• Proceedings of the Korean Institute of Information and Commucation Sciences Conference
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• v.9 no.2
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• pp.662-665
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• 2005

본 논문에서는 체적 데이터에 대한 효율적인 볼륨 랜더링을 수행하기 위해서, 기존의 광선 추적 기법에 대해 광선 보간을 통해서 광선을 추적하는 기법인 IRCF를 제안한다. IRCF 과정은 이웃 화소에 대한 광선추적을 통해 얻은 불투명도값의 정보를 이용해 현재 광선 추적 위치와 불투명도값을 보간한 위치에서 새롭게 광선 추적을 해가는 방식이다. 기존의 고화질의 광선 추적 랜더링의 경우 Volume Rendering Operations의 계샨량이 많아 그 만큼 랜더링 속도가 떨어져 체적에 대해 다른 개선된 랜더링 기법들이 많이 제안되고 있다. 본 논문은 다른 각도로의 접근하고자 제안한 기법을 통해 Volume Rendering Operations의 계샨량을 최대한 줄임으로 랜더링 속도를 높이고 기본의 고화질 영상에 가까운 결과을 얻을 수가 있었다. 또한, 본 논문에서는 기존의 광선 추적 기법에서 표현하는 일반적인 회전, 절단, 불투명 등 제어 효과들을 제안한 기법을 통해 비교 분석한다.

• Proceedings of the Korea Multimedia Society Conference
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• 2003.05b
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• pp.464-467
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• 2003

본 논문에서는 체적 데이터에 대한 효율적인 볼륨 랜더링을 수행하기 위해서, 기존의 광선 추적 기법에 광선 보간을 통해 광선을 추적하는 기법인 IRCF를 제안한다. IRCF 과정은 이웃 화소에 대해 광선추적을 통해서 얻은 불투명도의 정보를 이용하여 보간한 위치에서 새롭게 광선추적을 해가는 방식이다 기존의 광선 추적 랜더링의 경우 고화질의 영상을 얻지만, Volume Rendering Operations의 계샨량이 많아 랜더링 속도가 떨어져 현재 개선된 랜더링 기법들이 많이 제안되고 있는 실정이다. 본 논문은 다른 각도로의 접근하고자 하여 제안한 IRCF 과정을 통해 Volume Rendering Operations의 계샨량을 최대한 줄여 랜더링 속도를 높이고 기존 방식의 고화질 영상에 가깝게 결과를 얻을 수가 있었다. 또한, 본 논문에서는 기존의 광선 추적 기법에서 표현하는 일반적인 회전, 절단, 불투명 등 제어 효과들을 제안한 기법을 통해 비교 분석한다.

• Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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• 2001.10a
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• pp.255-258
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• 2001

광선추적기법은 사진과 같은 고해상도의 영상을 만들어내는 렌더링 기법중의 하나이다. 이 기법은 이미지를 합성하는데 많은 양의 계산 시간을 필요로 한다. 병렬처리 기법이 광선추적에 계산양의 처리 기간을 감소하기 위하여 사용될 수 있다. 본 논문에서는 병렬 광선추적 기법을 MPI(Message Passing Interface)를 사용하여 IBM Supercomputer 상에서 노드의 개수의 증가에 따른 속도 향상과 노드간에 전달되는 메시지의 크기에 따른 성능 향상을 실험하였다. 본 논문에서 실험한 병렬 광선 추적 기법으로 IBM SP 시스템 상에서 다양한 영상을 생성하였다. 영상은 분할가능하고 노드에 분배할 수 있기 때문에 병렬화 범주에 들 수 있으며 부하균형을 맞출 수 있다. 실험에서 프로세서수의 증가에 따른 이상적인 속도향상률(Speed-up rate)을 15개의 프로세서를 사용하여 얻을 수 있었다. 광선을 추적하여 영상을 합성해 낼 때 표현하고자 하는 영상이 단순한 객체로 이루어져 있다면 각 노드에 분산해줘야 할 작업의 크기는 복잡한 객체들로 구성된 영상보다 클 때 더 놓은 성능을 나타내었다. 분산작업의 크기가 작아 상대적으로 통신횟수가 증가할 때 렌더링시 효율저하를 나타내었다.

• Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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• 2000.10a
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• pp.617-620
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• 2000

컴퓨터를 활용하여 사진영상을 얻는 기술은 여러 분야에서 많은 응용이 이루어지고 있는데, 그 중에서도 광선추적기법은 가장 많이 쓰이면서도 현실감 있는 사진영상을 얻는 음영처리 기법중의 하나이다. 하지만 영상이 복잡해짐에 따라 컴퓨터로 처리하는 시간도 그만큼 많이 소요되는데 슈퍼컴퓨터 상에서 병렬처리기법을 적용함으로써 처리시간을 상당히 줄일 수가 있다. 본 논문에서는 IBM RS/6000 SP 슈퍼컴퓨터를 활용하여 순차적 광선추적 알고리즘을 메시지 교환방식을 통한 병렬처리 기법으로 성능분석을 하고자 하였다. 실험을 위해서 슈퍼컴퓨터의 노드수를 최대 16개까지 증가시켜 가면서 복잡한 영상에 대해 병렬 광선추적 알고리즘의 성능분석을 하였고, 메시지 교환방식 중에서 블락킹 통신과 비블락킹 통신에 대해서 그 성능을 각각 비교하였다.

• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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• 1998.10a
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• pp.771-773
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• 1998

광선 추적법(Ray-Tracer)은 물체에 직.간접적으로 영향을 미치는 빛의 반사 및 굴절 경로를 역추적함으로써 실제감있는 이미지를 생성하는 렌더링(rendering)기법이다. 이러한 광성 추적법을 장시간의 계산을 필요로 하는 단점이 있으나. 각각의 광선을 병렬적으로 추적함으로써 속도의 향상을 피할 수 있다. 본 논문에서는 자바를 사용하는 메시지 기반 병렬 프로그래밍 시스템인 JPVM 상에서 동작하는 병렬 광선 추적기를 구현하였다. 병렬 광성 추적기를 사용자에 의해 지정된 장면 정의 파일(Scene Defintion File)을 읽어 들여 피싱(parsing)한후, 생성된 장면 객체를 각 worker프로그램에게 전송한다. 병렬 광선 추적기는 전체 화면 영역을 분활하여 각 worker 프로그램에 할당하며, worker프로그램들은 자신에게 할당된 영역의 이미지를 병렬적으로 생성한다. 실험 결과, 병렬 광선 추적기는 단일 광선 추적기에 비해 빠르게 렌더링을 수행하였으며, worker프로그램의 수가 증가함에 따라 수행 속도가 향상되었다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2000.07c
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• pp.2201-2203
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• 2000

본 논문에서는 도심지 마이크로셀의 전파환경 특성을 예측하기 위한 무선 채널 파라미터 산출 코드를 구현하였다. 이를 위해 광선추적기법을 이용하여 전파가 겪게 되는 회절과 다중반사의 위치를 구한 다음 전장을 계산하였다. 광선추적기법의 구현시 경로 계산에 소요되는 시간의 단축을 위해 건물의 모든 모서리에서 발생되는 회절 이후의 광선추적을 먼저 수행하는 기법을 제안하였으며, 기존 방법의 결과와 동일하면서도 하나의 수신점에 대한 계산시간을 1/70 하로 단축하였다.

• Proceedings of the Optical Society of Korea Conference
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• 2008.07a
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• pp.393-394
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• 2008

컴퓨터 그래픽의 분야에서 Global illumination을 계산하는 과정은 우선 광선 추적 기법을 기반으로 한다. 가장 늦게 소개되어 사용자 층이 늘어나고 있는 photon mapping 기법도 scene rendering을 수행하기 이전에 광선 추적을 이용하여 photon의 공간적 분포를 미리 계산하는 과정을 활용한다. 본 고(稿)에서는 광학용으로 사용되는 SW를 scene rendering에 활용할 수 있는 가능성을 검증하였다.

• Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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• 2002.04a
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• pp.389-392
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• 2002

광선 추적 기법은 컴퓨터를 활용하여 사진과 같은 고해상도의 영상을 얻어내기 위한 렌더링 기법 중 하나이다. 그러나 이 기법은 이미지를 생성할 때 각 접마다 시뮬레이션을 하여 계산해 내므로 접의 수에 따른 계산량이 증가되고 그에 따른 계산 시간이 많이 소요된다는 단점이 있다. 이러한 많은 계산량을 처리하기 위해 병렬처리 기법을 활용할 수 있다. 본 논문에서는 MPI(Message Passing Interface)를 이용한 병렬 광선 추적 기법을 제시하고 그러한 기법을 여러대의 PC를 이용한 PC Clustering 기법에 적용시켜봄으로써 복잡한 계산에 소요되는 시간을 단축시키고자 하였다. 또한 작업의 크기의 변화에 따른 작업 시간과 노드 수의 증가에 따른 속도 향상률을 알아보았다. 이러한 실험을 위해 병렬 프로그래밍 도구로는 Windows NT 기반의 MPICH를 사용하였고 노드의 수는 3대에서 30대까지 증가시켰다. 노드의 수가 증가함에 따라 렌더링에 소요되는 시간이 선형적으로 감소함을 알 수 있었다.

• Journal of the Korea Computer Graphics Society
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• v.28 no.3
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• pp.113-123
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• 2022

Ray tracing-based rendering creates by far more realistic images than the traditional rasterization-based rendering. However, it is still burdensome when implemented for a Head-Mounted Display (HMD) system that demands a wide field of view and a high display refresh rate. Furthermore, for presenting high-quality images on the HMD screen, a sufficient number of ray sampling should be carried out per pixel to alleviate visually annoying spatial and temporal aliases. In this paper, we extend the recent selective foveated ray tracing technique by Kim et al. [1], and propose an improved real-time rendering technique that realizes the rendering effect of the classic Whitted-style ray tracing on the HMD system. In particular, by combining the ray tracing hardware-based acceleration technique and time-constrained rendering scheme, we show that fast HMD ray tracing is possible that is well suited to human visual systems.

• Journal of the Korea Computer Graphics Society
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• v.1 no.2
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• pp.234-240
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• 1995

광선추적법에서 계산시간의 대부분은 광선과 물체와의 교차 검사에 사용된다. 그러므로 빠른 교차검사는 광선추적 알고리즘의 속도 증가를 가져올 수 있다. 따라서 본 논문에서는 광선 추적 알고리즘을 이용하여 삼각형이나 사각형등의 물체로 구성된 이미지를 생성할 때 전처리과정(preprocessing)에서 미리 계산된 두 상수 vector $\hat{u}$과 $\hat{v}$을 이용하여 지금까지 알려진 방법보다 빠른 교차 검사를 수행함으로써 속도를 향상 시키는 방법을 제안한다. 또한 이 결과를 삼각형의 보간(interpolation)에서 뿐만 아니라, 적응분할(adaptive subdivision) 방법을 사용하는 래디오시티 모델(radiosity model)에서 자주 사용되는 일반 사각형에서의 효율적인 bilinear interpolation 기법을 제시한다.