• Journal of Korea Multimedia Society
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• v.10 no.3
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• pp.316-324
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• 2007

Maximum Intensity Projection (MIP) identifies patients' anatomical structures from MR or CT data sets. Recently, it becomes possible to generate MIP images with interactive speed by exploiting Graphics Processing Unit (GPU) even in large volume data sets. Generally, volume boundary plane is obliquely crossed with view-aligned texture plane in hardware-texture based volume rendering. Since the ray sampling distance is not increased at volume boundary in volume rendering, the aliasing problem occurs due to data loss. In this paper, we propose an efficient method to overcome this problem by Re-rendering volume boundary planes. Our method improves image quality to make dense distances between samples near volume boundary which is a high frequency area. Since it is only 6 clipping planes are additionally needed for Re-rendering, high quality rendering can be performed without sacrificing computational efficiency. Furthermore, our method couldbe applied to Minimum Intensity Projection (MinIP) volume rendering.

• 한국HCI학회:학술대회논문집
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• 2007.02c
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• pp.170-175
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• 2007

영상 재투영이란, 깊이 맵을 투영하여 임의의 시점에서 본 이미지를 생성해내는 기법을 말한다. 기존의 CPU를 이용한 영상 재투영 기법들의 가장 큰 단점은 CPU와 GPU 간의 데이터 복사가 일어나고 재투영 연산 자체의 속도가 느리기 때문에 실시간 렌더링이 불가능 하다는 것이다. 따라서 본 논문에서는 GPU를 이용하여 영상 재투영을 구현하고 실시간에 이미지를 렌더링하는 기법을 소개한다. 우리의 기법은 입력으로 참조 이미지와 해당 이미지의 깊이 맵이 주어졌을 때, 임의의 시점에서 보이는 새로운 이미지를 실시간으로 생성한다. 임의의 시점에서 이미지를 생성하기 위해, 각 픽셀에서 참조 이미지에 해당하는 평면을 렌더링하여 시점 반대 방향의 광선을 생성한다. 이 광선을 참조 이미지의 투영 공간으로 변환한 후, 광선과 깊이 맵간의 교차점을 찾는다. 이렇게 찾아낸 깊이 맵의 교차점과 일치하는 참조 이미지의 픽셀 색으로 새로운 시점의 이미지를 만들어 낼 수 있다. 이와 같은 기법은 기하 정보의 복잡도와 관계없이 수십 프레임의 속도로 실시간 렌더링이 가능하다.

• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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• 2001.04b
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• pp.622-624
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• 2001

영상기반 렌더링(image-based rendering) 기법은 전통적인 컴퓨터 그래픽 기법과는 다르게 장면 생성 시 복잡한 3차원 정보들을 2차원 영상들의 조합으로 표현하여 렌더링 하는 방법이다. 그 중에서 원통맵을 이용한 렌더링은 파노라마 영상을 이요해 관찰자에게 보다 빠르게 실시간으로 장면을 렌더링하여 보여준다. 이러한 영상기반 렌더링에서도 ㅅㄹ제감을 보다 더 높이기 위해서는 빛과 빛에 의해 생기는 그림자, 하이라이트의 역할이 매우 중요하다. 하지만 파노라마 영상의 경우 미리 촬영된 영상들을 사용하므로 실시간으로 동적인 광원의 변화와 그로인한 그림자와 하이라이트 부분을 표현하기 위해서는 변화된 영상들을 재촬영하여 새로운 파노라마 영상을 제작해야 한다. 본 논문에서는 OpenGL을 이용하여 실내 공간을 표현한 원통 영상 기반 환경 맵에서 광원의 위치변화에 의해 가상 하이라이트 (virtual highlight)의 움직임을 파노라마 이미지의 재 촬영 없이 몇 가지 기하학 정보만으로 계산하여 표현해 주는 방법을 제안한다.

• Journal of the Korea Computer Graphics Society
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• v.9 no.4
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• pp.1-7
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• 2003

본 논문에서는 GPU와 스텐실 버퍼(stencil buffer) 및 깊이 버퍼(depth buffer)를 이용하여 가려진 픽셀들을 렌더링 단계 이전에 건너뛰는(skipping) 방법을 제시하고자 한다. 그래픽 카드에 기본적으로 제공되는 기능인 깊이 및 스텐실 버퍼 검사(depth & stencil buffer test)를 이용하여 이진 차폐 맵(binary occlusion map)을 만들고 이를 재사용하여 가려지는 부분의 픽셀들을 효과적으로 건너뛰게 하는 방법이다. 전체 볼륨 데이터는 팔진트리(octree) 구조를 가진 서브볼륨들로 나뉘어 저장되며 시점에 가까운 서브볼륨부터 렌더링에 사용된다. 서브볼륨들을 차례로 렌더링하면서 차폐 맵을 갱신하게 하면, 멀리 있는 서브볼륨들을 렌더링할 때 이미 가려진 픽셀들을 렌더링에서 제외할 수 있다.

• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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• 2005.11a
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• pp.739-741
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• 2005

컴퓨터 게임 지리정보시스템(GIS), 가상현실 분야 등에서 환경 표현의 기반이 되는 지형 렌더링 기술은 매우 중요하다. 최근 LIDAR와 같은 3D 스캐닝 기술은 보다 정밀하고 정확한 지형 데이터를 제공한다. 하지만, 실시간 렌더링을 위해 사용되는 대부분의 방법들이 DEM이나 DTED와 같은 정규격자(uniform grid) 데이터에 최적화 되어 있기 때문에, LIDAR 데이터와 같은 비정규 데이터에는 적합하지 않다. 또한 방대한 LIDAR 데이터는 일반 PC에서 처리가 쉽지 않다. 본 논문에서는 대용량 비정규 데이터에서의 빠르고 효율적인 렌더링 방법을 제안한다. 샘플 데이터의 공간적 분포에 따라 정규격자를 생성하고, 이 격자에 맞도록 LIDAR 데이터를 재샘플링(resampling)하여 DTED와 같은 형태로 변환한다. 기하 재구성된 데이터에 연속적인 상세단계(CLOD)기반의 쿼드트리 알고리듬을 적용하여 지형을 효율적으로 렌더링한다.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.10 no.8
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• pp.1843-1849
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• 2009

In real-time 3D Graphics, pipeline optimization is one of techniques enhancing rendering performance. Pipeline optimization is kind of buffer reordering problem, but it is NP-hard. Therefore techniques that is approximating optimal solution and suitable for real-time 3D graphics are needed. This paper analyze pattern of rendering states changing costs for real-time 3D graphics, and based on this, the algorithm that brings rendering states into line by changing costs is proposed. The proposed technique shows good performance enhancement when costs of some rendering states are much higher than others. Proposed technique shows 2.5 to 4 times better performance than non-ordering algorithm and becomes more faster when rendering costs of a state gets higher.

• Journal of Korea Multimedia Society
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• v.17 no.1
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• pp.69-76
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• 2014

It is hard to represent massive terrain data in real-time even using recent graphics hardware. In order to process massive terrain data, mesh simplification method such as continuous Level-of-Detail is commonly used. However, existing GPU-based methods using quad-tree structure such as geometry splitting, produce lots of vertices to traverse the quad-tree and retransmit those vertices back to the GPU in each tree traversal. Also they have disadvantage of increase of tree size since they construct the tree structure using texture. To solve the problem, we proposed GPU-base chunked LOD technique for real-time terrain rendering. We restrict depth of tree search and generate chunks with tessellator in GPU. By using our method, we can efficiently render the terrain by generating the chunks on GPU and reduce the computing time for tree traversal.

• Journal of KIISE:Computer Systems and Theory
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• v.27 no.1
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• pp.13-22
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• 2000

We present a method that enhances the rendering speed of z-buffer algorithm using temporal coherence between two contiguous frames on fixed viewing conditions. Conventional z-buffer algorithm stores depth value for each pixel on a view plane while rendering some polygons, then it determines the visibility of the remaining polygons based on the stored depth values. If we can get color and depth information for some polygons without rendering, it is possible to generate an image by rendering only the remaining ones. In case of high frame rate, we can find the fact that sets of static polygons of the two contiguous frames are almost the same. This temporal coherence enables us to get the color and depth information of static polygons efficiently. Our algorithm stores color and depth information of static polygons and reuses it for generating the next frame. This method can be easily implemented since it does not require complex data structure and modification for conventional z-buffer algorithm. Also it is adequate for hardware implementation.

• The Journal of the Korea Contents Association
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• v.9 no.10
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• pp.110-121
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• 2009

In this paper, we propose the new method that offer detailed-information through relax the system memory limitation about 3D model to user. That method based on making LOD(Level of Detail) model from huge 3D data of structure cultural assets. In our method as transformed AOSP algorithm, first of all it create the hierarchical structure space about 3D data, and create the LOD model by surface simplification. Then it extract the ROI(Region of Interest) of user in simplified LOD model, and then do rendering by original model and same surface detailed-information after process the local detailed in extracted region. To evaluate the proposed method, we have some experiment by using the precise 3D scan data of structure cultural assets. Our method can offer the detailed-information same as exist method, and moreover 45% reduced consumption of memory experimentally by forming mesh structure same as ROI of simplified LOD model. So we can check the huge structure cultural assets particularly in general computer environment.

• 한국HCI학회:학술대회논문집
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• 2006.02a
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• pp.1246-1251
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• 2006

본 연구에서는 영역 분할 알고리즘과 3차 스플라인 보간법을 이용하여 스테인드 글라스 렌더링을 위한 개선된 유리 타일 생성 알고리즘을 제안하였다. 먼저 유리 타일의 초기 형태를 추출하기 위하여 입력 영상에 Mean shift 분할 알고리즘을 적용하였다. Mean shift 분할 알고리즘은 영상의 각 픽셀(pixel)에서의 지역 밀도 최대 점(local density maximum)을 찾아 클러스터링(clustering)하는 알고리즘으로 영상을 효과적으로 분할할 수 있다. 그리고 분할된 영역에서 영역을 사용자 입력으로 병합하고, 영역에서 부적절한 형태를 없애기 위해 본 연구에서는 형태론적 연산(morphological operation)을 이용하였다. 추출된 영역으로부터 유리 타일의 형태로 만들기 위하여 추출된 각각의 영역에 3차 스플라인 보간법(cubic spline interpolation)을 적용하여 경계가 완화된 영역과 납틀(leading)의 형태를 얻는다. 그 다음 영역을 스플라인 곡선(spline curve)을 이용하여 재분할하고, 각 영역에 변환(transformation)된 색상을 적용하여 최종적인 유리 타일을 만들어낸다. 본 연구에서는 3차 스플라인 보간법을 이용하여 실제 스테인드 글라스에서 생길 수 있는 부드러운 경계를 갖는 유리 타일의 형태를 만들어 이를 스테인드 글라스 렌더링에 이용하였다. 이 방법은 기존의 영역 분할 알고리즘에 형태론적 연산만을 적용하여 유리 타일의 형태를 생성하는 것보다 효과적으로 유리 타일의 형태를 생성할 수 있다. 또한, 생성된 영역에 재분할 과정을 거쳐서 작은 유리 타일이 모여서 이루는 조형적인 형태를 이룰 수 있도록 하였다.