[논문]3차원 그래픽 이미지를 위한 XML 데이타베이스 시스템

황종하; 황수찬

3차원 그래픽 이미지를 위한 XML 데이타베이스 시스템
An XML Database System for 3-Dimensional Graphic Images 원문보기

정보과학회논문지. Journal of KIISE. 데이타베이스, v.29 no.2, 2002년, pp.110 - 118

황종하 (한국항공대학교 컴퓨터공학과) , 황수찬 (한국항공대학교 전자·정보통신·컴퓨터공학부)

초록
AI-Helper

본 논문에서는 3차원 이미지의 내용기반 검색을 지원하는 XML 기반의 3차원 그래픽 데이터 베이스 시스템에 대해 기술한다. 현재 대부분의 그래픽 응용들은 2차원 이미지를 대상으로 하고 있으며 3차원 그래픽스 분야에서는 3차원 이미지의 표현에 대해서만 중점적으로 연구가 되고 있을 뿐 이미지가 포함하고 있는 의미 단위로서의 객체 모델링이나 이들 간의 공간 관계에 대한 처리는 아직 미흡한 실정이다. 본 논문의 모델에서 3차원 이미지는 공간관계를 가지고 있는 3차원 그래픽 객체의 조합으로 표현된다. 복잡한 3차원 객체는 기존의 그래픽 시스템에서 사용하는 선과 면 대신에 기본적인 객체들을 이용하여 모델링된다. 이렇게 구성된 3차원 그래픽 이미지들은 객체 모양이나 객체간의 공간관계를 이용한 내용기반 검색의 대상이 된다. 3차원 그래픽 이미지들은 XML 문서 형태로 표현되며, 이를 위한 3DGML DTD를 정의하였다. 끝으로 웹 기반으로 구현된 프로토타입 시스템에서의 질의 예를 보인다.

Abstract ▼ AI-Helper

This paper presents a 3-D graphic database system based on XML that supports content-based retrievals of 3-D images, Most of graphics application systems are currently centered around the processing of 2-D images and research works on 3-D graphics are mainly concerned about the visualization aspects of 3-D image. They do not support the semantic modeling of 3-D objects and their spatial relations. In our data model, 3-D images are represented as compositions of 3-D graphic objects with associated spatial relations. Complex 3-D objects are mode]ed using a set of primitive 3-D objects rather than the lines and polygons that are found in traditional graphic systems. This model supports content-based retrievals of scenes containing a particular object or those satisfying certain spatial relations among the objects contained in them. 3-D images are stored in the database as XML documents using 3DGML DTD that are developed for modeling 3-D graphic data. Finally, this paper describes some examples of query executed in our Web-based prototype database system.

주제어

AI 본문요약
AI-Helper

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문제 정의

본 논문에서는 3차원 그래픽 데이타에 대한 의미적 모델링이 가능한 데이타 모델과 이를 XML 기반의 문서로 표현하여 처리할 수 있는 3차원 그래픽 데이타베이스 시스템을 제안하였다. 본 논문에서 제시한 시스템은 구조화된 문서의 작성과 인터넷 응용의 개발이 용이한 XML의 장점을 가지고 3차원 그래픽 이미지를 모델링하므로 3차원 객체 및 이미지에 대한 구조적인 표현이 가능하다.
본 논문에서는 3차원 그래픽 이미지를 위한 그래픽데이타 모델을 제안하고 이 모델을 바탕으로 내용 기반검색을 지원하는 XML 기반의 3차원 그래픽 데이타베이스 시스템에 대해 기술하도록 한다.

제안 방법

4는 공간 관계를 이용한 질의와 그 결과 화면이다. 공간 관계 질의는 사용자가 질의 화면을 통해 원하는 객체들 간의 공간 관계를 3-D 스트링 형태로 표현하면, 시스템은 제시한 객체들을 포함하면서 그 객체들간에 주어진 공간 관계를 가지는 3차원 그래픽 이미지를 검색하게 된다. 그림 5.
한다. 그리고 이들간의 3차원적인 공간 관계를 표현함으로써 3차원 그래픽 이미지를 작성한다. 내용 기반 검색은 요소 객체의 모양이나 객체간의 공간 관계, 객체나 3차원 그래픽 이미지에 대한 설명 등을 이용하여 구성될 수 있다.
본 논문에서 제시한 시스템은 구조화된 문서의 작성과 인터넷 응용의 개발이 용이한 XML의 장점을 가지고 3차원 그래픽 이미지를 모델링하므로 3차원 객체 및 이미지에 대한 구조적인 표현이 가능하다. 또한 모델링 기법도 면과 선을 이용한 3차원 객체의 표현 대신 모델이 제공하는 기본 객체와 사용자 정의 객체들을 조합함으로써 비교적 간단하게 복잡한 3차원 객체를 표현할 수 있도록 하였다. 뿐만 아니라 3-D 스트링을 이용하여 객체간의 공간 관계를 표현할 수 있도록 함으로써 이를 바탕으로 3차원 그래픽 이미지에 대한 내용기반 검색과 공간 관계를 이용한 질의처리가 가능하다.
본 논문에서 제시한 3차원 그래픽 데이다 모델은 XML로 구현되었으며, 이를 위해 3차원 그래픽 이미지를 XML 문서로 표현할 수 있도록 하는 3DGML(3- Dimensional Graphical Markup Language) DTD를 정의하였다. XML 문서 형태로 표현된 3차원 그래픽 이미지들은 파싱을 통해 유효성 검사를 거친 후 데이타베이스에 저장된다.
본 논문에서 제시한 XML 기반 3차원 그래픽 데이타베이스 시스템은 사용자 인터페이스, XML 처리부, 데이타베이스 인터페이스 등의 세 부분으로 구성되며 그 구조는 그림 5.1 과 같다.
이미지 표현을 위한 3DGML DTD의 엘리먼트를 설명하기 위해 그래픽 객체의 모델링 부분을 먼저 설명한 후 이미지 정의를 위한 엘리먼트에 대해 설명하기로 한다.

대상 데이터

현재 본 논문의 3차원 그래픽 데이타베이스 시스템은 Windows NT의 IIS (Internet Information Server) 웹서버 상에서 프로토타입으로 구현되었다. XML 파서는 DOM(Document Object Model) API[19]를 사용하여 ASP로 구현되었고, 파싱된 XML 문서는 MS-SQL 서버에 저장된다.

이론/모형

3차원 객체 사이의 공간 관계를 표현하기 위해 본 논문에서는 3-D 스트링 기법을 정의하였다. 3-D 스트링은 절대 시점에 대해서 객체들의 상하, 좌우, 원근 관계를 표현하는 기법으로 2차원 공간 관계를 표현하는데 사용되는 2-D 스트링 [18]을 확장한 것이다.

성능/효과

공간 관계 추출기인 SR Extractor는 XML 문서에 표현된 3차원 객체들의 위치 정보를 바탕으로 공간 관계를 추출하여 3-D 스트링으로 표현한다. 그 결과의 XML 문서는 XML 파서가 3DGML DTD를 참조하여 적합한 문서인지를 검사하고, 문서의 엘리먼트와 속성, 텍스트 등을 파싱하여데이타베이스에 저장하게 된다. 현재 프로토타입 시스템에서는 3DGML DTD에 맞는 XML 문서를 결과로 제공하는 3차원 이미지 편집기를 구현해서 사용하고 있지만 기존의 3차원 모델링 도구인 3D Studio, AutoCAD 등을 이용할 수도 있다.
본 논문에서 제시한 3차원 그래픽 데이타 모델은 객체 지향 개념을 이용하여 하나의 의미 단위로서 3차원 객체를 표현하고 이들간의 3차원적인 공간 관계를 첨가함으로써 복잡한 3차원 그래픽 이미지를 체계적이며 간단히 모델링할 수 있는 기능을 제공하고 있다. 본 모델에서 3차원 그래픽 이미지는 하나 이상의 3차원 객체와 이들 간의 공간 관계로 모델링된다.
시스템을 제안하였다. 본 논문에서 제시한 시스템은 구조화된 문서의 작성과 인터넷 응용의 개발이 용이한 XML의 장점을 가지고 3차원 그래픽 이미지를 모델링하므로 3차원 객체 및 이미지에 대한 구조적인 표현이 가능하다. 또한 모델링 기법도 면과 선을 이용한 3차원 객체의 표현 대신 모델이 제공하는 기본 객체와 사용자 정의 객체들을 조합함으로써 비교적 간단하게 복잡한 3차원 객체를 표현할 수 있도록 하였다.
또한 모델링 기법도 면과 선을 이용한 3차원 객체의 표현 대신 모델이 제공하는 기본 객체와 사용자 정의 객체들을 조합함으로써 비교적 간단하게 복잡한 3차원 객체를 표현할 수 있도록 하였다. 뿐만 아니라 3-D 스트링을 이용하여 객체간의 공간 관계를 표현할 수 있도록 함으로써 이를 바탕으로 3차원 그래픽 이미지에 대한 내용기반 검색과 공간 관계를 이용한 질의처리가 가능하다. 본 논문에서 제안한 XML을 이용한 3 차원 그래픽 데이타베이스 시스템은 그래픽을 필요로하는 다양한 응용 분야에 활용될 수 있을 것이다.

후속연구

XML의 표현력을 이용한 또 다른 응용으로는 웹 브라우저에 표현되는 멀티미디어 응용의 저작을 위한 SMIL(Synchronized Multimedia Integration Language)과 2차원 그래픽 표현을 위한 SVG(Scalable Vector Graphics)가 있다[16, 17]. 3차원 그래픽 모델을 위한 XML 응용은 아직 미미한 실정이나 본 논문에서는 XML의 확장성과 표현력이 3차원 그래픽 이미지의 모델링에도 잘 적용될 수 있음을 보인다.
수 있는 방안도 고려중이다. 또한 3차원 공간 관계는 시점에 따라 변화되므로 시점을 고려한 공간 관계표현 방법도 연구되어야할 것이다.
뿐만 아니라 3-D 스트링을 이용하여 객체간의 공간 관계를 표현할 수 있도록 함으로써 이를 바탕으로 3차원 그래픽 이미지에 대한 내용기반 검색과 공간 관계를 이용한 질의처리가 가능하다. 본 논문에서 제안한 XML을 이용한 3 차원 그래픽 데이타베이스 시스템은 그래픽을 필요로하는 다양한 응용 분야에 활용될 수 있을 것이다.
현재 본 시스템에 대한 확장으로 객체의 모양에 기반한 유사 검색 기법을 연구중이며, 일반적인 3차원 모델링 도구로 작성한 3차원 그래픽 이미지를 입력으로 사용할 수 있는 방안도 고려중이다. 또한 3차원 공간 관계는 시점에 따라 변화되므로 시점을 고려한 공간 관계표현 방법도 연구되어야할 것이다.

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저자의 다른 논문 :

표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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