어류 유영의 사실적 시뮬레이션

Abstract

본 논문에서는 라브리폼의 어류 유영을 위한 물리 기반의 시뮬레이션 방법을 제시한다. 본 논문에서 제시한 방법은 주어진 목표점들을 향해서 어류가 유영하도록 하기 위해 지느러미의 움직임 패턴을 조종하는 방법에 기초하고 있다. 이를 위해서 자유롭게 조종이 가능한 지느러미를 지닐 수 있는 관절구조를 가진 어류 모델을 제작한다. 각 지느러미의 움직임은 라브리폼의 대표적인 어종인 블루길피쉬의 지느러미를 실제 관측한 자료를 토대로 생성한다. 그리고 이렇게 생성된 시간에 따른 움직임에 의해 관절의 회전과 간략화된 유체역학을 사용해 어류가 전진하거나 회전할 수 있는 추진력과 모멘트을 도출한다. 논문에서는 각 지느러미 움직임을 자연스럽게 조종하기 위해서 주기적으로 지느러미의 파라미터들을 최적화시키는 방법을 사용한다. 이러한 구체적인 어류 유영을 위한 시뮬레이션을 통해 라브리폼 형태를 지닌 어류의 유영 동작을 만들어 낼 수 있다. 우리가 제시한 방법은 디오돈티폼과 같이 비슷한 지느러미 움직임을 가진 어종으로 확장해 적용할 수 있다.