• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제11권3호
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• pp.137-146
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• 2011

스마트폰과 태블릿 PC 같은 모바일 기기의 보급과 콘텐츠 사용 증가로 모바일 환경에서의 컴퓨터 그래픽스 연구가 활발하게 진행되고 있다. 그러나 아직까지 수묵화 및 담채 렌더링 기법과 같은 비실사적 기법을 모바일 기기 상에서 효과적으로 구현하기 위한 연구는 부족한 편이다. 모바일 기기는 데스크 탑 환경에 비해 하드웨어적 한계를 가지고 있기 때문에 비실사적 렌더링 기법이 적용된 콘텐츠를 렌더링 하기 위해서는 단말기의 제약성을 고려한 특화된 렌더링 파이프 라인이 필요하다. 본 논문에서는 비실사적 기법중에서도 수묵화 기법과 담채화 기법을 모바일 환경에서 구현하기 위한 3차원 그래픽스 렌더링 파이프라인과 쉐이딩 파일 전처리 기법을 제안한다. 제안하는 기법을 이용하면 비사실적 렌더링이 적용된 다양한 3D 모바일 콘텐츠를 생성할 수 있고 사용자는 모바일 디스플레이 환경에서 실시간으로 수묵 담채 렌더링 된 콘텐츠를 볼 수 있을 것으로 기대한다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2004년도 봄 학술발표논문집 Vol.31 No.1 (A)
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• pp.889-891
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• 2004

본 논문은 약 134 GB에 이르는 시간 가변 해양 볼륨 데이터론 효과적으로 가시화 하기 위한 두 가지 접근 방법을 제시한다. 첫 번째 방법은 고화질의 동영상을 생성하기 위한 오프라인 병렬 볼륨 렌더링 기법으로, 볼륨광선추적법과 등가면 기법을 통합한 렌더링 알고리즘을 적용하여 고해상도의 영상을 생성할 수 있다. 두 번째 방법은, 그래픽스 하드웨어 가속기능을 통해 대화식 가시화가 가능한 멀티 파이프 렌더링을 구현하는 것으로, 복수개의 그래픽스 파이프라인과 3차원 텍스춰 맵핑 가속기능을 이용해 시간의 변화에 따른 해양의 변화를 효과적으로 가시화하고 분석할 수 있다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제10권8호
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• pp.119-129
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• 2010

최근 모바일 서비스의 발전과 모바일 기기의 사용 증가로 모바일 환경은 컴퓨터 그래픽스 분야에서 주목 받는 영역으로 부상하고 있다. 지금까지 비실사적 렌더링 기법은 데스크 탑 플랫폼을 기반으로 연구 되었으며 모바일 기기에서의 구현을 위한 노력은 부족하였다. 하드웨어적 한계를 가진 모바일 기기에 비실사적 렌더링 기법을 적용하기 위해서는 단말기의 제약성을 고려하여 렌더링 파이프 라인의 변화를 통한 새로운 프로세싱 기법이 필요하다. 본 논문에서는 비실사적 기법 중 최근 여러 분야에서 사용되고 있는 카툰 렌더링 기법을 모바일 환경에서 구현하기 위한 3차원 그래픽스 렌더링 파이프 라인과 카툰 쉐이딩 전처리 기법을 제안한다. 본 연구 결과로 모바일 디스플레이 환경에 맞는 실루엣 에지 렌더링과 쉐이딩 과정의 일부를 파일로 전처리하는 프로세싱 기법을 사용하게 됨으로써 사용자는 원하는 수준의 카툰 렌더링 결과물을 모바일 환경에서 실시간으로 접할 수 있으며 따라서 추후 모바일 서비스 이용의 효율을 높이고 모바일 콘텐츠 다양화에 기여할 수 있을 것으로 기대한다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제10권8호
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• pp.1843-1849
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• 2009

실시간 3D 그래픽에서 렌더링 성능을 향상시키는 기법 중 하나로 파이프라인 최적화가 있다. 파이프라인 최적화는 버퍼 재 정렬 문제로 볼 수 있다. 그러나 이는 NP-hard이다. 따라서 최적의 해를 근사하며 실시간 3D 그래픽에 적합한 알고리즘 개발이 필요하다. 본 논문은 이를 위해 실시간 3D 그래픽의 렌더링 상태 변화 비용의 패턴을 분석하였다. 그리고 분석된 패턴을 기반으로 렌더링 상태 변화 비용이 큰 것에 대하여 우선적으로 정렬하는 알고리즘을 제시한다. 제안 기법의 우수함을 보이기 위해, 상태비용을 정렬하지 않는 알고리즘과 성능을 평가한다. 제안 방법은 상태비용을 정렬하지 않는 알고리즘에 비해 약 2.5배-4배 정도 비용이 감소되며. 특정 렌더링 상태의 변화 비용이 크게 증가할수록 우수함을 보인다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2005년도 춘계학술발표대회
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• pp.1713-1716
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• 2005

최근 3 차원 그래픽 영상의 복잡도가 점점 증가함에 따라, 가시성 선별에 관련된 연구는 3 차원 렌더링 프로세서 설계에 있어서 중요한 핵심 연구 중 하나가 되었다. 본 논문에서는 기존의 픽셀 캐쉬의 정보를 이용하여 가시성 선별을 수행하는 새로운 래스터라이제이션 파이프라인을 제안하고 있다. 제안 구조에서는 가시성 정보를 관리하기 위해서 계층적 z-버퍼 (HZB)와 같이 규모가 큰 별도의 하드웨어를 추가하지 않고, 픽셀 캐쉬에 저장되어 있는 데이터를 참조하여 주사 변환 과정에서 가시성 선별을 수행하고 있다. 캐쉬에서 접근 참조 실패된 프리미티브에 대해서는 픽셀 래스터라이제이션 파이프라인의 z-테스트 과정에서 은면 제거를 수행하도록 하였고, 선 인출 기법을 적용하여 픽셀 캐쉬의 접근 실패에 따른 손실을 줄여주었다. 실험 결과, 제안 구조는 일반 픽셀 파이프라인 구조에 비해 약 32%, HZB 구조에 비해 약 7%의 성능 향상을 보이고 있다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2001년도 가을 학술발표논문집 Vol.28 No.2 (3)
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• pp.16-18
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• 2001

3차원 영상을 처리하는데 있어 래스터라이제이션은 프레임 버퍼에 저장될 픽셀을 구하는 과정이다. 여러 개의 픽셀로 구성되는 폴리곤을 렌더링하기 위해서 스캔라인 방식 또는 반 평면 함수를 이용한 타일 트래버설 방식 등이 사용되고 있다. 본 논문에서 기반으로 하고 있는 타일 트래버설 방식은 스캔라인 방식에 비해 메모리 효율 및 텍스쳐 캐쉬의 지역성에서 이점을 가지고 있으나 복잡한 탐색 과정 때문에 파이프라인 구조로 구현하기는 어렵다. 본 논문에서 제안하는 구조는 분기 예측 기법을 적용하여 트래버설 과정에서의 분기로 인해 발생되는 파이프라인 지연을 기존의 트래버설 구조에 비해 약 30% 정도 줄임으로써 고성능 3차원 그래픽 가속기에 적합한 스캔 컨버젼 유닛을 제안하였다

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

• 한국컴퓨터그래픽스학회논문지
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• 제13권1호
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• pp.1-6
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• 2007

곡면은 다각형 메쉬에 비해 간결한 표현을 가지고 부드러운 형상을 표현할 수 있지만, 현재 그래픽스 하드웨어는 곡면 렌더링을 지원하고 있지 않다. 최근의 GPU를 이용하여 프로그래밍 가능한 그래픽스 파이프라인은 기존의 다양한 그래픽스 알고리즘들을 가속화시키는 데 이용될 수 있기 때문에, 이 논문에서는 GPU 하드웨어를 이용하여 블렌딩을 기반으로 생성된 임의의 위상을 가진 곡면을 빠르게 렌더링 하는 방법을 제시한다. 제어 메쉬상에서 샘플링된 매개변수와 지역 곡면을 표현하는 정보들을 그래픽스 파이프라인으로 전달하여, 정점 프로세서에서 이러한 정보들을 가지고 블렌딩된 곡면상의 위치 정보와 노말 벡터를 계산한다. 이러한 방법은 CPU에서 블렌딩 곡면을 계산하는 것보다 훨씬 빠르게 수행된다.

• 전자통신동향분석
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• 제22권4호통권106호
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• pp.24-34
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• 2007

렌더링은 컴퓨터 그래픽스 장면의 3차원 description(기하 모델, 동작, 카메라, 텍스처, 조명 정보 등)을 2차원 영상으로 생성하면서 사실감을 부여하는 그래픽스 파이프라인의 최종 과정을 말하며, 사람이 직접 그린듯한 느낌의 영상을 표현하는 비사실적 렌더링 기술(non-photorealistic rendering)과 실사 수준의 영상을 표현하는 사실적 렌더링 기술(photorealistic rendering)로 나눌 수 있다. 비사실적 렌더링 기술은 영상의 주요 특징을 잘 표현하여 의미와 느낌을 효과적으로 전달하는 데 목표가 있으며 기술적인 일러스트레이션이나 의료분야 등에 많이 활용되고 있다. 사실적 렌더링 기술 분야는 컴퓨터 그래픽스의 역사와 함께 발전해 오면서 전반적으로 기술의 성숙도가 높은 분야이지만, 사실적인 장면 표현을 위해서는 3차원 질감 표현과 전역조명 처리를 필요로 하여 막대한 처리 시간이 소요되고 있으며, 사용자들의 새로운 요구에 대응하는 기술의 발전이 지속적으로 요구되어 최근에도 활발한 연구가 계속 진행되고 있다. 본 고에서는 사실적 렌더링 분야의 핵심 기술들의 현황과 발전 전망에 대해 살펴보기로 한다.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제11권8호
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• pp.1160-1168
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• 2008

모바일 하드웨어 기술의 비약적인 발전으로 과거에는 실시간으로 렌더링 될 수 없었던 다양한 3D 렌더링 효과들을 모바일 기기 상에서 실시간으로 처리할 수 있게 되었으며, 이를 이용하여 보다 사실적인 모바일 3D 응용 프로그램을 제작할 수 있게 되었다. 본 논문에서는 모바일 환경에서 고화질로 실시간 3D 렌더링을 지원하는 DMGL이라 불리는 플랫폼에 독립적인 OpenGL ES 기반 실시간 모바일 렌더링 라이브러리에 관해 설명한다. 모바일 그래픽스 소프트웨어 개발자들은 이 라이브러리를 이용하여 다양한 고급 실시간 3D 그래픽스 효과들을 간단히 구현할 수 있다. 또한 GPGPU 기반의 라이브러리들은 연기나 불과 같은 자연현상 시뮬레이션을 위한 복잡한 방정식들을 풀고, 그 결과를 실시간 렌더링 할 수 있는 기능을 제공한다.