A Double Z-buffer Antialiasing Method for Voxelized Implicit Surfaces

복셀로 표현된 임플리시트 곡면을 위한 시프트(shifted) 더블 Z-버퍼 앤티 앨리어싱

This paper aims at presenting high quality at low resolution apply by a new antialiasing method for voxelized implicit surfaces. Implicit surfaces create a unique type of 3D-modeling. Some use of implicit surfaces are scientific and medical visualization, animation, medical simulation and interactive modeling. One of previous antialiasing methods for implicit surfaces presented by raytracing or texture mapping is making use of a stochastic sampling. But this method requires more calculation time and costs which is caused by complicated and difficult implicit functions. In the meanwhile, voxelized implicit surfaces generally use high resolution for good quality images but it costs to generate. In order to this problem, this paper suggests a shifted double Z-buffer which is very simple, more efficient and easy. Tn addition, there are applied box-filter and tent-filter to the double Z-buffer antialiasing method for better images. For results this method generate high quality image and it is easy to apply to various filters and is able to extend to multi Z-buffer.

본 논문은 복셀(voxel)로 표현된 임플리시트(implicit) 곡면에 새로운 앤티 앨리어싱 방법을 적용하여 저해상도에서도 양질의 이미지를 구현하는 것을 목적으로 한다. 임플리시트 곡면은 독창적인 3-D 모델링과 제어 방법을 만들며 과학 유사 분야와 의료영상 가시화 부분, 애니메이션 원형과 의료용 시뮬레이션, 대화식 모델링 같은 분야에 많이 이용되고 있다. 레이 트레이싱이나 텍스쳐 맵핑으로 표현된 임플리시트 곡면에서의 앤티 앨리어싱 방법은 일반적으로 stochastic 샘플링 방법이 많이 사용되고 있지만 이 방법은 복잡한 함수로 표현된 임플리시트 곡면에 더 많은 어렵고 복잡한 계산을 요구하며 이에 따라 처리시간과 비용이 많이 든다. 반면에 복셀로 표현되는 임플리시트 곡면은 고해상도를 사용하여 부드러운 이미지를 나타내고 있지만 시간이 많이 걸리는 문제점이 있다. 이러한 문제점을 극복하기 위하여 시프트(shifted) 더블 Z-버퍼 앤티 앨리어싱 방법를 제안하였다. 시프트(shifted) 더블 Z-버퍼를 이용한 앤티 앨리어싱 방법 외에 box 필터와 tent필터를 적용하여 앤티 앨리어싱 효과를 증가시킨 곡면 이미지를 구현하였다. 결론적으로, 시프트(shifted) 더블 Z-버퍼 앤티 앨리어싱 방법은 간단하고 효율적인 방법이며 여러 형태의 필터링 적용이 가능하고 멀티 Z-버퍼로의 확장성이 좋다.