• 한국시뮬레이션학회논문지
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• 제15권2호
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• pp.31-39
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• 2006

가시성그래프는 최소 탐색 공간으로 게임환경을 모델링하여 효과적으로 길을 찾을 수 있도록 하는 방법으로 잘 알려져 있다. 일반화 가시성그래프는 가시성그래프의 가장 큰 단점으로 지적되는 "벽-껴안기" 문제를 해결하기 위해 확장된 장애물의 경계 위에 생성된 가시성그래프이다. 일반화 가시성그래프에 의해 구해진 경로는 근사 최적이며 자연스럽게 보이는 장점이 있다. 본 논문에서는 변화하는 출발점과 목표점과 정적인 장애물 사이를 움직이는 게임 캐릭터에 효과적으로 일반화 가시성그래프를 적용하는 방법을 제안한다. 일반화 가시성그래프는 일단 생성되면 최소 탐색공간을 보장하지만 그 생성 자체는 노드사이의 링크의 교차 여부론 일일이 체크하여야 하므로 시간이 많이 소요된다. 아이디어는 먼저 정적인 장애물만으로 지도를 생성해 놓고 출발점과 목표점을 빠르게 포함시키는 것이다. 출발점과 목표점의 포함 부분이 여러 번 반복되어야 하는 과정이므로 출발점과 목표점을 빠르게 포함시키는데에 연산 기하학 분야의 회전 plane-sweep 알고리즘을 이용할 것을 제안한다. 시뮬레이션 결과는 전체 그래프를 매번 생성하는 것보다 제안한 방법의 실행시간이 39%-68% 정도 향상되었음을 보여준다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2005년도 가을 학술발표논문집 Vol.32 No.2 (2)
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• pp.739-741
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• 2005

최근 게임에서 자주 등장하기 시작한 랜덤 지형 맵 생성기법으로 인해 단순한 경로 찾기가 아닌 지형분석을 통한 복잡한 경로 찾기 문제가 많은 관심을 받고 있다. 이에 로보틱스 분야에서 경로 찾기에 이용되는 가시성그래프(Visibility Graph, Vgraph)가 지형분석과 경로 찾기를 동시에 해결할 수 있는 방법으로 제안되고 있다. Vgraph를 이용하면 지형의 로드맵을 효과적으로 생성할 수 있을 뿐 아니라 A* 알고리즘과 결합하여 최적의 경로를 찾는 것을 보장하는 장점이 있다. 그러나 Vgraph에 의해 구해진 경로는 장애물의 정점에서 정점으로 이동하기 때문에 항상 장애물의 모서리를 향해 움직이며 벽에 붙어가는 듯이 보여 부자연스러운 것이 단점이다. 본 논문에서는 설계자가 요구하는 여유공간 c만큼 장애물을 확장하여 확장된 장애물에 대해 가시성그래프를 생성함으로써, Vgraph의 장점은 유지하며 단점을 보완할 수 있는 방법에 대해 제안한다.

• 한국항공우주학회지
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• 제47권12호
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• pp.874-880
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• 2019

본 논문에서는 무인기의 경로 계획을 위한 맵 분할 방법론 중 하나인 Visibility Graph를 산악지형, 방공망, 그리고 레이더 등의 장애물이 존재하는 실제적인 3차원 환경에서 효율적으로 사용하기 위한 방안에 대해 서술한다. 기존의 가시성 그래프는 빌딩 사이를 주행하는 자율주행 자동차와 같이 주로 2차원 환경에서 간단한 형상의 장애물에 대해 연구되어왔다. 무인기 분야에서 사용하기 위해서는 고도 변화를 위해 3차원 가시성 그래프가 적용되어야 하는데, 3차원 가시성 그래프의 경우 2차원 환경에 비해 가시성을 판단해야 하는 노드 쌍이 매우 많아진다. 이에 더해 복잡한 다각형으로 이루어진 산악 지형은 가시성 그래프의 계산 시간을 더욱 상승시키는 요인으로 작용한다. 이러한 문제를 해결하기 위해 본 논문에서는 맵을 일정 고도로 분할하는 계층형 가시성 그래프 방식을 기반으로 복잡한 산악 지형을 Convex Hull 개념을 활용하여 노드 수를 감소시켜 계산 시간을 줄이는 방법에 대해 서술하며, 노드 수를 감소시키지 않은 상태와의 계산 시간을 비교한 결과 계산 시간이 약 99.5% 감소하였음을 확인하였다.

• 한국시뮬레이션학회논문지
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• 제16권1호
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• pp.31-37
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• 2007

최근 컴퓨터 게임에서 중대성이 부각되고 있는 NPC(NonPlayer Character)는 게임의 기본이 되는 이동에 있어서 스스로 장애물과 다른 캐릭터들을 인지하고 자신의 임무를 수행하여야 한다. NPC들의 자연스러운 이동을 위해 고정된 장애물 환경에서 일반화 가시성그래프를 이용하여 경로를 계획하는 방법이 제안된 바 있는데 본 논문에서는 이렇게 생성된 경로를 따라 효율적으로 이동할 수 있게 하기 위한 실행 모듈을 개발한다. 일반화 가시성그래프의 특성에 따라, 계획된 경로는 직선과 원의 호로 이루어져 있는데 본 실행 모듈에서는 이 특성에 적합하고 NPC의 움직임이 자연스럽도록 직선이동 동작, 원 이동 동작, 도착하기 등의 기본 조타 동작을 정의하여 실제 경로 이동의 실행에 이용한다. 또한 이동 중에 나타나는 동적 장애물을 감지하기 위해 충돌감지 기능을 실행 모듈에 포함시키며 감지된 장애물의 종류에 따라 선택적으로 대처하기 위해 의사결정나무를 이용한다. 실행 모듈을 테스트하기 위해 NPC의 경로 이동을 방해하는 다른 NPC가 등장하도록 예제 시나리오를 작성하여 시뮬레이션한다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2006년도 한국컴퓨터종합학술대회 논문집 Vol.33 No.1 (B)
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• pp.190-192
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• 2006

게임의 장르가 다양해지고 대규모의 온라인 게임이 가능해 징에 따라 게임 환경과 더불어 게임 안에 등장하는 캐릭터의 수도 많아지고 있다. 게이머에 의해 움직이는 캐릭터 외에도 여러 종류의 다양한 NPC(Non-Player Character)들이 각각 맡은 임무를 띠고 각기 움직이게 된다. 본 논문에서는 NPC들의 자연스러운 이동을 위해 제안된 일반화 가시성그래프를 이용하여 계획된 경로의 효과적인 구현을 위한 조타행동(steering behaviors)과 경로 이동 중에 만나는 다른 캐릭터에 대한 NPC들의 조타행동을 정의하고 구현하여 이동에 따른 효율을 실험해 본다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2004년도 춘계학술발표대회
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• pp.397-400
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• 2004

본 논문에서는 Navigation Mesh로 이루어진 3D 게임에서 가시성 그래프(Visibility Graph)와 $A^*$ 알고리즘을 혼용한 효율적인 경로 탐색 방법을 제안한다. Navigation Mesh로 지형을 생성할 때 이동에 꼭 필요한 Mesh로만 최대한 단순하게 지형을 구성하는 경우에는 경로 탐색을 위하여 $A^*$ 알고리즘을 적용할 수 있으나, 일반적으로 세밀하게 구성된 Navigation Mesh에서 $A^*$ 알고리즘을 적용할 경우 탐색할 공간이 많아지기 때문에 경로 탐색이 매우 비효율적이 된다. 세밀하게 구성된 Navigation Mesh에서도 효율적인 탐색을 하기 위해서 본 논문에서는 가시성 그래프를 이용하여 탐색 공간을 줄이는 방법을 사용하였다. 장애물들의 정점을 찾아 반드시 통과하여야 하는 mesh 들을 선정하고 $A^*$의 휴리스틱 함수를 이 mesh들을 지나가는 거리로 정의함으로써 기본적인 $A^*$ 알고리즘을 수행하는 것보다 탐색을 위하여 방문하는 mesh들의 수를 현저히 줄일 수 있었다.

• 한국정보과학회논문지:소프트웨어및응용
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• 제34권4호
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• pp.368-376
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• 2007

컴퓨터 게임에서 NPC(non-player character)가 이동하는 자연스러운 경로를 찾기 위해서는 탐색을 위한 공간을 어떻게 표현할 것인가에 대한 연구가 어떤 탐색 방법을 사용할 것인가에 대한 연구 못지 않게 중요하다고 할 수 있다. 최근까지 게염 경로 찾기의 동향을 보면 경로 계획을 위한 탐색 방법으로는 A* 알고리즘이 단연 우위를 보이지만 A* 알고리즘을 적용하기 위한 상태 공간 표현 방식으로는 게임을 위해 만들어진 여러가지 표현 방법들이 사용되고 있다. 기존의 방법들은 탐색 공간의 크기가 너무 크거나， 최적의 경로를 찾지 못하거나， 경로가 자연스럽지 못하는 등의 단점 뿐 아니라 노드와 링크의 생성이 자동적이지 못하고 레벨 디자이너에 의존하는 것도 문제점으로 지적되고 있다. 본 논문에서는 경로가 자연스럽게 보이기 위한 성질을 정의하고 이를 충족하는 경로를 생성할 수 있도록 로보틱스 분야의 가시 성그래프를 응용한 일반화 가시성그래프를 이용하여 상태공간을 표현할 것을 제안한다.

• 전자공학회논문지
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• 제50권4호
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• pp.163-170
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• 2013

일반적으로 외부에서 획득되는 영상은 대기 중에 존재하는 먼지, 물방울, 연무, 안개, 연기 등에 의해 화질이 감쇠되고 결과적으로 대비도 감소와 색상의 왜곡 현상이 발생한다. 그리나 안개와 배경 사이에 내재된 모호성 때문에 배경으로부터 안개를 제거하는 작업은 결코 간단한 문제가 아니다. 본 논문에서는 단일 영상에서 비용함수로서 에지의 기울기를 이용한 그래프 기반 영역 분할 방법을 이용하여 안개 제거를 위한 새로운 방법을 제안한다. 우리는 장면을 깊이 관련 정보에 따라 여러 영역으로 분리하고 전역적인 안개값을 추정한다. 매체의 전달량은 그래프 기반 영역 분할 알고리즘의 임계 함수에 의해서 직접적으로 계산된다. 매체 전달량과 안개값이 계산되면 안개 모델식에 의해서 쉽게 안개가 제거된 영상을 복원할 수 있다. 그리고 안개 영상과 복원된 영상간의 에지의 기울기 비율을 계산함으로써 기존의 연구 방법과 제안된 연구 방법의 가시성 복원 정도를 비교 평가하였다. 다양한 안개 영상에 대한 실험 결과 제안된 방법의 우수한 안개 제거 및 화질 복원 능력이 입증되었다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 1999년도 가을 학술발표논문집 Vol.26 No.2 (1)
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• pp.487-489
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• 1999

기존의 절차 중심적으로 개발되어진 시스템들은 일반적으로 오래 전에 개발되었으며 규모가 크고 구조화되어 있지 않아서 이해하기 어렵고 분석에 드는 비용이 크다. 그러나 그런 시스템들은 이미 운영환경에 관한 많은 비용과 중요한 정보들을 포함하고 있어서 시스템을 폐기하기 곤란하며 새로 개발하는 데에도 많은 비용과 시간이 요구된다. 이러한 절차 중심적 소프트웨어들이 제공하는 서비스를 계속 유지해가면서 그 시스템을 현대화하기 위한 방안으로 객체 지향 구조로의 소프트웨어 재공학이 요구되고 있다. 본 논문에서는 기존의 절차 중시적 소프트웨어 시스템을 객체 지향 소프트웨어 시스템으로 변환하는 방법에 관하여 논의한다. 이를 위해 프로그램에 내재되어 있는 타입 가시성 정보와 자료 가시성 정보를 그래프로 표현하고 이 그래프를 이용하여 객체를 추출하는 방법을 제시한다. 또한, 추출된 객체들을 클래스로 표현하고 클래스들 간의 관계를 파악하며, 클래스들을 기반으로 기존의 코드를 객체 지향 중심의 코드로 변환하기 위한 방법들을 연구한다.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제9권11호
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• pp.1483-1495
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• 2006

이동망(Navigation Mesh)은 캐릭터가 이동할 수 있는 다각형(삼각형) 집합으로 지형을 표현한다. 이동망은 자동화된 생성이 가능하며, 유연하게 3차원 공간을 표현할 수 있다. 지형 구조에 따라 삼각형 수를 달리함으로써 다양한 표현이 가능하며, 캐릭터는 3차원 상태 공간을 2차원 평면 공간으로 표현한 이동망으로만 이동하기 때문에 효율적인 이동과 경로 계획을 보장받을 수 있다. 그러나 현실적인 캐릭터의 이동을 위해 보다 많은 삼각형을 이용하여 지형을 표현함으로 경로 계획 수립 시 많은 상태 공간(다각형)을 검색하여 효율적인 탐색이 이루어지지 않는다. 본 논문에서는 이동망으로 표현된 3차원 게임에서에서의 효율적인 경로 탐색 방법을 위한 가시성 검사 시법을 제안한다. 정교한 다각형으로 이루어진 세밀한 지형에 그래프 기반 탐색을 적용하면 탐색할 공간이 많기 때문에 효율적인 탐색이 이루어지지 않는다. 그래서 본 논문에서는 정교하게 구성되어 있는 3차원 지형에서 효율적인 탐색이 이루어질 수 있도록 가시성 검사(visibility test)를 이용하여 탐색 공간을 줄이는 방법을 사용하였다. 장애물의 정점을 찾고 추정 함수(heuristic function)를 이동망을 지나가는 거리로 정의함으로서, 직선거리를 추정 함수로 정의한 그래프 기반 탐색 방법보다 탐색 영역을 현저하게 줄일 수 있었다.