• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2001년도 가을 학술발표논문집 Vol.28 No.2 (3)
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• pp.19-21
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• 2001

현재 실시간의 실감 영상을 위한 다양한 기법들에 대한 활발한 연구가 진행되고 있다. 영상 기반 렌더링은 새롭게 주목 받고 있는 렌더링 방법으로 기존의 기하학 기반 렌더링과는 다르게 모델을 작성하는데 쉽게 사용될 뿐 아니라. 실감 영상을 만들어 내는 것에도 탁월한 성능을 나타내고 있다. 현재 사용하는 그래픽 가속기는 기하학 기반 렌더링의 방법을 위주의 설계되고 있는 추세이다. 이에 영상 기반 렌더링을 지원하는 구조의 제안을 통해서 실시간 영상의 생성을 가능하게 하였다. 또한 기존의 그래픽 가속기와의 통합을 통해 하드웨어 비용을 절감하며 효율적으로 두 가지 기법을 지원하는 구조를 제안하였다.

• 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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• 제34권1호
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• pp.10-18
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• 2007

휴대용 단말기에서의 동영상 및 3차원 영상을 처리하는 것이 일반화되면서, H.264 및 3차원 그래픽 가속기 데이타를 처리하기 위한 연산량이 크게 증가하고 있다. 본 연구에서는 H.264 인코더의 움직임 추정기 및 디코더의 움직임 보상기와 3차원 그래픽 렌더링 가속기를 재구성 가능하도록 설계하였다. 움직임 추정기는 효율적인 데이타 스캐닝 방법과 DAU, FDVS 알고리즘을 사용하여, JM8.2에 제시된 다중 프레임 움직임 추정보다 연산량을 평균적으로 70% 이상 감소시키면서 화질 열화가 없도록 하였다. 3차원 그래픽 렌더링 가속기는 중심선 트래버셜 알고리즘을 사용하여 병렬 처리하도록 함으로써 처리량을 증가시켰다. 움직임 추정기와 3차원 렌더링 가속기의 메모리를 재구성 가능한 구조로 설계하여, 2.4Mbits (47%)의 메모리를 공유하였으며, 메모리를 8개의 블록으로 분산시켜 사용되지 않는 부분의 전력 소모를 최소화 할 수 있도록 하였다. 또한, 움직임 보상기와 3차원 렌더링 가속기의 픽셀 프로세서를 공유하여 약 7%의 하드웨어면적을 감소 시켰다.

• 전기전자학회논문지
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• 제21권4호
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• pp.420-423
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• 2017

본 논문에서는 렌더링 노이즈 제거를 위한 뉴럴 네트워크 가속기 구현을 제안한다. 렌더링 알고리즘 중에 고품질 그래픽스를 보장하는 레이트레이싱을 선택하였다. 레이트레이싱 렌더링은 레이를 사용해 렌더링을 한다. 레이를 적게 사용하게 되면 노이즈가 발생하게 되며, 많이 사용하게 되면 고화질의 이미지를 생성할 수 있으나 연산 시간이 길어진다. 이러한 레이트레싱 렌더링을 빠르게 처리하기 위해서 적게 레이를 사용하고 발생한 노이즈를 제거하는 알고리즘을 사용하게 된다. 그러한 알고리즘 중에 뉴럴 네트워크를 사용한 알고리즘이 있으며, 연산 속도를 빠르게 하기 위해서 연산에 사용되는 필터 파라미터를 구하는 뉴럴 네트워크 가속기를 구현했다. 하나의 픽셀에 사용되는 파라미터를 계산하기 위해 걸리는 시간은 11.44us 이다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2005년도 한국컴퓨터종합학술대회 논문집 Vol.32 No.1 (A)
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• pp.685-687
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• 2005

본 논문에서는 깊이 영상기반 3차원 물체(depth image-based 3-D object)의 고속 렌더링 기법을 제안한다. 제안하는 알고리즘은 그래픽 가속기가 지원하는 shader programming 기법을 이용하여 하드웨어 가속을 직접 이용하도록 설계되었다. 또한, 기존의 영상 기반 렌더링의 한계를 극복하여 조명 효과를 표현할 수 있으며 렌더링시 각 화소당 Splat 크기를 하드웨어에서 직접 조절하여 고속 렌더링이 가능하다. 모의 실험결과, 소프트웨어 렌더링 또는 OpenGL 기반의 렌더링에 비해 괄목할 만한 렌더링 속도의 향상이 이루어졌다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2002년도 가을 학술발표논문집 Vol.29 No.2 (1)
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• pp.310-312
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• 2002

볼륨 렌더링은 물체의 겉면만이 아니라 내부에 있는 모든 3차원 데이터를 이용해서 렌더링 하는 기법이다. 따라서 기존의 폴리곤 렌더링에선 불가능했던 물체 내부에 대한 표현이 가능하기 때문에 과학, 의료 분야 등 물체 전체에 대한 데이터 처리가 필요한 곳에서 많이 쓰이고 있다. 하지만 이러한 볼륨데이터의 크기는 일반적으로 1024$^3$Bytes 이상이기 때문에 기존의 단일 그래픽 가속기로는 메모리 크기나 연산 능력면에서 처리하기에 한계가 있다. 따라서 본 논문에서는 이런 기가급 볼륨데이터를 처리하기 위한 병렬 볼륨 렌더링 구조를 제시하고, 전송된 부분 이미지 합성을 위한 블렌딩 순서를 결정하는 시점 추적 (point-tracking)기법과 네트웍에 의한 성능저하를 최소화 할 수 있는 ‘프레임간 유사성(frame-to-frame coherency)을 이용한 RGBA데이터 압축기법’을 제안한다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제41권11호
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• pp.105-113
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• 2004

기존의 3차원 그래픽 가속기는 전력소모 및 규모가 커서 휴대형 기기에는 적합하지 않다. 따라서 본 논문에서는 휴대형기기에 적합한 저전력 소규모의 3차원 렌더링 처리기를 제안한다. 소규모의 구현을 위하여 반복연산 및 고정소수점 연산을 사용하였다. 또 저전력의 고려를 위해 텍스쳐 유무에 따라 효율적으로 파이프라인을 관리하였고, 삼각형 셋업 및 에지워킹 단은 순차적으로, 3차원 영상 가속기의 성능을 좌우하는 스캔라인처리와 스팬처리 단은 병렬적으로 처리하게 설계하였다. 설계한 렌더링 처리기는 800*600의 해상도 지원과 32비트의 트루칼러를 지원하며 0.25㎛ ASIC공정에서는 50MHz로 동작하여 초당 47.88M 개의 픽셀과 33.25 프레임을 처리하며 텍스쳐 매핑을 포함 64만 게이트를 가지며 면적은 4.9827mm*4.9847mm 이이며 파워소모는 263.7mW이다.

• 전기전자학회논문지
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• 제12권2호
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• pp.124-130
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• 2008

벡터 그래픽스는 좌표 정보를 이용하여 이미지를 표현하기 때문에 이미지 퀄리티의 손실 없이 쉽게 확대 축소가 가능하며, 일반적으로 래스터 그래픽스로 표현되는 이미지보다 더 작은 파일 크기를 가진다. 본 논문에서 제안하는 벡터 그래픽 가속기는 개선된 스캔라인 엣지 플래그 방식을 사용하여 엣지의 정렬과정을 수행하지 않고 렌더링을 수행할 수 있도록 설계되었으며 OpenVG 2D 벡터 이미지를 사용하여 검증되었다. 본 논문에서 제안하는 가속기는 Tiger image를 기준으로, 테셀레이션을 수행하는데 12ms, 전체 이미지 렌더링에 208ms의 시간이 소요되며, Tiger image 기준으로 약 초당 5 프레임의 성능을 가진다.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제10권9호
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• pp.1209-1219
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• 2007

임베디드 시스템과 같은 제한된 하드웨어에서 3차원 그래픽 기반의 응용 프로그램을 구동하는 것은 쉽지 않다. 그러한 시스템은 그래픽 가속 모듈을 구동하여 다양한 그래픽 기능을 처리할 수 있는 체계적인 3차원 그래픽 처리 구조가 필요하다. 본 논문에서는 임베디드 시스템을 위한 공개 소스 그래픽 윈도우 환경인 Tiny X 체계에서 3차원 그래픽 가속 장치 구동기를 구현하는 방법을 상세히 제시한다. 제안한 방법은 가속장치 구동기를 단계적으로 초기화하여 직접 렌더링 구조가 이를 적절하게 활용할 수 있도록 한다. 아울러, 3차원 그래픽 처리 성능을 효율적으로 평가할 수 있는 간단한 프로그램을 통하여 구현된 가속 장치 구동기에 대하여 적용하여 그 유용성을 확인하였다.

• 한국HCI학회:학술대회논문집
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• 한국HCI학회 2007년도 학술대회 1부
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• pp.38-43
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• 2007

재조명(relighting) 렌더링은 장면 내에 새로운 광원의 추가 또는 기존 광원 속성의 변경으로 인한 영상의 변화를 효율적으로 계산하는 과정을 말한다. 본 논문에서는 쉐이딩(shading) 계산에서 광원에 독립적인 파라메터를 미리 텍스쳐 이미지 형태로 캐시화하여 재조명 렌더링 과정에서의 계산량을 줄이는 방법을 사용하였다. 이러한 쉐이딩 파라메터들의 캐시 이미지들은 사용자가 카메라 시점을 바꾸고자 할 경우 새로 생성을 하여야 하는데, 이 계산에 많은 시간이 소요된다. 본 논문에서는 새로운 시점에서의 캐시 이미지들를 영상 기반 렌더링(image-based rendering) 기법을 이용하여 실시간에 구하는 방법을 제시한다. 먼저 여러 개의 지정된 카메라 시점에 대한 캐시 이미지들을 미리 생성해 둔다. 다음 원하는 시점의 캐시 이미지는 각 픽셀에 투영되는 3차원 표면점을 역시점변환(inverse viewing transform)을 통해 구하고, 이 점을 지정된 카메라 시점으로 다시 투영하여 캐시 이미지에서의 대응 픽셀을 찾는다. 대응 픽셀의 파라메터 값들을 평균하여 새 캐시 이미지에 써준다. 이 과정들은 하드웨어 그래픽 가속기의 단편 쉐이더(fragment shader)를 이용하여 실시간으로 수행된다.

• 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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• 제26권1호
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• pp.82-97
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• 1999

3차원 그래픽 렌더링은 화면상의 각 화소에 대하여 색깔뿐만 아니라 깊이 정보가지 계산해야 하기 때문에 방대한 계산량과 메모리 접근, 그리고 데이터 전송량을 필요로 하기 때문이다. 따라서 실시간 3차원 그래픽 처리를 위해서 병렬 처리 기법을 도입한다. 그러나 기존 그래픽 가속엔진은 병렬처리 기법으로 영상-병렬성을 이용한 화면 분할 방식을 사용하기 때문에 크게 두 가지 단점이 발생한다. 첫 번재는 화면 영역의 경게에 위치하는 다각형들에 대한 중복계산이고, 두 번째는 낮은 PE(Processing Element) 활용도이다. 본 논문에서는 이러한 문제를 해결하기 위한 방법으로 객체 기반 렌더링(OBR : Object Based Rendering)방식을 바탕으로 하는 그래픽 가속엔진을 제안하였다. OBR 시스템의 목적은 화면 분할 방식의 불필요한 오버헤드를 제거하여 수행 성능을 높이고, 자원을 효율적으로 사용하여 하드웨어 구성비용을 줄이는 것이다. 본 논문에서는 시뮬레이션을 통하여 OBR 시스템이 화면 분할 방식의 대표적인 그래픽 가속기인 PixelFlow와의 성능을 상대적으로 비교하였다. 결론적으로 OBR 시스템은 화면 분할 방식보다 더 적은 하드웨어 자원으로 보다 효율적으로 렌더링을 수해하였다.