• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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• 2004.10b
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• pp.634-636
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• 2004

3차원 공간상에 분포되어 있는 정들로부터 기하정보를 재구성하여 렌더링 할 때 법선 벡터가 필요하다. 이 점들은 서로간의 연결성 정보가 없고 법선 벡터가 없기 때문에 음영 효과를 표현 할 수 없다. 본 논문에서는 점들의 연결성 정보를 추정하여 법선 벡터를 구하는 과정에서 GPU를 사용하는 방법을 제안한다 GPU로 법선 벡터를 계산할 경우 CPU의 부하가 줄게 되고 계산 시간도 감소된다 이 방법을 점 렌더링에 적용하여 법선 벡터를 신속하게 계산하고 가시성 검사와 음영처리를 효과적으로 할 수 있도록 한다.

• Journal of KIISE:Computer Systems and Theory
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• v.26 no.6
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• pp.627-635
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• 1999

물체의 3차원 모델을 음영처리하기 위해서는 물체 표면의 각 점에서 법선 벡터를 계산해야 한다. 복섹 기반의 볼륨 데이터는 표면에 대한 기하학적 정보가 없기 때문에 이웃 점들의 상대적인 위치나 데이터 값의 차이로부터 법선 벡터를 추정할 수 밖에 없다. 기존에 고안된 법선 벡터추정 연산자는크기가 고정되어 있기 때문에 제한된 영역에서만 법선 벡터를 정확하게 계산하고 나머지 영역에서는 오류를 유발한다. 이 논문에서는 표면을 구성하는 점들의 공간적 배치나 그 점들의 데이터값에 따라 크기가 변하는 가변 중심 편차 연산자와 이를 이용한 법선 벡터 추정 방법을 제안한다. 이 연산자를 사용하면 기존연산자들보다 정확하게 법선 벡터를 추정할 수 있으며, 동일한 화질인 경우 계산 시간이 상당히 단축된다.

• Journal of the Korea Computer Graphics Society
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• v.4 no.2
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• pp.29-32
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• 1998

When rendering polyhedral models, normal vectors at polygon vertices are necessary for smooth shading. The most commonly used technique of approximating a vertex normal vector by averaging normal vectors of faces around the vertex yields, however, different results on different tessellations Further, continuous deformation of models may cause abrupt discontinuous changes in normal vector directions. In this paper, a variation of the above technique is proposed to avoid these problems. Specifically, it uses a weighted average of normal vectors of faces around the vertex, where the weight of a face being the angular span of the two edges incident on the vertex.

• Proceedings of the Korean Society of Computer Information Conference
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• 2014.07a
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• pp.319-322
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• 2014

본 논문에서는 깊이 카메라로 받아들인 입력 영상의 3차원 공간 내에서 벽면을 분리하는 방법을 제안한다. 본 논문에서 제안하는 벽면이 구분된 영상은 벽면에 프로젝터를 투사하는 등의 3차원 공간 활용에 용이하다. 입력 영상에서의 좌표 점을 이용하여 법선 벡터를 검출하고, 법선 벡터를 통해 평면을 분리한다. 분리된 평면들을 실내 환경에서 알 수 있는 도메인 지식들에 기반하여 벽면으로 구분 된다.

• Journal of the Korea Computer Graphics Society
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• v.21 no.3
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• pp.55-61
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• 2015

In this paper, we introduce a method to synthesize realistic make-up effects on input images efficiently. In particular, we focus on shading on the make-up effects due to the lighting and face curvature. By doing this, we can synthesize a wider range of effects realistically than the previous methods. To do this, the information about lighting information together with the normal vectors on all pixels over the face region in the input image. Since the previous methods that compute lighting information and normal vectors require relatively heavy computation cost, we introduce an approach to approximate lighting information using cascade pose regression process and normal vectors by transforming, rendering, and warping a standard 3D face model. The proposed method consumes much less computation time than the previous methods. In our experiment, we show the proposed approximation technique can produce naturally looking virtual make-up effects.

• Journal of Korea Game Society
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• v.10 no.6
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• pp.169-178
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• 2010

An effective method to render realistic metallic surface in realtime application is proposed. The proposed method perturbs the normal vectors on the metallic surface to represent small scratches. In general, bump map or normal map method is used to gnerate normal vector perturbation. However, those methods do not show plausible light scattering when applied to anisotropic reflection surface. In order to express metallic surface reflectance, MDF-based BRDF is generally employed. Therefore, the simple normal perturbation does not produce satisfactory metal rendering results. The proposed method employs not only normal perturbation but also deformation of the microfacet distribution function(MDF) that determines the reflectance properties on the surface. The MDF deformation increases the realism of metal rendering. The proposed method can be easily implemented with GPU programs, and works well in realtime environments.

• Journal of Korea Multimedia Society
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• v.12 no.11
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• pp.1692-1700
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• 2009

This paper proposes the direction distribution of surface normal vectors as a feature descriptor of three-dimensional models. Proposed the feature descriptor handles rotation invariance using a principal component analysis(PCA) method, and performs mesh simplification to make it robust and nonsensitive against noise addition. Our method picks samples for the distribution of normal vectors to be proportional to the area of each polygon, applies weight to the normal vectors, and applies interpolation to enhance discrimination so that the information on the surface with less area may be less reflected on composing a feature descriptor. This research measures similarity between models with a L1-norm in the probability density histogram where the distances of feature descriptors are normalized. Experimental results have shown that the proposed method has improved the retrieval performance described in an average normalized modified retrieval rank(ANMRR) by about 17.2% and the retrieval performance described in a quantitative discrimination scale by 9.6%~17.5% as compared to the existing method.

• Proceedings of the Korean Society of Broadcast Engineers Conference
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• 2016.11a
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• pp.4-5
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• 2016

최근 현실 세계의 기반 위에 가상의 정보를 증강하여 사용자와 상호작용하며 즐기는 증강 현실 컨텐츠가 대중들에게 많은 인기를 얻고 있다. 이러한 증강 현실 콘텐츠는 현실 세계를 기반으로 한다는 점에서 실제의 3차원 공간을 정확하게 복원하는 것이 중요하다. 초기의 3차원 복원 방법으로 RGB-D 카메라를 이용한 KinectFusion 방법이 제안되었고 많은 연구자들에 의해 다루어지고 있다. 하지만 기존의 방법은 시간이 흐름에 따라 누적되는 오차에 의해 3차원 모델이 정확하게 복원되지 않는 객체 표류 문제가 발생한다. 이러한 문제는 깊이 카메라 센서의 잡음 때문에 정확하지 않은 표면 법선 벡터가 계산되는 것에 기인한다. 본 논문에서는 이러한 문제를 해결하기 위해 잡음에 강건한 표면 법선 벡터를 계산하는 방법을 제안한다. 실험결과에서는 기존의 방법과 비교하여 제안하는 방법이 절대 궤적 오차 (absolute trajectory error)가 감소하는 것을 확인 했고 카메라 궤적이 정확하게 예측되는 것을 확인할 수 있었다.

• Proceedings of the Korean Society of Broadcast Engineers Conference
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• 2020.11a
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• pp.187-189
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• 2020

본 논문에서는 포인트 클라우드 정합 성능 향상을 위해 기하적 복잡도가 낮은 정점들의 영향을 최소화하는 포인트 클라우드 리샘플링 방법을 제안한다. 3 차원 특징 기술자(3D feature descriptor)를 기반으로 하는 포인트 클라우드 정합은 정점 법선 벡터의 변화량을 특징으로 사용한다. 따라서 강건한 특징은 대부분 정점 법선 벡터의 변화량이 큰 영역에서 추출된다. 반면에 정점 법선 벡터의 변화량이 거의 없는 평면 영역은 정합 수행 시에 이상점(outlier)으로 작용할 수 있으므로 해당 정점들이 정합 과정에 미치는 영향을 최소화해야 한다. 제안하는 방법은 모델 포인트 클라우드의 기하적 복잡도를 고려한 리샘플링을 통해 전체 정점의 수 대비 복잡도가 낮은 정점들의 비율을 낮추어 이상점이 정합 과정에 미치는 영향을 최소화하고 정합 성능을 향상시켰다.

• Journal of the Korean Society of Surveying, Geodesy, Photogrammetry and Cartography
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• v.25 no.5
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• pp.375-381
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• 2007

A novel method to register images onto 3D data, such as 3D point cloud, 3D vectors, and 3D surfaces, is proposed. The proposed method estimates the exterior orientation of a camera with respective to the 3D data though fitting pairs of the normal vectors of two planes passing a focal point and 2D and 3D lines extracted from an image and the 3D data, respectively. The fitting condition is that the angle between each pair of the normal vectors has to be zero. This condition can be represented as a numerical formula using the inner product of the normal vectors. This paper demonstrates the proposed method can estimate the exterior orientation for the image registration as simulation tests.