• Journal of Korea Multimedia Society
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• v.12 no.9
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• pp.1262-1272
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• 2009

In computer graphics, there exist many studies about illumination and radiance for a realistic description of the 3D modeling and rendering. When we see a scene, the scene is lit by a source of light and the radiance of the points by a source in the scene. The radiance has direct light and glight component. The direct light gets lights directly from light source, but the global light gets lights indirectly by interreflections among complicated geometrical components. In this paper, we studied a method for increasing the accuracy of separating direct light and global light components from a scene by using high frequency illumination pattern. For experiments, we applied the separating method of Nayar's and found the best configurations for the separation through the experiments. We improved the separation accuracy of direct and global light by measuring the value of unilluminated area, which depends on the characteristics of object. Furthermore, we enhanced invisible scene of the global light by applying the image filtering technique.

• Proceedings of the Korean Society of Broadcast Engineers Conference
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• 2011.11a
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• pp.297-298
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• 2011

본 논문에서는 기존의 CGH수식을 이용하여 병렬화된 고성능의 CGH 생성 시 발생하는 다량의 데이터를 효율적으로 처리하기 위해 병목현상을 제거하는 하드웨어 구조를 제안한다. 하나의 가로줄에 해당하는 공통항을 연산한 후 이 값으로 임의의 가로줄에 대한 홀로그램 화소 값을 구하며 공통항과 가로줄에 해당하는 모든 업데이트 항은 객체의 모든 광원에 대하여 계산을 한다. 이 구조는 최종 홀로그램이 한 가로줄에 연산이 끝날 때 마다 생성되기 때문에 이전 연구에서 최종 홀로그램이 한번에 생성되는 구조에 비하여 병목 현상을 줄여서 동영상 홀로그램 생성에 효율적이다.

• Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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• 2022.05a
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• pp.443-445
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• 2022

광원 자체의 밝기가 낮거나 드리워진 그림자 등의 이유로 어두운 영역을 포함하고 있는 저조도 영상으로 인해 물체의 식별이 어려운 상황을 일상생활에서 겪게 된다. 본 논문에서는 조명 성분의 영향을 줄이고 객체의 특징을 표현하는 반사 성분을 강조하여 화질을 개선한다. 또한 촬영하는 카메라와 영상의 물체 사이의 상대적인 움직임으로 발생하는 흐릿한 영역을 최대한 제거해주고 잡음까지 보정이 되는 Stack-attention 기법을 제안한다.

• Journal of the Korea Computer Graphics Society
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• v.20 no.1
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• pp.13-19
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• 2014

In this paper, we introduce a real-time method to render a 3D scene using image-based lighting. Previous approaches for image-based lighting focused on diffuse reflection and mirror-like specular reflection. In this paper, we provide a simple preprocessing approach to efficiently approximate Phong reflection model, which has been used for computer graphics applications for several decades. For diffuse reflection, we generate a texture map for diffuse reflection by integrating the source image in preprocessing step, similarly to the previous approaches. We adopt the similar idea to produce a set of specular reflection maps for various material shininess. By doing this, we can render a dynamic scene without high computational complexity or numerous texture map access.

• Journal of Broadcast Engineering
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• v.16 no.3
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• pp.403-415
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• 2011

In this paper, we proposed a hardware architecture to generate digital holograms at high speed. It used the modified computer-generated hologram (CGH) algorithm and adapted the pipeline-based hardware to be able to remove memory bottleneck problem. It uses not the method which generates a hologram by accumulating intermittent holograms but the one which independently generates a pixel of a final hologram and uses the appropriate CGH algorithm for the selected method. Based on the CGH algorithm we proposed the architecture of the digital hologram generator which consists of input interface part, calculating part, and normalizing part. The hardware can decrease memory usage because it repeatedly use object light sources which is stored in the internal buffer. It is also operationally parallelized by vertically adding unit cells. It can generate 86 frames of HD digital hologram per 1 second for 1K light sources.

• 한국HCI학회:학술대회논문집
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• 2008.02a
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• pp.433-438
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• 2008

본 논문은 비주얼 헐 오브젝트를 이용한 움직이는 오브젝트에 대한 실시간 영상기반 라이팅 기술을 제안한다. 본 논문에서는 특히 서로 다른 공간상의 조명 환경을 일치시키는 기술에 중점을 두고, 실시간으로 움직이는 오브젝트의 실시간 비디오 기반 재조명 기술로서 3가지 핵심 내용을 소개한다. 첫째는 비주얼 헐 데이터를 기반으로 기존에 벡터의 외적을 사용하던 방법을 개선하여 수식을 근사화시켜 연산량을 줄여서 고속으로 노말 벡터를 추출하는 방법이고, 둘째는 사용자 주변 조명 환경 정보를 효과적으로 샘플링하여 라이팅에 사용하는 점광원의 개수를 줄였으며, 세 번째는 CPU와 GPU의 연산량을 분배하여 효과적으로 병렬 고속 연산이 가능하도록 하였다. 종래의 영상기반 라이팅 기술이 정지된 환경맵 영상을 사용하거나 정지된 객체를 라이팅하였던 연구를 한 반면에 본 논문은 실시간에서 라이팅을 구현하기 위한 기술로서 고속 라이팅 연산을 위한 방법을 제시하고 있다. 본 연구의 결과를 이용하면 영상기반 라이팅 연구의 실제적이고도 폭넓은 작용이 가능할 것으로 사료되며 고화질의 콘텐츠 양산에도 기여할 것으로 사료된다.

• 한국HCI학회:학술대회논문집
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• 2007.02a
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• pp.1031-1036
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• 2007

최근 가상현실 기술의 주요 연구 동향으로 몰입감을 증가시키는 실감공간 구현구술이 주목 받고 있다. 실감공간 기술이란 서로 다른 공간에 떨어져 있는 사용자가 같은 공간에 있는 효과를 구현하는 기술이다. 본 논문에서는 특히 상호간의 주변 환경을 일치시키는 기술에 중점을 두고, 실시간으로 두 공간의 조명정보를 일치시키는 기술로서 2가지 핵심 내용을 소개한다. 첫째는 비주얼 헐 데이터를 기반으로 고속으로 노말벡터를 추출하는 방법이고, 둘째는 사용자 주변 조명 환경 정보를 반영하는 라이팅 방법이다. 본 논문에서 수행한 첫번째 방법은 비주얼 헐 데이터의 depth존재영역에서 노말맵을 계산하도록 하고, 노말맵을 계산할 때 주변 폴리곤들 기하학적 변화가 심할수록 노말맵 계산에 사용하는 주변 벡터의 선태을 늘리거나 줄이는 방식으로, 불필요한 계산량을 감소시켰다. 본 논문에서 수행한 두번째 방법에서는 주변 조명 정보에서 빛의 세기와 라이팅을 반영할 객체의 반사율의 특성을 고려하여 라이팅에 사용할 광원을 선택적으로 반영하여 불필요한 연산량을 감소시켰다. 종래의 영상기반 라이팅 기술이 사전에 촬영된 영상을 사용하거나 정지영상에 적용되는 연구를 한 반면에 본 논문은 실시간에서 라이팅을 구현하기 위한 시도로서 고속 라이팅 연산 기법을 제시하고 있다. 본 연구의 결과를 이용하면 영상기반 라이팅 연구의 실제적이고도 폭넓은 적용이 가능할 것으로 사료되며 고화질의 콘텐츠 양산에도 기여할 것으로 사료된다.

• Journal of Broadcast Engineering
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• v.21 no.1
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• pp.24-35
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• 2016

By estimating environment light distribution, we can generate realistic shadow images in AR(augmented reality). When we estimate light distribution without sensing equipment, environment light model, geometry of virtual object, and surface reflection property are needed. Previous study using 3D marker builds surrounding light environment with a geodesic dome model and analyzes shadow images. Because this method employs candidate shadow maps in initial scene setup, however, it is difficult to estimate precise light information. This paper presents a novel light estimation method based on hierarchical light distribution model subdivision. By using an overlapping area ratio of the segmented shadow and candidate shadow map, we can make hierarchical subdivision of light geodesic dome.

• Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering
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• v.11 no.8
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• pp.1424-1433
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• 2007

In this paper, we propose a hardware architecture to generate digital hologram using the modified CGH (Computer Generated Hologram) algorithm for hardware implementation and design to FPGA (Field Programmable Gate Array) platform. After analyzing the CGH algorithm, we propose an architecture of CGH cell which efficiently products digital hologram, and design CGH Kernel from configuring CGH Cell. Finally we implement CGH Processor using CGH Kernel, SDRAM Controller, DMA, etc. Performance of the proposed hardware can be proportionally increased through simply addition of CGH Cell in CGH Kernel, since a CGH Cell has operational independency. The proposed hardware was implemented using XC2VP70 FPGA of Xilinx and was stably operated in 200MHz clock frequency. It take 0.205 second for generating $1,280{\times}1,024$ digital hologram from 3 dimensional object which has 40,000 light sources.

• Convergence Security Journal
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• v.22 no.1
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• pp.29-38
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• 2022

The importance of prevention of epidemics is increasing due to the serious spread of infectious diseases. For prevention of epidemics, we need to focus on the non-contact industry. Therefore, in this paper, a face recognition door lock that controls access through non-contact is designed and developed. First very simple features are combined to find objects and face recognition is performed using Haar-based cascade algorithm. Then the texture of the image is binarized to find features using LBPH. An non-contact door lock system which composed of Raspberry PI 3B+ board, an ultrasonic sensor, a camera module, a motor, etc. are suggested. To verify actual performance and ascertain the impact of light sources, various experiment were conducted. As experimental results, the maximum value of the recognition rate was about 85.7%.