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의료 시술 시뮬레이션을 위한 변형 모델링 및 햅틱 인터페이스
Deformable Modeling and a Haptic Interface for Medical Image Simulation 원문보기

한국시뮬레이션학회 2002년도 춘계학술대회논문집, 2002 May 01, 2002년, pp.103 - 108  

임아영 (이화여자대학교 컴퓨터학과) ,  박주영 (이화여자대학교 컴퓨터그래픽스 및 가상현실 연구센터) ,  이선민 (이화여자대학교 컴퓨터학과) ,  최유주 (이화여자대학교 컴퓨터학과) ,  남상아 (이화여자대학교 컴퓨터학과) ,  김명희 (이화여자대학교 컴퓨터그래픽 및 가상현실 연구센터)

초록
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본 연구는 이산 사건 시스템 형식론(DEVS: Discrete Event System Specification)을 이용한 가상전장 모델링시뮬레이션 방법론을 제안한다. 기존 군체계에 관련된 모델링 기술물리적 모델링, 비쥬얼 모델링, 또는 개념적 모델링 등 개별 기능중심의 단편적 플랫폼 모델링에 그치고 있으며, 무기체계 분석 시뮬레이션도 개별 단위체 중심으로 평가되어져서, 다양하고 종합적인 그리고 상호운영성과 재사용성 등을 고려한 통합 모델링 및 시뮬레이션 환경을 제공하지 못하는 단점을 갖는다. 따라서 본 논문에서는 개별 전투병력에서부터 첨단 무기체계에 이르는 다양한 전장 요소들을 계층 구조적으로 통합함으로써 장에서 발생될 수 있는 개별 전투병력의 미시적 행동 특성뿐 아니라 분대/중대/대대/사단급 단위의 거시적 전략/전술에 대한 묘사까지도 가능한 가상전장 모델링 및 시뮬레이션 환경을 제안한다. 제안된 방법론은 분대 단위의 가상 전장 환경에 대한 사례연구를 통해 검증하였으며, 향후 연구로는 대단위 가상전장에 대한 묘사를 위한 HLA 분산 시뮬레이션 기술의 적용에 대한 연구가 필요할 것이다.

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문제 정의

  • 따라서, 햅틱 장비의 말단점 위치가 변할 때마다 가상 인체 모델과의 충돌 여부를 감지해야 한다. 본 연구에서는 삼각 메쉬로 구성된 표면 모델을 사용하므로, 인체 모델을 형성하는 모든 삼각 메 쉬와 현재 햅틱 말단점과의 충돌 여부를 검사해 야 한다. 그러나, 실제 햅틱 말단점으로부터 멀 리 위치한 삼각 메쉬는 충돌할 가능성이 없으므 로 검사 대상에서 제외시킬 수 있다.
  • 본 연구에서는 현실감 있는 의료 시술 시뮬레 이션을 위해서 사용자에게 촉각적인 상호작용과 시각적인 상호작용을 동시에 제공하는 프로토타 입 시스템을 구현하였다. 구현한 시스템에서는 시술 동작에 대한 실제적인 촉각 및 역감을 제 공하기 위해서 PHANToM 햅틱 인터페이스를 사용하였고, 시술 동작에 대한 가상 인체 모델의 물리적 반응을 직관적으로 가시화하기 위해서 매스-스프링 모델을 사용하였다.
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