• 한국정보과학회논문지:컴퓨팅의 실제 및 레터
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• 제15권6호
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• pp.454-458
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• 2009

가상 환경 표현의 기술은 실물의 정확한 표현보다는 화면 안에 잘 보일 수 있는 형태로 묘사되어 왔다. 컴퓨터 그래픽스 기술의 발전으로 다양한 분야에서 컴퓨터그래픽스 물체 표현의 활용이 증대함에 따라서 단지 가시화의 기능 뿐 아니라 정확한 측정 정보를 요구하는 응용이 늘고 있다. 본 논문에서는 가상세계에서 정확한 측정 정보를 제공할 수 있도록 물리적 단위 체계를 적용할 수 있는 방법을 제안한다. 본 논문에서의 물리적 단위 속성의 명세는 웹에서의 3D 구현 기술인 X3D를 기반으로 정의하였다. 물리적 속성 중에서 X3D 장면 내에서 물리적 길이 속성을 정의하는 노드의 구성에 대하여 기술하고, 길이 외의 질량, 시간, 온도 등과 같은 다양한 물리적 속성의 단위를 국제 단위체계인 SI 단위계 (International System of Units)를 기반으로 각 객체에 정의할 수 있는 방법에 대하여 기술한다.

• 한국컴퓨터그래픽스학회논문지
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• 제26권3호
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• pp.1-8
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• 2020

고스트 일러스트레이션은 모델의 명확한 형상에 대한 기하학적 정보를 잃지 않으면서 내/외부 구조를 동시에 가시화하는 효과적인 도구이다. 우리는 고스트 일러스트레이션의 전통적인 접근 방식에 모델의 깊이 정보를 활용하는 3차원 블렌딩 기술을 조합하는 새로운 프레임워크를 제안한다. 이 조합은 고스트 일러스트레이션의 요구 사항에 맞는 자연스러운 혼합 효과를 용이하게 한다. 또한, 일반적인 조작 기법(예. 마스킹)과 일러스트 렌더링 효과를 제안 프레임워크에 통합하여 명확한 형상에 대한 기하학적 정보와 깊이 정보를 동시에 제공하는 방법을 기술한다. 제안 기술 및 기존 기술에 대하여, 우리는 이들을 다양하게 조합하여 얻은 시각적 결과를 보이고 그 결과에 대해 논의한다. 이를 통해, 제안 프레임워크가 고스트 일러스트레이션을 위한 효과적인 툴이 될 수 있음을 보인다.

• 한국컴퓨터그래픽스학회논문지
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• 제30권3호
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• pp.61-69
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• 2024

혼합현실 기술은 가상현실과 증강현실 기술의 장점을 결합한 기술로 혼합현실 사용자는 현실 세계를 배경으로 가상의 객체와 상호작용할 수 있다. 또한, 가상의 객체는 현실 세계와 상호작용이 가능하여 사용자는 더욱 높은 몰입감을 경험할 수 있다. 본 연구는 현실을 기반으로 하는 혼합현실 기반의 몰입형 콘텐츠를 제작하기 위하여 메타 퀘스트 프로를 활용한 전기회로 실습교육 콘텐츠를 제안한다. 이를 위해, 우선, 유니티 3D 엔진에서 메타 퀘스트 프로 장비를 연동하여 혼합현실 콘텐츠를 제작하기 위한 개발 과정을 정리한다. 그리고 초등학교 과학 수업 등에서 활용되는 전통적인 전기회로 실습교육 방식에서 착안하여 혼합현실을 기반으로 같은 교육 방식과 조작 과정을 가지는 가상 전기회로 실습교육 콘텐츠를 제작한다. 마지막으로, 제작된 콘텐츠를 활용하여 제공하는 혼합현실 기반의 교육환경이 사용자에게 미치는 영향으로 현존감과 경험을 분석하기 위한 설문 실험을 진행한다. 이를 통해, 제안하는 실습교육 콘텐츠의 활용성을 평가하고 향후 연구 방향을 제시한다.

• 한국콘텐츠학회:학술대회논문집
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• 한국콘텐츠학회 2009년도 춘계 종합학술대회 논문집
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• pp.273-276
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• 2009

컴퓨터 하드웨어 장비와 컴퓨터 그래픽스 기술의 발전은 시각특수효과 (VFX)를 활용한 영상제작 분야에 많은 변화를 가져 왔다. 특히 영화 속에 등장하는 상상의 크리쳐(Creature)들을 실제와 같이 고해상도로 구현하기위한 다양한 컴퓨터그래픽스의 공학 기술들이 개발 및 제작됨에 따라 크리쳐들이 다양한 영화 속에서 출현하는 비중과 비율이 과거에 비해 점점 높아 져가고 있다. <디워>, <괴물>과 같은 크리쳐 영화를 비롯하여 <해리포터>, <나니아 연대기>,<반지의 제왕> 같은 판타지 영화 까지 수많은 영화들에서 크리쳐들은 영화의 중심적인 역할을 하고 있다. 이러한 상황은 각종 영화 관련 사이트들과 단체들이 다양한 방식으로 크리쳐에 대한 순위를 매기는 것에서도 알 수 있다. 그러나 이와 같이 크리쳐의 의미와 중요도가 나날이 증가해 가고 있음에도 불구하고 이에 관한 분류 및 유형에 대한 기본적인 연구조차 없는 것이 현실이다. 이에 본 논문에서는 크리쳐의 유형에 관해 체계적인 분류를 하여 보다 사실적이고 설득력있는 크리쳐를 디자인하여 향후 효과적인 시각화에 도움이 되고자 한다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제5권5호
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• pp.115-123
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• 2005

21세기 가장 비약적으로 발전한 산업이 바로 게임산업일 것이다. 이것은 20세기의 축적된 기술과 컴퓨터라는 하드웨어의 발전이 가져온 결과일 것이다. 컴퓨터 그래픽스와 하드웨어 기술의 발전은 게임에 있어서 더욱 현실적 표현이 가능하게 되었다. 게임에서의 현실적인 표현은 배경뿐만 아니라 3D 게임캐릭터의 움직임에도 영향을 가져다주었다 캐릭터의 애니메이션은 예전 애니메이터의 숙련도에 영향을 받았지만 그에 따른 부자연스러운 동작과 긴 제작시간이 문제였다. 이에 현재 가장 많이 사용하고 있는 애니메이션 기법인 Key-Frame방식과 Motion-Capture방식을 비교하여 보고 현재 3D 게임캐릭터애니메이션에 어느 기법이 더 효과적이고 최적의 방법인지 알아보고자 한다.

• 한국컴퓨터그래픽스학회논문지
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• 제26권3호
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• pp.21-29
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• 2020

본 연구는 패션에 대한 첨단 시뮬레이션 기술로 가상 의류 시각화를 지원하는 3D 패션 디자인 소프트웨어인 CLO 3D와 증강현실 어플리케이션 제작을 위한 모바일 플랫폼 증강현실 개발 도구인 vuforia를 활용하여 유니티 엔진 개발 환경에서 대화식 구조의 디지털 패션 콘텐츠 제작을 위한 공정을 정의한다. CLO 3D 소프트웨어를 통해 패턴, 재봉선, 텍스쳐 등의 작업을 거쳐 가상 의류 모델을 제작하는 방법과 유니티 엔진 개발 환경에서 vuforia 개발 도구의 기능과 속성 들을 활용하여 컴퓨터 비전 기술 기반의 증강현실 콘텐츠를 제작하는 방법을 정리한다. 그리고 패션 디자이너, 디렉터 등 실무 사용자의 관점에서 현실적으로 활용 가능한 새로운 방식의 증강현실 디지털 패션 콘텐츠를 정의한 제작 공정의 흐름으로 직접 제작함으로써 활용 방법을 제시한다.

• 한국컴퓨터그래픽스학회논문지
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• 제30권3호
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• pp.1-8
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• 2024

본 연구는 자율 주행을 위한 과수원 내 2차원 지도를 생성하는 새로운 알고리즘을 제안한다. 제안하는 알고리즘은 과수원의 과수가 일반적으로 열로 정렬되어 있다는 특성에 기반하여, 나무 열을 감지하고 이 정보를 지도에 투영하는 것을 목표로 한다. 이를 위해 본 연구는 우선 점 구름 데이터에서 점들의 분포를 분석하여 나무를 인식하는 방법을 제안한다. 또한, 인식된 과수의 위치를 기반으로 과수 열을 추출하는 방법을 소개하고, 이를 2차원 과수원 지도에 통합한다. 본 연구는 LiDAR를 통해 획득한 실제 과수원 점 구름 데이터를 사용하여 제안하는 알고리즘을 검증하였다. 그 결과, 90%의 높은 과수 감지 정확도와 정밀한 과수 열 맵핑 결과를 보여주었다. 또한, 생성된 지도가 과수원의 구조에 맞춘 자연스러운 자율 주행 경로를 생성하는 데 도움을 주는 것을 확인하였다.

• 한국컴퓨터그래픽스학회논문지
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• 제28권4호
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• pp.1-11
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• 2022

선형 스키닝 기반 3D 인체 생성 모델 SMPL (Skinned Multi-Person Linear Model)은 1990년대 미국 거주 미국인들 3천 8백여명을 대상으로 만들어진 3D 신체 데이터베이스인 CEASAR 로부터 최적화 기법을 통해 만들어진 가장 널리 쓰이는 통계적인 3D 모델이다. 본 연구는 한국인 체형의 통계적 특성을 보다 정확히 표현하는 SMPL기반의 한국인 체형 3D 모델을 제안한다. 이를 위해 우리는 한국인 여성 2천7백여명의 신체 각 부위의 실측 데이터에 기존 3D SMPL 모델을 피팅하는 비선형 최적화 알고리즘을 개발한다. 이를 사용하여 한국인 3D 신체 데이터베이스를 구축하고, 주성분 분석 방법으로 한국인 체형 기반 매개화된 3D 모델을 개발한다. 본 연구를 통해 제안하는 한국인의 체형적 특징을 가진 블렌드쉐입과 새로운 체형 파라미터는 기존 모델이 표현하는 체형에 비해 한국인 체형 데이터 특성을 잘 반영함을 확인하였다. 뿐만 아니라, 우리의 모델은 SMPL에 비해 신체 실측 데이터에 대한 피팅 정확도를 개선함을 확인하였다. 제안된 모델은 향후 아바타 생성이나 인체 형상 측정 등 다양한 용도로 사용될 수 있다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2009년도 추계학술발표대회
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• pp.389-390
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• 2009

컴퓨터에서 생성된 시뮬레이션의 결과는 컴퓨터 그래픽스 기술을 이용한 일련의 가시화 과정을 거쳐서 인간이 해석하기 쉬운 형태로 변형되게 된다. 최근에는 고성능 컴퓨터(HPC: High Performance Computer)의 발달로 인해 데이터의 크기가 점점 더 증가하는 추세에 있으며, 이런 복잡한 데이터를 해석하는 데는 클러스터 시스템을 이용한 고해상도의 디스플레이 장치가 필요하다. 하지만 이런 디스플레이 장치에서 사용자 인터페이스를 제공하는 방법은 VR(Virtual Reality, 가상현실) 환경을 활용하는 것이 거의 유일한 해결책이다. 하지만 현재 VR 환경에서 시뮬레이션 데이터 해석에 필요한 적절한 사용자 인터페이스를 제공하는 툴은 존재하지 않는다. 이에, 본 논문에서는 시뮬레이터 데이터, 특히 로터 동역학 분야의 시뮬레이션 데이터를 VR 환경에서 가시화하는 GLOVE 프레임워크의 통합 인터페이스를 소개한다. 이 인터페이스는 VR 환경에서 시뮬레이션 데이터를 실시간으로 상호작용을 통해 분석하는 데 필요한 기반 환경을 제공한다.

• 한국컴퓨터그래픽스학회논문지
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• 제25권3호
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• pp.55-63
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• 2019

최근 물리 시뮬레이션 분야의 성능 개선을 위해 GPU 컴퓨팅 방식이 활용되고 있다. 특히 많은 연산의 양을 요구하는 변형물체 시뮬레이션의 경우 실시간성 보장을 위해 GPU 기반 병렬처리 알고리즘을 필요로 한다. 본 연구진은 변형물체 시뮬레이션을 구현하는 방법 중 하나인 질량스프링 시뮬레이션 기법의 성능을 향상시키기 위한 병렬 구조 설계 방법에 대한 연구를 수행하였다. 이를 위해 GPU에 직접 접근이 가능한 그래픽 라이브러리인 OpenGL의 GLSL을 사용하였으며, 독립적인 파이프라인인 컴퓨트 쉐이더를 활용해 GPGPU 환경을 구현하였다. 병렬 구조 설계 방법의 효과를 검증하기 위해 스프링 기반 질량스프링 시스템을 CPU기반과 GPU기반으로 구현하였으며, 실험의 결과 본 설계 방법을 적용하였을 때 CPU 환경에 비해 연산 속도가 약 6,000% 개선됨을 보였다. 추후 본 연구에서 제안한 설계 방법을 활용한다면 경량화 시뮬레이션 기술이 필요한 증강현실 및 가상현실 분야에 효과적으로 적용이 가능할 것으로 기대한다.