현재 GUI 인터페이스와 컴퓨터 기술의 발전으로 다양한 형태의 그래픽 모델링 도구들과 시각 프로그래밍 시스템들이 사용되고 있다. 이러한 시스템들을 개발하기 위해서는 사용자가 그래픽 요소들의 형태와 그래픽 요소들간의 연결 관계를 개발자가 직접 프로그램을 이용해서 작성하여야 하기 때문에 많은 시간과 노력을 필요로 한다. 이러한 문제를 해결하기 위해서 본 논문에서는 그래픽 요소의 형태와 그래픽 요소들간의 연결성을 직접 조작 방식을 이용해서 기술할 수 있는 토큰 편집기인 TEdi(Token Editor)와 시각 프로그래밍의 기본적인 기능을 지원할 수 있는 AVE(Abstract Visual Editor)를 소개한다. TEdi는 그래픽 요소들을 정의하기 위해서 사용되며, 토큰 단위의 각 그래픽 요소는 다른 그래픽 요소와 연결되기 위해서 연결자를 사용한다. 연결자는 그래픽 편집기에서 연결될 수 있는 그래픽 요소를 제한함으로써 시각 프로그래밍 혹은 모델링에서 구문 오류를 줄여줄 수 있다. 본 논문에서 제공하는 시스템을 사용하는 경우에 사용자는 보다 쉽게 그래픽 요소와 시각 프로그래밍 혹은 모델링 도구를 작성할 수 있을 것이다.
현재 초등학생용 컴퓨터 수업에서 그래픽 수업을 위한 초등학생 교육용 소프트웨어와 컨텐츠가 부족한 것이 현실이다. 매주 컴퓨터 수업을 하고 있으나 교과서에서 그래픽 관련 단원 수업은 거의 미미한 수준이다. 또한 초등학교 저학년 아동들의 발달단계 및 흥미를 고려한 그래픽 프로그램의 부재로 아동들이 학습을 하는데 어려움을 겪고 있다. 저학년 아동들을 위한 컴퓨터 그래픽 에디터가 필요하며 컴퓨터 그래픽에 관련된 단원을 아동들에게 가르치고 있으나 단순한 흥미수준의 몇 시간의 수업으로 끝나고 있는 실정이다. 본 연구에서는 초등학교 저학년을 위한 그래픽 에디터의 개발과 이러한 단편적인 지도를 보다 체계적인 지도 내용을 마련하여 초등학교 저학년 컴퓨터 그래픽 활용능력을 신장시키고자 한다.
CAD/CAM 과정에서 컴퓨터 그래픽은 매우 중요한 역할을 하고 있고, 앞으로 이 분야에서 그래픽 응용과 그 기법의 개발은 무궁할 것으로 예측된다. 또한 전 공정의 총합 CAD 과정에서 이들 컴퓨터 그래픽과 공학해석의 접속은 필수불가결할 것이다. 공학해석 분야에는 현재 유한요소법이 대종을 이루고 있으나 아직도 이러한 해석분야와 그래픽분야를 완전하게 접속시켜 전 공정의 설계를 컴퓨터로 자동화 하는데는 많은 시간이 요할 것 같다. 그러나 컴퓨터 하드웨어 값이 지속적으로 하락하고 저렴한 CAD 관련 소프트웨어가 개발될 것을 예상해 볼 때 설계 및 제작 자동화가 가까운 장래에 대단히 큰 진전을 이룰 수 있을 것으로 보인다.
본 논문에서는 컴퓨터 그래픽의 역사와 미래, IMF를 맞이한 우리 나라의 컴퓨터 그래픽의 상황과 현재까지 개봉한 컴퓨터 그래픽 영화만이 아니라 앞으로 개봉할 컴퓨터 그래픽 영화, 애니메이션의 개발 현황, 가상현실의 역사와 앞으로의 가능성 등 컴퓨터 그래픽 분야의 다양한 주제에 대하여 살펴본다.
최근 문화, 예술, 과학 등 많은 분야에 걸쳐 컴퓨터 그래픽의 중요성이 부각되고 있다. 특히 컴퓨터 그래픽의 한 분야인 3D 그래픽은 영화, 광고, 게임, 교육 CAD/CAM, 과학적 가시화 등 많은 분야에서 널리 쓰이면서 그 중요성이 더욱 커졌다. 그러나 이와 관련된 국내 기술력은 외국의 기술력에 비해 많이 뒤쳐진 상태다. 국내의 컴퓨터 그래픽관련 기술력을 세계적인 수준으로 끌어올리기 위해 연구에 매진하고 있는 서강대학교 컴퓨터그래픽스연구실의 임인성 교수님을 만나보았다.
본 연구는 기존 평면조형의 교육과정에서 컴퓨터그래픽을 이용한 조형의 기술적인 측면과 더불어 컴퓨터그래픽이 가진 특성에 적합한 조형표현을 추구하고 표현할 수 있는 평면조형 기초적 교육내용의 개발을 목적으로 한다. 본 연구에서는 다양한 표현매체에 관련된 조형의 개념을 시대에 적합하게 정리하고, 글 개념을 중심으로 컴퓨터그래픽의 활용 가능성과 적용범위를 명확하게 하여 컴퓨터그래픽을 조형 표현의 한 수단으로서 이해하는 동시에 기존 조형표현의 한계를 넓힐 수 있는 가능성을 추구하는데 그 목적이 있다. 이를 위해 평면조형 교육에 있어 컴퓨터 그래픽과 관련된 범위 내에서 평면조형의 교육계획시안을 제시하고자 한다.
수식에 의한 컴퓨터 그래픽의 입력과 출력에 관한 프로그램의 개발은 수학의 역동화, 인간화, 보편화에 기여하고 있다. 현실적으로 해결해야할 문제와 수식에 의한 해답이 전부인 현재의 수학을 소프트웨어를 활용하여 그래픽 기능을 첨부하면 움직이는 수학을 가시화 할 수 있다. 컴퓨터 프로그램에 의한 수학의 실현은 수학자들 모두의 염원으로 전세계적으로 활발한 연구가 진행되고 이는 것이다. 수학의 원리와 응용성을 가미한 수학적 그래픽의 발전은 새로운 천년을 장식할 새로운 학문분야로 등장하고 있다. 기초과학의 여러 자료를 분석, 검토하여 그래픽으로 조립하는 작업은 수학적 그래픽의 힘으로 가능하며, 실험과 실습의 양상을 바꾸어 놓고 있다. 건축이나 토목 또는 전기전자 학과의 응용수학은 새로운 소프트웨어의 출현으로 컴퓨터 강의로 전환되고 있으며 수학 그 자체로 전산기능을 강화하는 방향으로 개편되고 있다. 수학 교과 내용의 전산 프로그램화와 컴퓨터 활용 수학 학습은 거부할 수 없는 시대적 요구이다. 이 연구에서는 새로운 천년의 시작은 컴퓨터 프로그램에 의한 완성된 그래픽의 연출이라는 시각에서 수식에 의한 컴퓨터 그래픽의 기본 방향을 제시하고 있다. 2차원 평면이나 3차원 공간에 이와 같은 다변수함수의 역할을 구현함으로써 다양한 그래픽을 영상화할 수 있다. 다중화면의 연출, 다단계화면의 조합, 다단계다중화면의 영상화 등은 수학에 의한 애니메이션의 기초가 된다. 평면도형의 기본동작을 화면에 구체화시키는 Table 기능을 실제로 구현한다. 연습과 실행 그리고 재구성을 반복하여 조형미를 갖춘 수학적 그래픽을 실현한다. 수학의 학습에 적용할 가치가 있는 학습조형물을 개발하고, 프로그램의 단순화에 노력한다. 미분기하학의 여러 공식을 이용하여 숨어 있는 그림을 표출하며 미분방정식의 해가 갖는 그래픽의 묘미를 형상화한다. 수식에 의하여 출력된 그래픽의 여러 효과를 응용수학에 활용할 수 있도록 재조립하는 과정을 걸쳐 완성하는데 이 연구의 참된 의미가 있다.
최근 멀티미디어를 활용한 정보표현능력 함양을 위하여 컴퓨터그래픽 강좌 개설이 증가하고 있으며, 이와 함께 해당 강좌에 대한 선행학습자가 빠르게 증가하고 있다. 하지만, 대부분 강좌는 선행학습 여부를 고려하지 않고 실행되고 있어서, 학습성취도의 저하와 컴퓨터그래픽 전문가 양성에 제약을 받고 있다. 본 논문에서는 선행학습자들의 차별된 학습 욕구를 파악하고, 구성주의 교육공학 이론에 기초하여, 선행학습 경험이 있는 학생들을 위한 강의모형의 특징과 강의교재의 특성을 제안한다.
최근 수년간의 슈퍼컴퓨터의 성향은 확실히 변화하고 있다. 괄목할 만한 것은 초대형의 엄청난 고가의 슈퍼컴퓨터에서나 가능하였던 고해상도의 실시간 화상처리를 이제는 Desk-top 형태의 그래픽 슈퍼컴퓨터에서도 가능해졌다는 점이다. 소위 "visualization"라 불리우는 그래픽 처리를 일반화 하고 있는 것이다. 두말 할 것 없이 초고속의 저렴한 그래픽전용 프로세서의 개발과 벡터프로세싱의 구조를 적용한 초강도의 병렬성의 덕택이라 해도 과언이 아닐듯 싶다. 이렇듯 어느 한정된 응용에서의 최적화된 병렬구조가 가져다준 기술혁신은 인류문명의 찬란한 한페이지를 막 열려하고 있다 하겠다. 물론 아직도 풀리려하지 않는 근본적인 문제가 있기는 하지만 주어진 특수 분야에 국한되지 않고 어느 범용분야에도 병렬처리를 하는 궁극적인 병렬성을 수행하는 슈퍼슈퍼 컴퓨터의 제작이 가능할 것인가 하고 의문점이 생긴다. 의문점이 생긴다.
게임이 기획, 그래픽, 프로그램의 복합적 기능을 가진 콘텐츠이지만 특별히 수준 높은 그래픽 데이터는 이용자의 만족도, 몰입 등에 긍정적인 영향을 미치는 중요한 영역이다. 그러나 아직 국내외에 게임 그래픽 데이터의 품질을 객관적으로 평가할 수 있는 기준이 마련되어 있지 않다. 이에 따라 본 논문에서는 게임 그래픽 데이터의 품질 평가를 위한 지표를 개발하는 프로세스를 제안한다. 제안된 프로세스는 그래픽 데이터의 품질 평가 영역 추출을 위한 방법과 세부 평가 지표 마련을 위한 평가 항목 추출방법들로 구성된다. 본 연구 결과는 고품질 게임 개발을 위한 품질평가 지표 개발에 적용될 것이며 관련 분야의 품질평가 모델 개발의 참조 모델이 될 것이다. 향후 본 연구는 국내외 게임 그래픽 데이터의 품질평가 표준안 설계 개발로 진행될 예정이다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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