• Proceedings of the IEEK Conference
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• 2001.09a
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• pp.899-902
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• 2001

최근에 3 차원 가상 내시경은 환자에게 고통을 주지않고 내부 기관을 볼 수 있는 대체 방법으로 주목을 받고 있다. 인터랙티브(interacticve)한 렌더링 속도로 기관의 내부 표면을 도시하기 위해 표면 렌더링이 사용될 수 있지만, 이는 사실적인 렌더링 화질을 얻기에 부적합하고, 병변의 자세한 구조를 표현하기에 적합하지 않으며, 표면 뒤편의 조직을 도시할 수 없다. 이러한 이유로 볼륨 렌더링이 표면 렌더링의 대안으로 사용될 수 있지만 많은 계산량을 필요로 하므로, 대부분의 볼륨 렌더링 기반의 가상 내시경 시스템들은 부가적인 하드웨어나 큰 용량의 메모리를 사용한다. 본 논문은 가상 내시경을 위해 원근 레이 캐스팅 (perspective ray casting)을 이용한 볼륨 렌더링 기법의 고속화에 그 목적이 있다. 렌더링 속도를 높이기 위해서 서브샘플링(sub-sampling)된 화소들에 대해 레이 캐스팅을 수행하고, 이 과정에서 동시에 깊이 정보를 얻는다. 얻어진 깊이 정도로부터 남아있는 화소들에 대한 깊이 정보를 예측함으로써. 이를 레이 캐스팅의 속도 향상에 이용한다. 제안한 알고리즘을 이용하여 기존의 방법에 비해 기관지 내시경에서 77%, 대장 내시경에서 85%까지 렌더링 시간을 줄일 수 있고, 따라서 인터랙티브 렌더링이 가능하다.

• Journal of the Korea Computer Graphics Society
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• v.24 no.2
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• pp.29-40
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• 2018

Direct volume rendering (DVR) is a commonly used method to visualize inner structures in 3D volumetric datasets. However, conventional volume rendering on a 2D display lacks depth perception due to dimensionality reduction caused by ray casting. In this work, we investigate how emerging Virtual Reality (VR) can improve the usability of direct volume rendering. We developed real-time high-resolution DVR system in virtual reality, and measures the usefulness of volume rendering with improved depth perception via a user study conducted by 38 participants. The result indicates that virtual reality significantly improves the usability of DVR by allowing better depth perception.

• Proceedings of the Korea Multimedia Society Conference
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• 2001.11a
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• pp.547-552
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• 2001

하드웨어의 발달과 컴퓨터 그래픽스 린 가상현실 기술의 발전으로 일반 PC 상에서도 고품질의 영상을 실시간에 생성하는 것이 가능해졌다. 이러한 발전은 고해상도 가상공간 구축을 가능하게 하여 누구나 자신의 PC를 통해 가상 쇼핑몰이나 가상 박물관 등의 서비스를 이용할 수 있게 되었다. 최근에는 이러한 기술을 이용한 PC 환경에서의 3차원 게임이 속속 발표되고 있다. 본 고에서는 이러한 3차원 PC 게임 제작을 위해 필수적인 기술인 렌더링 기술 요구사항을 분석하고, 이를 렌더링 엔진의 형태로 설계하고 구현하는 방법을 제안한다.

• Journal of KIISE:Computer Systems and Theory
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• v.29 no.8
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• pp.463-471
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• 2002

In order to implement virtual endoscopy, high-speed rendering algorithm that generates accurate perspective projection images and efficient collision detection method are essential. In this paper we propose an efficient virtual endoscopy system based on volume rendering technique. It is possible to skip over empty (transparent) space using the distance value produced in preprocessing time, and it does not deteriorate image quality since it is an extension of ray-casting. It also accelerates rendering speed with minimal loss of image quality by adjusting sampling interval along a ray according to direction of the ray. Using the distance information, we can simplify the collision detection of volumetric objects.

• Proceedings of the Korea Multimedia Society Conference
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• 2000.11a
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• pp.167-170
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• 2000

인터넷 기술의 발전과 더불어 가상현실을 표현하기 위한 컴퓨터 그래픽스 파일 포맷(format) 기술(specification) 표준화가 진행중이다. 가상현실에서 시각효과의 영향이 가장 크기 때문에, 실시간에 가장 사실적인 영상을 제공하는 여러 가지 기술들이 개발되어 왔다. 본 논문에서는 현실감을 높이면서 빠른 시간에 렌더링 영상을 제공하는 방법들 중 하나인 영상기반 렌더링 방법에 대한 노드를 설계하여 VRML 확장 노드로 제안하고자 한다.

• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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• 2006.10a
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• pp.148-152
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• 2006

가상공간의 시각적 렌더링에 있어서 카메라의 위치와 방향에 따라서 현재 보여지고 있는 장면의 복잡도가 달라지게 된다. 단순한 장면과 복잡한 장면이 혼합되어있는 경우에 렌더링의 프레임율이 크게 달라지게 되어서 사용자의 가상공간의 항해에 대한 카메라 이동 시에 끊김 현상이 느껴지게 된다. 본 논문에서는 장면이 복잡도에 크게 의존되지 않으면서 지속적으로 안정된 프레임율을 보장할 수 있는 기여도 컬링 기법을 제시한다. 컬링 기술은 복잡한 장면의 빠른 렌더링을 위해 필수적으로 사용되어왔다. 자연스럽고 빠른 렌더링을 위해 본 논문에서는 이미지 공간에서 모든 객체에 대한 바운딩 사각형의 넓이를 빠르게 계산한다. 영상 영역에서의 계산된 넓이가 작은 객체들을 프레임율을 만족시키도록 렌더링 파이프라인에서 제외시킨다. 전체적으로 기여도가 높은 객체들은 최대한 포함시키기 때문에 렌더링의 질을 보장한다. 복잡한 환경에서의 기여도가 작은 많은 객체들을 배제시킴으로써 속도를 향상시킨다. 실제 대도시의 일정 영역에 제안한 기법을 적용하여 본 결과, 복잡한 장면들이 질적인 저하 없이 균일하고 빠른 렌더링을 보장한다는 것을 보여주었다.

• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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• 2005.11a
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• pp.739-741
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• 2005

컴퓨터 게임 지리정보시스템(GIS), 가상현실 분야 등에서 환경 표현의 기반이 되는 지형 렌더링 기술은 매우 중요하다. 최근 LIDAR와 같은 3D 스캐닝 기술은 보다 정밀하고 정확한 지형 데이터를 제공한다. 하지만, 실시간 렌더링을 위해 사용되는 대부분의 방법들이 DEM이나 DTED와 같은 정규격자(uniform grid) 데이터에 최적화 되어 있기 때문에, LIDAR 데이터와 같은 비정규 데이터에는 적합하지 않다. 또한 방대한 LIDAR 데이터는 일반 PC에서 처리가 쉽지 않다. 본 논문에서는 대용량 비정규 데이터에서의 빠르고 효율적인 렌더링 방법을 제안한다. 샘플 데이터의 공간적 분포에 따라 정규격자를 생성하고, 이 격자에 맞도록 LIDAR 데이터를 재샘플링(resampling)하여 DTED와 같은 형태로 변환한다. 기하 재구성된 데이터에 연속적인 상세단계(CLOD)기반의 쿼드트리 알고리듬을 적용하여 지형을 효율적으로 렌더링한다.

• 한국HCI학회:학술대회논문집
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• 2006.02a
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• pp.203-209
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• 2006

햅틱 렌더링이 발전함에 따라서 촉감을 통하여 사용자에게 전달하려고 하는 가상 물체의 성질도 다양해 지고 있다. 이 논문은 균일하지 않은 강도(Stiffness)를 가지는 가상 물체를 기존의 페널티 기반 알고리즘(Penalty-based algorithms)을 사용하여 렌더링하는 경우 물체 표면의 모양(Topography)이 사용된 모델과 달리 왜곡되어 인지되는 현상을 해결하기 위한 햅틱 렌더링 알고리즘에 관한 연구를 보고한다. 첫 번째로 저자의 선행 연구인 힘 유지 가설(Force Constancy Hypothesis) - 사용자가 물체 표면의 모양을 획득하기 위해 물체를 만질 때 일정한 크기의 접촉 힘을 유지한다 - 을 소개한다. 다음으로 힘 유지 가설에 기반한 물체의 모양 및 강도를 왜곡 없이 정확하게 렌더링하는 알고리즘을 제안하고 폴리곤 모델에 적용하는 방법을 설명한다. 마지막으로 실험을 통하여 개발된 알고리즘의 성능을 입증한다.

• Journal of the Korea Computer Graphics Society
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• v.18 no.2
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• pp.35-53
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• 2012

컴퓨터 그래픽스 및 관련 연구 분야는 지난 30년간 눈부신 발전을 거듭해왔다. 모델링, 렌더링, 애니메이션 등 시각적 표현력을 확보하는 것을 목표로 출발한 컴퓨터 그래픽스 연구는 점차 그 범위를 확대해서 영상처리, 자연현상 시뮬레이션, 가상현실, 의료 영상, 인간-컴퓨터 상호작용, 실시간 시뮬레이션, 영화 특수 효과 등 다양한 연구 및 응용분야를 파생 시키며 점차 복잡한 지형도를 그려가고 있다. 이 글은 전체 2편의 연속 논문 중에서 2부에 해당하며, 컴퓨터 그래픽스의 응용 분야 중에서 국내 연구가 활발한 옷 시뮬레이션, 비사실적 렌더링, 음향 시뮬레이션, 가상현실, 증강현실의 최근 연구 동향을 분석하고 정리한다.

• Journal of KIISE:Computing Practices and Letters
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• v.6 no.3
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• pp.275-287
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• 2000

A virtual reality system must provide participants with a natural interaction, a sufficient immersion, and mostly, realistic images. To achieve this, it is crucial to provide a fast and uniform rendering speed regardless of the complexity of virtual worlds, or the complexity of simulation. In this paper, a virtual reality system which offers an improved rendering performance for complex virtual reality applications has been designed and implemented. The key idea of the proposed system is to exploit the multi-thread scheme in system module design, and execute each modules in parallel. Taking such design approach, rendering, simulation, and interaction can be executed independently. Hence, in applications where a simulation is complex or a scene is very large, this system can provide a more uniform and faster frame rates. The proposed method has been experimented under the various application environments in which scenes and simulations are very complex.