• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제9권8호
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• pp.971-981
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• 2006

쉬어-왑 분해 렌더링은 볼륨 렌더링 방법 중 가장 빠르지만 영상의 화질이 좋지 않다는 단점이 있다. 본 연구에서는 쉬어-왑 렌더링의 빠른 속도를 유지하며 화질을 개선하는 방법을 제안한다. 화질 개선의 첫 번째 방법은 중간영상(intermediate image) 기반의 수퍼샘플링(supersampling) 기법이다. 객체 좌표와 영상 좌표간의 변환을 효율적으로 수행하여 임의 비율의 영상 확대를 빠르게 수행한다. 화질 개선의 두 번째 방법은 선-적분(pre-integrated) 렌더링을 사용하는 것이다. 기존의 선-적분 기반 쉬어-왑 렌더링은 빈-공간 도약(empty space leaping)을 하지 못하여 속도가 저하되는 문제가 있지만, 본 연구에서 제안하는 겹친 최소-최대 지도(overlapped min-max map) 자료구조를 사용하면 빈-공간 도약을 수행하여 속도 문제를 해결한다. 본 제안 방법을 통해 광선추적법(ray-tracing) 수준의 고화질 렌더링 영상을 빠른 시간에 생성할 수 있다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2001년도 봄 학술발표논문집 Vol.28 No.1 (A)
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• pp.91-93
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• 2001

볼륨 렌더링(Volume Rendering)은 과학, 의학, 공학 등의 분야에서 3차원 볼륨 데이터(Volume Date)를 효과적으로 시각화(Visualization)하는 목적으로 널리 사용되고 있으며 고화질 영상 요구로 인해 3차원 볼륨 데이터의 크기는 점차 대용량화되어 가는 추세이다. 이러한 대용량 데이터의 고성능 처리를 위해서는 병렬입출력이 필수적이다. 본 논문에서는 병렬볼륨 렌더링에 최적화된 병렬화일시스템 PBS(Parallel Block Server)을 제안한다. PBS는 고성능 입출력 제공을 위해서 데이터입출력에 대한 응용 프로그램의 집적 통제를 위한 다양한 기능을 제공하도록 설계되어 있다. 이러한 직접통제의 단점인 복잡한 인터페이스 문제를 해결하기 위해서 볼륨 렌더링에 최적화된 데이터 입출력 전략을 자동화시킨 PBS 기반 라이브러리 VRPIO(Volume Rendering Parallel Input Output)를 제공한다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2004년도 가을 학술발표논문집 Vol.31 No.2 (2)
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• pp.661-663
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• 2004

여러 분야에서 산출되고 있는 볼륨 데이터의 크기는 점점 더 방대해지고 있는 추세에 있으며, 이러한 방대한 데이터 속에 내재된 유용한 정보를 알아내기 위해 데이터 전체가 아니라 어떤 특정 부분을 효과적으로 액세스하고 이를 고해상도로 가시화 하는 것은 매우 중요한 문제로 대두되고 있다. 본 논문에서는 방대한 볼륨 데이터 가시화를 위친 개발된 클라이언트-서버 기반의 볼륨 렌더링 시스템에 대해 소개한다. 범용 PC상에서 GUI형태로 구현된 클라이언트는 데이터 서버와 접속하여 특정 영역에 대한 부분 볼륨 데이터를 요청하는데, 이때 데이터 서버가 전송하는 데이터는 클라이언트의 텍스춰 메모리 크기보다 작거나 같도록 리샘플링된 것이며, 클라이언트는 이를 받아 실시간 렌더링을 수행한다. 또한 특정 영역에 대한 고해상도의 영상을 원하는 경우, 클라이언트는 렌더링 서버와 접속하여 다양한 형태의 고화질 영상을 얻을 수 있다. 본 시스템은 매우 방대한 크기의 데이터에 대한 가시화가 필수적인 자연과학, 의학, 공학 분야에서 효과적으로 응용될 수 있을 것이다.

• 한국게임학회 논문지
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• 제12권2호
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• pp.53-62
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• 2012

볼륨 광선 투사법은 볼륨 데이터를 가시화하는 기법 중 고화질 영상을 만들어내는 기법이다. 하지만 일반적으로 볼륨 데이터는 매우 크기 때문에 렌더링 시간이 오래 걸리는 문제가 있다. 이를 보완하기 위하여 최근에는 GPU를 이용하여 볼륨 광선 투사법을 가속화하는 많은 기법들이 연구되고 있다. 본 논문에서는 볼륨 광선 투사법을 가속화하기 위한 GPU 기반의 옥트리 탐색을 통한 효과적인 빈 공간 도약 기법을 제안한다. 여기서는 최대-최소 옥트리를 생성하고 옥트리의 루트 노드부터 정점분할을 이용하여 빈 공간을 식별한다. 찾아낸 빈 공간을 삭제함으로써 볼륨 데이터에서 의미 있는 객체를 둘러싸는 바운딩 다면체를 최소화 시킨다. 최소화 된 바운딩 다면체에 대해서만 렌더링을 진행함으로써 기존의 볼륨 광선 투사법과 비교하여 빠른 시간에 동일한 결과물을 생성한다.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제14권10호
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• pp.1229-1237
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• 2011

직접 볼륨 렌더링은 반투명한 물체에 대한 고화질 영상 생성이 가능한 기법으로 광선 투사법이 대표적이다. 이것은 각 화소별로 오브젝트 공간상의 관심 영역을 샘플링하기 때문에 높은 해상도의 영상을 생성할 수 있지만, 각 샘플점마다 반복적으로 수행하는 텍스처 참조와 누적연산 때문에 렌더링 성능이 저하되는 문제가 있다. 최근에는 연산 능력이 매우 커진 GPU를 이용해 광선 투사법을 가속화하는 기법들이 많이 연구되고 있지만 이들 역시 전처리 단계 및 추가적인 메모리 사용이 불가피하다. 본 논문에서는 반투명 물체의 표현이 가능하고, 전처리 과정 및 추가적인 텍스처 메모리를 사용하지 않으면서 기존의 방법들보다 고속으로 볼륨 데이터를 가시화할 수 있는 포인트 프리미티브 기반의 새로운 볼륨 렌더링기법을 제안한다. 이 방법은 볼륨 데이터를 샘플링하여 포인트 프리미티브를 생성하고 이를 이미지 평면상에 투영하는 방식으로 수행속도가 매우 빠르다. 또한, 생성된 포인트 프리미티브를 실행시간에 추가 및 삭제할 수 있기 때문에 OTF를 변경해도 실시간 대응이 가능하다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2005년도 가을 학술발표논문집 Vol.32 No.2 (1)
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• pp.733-735
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• 2005

모델링$\cdot$시뮬레이션 또는 첨단 센서 장비 기술의 발전으로 최근에 매우 높은 해상도를 갖는 방대한 크기의 볼륨 데이터들이 생성되고 있으며, 이러한 데이터를 효과적으로 가시화하기 위한 다양한 연구 결과들이 과학적 가시화 분야에서 발표되고 있다. 지금까지 연구된 대부분의 가시화 소프트웨어들은 워크스테이션과 PC를 기반으로 개발되었으며, 모바일 환경에서 가시화를 수행하는 소프트웨어는 아직까지 발표된 바가 없다. 본 논문에서는 PDA상에서 구현된 클라이언트와 대용량$\cdot$고성능 서버를 이용한 모바일 볼륨 가시화 시스템의 설계에 관해 설명한다. 이 시스템은 자세한 관찰이 필요한 특정 영역을 점진적으로 높은 해상도로 관찰할 수 있는 기능을 지원하여, 설정한 파라미터를 이용한 고화질 볼륨 가시화 영상의 렌더링을 요청하는 기능을 제공한다.

• 한국컴퓨터그래픽스학회논문지
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• 제8권1호
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• pp.29-35
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• 2002

가상 내시경에서는 고화질 영상을 빠른 속도로 만들어내는 것이 중요하지만 가상 카메라가 장기내벽과 충돌하지 않으면서 직관적이고 편리하게 카메라를 이동시킬 수 있는 항행 기법이 더 중요하다. 본 논문에서는 볼륨 광선 투사법을 이용하여 현재 프레임의 영상을 렌더링하는 과정에서 2차원 깊이 맵을 생성한 후에 이 값을 이용하여 다음 프레임에서의 카메라 위치와 방향을 결정하는 효율적인 항행 방법을 제안한다. 이 방법은 충돌 회피 조작을 하면서도 사용자가 임의로 카메라를 조작할 수 있도록 해주며 별도의 전처리 과정이나 자료구조가 필요 없이 카메라의 이동방향을 신속하게 계산할 수 있다. 이 방법을 가상 대장 내시경에 적용하여 효과적인 항행이 가능함을 보였다.

• 한국컴퓨터그래픽스학회논문지
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• 제22권3호
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• pp.1-9
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• 2016

볼륨 가시화의 샘플링 단계에서는 보통 선형 보간이 사용된다. 선형 보간은 일반적으로 좋은 화질의 영상을 생성하지만 의료영상 소프트웨어는 높은 화질의 영상이 필요하기 때문에 경우에 따라 높은 기대에 미치지 못한다. 본 연구는 샘플링 단계에서 B 스플라인을 기반으로 하는 삼차 보간을 수행한다. 기존의 B 스플라인은 제어점을 지나지 않는 근사 함수이므로, 본 연구는 제어점을 이동하여 생성된 곡선이 원래의 제어점을 지나도록 하였다. 가시화 단계에서는 속도를 향상하기 위해 빈공간 도약을 적용 가능하다. 빈공간을 파악하기 위해서는 각 블록에 대한 최대값과 최소값을 계산해야 한다. B 스플라인은 볼록포 성질이 있어서, 제어점의 값을 최대값과 최소값으로 사용할 수 있다. 그 결과로 삼차 보간 기반의 볼륨 가시화가 대화적 속도로 가능하다.

• 한국컴퓨터그래픽스학회논문지
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• 제21권3호
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• pp.36-45
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• 2015

대용량 볼륨 데이터로부터 연속적인 고화질 영상을 생성하는 것은 공학이나 자연과학 분야에서 중요한 연구주제이다. 최신 가시화 기법을 이용해 고해상도데이터의 시각적 영상 정보를 효과적으로 보여줌으로써 데이터에 내재된 유용한 정보의 분석을 돕는 소프트웨어의 필요성이 증대되고 있다. 본 논문에서는 관측, 예측을 통해 구축된 지구환경 데이터를 효과적으로 분석, 표출하기 위해 클라이언트-서버기반의멀티플랫폼가시화시스템을설계했다.클러스터로구성된가시화서버는병렬/분산 처리를 통해 데이터를 클라이언트에게 전달하고, 클라이언트는 다양한 플랫폼에서 구동되도록 개발되었다. 개발된 클라이언트는 멀티 터치, 센서를 통해 직관적인 구동이 가능하고, 영상기반조명 기법의 적용으로 사실적인 렌더링을 지원한다.