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문제 정의
- 수행하게 된다. 본 연구에서는 Table 5와 같이 총 4가지 기준에 의한 LOD 방식을 정의하고 각각의 선택기준 마다 변경이 가능한 성능 파라메터를제공하여 하드웨어에 대한 적응성을 더욱 증가시키고자 하였다. 또한, 이렇게 선택된 현재 Time-Step 및다음 Time-Step에 해당하는 데이터블록은 불연속 데이터이기 때문에 볼륨 렌더링 과정에서 필요한 연속적인 데이터로 보간되어야 하며, Fig.
- 성능확보가 반드시 필요하다. 본 연구에서는 단계적 정밀도를 가지는 공간분할과 탐색, 효율적 메모리관리 기술 등을 제시하여 대용량 데이터에 기반한 화재현상을 실시간으로 표현하였으며 , 훈련용 시뮬레이터 시스템의 구현 및 실험을 통해 그 유용성을 검증하였다.
- 본 연구에서는 이러한 컴퓨터상의 화재 훈련을 효과적으로 수행할 수 있도록 정밀한 공학해석을 기반으로하는 화재훈련 시뮬레이터와 그의 개발에 필요한여러 가지 기술을 제안하고 검증하였다. 실시간 VR 시스템의 설계, 시나리오에 따른 정밀 화재 시뮬레이션, 도출된 대용량 공학 데이터에 대한 자료처리 기술, 물리 량에 대한 3차원 볼륨 렌더링 기술 등을 제안하였다.
- 본 연구에서는 화재 유동현상의 사실성을 확보하기위해, 화재공학 연구자들에 의해 오랜 기간 동안 개발되고 그 오차범위가 검증된 전산유체역학(CFD, Computational Fluid Dynamics) 솔버를 사용하고자하였다. 가장 대표적인 화재시뮬레이션 솔버에는 NIST(National Institute of Standards and Technology) 에서 개발된 2차원 존모델 CFAST[6]와 화재로 인한연기와 열전달을 3차원으로 해석할 수 있는 FDS(Fire Dynamics Simulator)[7,8] 등이 있다.
- 이러한 훈련 참가자들에게 정확하고 사실적인 가상의 훈련환경을 제공하기 위해 실감형 렌더링 효과 생성에 적합한 오픈소스 기반의 VR 그래픽라이브러리에 FDS 해석결과를 연동하여 화재 현상을실시간으로 표현하고자 하였다. 또한, Smoke 이외에온도, 일산화탄소, 열방출률 등 비시각적인 물리량에대한 유동현상을 3차원상에서 직접 체험할 수 있도록물리량 가시화 기능도 제공하여, 효과적인 소방계획수립을 지원할 수 있도록 하였으며, Table 1에서는 기존의 화재훈련 시뮬레이터와 본 연구에서 목표로 하는 시스템의 기능을 서로 비교하여 정리하였다.
가설 설정
- 상세 모델링을 수행해야 한다. 먼저, (-500~500, 0-7.5, -3-3) 범위에 대해 화원과의 거리에 따라 0.5-2 간격의 비균등 격자를 생성하고, 차량 사고지점으로 가정한 (0, 0, 1) 위치에 화원을 배치하였다(단위 :m). 실제 사용될 터널모델은 (-300~300, 0-7.
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