선택한 단어 수는 입니다.
최소 단어 이상 선택하여야 합니다.
최소 단어 이상 선택하여야 합니다.
선택한 단어 수는 30입니다.
최대 10 단어까지만 선택 가능합니다.
최대 10 단어까지만 선택 가능합니다.
가설 설정
- 5.NURBS 곡선의 부분 형태변형 (a) 변형전 곡선과목표 곡선, (b) 고정점을 이용한 넙스 곡선의 부분 형태 변형.
- 5.NURBS 곡선의 부분 형태변형 (a) 변형전 곡선과목표 곡선, (b) 고정점을 이용한 넙스 곡선의 부분 형태 변형.
제안 방법
- 실제로 넙스 곡면을 사용하는 2차원 인터페이스 기반 3차원 모델링 소프트웨어에서는 넙스 곡면 변형이 높은 숙련도와 복잡한 과정을 필요로 하기 때문에, 비교적 간단한 입력을 기반으로 하는 3차원 몰입형 가상환경 시스템에 바로 적용하기 어렵다는 문제점을 가지고 있었다. 본 논문에서는 사용자가 3차원 공간 입력을 기반으로 비교적 간단하게 넙스 곡면을 조각하듯이 변형 할 수 있는 곡면 조각 효과를 다해상도 곡면 트리밍을 이용하여 구현하였고, GOMS 모델[1, 2]을 적용하여 효율성을 분석하였다. 본 논문의 구성은 다음과 같다.
- 실제로 넙스 곡면을 사용하는 2차원 인터페이스 기반 3차원 모델링 소프트웨어에서는 넙스 곡면 변형이 높은 숙련도와 복잡한 과정을 필요로 하기 때문에, 비교적 간단한 입력을 기반으로 하는 3차원 몰입형 가상환경 시스템에 바로 적용하기 어렵다는 문제점을 가지고 있었다. 본 논문에서는 사용자가 3차원 공간 입력을 기반으로 비교적 간단하게 넙스 곡면을 조각하듯이 변형 할 수 있는 곡면 조각 효과를 다해상도 곡면 트리밍을 이용하여 구현하였고, GOMS 모델[1, 2]을 적용하여 효율성을 분석하였다. 본 논문의 구성은 다음과 같다.
- 1)[3]을 이용하여 3차원 공간상에 그림을 그리고 사용자 움직임에 따라 여러 시점에서 입체적인 그림을 감상할 수 있는 미디어 디스플레이/제작 장치이다. 시스템의 출력방식으로 듀얼 디스플레이 시스템을 적용하였으며 입력 방식으로 적외선카메라 트레킹 시스템을 통합하여 제시하고 있다. 트래킹 서버와 디스플레이 서버 간에는 TCP/IP로 연결되어 트래킹 데이터를 디스플레이 서버로 전송한다.
- 10은 넙스 곡면에 일정한 형태로 변환 된 사용자 스트로크를 투영한 예를 보여주고 있다. 투영된 스트로크를 통하여 UV 벡터지도의 노드를 쿼드트리를 이용하여 다해상도 곡면화 하기 위해서 각 노드와 스트로크의 교차 여부를 판별하는 2차원 판별식이 필요로 하게 되는데, 이를 조단 곡선 정리(Jordan curve theorem)[10]를 이용하여 각 노드와 스트로크의 교차 여부를 판별 하였다. Fig.
- 곡면의 각 노드들은 3가지 영역(내부 interior, 경계 boundary, 외부 exterior)으로 구분할 수 있는데, 내부영역과 외부 영역에 속한 노드들은 세분화 하여도 속한 영역이 변함없고 경계영역에 속한 노드들은 세분화 하면 각각의 위치에 따라 3가지 영역으로 재분류되는 속성을 가진다. 이러한 속성을 이용하여 내부에 속한 노드를 삭제하고 경계에 속한 노드를 4개의 노드로 균일하게 나누어 조각에 해당 영역을 파내는 트리밍(trimming) 효과를 표현하였다. 노드의 세분화를 반복할수록 보다 정교한 형태의 표현이 가능하지만, 본 연구에서는 작업 수행 중에는 시스템 처리 속도를 위하여 세분화에 일정한 제약을 두고 있으며, 최종 랜더링에서 자세한 세분화를 수행하게 된다.
- 이러한 속성을 이용하여 내부에 속한 노드를 삭제하고 경계에 속한 노드를 4개의 노드로 균일하게 나누어 조각에 해당 영역을 파내는 트리밍(trimming) 효과를 표현하였다. 노드의 세분화를 반복할수록 보다 정교한 형태의 표현이 가능하지만, 본 연구에서는 작업 수행 중에는 시스템 처리 속도를 위하여 세분화에 일정한 제약을 두고 있으며, 최종 랜더링에서 자세한 세분화를 수행하게 된다.
- 다음은 넙스 곡면에 조각 효과를 표현한 사례이다. 단순한 형태의 곡면에 일정한 단면을 가지고 있는 사용자 입력 스트로크를 기준으로 조각의 형태를 표현하였다. Fig.
- 18는 곡면위에 수행한 조각의 결과를 와이어 프레임으로 보여주고 있다. 일정한 형태를 가지고 있는 3개의 사용자 입력 스트로크를 곡면 아래로 파여진 형태로 표현 하였다. Fig.
- 기존의 2차원 인터페이스 기반의 변형 방식은 사용자의 복잡한 입력을 필요로 하기 때문에 3차원 인터페이스 상에서는 표현이 어렵다는 단점을 가지고 있다. 이를 정량적으로 분석하기 위하여 GOMS 분석 기법을 이용하여 Maya 소프트웨어의 대표적인 넙스변형 기법인 다곡면 모델링 기법(multi-surfhce modeling, Fig. 26)[8]과 곡면 트리밍 모델링 기법(surface trimming modeling, Fig. 27)[11]을 본 연구에서 사용된 기법(Fig. 28)과 비교하였다.
- 분석 대상은 사용자가 넙스 곡면에 간단한 조각을 수행할 때 소요된 시간과 수행한 작업의 빈도수를 기반으로 분석하였으며, 계획된 프로세스를 기준으로 5명의 숙련된 작업자가 넙스 곡면에 조각과 같은 효과를 표현하기 위해서 소요한 프로세스의 작업 빈도와 각 프로세스간의 작업 시간을 마우스 포인터의 이동(P: pointing mouse), 버튼 입력 (K: key down), 작업 중간에 확인 검증(M: mental preparation) 과정의 3가지 요소로 측정 하였다.
- 분석 대상은 사용자가 넙스 곡면에 간단한 조각을 수행할 때 소요된 시간과 수행한 작업의 빈도수를 기반으로 분석하였으며, 계획된 프로세스를 기준으로 5명의 숙련된 작업자가 넙스 곡면에 조각과 같은 효과를 표현하기 위해서 소요한 프로세스의 작업 빈도와 각 프로세스간의 작업 시간을 마우스 포인터의 이동(P: pointing mouse), 버튼 입력 (K: key down), 작업 중간에 확인 검증(M: mental preparation) 과정의 3가지 요소로 측정 하였다.
데이터처리
- 기존의 2차원 인터페이스 기반의 변형 방식은 사용자의 복잡한 입력을 필요로 하기 때문에 3차원 인터페이스 상에서는 표현이 어렵다는 단점을 가지고 있다. 이를 정량적으로 분석하기 위하여 GOMS 분석 기법을 이용하여 Maya 소프트웨어의 대표적인 넙스변형 기법인 다곡면 모델링 기법(multi-surfhce modeling, Fig. 26)[8]과 곡면 트리밍 모델링 기법(surface trimming modeling, Fig. 27)[11]을 본 연구에서 사용된 기법(Fig. 28)과 비교하였다.
이론/모형
- 스트로크의 단면 형태는 일반적인 조각칼 형태인 V자형, U자형으로 구현되었다. 넙스 곡면위의 곡면 좌표로 투영하기 위해 뉴턴 순환법[5]을 이용하였다.
성능/효과
- 위의 결과를 토대로 넙스 곡면에 조각과 같은 효과를 표현하기 위해서는 기존의 U, V 두개의 절점 벡터를 가진 넙스 곡면 상에서는 많은 어려움이 있음을 알 수 있다.
- 6번의 빈도수를 나타내었다. 다해상도 곡면 트리밍 조각 효과는 마우스 이동 3번, 키 입력 7.4번, 확인 검증 2.4번, 총 12.8번의 상대적으로 적은 작업 빈도수를 나타내었다.
- 6번의 빈도수를 나타내었다. 다해상도 곡면 트리밍 조각 효과는 마우스 이동 3번, 키 입력 7.4번, 확인 검증 2.4번, 총 12.8번의 상대적으로 적은 작업 빈도수를 나타내었다.
- 53초의 수행시간이 측정 되었다. 다해상도 곡면 트리 밍 조각 효과는 마우스 이동 3.73초, 키 입력 4.58초, 확인 검증 3.7초, 총 12.01 초의 수행시간이 측정되었다.
- 53초의 수행시간이 측정 되었다. 다해상도 곡면 트리 밍 조각 효과는 마우스 이동 3.73초, 키 입력 4.58초, 확인 검증 3.7초, 총 12.01 초의 수행시간이 측정되었다.
- Table 4는 총 작업 소요시간을 나타내고 있다. 다해상도 곡면 트리밍 조각은 다곡면 모델링에 비하여 약 12.01% 작업 시간이, 트리밍 모델링에 비하여 약 39.33% 작업 시간이 소요되어 상대적으로 단시간 내에 조각의 효과와 같은 특정 케 이스를 표현하기에 적합함을 알 수 있다.
- Table 4는 총 작업 소요시간을 나타내고 있다. 다해상도 곡면 트리밍 조각은 다곡면 모델링에 비하여 약 12.01% 작업 시간이, 트리밍 모델링에 비하여 약 39.33% 작업 시간이 소요되어 상대적으로 단시간 내에 조각의 효과와 같은 특정 케 이스를 표현하기에 적합함을 알 수 있다.
- 본 논문에서 사용된 다해상도 곡면 트리 밍 조각은 GOMS 분석의 결과로 알 수 있듯이, 기존의 모델링 방식에 비하여 상대적으로 적은 입력을 기반으로 작업을 수행하기 때문에 3차원 몰입형 환경에서 비교적 간단한 입력만으로 인터페이스를 설계할 수 있으며, 넙스의 특성상 표현하기 어려웠던 날카로운 경계를 가진 곡면을 다해상도 곡면으로 표현하여 넙스 곡면이 조각된 것과 같은 효과를 표현할 수 있다.
- 본 논문에서 사용된 다해상도 곡면 트리 밍 조각은 GOMS 분석의 결과로 알 수 있듯이, 기존의 모델링 방식에 비하여 상대적으로 적은 입력을 기반으로 작업을 수행하기 때문에 3차원 몰입형 환경에서 비교적 간단한 입력만으로 인터페이스를 설계할 수 있으며, 넙스의 특성상 표현하기 어려웠던 날카로운 경계를 가진 곡면을 다해상도 곡면으로 표현하여 넙스 곡면이 조각된 것과 같은 효과를 표현할 수 있다.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.