• Electronics and Telecommunications Trends
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• v.22 no.4 s.106
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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.

• Annual Conference of KIPS
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• 2015.04a
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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.

• Journal of KIISE
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• v.44 no.3
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• pp.253-260
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• 2017

In computer graphics, high-quality lens flares have been generated using costly offline rendering. A recent matrix-based approximation has enabled generation of high-quality lens flares suitable for real-time applications, but its quality degrades due to the lack of nonlinear patterns of lens flares. This paper introduces a method for high-quality lens-flare rendering, which includes blending of both nonlinear as well as linear patterns. The nonlinear patterns are pre-rendered or photo-graphically captured offline and stored in a look-up table. The online stage reads only the pattern by looking up the table using a light angle, hence making its performance drop negligible while greatly improving the quality.

• Proceedings of the Korean Society of Broadcast Engineers Conference
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• 2013.06a
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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.

• Proceedings of the Korean Society of Broadcast Engineers Conference
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• 2021.06a
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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.

• Journal of the Korea Computer Graphics Society
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• v.7 no.2
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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.

• Proceedings of the Korean Society of Computer Information Conference
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• 2023.01a
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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.

• Journal of KIISE
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• v.42 no.11
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• pp.1332-1338
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• 2015

Recently, growing attention has been paid to multi-GPU rendering to support real-time high-quality rendering at high resolution. In order to attain high performance in real-time multi-GPU rendering, great care needs to be taken to reduce the overhead of data transfer among GPUs and frame composition. This paper presents a novel multi-GPU algorithm that greatly enhances split frame rendering with implicit query-based synchronization. In order to support implicit synchronization in frame composition, we further present a message queue-based scheduling algorithm. We carried out an experiment to evaluate our algorithm, and found that our algorithm improved rendering performance up to 200% more than previously existing algorithms.

• Journal of the Korea Computer Graphics Society
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• v.18 no.1
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• pp.11-21
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• 2012

Point-based rendering has gained much attention as an alternative to polygon-based rendering because of its simplicity and flexibility. However, current point-based rendering techniques do not provide a sufficient rendering quality for translucent materials such as human skin. In this paper, we propose a point-based rendering framework with subsurface scattering of light, which is important to create the soft and semi-translucent appearance of human skin. To accurately simulate subsurface scattering in multi-layer materials, we present splat-based diffusion to apply a linear combination of several Gaussian basis functions to each splat in object space. Compared to existing point-based approaches, our method offers a significantly improved visual quality in rendering human faces.

• 한국HCI학회:학술대회논문집
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• 2008.02a
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• pp.414-419
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• 2008

3D rendering is a critical process for a movie production, advertisement, interior simulation, medical and many other fields. Recently, several effective rendering methods have been developed for the photo-realistic image generation. With a rapid performance enhancement of graphics hardware, physically based 3D rendering algorithm can now often be approximated in real-time games. However, the high quality of global illumination, required for the image generation in the 3D animation production community is a still very expensive process. In this paper, we propose a new rendering method to create photo-realistic global illumination effect efficiently by harnessing the high power of the recent GPUs. Final gathering routines in our global illumination module are accelerated by programmable graphics hardware. We also simulate physically based light transport on a ray tracing based rendering algorithm with photon mapping effectively.