Earticle

프로젝션 맵핑은 현대 컴퓨터 그래픽 기술과 예술을 융합한 독창적인 문화산업이다. 중국 문화시장에 진출한 후 강한 시각적 충격을 주었고, 이를 마케팅 상업 수단으로 활용하는 비즈니스가 늘어나는 추세이다. 또한 광고, 건축, 관광 등 많은 분야에서 활용하고 있다. 현재 중국에서는 프로젝션 맵핑을 구현할 수 있는 전문가가 부족한 상태이며 연구 자료 나 교육과정 또한 부족한 상태이므로 본 논문에서는 프로젝션 맵핑을 활용한 융합형 콘텐츠 사례에 대해 정리하고 향후 발전방향에 대해 연구하였다. 또한 프로젝션 맵핑 기술은 각기 다른 스마트 기술과 개인 생활을 융합해서 일상생활이나 더 많은 분야에 적용되어 스마트 정보사회뿐만 아니라 엔터테인먼트 콘텐츠 산업에도 크게 기여하리라 사료된다.

Projection mapping is one of the convergence contents combined with digital technology。After entering the Chinese market, with its fantastic shock of visual impact, it becomes China's most shocking, most popular, and most commercial value of marketing means, to be widely used in advertising, construction, tourism and other fields. But in China, the lack of projection mapping professionals and professional will affect the development of the entire industry. The study analysed the case of projection mapping in China, and discovered the future direction development of projection mapping. Projection mapping will keep going based on local cultural environment, and combined with other intelligent technologies, and spreading to daily life, also expanding the using area, creating the manifestation pattern then contributing greatly to the entertainment content industry.

컴퓨터 그래픽 기술은 사람의 눈으로 컴퓨터 그래픽과 카메라로 촬영한 사진을 구분하기 힘들 정도로 발전하였다. 그래픽 기술의 진보는 인간에게 많은 편의를 주었으나 악의적인 조작 편집 및 사기 기법으로 사용되는 등 부작용도 수반하였다. 이에 대응하기 위해 이미지의 피쳐(feature)를 이용하여 컴퓨터 그래픽을 판별해내는 알고리즘에 대한 연구가 진행되고 있다. 본 논문에서는 기존에 제안된 알고리즘을 직접 검증해보고 컴퓨터 그래픽의 특성을 잘 나타내는 노이즈에 기반한 새로운 피쳐를 제안한다. 또한 선행 연구에서 제안한 피쳐와 함께 SVM(Support Vector Machine)을 활용하여 판별 정확도를 높이는 방법을 소개한다.

As modern computer graphics technology has been developed, it is hard to discriminate computer graphics from photographic images with the naked eye. Advances in graphics technology has brought a lot of convenience to human, it has side effects such as image forgery, malicious edit and fraudulent means. In order to cope with such problems, studies of various algorithms using a feature that represents a characteristic of an image has been processed. In this paper, we verify directly the existing algorithm, and provide new features based a noise that represents the characteristics of the computer graphics well. And this paper introduces the method of using SVM(Support Vector Machine) with features proposed in previous research to improve the discrimination accuracy.

스트럿-타이 모델 방법은 응력교란영역을 갖는 콘크리트 구조부재의 설계에 효과적인 방법으로 알려져 있으며, 세계 주요 설계기준서에 채택되고 있다. 그러나 스트럿-타이 모델 방법에 의한 콘크리트 구조부재의 설계과정은 스트럿-타이 모델의 형성, 스트럿 및 타이의 필요단면적의 결정, 스트럿 및 절점영역의 강도검토 등으로 인한 반복적인 수치해석과정, 많은 도식적 계산과정, 엄청난 시간과 노력, 그리고 여러 단계에서의 설계자의 주관적인 판단 등을 필요로 하는 단점을 내포하고 있다. 이 연구에서는 스트럿-타이 모델 설계과정 상의 단점을 극복하여 모든 콘크리트 구조부재의 스트럿-타이 모델 해석 및 설계를 전문적이며 효과적으로 수행할 수 있는 컴퓨터 그래픽 프로그램을 개발하였다. 이 연구의 컴퓨터 그래픽 프로그램은 평면고체 및 평면트러스의 선형 및 재료비선형 해석을 위한 모든 종류의 경계조건을 소화할 수 있는 유한요소해석 프로그램, 스트럿 및 절점영역 유효강도의 자동적 결정을 위한 수치해석 프로그램, 다양한 형태의 스트럿 및 절점영역의 형상 결정을 위한 그래픽 프로그램 등을 포함한 콘크리트 구조부재의 스트럿-타이 모델 해석 또는 설계과정 상에 필요한 모든 프로그램을 탑재하고 있다. 이 연구의 프로그램은 그래픽 환경을 접목시킨 여러 다양한 기능을 통해 콘크리트 구조부재의 모델링 및 스트럿-타이 모델 해석 및 설계 시 뛰어난 효율성과 편의성을 제공할 것이다.

The strut-tie model approach has been recognized as an efficient methodology for the design of all types of concrete members with D-regions, and the approach has been accepted in design codes globally. However, the design of concrete members with the approach requires many iterative numerical structural analyses, numerous graphical calculations, enormous times and efforts, and designer's subjective decisions in terms of the development of appropriate strut-tie model, determination of required areas of struts and ties, and verification of strength conditions of struts and nodal zones. In this study, a computer graphics program, that enables the design of concrete members efficiently and professionally by overcoming the forementioned limitations of the strut-tie model approach, is developed. In the computer graphics program, the numerical programs that are essential in the strut-tie model analysis and design of concrete members including finite element analysis programs for the plane truss and solid problems with all kinds of boundary conditions, a program for automatic determination of effective strengths of struts and nodal zones, and a program for graphical verification of developed strut-tie model's appropriateness by displaying various geometrical shapes of struts and nodal zones, are loaded. Great efficiency and convenience during the application of the strut-tie model approach may be provided by the various graphics environment-based functions of the proposed program.

근래에 우리의 전통문화에 대한 관심이 높아짐에 따라 문화재를 보존, 보수 그리고 복원하는 사업이 활발히 진행되고 있다. 이러한 여러 계획 중에서 가장 규모가 큰 것이 경복궁 복원계획이며 1989년이래로 지속적인 단계별 복원공사가 진행 중이다. 이를 위하여 각종 건축물에 대한 실측조사가 진행되었고 이를 기록하여 향후 유지보수를 위한 기초자료로 남기고 있다. 본 논문에서는 이러한 자료들을 바탕으로 일반인들이 우리의 전통건축물의 내부 모습뿐 아니라 각종 부재들과 건축 과정을 쉽게 이해할 수 있도록 3D 컴퓨터 그래픽 기법을 이용하였다. 즉 경복궁의 중심 건물인 근정전을 3D 그래픽으로 제작하고 건축 과정을 동영상으로 제작 하였다. 이러한 디지털 컨텐츠를 통해 외국인이나 일반인이 한국의 전통 건축양식을 쉽게 이해할 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.

Recently, the concerning about cultural heritages has been increased. As a result, the protection, repairing and restoration of cultural assets have been actively in progress. The biggest project of cultural asset reconstructions is the restoration of Kyungbok Palace and it has been in proceed step by step since in 1989. The actual sizes of these traditional buildings have been measured and recorded for future maintenance. In this paper, the 3D computer graphic technique is used to help understanding the inner structures of the traditional buildings as well as their construction processes. In other word, the construction simulation of Keunjeongjun which is the center building of Kyungbok Palace have been produced using 3D computer graphic techniques. The purpose of this project is aiding people in understanding the process of traditional palace architecture in Korea.

본 논문에서는 컴퓨터 그래픽스 관련 교과목에 대한 자기주도형 동료 튜터링 방안을 제안하였다. 컴퓨터 그래픽 교과목은 실습 중심의 과목으로서 학생들의 학업능력과 그래픽 관련 학습수준 및 적성 등에 따라 학생들의 학습 효과에 많은 차이를 나타낸다. 학생들이 학업 능력을 신장 시키고 교과목에 대한 흥미를 높이기 위해 방학기간을 포함한 6개월간의 동료 튜터링 활동을 통해 본 교과수업과 병행하여 진행하였다. 본 논문에서는 튜터링 활동내용을 분석하였고 튜티들로 참여한 학생들에게 설문조사를 실시하였다. 분석 결과로는 튜터링 활동 전보다 수업에 대한 만족도가 증가하였고 수업에 대한 흥미가 높아졌음을 알 수 있었다.

In this study, new self-initiated peer tutoring is suggested to computer graphic's subject. Subject of computer graphics is practice based subject, therefore learning efficiency and learning level of students is different from each other. To improve the learning efficiency and enhance the interest of related subject, new peer tutoring activities was performed with main class in 6 months (including vacation). We analyzed the results of tutoring activities and conducted survey tutees. Results of the analysis and the survey were shown that students (tutees) are satisfied with and interested in the class of computer graphics.

기존 연구는 대부분 사진측량(Photogrammetry)기술을 이용해 물체의 투박한 3D메시와 컬러 맵을 획득하였을 뿐, 실제로 사용 가능한 사실적인 3D 에셋을 제작하는 방법은 제시하지 못했다. 본 연구의 목적은 새로운 방법을 제시하여 가시화 애플리케이션 분야에 사용 가능한 사실적인 3D 에셋(Asset)을 구축 가능하게 하는 데 있다. 여기에서 언급한 새로운 방법이란 사진 측량과 컴퓨터 그래픽(Computer Graphics)의 모델링 과정을 결합하는 것이다. 현실 세계의 세 물체 '탄알상자', '총', '금속 음료수병'을 가상 세계에서 사실적인 3D에셋으로 제작하는 과정을 통해 오브젝트 촬영, 화이트 밸런스, 재건, 정리 재건, 리토폴로지, UV 언래핑, 프로젝션 및 텍스처 베이킹, 디라이팅, 재질 맵 제작 등 절차의 정의, 역할, 조작방법과 사용된 소프트웨어 패키지(Software Package)를 상세히 소개하였다. 제작 방법의 유연성을 높이기 위해 각 단계별로 소개된 소프트웨어 패키지외의 대안도 제시하였다. 본 연구는 형태와 색상이 정확하고, 텍스처가 동적광원(Dynamic Lighting)과 물리적 인터랙션이 가능하며, 렌더링이 용이한 3D 에셋을 획득함으로써 새로운 방법을 통해 더 빠른 속도로 더 실감나는 시각효과를 실현할 수 있다는 것을 보여주고 있다. 대규모 팀, 값비싼 설비와 소프트웨어 패키지가 필요 없기 때문에 소형스튜디오에서 독립적 아티스트의 창작과 교육으로 구성된 수업에 적용하기 적합하다.

Through photogrammetry techniques, what current researches can achieve at present is rough 3D mesh and color map of objects, rather than usable photo-realistic 3D assets. This research aims to propose a new method to create photo-realistic 3D assets that can be used in the field of visualization applications. The new method combines photogrammetry with computer graphics modeling. Through the description of the production process of three objects in the real world - "Bullet Box", "Gun" and "Metal Beverage Bottle," it introduces in details the concept, functions, operating skills and software packages used in the steps including the photograph object, white balance, reconstruction, cleanup reconstruction, retopology, UV unwrapping, projection, texture baking, De-Lighting and Create Material Maps. In order to increase the flexibility of the method, alternatives to the software packages are also recommended for each step. In this research, 3D assets are produced that are accurate in shape, correct in color, easy to render and can be physically interacted with dynamic lighting in texture. The new method can obtain more realistic visual effects at a faster speed. It does not require large-scale teams, expensive equipment and software packages, therefore it is suitable for small studios and independent artists and educational institutions.

현대 일러스트레이션에서 가장 커다란 변화는 컴퓨터의 발전과 보급을 들수 있다. 과학기술과 통신기술로 인하여 컴퓨터와 더불어 인간의 상상을 뛰어넘는 환경으로 발전하고 새로운 개념의 표현수단이 아닌 일반인에게도 시각표현으로 널리 보급되고 있다. 컴퓨터 소프트웨어의 활성화 전문화 등으로 인하여 다양한 혜택을 누리고 있다. 컴퓨터 그래픽스는 사용되는 프로그램에 따라 다양한 시도를 할 수도 있다.컴퓨터 그래픽은 인간이 표현하기 어려운 표현요소들 까지도 가능하게 하며 좋은 아이디어에 맞게 시각전달 도구로 컴퓨터는 좋은 장점이 있다.일러스트레이터는 어디에 어떻게 사용되어지는 일러스트레이션인지에 따라 매체의 종류와 기법도 다르게 표현하며 그런 요구에 가장 적절하게 쓰여지는 매체중의 하나가 바로 컴퓨터이다. 컴퓨터 프로그램은 수백년간 개발해 온 화구들의 표현기법을 갖고 있다. 이런 특성들이 마우스의 클릭한번에 아무나 멋진 표현을 할 수 있도록 도와준다. 본 연구는 일러스트레이션의 표현 제작도구로서 컴퓨터그래픽의 활용 및 특성을 알고 일러스트레이션을 제작하는데 있어서 다양한 매체활용에 대한 연구와 컴퓨터 그래픽스의 이론적 배경을 바탕으로 컴퓨터를 활용한 컴퓨터 그래픽 일러스트레이션의 다양한 표현 방법을 알아본다. 『디지털 사회로 대변화를 통해 현대사회에서 컴퓨터에 의해 형성되는 디지털 이미지는 현세대의 익숙한 소재와 주제가 되어 출판, 편집이나 애니메이션과 영화제작뿐만 아니라 건축설계와 예술에 이르기까지 새로운 가능성을 열어주고 있다.』 컴퓨터의 효과적인 활용과 컴퓨터 그래픽이 생성하는 디지털 이미지의 다양성과 독특함을 발견하고 일러스트레이션에 있어 컴퓨터그래픽 활용 가능성을 제시하고자 한다.

The development and the diffusion of computers have brought significant changes in the modern illustration field. With the help of the technology of science and communication, the field of computers and computer graphics has developed unimaginably and they are now widespread among the general public as a visual presentation. The field is not a new conception anymore. Thanks to activation and specializations of computer software, people have been receiving many benefits. Computer graphics can be applied variously according to the use of programs. They have succeeded in expressing the elements that guman beings have failed to and the computer has the merit of a visual delivery tool using proper ideas.

1920년대를 다룬 피츠제럴드의 소설 『위대한 개츠비』를 루어먼은 2013년 영화로 재현하고 있다. 소설에서는 독자가 플롯을 통해 자신의 상상력으로 이야기의 흐름을 파악해야 하지만, 영화 <The Great Gatsby＞는 소설의 요 소에 시청각적인 효과를 융합시키고 있다. 데이지는 패션의 아이콘으로 그녀가 입고 있는 프라다, 샤넬, 그리고 티파 니 같은 보석은 재즈 시대의 의상을 현대적인 감각으로 재현하여 관객들에게 볼거리를 제공하면서, 내용을 더욱 잘 이해할 수 있도록 도와주고 있다. 또한 영화에서 시사하고 있는 “재의 계곡”, “초록 불빛”, “이스트 에그”, “웨스트 에그”와 같은 그 지역이 주는 상징들은 좀 더 직접적이다. 컴퓨터 그래픽으로 만들어진 개츠비 대저택에서 주말마다 열리는 광란의 파티는 정신적인 혼란과 물질적인 풍요라는 시대적인 분위기를 잘 반영해 주고 있다. 여기에 배우들 의 명연기가 소설의 주제를 잘 부각시켜줌으로서 영화로의 융합은 소설을 좀 더 대중적인 예술로 승화시키고 있다. 이러한 것들을 인터넷 자료를 통해 좀 더 체계적으로 살펴본다.

In 2013, Baz Luhrmann's movie re-made Fitzgerald's novel, 『The Great Gatsby』. In Novel, readers keep trace of the plot with their imagination, but in Movie <The Great Gatsby＞, movie director comes together to create visual and auditory elements of it. Daisy Buchanan is a fashion icon, wearing Prada, Chanel, and Tiffany's jewelry, which reproduce the costume of Jazz Age, and make viewers well understand that of Jazz Age. Symbols like "Ash Valley", "Green light", "East Egg", "West Egg" are presented more directly in movie. Roaring parties held in Gatsby's great mansion was made by computer graphic, and its enormous scale also reflects the mental chaos and the material affluence in those age. Additionally, actors excellent show highlights the theme of the novel. With the adaptation of novel, the film finally achieves more appealing art in front of the public. This thesis investigates these more logistically with the materials of internet.

코이카(KOICA)에서는 2017년에 혁신적 개발협력 프로그램으로 포용적 비즈니스 프로그램(IBS)사업을 실시하 였다. 네팔에서는 ‘컴퓨터 그래픽 전문가 양성을 통한 일자리 창출 사업’을 2019년 1월부터 2023년 12월까지 5년간 약 25억 원이 투입된다. 하지만 사업성과를 평가할 지표가 없어 현장에 방문하여 검토한 결과 사업의 타 당성 부분은 ‘경제협력개발기구(OECD)의 개발위원회(DAC) 평가기준’을 적용(김연홍, 이성순, 2021)하였고 교육훈련 사업성과 평가 연구로 Kirkpatrick 모형(반응-학습-행동-결과)을 적용하여 사업을 평가하였다. 분석 자료는 교육생 대상 전수조사를 하였고 목적에 따라 요인･신뢰도, 상관관계, 회귀분석을 활용하였다. 분석결과 는 첫째, 교육생들의 정보통신기술 환경은 열악하다. 둘째, 교육생의 종합만족도는 4.37점(5점 likert척도)으로 높다. 셋째, 교육생의 반응평가는 4.40점, 학습평가는 4.86, 행동평가는 4.04점, 결과평가는 3.78점이다. 넷 째, 행동평가가 높을수록 삶에 미치는 영향이 정(+)의 방향으로 유의미 결과(R2=6.5%)로 나타났다(β=.254, p<.10). 또한 정보화역량이 높을수록 삶에 미치는 영향이 유의미한 결과(R2=23.9%)로 나타났다(β=.489, p<.05). 제안사항은 첫째, 교육훈련 평가의 틀이 필요하다. 둘째, 개발도상국의 경제, 사회, 환경적 발전에 기여 하기 위하여 정보통신기술 환경을 개선하도록 지원하여야 한다. 셋째, 교육의 성과평가를 통하여 IBS사업을 지 속적으로 개선하여야 한다.

KOICA launched a IBS(Inclusive Business Solution) business in February 2017 as an innovative development cooperation program with the establishment of an innovative business office. In Nepal, about 2.5 billion won will be invested over January 2019 to December 2023 for the “job creation project by fostering computer graphics experts.” However the results of visiting the site and reviewing project performance, show that there are no indicators for evaluation. The feasibility part of the project was to apply OECD’s DAC Evaluation Standards (Kim Yeon-hong, Lee Sung-soon, 2021), and evaluate the project by applying Kirkpatrick’s model (Response- Learning-Behavior-Result). The data was collected from trainees on site, and factors, reliability, correlation, and regression analysis were utilized according to the purpose. First, the IT environment for trainees is poor. Second, the student’s overall satisfaction level is 4.37(5 likert scale). Third, the student’s response assessment was 4.40, learning assessment was 4.86, behavioral assessment was 4.04, and result evaluation was 3.78. Fourth, the higher the behavioral evaluation(R2=6.5%, β=.254, p<.10) and informatization capacity(R2=23.9%, β=.489, p<.05), the more significant the positive(+) impact on quality of life. The proposals are as follows. First they require framework for education and training assessment. Second, in order to contribute to the economic, social, and environmental development of countries, the information and communication technology environment shall be supported. Third, IBS projects shall be continuously improved through the performance evaluation of education.

The point is a vanishing point and the lines which meet at the point are vanishing lines. Depth-map can be generated to restore a 3D space structure from the 2D images using the vanishing point. The research described in this paper compensates for the disadvantages of depth-map generation techniques that need to restore a 3D spatial structure from a 2D image. In addition, a 3D panorama system is proposed. The 3D panorama system using depth-map generation techniques creates a 3D effect in which users feel that they are standing at the shooting location and looking around. The 3D panorama system provides a free time for nearby objects and distant background in a wide area, and it creates realistic 3D images such as constant high-quality pictures. The 3D panorama system will offer the sense for the real and the immersion as it gets over the limit of 2D panorama technology and supports users with a natural navigation. The 3D panorama image using depth-map is worth noticing since it shows the possibility to use the construction of image based virtual system.

Computational eciency is an important theme in uid simulation since its heavy com- putational load is burden to designers. Our objective is to proposed a grid based method satisfying divergence free property without the projection method. The paper transforms the momentum conservation part of the Navier-Stokes equations to vector potential based equations. Our method do not need any global operations for mass conservation. The trans- formed equation is solved numerically in similar manner to fractional step method.

Over the fifty-year history of computer graphics, there have been continuous changes and advances that have significantly affected our daily lives and education. The field of art and design education has been especially influenced by computer technologies, long considered one of the most powerful resources for teaching and learning in visual arts. However, many art educators and administrators in higher education are struggling with how to incorporate new computer graphics programs into art and design education, and how to develop an interdisciplinary curriculum associated with computer graphics in order to teach students effectively. Therefore, this article first examines the history of computer technologies and secondly discusses the five important characteristics of computer graphics to help us understand how these interdisciplinary teaching programs originated and why computer graphics is regarded an art medium comparable to other traditional media. Finally, this article explores two separate interdisciplinary curricula to give an idea how we incorporate computer graphics coursework into art and design programs in higher education.

Computer graphics has been applied for generating digital contents in many fields such as virtual/augmented reality, as well as traditional applications such as visual effects. However, serious mathematical background obstructs people from learning computer graphics. The proposed paper focuses on computer graphics for generating an effective e-learning platform. We utilized a block-based system, which is implemented by WebGL and delivers educational interests and enhanced accessibility. Also, users could practice the theory of graphics using processing language and check their programming result directly.

Firstly, through the analysis of traditional processing mode of jewelry industry, the reason that influences or restricts the production and development of enterprises is obtained. Combined with the practical experience in scientific research, a production model taking computer technology as the core is proposed, and then the proposed model is compared with the traditional model on the advantages and tested in practical production, and achieved certain results. This study combines the computer aided design and rapid prototyping technology in the fields of computer technology with actual production requirement, and realizes the "concurrent engineering" from the "product development" to "product promotion", further to "product production" in jewelry industry chain, improving the production efficiency and achieving diversity development of business.

At present, the 3D object model technique is being applied in the simulation, virtual reality, 3D film industry and culture protection, and many other fields which can be widely applied. However, the existing 3D reconstruction technology is based on the complex and often expensive sensors. Therefore, we conduct research on computer graphics theory and mathematical modelling based 3D reconstruction methodology with Kinect. We firstly introduce the basic concepts and application of Kinect system which serves as the preliminary of our research. Then, we conduct mathematical modelling for our proposed system with theoretical analysis. Later, experiment and numerical simulation is conducted for verifying the robustness and effectiveness of our proposed approach. The visualized and numerical simulation result indicates that our method outperforms and holds better accuracy compared with other popular adopted algorithms. In the future, we plan to combine more optimization techniques to polish and modify our approach.

컴퓨터 그래픽스가 개인용 컴퓨터에서 널리 사용된 지 오래되었으면서도 그 활용도가 높지 않다. 그 문제 점은 컴퓨터 그래픽스 자체의 문제와 교육의 문제 두 가지로 요약할 수가 있다. 그리고 이 문제는 컴퓨터 그래픽스의 활용도를 일상적 경험 위주의 직관으로 평가한데서 그 이유를 찾을 수 있다. 본 연구의 목적 은 직관의 고찰을 통해서 컴퓨터 그래픽스 활용성 저하의 문제에 관한 시사점을 찾고자하는데 있다. 직관 에 관한 연구는 과학, 수학 등의 관념적인 대상을 다루면서도 엄격한 논리를 지닌 분야에서 활발히 진행 되었다. 따라서 이 분야들의 직관에 관한 연구와 직관교육법에 대하여 고찰함으로서 문제에 대한 해결점 에 접근하고자 한다. 이에 따르면 비-물질적인 컴퓨터 그래픽스는 관념적인 대상이며, 따라서 이들 분야의 교육방법을 도입함으로써 컴퓨터 그래픽스의 이해도 증가와 함께 활용도 향상을 기대해 볼 수가 있다.

Even though computer graphics has been used in personal computer, it’s utilization is not high. The problem can be summarized to computer graphics itself and education. And we can find the reason why is the people evaluate utilization of computer graphics with intuition from daily life. The purpose of this study is to find the thought-provoking matter about lowering frequency of computer graphic utilization from considering intuition. The studies about intuition have been done lively in Math and Science that deal with ideal subject but have strict logic. So researcher wants to get closer to solution of problem from studies of these fields about intuition and intuitive pedagogy. From that studies, computer graphics is ideal subject that is non-material. So we can expect higher understanding and higher frequency of use with introduction of their education methods.