• 한국컴퓨터그래픽스학회논문지
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• 제24권3호
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• pp.101-109
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• 2018

최근 가상 현실 및 증강 현실 기술의 발달로 다양한 형태의 기술이 제안되고 발전되고 있다. 특히 가상의 학습공간이나 가상의 건축 공간들을 위한 기술로서 원하는 형태의 그림을 그릴 수 있는 가상 드로잉 툴은 필수적인 요소 중 하나로 볼 수 있다. 기존의 래스터 기반 드로잉 알고리즘은 공간 이동이 잦은 가상 현실에서는 부적합 할 수 있는데, 가상 현실의 특성상 근접하거나 멀어지는 경우가 많기 때문이다. 본 논문에서는 연필 및 에어브러시의 물리적인 특성을 고려하여 실제 결과와 흡사하면서도 확대 및 축소에 강건한 가상의 드로잉 툴 렌더링 알고리즘을 제안한다. 캔버스로부터의 거리, 분사되는 잉크의 양, 움직이는 속도, 마찰력, 압력 등을 고려한다. 드로잉의 기본 단위는 정사각형 패치이며 각 패치는 슈도 랜덤값을 기반으로 하는 입자 형태의 이미지를 가진다. 이러한 입자 패치는 슈도 랜덤 식을 사용하고 매 프레임 마다 재 생성되기 때문에 확대 축소 시 깨짐 현상이 발생하지 않는다. 제안된 알고리즘은 2차원 환경 및 가상 현실 환경에 구현되었다. 2차원 환경은 안드로이드 기반 스마트폰에서 구현하였으며 가상 현실 환경은 언리얼 엔진 4를 사용하여 구현하였다. 구현 결과 확대 축소 시에도 이질감 없이 원래의 질감을 유지하는 렌더링 결과를 얻을 수 있었다.

• 한국BIM학회 논문집
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• 제8권1호
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• pp.15-23
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• 2018

Geometry control of precast members is the most important technology for modular construction. In this paper, image-based modeling and rendering (IBMR) technology was adopted for 3D modeling of precast elements. It is necessary to use match-casting method for precast post-tensioned column assembly. Preassembly using 3D models created by image processing can minimize construction error. Augmented reality devices are used to check the geometry of the segment. Laboratory-scale tests were performed. The proposed process has been applied to the real precast bridge pier segments.

• 디자인학연구
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• 제20권3호
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• pp.119-128
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• 2007

디지털 기술이 발전하면서 산업디자인 프로세스에 컴퓨터를 활용하는 CAID 필수적인 부분이 되었다. 3차원 모델을 렌더링 하여 사진과 같은 최종 이미지 결과물이 만들어내는 것은 CAID에 특화된 작업들 중 하나이다. 이 작업을 위해 디자이너는 가상 모델의 재질, 조명, 카메라 둥의 위치 및 세부 변수들을 적절히 조절하여야 한다. 기존 CAID도구의 사용자 인터페이스는 이러한 속성을 컴퓨터 그래픽 연산을 위한 변수 설정 창에서 주로 해결하고 있어 디자이너들이 사용하는데 어려움을 겪고 있다. 본 논문에서는 CAID를 위한 디지털 렌더링 작업 특히 라이팅과 관련된 인터페이스 문제를 해결하기 위해 증강현실(Augmented Reality)과 실체적 인터페이스(Tangible Interface)를 활용한 가상의 라이트 조작 도구, TLS(Tangible Lighting Studio)를 제안하였다. 이는 카메라의 위치 설정, 라이팅 효과를 위한 변수설정의 인터페이스를 실체화하고 작업공간에 분산시킴으로써 보다 직관적인 렌더링 작업을 지원하는 도구이다. TLS는 가상의 광원, 카메라, 렌더링 대상 등을 물리적으로 직접 조작할 수 있는 마커, 컨트롤러 유닛들, 사용자가 착용하는 비디오 투시형 HMD 등으로 구성된다. 이를 활용하여 사용자는 증강현실 작업공간에서 직접 라이팅 속성을 조정할 수 있다. 유용성 평가 실험을 통하여 TLS가 기존 CUI(Graphic User Interface)기반 시스템보다 유효성, 효율성 그리고 사용자 만족도가 높다는 점을 발견하였다. TLS는 CAID도구의 인터페이스 분야뿐만 아니라 광원과 카메라의 효과를 활용하는 건축, 사진 촬영 교육 등의 분야에서 효과적으로 활용될 수 있으리라 기대된다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2011년도 춘계학술발표대회
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• pp.1135-1138
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• 2011

안드로이드 시장이 급성장함에 따라 안드로이드 기반 어플리케이션에 대한 수요가 많아지고 있다. 그로 인해 3D 그래픽적 기능을 요구하는 어플리케이션에 대한 요구도 늘어났다. 그러나 안드로이드 단말기에서는 3D 처리능력이 데스크 탑과 비교하여 성능과 서비스에 한계가 있다. 그렇기 때문에 VNC(Virtual Network Computing)를 사용하여 고성능의 그래픽을 요구하는 프로그램을 실행할 수 있게 된다. VNC 란 클라이언트에서 데스크 탑으로 접속하여 원격으로 제어하고 그 결과를 그래픽으로 확인하는 프로그램이다. 그러나 기존의 Android VNC 는 해상도가 낮고, 이미지 전송 속도가 느리기 때문에 3D 렌더링 이미지 처리가 불가능했다. 또한 Android VNC 는 인터페이스가 불편하여 입력 오류가 많아 사용이 불편했다는 단점 등이 지적되어 왔다. 본 논문에서는 이를 개선하기 위한 Android Turbo VNC 를 제안한다. Android Turbo VNC는 libjpeg-turbo 코덱을 적용하여 3D 이미지 부분에서 기존의 Android VNC 에 비하여 약 80~120%의 이미지 개선과 이미지 압축률을 4 배정도 높여 CAD 와 같은 고성능의 그래픽을 요구하는 프로그램의 사용을 가능하게 한다. 그리고 Android Turbo VNC 에서는 기존 Android VNC 의 불편한 UI 를 개선하였다. 클라우드 서버에서는 CAD, Document, Game, Video, General 총 5 가지의 프로그램을 서비스하여 그에 맞는 테마 별 UI 를 제공한다. libjpeg-turbo 코덱의 적용을 통해 Android-Turbo VNC 는 수십 장의 설계 도면을 굳이 들고 다니지 않더라도 하나의 테블릿 PC 안에서 보는 것이 가능하게 된다. 테마별 UI 중 CAD 테마는 3D CAD 를 사용하는 산업현장에서 적극적으로 활용될 것으로 기대된다.

• 한국컴퓨터그래픽스학회논문지
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• 제14권3호
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• pp.31-46
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• 2008

피사계 심도란 카메라에서 초점이 맞은 지점을 전후로 초점이 맞은 것과 유사한 선명도를 가지는 영역을 말한다. 이 영역을 벗어난 물체들은 아웃 포커싱 되어 흐릿하게 보이게 된다. 렌더링 한 이미지에 피사계 심도 효과를 내게 되면 그렇지 않은 이미지에 비해 훨씬 사실적인 영상을 얻을 수 있다. 렌더링에서 피사계 심도 효과를 내기 위한 기존 연구는 크게 두 가지로 나눌 수 있다. 먼저 분산 광선 추적법은 한 픽셀에 대해 주어진 렌즈 영역을 샘플링 하는 방법이다. 이 방법은 샘플링 횟수가 많아질수록 노이즈가 없는 정회한 영상을 얻게 되지만 그러기 위해서는 시간이 매우 많이 걸린다. 반면 후처리 방법은 광선 추적법 등을 이용하여 얻은 핀홀 카메라 이미지와 깊이 정보를 이용하여 피사계 심도 효과를 내는 것인데 분산 광선 추적법 만큼 정확하지는 않지만 훨씬 빠른 속도로 유사한 결과를 얻을 수 있어 많은 연구가 진행되어 왔다. 그러나 후처리 방법은 핀홀 카메라에서 생성된 이미지만을 이용하므로 실제 렌즈에서 보이는 모든 정보를 알 수 없다는 한계가 존재한다. 본 논문에서는 이러한 두 가지 형태의 방법을 각각 발전시켜 후처리 기반 피사계 심도 계산의 정확도를 높이는 방법과 분산 광선 추적법의 계산 속도를 향상시키는 방법을 제시한다.

• 한국게임학회 논문지
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• 제20권3호
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• pp.75-84
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• 2020

본 논문은 가시성 테스트를 고려한 실시간 원 바운스(One-bounce) 간접 조명 알고리즘을 소개한다. 먼저, 소수의 레이를 현재 픽셀의 반구 위로 방출시켜 씬 오브젝트들과의 첫 교차점을 계산한다. 만약 해당 교차점이 광원으로부터 직접적으로 조명을 받고 있다면, 해당 지점의 조명 컬러를 수집 한다. 그 다음, 간접 가시성을 얻기 위해 레이와 복셀의 교차점 테스트를 가속화하는 3D 밉맵 레이 마칭 알고리즘(MRM)을 사용한다. 이후 로컬 평균 교체(LMR) 방법을 이용한 에지 보존 필터링 기법을 반복하여 간접조명 이미지의 노이즈를 제거 한다. 본 연구의 방법은 고품질 전역 조명 이미지를 효율적으로 생성할 수 있다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2005년도 춘계종합학술대회
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• pp.651-654
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• 2005

그림자는 사실적인 장면의 렌더링에 없어서는 안되는 중요한 요소다. 그림자를 생성하는 방법 중 한가지인 이미지 기반 방법은 빠른 속도로 인해 많이 사용되는 방법이다. 그러나 다른 여러 이미지영역의 방법과 마찬가지로 앨리어싱 문제가 나타나는 단점이 있다. 이 문제를 극복하기 위한 여러방법이 제안되었으며 PCF(Percentage Closer Filtering)도 그 중의 한 방법이다. PCF를 이용한 그림자 생성 기법은 렌더맨에 구현되면서 유명해졌는데, 결과적으로 그림자 경계에서 보이는 앨리어싱 문제를 어느정도 해결하였다. 그러나 사용되는 필터의 크기에 따라 계산 속도가 문제가 될 수 있는 단점이 있다. 본 논문에서는 기존의 PCF 방법을 개선하여, 거의 유사한 결과를 보이면서 PCF보다 더 빠른 시간안에 그림자를 생성하는 기법을 제안한다.

• 한국멀티미디어학회:학술대회논문집
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• 한국멀티미디어학회 2001년도 추계학술발표논문집
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• pp.569-574
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• 2001

인터넷상에서 가상현실을 표현하기 위한 그래픽스 포맷 표준화가 활발히 진행되고 있다. Virtual Reality Modeling Language 97 (VRML 97)은 이러한 표준화 노력으로 공인된 최근의 한 산물이며, 현재는 Web3D 컨소시움에서 VRML 확장 노드들을 추가하고 XML 문서 형식을 취하는 방향으로 VRML 97을 향상시킨 표준 포맷으로 발전시키기 위한 장을 마련하고 있다. VRML 확장을 위해 일반적으로 요구되는 중요한 요소 중 하나가 교화질의 이미지를 빠르게 얻는 것이다. 영상기반렌더링(Image-Based Rendering (IBR)) 기법은 이를 위한 좋은 방법 중 하나로, 우리는 이런 기능을 VRML에서 사용할 수 있는 VRML 확장 형태로 개발된 도구에 의해 데이터를 만들고 이를 지원하도록 VRML 브라우저를 수정하여, VRML 확장으로써의 IBR 기법의 유용성을 보이고자 한다.

• 한국컴퓨터그래픽스학회논문지
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• 제11권3호
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• pp.28-33
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• 2005

본 논문은 색종이 리스트를 미리 생성하여 필요할 때마다 불러들여 찢어 붙이는 방법의 색종이 모자이크 렌더링 기법을 소개한다. 색종이 리스트는 색종이 이외에도 잡지와 같은 다양한 종이들을 미리 생성하여 사용할 수 있기 때문에 여러 가지 형태의 모자이크를 표현 할 수 있다는 장점을 가진다. 색종이 모자이크를 생성하기 위해서는 색종이 타일의 선택, 모양 결정, 그리고 배치의 3가지 과정을 거쳐야 한다. 먼저 색종이 타일을 붙일 위치에서 가장 알맞은 타일을 리스트로부터 선택하고, 적절한 모양으로 찢는다. 마지막으로 입력 영상의 특징(경계선 등)이 유지될 수 있도록 타일을 배치하여 최종 결과 영상을 생성한다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2014년도 춘계학술발표대회
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• pp.858-860
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• 2014

최근 영상처리 기법과 하드웨어의 발달로 의학 분야에서는 질병의 진단에 다양한 영상 시스템을 활용하고 있다. 특히 OCT 기술은 인체조직의 고해상도 이미지 획득과 혈류속도 측정을 동시에 할 수 있어 의료분야에 다양하게 적용이 가능하여 많은 관심을 받고 있다. 이에 더욱더 선명한 OCT 영상을 획득하기 위해 다양한 알고리즘과 필터를 사용함에 따라 빠른 프로세스 처리가 요구되고 있는 실정이다. 본 논문에서는 듀얼 코어 이상급의 CPU 를 탑재한 시스템에서 데이터 처리 모듈과 렌더링 모듈을 트리플 버퍼를 통해 비동기식으로 멀티스레드화 하였고, GPU 기반의 병렬처리를 통한 데이터 처리를 하여 속도를 향상시켰다. 이에 광학 카메라 촬영 시 선명한 실시간 OCT 영상을 확인할 수 있었다.