• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2006년도 추계학술발표대회
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• pp.295-298
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• 2006

본 논문에서는 극 좌표계에서의 벡터 표현 방식을 이용한 per-pixel displacement mapping 방법을 제시한다. per-pixel displacement mapping은 triangle mesh의 처리 방식에 상관없이 변위매핑을 수행할 수 있도록 한 것으로, 2차원 screen space로 projection 된 triangle의 각 pixel의 위치를 객체 표면 정보에 따라 displacement 해주는 방법이다. 이는 기 검증된 범프매칭 하드웨어에 약간의 하드웨어를 추가함으로써 변위매핑을 수행할 수 있도록 한 효과적인 구조이다. 제안 방식에 의해 생성된 영상과 기존 방식에 의해 생성된 영상을 비교해본 결과, 시각적으로 거의 차이가 없음을 알 수 있다.

• 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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• 제34권5_6호
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• pp.228-237
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• 2007

역변위 매핑은 기하정보를 증가시키지 않고, 모델에 상세함을 더하는데 사용된다. 우리는 부드럽고 정확한 굴곡을 표현할 수 있는 GPU 기반의 실시간 역변위 매핑 기법을 제안한다. 이를 위하여, 렌더될 각 픽셀에서 광선을 만들고 이를 전진시켜 나가며 변위 맵과의 교차점을 찾는다. 광선 추적을 안전하고 효율적으로 수행하기 위하여, 변위 맵을 쿼드트리 형태의 이미지 피라미드로 만들고, 이 트리를 하향식으로 탐색하며 전진해 나간다. 나아가, 변위 맵이 화면에서 확대되었을 때 선형 보간을, 그리고 화면에서 멀어져 작게 보일때는 때는 밉맵 필터링을 통해 화질을 향상시키고 렌더링을 가속화한다. 실험을 통해, 기존의 GPU 기반의 기법들과는 달리 날카로운 변위 맵에 대해 예각에서도 깨끗한 이미지를 생성하는 것을 확인하였다. 초당 수 백 프레임의 빠른 속도로 렌더링할 수 있었으며, 변위 맵의 해상도가 커져도 렌더링 속도의 저하가 적었다. 우리의 기법은 구현이 간단하고 수행속도가 빠르기 때문에 현존하는 게임이나 가상 현실 시스템 등에 쉽게 적용할 수 있다.

• 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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• 제33권10호
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• pp.777-788
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• 2006

물체의 표면에 돌출된 형상을 실시간으로 표현하는 변위매핑 방법에 대하여 설명한다. 기존의 이미지 기반 변위매핑 방법이 기준면에서 함몰된 형상만을 표현할 수 있는 것과 달리, 기준면에서 수직방향으로 돌출된 높이를 표현하여, 표면에서 돌출된 형상의 상세를 실시간으로 표현한다. 또한 폴리곤의 경계부분에서 시점에 따라 수직인 두 개의 면을 추가하여, 기준면의 경계 외부로 초과하는 픽셀의 변위를 표현하였다. 이로써 경계부분의 돌출 형상에 대한 정확한 외곽선을 표현할 수 있다. 제안된 방법은 부드러운 돌출 형상의 표현과 더불어 돌출 형상의 급격한 경사면에 텍스처 정보를 추가하여, 수직 돌출 형상을 포함한 급격한 경사면을 표현할 수 있다. 이 방법은 GPU에서 수행 가능한 픽셀 단위 계산으로 이루어져 실시간으로 가시화가 가능하며, 경계부위의 정확한 외곽선의 표현과 급격한 돌출 형상의 표현이 가능하여, 건물과 같이 기준면에서 돌출된 형상의 상세 표현에 사용된다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제48권12호
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• pp.97-102
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• 2011

본 논문에서는 LVDT 구조를 이용한 신호 매핑 기반의 새로운 변위측정 알고리즘을 제안한다. 제안하는 방식은 상대 값을 이용한 신호 매핑방식을 사용하기 때문에 PCB상에 구현되는 코일 패턴이나, 트랜스 소자의 변수들에 독립적으로 동작할 수 있다. 이는 절대 값을 사용하면서 발생하는 다수의 튜닝작업이 필요 없고 단지 상대 값을 추출하기 위해 최종단계에서의 범위를 측정하는 캘리브레이션 공정만 필요하다. TI DSP 칩셋인 TMS320F2812에 코일 패턴이 다른 다수의 보드를 통하여 본 논문에서 제안하는 기법을 구현해 본 결과, PCB 코일 패턴이 조악하더라도 높은 정밀도와 신뢰성을 갖는 출력 신호를 얻음으로써 제안하는 기법의 우수성을 검증하였다.

• 한국게임학회 논문지
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• 제9권6호
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• pp.171-178
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• 2009

다층 변위 매핑 기법은 여러 층으로 구성된 변위 맵들을 사용하여 단층의 변위 맵으로 표현할 수 없는 복잡한 형태를 재현할 수 있으며, 영화와 게임 등의 디지털 콘텐츠에서 보다 사실적인 표현을 저비용으로 제공할 수 있다. 하지만 다층 변위 맵 자료 구조의 특성상 표현을 자세히 할수록 여러 층의 변위 맵이 필요해지고 하단부의 변위 맵일수록 변위 정보를 저장하고 있지 않은 공간이 많이 생긴다. 본 논문에서는 저장 공간을 비효율적으로 사용하는 다층 변위맵을 비손실 압축하고 렌더링하는 방법을 제안한다. 제안하는 렌더링 방법은 비손실 압축 변위맵 정보를 사용하기 때문에 원본 변위 맵의 렌더링 결과와 동일한 화질을 보장한다.

• 한국컴퓨터그래픽스학회논문지
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• 제14권3호
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• pp.11-17
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• 2008

많은 수치 정점 정보를 사용하지 않는 대신 기하의 높이 정보를 저장한 높이 맵을 사용하여 복잡한 표면을 표현하는 기법은 많이 연구되어 왔다. 하지만 단층으로 구성된 높이 맵은 표면으로부터의 각 위치 당 한 개의 높이 정보를 저장하고 있으므로 복잡하고 오목한 물체를 표현할 수 없다. 이 논문에서는 다층으로 구성된 높이 맵을 사용하여 단일 높이 정보로는 재구성할 수 없는 복잡한 물체를 정확하게 그리는 방법에 대하여 소개한다. 우리는 그리고자 하는 장면의 높이 값을 텍스처의 각 채널에 높이에 따라 순차적으로 저장한 다층 높이 맵의 높이 정보가 2채널 마다 쌍을 이루며 기하 블록을 구성하는 점에 착안하였다. 안전하고 정확한 광선 탐색은 다증 높이 맵의 1, 3번 째 채널은 높이의 최대값을 2, 4번 째 채널은 높이의 최소값을 사용하여 이미지 피라미드를 구성함으로써 이루어진다. 이런 구조에서의 광선 탐색은 선형 탐색에 기반 한 기존의 방식들이 스침각에서 화질이 현저히 낮아지는 문제를 개선하였으며 실시간에서 표현이 가능하다.

• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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• 한국전산구조공학회 2011년도 정기 학술대회
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• pp.764-767
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• 2011

본 논문에서는 유한요소법을 이용하여 임의의 단면을 가지는 빔의 비틀림 문제를 해석 할 수 있는 방법론을 제시하였다. 빔 유한요소에서 연속적인 뒤틀림함수를 얻기 위해 각 절점에서 뒤틀림자유도를 정의한 후 빔의 길이 방향으로 보간하였다. 이러한 방법의 사용은 뒤틀림구속효과와 비선형문제에 쉽게 접근 할 수 있게 한다. 또한, 임의의 단면에 대한 뒤틀림함수는 각 단면에서 St.Venant 방정식을 유한요소법을 통해 수치적으로 계산된다. 단면에서 계산된 해는 3차원 일반 빔 요소의 변위장에 매핑된다. 위와 같은 절차를 통해 개발된 빔 유한요소를 사용하면 임의의 단면을 가진 빔 구조물을 자유/구속 뒤틀림조건에서 비틀림, 굽힘, 신축 변형이 복합적으로 고려하여 해석해 낼 수 있다. 이렇게 해석된 결과를 검증하기 위하여 사각단면과 L단면에서의 결과 값을 고찰하였다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제35권6_3호
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• pp.1235-1249
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• 2019

킬라우에아 화산은 지속적인 활동을 하고 있는 화산이다. 본 연구에서는 ALOS-2 PALSAR-2 위성영상을 이용해 2015년부터 2017년까지 킬라우에아 화산의 정상부근에서 발생한 지표변위를 관측했다. 지표변위의 2차원 관측을 위해 2개의 간섭쌍을 이용해 위성레이더 간섭기법과 다중개구간섭기법을 수행했다. 그리고 2차원 관측의 정밀도를 높이기 위해 다중개구간섭기법의 관측 성능에 영향을 줄 수 있는 요소인 유효 안테나 길이와 정규화된 스퀸트 값을 변경해가며 관측치 차이의 평균제곱근편차 값을 비교했다. 그리고 가장 정밀하게 변위를 관측할 수 있는 요소 값을 선정했다. 유효 안테나 길이와 정규화된 스퀸트 값을 최적의 값으로 선정한 후의 다중개구간섭기법 관측치의 평균제곱근편차 값은 4.07 cm에서 2.05 cm로 감소했다. 각 간섭영상에서 관측된 관측방향의 최대 변위는 각각 -28.6 cm, -27.3 cm이고, 비행방향의 최대 변위는 20.2 cm, 20.8 cm, 비행방향의 반대 방향으로는 -24.9 cm, -24.3 cm가 관측되었다. 두 간섭영상을 스태킹한 후 2차원 지표변위 매핑을 수행한 결과 북서 방향으로 최대 약 30.4 cm의 지표 변위가 관측되었다. 그리고 모든 방향으로 20 cm 이상의 큰 변위가 관측되었다. 관측 결과를 통해 킬라우에아 화산의 분화활동 위험성이 증가하고 있는 것을 알 수 있었다. 본 연구의 2015년부터 2017년까지의 킬라우에아 화산의 지표 변위 관측 결과는 향후 킬라우에아 화산의 분화 활동에 관한 연구에 도움을 줄 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국지리정보학회지
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• 제8권1호
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• pp.49-62
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• 2005

비행 시뮬레이션과 같은 가상현실 시스템은 실제 존재하는 도시의 가상환경을 필요로 하며, 항상 변화하고 있는 도시환경과 최대한 일치하는 도시모델을 유지하여야 한다. 따라서 주기적으로 갱신되는 지형공간정보를 활용할 수 있는 도시 모델링 방법이 필요하다. 또한 비행 시뮬레이션은 가까운 지역뿐만이 아니라 먼 거리의 건물을 효과적으로 표현할 수 있어야 한다. 이를 위하여 본 논문에서는 고해상도 항공사진과 수치지도로부터, 가상 도시환경을 비교적 적은 노력으로 모델링 할 수 있는 방법을 제시한다. 이미지 기반의 모델링 기법을 아파트처럼 단순한 구조의 건물이 많은 한국의 도시환경과 지형공간정보의 특성에 맞도록 적용하여, 수많은 건물을 폴리곤으로 모델링 하지 않고 효율적으로 표현할 수 있도록 한다. 제안하는 방법은 지형공간정보의 전처리 과정과 가상 도시환경 모델링 과정으로 구성되며, 건물의 높이 맵을 만드는 간단한 전처리 과정만으로 가상 도시환경을 모델링 할 수 있어, 기존의 폴리곤 기반의 모델링 방법이 대규모 도시 가상환경에서 멀리 있는 수많은 건물의 표현을 생략하였던 문제점을 개선하였다.

• 한국컴퓨터그래픽스학회논문지
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• 제17권2호
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• pp.1-9
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• 2011

최근의 지형시각화 연구에서는 대용량 데이터를 실시간에 처리하기 위하여 여러 가지 상세단계조절 기법을 사용한다. 하지만 상세단계조절을 통한 메쉬 간략화 과정에서 발생하는 기하오차 때문에 연속된 프레임에서 기하파핑 현상이 열어난다. 본 논문에서는 거칠기맵과 편향맵을 이용하여 기하파핑 현상을 효과적으로 줄일 수 있는 방법을 제안한다. 거칠기맵과 편향맵은 지형 메쉬를 구성하는 정점이 적은 기하오차를 가지는 위치로 이동 시켜주는 역할을 한다. 거칠기맵과 편향맵은 텍스쳐로 저장되기 때문에 GPU에서 사용하기 적합하다. 또한 편향맵을 이용한 정점 이동 연산은 GPU에서 수행되므로 병렬처리를 통한 빠른 시각화가 가능하다.