홍규연 연구실
컴퓨터학부
홍규연
홍규연 연구실은 컴퓨터 그래픽스 모델링 및 3차원 데이터 처리 분야에서 선도적인 연구를 수행하고 있습니다. 본 연구실은 수학적 모델링, 기하학적 알고리즘, 그리고 첨단 소프트웨어 기술을 융합하여 복잡한 3D 객체와 장면을 효율적으로 생성하고, 이들의 구조적 특성을 정밀하게 제어하는 방법을 개발하고 있습니다.
특히, 자유곡면 및 곡선의 정밀 근사, 오프셋 및 트리밍 기법, 커널 기반의 기하학적 연산자 개발 등 기초 연구와 더불어, 암시적 표현을 활용한 미세구조 생성, 다중 해상도 격자 구조 설계, 그리고 이질적 구조의 연속성 및 물성 제어에 관한 응용 연구도 활발히 진행되고 있습니다. 이러한 연구는 3D 프린팅 및 적층 제조와 같은 실질적 응용 분야에서 큰 역할을 하며, 복잡한 구조의 모델을 효율적으로 제작하고 분석할 수 있는 기반을 제공합니다.
또한, 본 연구실은 현실과 가상현실 모두를 위한 3차원 볼륨 데이터 처리 및 출력 시스템 개발 프로젝트를 수행하고 있습니다. 이를 통해 가상현실(VR), 증강현실(AR), 디지털 트윈 등 차세대 디지털 콘텐츠 제작에도 직접적으로 기여하고 있습니다. 다양한 해석 및 최적화 기법을 접목하여 모델의 물리적, 기하학적 특성을 정밀하게 조정할 수 있도록 지원하며, 미래 산업의 핵심 인프라를 구축하는 데 앞장서고 있습니다.
연구실의 최근 논문들은 다중 해상도 격자 기반의 지지 구조 생성, 암시적 곡면을 활용한 미세구조의 적응적 합성 및 해석, 그리고 커널 기반의 기하학적 연산자 개발 등 첨단 연구 성과를 보여주고 있습니다. 이러한 연구는 맞춤형 의료기기, 경량 구조물, 복합 소재 부품 등 다양한 산업 분야에 적용될 수 있으며, 첨단 제조 기술의 혁신을 이끌고 있습니다.
홍규연 연구실은 앞으로도 컴퓨터 그래픽스와 3차원 데이터 처리 분야에서 창의적이고 혁신적인 연구를 지속적으로 수행할 예정입니다. 이를 통해 학문적 발전뿐만 아니라 산업 현장에서의 실질적 응용과 사회적 기여를 동시에 실현하고자 합니다.
컴퓨터 그래픽스 모델링
컴퓨터 그래픽스 모델링은 디지털 환경에서 3차원 객체와 장면을 생성하고 조작하는 핵심 기술입니다. 본 연구실은 다양한 수학적 모델과 알고리즘을 활용하여 복잡한 형태의 3D 모델을 효율적으로 생성하고, 이들의 기하학적 특성을 정밀하게 제어하는 방법을 연구합니다. 특히, 자유곡면과 곡선의 정밀 근사, 오프셋 및 트리밍 기법, 그리고 다양한 형태의 커널 기반 연산자 개발에 중점을 두고 있습니다.
최근에는 암시적(implicit) 표현을 활용한 미세구조(microstructure) 생성, 볼륨 데이터 처리, 그리고 다양한 형태의 격자(lattice) 구조 설계에 관한 연구가 활발히 진행되고 있습니다. 이러한 연구는 3D 프린팅 및 적층 제조(additive manufacturing)와 같은 실질적 응용 분야에서 큰 역할을 하며, 복잡한 구조의 모델을 효율적으로 제작하고 분석할 수 있는 기반을 제공합니다. 또한, 다양한 해석 및 최적화 기법을 접목하여 모델의 물리적, 기하학적 특성을 정밀하게 조정할 수 있도록 지원합니다.
이러한 연구 성과는 가상현실(VR), 증강현실(AR), 디지털 트윈 등 차세대 디지털 콘텐츠 제작에도 직접적으로 활용될 수 있습니다. 더불어, 현실과 가상 공간을 연결하는 3차원 데이터의 생성, 변환, 출력 기술 개발을 통해 미래 산업의 핵심 인프라를 구축하는 데 기여하고 있습니다.
적층 제조 및 3D 프린팅을 위한 구조 생성 및 최적화
적층 제조와 3D 프린팅 기술은 최근 제조업과 디자인 분야에서 혁신적인 변화를 이끌고 있습니다. 본 연구실은 3D 프린팅을 위한 지지 구조(support structure) 생성, 미세구조 설계, 그리고 다양한 형태의 격자 구조 최적화에 관한 연구를 수행하고 있습니다. 특히, 다중 해상도 격자 기반의 지지 구조 생성, 암시적 곡면을 활용한 미세구조의 적응적 합성 및 해석, 그리고 이질적(heterogeneous) 구조의 연속성과 물성 제어에 중점을 두고 있습니다.
이러한 연구는 3D 프린팅 과정에서 발생할 수 있는 구조적 문제를 해결하고, 출력 품질을 극대화하는 데 중요한 역할을 합니다. 예를 들어, 모델의 각도, 접촉 위치, 격자 타일의 크기 및 형태를 사용자가 직접 제어할 수 있도록 하며, 자동화된 최적화 기법을 통해 효율적이고 안정적인 구조를 설계할 수 있도록 지원합니다. 또한, 다양한 3D 모델에 대한 실험을 통해 제안된 방법의 실효성을 검증하고 있습니다.
이 연구는 향후 맞춤형 의료기기, 경량 구조물, 복합 소재 부품 등 다양한 산업 분야에 적용될 수 있으며, 현실과 가상현실 모두에서 활용 가능한 3차원 볼륨 데이터 처리 및 출력 시스템 개발로 확장되고 있습니다. 이를 통해 미래 제조 기술의 혁신과 디지털 트윈, 스마트 팩토리 등 첨단 산업의 발전에 기여하고 있습니다.
1
Multiresolution lattice-based support generation for additive manufacturing
홍규연
COMPUTER-AIDED DESIGN, 2024
2
Variable offsets and processing of implicit forms toward the adaptive synthesis and analysis of heterogeneous conforming microstructure
홍규연
Pacific Conference on Computer Graphics and Applications, 2024
3
Implicit Functionally Graded Conforming Microstructures
홍규연
COMPUTER-AIDED DESIGN, 2023
1
현실과 가상현실 모두를 위한 3차원 볼륨 데이터 처리 및 출력 시스템 개발
