본 연구에서는 실시간으로 개별 차량에 대한 소음 예측 시뮬레이션을 통해 매 순간 소음지도와 Lmax, Lmin 등을 얻을 수 있는 소음 예측 모델을 제시하였다. GIS 지형처리 기법을 이용해 공간 모델 처리 기법을 바탕으로 실시간 교통소음예측 시스템 모델을 제안하고, 객체지향기법을 이용해 개발하였다. 실시간 소음 시뮬레이션 모델을 이용하여 교통 흐름의 변화에 따라 소음레벨, 소음지도 변화, Lmin, Lmax값을 한눈에 파악하거나 비교할 수 있다. 현장에서 수행한 소음측정치와 예측치를 비교한 결과, 대부분 거리에서 Leq는 2~3db, Lmax는 3~4db 이내의 차이를 나타내어 소음예측의 신뢰성이 양호함을 확인할 수 있었다. 개발된 시스템을 이용해 민감도 분석을 수행한 결과, 대형차 비율, 차량 속도, 방음벽 높이에 따라 소음레벨의 차이를 보였고, 특히 방음벽 높이는 Leq나 Lmin보다 Lmax에 큰 영향을 미치는 것을 알 수 있었다.

본 논문에서는 유체 시뮬레이션을 이용한 후광 효과(halo)를 제안한다. 후광 효과는 주로 캐릭터의 강조를 목적으로 사용된다. 제안 방법은 기존의 2차원 이미지 편집 도구를 이용한 후광 효과 제작 방식과 유사하다. 그러나 2차원 이미 지에 가우시안 블러 효과를 적용하는 방식이 아닌, 3차원 캐릭터의 외곽선을 유체 방정식을 이용하여 확산시킨다는 점에서 차별성을 갖는다. 즉, 후광 효과에 유체와 같은 움직임의 부여가 가능하다. 실시간 계산 효율성을 위해서 3차 원 형상에서 실루엣 외곽선을 검출한 후 평면에 투영하고 2차원 유체 방정식을 적용하는 간접적인 방식을 취한다. 2 차원 결과 영상에 오목렌즈와 같은 이펙트를 추가하여 왜곡과 과장에 의한 입체감 있는 후광 효과가 가능하다. 제안 하는 방법은 매 프레임마다 캐릭터의 외곽선으로부터 새로운 후광 효과를 생성하기 때문에 게임과 같은 실시간 애니 메이션에 더욱 효과적으로 응용될 수 있다.

This paper deals with desktop simulator which can be utilized for total assessment of safety in harbour manoeuvre on a personal computer. Current, wind and tug forces are treated as well as precise mathematical model of a ship for low advance speed including stopping behaviour with effect of water depth. By using the desktop simulator, the real time simulation of berthing and unberthing manoeuvres was applied to Pusan harbour as an example. It is concluded that the above simulation technique will be beneficial to assessment of ship's safety under the environmental conditions is harbour area.

본 논문에서는 스마트기기에 적합한 실시간 번개 시뮬레이션을 제시한다. 물리학에 기반을 가지는 Dielectric Breakdown Model을 근사하여 스마트기기 환경에서 실시간 구현이 가능한 번개 경로 결정 알고리즘을 제시하며, 여러 개의 번개를 동시에 그리고 실시간으로 렌더링 할 수 있는 방법을 제시한다. 마지막으로 번개의 경로를 실시간으로 수정할 수 있는 방법을 제시하여 유저와 실시간 상호작용이 가능하게 한다. 본 논문에서 제시한 번개 시뮬레이션은 스마트기기 환경에서 번개가 주 요소인 게임에서 사용이 될 것으로 판단된다.

실시간 전략 시뮬레이션(Real-Time Strategy, RTS)에서는 게임 유저가 내리는 명령이 빠른 시간 안에 게임에 반영되어야 하며, 그 명령은 여러 객체에게 전달될 수도 있으며, 게임에 참여한 모든 게임 유저가 같은 진행상황을 유지하며 게임이 진행되어야한다. 그러나 네트워크 기반게임에서 다른 게임 유저에게 그 명령을 전달하기까지는 일정시간이 소요되며, 짧은 시간 안에 많은 명령에 대한 동기화는 실시간 전략 시뮬레이션 게임서버의 중요한 요소가 된다. 따라서 본 논문에서는 실시간 전략 시뮬레이션 게임에서의 효율적인 동기화를 위한 이벤트 잠금 기법을 기반으로 한 새로운 기법을 제안하고, 이를 적용한 전략 시뮬레이션 게임서버 및 클라이언트를 구현하였으며, 여러 클라이언트들과의 게임 실행을 통한 테스트를 통해 제안 기법의 효용성과 신뢰성을 보였다.

본 논문은 적응적 메쉬 구조를 이용하여 가상 종이 객체를 실시간에 시뮬레이션 하는 방법을 제안한다. 제안된 기법은 임의의 삼각 메쉬에 적용될 수 있으며, 안정적인 수치 적분과 변형 기반 메쉬 세분화를 이용하여 효율적으로 종이 표면의 주름과 구김을 생성한다. 종이 객체의 구겨짐을 사실적으로 표현하기 위하여 부러지는 스프링을 가진 적응적 메쉬 구조를 사용한다. 적응적 구조가 지속적으로 질점을 삽입 혹은 삭제하기 때문에, 질량과 운동량의 보존이 고려되어야만 사실적인 종이 시뮬레이션이 가능하다. 제안된 기법은 실시간 환경에서 종이와 같이 얇은 쉘 구조의 사실적인 애니메이션을 생성한다.

물체 내부에서의 빛의 산란 현상 (subsurface scattering)에 기반한 조명 모델은 사실적인 이미지 생성에서 매우 중요하지만, 복잡한 계산으로 인하여 게임, 가상현실 등의 대화형 환경에 적용되기 어려웠다. 우리는 빛의 단일 산란과 다중 산란 현상에 의한 조명을 이미지 상에서 근사하는 보다 실용적인 기법을 제안한다. 먼저 광원 시점에서 렌더링한 이미지의 각 픽셀에 물체 내부로 투과된 조사도 정보를 저장하고, 쉐이딩 단계에서 이 정보를 사용하여 조명을 빠르게 계산한다. 단일 산란은 그림자 매핑과 유사한 알고리즘과 적응적인 결정적 샘플링을 통해 수행 비용을 효율적으로 줄인다. 다중 산란은 빛의 확산 이론에 기반한 계층적인 샘플링을 사용한다. 복잡한 함수의 테이블화은 속도를 보다 향상 시킨다. 실험을 통해 제안된 기법이 초당 수 십에서 수 백 프레임의 빠른 속도로 사실감있는 장면을 렌더링할 수 있으며, 게임과 같은 기존의 대화형 환경에 쉽게 적용될 수 있음을 보여준다.

본 논문에서는 큰 변형이 일어나는 얇은 쉘을 실시간에 시뮬레이션하는 기법을 제안한다. 쉘이란 나뭇잎이나 종이와 같이 이차원 구조라 할 수 있는 얇은 물체이다. 얇은 쉘의 시각적으로 사실적인 애니메이션을 실시간에 생성하는 것은 컴퓨터 그래픽스 분야에서 오랫동안 주요한 도전 과제였다. 본 논문에서는 연속체 역학에 있어서 가장 복잡한 쉘 이론에 의존하는 대신 Grinspun 등이 제안한 이산 쉘 에너지 함수를 채용하고, 지배방정식의 실시간 적분을 위해서는 쉘 구조를 위한 모달 와핑 기법을 개발한다. 이와 같은 새로운 시뮬레이션 기법은 삼차원 솔리드를 위해 개발된 종전의 모달 와핑 기법을 확장한 것이다. 본 논문에서 제안한 방법은 매우 많은 정점으로 이루어진 메쉬 구조의 큰 휨과 큰 꼬임 변형도 실시간에 사실적으로 생성할 수 있다.

In this study, a real-time simulation method for the phenomena, which are too complex to be simulated during real-time computer games, was proposed based on the neural network. The procedure of proposed method is to 1) obtain correlation data between input parameters and output parameters by mathematical modeling, code analyses, and so on, 2) train the neural network with the correlation data, 3) and insert the trained neural network in a game program as a simulation module. For the case that the number of the input and output parameters is too high to be analyzed, a method was proposed to omit parameters of little importance. The method was successfully applied to severe accidents of nuclear power plants, reflecting that the method was very effective in real time simulation of complex phenomena.