Бидний тухай
Багш ажилтан
Амьдрал дээр байгаа үйлдвэрлэлийн болон үйлдвэрлэлийн бус ихэнх процессууд олон хүчин зүйлээс хамаарсан байдаг. Үүнийг цогц процесс гэж нэрлэх бөгөөд тухайн процессыг компьютер орчинд загварчлах, симуляци хийх, симуляцаа ашиглан математикийн өндөр түвшний тооцооллын үндсэн дээр оновчлолыг хийх нь нийгэм, эдийн засгийн өндөр ач холбогдолтой юм. Тухайлбал, аливаа компани өөрийн үйлдвэрлэлийн процессоо зөв загварчилж, симуляци хийсний үндсэн дээр өөрийнхөө ашиг орлогыг нэмэгдүүлж, зардлаа бууруулах боломж бүрдэнэ. Түүнчлэн байгаль, хүрээлэн буй орчны үзэгдлийг компьютер симуляцийн тусламжтайгаар тухайн процессыг нарийвчлан ойлгох, тухайн процессыг задлан шинжлэх, гарч болзошгүй эрсдэлийг тооцоолж, түүнийг бууруулах, түүнээс зайлсхийх зэрэг ач холбогдолтой. Эдгээр асуудлуудыг шийдэхийн тулд тооцон бодох математик, дүрс боловсруулалт, компьютер график, оновчлол гэх мэт судалгааны олон салбар, чиглэлийг хамрах шаардлагатай болдог. Эдгээр салбар бүрт өндөр түвшинд судалгаа хийж буй судлаачид олон байгаа боловч цогц асуудлыг хамтдаа олон талаас нь судлан шийдвэрлэж буй практик ховор байна. Тиймээс аливаа цогц процессыг шийдвэрлэхдээ олон салбарын судлаачдыг хамруулан асуудлыг цогцоор нь шийдэх шаардлагатай байна.
Most of the industrial and non-industrial processes in practice depend on multiple factors. They are called complex processes, and modeling or simulating a certain process in a computer environment, using the simulation results based on the advanced mathematical computation for optimizing the process have a great deal of social and economical importance. In particular, it would be possible for a company to increase profit and reduce the operational cost by properly modeling and simulating its operational processes. Moreover, with the support of computer simulation, we can better understand natural and environmental events, analyze those processes, calculate possible risks to reduce and avoid them. Solving all those problems needs collaboration from many different research areas such as numerical mathematics, image processing, computer graphics, and optimization. Although there are many individuals doing advanced research in these fields, there are not many practices for solving collaboratively problems in complex processes. So it has become very important for researchers in many different fields to join together to solve completely any complex process.
Түлхүүр үгс:Виртуаль реалити (VR) гэдгийг бодит орчноос хүн өөрийнхөө мэдрэхүйн тусламжтай мэдээлэл хүлээн авах орчныг тусгай програм хангамж ашиглан хиймлээр бий болгох компьютерийн технологи гэж ойлгож болно. Үүсгэсэн энэхүү хиймэл орчинтойгоо хэрэглэгч өөрийнхөө үйл хөдлөлийн оролцоотойгоор харилцан үйлчлэлцэх боломжтойгоороо онцлог юм. Энэхүү технологи нь боловсрол, сургалт, судалгаа шинжилгээ, урлаг, инженерчлэл, архитектур зэрэг олон чиглэлд ашиглагддаг. Манай судалгааны гол зорилго нь хүнд тоног төхөөрөмжийн сургалт, дадлагад зориулсан виртуаль системийг хөгжүүлж, харгалзах симуляторыг байгуулах явдал юм. Энэхүү системийг байгуулснаар хүнд тоног төхөөрөмжийн сургалт болон дадлагын өртөг зардлыг бууруулах, оюулгүй ажиллагааг хангах боломжийг бүрдүүлж өгдөг. Улмаар энэхүү симулятор нь хүнд тоног төхөөрөмж хэрэглэдэг барилга, уул уурхайн компаниудад ихээхэн эрэлттэй байх болно. Дэлхийн олон орны их дээд сургууль болон хувийн хэвшлийн компаниуд энэ чиглэлийн судалгааг өргөн хийж өөрсдийн технологийг боловсруулж, эцсийн бүтээгдэхүүнээ зах зээлд гаргаж байна. Манай улсын хувьд энэ төрлийн бүтээгдэхүүний шаардлага хэрэгцээ өндөр байдаг боловч судалгаа нь харьцангуй бага хийгдсэн байдаг нь VR системийг байгуулах зардал өндөр байдагтай холбоотой. Харин энэ оны хавар Facebook-ийн салбар компани Oculus болон АНУ-ын HTC компаниуд VR төхөөрөмжийг бүтээж зах зээлд нийтийн хэрэгцээнд гаргаснаар хямд өртгөөр өөрийн хүссэн VR системийг хөгжүүлэх боломжийг бүрдүүлж байна. Жишээлбэл, Турк Улсын SanLab компани VR Oculus төхөөрөмж ашиглан хүнд тоног төхөөрөмжийн VR симуляторыг боловсруулаад байна. Бидний хийхээр төлөвлөж байгаа энэхүү VR симуляцийн системд гурван хэмжээст загварчлал, компьютер анимейшн, дүрс боловсруулалт, математик тооцоолол, физик, механикын тооцоолол зэрэг олон чиглэлийн судалгаа шаардагдах бөгөөд эдгээрийг оновчтой хослуулан ашигласнаар илүү бодитой симуляцийн орчин бүрдүүлэх боломжийг олгож байна. МУИС-ийн харъяа Компьютер график, мультимедиа судалгааны нээлттэй лабораторийн багш, оюутнууд хамтран VR системийг байгуулах шаардлагатай судалгааг хийж улмаар өөрсдийн оновчтой технологийг боловсруулж дэлхийн түвшинд өрсөлдөхүйц хүнд машин механизмын VR симуляторыг бүтээх зорилготой байна. Энэхүү бүтээгдэхүүн нь уул уурхайн олборлолт, барилга байгууламжийн үйлчилгээ эрхэлдэг компаниудад эрэлт хэрэгцээтэй бүтээгдэхүүн байх болно. Уг төслийн ажлыг хэрэгжүүлснээр зах зээлд эрэлттэй дэвшилтэт технологи боловсруулахаас гадна МУИС-ийн залуу судлаач оюутнуудын компьютер график, дүрс боловсруулалт, гурван хэмжээст загварчлал, электроник, автоматжуулалт зэрэг олон чиглэлийн судалгааг эрчимжүүлж илүү өндөр түвшинд хүргэх боломжийг нээж өгнө.
VR is a computer technology that uses software-generated realistic images, sounds and other sensations to replicate a real environment. With this environment user can interact by his/her physical presence. This technology can be used in many fields such as education, training, research, art, engineering and architecture. Main goal of our project is to develop virtual system of heavy machinery and to construct its simulator for training purpose. By developing this system, training costs of heavy machinery will be decreased as well as safety issues of the training will be increased. Therefore, this simulator can be widely used in mining and construction companies which use heavy machineries. In our country, this kind of simulators are highly demanded, however, research on this field is not done well because developing cost of the VR system was expensive. This year VR head set has been developed commercially by the company Oculus which is subsidiary company of Facebook INC and the company HTC. This kind of products gives opportunity to develop low-cost VR systems and simulators. For example, Turkish company SanLab developed VR simulator for heavy machinery by using this VR head set. Our developing VR system will involve many research fields such as 3D modeling, computer animation, image processing, mathematical computation, physics and mechanical computation and requires optimal combination of these fields to construct more realistic simulator. Professors and students of Computer graphics and multimedia open research laboratory of NUM are planning to conduct research and to develop a new technology to construct VR system. Based on this system, we will construct heavy machinery simulator able to compete in the international market. This kind of products can be widely used in mining and construction companies. By implementing this project besides developing a new technology on VR, young researcher will be prepared in the fields of computer graphics, image processing, 3D modeling, electronics and automation in Mongolia.
Түлхүүр үгс:Компьютер графикийн шинжлэх ухаан нь сүүлийн жилүүдэд эрчимтэй хөгжиж байгаа салбар бөгөөд анагаах ухаан, урлаг, аж үйлдвэр, археологи зэрэг бүхий л салбарт нэвтэрч, тэдгээрийн салшгүй нэг хэсэг болоод байна. Компьютер график нь математик, физик инженерийн ухаан зэрэг олон салбарын огтлолцол дээр байдаг судалгааны томоохон салбар юм. Сүүлийн жилүүдэд энэ салбарт 3 хэмжээст тоон сканнерын дэвшилтэт технологийг ашиглан биетийн 3 хэмжээст тоон загварыг өндөр нарийвчлалтай байгуулах боломжтой болсон. Энэ технологийн гол үндэс нь 3 хэмжээст лазерь сканнераар бүртгэж авсан биетийн гадаргуун цэгэн өгөгдлийг боловсруулж 3 хэмжээст модель байгуулах явдал юм. Хэрэглээнээс үүдсэн шаардлагын дагуу 3 хэмжээст цэгэн өгөгдөлд математик боловсруулалт хийх олон төрлийн судалгааны ажлуудыг дэлхийн олон орны эрдэмтэд хийсээр байна. Эдгээр судалгааны үр дүнгүүд нь амьдрал ахуйд нэвтэрснээр эдийн засгийн өндөр үр өгөөжийг авчирдаг. Тухайлбал, энэ технологийг урвуу инженерчлэл (reverse engineering), уул уурхай, хөдөө аж ахуй, анагаах ухаан, барилга, хот байгуулалт, хот төлөвлөлт, археологи зэрэг олон салбарт нэвтрүүлэн ашиглаж байна. Жишээлбэл, энэхүү технологи нь сүүлийн үед өндөр хурдацтай хөгжиж байгаа 3 хэмжээст хэвлэх технологийн нэг гол үндэс болж өгдөг. Мөн түүнчлэн энэхүү технологийн тусламжтайгаар уул уурхайн компаниуд зардал багатай, нарийвчлал өндөртэй уурхайн 3 хэмжээст загварыг байгуулснаар олборлолт, төлөвлөлтийн үр ашгийг дээшлүүлдэг. Улмаар зам барилга, хот байгуулалтанд энэхүү технологи нь өргөн хэрэглэгдэж эдийн засгийн өндөр өгөөжөө өгсөөр байна. Түүнчлэн 3 хэмжээст дижитал технологийг ашиглаж археологийн ховор дурсгалуудыг өндөр нарийчлалтай дижитал хэлбэрт оруулж, соёлын өвийг хойч үедээ үлдээх боломж олгож байна. Дэлхийн өндөр хөгжилтэй олон оронд өөрсдийн соёлын үнэт өв, дурсгалыг өндөр нарийвчлалтай 3 хэмжээст дижитал хэлбэрээр хадгалах төслүүд хэрэгжиж байна. Жишээлбэл, Станфордын Их Сургуулийн “Michelangelo төсөл”, Токиогийн Их Сургуулийн “Их будда” зэрэг олон төслийг нэрлэж болно. 3 хэмжээст сканнераар бүртгэж авсан цэгэн өгөгдлийг боловсруулах, цэгэн өгөгдлөөс математик арга ашиглан биетийн загвар байгуулах шинэ арга технологи боловсруулах чиглэлээр дэлхийн олон орны судлаачид эрчимтэй ажиллаж байна. Судалгааны үр дүн нь уул уурхай, анагаах ухаан, археологи зэрэг олон салбарт ашиглагдаж байна. Судалгааны энэхүү чиглэлийг өөрийн оронд хөгжүүлэх өндөр түвшний мэргэжилтэн бэлтгэх зорилгын хүрээнд бид өндөр гэгээн Занабазарын бүтээлүүдийн 3 хэмжээст тоон сан үүсгэх судалгааны ажлыг өөрсдийн санаачлагаар эхлүүлээд байна. Өндөр гэгээн Занабазарын мутрын болон сургууль хийцийн цутгамал бүтээлүүд нь Монгол улсын Түүх, соёлын хосгүй үнэт дурсгалт зүйлсд хамрагддаг. Өндөр гэгээн Г.Занабазарын бүтээсэн язгуурын 5 бурхан, “Цагаан дарь эх”, “Ногоон дарь эх”, “Бодь суврага” зэрэг хүрлээр цутгаж, алтаар шарсан баримлууд өнөөдөр Г.Занабазарын нэрэмжит Дүрслэх урлагийн музей болон бусад зарим музейд хадгалагдаж байна. Г.Занабазар гэгээнтэн Азийн Микеланжело гэж судлаачдын дунд алдаршин дэлхийн урлагийн түүхнээ үнэлэгджээ. Энэхүү хосгүй бүтээлүүдийн орчин үеийн дэвшилтэт технологи, шинжлэх ухааны ололт амжилт, арга техникийг ашиглан мэргэжлийн өндөр түвшинд судалж олон нийтэд түгээн дэлгэрүүлэх нь маш чухал ач холбогдолтой юм. Түүнчлэн түүний бүтээлүүдийн математик загварыг байгуулснаар Занабазар хийцийн бусдаас ялгарах онцлогийг илүү тодорхой болгож, шинээр олдож буй археологийн олдворуудтай харьцуулан судлах боломжтой. Энэ чиглэлийн судалгааны ажил нь манай улсад өмнө нь хийгдэж байгаагүй бөгөөд судалгааны ажлыг эхлүүлэхээр МУИС-ийн Хэрэглээний Шинжлэх Ухаан, Инженерчлэлийн Сургууль нь БСШУЯ-ны харъяа Соёлын өвийн төв, ШУА-ийн Түүх Археологийн хүрээлэн, Г.Занабазарын нэрэмжит Дүрслэх урлагийн музей зэрэг байгууллагуудтай хамтын ажиллагааны гэрээ болон санамж бичгүүдэд гарын үсэг зурсан. Одоогоор Занабазарын хосгүй үнэт бүтээлүүдийн нэг болох Цагаан дарь эх бурханыг 3 хэмжээстээр сканнердах ажлыг дуусгаад, өгөгдөл боловсруулах ажилдаа ороод явж байна.
- In recent years, 3D digitizing technology is widely used for constructing highly accurate 3D models of the objects. Reconstructed 3D models are used in many fields such as reverse engineering, mining, agriculture, medical science, construction, archaeology, city development and planning. - In this project, theoretical research will be conducted on mathematical processing of discrete surface given by 3D point clouds. In the scope of the research, some new algorithms are developed for detecting features from 3D point clouds, computing energy of the features, reconstructing 3D surfaces and comparing mathematical and statistical parameters of the 3D models. This kind of research will support study of computational geometry which is newly developed in our country. By involving young researcher, graduate students to the project, new and advanced researchers will be prepared in the field of computer graphics and 3D modeling. - Based on 3D scanning technology, point clouds with high precision (up to 0.2mm) are obtained by scanning the precious artworks of Under gegeen Zanabazar (High Saint Zanabazar). 3D models are constructed from the obtained point clouds using our developed algorithms. From these constructed models, the mathematical models of precious artworks are defined. Based on the mathematical models, originality and chronology of the artworks can be determined. In addition, by comparing the mathematical models of some newly found archaeological artifacts with that of original artworks, originality of the artifacts can be determined. 3D digital archive of the precious artworks of Zanabazar will be established by the result of the project and will be introduced to the public.
