• Proceedings of the Korean Society of Broadcast Engineers Conference
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• 2020.11a
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• pp.192-195
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• 2020

실제 원단의 소재를 반영한 렌더링은 의류 디자인 단계에서 완성된 옷을 미리 파악하는 좋은 수단 증 하나이다. 본 논문에서는 오픈소스 기반의 원단 렌더링 방법과 실제 원단 재질을 측정하는 장치를 이용하는 실측으로부터 렌더링까지의 프레임워크를 제안한다. 옷감의 재질을 측정하고 렌더링 하는 방법은 두 과정에서 공통된 특정을 파라미터화하여 측정하고 렌더링에 반영하는 것이 중요하다. 본 논문에서는 렌더링 방법으로 Ray-Tracing이 가능하고 적절한 컴퓨팅 성능을 사용하면서 최적의 렌더링 결과를 얻을 수 있는 nvidia의 오픈소스인 visRTX를 사용하였다. 또한 원단 재질 측정 장치로 렌더링에 반영되는 파라미터인 고해상도 diffuse map과 normal map을 측정하여 렌더링에 반영하였다. 본 논문에서 제안하는 원단 재질을 측정하고 렌더링하는 프레임워크를 통해서 옷을 디자인하연서 확인할 수 있는 실사 렌더링 결과물을 제공하고 이를 통해 의상 디자인 업계에 큰 도움이 될 것으로 기대된다.

• Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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• 2015.10a
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• pp.1499-1501
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• 2015

본 연구는 컴퓨터그래픽스 분야에서 3차원 객체를 사실적으로 표현하기 위해 사용되고 있는 주요 데이터 측정, 모델링, 렌더링 기술을 소개한다. 객체의 최종 외관은 객체의 형상과 표면 재질, 그리고 주변 광 조건에 크게 영향을 받는다. 따라서 임의 가상공간(디스플레이)에서 3차원 객체를 사질적으로 표현하기 위해서는 주요 영향 인자에 대한 정보가 확보되어야 한다. 최근 컴퓨터그래픽스 분야에서는 객체 형상 및 재질 정보 획득을 위한 다양한 기술 및 장비와 객체 가시화를 위한 다양한 기법을 제시하고 있다. 효과적인 객체 가시화하기 위해서는 각 객체의 구성 재질에 대한 광학 특성에 대한 선행 분석을 토대로, 적절한 측정 및 모델링, 렌더링 기법 적용이 필요하다. 본 연구는 측정 데이터 기반의 재질 렌더링 기법에 중심으로 다양한 재질에 적합한 요소 기술과 그 결과를 설명하고, 재질 렌더링 기법을 활용한 건설분야의 향후 연구 계획을 제시한다.

• KIPS Transactions on Software and Data Engineering
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• v.5 no.12
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• pp.677-684
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• 2016

For realistic rendering volume to calculate the light effects as well as the shade is essential. In order to produce the high quality of the resulting image, it is necessary to represent a global illumination, and it should be considered an indirect effect of the direct impact and scattering of light. It requires a lot of resources in order to perform this operation and, in particular, is very expensive when large amounts of data to be rendered as a volume data is consumed. In this paper, we generate a scatterer template according to the physical laws for each material. Considering that each object having material property stores photons of the template based on the Lambert illumination model. When the volume rendering in this paper, using the photon is stored in the template, based on the voxel to be sampled within the examination volume occluded, and it represents the global illumination of the scattering. Because the materials produced by the template requires a less resource only if comprised of a complex material, a simple operation can be expressed within the scattering volume at a low cost through.

• 한국HCI학회:학술대회논문집
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• 2007.02a
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• pp.1-7
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• 2007

본 논문은 3차원 스캐너로 획득된 실제 얼굴 데이터를 햅틱 상호작용을 통해 직접 변형하고 재질감을 모델링 하는 알고리즘을 제안한다. 제안된 알고리즘은 그래픽 하드웨어 기반의 햅틱 렌더링 알고리즘을 기반으로 획득된 2.5D 얼굴 데이터를 mass-spring 모델을 적용하여 변형하고 얼굴의 재질감(탄성, 마찰, 거칠기) 정보를 모델링 하는 것이다. 햅틱 장치를 이용한 변형알고리즘은 변형 시 효율적인 변형 영역 탐색을 위하여 공간 분할방법인 k-d 트리 구조를 이용하여 최근방 탐색 알고리즘을 구현하였으며, 사실적인 힘 계산을 위하여 각 포인트 마다 mass-spring 모델을 적용하여 반력 연산 및 물체의 변형을 수행하였다. 아울러 재질감을 모델링 하기 위해 깊이 이미지 기반 표현(Depth Image Based Representation, DIBR)을 이용하여 가상 물체의 거칠기, 탄성, 및 마찰을 편집할 수 있는 방법론을 제시하고, 편집된 재질감을 직접 물체의 표면에 적용하여 렌더링 하는 알고리즘을 제안한다.

• Journal of the Institute of Electronics and Information Engineers
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• v.51 no.6
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• pp.190-197
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• 2014

In this paper, we present a method for optical parameter-based material rendering with measuring the thickness of a material using ultrasonic waves. Thickness is an important element in determining the reflectance and transmittance of a material along with its optical characteristics and plays a crucial role in more realistic object rendering. In studies conducted thus far, thickness has been measured and used for rendering. The proposed method is a novel method attempted for the first time ever to render a material considering the thickness of a material whose thickness cannot be measured by visual assessment, using ultrasonic waves. It was implemented by measuring the sound velocity of the reference sample and applying the results to the thickness measurement of other objects that have the same characteristics. The characteristics of the objects measured are reflected in the quality of the final rendering, thus verifying the importance of thickness in rendering.

• 한국HCI학회:학술대회논문집
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• 2009.02a
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• pp.2066-2067
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• 2009

1차년도에는 햅틱 시나리오의 비주얼 쓰레드로서의 환경을 구축하여 햅틱 렌더링과 그래픽 렌더링의 연동을 위한 연구를 수행하였고 햅틱 장비로부터 오는 다양한 데이터 처리를 위한 데이터 로딩 기법을 연구하고 이를 멀티 코어 CPU를 이용하여 단일 조명상에서 광선 추적하는 알고리즘을 개발하였다. 당해연도에는 1Khz 의 속도를 가진 햅틱 렌더링과의 불연속성을 해결하기 위하여 GPU를 이용한 보다 빠른 고품질의 광선 추적 알고리즘을 개발하고자 한다. 이를 위하여 NVIDIA의 범용 솔루션인 CUDA를 통해 병렬 처리를 통해 실시간으로 다중 광원을 가진 Dynamic한 장면을 갱신할 수 있도록 한다. 또한 심장, 폐, 간과 같은 반투명한 재질을 가진 신체 장기 표현을 위해 각 재질에 맞는 양방향의 표면 내부 산란 분포함수를 간략화하여 차후 년도의 연구에 반영한다.

• Proceedings of the Korea Multimedia Society Conference
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• 2003.05b
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• pp.512-515
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• 2003

텍스쳐 매핑은 복잡한 3차원 모델을 모델링하는 대신 텍스쳐 맵으로써 대체하는 기법이다. 일반적인 영상기반 렌더링 기법에서는 영상으로부터 바로 텍스쳐를 추출하여 렌더링에 사용한다. 그러나 이러한 텍스쳐는 주변 환경으로부터의 빛과 물체의 반사 속성이 결합되어 나타나는 색이므로 영상으로부터 획득한 텍스쳐를 텍스쳐 맵으로 사용할 경우 비사실적인 영상을 생성하게 된다. 그러므로 획득한 텍스쳐에서 물체의 재질을 찾아내는 것은 사실적인 렌더링을 하기 위해 매우 중요한 일이다. 본 논문에서는 사실적인 렌더링을 위해 HDRI 환경맵을 이용하여 Diffuse map을 생성하는 기법을 제시한다.

• Journal of the Korea Computer Graphics Society
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• v.16 no.3
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• pp.1-10
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• 2010

In this paper, we propose a novel noiseless method of BRDF rendering on a GPU in real-time. Illumination at a surface point is formulated as an integral of BRDF producted with incident radiance over the hemi-sphere domain. The most popular method to compute the integral is the Monte Carlo method, which needs a large number of samples to achieve good image quality. But, it leads to increase of rendering time. Otherwise, a small number of sample points cause serious image noise. The main contribution of our work is a new importance sampling scheme producing a set of incoming ray samples varying continuously with respect to the eye ray. An incoming ray is importance-based sampled at different latitude angles of the eye ray, and then the ray samples are linearly connected to form a curve, called a thread. These threads give continuously moving incident rays for eye ray change, so they do not make image noise. Since even a small number of threads can achieve a plausible quality and also can be precomputed before rendering, they enable real-time BRDF rendering on the GPU.

• 한국HCI학회:학술대회논문집
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• 2006.02a
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• pp.878-883
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• 2006

반투명 물체(Translucent Object)는 불투명한 물체와는 달리 물체 내부에서 산란이 일어난다. 반투명 물체의 한 표면(Surface)을 렌더링하기 위해서는 그 표면의 정규 벡터뿐만 아니라 그 표면의 주변 기하 정보가 필요하다. 그러나 그래픽 하드웨어 구조는 반투명 물체의 실시간 렌더링의 구현에 많은 제약을 준다. 3D 기하 정보 대신에 라디언스 맵(Radiance map)과 깊이 맵(Depth map)과 같은 투영 영상(Projected Image)을 기반으로 하는 영상 공간 접근 방법(Image Space Approach)을 사용함으로써 GPU 상에서 반투명 재질을 실시간으로 표현할 수 있다. 본 논문에서는 영상 공간 접근 방법(Image Space Approach)의 연장선에서 시점을 달리한 여러 장의 투영 영상을 이용함으로써 기존의 한 장의 투영 영상만을 이용한 방법이 가지고 있는 가시성 한계점을 해결한다. 또한 복수 투영 영상의 이용에 따른 계산량 증가에 의해서 손실된 프레임 속도(Frame Rate)에 대해 분석한다.

• Journal of Korea Game Society
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• v.7 no.1
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• pp.31-42
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• 2007

In the natural world, most materials such as skin, marble and cloth are translucent. Their appearance is smooth and soft compared with metals or mirrors. In this paper, we propose a new GPU based hierarchical rendering technique for translucent materials, based on the dipole diffusion approximation, at interactive rates. Information of incident light, position, normal, and irradiance, on the surfaces are stored into 2D textures by rendering from a primary light view. Huge numbers of pixel photons are clustered into quad-tree image pyramids. Each pixel, we select clusters (sets of photons), and then we approximate multiple subsurface scattering term with the clusters. We also introduce a novel hierarchical screen-space interpolation technique by exploiting spatial coherence with early-z culling on the GPU. We also build image pyramids of the screen using mipmap and pixel shader. Each pixel of the pyramids is stores position, normal and spatial similarity of children pixels. If a pixel's the similarity is high, we render the pixel and interpolate the pixel to multiple pixels. Result images show that our method can interactively render deformable translucent objects by approximating hundreds of thousand photons with only hundreds clusters without any preprocessing. We use an image-space approach for entire process on the GPU, thus our method is less dependent to scene complexity.