 원주방향의 각면의 수는 부엽파에만 영향을 미치는 것을 알 수 있었다.

• 한국게임학회 논문지
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• 제10권4호
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• pp.73-80
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• 2010

본 논문은 광선 추적법 텍스쳐 매핑에서 MIP-Map 알고리즘 사용 시 텍스쳐 이미지들의 MIP-Map 수준을 선택하는 효과적인 방식을 제안한다. 이는 렌더링 시 물체와 교차하는 광선의 길이만을 사용하여 해당 물체의 텍스쳐 MIP-Map 수준을 선택하는 방법이다. 본 방식은 MIP-Map을 지원하지 않는 방식에 비하여 텍스쳐 알리아싱 면에서 우수하고 성능 저하는 미비하다.

• 대한전자공학회논문지SP
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• 제43권6호
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• pp.46-56
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• 2006

본 논문에서는 라이팅 환경을 구성하고 있는 광원과 물체의 광학적인 특성을 모델링하여 특정 위치의 관찰자의 시야에 들어오는 3차원 영상을 추정하는 알고리즘을 제안한다. 이전의 논문에서 제안했던 기법을 개선하고, 실제의 자동차 리어램프를 실험에 적용하여 추정한 빛자극과 측정된 빛자극을 비교하여 검증하였다. 랜더링 알고리즘으로는 컴퓨터 그래픽에서 많이 사용되고 있는 광선추적기법을 이용하고, 정확한 실사영상(realistic image)을 재현하기 위하여 물체의 물리적 특성을 반영하는 분광분포를 고려하였다. 물체의 빛 표면반사 및 투과특성과 광원의 빛방출 기하특성을 모델링하여 시점으로 들어오는 빛에너지 추정의 정확도를 개선하였다. 또한 추정된 빛에너지를 인간시각이 느끼는 동일한 색자극으로 디스플레이에 표시할 수 있도록 모니터특성화기법을 적용하여 실사영상에 근접한 영상을 재현하였다.

• 한국음향학회지
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• 제21권4호
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• pp.339-438
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• 2002

본 논문은 3차원으로 표현된 가상의 옥외 공간에서 소음이 전파되는 방법을 컴퓨터로 시뮬레이션하기 위한 방법을 제시한다. 소음은 음원에서 발생하여 수음자로 직접전파 혹은 많은 반사를 거쳐서 간접적으로 전파되기도 한다. 결과적으로 수음자에 들리는 소음은 음원과 수음자 사이의 최단 거리, 반사 거리, 반사횟수 등에 따라 영향을 받으며, 반사시키는 물체의 특성 및 주파수에 따라서 전달되는 양의 차이가 있을 수 있다. 본 논문에서는 음원에서 수음자에 전달되는 소리를 추적함에 있어서 정방향 추적 (forward tracing)을 사용하는 방법에 대한 문제점들을 제시하고, 다른 접근방법인 기하학적 계산에 의한 시뮬레이션 방법을 제시한다. 즉 소리 추적벡터 (tracing vector)를 정의함에 있어서 음원에서 발생하는 소리벡터를 추적하는 정방향 추적 및 음원과 수음자간 발생 가능한 전파 경로를 기하학적으로 계산하는 기하학적 추적 방법에 의한 시뮬레이션 방법을 제시한다. 기하학적 계산 방법은 정방향 추적을 사용하는 경우와 비교할 때 불필요하게 버려지는 추적 벡터의 수를 현저히 줄일 수 있으므로 효과적 이라고 할 수 있다. 실험결과는 가상현실 모델링 언어 (VRML: Virtual Reality Modeling Language)로 가시화해서 보다 명확하게 알아볼 수 있다. 본 방법은 3차원 가상현실 (virtual reality)이나 멀티미디어 (multimedia), 또는 실내, 실외 등의 소음측정 시뮬레이션에도 적용이 가능하므로 확장성이 좋다고 할 수 있다.

• 한국게임학회 논문지
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• 제17권1호
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• pp.7-16
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• 2017

3D 게임그래픽 표현기술은 게임콘텐츠발전과 함께 콘텐츠 분야에서 중요한 요소가 되었다. 특히 게임 캐릭터 표현 기술은 사실적인 그래픽 기술과 시각적인 즐거움을 주는 것 이외에 게임을 진행하는 게임에 대한 몰입도의 중간 단계역할을 하며 플레이어가 마치 게임 속에서 영웅적인 모험을 즐길 수 있도록 착각을 만들어 낸다. 3D 게임에 있어서 게임캐릭터의 높은 완성도는 개발과정 가운데 캐릭터 설정작업의 세심한 디테일작업과 신중함이 주요요인으로 작용한다[3]. 본 논문에서는 게임구현을 위하여 인지적 AI 알고리즘이 적용된 3D 유니티 게임 엔진을 사용하여 radiosity의 수학적인 모델과 기본적인 radiosity 모델, 점진적 개선 radiosity 모델 기법을 방법론을 소개하고, 모바일 게임에 적용한 캐릭터 표현기법을 제안하려고 한다. 게임엔진에 실제적으로 적용하여보니 렌더링과정과 모의실험에서 표면의 투영도는 게임콘텐츠 환경의 조명도에 따라 변화됨을 발견 할 수 있어서, 전체적으로 질 높은 게임캐릭터가 완성되었음이 확인 되었다.

• 대한전자공학회논문지SP
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• 제41권1호
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• pp.37-46
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• 2004

본 논문에서는 관찰자의 시야에 들어오는 3차원 영상을 정확하게 재현하기 위한 분광분포 기반의 영상재현알고리즘을 제안한다. 빛의 투과 및 굴절을 모델링하기 위해 컴퓨터 그래픽에서 많이 사용되고 있는 광선추적기법을 이용하고, 정확한 실사영상(realistic image)을 재현하기 위하여 물체의 물리적 특성을 반영하는 분광분포를 고려하였다. 광원에서 출발한 빛을 추적하여 더욱 정확한 실사영상을 재현하기 위해 음영모델을 두 가지의 측면에서 개선하여 적용하였다. 첫째는, 빛이 투과할 때에 발생하는 에너지의 감소를 Bouguer-Beer의 법칙을 적용하여 고려하였다 둘째는, 일반적인 상수로 정의하던 주변광의 요소를 주위 물체들의 반사광을 고려한 새로운 주변광으로 개선하여 적용하였다. 제안한 기법을 이용한 시뮬레이션을 통하여 실사영상에 근접한 3차원 영상을 재현할 수 있었다.