• 한국HCI학회:학술대회논문집
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• 2006.02a
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• pp.871-877
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• 2006

물체의 반사(specular reflection)는 물체의 재질 및 기하학적 모양을 표현하는데 있어 매우중요한 요소이다. 사진품질의 사실적 렌더링에서는 기존의 국소 반사 모델을 사용하여 좋은 결과를 얻을 수 있지만, 사용자의 주관이 중시되는 비사실적 렌더링(non-photorealistic rendering)에서는 사용자가 원하는 반사 효과를 표현할 수 있어야 한다. 텍스처는 사용자가 직관적으로 원하는 반사 효과를 표현할 수 있는 수단이며, 이를 모델에 투영하면 원하는 반사효과를 얻을 수 있다. 이 때 사용자는 텍스처가 투영될 위치와 크기, 방향을 직접 키프레임으로 정해 줄 수 있다. 그러나 모든 반사 효과를 사용자가 직접 정해준다는 것은 번거로운 일이며, 실시간 응용분야에는 적용할 수 없다. 본 논문에서는 국소반사모델(local reflection model)과 주곡률(principal curvature) 해석을 통해 반사효과의 위치, 방향, 크기를 결정하기 위한 텍스처 투영기의 새로운 설정 방법을 제시한다. 광원과 시점 정보를 사용하여 투영기의 위치를 정하고 물체의 주방향(principal direction)과 곡률반지름(radius of curvature)을 이용하여 투영기의 방향과 투영 피라미드의 크기를 정한다 텍스처 투영기의 단순한 이동, 회전을 통하여 반사 영역의 이동, 회전 및 확대/축소가 가능하다. 본 논문에서 제시한 방법은 DirectX 9.0c와 프로그래이 가능한 셰이더 2.0을 사용하여 GeForce FX 7800 그래픽 카드에 구현되었다. 본 논문의 연구 결과는 게임과 같은 실시간 응용분야에 사용될 수 있으며, 실험 결과에 의하면 수천 개의 다면체 모델에 대한 렌더링을 실시간에 수행할 수 있다.

• Journal of the HCI Society of Korea
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• v.1 no.1
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• pp.37-44
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• 2006

Specular reflections provide the visual feedback that describes the material type of an object, its local shape, and lighting environment. In photorealistic rendering, there have been a number of research available to render specular reflections effectively based on a local reflection model. In traditional cel animations and cartoons, specular reflections plays important role in representing artistic intentions for an object and its related environment reflections, so the shapes of highlights are quite stylistic. In this paper, we present a method to render and control stylized specular reflections using projective textures based on principal curvature analysis. Specifying a texture as a pattern of a highlight and projecting the texture on the specular region of a given 3D model, we can obtain a stylized representation of specular reflections. For a given polygonal model, a view point, and a light source, we first find the maximum specular intensity point, and then locate the texture projector along the line parallel to the normal vector and passing through the point. The orientation of the projector is determined by the principal directions at the point. Finally, the size of the projection frustum is determined by the principal curvatures corresponding to the principal directions. The proposed method can control the position, orientation, and size of the specular reflection efficiently by translating the projector along the principal directions, rotating the projector about the normal vector, and scaling the principal curvatures, respectively. The method is be applicable to real-time applications such as cartoon style 3D games. We implement the method by Microsoft DirectX 9.0c SDK and programmable vertex/pixel shaders on Nvidia GeForce FX 7800 graphics subsystems. According to our experimental results, we can render and control the stylized specular reflections for a 3D model of several ten thousands of triangles in real-time.

• Transactions of the Korean Society of Machine Tool Engineers
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• v.12 no.1
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• pp.8-15
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• 2003

The cylindrical object such as a water pipe or an oil pipeline are widely used in the infrastructure. Those pipes should be inspected periodically by human or a robot. However, since there is no edge or vertex in the pipe, it is very difficult for the robot to navigate along the pipe. In this paper in order to guide the robot along the axis of the pipe, an algorithm which find the axis using the measured range data from the robot to the pipe wall is developed The algorithm is verified using both the simulated range data and the measured one.