Humanoid and android robots are emerging as a trend shifts from industrial robot to personal robot. So human-robot interaction will increase. Ultimate objective of humanoid and android would be a robot like a human. In this aspect, implementation of robot’s facial expression is necessary in making a human-like robot. This paper proposes a dynamic emotion model for a mascot-type robot to display similar facial and more recognizable expressions.

This paper presents a motion planning strategy for legged robots using locomotion primitives in the complex 3D environments. First, we define configuration, motion primitives and locomotion primitives for legged robots. A hierarchical motion planning method based on a combination of 2.5 dimensional maps such as an obstacle height map, a passage map, and a gradient map of obstacles to distinguish obstacles. A high-level path planner finds a global path from a 2D navigation map. A mid-level planner creates sub-goals that help the legged robot efficiently cope with various obstacles using only a small set of locomotion primitives that are useful for stable navigation of the robot. A local obstacle map that describes the edge or border of the obstacles is used to find the sub-goals along the global path. A low-level planner searches for a feasible sequence of locomotion primitives between sub-goals. We use heuristic algorithm in local motion planner. The proposed planning method is verified by both locomotion and soccer experiments on a small biped robot in a cluttered environment. Experiment results show an improvement in motion stability.

최근의 선박은 설계 단계부터 그 수명을 다할 때 까지 여러 가지 환경적인 측면이 중요하게 고려되어 제작되고 있다. 이 중 유조선의 좌초충돌에 의한 기름 유출사고는 심각한 해양오염의 일으키는 주요한 원인이 된다. 따라서 본 논문에서는 선박의 층돌해석코드를 이용한 시뮬레이션을 수행하여 선박이 어떠한 손상을 입게 되는지 알아보고자 하였다. 이를 위해서 105k 탱커모델을 구성하고 일련의 시리즈해석을 LS-Dyna3D로 해석을 수행하였다. 연구수행은 먼저, 요소크기의 수렴성을 확인하여 요소크기를 결정하였고, 좌초시나리오를 구성하여 해석한 후, 결과를 분석하여 나타내었다.

본 논문에서는 모바일 3D 그래픽 가속기의 텍스쳐 데이터 메모리 지연시간을 감소하기 위해 사용하는 텍스쳐 캐쉬의 다양한 저전력 구조를 고찰하였다. 또한 텍스쳐 필터링 알고리즘에 따라서 가변적 전력 모드 전환 기준을 갖는 텍스쳐 캐쉬를 설계하였다. 각 텍스쳐 캐쉬 구조의 성능 비교 분석을 위하여 Quake 게임 엔진을 벤치마크로 사용한 트레이스 기반의 시뮬레이션을 수행하였다. 또한 저전력 텍스쳐 캐쉬 구조에 적합한 텍스쳐 필터링 알고리즘에 따라서 가변적 전력 모드 전환 기준을 갖는 알고리즘을 제안하고 시뮬레이션을 통하여 검증하였다.

그래픽스 렌더링 파이프라인 (응용, 기하, 레스터화)은 컴퓨터 게임에서 가장 중요한 기능인 실시간 그래픽스 렌더링의 핵심이다. 일반적으로 그래픽스 렌더링은 CPU와 GPU의 두 장치의 협조에 의해 완성되며 이 협조 과정에서 병목이 발생할 수 있다. 본 논문에서는 CPU와 GPV 사이에 발생하는 병목현상을 줄이는 데 초점을 맞추어, 보통은 하나의 스레드로 처리되는 CPU 연산을 순수 CPU 연산과 GPV와 연관된 연산의 두 가지로 구분하여 서로 독립적인 스레드로 병렬처리 되게 함으로써 실시간 그래픽스 렌더링의 성능을 향상시키는 방법을 제안한다. 이 방법은 CPU와 GPV사이의 협조를 위한 전송 과정에서의 병렬성을 극대화한다. 실험을 통하여 제안하는 방법이 기존의 방법 보다 더 빠르게 그래픽스 렌더링을 수행함을 검증하였다. 또한 본 논문에서는 CPU와 GPU의 협조 과정에서 생기는 병목현상으로 인한 유휴시간을 잘 활용하여 렌더링 파이프라인의 균형을 맞추면서 렌더링의 질을 높이는 방법도 제안한다. 제안하는 방법들을 우리가 개발한 네트워크 게임 엔진에 적용하여 실제 시스템에서도 효과가 있음을 확인하였다.

게임 인공지능 분야중 하나인 경로탐색은 좀더 사실적인 게임을 만들기 위한 중요한 요소이다. 경로탐색 시스템은 한정된 자원을 소비해야만 하는 제약사항 때문에 때때로 단순하게 처리되어 사실적이지 못한 경로를 생성하였다. 기존 연구에서는 정적인 지형과 장애물들을 이용하여 자연스럽게 회피하는 경로생성에 집중하였다. 하지만, 게임 공간에서는 다양한 종류의 움직이는 장애물들이 존재한다. 따라서 이러한 움직이는 장애물을 자연스럽게 회피하는 경로를 생성하는 시스템 이 필요하다. 본 논문에서는 네비게이션 메시(Navigation Mesh)로 공간을 표현하며 지형의 특성을 고려한 경로 탐색 방법을 적용하고, 움직이는 물체를 회피하기 위하여 지능적인 밀개와 끌개의 방법을 사용하여 경로 탐색을 수행한다. 제안된 시스템을 통하여 생성된 경로를 살펴보고 실제 게임에서의 활용성을 검증한다.

실 세계 공간에 가상 물체를 사실적으로 합성하기 위해서는 공간 내에 존재하는 조명정보 등을 분석해야 한다. 본 논문에서는 카메라에 대한 사전 교정(calibration)없이 카메라 및 조명의 위치 등을 추정하는 새로운 조명공간 재구성 방법이 제안된다. 먼저, 어안렌즈(fisheye lens)로부터 얻어진 전방향(omni-directional) 다중 노출 영상을 이용해 HDR (High Dynamic Range) 래디언스 맵(radiance map)을 생성한다. 그리고 다수의 대응점으로부터 카메라의 위치를 추정한 다음, 방향벡터를 이용해 조명의 위치를 재구성한다. 또한 대상 공간 내 많은 영향을 미치는 전역 조명과 일부 지역에 국한되어 영향을 주는 방향성을 갖는 지역 조명으로 분류하여 조명 환경을 재구성한다. 재구성된 조명환경 내에서 분산광선추적(distributed ray tracing) 방법으로 렌더링한 결과로부터 사실적인 합성영상이 얻어짐을 확인하였다. 제안된 방법은 카메라의 사전 교정 등이 필요하지 않으며 조명공간을 자동으로 재구성할 수 있는 장점이 있다.

본 논문에서는 게임과 3D 모델링에 많이 이용되는 라이브러리, MS사의 Direct3D를 파이썬(Python)에서 사용할 수 있도록 하는 인터페이스 구현 기술에 대하여 논한다. 현재 주로 MS에서 출시되는 언어군에서만 DirectX를 사용할 수 있지만, 본 논문에서 제시한 방법을 이용하면 파이썬 뿐 아니라 다양한 언어에 DirectX라이브러리를 인터페이스를 제작할 수 있고, 다양한 언어를 쓰는 사용자들에 의해 이 라이브러리의 활용폭을 넓힐 수 있을 것이다. 본 논문에서는 인터페이스 모듈 작성 기법을 설명하고 파이썬을 이용했을 때의 장점과 단점들을 설명한다.

본 논문에서는 OpenGL-ES 기반의 모바일 3D 블루투스 엔진을 설계 및 구현하였다. 기존 모바일 3D 네트워크 게임에서는 Wap(Wireless Application Protocol)과 VM 방식(Network)를 이용한 무선인터넷 게임이 주류를 이루고 있다. 그러나, 이들 모바일 네트워크 게임의 단점으로 지적되는 무선 네트워크 접속에 따른 지나친 통신 요금의 부담으로 인해 VM 형태를 기반으로 하는 다운로드형 게임 즉, 단독 실행형 게임이 인기를 끌고 있다. 본 논문에서는 이러한 모바일 네트워크 게임의 단점을 해결하기 위해 모바일 3D표준(C언어 기반)인 OpenGL-ES로 근거리에 있는 사람들이 무선 인터넷에 접속하지 않고, 모바일 3D 네트워크 게임을 즐길 수 있는 모바일 3D 블루투스 엔진을 제작하였다.

인터렉티브 리얼 타임 3D(Interactive real-time 3D)는 유저가 가상의 3차원 세계를 탐색하고 또한 몰입하는 폼의 컨텐츠를 경험할 수 있게 해준다. 다른 매체와는 다르게, 인터렉티브 리얼 타임 3D의 사용자(user)는, 디지털 3D의 구조에서의 작용과 반작용이 즉시 일어나는 "실시간"에서 진행되는 프로세스에서 능동적인 역할을 수행한다.

본 연구는 최근의 연안역 개발 사업 이전에 선행되어야 하는 물리학적 변화요인들( 파랑변형과 주변해역의 해양 환경적 변화 요인 등)에 대한 연구에 그 목적이 있다. 이러한 관점에서 울산 신항과 같은 연안역에서의 DELFT-3D: WAVE(SWAN)을 이용하여 대상 해역의 파랑특성을 파악했다, 파랑특성 파악을 위해서 다방향 불규칙파의 굴절 및 천수변형을 동시에 풀 수 있는 에너지 평형 방정식을 사용한 수치모델인 SWAN 모델에 대해 연구하였다. 이러한 과정을 통해서 울산 신항 주변 해역의 불규칙 파랑특성을 파악했다. 파랑특성 파악의 가상 좋은 방법은 현장 파고계를 설치하여 장기간에 걸쳐 파랑을 직접 관찰하는 것이다. 그러나 광범위한 지역에 대한 파랑특성 파악에는 어려움이 있어서 이에 대한 대안으로 수치모텔인 DELFT-3D; WAVE를 이용해서 불규칙 파랑특성을 파악했다.

모바일 기기에 대한 다양한 멀티미디어 기능의 요구로 입체감을 제공하는 3차원 그래픽 가속기의 구현이 절실한 상황이다. 하지만 다양한 멀티미디어 기능을 가져야 하는 최근의 휴대폰의 경향과 상대적으로 발전이 더딘 배터리의 문제를 생각할 때 3차원 그래픽 가속기의 저전력화는 필수적이라고 할 수 있다. 이에 본 논문에서는 내장형 3차원 그래픽 가속기 각 내부모듈별 전력소비를 측정하고 이를 내부 그래픽 처리과정과 함께 분석하였다.

게임 엔진은 게임산업이 가지는 위험 요소를 최소화하기 위해서 사용되는 일반화된 방법으로 다양한 편집도구를 제공한다. 본 논문은 3차원 온라인액션게임 개발을 효과적으로 지원하기 위한 편집도구의 요구사항을 분석하고 이를 기반으로 설계와 구현한 결과를 기술한다. 편집도구의 요구사항을 분석하기 위해서 먼저 국내외 게임 엔진의 비교하였으며, 특별히 게임 엔진의 편집도구들의 종류와 특징에 대해서 살펴보았다. 이러한 요구사항 분석을 통해서 본격적인 게임 편집도구에 대한 설계 및 구현이 진행되었다. 이를 통해서 게임산업의 고부가가치화를 실현할 수 있을 것으로 예상된다.

This paper introduces a novel approach that can provide the three dimensional information about the movement of a spreader by using two CCD cameras and a laser distance measuring unit in order to derive ALS (Automatic Landing System) in the crane used at a harbor. So far a kind of 2D Laser scanner sensor or laser distance measuring units are used as comer detectors for the geometrical matching between the spreader and a container. Such systems provide only two dimensional information which is not enough for an accurate and fast ALS. In addition to this deficiency in performance, the price of the system is too high to adapt to the ALS. Therefore, to overcome these defects, we proposed a novel method to acquire the three dimensional spreader information using two CCD cameras and a laser distance measuring unit. To show the efficiency of proposed method, real experiments are performed to show the improvement of accuracy in distance measurement by fusing the sensory information of the CCD cameras and a laser distance measuring unit.

갈수량은 수자원의 개발 및 관리에 매우 중요한 인자중의 하나이다. 신뢰성 높은 갈수량을 측정하기 위해 한국수자원공사는 2000년도에 용담댐 시험유역에 5피트 규격의 파샬플륨을 설치하였다. 파샬플륨은 유량측정을 하기 위해 독특한 모양을 가지고 있으며, 부정확한 유량관측을 유발하는 퇴사문제를 거의 해결한 시설물이다. 본 연구에서는 3차원 CFD (Computational Fluid Dynamics) 모형으로 5가지 수위에 대해서 완전월류(free flow)

수중폭기장치로 저수지 성층을 파괴시켜 저수지 수질을 개선시키기 위한 방법이 최근 널리 이용되고 있다. 본 연구는 주요 성층 파괴기작인 Bubble Plume(공기 부력류)의 수리동역학적 거동특성과 플륨 간격에 따라 변하는 모멘텀 중첩효과가 성층파괴 효율에 어떠한 영향을 미치는지에 대하여 수행하였다. 이를 위해 전산유체(CFD) 소프트웨어를 이용한 2상(공기-물) 3차원의 탈성층모델을 개발했으며, 이로부터 계절에 따라 변하는 다양한 성층강도와 주입 공기량

본 연구는 3D온라인 게임 엔진 요소 기술에 대한 3차년도 연구결과 본 연구는 한국과학재단 목적기초연구(과제명: 3D 온라인 게임엔진 요소기술 연구, 과제번호: R05-2000- 000-00288-0) 연구비에 의해 연구되었음 로서 동 연구과제의 2차년도에 개발 했던 3D 엔진과 서버 엔진을 보완하였으며 엔진을 이용한 데모게임을 완성하였고 객관적인 평가와 분석을 위해 엔진소스를 공개하여 외부의 검토를 받고 있다. 또한 본 엔진을 이용하여 실제 3D온라인게임을 개발 할 수 있는 게임 개발 방법론을 정리하였고 엔진의 효용성에 대해 다각도로 연구 중에 있다. 본 논문에서는 개발된 엔진의 특성과 성능을 소개하고 개발 방법론에 대해 고찰한다.

국내의 온라인 2D 게임 개발 능력은 국제적으로 강한 경쟁력을 확보하고 있으나, 온라인 3D 게임 분야에서는 자본력과 기술력의 한계로 세계 시장에서 경쟁력 우위의 지속적인 유지가 어려운 상황이다. 본 연구에서 제안하고자 하는 온라인 3D 게임 엔진 제반 기술은 외국의 업체에 비해 상대적으로 열세에 놓인 국내 게임 개발업체에 게임 엔진 기술을 제공하여 세계적인 게임 경쟁력을 확보할 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다. 이를 위하여 본 연구에서는 최신 기술동향을 반영한 3D 온라인게임 제작용 엔진을 위한 핵심 기술을 개발하였다. 제안된 게임엔진은 게임환경을 구성하고 시각화할 수 있는 렌더링 기술, 애니메이션 기술을 통합하고 보다 안정적인 온라인 서비스가 가능한 서버 기능을 제공한다.

The market of digital avatar with internet and digital technology is increasing rapidly. The users want to express any free-formed motion of their avatars in the cyber space. The user s motion capturing method as the avatar's motion can express any free-formed motion of the avatar in real-time but the methods are expensive and inconvenient. In this paper, we proposed a new method of expressing any free-formed motion of the avatar in real-time. The proposed method is an algorithm for real-time control of a 3D avatar in symmetry-formed free motion. Specially, the algorithm aims at the motion control of a 3D avatar for online dancing games. The proposed algorithm uses the skeleton character model and controls any one of two hands of the character model by a joystick with two sticks. In the symmetry-formed motion, the position and orientation of one hand can determine the position and orientation of the other hand. And the position and orientation of a hand as an end-effector can determine the pose of the arm by Inverse Kinematics. So the algorithm can control the symmetry-formed free motions of two arms by one joystick with two sticks. In the dance game, the algorithm controls the arm motion by the joystick and the other motion by the motion captured DB.

본 연구의 목표는 GPS(Global Positioning System)을 이용한 3차원 네비게이션 시스템을 개발하여 원하는 목적지까지의 경로를 실시간으로 도로 전경과 동일한 3차원 영상으로 살펴봄으로써 운전자를 효과적으로 도울 수 있도록 하는 것이다. 실제 도로에서 일정 간격을 두고 촬영한 파노라마 실사 영상에 TIP 기법을 적용하여 가상환경을 구축하고 이들 사이의 부드러운 전이를 통해 사진과 같은 품질의 3차원 영상을 보여준다. 개발된 시스템은 2차원 네비게이션 모듈을 가지며 최적 경로 탐색 및 도로 상황 예측 기능을 제공한다.