• 한국HCI학회:학술대회논문집
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• 2007.02a
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• pp.38-43
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• 2007

재조명(relighting) 렌더링은 장면 내에 새로운 광원의 추가 또는 기존 광원 속성의 변경으로 인한 영상의 변화를 효율적으로 계산하는 과정을 말한다. 본 논문에서는 쉐이딩(shading) 계산에서 광원에 독립적인 파라메터를 미리 텍스쳐 이미지 형태로 캐시화하여 재조명 렌더링 과정에서의 계산량을 줄이는 방법을 사용하였다. 이러한 쉐이딩 파라메터들의 캐시 이미지들은 사용자가 카메라 시점을 바꾸고자 할 경우 새로 생성을 하여야 하는데, 이 계산에 많은 시간이 소요된다. 본 논문에서는 새로운 시점에서의 캐시 이미지들를 영상 기반 렌더링(image-based rendering) 기법을 이용하여 실시간에 구하는 방법을 제시한다. 먼저 여러 개의 지정된 카메라 시점에 대한 캐시 이미지들을 미리 생성해 둔다. 다음 원하는 시점의 캐시 이미지는 각 픽셀에 투영되는 3차원 표면점을 역시점변환(inverse viewing transform)을 통해 구하고, 이 점을 지정된 카메라 시점으로 다시 투영하여 캐시 이미지에서의 대응 픽셀을 찾는다. 대응 픽셀의 파라메터 값들을 평균하여 새 캐시 이미지에 써준다. 이 과정들은 하드웨어 그래픽 가속기의 단편 쉐이더(fragment shader)를 이용하여 실시간으로 수행된다.

• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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• 2012.06c
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• pp.356-358
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• 2012

본 논문에서는 OpenCV를 이용한 영상처리 작업환경에서 영상처리 결과에 따라 마커를 기반으로 한 복잡한 형태의 3D 애니메이션 객체를 띄우기 위해 사용되는 증강현실 라이브러리(ARToolkit, OpenVRML)를 함께 사용하는 시스템을 제시하였다. OpenCV 라이브러리와 증강현실 라이브러리는 카메라로부터 이미지를 얻어오기 위한 함수 및 가져온 이미지 타입이 다르고 각각의 라이브러리에 맞게 이미지를 처리하기 위한 설정 및 최종적으로 디스플레이 하기 위한 일련의 과정에 있어서 호출되는 모듈들이 상이하였다. 또한 ARToolkit내에서도 보다 복잡한 3D객체의 렌더링을 수월하게 하기 위한 OpenVRML 기반 렌더링과 개발자가 원하는 렌더링을 손쉽게 수행할 수 있는 OpenGL 기반 렌더링과의 병렬적인 연동에 있어서 두 라이브러리를 사용하는 프로젝트의 카메라 및 렌더링 설정과 렌더링 처리 절차에 차이가 있어 두 프로젝트의 기능별 모듈을 하나로 통합하였다. 그리고 영상처리 라이브러리의 이미지 처리에 대한 모듈을 전체 시스템의 처리 순서에 맞게 알맞은 함수들로 배정하여 이 함수 내에서 추후 개발자가 개발한 시스템에 맞게 직접 편집하여 활용할 수 있도록 하였다.

• Proceedings of the Korean Society of Broadcast Engineers Conference
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• 2020.07a
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• pp.257-260
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• 2020

본 논문은 단일의 옷감 이미지로 가상의 그래픽 렌더링을 위해 Pix2Pix 방법을 이용하여 Normal map 을 생성하는 방법을 제시한다. 구체적으로 단일의 이미지를 이용해서 Normal map 를 생성하기 위해, Color image 와 Normal map 쌍의 training dataset 을 Pix2Pix 방법을 이용해서 학습시킨다 또한, test dataset 의 Color image 를 입력으로 넣어 생성된 Normal map 결과를 확인한다. 그리고 선행연구에서 사용되어오던 U-Net 방식의 방법과 본 논문에서 사용한 Pix2Pix 를 이용한 Normal map 생성 결과를 SSIM(Structural Similarity Index)으로 비교 평가한다. 또한, 생성된 Normal map 을 렌더링하고자 하는 가상 객체의 사이즈에 맞게 사이즈를 조정하여 OpenGL 로 렌더링한 결과를 확인한다. 본 논문을 통해서 단일의 패턴 이미지를 Pix2Pix 로 생성한 Normal map 으로 옷감의 디테일을 사실감 있게 표현할 수 있음을 확인할 수 있었다.

• Journal of KIISE:Computer Systems and Theory
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• v.29 no.8
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• pp.431-439
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• 2002

Due to the recent development of graphics hardware, real-time rendering of complex scenes is still a challenging task. As results of researches on image based rendering, the rendering schemes based on post-rendering 3D warping have been proposed. In general, these methods produce good rendering results. However, they are not appropriate for real-time rendering since it is not easy to accelerate the time-consuming algorithms within graphics subsystem. As an attempt to resolve this problem of the post-rendering 3D warping technique, we present a new real-time scheme based on projective texture. In our method, two reference images obtained by rendering complicated objects at two consecutive points of time are used. Rendering images of high quality for intermediate points of time are obtained by projecting the reference images onto a simplified object, and then blending the resulting images. Our technique will be effectively used in developing real-time graphics applications such as 3D games and virtual reality software and so on.

• 한국HCI학회:학술대회논문집
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• 2006.02a
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• pp.1214-1221
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• 2006

최근 비실사렌더링의 여러 가지 기술들이 발전하고 있다. 특히 회화적 느낌을 지닌 많은 연구들이 이루어지고 있으며, 그로 인해 2차원과 3차원 양쪽에서 여러 가지 방법을 통해서 좀더 스타일리스틱하며 아티스틱한 비실사렌더링이 연구되고 있다. 본 논문은 아티스트가 직접 그린 이미지에서 회화적 정보를 얻어와 스타일리스틱한 결과를 내는 새로운 방법을 제시한다. 본 논문에서 제시한 방법으로 이루어진 비실사렌더링의 결과는 단순히 모델이나 사진에 종속적인 색감에서 벋어나 아티스트가 원하는 색과 느낌을 가질 수 있게 된다. 그러므로 아티스트 개인의 예술적 표현을 비실사렌더링에 적용할 수 있게 된다.

• Journal of KIISE
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• v.43 no.8
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• pp.835-840
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• 2016

Monte Carlo ray tracing has been widely used for simulating a diverse set of photo-realistic effects. However, this technique typically produces noise when insufficient numbers of samples are used. As the number of samples allocated per pixel is increased, the rendered images converge. However, this approach of generating sufficient numbers of samples, requires prohibitive rendering time. To solve this problem, image filtering can be applied to rendered images, by filtering the noisy image rendered using low sample counts and acquiring smoothed images, instead of naively generating additional rays. In this paper, we proposed a Stein's Unbiased Risk Estimator (SURE) based $\grave{A}$-Trous wavelet to filter the noise in rendered images in a near-interactive rate. Based on SURE, we can estimate filtering errors associated with $\grave{A}$-Trous wavelet, and identify wavelet coefficients reducing filtering errors. Our approach showed improvement, up to 6:1, over the original $\grave{A}$-Trous filter on various regions in the image, while maintaining a minor computational overhead. We have integrated our propsed filtering method with the recent interactive ray tracing system, Embree, and demonstrated its benefits.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.19 no.2
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• pp.238-246
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• 2018

The production of hyper-realistic digital rendering images has been available due to radical improvements of recent digital rendering and CGI (Computer-Generated Imagery) software technologies. The photorealism of digital architectural rendering images requires further studies and discussions in that architectural visualization becomes a foundation of other fields using digital rendering technology, such as movies, games, and VR industry. The principles for achieving photorealism on digital architectural rendering images were re-defined and detailed elements were analyzed through theoretical analysis of the former studies. Four principles were drawn from the architectural rendering images produced by newly-developed technologies: physically-accurate lighting calculations, accurate object geometry representation, realistic material and texture, and characteristics of photography. The sub-elements of those four principles are categorized into either essential or selective for photorealistic imagery and the randomness of the selective elements could explain the variety of photorealistic architectural rendering styles.

• Journal of the HCI Society of Korea
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• v.2 no.1
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• pp.25-31
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• 2007

We develop an interactive relighting renderer allowing camera view changes based on a deep-frame buffer approach. The renderer first caches the rendering parameters for a given 3D scene in an auxiliary buffer with the same size of the output image. The rendering parameters independent from light changes are selected from the shading models used for shading pixels. Next, as the user interactively edits one light at one time, the relighting renderer instantly re-shades each pixel by updating the contribution of the changed light with the shading parameters cached in the deep-frame buffer. When the camera moves, the cache values should be re-computed because the currently cached values become obsolete. We present a novel method to synthesize them quickly from the cache images of the user specified cameras by using an image-based technique. This computations are all performed on GPU to achieve real-time performance.

• Journal of KIISE:Computer Systems and Theory
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• v.34 no.5_6
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• pp.228-237
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• 2007

displacement mapping enables us to add realistic details to polygonal meshes without changing geometry. We present a real-time artifacts-free inverse displacement mapping method. In each pixel, we construct a ray and trace the ray through the displacement map to find an intersection. To skip empty regions safely, we traverse the image pyramid of displacement map in top-down order. Furthermore, when the displacement map is enlarged, intersection with bilinear interpolated displacement map can be found. When the displacement map is at distance, our method supports mipmap-like prefiltering to enhance image quality and speed. Experimental results show that our method can produce correct images even at grazing view angles. Rendering speed of a test scene is over hundreds of frames per second and the influence of resolution of displacement map to rendering speed is little. Our method is simple enough to be added to existing virtual reality systems easily.

• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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• 2001.10b
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• pp.490-492
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• 2001

3차원 정보를 바탕으로 실제 세계의 장면이나 물체를 비사실적으로 표현하기 위한 방법으로 비사실적 이미지 렌더링(Non-Photorealistic: NPR)기법을 사용하고 있다. 현재 기존의 2차원에서의 NPR기법을 기반으로 3차원에 확장된 방법까지 다양한 표현방법이 연구되고 있다. 본 논문에서는 3차원의 물체를 사람이 직접 그린 듯한 표현에 중점을 둔 3차원 카툰렌더링 효과를 나타내기 위한 효과적인 기법을 제안한다. 이러한 카툰렌더링 표현은 현실세계의 3차원 정보를 인간에게 보다 감각적이고 효과적으로 전달 할 수 있는 장점이 있다. 본 논문에서는 비사실적 이미지 표현에서 가장 기본이 되는 실루엣 에지를 추출하고, 추출한 실루엣 에지를 표현하기 위한 효과적인 방법을 제시하여 보다 핸드 드로잉(hand drawing)에 가까운 카툰 렌더링(Cartoon Rendering)을 실시간으로 나타내는데 중점을 두고 있다.