• Journal of KIISE:Computer Systems and Theory
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• v.27 no.5
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• pp.441-449
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• 2000

Binary volume data has its widespread use in the application of color volume rendering and surgical simulation system where gray-scale volume is inappropriate. For the efficient representation of binary volume, this paper proposes a new data structure - the Slice-based Binary Shell (SBS) - along with its rendering algorithm. Since SBS stores the minimal set of surface voxels in slice order and supports the direct computation of voxel coordinates, it shows high efficiency for rendering multiple objects. The rendering algorithm of SBS running on a PC with no specialized hardware renders more than one hundred binary objects in a second.

• The Transactions of the Korea Information Processing Society
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• v.5 no.6
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• pp.1620-1632
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• 1998

This paper presents a fast parallel algorithm for volume rendering and its implementation using C language and MPI MasPar Programming Language) on the 4,096 processor MasPar MP-2 machine. This parallel algorithm is a parallelization hased on the Lacroute' s sequential shear - warp algorithm currently acknowledged to be the fastest sequential volume rendering algorithm. This algorithm reduces communication overheads by using the sheared space partition scheme and the load balancing technique using load estimates from the previous iteration, and the number of voxels to be processed by using the run-length encoded volume data structure.Actual performance is 3 to 4 frames/second on the human hrain scan dataset of $128\times128\times128$ voxels. Because of the scalability of this algorithm, performance of ]2-16 frames/sc.'cond is expected on the 16,384 processor MasPar MP-2 machine. It is expected that implementation on more current SIMD or MIMD architectures would provide 3O~60 frames/second on large volumes.

• Journal of IKEEE
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• v.23 no.4
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• pp.1366-1372
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• 2019

In this paper, we designed a revised neural network to remove the Monte Carlo Rendering noise contained in the ray tracing graphics. The Monte Carlo Rendering is the best way to enhance the graphic's realism, but because of the need to calculate more than thousands of light effects per pixel, rendering processing time has increased rapidly, causing a major problem with real-time processing. To improve this problem, the number of light used in pixels is reduced, where rendering noise occurs and various studies have been conducted to eliminate this noise. In this paper, a deep learning is used to remove rendering noise, especially by separating the rendering image into diffuse and specular light, so that the structure of the dual neural network is designed. As a result, the dual neural network improved by an average of 0.58 db for 64 test images based on PSNR, and 99.22% less light compared to reference image, enabling real-time race-tracing rendering.

• Journal of KIISE:Computer Systems and Theory
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• v.33 no.1_2
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• pp.1-14
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• 2006

Sort-last parallel rendering using a cluster of GPUs has been widely used as an efficient method for visualizing large- scale volume datasets. The performance of this method is constrained by load balancing when data parallelism is included. In previous works static partitioning could lead to self-balance when only task level parallelism is included. In this paper, we present a load balancing scheme that adapts to the characteristic of volume dataset when data parallelism is also employed. We effectively combine the hierarchical data structures (octree and BSP tree) in order to skip empty regions and distribute workload to corresponding rendering nodes. Moreover, we also exploit a 3D clustering method to determine visibility order and save the AGP bandwidths on each rendering node. Experimental results show that our scheme can achieve significant performance gains compared with traditional static load distribution schemes.

• Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering
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• v.23 no.4
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• pp.416-422
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• 2019

This paper proposes a GPU-based modeling and rendering of 3D clouds using procedural functions. The formation of clouds is based on modified noise function made with fbm(Fractional Brownian Motion). Those noise values turn into densities of droplets of liquid water, which is a critical parameter for forming the three different types of clouds. At the rendering stage, the algorithm applies the ray marching technique to decide the colors of cloud using density values obtained from the noise function. In this process, all lighting attenuation and scattering are calculated by physically based manner. Once we have the clouds, they are blended on the sky, which is also rendered physically. We also make the clouds moving in the sky by the wind force. All algorithms are implemented and tested on GPU using GLSL.

• Journal of the Korea Society of Computer and Information
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• v.27 no.1
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• pp.23-32
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• 2022

Image production using three-dimensional (3D) programs undergoes a process called rendering to visualize 3D data. Because this process is time-consuming and costly, the reduction of rendering cost has emerged as an important problem that requires resolution. This work aims to overcome the limitations of the current 3D image production pipeline and propose a method for reducing the production time by adopting a game engine for real-time rendering. In the experiment conducted in this study, rendering using Maya (a 3D production program) and Unity were compared and analyzed. The analysis results indicate that Unity enables rendering in real time; consequently, the rendering cost is reduced. Moreover, the quality of the rendered image is similar to that produced by Maya. The proposed technique involves reducing the render time and providing guidance through access to a real-time rendering engine.

• Proceedings of the Korea Multimedia Society Conference
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• 2002.11b
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• pp.511-515
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• 2002

본 연구에서는 전투 시뮬레이션 게임 구현을 목적으로 하여 LOD를 적용한 실시간 지형 렌더링 시스템을 제작하였다. 이를 위하여 지형의 렌더링을 위한 폴리곤 수를 절감시키는 방식으로 메모리를 관리 할 수 있도록 하였고, 현재 위치와 시점의 거리에 따라 가까운 거리는 상세하게 표현하고 먼 거리는 지형의 외형을 최대한 유지하면서 폴리곤 수를 줄여 렌더링 하도록 하였다.

• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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• 2005.11a
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• pp.757-759
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• 2005

일반적인 렌더링 방식은 응용$\rightarrow$기하$\rightarrow$래스터화로 진행되는 렌더링 파이프라인 상에서 진행된다. 그래픽 카드의 발전으로 기하 단계의 연산을 GPU가 담당함에 따라 CPU의 연산을 줄여 CPU가 많은 연산을 할 수 있게 되었다. 그러나 이 같은 분배로 인해 CPU와 GPU가 서로 끝나기를 기다리는 병목현상이 발생하게 되었다. 이러한 병목 현상은 효율적인 렌더링을 저해하는 요인이다. 본 연구의 목적은 CPU와 GPU의 병렬처리 과정에서 발생하는 병목현상을 줄여 실시간 렌더링에서 그래픽 출력을 더욱 빠르게 하는데 있다. 이를 위해 본 논문에서는 그래픽 출력 과정 중 CPU 와 GPU 사이에서 하드웨어적으로 처리되고 있는 동기적 처리 과정을 소프트웨어적인 기법을 이용하여 비동기적으로 처리함으로써 성능을 향상시킬 수 있음을 말하고자 한다.

• 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.