영역/경계 분할법을 이용한 접촉 문제의 효율적인 유한요소 해석

류한열(Han Yeol Ryu),신의섭(Eui Sup Shin) 한국항공우주학회 2007 韓國航空宇宙學會誌 Vol.35 No.5

접촉 문제의 효율적인 유한요소 해석을 위하여 부영역, 공유면 및 접촉 공유면의 개념에 근거한 영역/경계 분할법을 제시하였다. 부영역과 공유면 또는 접촉 공유면을 결합하기 위한 등식 적합 조건을 벌칙 함수로 처리함으로써 모든 유효 강성 행렬이 양 정치화되므로, 역행렬과 같은 각종 행렬의 연산이 매우 간편해진다. 또한 전체 영역 형상이 복잡하더라도, 임의의 부영역으로 분할한 후 공유면에서의 절점 연속성을 고려하지 않고 각각의 부영역을 독립적으로 이산화할 수 있다. 간단한 수치 예제 해석을 통하여 본 기법의 기본적인 특성을 고찰하였다. A new domain/boundary decomposition method is suggested to perform efficient finite element analyses of contact problems. A penalty method is used for connecting an interface or contact interfaces with neighboring subdomains that satisfy continuity conditions. As a result, the derived effective stiffness matrices are always positive definite, and computational efficiency can be improved to a considerable degree. Moreover, any complex-shaped domain can be divided into independently modeled subdomains without considering the conformity of meshes along the interface. Using a computer code based on the present method, these advantageous features are confirmed through a set of numerical examples.

전자뇌관을 이용한 수직구 전단면 다단시차 분할 발파에 대한 연구

윤지선,김수현,배상훈,Yoon, Ji-Sun,Kim, Su-Hyun,Bae, Sang-Hoon 한국터널지하공간학회 2008 한국터널지하공간학회논문집 Vol.10 No.2

본 연구에서는 발파 진동 및 소음에 관한 문제를 최소화하기 위해 발파진동 파형합성과 발파 시뮬레이션을 통해 진동을 최소화시킬 수 있는 전자뇌관의 최적초시를 찾고, 또한 전단면 분할 발파의 감쇄특성에 대한 연구를 토대로 하여 전단면 다단시차 분할 발파기법을 개발하였다. 경부고속철도 OO공구 수직구 시공현장에서 전자뇌관을 이용한 파형합성 최적초시적용과 전단면 다단시차 분할발파를 동시에 수행하는 발파기법을 현장에 적용함으로써 그 타당성을 검토하였다. In this study, in order to reduce appeals regarding vibration and noise from blasts, the optimum delay-time of the electronic detonator, which can minimize blast vibration, is found through blast-waveform composition and blasting simulation, and we have developed the full-face Sequential Blasting Method based on the studies of damping properties of full-face section blasting. The optimum delay-time of the electronic detonator and Full-face Sequential Blasting Method using electronic detonator was applied to the Gyeongbu high-speed railway construction site to test the feasibility of this method.

항공영상에 의한 LiDAR 데이터 분할에 기반한 건물 모델링

이진형(Lee, Jin-Hyung),이동천(Lee, Dong-Cheon) 한국측량학회 2010 한국측량학회지 Vol.28 No.1

PointNet을 이용한 라이다 데이터의 지붕면 분할

조은지(Cho, Eun Ji),이동천(Lee, Dong-Cheon) 한국측량학회 2020 한국측량학회 학술대회자료집 Vol.2020 No.7

딥러닝(DL)은 영상으로부터 객체를 인식하고 분류하는 컴퓨터비전 분야에서 연구가 활발히 진행되고 있다. 사진측량 분야에서는 주로 광학영상을 학습 데이터로 사용하는 합성곱 신경망(CNN; Convolutional Neural Network) 모델로 객체 분류를 수행하고 있다. 영상은 2차원 데이터이지만, 라이다 데이터는 3차원 좌표뿐 아니라 반사강도, 다중반사 정보 등 다양한 정보를 제공한다. 본 연구에서는 점군집 데이터 처리에 특화된 DL 모델인 PointNet을 이용하여 LiDAR 데이터로부터 건물 지붕면의 분할을 수행하고 결과를 분석하였다. 또한 신경망 모델 학습 과정에서 발생하는 과적합을 방지하기 위한 사전학습 모델을 생성하는 방안을 제시하였다.

3D 딥러닝을 위한 CityJSON 기반의 점군 학습 데이터 생성

손경완,신영하,염재홍,이동천 한국측량학회 2022 한국측량학회지 Vol.40 No.6

DL (Deep Learning) has evolved and developed rapidly in various areas in the past decade since the concept ofANN (Artificial Neural Networks) was introduced in the 1940s. Recently, GeoAI (Geospatial Artificial Intelligence)is one of the newly emerging fields of geoinformatics to create geospatial products and to provide smart decisionmakingthrough the AI-based procedure including implementation of the DL models with model training. However,the major obstacle of the DL is to obtain and/or to create training data and labeling. In particular, labeling, is animportant task in deep learning that requires an enormous amount of time and effort, which in most cases is donemanually through visual judgement. The labeling process for the point cloud data is more challenging and timeconsumingthan for imagery. In this regard, the purpose of this paper is to present a method for systematically,efficiently, and automatically generating large amounts of training and label datasets required for 3D DL usingpoint cloud data such as LiDAR by utilizing CityJSON. In addition, surface normal vectors of the point cloudsthat could provide geometric information of the object were estimated. Utilizing the normal vectors along with the3D coordinates of the point clouds could improve DL model training performance. The datasets generated fromthe proposed method could be used for 3D DL model training to perform semantic, instance and part segmentationof buildings, and eventually 3D building modeling. In appendix, python codes for generating dataset based on theproposed method are provided. 딥러닝(DL: Deep Learning)은 1940년대에 인공신경망(ANN: Artificial Neural Network) 개념이 도입된 이후,특히 지난 10년 동안 다양한 분야에서 급속하게 발전과 진화를 계속하고 있다. 최근 GeoAI (Geospatial A rtificialIntelligence)는 AI 기반의 DL 기술을 공간정보에 구현하여 여러 성과물을 생성하고 지능적 의사결정을 제공하기 위해 새롭게 부상하고 있는 공간정보의 한 분야이다. 그러나 DL의 주요 장애물은 다량의 학습 데이터와 레이블을 획득하고 생성하는 것이다. 특히 레이블링은 많은 시간과 전문적 인력이 요구되는 중요한 과정으로 대부분의 경우 시각적판단에 의존하여 수동적인 방법으로 수행된다. 점군집 데이터의 레이블링은 영상에 비해 더 어렵고 많은 시간이 소요된다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 본 논문은 CityJSON을 활용하여 LiDAR와 같은 점군 데이터를 이용하여 3차원 DL에 필요한 대용량의 학습 데이터와 레이블 셋을 체계적이고 효율적이며 자동으로 생성하는 방법을 제시하고있다. 또한 객체의 기하학적 정보를 제공할 수 있는 표면 법선벡터를 모든 점에서 추정하였다. 점군 데이터의 3차원 좌표와 법선벡터를 함께 학습에 사용하면, DL 모델의 학습성능을 향상시킬 수 있다. 제안한 방법에 의해 생성된 데이터셋을 점군 기반의 3차원 DL 모델 학습에 사용하면 건물의 의미적 분할과 객체 및 구성요소 분할을 수행하고 궁극적으로 3차원 건물 모델링을 수행할 수 있다. 제안한 방법을 수행하기 위한 주요 파이썬 코드를 부록에 제공하였다.

항공 라이다 데이터를 이용한 건물 모델링의 자동화

임새봄(Lim, Sae-Bom),김정현(Kim, Jung Hyun),이동천(Lee, Dong-Cheon) 한국측량학회 2009 한국측량학회지 Vol.27 No.5

디지털 알고리즘을 활용한 오리가미패턴 제어 연구

윤비아,전유창,김성욱 한국문화공간건축학회 2015 한국문화공간건축학회논문집 Vol.- No.50

This paper examines diverse parametric controls to find an optimal control method. Origami refers to folding a paper by setting the direction of folding patterns on a continuous piece of paper. Origami have diverse patterns and forms, and it is being applied in various fields, not only in architecture but also in mathematics, clothes, designs and etc. It has been used in the pattern of elevation, space, shape of mass, folded plate structure used by folded wrinkles, modulars and etc in the architecture. This paper inquire out the definition, history and type of Origami to examine the overall of it for the efficient experimenting method of control the Origami tessellation, and classify the case study applied to the modern architecture and construction case applied by Origami through parametric design. Analyzing the nature and the principles of movement of Origami based on the classified information and expressing the Origami with the various control method selected by several patterns through analyzed origami by parametric design. In conclusion, this paper examines the efficient control method of Origami on the surface in Architecture design with the experiments.

현대패션에 나타난 데 스틸(De Stijl)의 조형성 연구

정연이(Yeon Yi Jung),박희정(Hee Jeong Park),간호섭(Ho Sup Kan) 한국복식학회 2015 服飾 Vol.65 No.3

The purpose of this study is to examine how fine art is received in fashion, and to contribute to the development of a creative fashion culture. In order to do this examination, this study focuses on the formative ideas of De Stijl which appeared in the early 20th century. In addition, this study presents examples of today’s fashion that still reflects the formative ideas of De Stijl. The De stijl movement did not last for a long time, but it has had significant influence on modern art, and has been a source of inspiration to fashion designers since the Mondrian look was presented by Yves Saint Laurent in 1965. The study on the basis of De Stijl such as Neo-Plasticism of Piet Mondrian and Elementalism of Theo van Doesburg, has been conducted in this study. As a result, this study presents formative characteristics of the De Stijl group in fashion as follows: First, contemporary fashion designers have searched for proportion and thickness of lines and the side split using lines, a stylistic trait of an artist in the De Stijl group. Second, color scheme defined by the De Stijl group has been applied with modification to contemporary fashion. Modification and selective choice of the limited colors are for a contemporaneous style. Third, formative ideas of De Stijl, which strives to achieve the vision of Utopia, has turned up in contemporary fashion as a simple and minimal silhouette. Contemporary fashion has enhanced their aesthetic value by deriving not only a superficial expression but also plastic principle and philosophy from De stijl. It can be regarded as the fashion’s ideal way to embrace style of art and it might be so described as a key to edifying artistic and creative attributes of fashion.

360도 영상에 나타난 공간분할의 미학 연구

신홍주 한국애니메이션학회 2019 애니메이션연구 Vol.15 No.1

A 360 degree video is made by passing through a process called ‘stitching’, which is a process where images captured on two or more camera lenses are stitched together. Usually, 360 degree videos attempt to enhance the user’s immersion by hiding the stitched part, but sometimes the technical condition of the medium is revealed by uncovering the stitched part. The purpose of this study is to observe the aesthetics of spatial division and its semantic effects based on the understanding of technical condition of stitching in 360 degree videos. This study begins by examining the aesthetic characteristics of spatial division in 360 degree videos, followed by the analysis of the exemplary works such as Nescafe’s advertisement, Good Morning World, the movie, Time Paradox, and the trailer video, Isle of Dogs: behind the Scenes. Although the form of the object of analysis varies, I have found that the difference in form at the present stage, where the case of spatial division is absolutely insufficient, is lesser than the common features of the medium shared among the 360 degree videos. The results of the analysis are as follows. First, space division reinforces storytelling through the juxtaposition of various spaces and events. Second, the spatial partitioning restores the tension between the inner screen space and the outer screen space in 360 degree videos with nonᐨfixed frames. Third, spatial segmentation self ᐨ reflects the technological condition of stitching as well as the limited viewing angle in 360 degree videos. This study has a weakness in that it does not deal with enough number of cases of spatial division as object of its analysis. However, considering that the art form of 360 degree videos is a currently rising art form, it still has a lot to offer as it presents space division as the storytelling method specialized for 360 degree videos based on the technical condition of the medium. 360도 영상은 두 개 이상의 카메라 렌즈에 찍힌 영상을 이어붙이는 ‘스티칭(stitching)’ 공정을 거친다. 360도영상 대부분은 스티칭한 부분을 감춰 이용자의 몰입감을 높이려 하지만, 스티칭한 부분을 오히려 노출시켜 매체의 제작 공정을 환기시키는 사례들이 존재한다. 이 연구는 360도 영상에서 스티칭이라는 기술적 조건에대한 이해를 기반으로 공간분할의 미학과 그 의미효과를 구체적 사례분석을 통해 고찰하고자 한 것이다. 우선 영화의 화면분할에 대한 검토를 바탕으로, 360도 영상의 공간분할에 나타나는 미학적 특징을 고찰했다. 이에 기반하여, 네스카페의 광고 <좋은 아침입니다(Good Morning World)>(2015), 영화 <타임 패러독스>(2015), 애니메이션 <개들의 섬(Isle of Dogs)>(2018)의 트레일러 영상인 <개들의 섬: 제작 뒷이야기(Isle of Dogs: Behind the Scenes)>를 검토했다. 분석 대상의 형식이 다양하지만, 사례가 절대적으로 부족한 현 단계에서 형식의 차이가 360도 영상의 매체적 동일성을 압도하지는 않는다고 보았다. 분석 결과는 다음과 같다. 첫째, 공간분할은 다양한 공간과 사건의 병치를 통해 스토리텔링의 비선형성을 강화시킨다. 둘째, 프레임이 고정되지 않는 360도 영상에서 공간분할은 내화면 공간과 외화면 공간의 긴장관계를 복원시킨다. 셋째, 공간분할은 360도 영상에서 스티칭이라는 기술적 조건을 통해 인공적으로 구축된 공간의 허구성을 자기반영적으로 제시한다. 이 연구는 VR 대중화의 초기 단계에서 360도 영상의 공간분할 사례가 충분치 않은 가운데 이루어졌다는 점에서 한계를 지닌다. 그러나 360도 영상의 예술형식에 대한 탐구와 모색이 거듭되는 현시점에서, 매체의 기술적 조건에 기반하여 공간분할을 360도 영상에 특화된 스토리텔링 방식의 하나로 제시했다는 점에서 의의를 지닌다.

영역/경계 분할 정식화에 의한 삼차원 접촉 해석의 효율성 검토

김용언,류한열,신의섭,Kim, Yong-Uhn,Ryu, Han-Yeol,Shin, Eui-Sup 한국전산구조공학회 2007 한국전산구조공학회논문집 Vol.20 No.4

많은 계산량이 요구되는 삼차원 접촉 문제의 효율적인 유한요소 해석을 위하여 영역/경계 분할 기법을 적용하였다. 접촉 경계면의 부등식 적합 조건과 부영역, 공유면, 접촉 공유면의 등식 적합 조건을 모두 벌칙 함수로 처리하였다. 이에 따라 모든 유효 강성 행렬이 양 정치화되므로, 역행렬과 같은 각종 행렬 연산이 매우 간편해진다. 또한 전체 영역의 형상이 복잡하더라도, 임의의 부영역, 공유면, 접촉 공유면 단위로 쉽게 유한요소 모델링할 수 있다. 즉, 관련 지배 방정식은 물론 경계 조건도 독립적으로 이산화할 수 있으므로, 국부적인 비선형 접촉 조건에 대한 효율적인 해석이 가능하다. 간단한 수치 예제를 통하여 삼차원 접촉 해석의 효율성에 관한 기본적인 경향을 검토하였다. A domain/boundary decomposition technique is applied to carry out efficient finite element analyses of 3-D contact problems. Appropriate penalty functions are selected for connecting an interface and contact interfaces with neighboring subdomains that satisfy continuity constraints. As a consequence, all the effective stiffness matrices have positive definiteness, and computational efficiency can be improved to a considerable degree. If necessary, any complex-shaped 3-D domain can be divided into several simple-shaped subdomains without considering the conformity of meshes along the interface. With a set of numerical examples, the basic characteristics of computational efficiency are investigated carefully.