• Electronics and Telecommunications Trends
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• v.20 no.6 s.96
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• pp.97-109
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• 2005

컴퓨터를 이용하여 실물이나 가상의 객체를 형상화하고 움직임을 부여하는 컴퓨터 그래픽스(CG)는 현실과 구분할 수 없을 정도의 기술의 발전과 함께 영화, 게임, VR, 산업용 디스플레이, 화상통신 등 디지털 콘텐츠 전분야에서 활용폭이 넓어지고 있다. 렌더링은 CG에서 장면의 추상적인 3차원 description을 2차원 영상으로 생성하는 과정을 말하며, 생성되는 영상의 품질 및 제작시간을 결정하는 중요한 요소로 인식되고 있다. 과거에 비해 전역 조명 및 셰이딩 기술이 발전하면서 극도로 사실적인 영상의 생성이 가능하게 되었으나 이를 렌더링하는 것은 많은 시간을 필요로 하고 있어, 사실적인 영상을 고속으로 렌더링하기 위한 연구가 진행되고 있다. 본 고에서는 CG 제작 과정에서 널리 사용되고 있는 주요 렌더러들의 기능들과 미래의 기술 발전 방향을 분석한다.

• Proceedings of the IEEK Conference
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• 2001.09a
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• pp.899-902
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• 2001

최근에 3 차원 가상 내시경은 환자에게 고통을 주지않고 내부 기관을 볼 수 있는 대체 방법으로 주목을 받고 있다. 인터랙티브(interacticve)한 렌더링 속도로 기관의 내부 표면을 도시하기 위해 표면 렌더링이 사용될 수 있지만, 이는 사실적인 렌더링 화질을 얻기에 부적합하고, 병변의 자세한 구조를 표현하기에 적합하지 않으며, 표면 뒤편의 조직을 도시할 수 없다. 이러한 이유로 볼륨 렌더링이 표면 렌더링의 대안으로 사용될 수 있지만 많은 계산량을 필요로 하므로, 대부분의 볼륨 렌더링 기반의 가상 내시경 시스템들은 부가적인 하드웨어나 큰 용량의 메모리를 사용한다. 본 논문은 가상 내시경을 위해 원근 레이 캐스팅 (perspective ray casting)을 이용한 볼륨 렌더링 기법의 고속화에 그 목적이 있다. 렌더링 속도를 높이기 위해서 서브샘플링(sub-sampling)된 화소들에 대해 레이 캐스팅을 수행하고, 이 과정에서 동시에 깊이 정보를 얻는다. 얻어진 깊이 정도로부터 남아있는 화소들에 대한 깊이 정보를 예측함으로써. 이를 레이 캐스팅의 속도 향상에 이용한다. 제안한 알고리즘을 이용하여 기존의 방법에 비해 기관지 내시경에서 77%, 대장 내시경에서 85%까지 렌더링 시간을 줄일 수 있고, 따라서 인터랙티브 렌더링이 가능하다.

• Journal of Korea Multimedia Society
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• v.8 no.1
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• pp.88-100
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• 2005

In computer graphics, realistic skin rendering has been regarded as difficult tasks and remains as an important research subject. Translucent materials like skin have some complicated optical properties including subsurface scattering. In this paper, we proposes a skin shader based on subsurface scattering to render realistic skin and it has been implemented as a plug-in for Maya, 3D Package. The rendered image using this proposed skin shader appears more realistic than the rendered image using classical shading techniques. Furthermore, we could model sebum, epidermis, dermis using specular reflection, multiple scattering, single scattering respectively.

• Journal of the Korea Computer Graphics Society
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• v.24 no.5
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• pp.1-10
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• 2018

In this paper, we present a non-photorealistic rendering technique that automatically delivers a stylized abstraction of a photograph with DoF(Depth of field). Our approach is a new filtering method that efficiently classifies DoF regions using RGB channels and automatically adjusts the color abstraction and extracted line quality based on this classification. This DoF-based filtering is simple, fast, and easy to implement and significantly improves the abstraction performance in terms of feature enhancement and stylization.

• Journal of Korea Game Society
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• v.9 no.6
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• pp.171-178
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• 2009

Multiple layer displacement mapping methods are able to represent more complex and general geometries which cannot be presented by single layer displacement mapping methods, and provide a realistic scene to digital contents such as 3D games and movies with relatively low costs. However, as we use more layers for details, data space is wasted more because lower layers have less displacement data than higher layers. In this paper, we suggest a lossless compression and rendering method of a multiple layer displacement map. Since we compress the map without data loss, the proposed method provides the same quality as the rendering result that uses an original multiple layer displacement map.

• Journal of the Korea Computer Graphics Society
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• v.14 no.4
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• pp.7-18
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• 2008

To realistically produce fluids such as smoke for the visual effects in the films or animations, we need two main processes: a physics-based modeling of smoke and a rendering of smoke simulation data, based on light transport theory. In the computer graphics community, the physics-based fluids simulation is generally adopted for smoke modeling. Recently, the interest of the particle-based Lagrangian simulation methods is increasing due to the advantages at simulation time, instead of the grid-based Eulerian simulation methods which was widely used. As a result, because the smoke rendering technique depends heavily on the modeling method, the research for rendering of the particle-based smoke data still remains challenging while the research for rendering of the grid-based smoke data is actively in progress. This paper focuses on realistic rendering technique for the smoke particles produced by Lagrangian simulation method. This paper introduces a technique which is called particle map, that is the expansion and modification of photon mapping technique for the particle data. And then, this paper suggests the novel particle map technique and shows the differences and improvements, compared to previous work. In addition, this paper presents irradiance map technique which is the pre-calculation of the multiple scattering term in the volume rendering equation to enhance efficiency at rendering time.

• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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• 2005.11a
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• pp.724-726
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• 2005

지금까지의 컴퓨터 그래픽스의 방향은 사진과 유사하게 표현하는 Photorealism이 강세였으나, 최근 각종 기술문서나 의학, 교육등 많은 분야에서 사진과 같은 컴퓨터 그래픽스보다는 사물의 특징을 강조하고, 불필요한 부분을 생략해서 표현하는 비사실적 렌더링(Non-Photorealistic Rendering)분야가 새롭게 떠오르고 있다. 비실사기법을 통해 생성된 이미지는 사물의 특징을 부각시켜 시현함으로서 사진과 같은 사실적인 묘사보다는 사물의 특징을 통한 의미전달에 초점을 둔 렌더링 기법이라 할 수 있다. 비실사기법에는 수채화, 수묵화, 유화, 목탄화, 데생과 같은 미술기법과 만화와 같이 표현하는 Cartoon Rendering등 다양한 분야가 있지만 본 논문에서는 모든 그림의 기본 요소가 되는 정을 이용하여 사물을 표현하는 점묘법을 적용한 비실사기법에 대해서 이미 발표된 논문을 살펴보고, 새로운 기법을 제안하고자 한다.

• Journal of the Korea Computer Graphics Society
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• v.22 no.3
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• pp.53-61
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• 2016

In this paper, we propose an algorithm for generating lightning paths, which are more realistic than those of random tree based algorithm and faster than a physically based simulation algorithm. Our approach utilizes physically based Dielectric Breakdown Method (DBM) and approximates the electric potential field dramatically to generate the lightning path. We also show a guide path method for the lightning to avoid obstacles in a complex scene. Finally, our method renders fast and realistic lightning by considering physical characteristics for the thickness and brightness of the lightning stream. Our result of the lightning path shares similarity to natural phenomenon by having about 1.56 fractal dimensions, and we can generate the lightning path faster than a previous physically based algorithm. On the other hand, our method is difficult to apply on the real-time games yet, but our approach can be improved by performing the path generation algorithm with GPU in future.

• Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea SD
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• v.47 no.5
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• pp.56-70
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• 2010

Rendering technique generating 2 dimensional image to give reality and high performance graphical processor for efficient processing of massive data are necessary to support realistic 3 dimensional graphical image. Recently, graphical hardwares have evolved rapidly. This enables high quality rendering effect that we were unable to process in realtime. Improving shading technique enabled us to render realistic images but still much time is required for this process. Multiple operational units are being integrated in a graphical processor for effective floating point operation using massive data to process almost real looking images. In this paper, we have designed and implemented a special functional unit to support high quality 3 dimensional computer graphic image on programmable integrated shader processor. We have done evaluation through functional level simulation of designed special functional unit. Hardware resource usage rate and execution speed are measured implementing directly on FPGA Virtex-4(xc4vlx200).

• Journal of the Korea Computer Graphics Society
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• v.9 no.1
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• pp.3-9
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• 2003

표면 라이트 필드는 각 시점에서 관찰된 서로 다른 물체 표면의 색 정보를 메쉬에 저장함으로써 물체 표면을 시점 변화에 따라 사실적으로 렌더링할 수 있다. 본 논문에서는 표면 라이트 필드에 대한 영상 기반 편집 기술로서 몰핑 기법을 제시한다. 표면 라이트 필드를 몰핑하기 위해서는 중간 물체의 표면 라이트 필드를 위한 기하 정보와 라이트 필드를 생성해야 한다. 중간 물체의 기하 정보는 메쉬 몰핑을 통해 얻을 수 있다. 중간 물체의 라이트 필드는 두 입력 라이트 필드에서 필요한 정보를 얻어 시점과 기하 정보의 변화에 따라 변형한 후 이를 보간하여 주어진 시점에서의 라이트 필드를 동적으로 얻어낸다. 메쉬 몰핑을 통해 얻어진 중간 물체의 메쉬는 입력 물체에 비해 매우 복잡한 연결 구조를 가지므로 렌터링 속도를 향상시키기 위한 방법을 제시한다. 먼저 메쉬 몰핑 과정에서 메타 메쉬를 만들 때 가까이에 있는 정점들을 병합하여 보다 단순한 메타 메쉬를 생성하고 중간 물체를 렌더링하기 위해 메타 메쉬를 사용하지 않고 메타 메쉬를 근사하도록 두 입력 메쉬를 변형한 후 이를 렌더링에 사용한다.