3차원 모델링 및 처리 연구실

교수: 김명수
랩실: 
302동 315-1호
전화: 
(02) 880-1840

컴퓨터 하드웨어의 발전으로 자료처리 속도에 있어서 많은 발전이 있었으나 현재의 네트워크에서 많은 양의 기하학적 자료를 전달하기에는 문제가 따른다. 이의 해결 방안으로 하드웨어가 아니라 수학적인 면에서 가능한 가장 작은 크기의 기하학적 정보를 개발하여 전송하고 실시간 처리를 함으로써 사용자측에서 현실감 있는 정보획득과 만족을 얻을 수 있다. 본 연구실에서는 기하학적 정보를 처리하는 수학적인 방법들을 연구하고 필요한 소프트웨어들을 개발하고 있으며 그 자료처리에 있어서 효과적이며 새로운 알고리즘을 연구하고 있다.

자유형상 기하학 모델을 위한 정확하고 효율적인 알고리즘 디자인

삼각형들의 집합으로 형태를 표현하는 다각형 메쉬 모델에 비하여 수식으로 정의되는 자유 형상 기하모델은 많은 장점을 가지고 있다. 복잡한 자유 형상을 효과적으로 표현하기 위해서는 정확하고 효율적인 수학적 알고리즘이 필요하다. 이를 위하여 본 연구실에서는 자유형상 곡선과 곡면으로 구현된 3차원 기하학 모델에 대한 정확하고 효율적인 알고리즘에 대해 연구한다. 관련된 연구 분야로는 자유형상 곡선과 곡면에서의 offset 계산, bisector 계산, Voronoi cell extraction, convex hull 계산, offset trimming, 최단거리 계산, Hausdorff 거리 계산, 곡면간의 교차점 찾기, 연속적인 타원과 타원체의 충돌 감지 등이 있다.

자유형상 기하학 모델을 위한 실시간 알고리즘

자유형상 기하학 모델은 수학적인 수식으로 표현되어 있어 형태를 표현하는데 있어서 다각형 메쉬에 비해 사실적이고 데이터를 적게 사용한다. 하지만 아직까지 대부분의 범용의 개인 컴퓨터에서는 점, 선분, 삼각형같은 기본 도형으로 구성된 다각형 메쉬의 처리가 빠르기 때문에 곡면은 다각형 메쉬에 비해 널리 사용되지 못하여 왔다. 본 연구실에서는 이러한 기하 모델의 단점인 처리속도를 극복하기 위해 자유형상 곡선과 곡면을 이용한 3차원 기하학 모델의 실시간 알고리즘에 대해 연구한다. 연구 분야로는 자유형상 곡선과 곡면에서의 실시간 convex hull 계산, 실시간 최단거리 계산, 실시간 Hausdorff 거리 계산 등이 있다.

인체 모델링, 형상변형

생명과학분야에서 사용하는 3차원 모델들은 대부분 자유형상으로 표현되며 특히 인체의 혈관을 비롯한 여러 내부 장기들은 분기된 튜브 형태의 스윕 곡면으로 구성된다. 하지만 기존의 모형들은 주로 다각형 메쉬로 구성되어 데이터의 용량이 크고, 해석적 형태의 수식으로 표현되지 않아 형상변형이나 시뮬레이션 등에 있어서 많은 한계를 가진다는 단점이 있다. 본 연구실에서는 이러한 3차원 인체형상 모델을 저용량일 뿐만 아니라 해석적 표현이 가능한 스윕 곡면으로서의 3차원 모델링 인터페이스를 제안한다. 이를 기반으로 생성된 인체형상 모델은 간단한 자유형상 곡선으로 표현되기 때문에 혈류의 흐름을 애니메이션으로 나타내거나 관절의 변형 등을 표현하는데 효과적으로 사용될 수 있을 것으로 예상된다.

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