Proceedings of the Korea Contents Association Conference (한국콘텐츠학회:학술대회논문집)

The Korea Contents Association (한국콘텐츠학회)
권호 표지

Volume Rendering System of e-Science Electron Microscopy using Grid

Gird를 이용한 e-사이언스 전자현미경 볼륨 랜더링 시스템

  • Jeong, Won-Gu (Electron Microscopy Team, Korea Basic Science Institute) ;
  • Jeong, Jong-Man (FT-ICR Development Team, Korea Basic Science Institute) ;
  • Lee, Ho (Mechanical and Aerospace Engineering, Seoul National University) ;
  • Choe, Sang-Su (Mechanical and Aerospace Engineering, Seoul National University) ;
  • Ahn, Young-heon (Electron Microscopy Team, Korea Basic Science Institute) ;
  • Hur, Man-Hoi (FT-ICR Development Team, Korea Basic Science Institute) ;
  • Kim, Jay (Mechanical and Aerospace Engineering, Seoul National University) ;
  • Kim, Eunsung (Mechanical and Aerospace Engineering, Seoul National University) ;
  • Jung, Im Y. (Mechanical and Aerospace Engineering, Seoul National University) ;
  • Yeom, Heon Y. (Mechanical and Aerospace Engineering, Seoul National University) ;
  • Cho, Kum Won ;
  • Kweon, Hee-Seok (Electron Microscopy Team, Korea Basic Science Institute)
  • 정원구 (한국기초과학지원연구원 전자현미경팀) ;
  • 정종만 (한국기초과학지원연구원 전자현미경팀) ;
  • 이호 (서울대학교 컴퓨터공학부) ;
  • 최상수 (서울대학교 컴퓨터공학부) ;
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  • 권희석 (한국기초과학지원연구원 전자현미경팀)
  • Published : 2007.11.16
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Abstract

Korea Basic Science Institute(KBSI) has three general electron microscopes including High Voltage Electron Microscope(HVEM) which is the only one in Korea. Observed images through an electron microscope are what they are tilted by each step and saved, offering the more better circumstances for observers, a reconstruction to 3D could be a essential process. In this process, a warping method decreases distortions maximumly of avoided parts of a camera's focus. All these image treatment processes and 3D reconstruction processes are based on an accompaniment of a highly efficient computer, a number of Grid Node Personal computers share this process in a short time and dispose of it. Grid Node Personal computers' purpose is to make an owner can share different each other and various computing resources efficiently and also Grid Node Personal computers is applying to solve problems like a role scheduling needed for a constructing system, a resource management, a security, a capacity measurement, a condition monitoring and so on. Grid Node Personal computers accomplish roles of a highly efficient computer that general individuals felt hard to use, moreover, a image treatment using the warping method becomes a foundation for reconstructing to more closer shape with an real object of observation. Construction of the electron microscope volume 랜더링 system based on Grid Node Personal computer through the warping process can offer more convenient and speedy experiment circumstances to observers, and makes them meet with experiment outcome that is similar to real shapes and is easy to understand.

한국기초과학지원연구원(KBSI, Korea Basic Science Institute)에서는 국내 유일의 초고전압투과전자현미경(HVEM, High Voltage Electron Microscopy)을 비롯하여 3 대의 일반 전자현미경을 보유하고 있다. 전자현미경을 통하여 관찰된 이미지는 각 단계별로 tilting 되어 저장된 이미지로서 관찰자에게 보다 나은 관찰 환경의 구성을 위해 3D로의 reconstruction은 필수 과정이라고 할 수 있겠다. 이 과정 중 카메라 중심에서 벋어난 부분의 왜곡을 warping 기법을 통하여 최대한 감소시킨다. 이런 이미지 전처리 과정과 이를 바탕으로 3D로의 reconstruction과정은 고성능 컴퓨터의 수반을 기본으로 하는데 이 과정을 다수의 grid node PC들이 빠른 시간에 분담하여 처리하게 된다. Grid node PC들의 역할은 소유자가 서로 다른 다양한 컴퓨팅 자원의 효과적인 공유를 목적으로 하며, 시스템의 구축에 필요한 역할 스케줄링, 자원 관리, 보안, 성능 측정 및 상태 모니터링 등의 문제를 해결하기 위한 사용되고 있다. 일반 개인이 사용하기 힘들었던 고성능 PC의 역할을 Grid node PC들이 수행하고 이 기반위에 워핑 기법을 통한 이미지 전처리는 보다 실제 관찰 대상에 가까운 형태로의 재구성이 가능할 수 있는 바탕이 된다. 워핑 전처리를 통한 Grid node PC기반의 전자현미경 볼륨 랜더링 시스템의 구축은 관찰자에게 보다 편리하며 빠른 실험 환경을 제공하여 줄 수 있고, 이해하기 쉽고 실제 모습에 가까운 형태의 실험 결과물을 접할 수 있게 된다.

Keywords