그림2는 주기 3수준과 파장 3수준이 조합된 9개 유형의 형상의 단면 경계곡선을 유형별로 합쳐 나타내었다.
그림 3. 형상 유형별 단면 경계 곡선
FL 유형은 부분구간의 개수가 적고 파고가 낮은 조건(Span : Few, Wave height : Low)을 뜻하며 FM 유형은 부분구간의 개수가 적고 파고가 섞인 조건(Span : Few, Wave height : Mix), FH 유형은 부분구간의 개수가 적고 파고가 높은 조건(Span : Few, Wave height : High)을, ML 유형은 부분구간의 개수가 중간값이고 파고가 낮은 조건(Span : Medium, Wave height : Low)을 뜻하며 MM 유형은 부분구간의 개수가 중간값이고 파고가 섞인 조건(Span : Medium, Wave height : Mix), MH 유형은 부분구간의 개수가 중간값이고 파고가 높은 조건(Span : Medium, Wave height : High), XL 유형은 부분구간의 개수가 많고 파고가 낮은 조건(Span : Many, Wave height : Low), XM 유형은 부분구간의 개수가 많고 파고가 섞인 조건(Span : Many, Wave height : Mix), XH 유형은 부분구간의 개수가 많고 파고가 높은 조건(Span : Many, Wave height : High)을 각각 의미한다.
그림 4 형상 속성별 단면 경계 곡선
그림4는 형상의 단면 경계곡선을 속성별로 본 결과이다. 상단의 그림은 파의 개수가 적고 중간이고 많은 수준을 의미하며 하단은 파고의 크기가 낮고 섞여있고 높은 수준을 합쳐서 나타내었다.
그림 5. 실험에 사용한 최종 9 개 유형 형상의 예시
그림5는 단면 경계곡선을 3차원상에서 360도 회전시켜 최종적으로 생성한 구의 형상을 나타내었다. 파의 개수와 파고의 크기를 파라미터로 삼아 수준별 조작을 가한 구, 개체의 매끄러움 정도를 비교하기 위해 표면 경계곡선의 비교를 실시하였다.
루프(loop)란 파의 개수와 파고의 변화에 따른 표면 경계곡선의 전체 길이로서 3차 스플라인이 된다. 형상의 각 속성 및 유형별 루프와 부피의 평균과
표준편차를 나타내었다. 그 결과 구체의 표면경계곡선은 모두 C2급 연속을 충족한다. 표1에서 각 속성의 수준별로 루프의 평균은 주기 및 파고의 수준이 높아짐에 따라서 커지는 경향을 보인다. 루프 평균의 표준편차도 각 수준에 따라서 차이가 나며, 이는 매끄러움을 조작하려는 의도와 일치한다. 표3은 형상의 경계곡선을 9개 유형으로 나누어 본 결과이다. 이는 표1의 수치들을 세분해서 본 값과 동일하며, 연구자가 의도한 대로 유형별로 매끄러움의 속성값이 상이하게 잘 분화되었다고 판단된다.
한 개의 유형에 대해 구의 형상 변형은 5가지 방식으로 분화하였다. 따라서 9개 유형에 각 5개 형상이 있으며 최종적으로 총 45개의 형상을 재료로 실험을 실시하였다.
표 1. 형상의 루프의 평균과 표준편차
파고 Wave height
Low Mix High 합계
Span 파의 개수
Few 49.52 (1.44)
66.82 (14.00)
74.60 (7.88)
63.65 (13.86) Medium 51.97
(0.44)
81.09 (3.76)
103.03 (8.58)
78.78 (22.23) Many 52.07
(2.50)
88.34 (19.02)
122.89 (19.52)
87.77 (33.31)
합계 51.19
(1.98)
78.75 (15.78)
100.18 (5.00) 단위 : mm
표 2. 형상 속성별 부피 및 루프의 평균과 표준편차
부피 (volume, 𝑚𝑚3) 루프 (loop, 𝑚𝑚)
mean sd mean sd
Span 파의 개수
Few 9546.555 4866.026 63.65 13.86 Med 9039.617 1675.803 78.70 22.23 Many 9648.670 1837.413 87.77 33.31 Wave
Height 파고
Low 7783.311 854.328 51.19 1.98 Mix 9841.936 3418.446 78.75 15.78 High 10609.596 3619.132 100.18 5.00
표 3. 형상 유형별 부피 및 루프의 평균과 표준편차
부피 (volume, 𝑚𝑚3) 루프 (loop, 𝑚𝑚)
주기 파고 유형 mean sd mean sd
Few Low FL 7228.15 1063.20 49.52 1.44 Few Mix FM 8634.69 5681.89 66.82 14.00 Few High FH 12776.83 5353.32 74.60 7.88 Medium Low ML 8109.63 334.98 51.97 0.44 Medium Mix MM 10711.58 1404.52 81.09 3.76 Medium High MH 8297.65 1575.01 103.05 8.58 Many Low XL 8012.16 853.31 52.07 2.50 Many Mix XM 10179.54 1932.38 88.34 19.02 Many High XH 10754.31 1458.09 122.89 19.52