KR102143155B1

KR102143155B1 - 광선 그룹화를 이용한 고주파 산란 해석 방법 및 장치

Info

Publication number: KR102143155B1
Application number: KR1020180095170A
Authority: KR
Inventors: 이재인; 윤달재; 양성준; 양우용; 명로훈
Original assignee: 국방과학연구소
Priority date: 2018-08-14
Filing date: 2018-08-14
Publication date: 2020-08-10
Also published as: KR20200019536A

Abstract

고주파 산란 해석 방법에서, 캐드(CAD, Computer Aided Design) 이미지를 향해 사출되는 복수의 광선들을 복수개의 그룹들로 그룹화하고, 복수개의 그룹들 중 소정의 그룹 내 포함된 중심 광선에 대하여 캐드를 구성하는 복수의 패치들과의 교차 시험을 수행하고, 교차 시험을 수행한 결과를 이용하여, 소정의 그룹 내 중심 광선과 근접한 주변 광선들에 대한 교차 시험을 수행하는 방식을 결정한다.

Description

광선 그룹화를 이용한 고주파 산란 해석 방법 및 장치{Asymptotic high frequency method and device using Grouping of Rays}

본 개시는 광선 그룹화를 이용한 고주파 산란 해석 방법 및 장치에 관한다.

RCS(Radar Cross Section)은 표적의 전자기적 산란 특성을 나타내는 중요한 레이더 특성 중 하나이다. 실제 환경에서 표적에 대한 RCS를 측정하는 것은 많은 비용과 시간이 요구되기 때문에, 캐드(CAD, Computer Aided Design)에 대한 시뮬레이션을 통해 RCS 해석에 소요되는 비용과 시간을 절감할 수 있다.

고주파 산란 해석 방법인 SBR(Shooting and Bouncing Ray) 방법은 광선 추적 방법에 산란파 해석을 더한 방법이다. SBR 방법은 높은 주파수에서 다중 반사에 대한 산란 해석을 고속으로 수행할 수 있다.

SBR 방법의 계산 시간은 대부분 광선 추적 수행에 사용되며, 광선 추적은 광선과 패치가 교차하는지를 판별하는 광선-패치 교차시험을 기초로 하여 수행된다.

광선-패치 교차시험의 횟수를 줄여 광선 추적 수행을 가속화하기 위해 복셀(Voxel)의 개념을 적용한 기법이 제안되었다. 하지만 복셀을 이용하더라도, 큰 표적에 대해 높은 주파수에서 SBR 방법을 수행할 경우, 많은 광선-패치 교차 시험으로 인해 광선 추적에 상당한 시간이 소요된다.

광선 그룹화를 이용한 고주파 산란 해석 방법 및 장치를 제공하는데 있다.

본 실시예가 이루고자 하는 기술적 과제는 상기된 바와 같은 기술적 과제들로 한정되지 않으며, 이하의 실시예들로부터 또 다른 기술적 과제들이 유추될 수 있다.

상술한 기술적 과제를 해결하기 위한 수단으로서, 일 측면에 따르면, 고주파 산란 해석 방법은, 캐드(CAD, Computer Aided Design) 이미지를 향해 사출되는 복수의 광선들을 복수개의 그룹들로 그룹화하는 단계; 상기 복수개의 그룹들 중 소정의 그룹 내 포함된 중심 광선에 대하여 상기 캐드 이미지를 구성하는 복수의 패치들과의 교차 시험을 수행하는 단계; 및 상기 교차 시험을 수행한 결과를 이용하여, 상기 소정의 그룹 내 상기 중심 광선과 근접한 주변 광선들에 대한 교차 시험을 수행하는 방식을 결정하는 단계를 포함한다.

다른 측면에 따르면, 고주파 산란 해석 장치는, 하나 이상의 명령어(instruction)를 저장하는 메모리; 및 상기 하나 이상의 명령어를 실행함으로써, 캐드(CAD, Computer Aided Design) 이미지를 향해 사출되는 복수의 광선들을 복수개의 그룹들로 그룹화하고, 상기 복수개의 그룹들 중 소정의 그룹 내 포함된 중심 광선에 대하여 상기 캐드 이미지를 구성하는 복수의 패치들과의 교차 시험을 수행하고, 상기 교차 시험을 수행한 결과를 이용하여, 상기 소정의 그룹 내 상기 중심 광선과 근접한 주변 광선들에 대한 교차 시험을 수행하는 방식을 결정하는 프로세서를 포함한다.

도 1은 고주파 산란 해석 장치의 하드웨어 구성의 일 예를 도시한 블록도이다.
도 2는 SBR(Shooting and Bouncing Ray) 방법의 일 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 3(a)는 복셀(Voxel)을 적용하지 않은 경우 SBR(Shooting and Bouncing Ray) 방법의 일 예를 설명하기 위한 도면이고, 도 3(b)는 복셀(Voxel)을 적용한 SBR(Shooting and Bouncing Ray) 방법의 일 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 4(a)는 광선 그룹화를 적용하지 않은 SBR(Shooting and Bouncing Ray) 방법의 일 예를 설명하기 위한 도면이고, 도 4(b)는 광선 그룹화를 적용한 SBR(Shooting and Bouncing Ray) 방법의 일 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 광선 그룹화를 이용한 SBR(Shooting and Bouncing Ray) 방법의 알고리즘의 일 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 광선 그룹화를 이용한 SBR(Shooting and Bouncing Ray) 방법의 알고리즘의 일 예를 설명하기 위한 흐름도이다.

본 실시예들에서 사용되는 용어는 본 실시예들에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나, 이는 당 기술분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 판례, 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 특정한 경우는 임의로 선정된 용어도 있으며, 이 경우 해당 실시예의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재할 것이다. 따라서, 본 실시예들에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 실시예들의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 한다.

실시예들에 대한 설명들에서, 어떤 부분이 다른 부분과 연결되어 있다고 할 때, 이는 직접적으로 연결되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 구성요소를 사이에 두고 전기적으로 연결되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 포함한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

본 실시예들에서 사용되는 "구성된다" 또는 "포함한다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 여러 구성 요소들, 도는 여러 단계들을 반드시 모두 포함하는 것으로 해석되지 않아야 하며, 그 중 일부 구성 요소들 또는 일부 단계들은 포함되지 않을 수도 있고, 또는 추가적인 구성 요소 또는 단계들을 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다.

하기 실시예들에 대한 설명은 권리범위를 제한하는 것으로 해석되지 말아야 하며, 해당 기술분야의 당업자가 용이하게 유추할 수 있는 것은 실시예들의 권리범위에 속하는 것으로 해석되어야 할 것이다. 이하 첨부된 도면들을 참조하면서 오로지 예시를 위한 실시예들을 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 고주파 산란 해석 장치의 하드웨어 구성의 일 예를 도시한 블록도이다.

고주파 산란 해석 장치(100)는 PC(personal computer), 서버 디바이스, 모바일 디바이스, 임베디드 디바이스 등의 다양한 종류의 디바이스들로 구현될 수 있다.

도 1을 참고하면, 고주파 산란 해석 장치(100)는 프로세서(110) 및 메모리(120)를 포함한다. 도 1에 도시된 고주파 산란 해석 장치(100)에는 본 실시예들과 관련된 구성요소들만이 도시되어 있다. 따라서, 고주파 산란 해석 장치(100)에는 도 1에 도시된 구성요소들 외에 다른 범용적인 구성요소들이 더 포함될 수 있음은 당해 기술분야의 통상의 기술자에게 자명하다.

프로세서(110)는 고주파 산란 해석 장치(100)를 실행하기 위한 전반적인 기능들을 제어하는 역할을 한다. 예를 들어, 프로세서(110)는 고주파 산란 해석 장치(100)내의 메모리(120)에 저장된 하나 이상의 명령어 또는 프로그램들을 실행함으로써, 고주파 산란 해석 장치(100)를 전반적으로 제어한다. 프로세서(110)는 고주파 산란 해석 장치(100) 내에 구비된 CPU(central processing unit), GPU(graphics processing unit), AP(application processor) 등으로 구현될 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.

메모리(120)는 고주파 산란 해석 장치(100)내에서 처리되는 각종 데이터들을 저장하는 하드웨어로서, 예를 들어, 메모리(120)는 고주파 산란 해석 장치 (100)에서 처리된 데이터들 및 처리될 데이터들을 저장할 수 있다. 또한, 메모리(120)는 고주파 산란 해석 장치(100)에 의해 구동될 애플리케이션들, 드라이버들 등을 저장할 수 있다.

메모리(120)는 DRAM(dynamic random access memory), SRAM(static random access memory) 등과 같은 RAM(random access memory), ROM(read-only memory), EEPROM(electrically erasable programmable read-only memory), CD-ROM, 블루레이 또는 다른 광학 디스크 스토리지, HDD(hard disk drive), SSD(solid state drive), 또는 플래시 메모리(120)를 포함할 수 있다.

본 명세서에서 기술되는 “캐드 이미지”는 “캐드 프로그램을 통해 모델링된 이미지”를 의미할 수 있다.
프로세서(110)는, 캐드 이미지를 향해 사출된 광선들 각각에 대하여 광선 추적을 하는 경우, 광선과 캐드 이미지를 구성하는 패치가 만나는지 여부를 판단하는 광선-패치 교차 시험을 수행할 수 있다.

프로세서(110)는, 광선-패치 교차 시험의 횟수를 줄여 효율적으로 고주파 산란 해석을 할 수 있도록, 삼각형 모양의 패치들로 모델링된 캐드 이미지를 향해 사출되는 복수의 광선들을 복수개의 그룹들로 그룹화할 수 있다.

구체적으로, 프로세서(110)는 먼저 복수개의 그룹들 중 소정의 그룹 내 포함된 중심 광선에 대하여 캐드 이미지를 구성하는 복수의 패치들과의 교차 시험을 수행할 수 있다. 다음으로 프로세서(110)는 소정 그룹 내 포함된 중심 광선에 대해 교차 시험을 수행한 결과를 이용하여, 소정 그룹의 주변 광선들에 대한 교차 시험을 수행하는 방식을 결정할 수 있다.

프로세서(110)는 중심 광선이 복수의 패치들 중 어느 하나의 패치와 교차하는 경우, 중심 광선이 포함된 소정 그룹의 주변 광선들 각각에 대해 교차시험을 수행할 때 중심 광선과 교차한 패치와 교차 시험을 우선적으로 수행할 수 있다.

또한, 프로세서(110)는 중심 광선 및 중심 광선이 포함된 소정 그룹의 각각 상, 하, 좌 및 우에 위치한 그룹들에 포함된 중심 광선들 또한 복수의 패치들 중 어느 하나의 패치와도 교차하지 않는 경우, 중심 광선이 포함된 소정 그룹의 주변 광선들에 대한 교차 시험을 생략할 수 있다.

상기와 같은 방식으로 프로세서(110)는 광선-패치 교차 시험의 횟수를 줄여 캐드 이미지를 향해 사출되는 광선들에 대한 광선 추적을 고속으로 수행할 수 있다.

프로세서(110)는 광선의 그룹화를 통하여 고주파 산란 해석 방법 중 하나로써 SBR(Shooting and Bouncing Ray) 방법을 가속화할 수 있으며, 이하 도 2를 참조하여 SBR 방법의 일 예를 설명한다.

도 2는 SBR(Shooting and Bouncing Ray) 방법의 일 예를 설명하기 위한 도면이다.

SBR(Shooting and Bouncing Ray) 방법은 고주파 산란 해석 방법 중 하나이며, 광선 추적 방법에 산란파 해석을 더한 방법이다. SBR 방법은 높은 주파수에서 다중 반사에 대한 산란 해석을 고속으로 수행할 수 있다.

도 2를 참고하면, 특정 각도에서의 산란파 해석을 위해 복수의 패치(210)들로 모델링된 캐드(CAD, Computer Aided Design) 이미지(200)를 향해 광선(220)들이 사출되고 있다. 광선(220)들은 예를 들어　0.1파장 간격으로 사출될 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다.

SBR 방법을 통해 캐드 이미지(200)를 향해 사출된 광선(220)들 각각에 대하여 GO(Geometrical Optics) 법칙에 따라 광선(220) 추적을 함으로써, 각 광선(220)들이 마지막에 반사되는 점, 반사되는 방향, 반사될 때의 전기장의 세기 값 및 각 광선(220)이 이동한 거리를 구할 수 있다. 그리고, 각 광선(220)의 마지막에 반사되는 점에서 PO(Physical Optics) 법칙을 적용하여, 각각의 광선(220)에 대한 RCS 값을 계산할 수 있다.

캐드 이미지(200)를 향해 사출된 광선(220)들 각각에 대하여 광선(220) 추적을 하는 경우, 광선(220) 추적은 광선(220)과 캐드 이미지(200)를 구성하는 패치(210)가 만나는지 여부를 판단하는 광선(220)-패치(210) 교차 시험을 기반으로 수행될 수 있다.

광선(220)-패치(210) 교차 시험에서, 사출되는 광선(220)을 축으로 하여 패치(210)를 구성하는 각 모서리들의 벡터들이 한 방향으로 회전하는 경우, 광선(220)과 패치(210)가 교차한다고 판단할 수 있다.

SBR 방법은 패치(210)를 구성하는 모서리들의 크기 중 적어도 하나가 광선(220) 사출 간격보다 큰 패치(210)들을 포함하는 캐드 이미지(200)에 대해 산란 해석을 수행할 수 있다. 따라서, 하나의 중심 광선 및 중심 광선과 근접하는 주변 광선들은 같은 패치(210)에 교차할 가능성이 존재한다.

이러한 경우, 같은 패치(210)에 교차하는 복수의 광선(220)들 중 하나의 광선(220)에 대한 광선(220)-패치(210) 교차 시험의 결과를 이용하여, 나머지 광선(220)들에 대한 교차 시험의 횟수를 감소시킬 수 있다.

본 발명의 일 실시예는 하나의 중심 광선 및 중심 광선과 근접하는 주변의 광선들을 그룹화하는 광선 그룹화를 통해 교차 시험의 횟수를 감소시킬 수 있으며, 광선 그룹화와 관련하여 도 4(b) 및 도 5에서 상세하게 후술하도록 한다.

한편, 본 발명의 일 실시예에서 제안하는 광선 그룹화를 이용한 SBR 방법은 복셀(Voxel)을 적용한 SBR 방법에도 적용될 수 있다. 이하, 도 3을 참조하여 복셀을 적용한 SBR 방법의 일 예를 설명한다.

도 3(a)는 복셀(Voxel)을 적용하지 않은 경우 SBR(Shooting and Bouncing Ray) 방법의 일 예를 설명하기 위한 도면이고, 도 3(b)는 복셀(Voxel)을 적용한 SBR(Shooting and Bouncing Ray) 방법의 일 예를 설명하기 위한 도면이다.

도 3(a)를 참고하면, 캐드 이미지(200)를 향해 사출된 광선(220)들 각각에 대하여 광선(220) 추적을 하는 경우, 하나의 광선(220)에 대한 광선(220) 추적은 캐드 이미지(200)를 구성하는 모든 패치(210)들과의 교차 시험을 통해 수행되어야 한다.

캐드 이미지(200)의 크기와 해석 주파수에 따라 캐드 이미지(200)를 향해 사출되는 광선(220)의 수 및 캐드 이미지(200)를 구성하는 패치(210)의 수는 달라질 수 있다. 따라서, 캐드 이미지(200)의 크기가 커지고 해석 주파수가 높아짐에 따라, 복수의 광선(220)들 각각에 대하여 캐드 이미지(200)를 구성하는 모든 패치(210)들과의 교차 시험을 수행하는 경우 교차 시험의 횟수가 매우 많아지게 될 수 있다. 이에 따라, 계산량이 급격하게 증가하여 많은 시간이 광선 추적 수행에 소요되게 된다.

도 3(b)를 참고하면, 캐드 이미지(200)를 향해 사출되는 광선(220)들이 지나는 공간을 일관된 모양의 직육면체인 복셀(230)(Voxel)들로 분할하였다. 복셀(230)을 적용하는 경우 캐드 이미지(200)를 향해 사출된 광선(220)들 각각에 대하여 광선(220) 추적을 할 때, 하나의 광선(220)에 대한 광선(220) 추적은 광선(220)이 지나는 복셀(230)에 포함된 패치(210)들과의 교차 시험을 통해 수행될 수 있다.

예를 들어, 도 3(b)에서 광선(220)은 사출되는 광선(220)들이 지나는 공간을 분할하는 모든 복셀(230)들이 아닌, 빗금으로 표시된 복셀(230)들만을 지나게 된다. 한편, 공간을 분할하는 모든 복셀(230)들 각각에 대해서는 각 복셀(230)을 지나는 패치(210)들이 미리 리스트화될 수 있다. 따라서, 도 3(b)에서 광선(220)에 대한 광선 추적 시에는, 빗금으로 표시된 복셀(230)들 각각에 대해, 미리 리스트화된 패치(210)들과의 교차 시험만을 수행하면 광선 추적이 완료될 수 있다.

따라서 도 3(a)에 비하여, 하나의 광선(220)에 대하여 교차 시험을 수행해야 하는 패치(210)들의 수가 현저히 감소하게 되므로 SBR 방법의 수행 시간을 효과적으로 감소시킬 수 있다.

도 4(a)는 광선 그룹화를 적용하지 않은 SBR(Shooting and Bouncing Ray) 방법의 일 예를 설명하기 위한 도면이고, 도 4(b)는 광선 그룹화를 적용한 SBR(Shooting and Bouncing Ray) 방법의 일 예를 설명하기 위한 도면이다.

도 4(a)를 참고하면, 하나의 복셀(230) 안에 4개의 삼각형 모양의 패치(210)들로 이루어진 캐드 이미지가 존재하고, 캐드 이미지의 정면을 향해 복수의 광선들이 사출될 수 있다. 복셀(230)에 표시된 사각형(410)들은 각각 0.1파장 간격을 의미하며, 각 사각형(410)의 중심은 광선이 사출되는 위치일 수 있다.

도 4(a)의 복셀(230)로 사출되는 광선들 각각에 대한 광선 추적을 하기 위해서는, 각각의 광선은 4개의 패치(210)들과 교차 시험이 수행되어야 한다.

한편, 도 4(b)를 참고하면 마찬가지로 하나의 복셀(230) 안에 4개의 삼각형 모양의 패치(210)들로 이루어진 캐드 이미지가 존재하고, 캐드 이미지의 정면을 향해 복수의 광선들이 사출된다. 이 때, 사출되는 광선들을 하나의 그룹(420)이 9개의 광선들을 포함하도록 하여 복수의 그룹(420)들로 그룹화할 수 있다. 굵은 선의 사각형이 각각의 그룹(420)을 나타낼 수 있다. 각각의 그룹(420)은 중심 광선 및 중심 광선과 근접한 주변 광선들을 포함할 수 있다. 하나의 그룹(420)이 포함하는 광선들의 개수, 복셀(230) 안에 포함된 패치(210)의 수 및 패치(210)의 모양은 상술한 바로 한정되는 것은 아니다.

중심 광선은 소정의 그룹 내에 가장 중앙 위치로 사출된 광선이고, 주변 광선들은 소정의 그룹에 포함된 광선들 중 중심 광선을 제외한 광선들이다. 예를 들어, 도 4(b)에서 굵은 선의 사각형으로 표시된 그룹(420)들 각각에서 가운데에 위치한 사각형(410)의 중심이 중심 광선이 사출되는 위치가 될 수 있다. 또한, 각각의 그룹(420)에서 가운데에 위치한 사각형(410)을 둘러싸는 사각형(410)들의 중심은 주변 광선들이 사출되는 위치가 될 수 있다.

각각의 그룹에 대하여, 중심 광선에 대한 광선 추적 정보를 이용하여 주변 광선들에 대한 광선 추적을 수행할 수 있다. 구체적으로, 중심 광선에 대한 광선-패치(210) 교차 시험을 수행한 결과를 이용하여 주변 광선들에 대한 광선-패치(210) 교차 시험의 횟수를 줄일 수 있으며 이하 도 5를 참조하여 설명하기로 한다.

도 5는 광선 그룹화를 이용한 SBR(Shooting and Bouncing Ray) 방법의 수행 과정을 설명하기 위한 도면이다.

도 5의 (a), (b), (c) 및 (d)는 광선 그룹화를 이용한 SBR 방법을 수행하는 과정을 순차적으로 나타낸 것일 수 있다.

광선 그룹화를 이용한 SBR 방법은 중심 광선이 패치(210)와 교차하는 경우와 교차하지 않는 경우로 나누어 수행될 수 있다.

도 5의 (a)를 참고하면, 먼저 복셀(230)로 사출되는 광선들을 하나의 그룹(420)이 9개의 광선들을 포함하도록 하여 복수의 그룹(420)들로 그룹(420)화하고, 각 그룹(420)의 중심 광선에 대하여 복셀(230) 안의 패치(210)들과 교차하는지 여부를 판단할 수 있다.

X 표시는 사출된 중심 광선을 의미할 수 있다. 실선의 X 표시는 사출된 중심 광선이 복수의 패치(210)들 중 어느 하나의 패치(210)와 교차했음을 나타낼 수 있고, 점선의 X 표시은 사출된 중심 광선이 복수의 패치(210)들과 교차하지 않음을 나타낼 수 있다.

도 5의 (b)를 참고하면, 중심 광선이 복수의 패치(210)들 중 어느 하나의 패치(210)와 교차하는 경우, 중심 광선이 포함된 그룹(420) 내 주변 광선들 각각에 대해 교차시험을 수행할 때 중심 광선과 교차한 패치(210)와 교차 시험을 우선적으로 수행할 수 있다.

중심 광선이 포함된 그룹(420) 내 주변 광선이 중심 광선과 교차한 패치(210)와 교차하는 경우, 단 한 번의 교차 시험만으로 광선 추적을 수행할 수 있다. 그러나, 중심 광선이 포함된 그룹(420) 내 주변 광선이 중심 광선과 교차한 패치(210)와 교차하지 않는 경우에는, 광선 그룹화를 이용하지 않는 SBR 방법과 마찬가지로 중심 광선과 교차한 패치(210)를 제외한 복셀(230) 내 복수의 패치(210)들과의 교차 시험을 수행해야 한다. 도 5의 (b)의 과정은 마찬가지로 다중 반사가 일어나는 경우에도 적용될 수 있다. 그룹(420) 내 중심 광선이 다중 반사를 일으키는 경우, 다중 반사의 광선 추적 정보를 이용하여 중심 광선이 포함된 그룹(420) 내 주변 광선들의 다중 반사 광선 추적을 고속으로 수행할 수 있다.

중심 광선이 복수의 패치(210)들 중 어느 하나의 패치(210)와도 교차하지 않는 경우, 중심 광선이 포함된 그룹(420)의 각각 상, 하, 좌 및 우에 위치한 주변 그룹(420)들에 포함된 중심 광선들이 복수의 패치(210)들과 교차하는지 여부를 판단할 수 있다.

도 5의 (c)를 참고하면, 중심 광선이 포함된 그룹(420)의 각각 상, 하, 좌 및 우 그룹(420)들에 포함된 중심 광선들 중 적어도 하나가 복수의 패치(210)들 중 어느 하나와 교차하는 경우에는, 중심 광선이 포함된 그룹(420)의 주변 광선들에 대하여 교차 시험을 수행할 수 있다. 중심 광선이 포함된 그룹(420)의 각각 상, 하, 좌 및 우 그룹(420)들에 포함된 중심 광선들 중 적어도 하나라도 패치(210)와 교차한다면, 중심 광선이 포함된 그룹(420)의 주변 광선들은 복수의 패치(210)들 중 적어도 하나와 교차할 가능성이 존재하기 때문이다. 따라서, 중심 광선이 포함된 그룹(420)의 주변 광선들에 대하여 광선 그룹화를 이용하지 않는 SBR 방법과 마찬가지로 복셀(230) 내 복수의 패치(210)들과의 교차 시험을 수행해야 한다.

도 5의 (d)를 참고하면, 중심 광선이 포함된 그룹(420)의 각각 상, 하, 좌 및 우 그룹(420)들에 포함된 중심 광선들이 복수의 패치(210)들과 교차하지 않는 경우에는, 중심 광선이 포함된 그룹(420)의 주변 광선들에 대한 교차 시험을 생략할 수 있다. 중심 광선 및 중심 광선이 포함된 그룹(420)의 각각 상, 하, 좌 및 우 그룹(420)들에 포함된 중심 광선들 또한 복수의 패치(210)들 중 어느 하나의 패치(210)와도 교차하지 않는 경우, 중심 광선이 포함된 그룹(420)의 주변 광선들은 복수의 패치(210)들과 교차할 가능성이 없기 때문이다. 빗금으로 표시된 부분은 교차시험이 생략된 주변 광선들을 표시한 것이다. 따라서, 중심 광선이 포함된 그룹(420)의 주변 4개 그룹(420)의 중심 광선들에 대한 교차 여부를 확인하는 것으로, 8개의 주변 광선들에 대한 교차 시험을 생략할 수 있다.

한편, 도 5의 (a) 내지 (d)에서 일 그룹에 포함되는 광선들의 수, 복셀(230) 내의 복수의 패치(210)들의 수 및 패치(210)의 모양은 상술한 바로 제한되는 것이 아니다.

도 6은 광선 그룹화를 이용한 SBR(Shooting and Bouncing Ray) 방법의 알고리즘의 일 예를 설명하기 위한 흐름도이다.

610 단계에서, 프로세서(110)는 소정 그룹의 중심 광선에 대하여 캐드 이미지를 구성하는 복수의 패치들과의 교차 시험을 수행할 수 있다. 소정 그룹은 복수개의 광선들을 그룹화하는 복수의 그룹들 중 임의의 그룹이 될 수 있다.

620 단계에서, 프로세서(110)는 소정 그룹의 중심 광선이 복수의 패치들 중 일 패치와 교차하는지 여부를 판단할 수 있다. 판단한 결과 소정 그룹의 중심 광선이 복수의 패치들 중 일 패치와 교차하는 경우, 630단계로 진행된다. 판단한 결과 소정 그룹의 중심 광선이 복수의 패치들 중 일 패치와 교차하지 않는 경우, 640단계로 진행된다.

630 단계에서, 프로세서(110)는 소정 그룹의 주변 광선들 각각에 대해 중심 광선과 교차한 일 패치와 교차 시험을 우선으로 수행할 수 있다.

650 단계에서, 프로세서(110)는 소정 그룹의 주변 광선들 중 일 주변 광선이 중심 광선과 교차한 일 패치와 교차하는지 여부를 판단할 수 있다. 판단한 결과, 일 주변 광선이 중심 광선과 교차한 일 패치와 교차하는 경우 교차 시험을 종료한다. 판단한 결과, 일 주변 광선이 중심 광선과 교차한 일 패치와 교차하지 않는 경우 660단계로 진행된다.

660 단계에서, 프로세서(110)는 일 주변 광선에 대해 중심 광선과 교차한 패치를 제외한 나머지 복수의 패치들과 교차 시험을 수행할 수 있다. 중심 광선과 교차한 패치를 제외한 나머지 복수의 패치들과의 교차 여부를 확인하면 교차 시험을 종료한다.

640 단계에서, 프로세서(110)는 소정 그룹의 상, 하, 좌 및 우에 위치한 주변 그룹들 각각의 중심 광선들 중 적어도 하나가 복수의 패치들과 교차하는지 여부를 판단할 수 있다. 판단한 결과 주변 그룹들의 중심 광선들 중 적어도 하나가 복수의 패치들과 교차하는 경우, 670 단계로 진행된다. 판단한 결과 주변 그룹들의 중심 광선들 중 적어도 하나도 복수의 패치들과 교차하지 않는 경우, 680 단계로 진행된다.

670 단계에서, 프로세서(110)는 소정 그룹의 주변 광선들 각각에 대해 복수의 패치들과 교차 시험을 수행할 수 있다. 복수의 패치들과의 교차 여부를 확인하면 교차 시험을 종료한다.

680 단계에서, 프로세서(110)는 소정 그룹의 주변 광선들에 대한 교차 시험 생략할 수 있고, 교차 시험을 종료한다.

한편, 상술한 본 발명의 실시예들은 컴퓨터에서 실행될 수 있는 프로그램으로 작성 가능하고, 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 이용하여 상기 프로그램을 동작시키는 범용 디지털 컴퓨터에서 구현될 수 있다. 또한, 상술한 본 발명의 실시예에서 사용된 데이터의 구조는 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 여러 수단을 통하여 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체는 마그네틱 저장매체(예를 들면, 롬, 플로피 디스크, 하드 디스크 등), 광학적 판독 매체(예를 들면, 시디롬, 디브이디 등)와 같은 저장매체를 포함한다.

이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims

고주파 산란 해석 방법에 있어서,
캐드(CAD, Computer Aided Design) 프로그램을 통해 모델링된 이미지를 향해 사출되는 복수의 광선들을 복수개의 그룹들로 그룹화하는 단계;
상기 복수개의 그룹들 중 소정의 그룹 내 포함된 중심 광선에 대하여 상기 이미지를 구성하는 복수의 삼각형 모양의 패치들과의 교차 시험을 수행하는 단계; 및
상기 교차 시험을 수행한 결과를 이용하여, 상기 소정의 그룹 내 상기 중심 광선과 근접한 주변 광선들에 대한 교차 시험을 수행하는 방식을 결정하는 단계를 포함하고,
상기 중심 광선은 상기 소정의 그룹 내의 가장 중앙 위치로 사출된 광선이고,
상기 주변 광선들은 상기 소정의 그룹에 포함된 광선들 중 상기 중심 광선을 제외한 광선들인,고주파 산란 해석 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 결정하는 단계는
상기 중심 광선이 상기 복수의 패치들 중 일 패치와 교차하는 경우, 상기 주변 광선들 각각에 대해 상기 일 패치와의 교차 시험을 우선으로 수행하는 단계를 포함하는 고주파 산란 해석 방법.
제 2 항에 있어서,
상기 우선으로 수행하는 단계는,
상기 주변 광선들 중 일 주변 광선이 상기 일 패치와 교차하지 않는 경우, 상기 일 주변 광선에 대해 상기 일 패치를 제외한 상기 복수의 패치들 각각과 교차 시험을 수행하는 단계를 포함하는 고주파 산란 해석 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 결정하는 단계는
상기 중심 광선이 상기 복수의 패치들과 교차하지 않는 경우,
상기 소정의 그룹의 상, 하, 좌 및 우에 위치한 주변 그룹들 각각에 포함된 중심 광선들이 상기 복수의 패치들과 교차하는지 여부를 판단하는 단계를 포함하는 고주파 산란 해석 방법.
제 4 항에 있어서, 상기 복수의 패치들과 교차하는지 여부를 판단하는 단계는,
상기 주변 그룹들 각각에 포함된 중심 광선들이 상기 복수의 패치들과 교차하지 않는 경우, 상기 주변 광선들에 대한 교차 시험을 생략하는 단계를 포함하는 고주파 산란 해석 방법.
제 4 항에 있어서, 복수의 패치들과 교차하는지 여부를 판단하는 단계는,
상기 주변 그룹들 각각에 포함된 중심 광선들 중 적어도 하나가 상기 복수의 패치들 중 적어도 하나와 교차하는 경우, 상기 주변 광선들 각각에 대하여 상기 복수의 패치들과 교차 시험을 수행하는 단계를 포함하는 고주파 산란 해석 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 복수의 패치들 각각은 패치를 구성하는 모서리들의 크기 중 적어도 하나가 상기 복수의 광선들 간의 사출 간격보다 큰 것을 특징으로 하는 고주파 산란 해석 방법.
고주파 산란 해석 방법을 구현하기 위한 프로그램이 기록된, 컴퓨터로 판독 가능한 기록 매체에 있어서,
상기 방법은,
캐드(CAD, Computer Aided Design) 프로그램을 통해 모델링된 이미지를 향해 사출되는 복수의 광선들을 복수개의 그룹들로 그룹화하는 단계;
상기 복수개의 그룹들 중 소정의 그룹 내 포함된 중심 광선에 대하여 상기 이미지를 구성하는 복수의 삼각형 모양의 패치들과의 교차 시험을 수행하는 단계; 및
상기 교차 시험을 수행한 결과를 이용하여, 상기 소정의 그룹 내 상기 중심 광선과 근접한 주변 광선들에 대한 교차 시험을 수행하는 방식을 결정하는 단계를 포함하고,
상기 중심 광선은 상기 소정의 그룹 내의 가장 중앙 위치로 사출된 광선이고,
상기 주변 광선들은 상기 소정의 그룹에 포함된 광선들 중 상기 중심 광선을 제외한 광선들인, 기록 매체.
하드웨어와 결합되어, 고주파 산란 해석 방법을 실행시키기 위하여 매체에 저장된 컴퓨터 프로그램에 있어서,
상기 방법은,
캐드(CAD, Computer Aided Design) 프로그램을 통해 모델링된 이미지를 향해 사출되는 복수의 광선들을 복수개의 그룹들로 그룹화하는 단계;
상기 복수개의 그룹들 중 소정의 그룹 내 포함된 중심 광선에 대하여 상기 이미지를 구성하는 복수의 삼각형 모양의 패치들과의 교차 시험을 수행하는 단계; 및
상기 교차 시험을 수행한 결과를 이용하여, 상기 소정의 그룹 내 상기 중심 광선과 근접한 주변 광선들에 대한 교차 시험을 수행하는 방식을 결정하는 단계를 포함하고,
상기 중심 광선은 상기 소정의 그룹 내의 가장 중앙 위치로 사출된 광선이고,
상기 주변 광선들은 상기 소정의 그룹에 포함된 광선들 중 상기 중심 광선을 제외한 광선들인, 컴퓨터 프로그램.
하나 이상의 명령어(instruction)를 저장하는 메모리; 및
상기 하나 이상의 명령어를 실행함으로써, 캐드(CAD, Computer Aided Design) 프로그램을 통해 모델링된 이미지를 향해 사출되는 복수의 광선들을 복수개의 그룹들로 그룹화하고, 상기 복수개의 그룹들 중 소정의 그룹 내 포함된 중심 광선에 대하여 상기 이미지를 구성하는 복수의 삼각형 모양의 패치들과의 교차 시험을 수행하고, 상기 교차 시험을 수행한 결과를 이용하여, 상기 소정의 그룹 내 상기 중심 광선과 근접한 주변 광선들에 대한 교차 시험을 수행하는 방식을 결정하는 프로세서를 포함하고,
상기 중심 광선은 상기 소정의 그룹 내의 가장 중앙 위치로 사출된 광선이고,
상기 주변 광선들은 상기 소정의 그룹에 포함된 광선들 중 상기 중심 광선을 제외한 광선들인, 고주파 산란 해석 장치.