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VTK.js는 의료영상 데이터를 웹 기반으로 가시화하는 라이브러리로 널리 사용된다. 그러나 그 기능이 기존 VTK에 비해 제한적이기 때문에 다양한 기능의 추가 구현을 필요로 한다. 본 논문은 Web Assembly를 활용하여 VTK.js의 기능을 확장하려 한다. 그 예로서 VTK.js에서 지원하지 않는 기법인 환경광 폐색 기법을 Web Assembly로 구현하여 기능을 확장 하였다.

본 연구에서는 기존 전통적인 방식의 블록 프로그래밍 환경이 갖는 한계점인 기초 로직 중심의 교육, 블록 코딩과 텍스트 코딩의 동시 학습성 한계, 데이터 사이언스 및 인공지능 개발 어려움 등의 한계점을 보완하기 위한 새로운 형태의 파이썬 WASM 기반 블 록 코딩 교육 플랫폼 설계를 제안한다. 제안하는 플랫폼은 웹 기반으로서 학습자가 개발환경을 구축할 필요가 없으며, 작성하는 블 록 로직을 실시간 파이썬 텍스트 코딩으로 변환할 수 있다. 또한, WASM을 활용하여 학습자는 블록 로직을 통해 기초부터 심화, 데 이터 사이언스 및 인공지능 개발까지 다양한 파이썬 로직을 개발할 수 있다. 최종적으로는 제안하는 플랫폼의 구현 결과와 이를 바 탕으로 한 다양한 기능들을 확인한다. 또한, 제안하는 플랫폼을 활용하여 파이썬 기초 로직부터 데이터 시각화, 이미지 처리, 머신 러닝 등의 로직을 블록 코딩으로 구현한다. 이로써 제안하는 플랫폼이 교육적인 목적을 넘어 온전한 파이썬 비쥬얼 블록 코딩 플랫 폼으로서 사용되기에 적합한 구조를 지니고 있는지 검증한다. 본 연구를 통해 학습자는 실제 파이썬과 동일한 환경에서 블록 코딩 과 텍스트 코딩으로 프로그래밍을 학습하며 컴퓨팅적 사고 증진과 실제 파이썬에 대한 이해도를 높일 수 있을 것으로 기대된다. 마 지막으로, 블록 및 텍스트 코딩의 동시 학습을 통하여 추후 학습자의 파이썬 텍스트 환경에 대한 진입 장벽을 낮출 수 있을 것으로 기대된다.

In this research, we propose an architecture of new-type block coding educational platform based on python WASM to redeem the traditional block programming environment's limitation, which are basic logic-centered education, the limitation of simultaneous learning between block coding and text based coding, and difficulty for developing a data science and an artificial intelligence. Learners don't need to set up an development environment as proposed platform is web-based, and this platform can convert block logic written by a learner into python text logic in real time. Futhermore, a learner can develop various python logic from basic to advanced logic, data science and artificial intelligence using block logic operated in WASM. In the last section, we verify the implemented proposed platform and its various functions. In addition, we implement logics such as python basic logic, data visualization, image processing and machine learning using block coding to verify the proposed platform's structure to be used not only as an educational platform but also as a python visual block coding platform. This study is expected to let a learner's computational thinking improve and the understanding of python language both by learning through block and text coding of which in the same environment as real python. Finally, we expect that it can reduce the entry barrier of python text coding environment for a learner by using simultaneous learning between block and text coding.

VTK.js는 의료영상 데이터를 웹 기반으로 가시화하는 라이브러리로 널리 사용된다. 그러나 그 기능이 기존 C언어 기반의 VTK에 비해 제한적이며, 영상 처리 기능은 CPU를 사용하는 자바스크립트로 작성되었기 때문에 수행 성능 이 느리다는 한계가 있다. 따라서 사용자는 다양한 기능의 추가 구현에 어려움을 느낀다. 본 논문은 웹 어셈블리 (Web Assembly)를 활용하여 VTK.js의 기능을 확장하며, 네이티브 언어 수준의 속도로 CPU 연산을 수행할 수 있 음을 보인다. 그 사례로서 고품질의 음영을 생성하는 볼륨 가시화 기법인 환경광 폐색을 증분 알고리즘과 Web Assembly를 이용하여 구현하였다. 전처리로 생성되는 환경광 분석은 웹 어셈블리를 이용한 CPU에서 수행되며, 그 결과를 이용한 가시화는 GPU에서 수행된다. 본 연구는 해당 기법을 VTK.js에서 제공하는 기능인 셰이더 프로그램 에 통합하므로 환경광 폐색의 고속 사전 계산과 실시간 가시화가 가능하다. 본 연구를 통해 VTK.js 기반의 응용 프 로그램에서 새로운 영상 기능을 웹 어셈블리를 이용하여 빠른 속도로 확장하고 가시화할 수 있는 가능성을 보인다.

VTK.js is widely used as a web-based visualization library for medical image data. However, its functions are limited compared to the existing C-based VTK. Moreover, the image processing function using the CPU is written in JavaScript, so the performance is low. Therefore, users find it difficult to additionally implement various functions. This paper shows that CPU operation can be performed at native speed by extending the function of VTK.js using Web Assembly. As an example, the ambient occlusion, a volume visualization technique that creates high-quality shading effect, was implemented using an incremental algorithm and Web Assembly. Ambient light analysis generated by preprocessing is performed on the CPU using Web Assembly, and visualization using the result is performed on the GPU. This study integrates the technique into a shader program, a function provided by VTK.js, enabling high-speed pre-calculation and visualization of ambient occlusion. This study shows the possibility of expanding new imaging functions using Web Assembly and visualizing them with VTK.js.

웹 기술의 발전으로 다양한 시스템 환경에서의 기술적 융합을 웹 인터페이스를 통해 수행이 가능해졌다. 웹은 그 역할에 따라 웹 1.0시대부터 4.0시대로 분류할 수 있으며, 정보의 연결 (connects information), 사람의 연결(connects people), 지식의 연결(connects knowledge), 지능의 연결(connects intelligence)의 특성을 갖는다. 또한, 4차 산업혁명을 거치면서 모바일 앱을 통한 다양한 기술적 needs가 발생하였고, 단순한 정보의 제공 수단이던 웹에서, 3D, 가상/증강, 비디오/오디오 프로세싱 등의 기능 수행이 가능해졌다. 이러한 시대적 needs를 뒷받침하기 위한 기술 표준이 연구되었다. 본 논문에서는 그중 하나인 웹 어셈블리에 대해 분석하였다. 웹 어셈블리를 기존의 웹 시스템(혹은 플랫폼)과 연계, 융합하여 활용하는 방안에 대해 살펴보고, 다양한 사례를 통해 기술적 의미를 분석 한다. 또한, 기존의 자바스크립트와 웹 어셈블리를 융합할 수 있는 아키텍트에 대한 연구를 진행하고, 추후 연구방향에 대해 논하고자 한다.

Advances in web technology have enabled technical convergence in various system environments to be carried out through the web interface. The Web can be categorized from the Web 1.0 to the 4.0, depending on its role, it has the characteristics of connects information, connects people, connects knowledge, and connects intelligence. In addition, various technological needs occurred through the mobile app during the 4th Industrial Revolution, and functions such as 3D, virtual reality, augmented reality, video/audio processing were enabled on the web, which was a simple means of providing information. Technical standards have been studied to support these period needs. In this paper, I would like to mention one of the Web assembly. We will explore ways to link and fuse Web assembly with existing web systems (or platforms) and analyze their technical implications through a variety of examples. In addition, we will conduct a study on the architecture that can fuse the existing javascript with the web assembly, and discuss the future direction of the study.

Web Services for CAD (WSC) aims at interoperation with CAD systems based on Web Services. This paper introduces one part of WSC which enables remote users to retrieve assembly model data using Web Services. However, retrieving assembly model data takes long time. To resolve this problem, this paper proposes using parallel Web Services. As assembly models comprise a set of part models, it is easy to separate the problem domain into smaller problems. In addition, Web Services inherently supports distributed computing. This characteristic makes the parallel processing of Web Services easy. Firstly, the implementation of WSC which retrieves assembly model data based parallel Web Services is shown. And then, for the comparison, the experiments on the retrieval of assembly model data based on single Web Services and parallel Web Services are shown.

본 연구의 목적은 여러 국가의 정치 시스템 및 선거 과정에 있어 인터넷의 이용, 역할, 영향 등을 살펴봄으로써 사이버 공간에서 전개되는 정치 활동의 온라인 구조를 분석하는 것이다. 본 논문은 국제 비교 연구의 한국 부분을 정리한 것으로서, 지난 2004년 4월 국회의원 선거 캠페인에서 인터넷이 이용되는 다양한 방식을 한국의 정치 문화와 연관하여 탐구하고 있다. 먼저, 지난 선거의 웹 공간을 형성하는 959개의 웹사이트들 가운데 90개가 표집되었다. 표본들을 대상으로 정보성 및 참여유도성 피쳐들을 운영자의 유형에 따라 조사하였다. 연구 결과에 따르면, 정당들의 웹 선거 캠페인은 다른 유형의 사이트들보다 훨씬 두드러졌으며 대중적이었으며, 일부 정당들은 오직 선거 정보를 전달하기 위한 웹사이트를 운영하기도 하였다. 그 다음으로, 후보자들이 그들의 웹사이트에서 선거와 관련된 광범위한 정보를 제공하였다. 정당과 후보자 웹사이트들에서 제공된 피쳐들의 유형은 문서 컨텐츠, 사진, 이미지, 멀티미디어 파일 등 다양한 것으로 나타났다. 이러한 결과는 한국의 인터넷 정치 문화에 영향을 미친 정치 및 사회적 상황과 결부되어 논의되었다.