• 전자통신동향분석
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• 제22권4호통권106호
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• pp.12-23
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• 2007

컴퓨터 그래픽스를 이용한 디지털 콘텐츠를 제작 및 생산함에 있어서 마지막 단계에서 렌더링 과정을 꼭 거쳐야 하기 때문에 렌더링 부분은 아주 중요하다. 렌더링해야 할 디지털 콘텐츠에는 게임과 같이 실시간성이 아주 중요한 콘텐츠가 있으며, 영화와 같이 영상의 높은 품질을 요구하는 콘텐츠가 있다. 본 고에서는 영화와 같이 고품질을 요구하는 콘텐츠에 대한 렌더링 기술에 대하여 다루고자 한다. 영화의 한 장면과 같이 복잡하며 높은 해상도를 갖는 영상을 기존 단일 CPU 및 소프트웨어 렌더러를 이용하여 렌더링하는 데 아주 많은 시간이 걸린다. 본 고에서는 렌더링 시간을 줄이며 높은 품질의 렌더링 결과를 얻는 기술을 3가지 부분에서 소개하고자 한다. 첫번째 방법에는 수십 개에서 수천 개의 CPU를 이용하거나 PC를 클러스터링하는 방법이고, 두번째는 기존 GPU의 기술이 아주 빨리 발전하여 CPU 보다 빠른 성능을 갖기 때문에 GPU를 활용하여 가속화하는 방법이 있으며, 세번째는 전용 하드웨어를 제작하여 렌더링을 가속하는 방법이 있다. 위의 방법들에 대한 기술 동향에 대하여 살펴보도록 한다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2015년도 춘계학술발표대회
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• pp.851-854
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• 2015

게임, 영화, 애니메이션 분야에 이르기까지 3D 렌더링 기술은 많은 분야에 걸쳐 활용되고 있으며, 이러한 3D 렌더링 기술의 발전으로 현실감있는 표현이 점차 가능해지고 있다. 영화나 애니메이션이 많은 시간과 비용을 들여 고품질의 영상을 만들어 내는 반면에, 게임은 실시간으로 고품질의 영상을 만들어 내며, 이를 위해서는 많은 연산을 필요로 한다. 그래서 게임에 고품질의 렌더링 기술을 적용하기 위해서는 상당히 높은 성능의 하드웨어를 필요로 하며, 현재 점차 높은 성능의 하드웨어가 개발되고 보급되기 시작하면서, 게임에 실시간으로 적용 가능한 다양한 렌더링 기술이 개발되고 있는 상황이다. 하지만 이것은 PC 플랫폼만 국한된 상황이며, 모바일 기기가 가지는 성능상의 제약으로 인해서 모바일 기기에 이러한 PC 플랫폼 기반에서 적용되는 3D 렌더링 기술을 적용하기란 여간 힘든 일이 아닐 수 없다. 본 논문에서는 3D 렌더링 기술 중에 하나인 Ambient Occlusion 기법을, 모바일 디바이스가 제공하는 하드웨어적인 한계를 극복하고 보다 향상된 렌더링 속도로 기존 PC 환경과 유사한 효과를 표현하기 위한 렌더링 기법을 제안하고자 한다.

• 정보과학회 논문지
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• 제44권3호
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• pp.253-260
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• 2017

컴퓨터그래픽스에서 고품질의 렌즈 플레어 생성은 대부분 오프라인 렌더링을 사용해왔다. 최근, 행렬 기반의 근사를 사용하여 실시간 응용에 적합한 고품질의 렌즈 플레어 생성이 가능해졌지만, 렌즈플레어의 선형 패턴만 지원하므로 그 품질이 저하되었다. 이에 본 연구는 비선형 렌즈 플레어 패턴을 선형 패턴의 렌즈 플레어 렌더링에 블렌딩하여 선형/비선형 패턴을 모두 포함하는 고품질의 렌즈 플레어 렌더링 방법을 소개한다. 비선형패턴은 오프라인에서 미리 렌더링하거나 사진을 찍어 룩업테이블에 저장하고, 온라인 렌더링에서는 광원의 각도에 따라 읽어오기만 하므로, 기존의 방법보다 고품질을 가지면서도 성능저하가 거의 없는 고성능 렌더링이 가능하다.

• 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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• 한국방송공학회 2013년도 하계학술대회
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• pp.40-42
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• 2013

본 논문에서는 사각 평면이 아닌 실린더나 구 형태의 비평면 스크린에 고품질 파노라마 영상을 렌더링 하기 위해 스틸 카메라를 이용한 자동 캘리브레이션과 멀티 프로젝터를 이용한 파노라마 렌더링 시스템을 제안한다. 스틸 카메라를 이용한 비평면 스크린 캘리브레이션은 특정 패턴을 스크린에 투사하고 이를 촬영하여 프로젝터의 투사 왜곡을 보정하고 멀티 프로젝터간의 중첩 영역에 대한 보정을 자동 수행한다. 캘리브레이션이 완료된 이후에 멀티 프로젝터를 이용하여 고품질의 파노라마 비디오를 렌더링 하기 위해서 본 논문에서는 복수의 멀티 시스템과 동기화 카드를 이용하여 렌더링 시스템간의 재생 동기화를 수행 하였다. 제안하는 렌더링 시스템을 적용하면 기존의 전문가의 수동작업에 의한 인력 및 보정 시간을 줄일 수 있으며, 시스템 환경이 변하더라도 쉽게 적응적으로 렌더링 환경을 구축하는 것이 가능하고 고품질의 파노라마 비디오를 렌더링 하는 것이 가능하다.

• 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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• 한국방송∙미디어공학회 2021년도 하계학술대회
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• pp.85-88
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• 2021

포인트 클라우드 콘텐츠는 실제 환경 및 물체를 3 차원 위치정보를 갖는 점들과 그에 대응하는 색상 등을 획득하여 기록한 실감 콘텐츠이다. 위치와 색상 정보로만 이뤄진 3 차원 점으로 이뤄진 포인트 클라우드 콘텐츠는 확대하여 렌더링 할 경우 점과 점 사이의 간격이 벌어지면서 발생하는 구멍에 의해 콘텐츠 품질이 저하될 수 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해 본 논문에서는 포인트 클라우드 확대 시 점들 간 간격이 벌어져 생기는 구멍에 대해 깊이정보를 활용한 역변환 기반 보간 방법을 통해 포인트 클라우드 콘텐츠 품질을 개선하는 방법을 제안한다. 벌어진 간격들 사이에서 빈 공간을 찾을 때 그 사이로 뒷면의 점들이 그려지게 되어 보간 방법을 적용하는데 방해요소로 작용한다. 이를 해결하기 위해 구멍이 발생하지 않은 시점에서 렌더링 된 영상을 사용하여 포인트 클라우드의 뒷면에 해당되는 점들을 제거한다. 다음으로 깊이 맵(depth map)을 추출한 후 추출된 깊이 값을 사용하여 뎁스 에지(depth edge)를 구하고 에지를 사용하여 깊이 불연속 부분에 대해 처리한다. 마지막으로 뎁스 값을 활용하여 이전에 찾은 구멍들의 역변환을 하여 원본의 데이터에서 픽셀을 추출한다. 제안하는 방법으로 콘텐츠를 렌더링 한 결과, 기존의 크기를 늘려 빈 영역을 채우는 방법에 비해 렌더링 품질이 평균 PSNR 측면에서 2.9 dB 향상된 결과를 보였다.

• 한국컴퓨터그래픽스학회논문지
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• 제7권2호
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• pp.1-9
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• 2001

본 논문은 여러 장의 이미지로부터 삼차원 모델을 빠르게 복원하기 위한 다각형 기반 Space Carving 알고리즘을 제안한다. 본 논문에서 제안하는 알고리즘은 기존의 복셀 carving 연산에 다각형 carving 연산을 추가하여 기존 복셀 carving 기법의 단점인 렌더링 품질의 저하와 느린 렌더링 속도 문제를 보완하였다. 따라서 복원된 모델은 다각형 구조를 가지며, 이로부터 텍스쳐 매핑을 이용한 빠른 속도의 고품질 렌더링 기법이 가능해진다. 또한 다각형 carving 후잉여 데이터를 삭제함으로써 복원된 모델의 품질 저하없이 메모리를 줄이고, 더욱 빠른 렌더링을 가능하게 한다.

• 한국컴퓨터정보학회:학술대회논문집
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• 한국컴퓨터정보학회 2023년도 제67차 동계학술대회논문집 31권1호
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• pp.361-364
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• 2023

볼륨 렌더링은 3D 밀도 데이터를 가시화 할 때 활용되는 기술로써 이 알고리즘에서 중요한 것은 렌더링 시간 단축이며, 본 논문에서는 이 계산시간을 효율적으로 개선시킬 수 있는 방법을 제시한다. 렌더링의 처리시간은 탐색하는 횟수에 따라 결과 차이가 발생하지만, 탐색 횟수가 적을 경우 렌더링의 품질이 저하되고 반대인 경우에는 화질의 표현력은 높으나 많은 처리시간이 소요된다. 따라서 화질이 떨어지지 않는 최소의 탐색 방법이 요구되므로 본 논문에서는 밀도의 탐색 최적화와 시간별 밀도가 존재하는 위치를 예측하여 계산을 효율적으로 처리 할 수 있는 PyCUDA 프레임워크에 대해서 소개한다.

• 정보과학회 논문지
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• 제42권11호
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• pp.1332-1338
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• 2015

최근 고품질, 초고해상도 실시간 렌더링 지원을 위하여 다중 GPU 렌더링에 대한 관심이 커지고 있다. 실시간 렌더링에서 여러 개의 GPU로 고성능을 달성하기 위해서는 GPU 간의 데이터 전송 지연과 프레임 합성 부하를 고려해야 한다. 이 논문은 이러한 부하를 최소화하고 다중 GPU의 효율을 향상하기 위해 split frame 렌더링의 동기화를 묵시적 질의 기반으로 향상하는 기법을 제안한다. 또한, 이러한 묵시적 동기화 기반 프레임 합성을 지원하기 위한 메시지 큐 기반의 렌더링 스케줄링 알고리즘도 제안한다. 본 알고리즘을 적용한 실험은 본 알고리즘이 기존 알고리즘 대비 200% 이상 효율을 향상함을 확인하였다.

• 한국컴퓨터그래픽스학회논문지
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• 제18권1호
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• pp.11-21
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• 2012

포인트 기반 렌더링은 그 과정이 간단하고 유연하기 때문에 폴리곤 기반 렌더링의 대안으로 주목을 받고 있다. 하지만 기존의 포인트 기반 렌더링 방법들은 사람의 피부와 같은 반투명 물체를 사실적으로 표현하기에는 충분하지 않다. 본 논문에서는 부드럽고 반투명한 피부 외관을 생성하는데 중요한 현상인 서브서피스 스캐터링을 표현할 수 있는 포인트 기반 렌더링 프레임워크를 제안한다. 피부처럼 다층으로 이루어진 물체에서의 서브서피스 스캐터링을 정확하게 시뮬레이션 하기 위해서, 본 논문에서는 다수의 가우시안 기저함수들을 일차 결합하여 오브젝트 공간상의 스플랫에 적용하는 스플랫 기반의 확산 방법을 개발하였다. 개발된 방법으로 여러 사람의 얼굴들을 렌더링하였을 때, 기존의 포인트 기반 방법들보다 시각적인 품질에서 훨씬 향상된 결과를 보였다.

• 한국HCI학회:학술대회논문집
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• 한국HCI학회 2008년도 학술대회 1부
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• pp.414-419
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• 2008

최근 컴퓨터 그래픽스 분야에서 3차원 렌더링은 영화 제작, 광고, 인테리어 시뮬레이션, 의료 영상 등 많은 분야에서 중요하게 사용되고 있으며 기술의 발달로 인해 그 사실성이 매우 높아지고 있다. 또한 렌더링 기술의 발달과 하드웨어의 비약적인 발전에 의해 실시간 게임 등에도 물리 기반 3차원 렌더링 기법들이 응용되어 사실성을 더해 가고 있다. 그러나 영화 제작 등에 사용될 수 있는 정도의 고품질 영상을 생성하기 위해 아직 적지 않은 시간을 필요로 하는 한계를 가기고 있다. 본 논문에서는 가상의 3차원 공간에 만들어진 복잡한 장면에 대하여 고품질 영상의 매우 중요한 요소 중의 하나인 물리 기반 전역 조영을 빠른 시간 안에 사실적으로 생성할 수 있는 렌더링 기법을 제안한다. 특정 제약 속에서 빠른 계산을 가능하게 하는 프로그래밍 가능한 그래픽스 하드웨어를 사용하여 물리 기반 전역 조영 알고리즘을 가속하고 포톤 매핑 기법을 적용한 광선 추적법 기반에서 효과적으로 동작할 수 있도록 렌더링 시스템의 구조를 최적화 하였다.