• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제9권8호
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• pp.1010-1019
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• 2006

캐드(CAD) 시스템은 우리가 사용하는 대부분의 산업 제품을 제작하는데 필수적으로 사용되고 있는 중요한 기술로 알려져 있다. 캐드 기술은 컴퓨터 그래픽스 기술의 발달과 더불어 상업용 3차원 캐드 시스템으로 영역을 확장해 나가고 있다. 특히, 신발제조와 같은 특수한 영역의 캐드 시스템들도 3차원 캐드로 발전해 나가고 있다. 그러나 캐드 소프트웨어의 개발의 어려움으로 인해 소수의 메이저급 캐드 소프트웨어 회사를 제외하고는 대부분이 3차원 개념을 제공하는 AutoCAD에 종속적인 소프트웨어를 개발하고 있다. 뿐만 아니라 실제의 작업 현장에서 일하는 많은 신발 캐드 디자이너들은 직접 신발 디자인을 종이에 그리는 교육을 받아 3차원 캐 보다는 2차원 캐드에 더 익숙하고, 작업 효율도 훨씬 뛰어남을 보이고 있다. 이에 본 연구에서는 현장 실무자들의 작업 방식과 3차원 캐드 소프트웨어가 주는 장점을 결합한 3차원 신발 캐드 시스템을 설계 할 것이다. 본 시스템은 다른 신발 캐드 시스템들과 달리 OpenGL을 기반으로 하여 어느 플랫폼에서 잘 작동하도록 설계할 것이다. 또한 3차원 신발 설계 시스템에서 가장 중요한 부분인 3차원 캐드데이터와 2차원 캐드 데이터의 호환 방법을 제시하고, 다양한 크기의 신발 제작에 필수적인 여러 할출(grading) 기법을 제시할 것이다.

• 게임&엔터테인먼트 논문지
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• 제2권1호
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• pp.64-70
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• 2006

캐드(CAD) 시스템은 우리가 사용하는 대부분의 산업 제품을 제작하는데 필수적으로 사용되고 있는 중요한 기술로 알려져 있다. 이러한 캐드 기술은 최근 컴퓨터 그래픽스 기술의 발달과 더불어 3차원 캐드 시스템으로 영역을 확장해 나가고 있다. 특히 신발 제조와 같은 특수한 영역의 CAD 시스템들도 3차원 캐드로 발전해 나가고 있다. 신발 설계를 위한 3차원 캐드 시스템은 가죽이나 천 같은 2차원의 부품들을 붙여서 3차원의 제품을 생산하는 작업의 특성상 2차원 데이터와 3차원 데이터 간의 호환성을 제공해야 한다. 또한 실제 작업 현장에서 일하는 많은 신발 캐드 디자이너들은 2차원 CAD환경에 더 익숙하며 작업 효율도 높다. 그러므로 3차원 신발 모델링과 2차원 모델링 사이의 변환은 3차원 캐드시스템에서 무엇보다 중요하다. 본 논문에서는 신발과 같은 3차원 모델의 격자 데이터를 2차원 데이터로 변환하기 위한 평면화(flattening) 방법을 제안한다.

• 한국정보전자통신기술학회논문지
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• 제14권4호
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• pp.239-246
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• 2021

컴퓨터 그래픽스 및 HCI 분야에서 캐릭터를 만들고 자연스럽게 상호작용하는 시스템에 관한 많은 연구가 있었다. 이와 같은 연구들은 사용자의 행동에 대한 반응에 중점을 두었으며, 사용자에게 긍정적 감정을 끌어내기 위한 캐릭터의 행동 연구는 여전히 어려운 문제로 남아있다. 본 논문에서는 인공지능 기술을 이용하여 가상 캐릭터의 움직임에 따른 사용자의 긍정적 감정을 끌어내기 위한 상호작용 시스템 프로토타입을 개발한다. 제안된 시스템은 표정 인식과 가상 캐릭터의 동작 생성으로 구분된다. 표정 인식을 위해 깊이 카메라를 사용하며 인식된 사용자의 표정 데이터는 동작 생성으로 전달된다. 우리는 개인화된 상호작용 시스템 개발을 위하여 학습모델로서 모방학습을 사용한다. 동작 생성에서는 최초 사용자의 표정 데이터에 따라 무작위 행동을 수행하고 지속적인 모방학습을 통하여 사용자가 긍정적 감정을 끌어낼 수 있는 행동을 학습한다.

• 예술인문사회 융합 멀티미디어 논문지
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• 제7권3호
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• pp.371-381
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• 2017

본 논문에서는 인간 움직임에 관한 이론들 중 현대무용 이론가인 루돌프 폰 라반(Rudolf von Laban)의 움직임 분석(Laban Movement Analysis)을 중심으로 추상 애니메이션의 제작 방법론을 소개한다. 라반의 이론은 다양한 인간의 움직임들을 묘사하고 시각화하고 해석하고 문서화하기 위한 도구와 언어를 모두 포함하며 그 중 공간조화이론인 코레우틱스(Choreutics)는 고대로부터 정의된 자연의 보편적인 패턴과 자연의 일부인 인간의 보편적 디자인에 기반하고 있다. 라반은 근본적으로 움직임의 공간을 이원론적 방식으로 정의하였는데 외형적으로는 점, 선, 면, 다각형, 그리고 선형, 비선형 움직임과 같은 기하학과 모션 프리미티브의 관점에서의 객관적이고 과학적인 정의를 통해 컴퓨터 그래픽스에서 인간의 움직임을 생성하기 위한 구체적인 기반을 제공하였다. 또 한편으로는 움직임의 내적인 의도와 관련하여 나타나는 역동적 운동성의 미묘한 특징들을 이해할 수 있는 시스템을 제공하였다. 라반의 해석은 다양한 시각적 분석방식을 통해 조형예술과 컴퓨터 아트 양쪽 분야에서 활용될 수 있는 잠재적인 가치를 지니고 있다. 본 연구는 움직임에 대한 신체적, 심리적 분석에서 영감을 얻었으며 추상 애니메이션을 제작하기 위해 컴퓨터 알고리즘을 개발하였다. "코레오그래피(Choreography)"라고 명명된 일련의 컴퓨터 애니메이션 작품들은 문화체육관광부와 한국공예·디자인문화진흥원이 주최·주관한 "2015 공예트렌드페어(Craft Trend Fair)"의 주제관 <손에 담긴 미래>와 2016년 주영한국문화원의 "움직임을 만드는 사물(Make Your Movements: Korean Contemporary Objects)"등 다수의 전시에 소개되었다. 본 논문에서는 라반의 움직임에 관한 표현을 기초로 추상적 조형요소들의 움직임을 제작하기 위한 아이디어와 방법들을 설명한다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제2권1호
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• pp.25-33
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• 2007

가상 해저 환경 속에서 군중 행동은 영화, 게임 등의 엔터테인멘트 산업에서 많은 장면으로 연출된다. 컴퓨터 그래픽스 기술의 발달로 인하여 디지털 영화나 애니메이션이 점차 증가함에 따라 다수의 캐릭터들이 등장하는 장면을 쉽게 접할 수 있다. 가상 환경에서 군중의 행동을 효율적으로 처리하는 기술에 관련해서 군중 장면 처리 및 군중 행동 시스템의 구현에 관한 연구는 있었으나, 자연스러운 군중 행동 시뮬레이터를 개발하는 연구는 아직 미흡한 편이다. 본 논문에서는 가상 해저환경에 존재하는 다수의 물고기들의 행동유형을 스마트하게 표현하여 시간과 비용이 많이 소요되는 단점을 보완하며 fish 군중행동 유형을 자동화하면서 사실적이면서 효율적인 가상 해저 환경 콘텐츠 제작을 구현하기 위한 fish 군중행동 시뮬레이터를 개발한다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제10권9호
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• pp.137-145
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• 2010

전 세계적으로 3D콘텐츠 산업에 대한 활성화가 진행 되면서 글로벌 경쟁력을 위한 3D 콘텐츠 제작에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 국내에서도 많은 전문가들이 헐리우드를 중심으로 제작되고 있는 우수한 3D 입체영화에 주목을 하고 있다. 최근, <아바타> 3D가 해외 글로벌 시장에서 차별화된 3D 컴퓨터 그래픽스기반 디지털 제작기술들을 선보여 콘텐츠 산업에 많은 파급효과를 주고 있다. 따라서, 본 연구에서는 최근 주목 받고 있는 헐리우드 3D 입체영화<아바타>의 성공요인을 분석하였으며 국내와 헐리우드의 3D콘텐츠 제작 환경을 비교분석 하였다. 이를 바탕으로 한국형 3D콘텐츠의 위기의 요인과 기회의 요인을 분석하였다. 또한, 영화진흥위원회의 통계자료 분석, 한국영화의 선전과 정부의 강력한 정책 방향 등을 바탕으로 한국형 3D콘텐츠의 성공 가능성을 제시하고자 한다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제8권4호
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• pp.17-29
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• 2008

컴퓨터 그래픽스에서 물을 애니메이션하거나 다양한 특수효과를 표현하기위해 유체역학의 기술들이 사용되고 있다. 하드웨어성능이 높아지면서 이전에 불가능했던 알고리즘들이 실시간으로 가능해지고 있기는 하지만, 정밀한 표현에는 여전히 많은 시간이 소요되며, 성능과 사실성 사이의 균형을 위한 다양한 기술들이 연구되고 있다. 특히 게임과 같은 문맥을 가지는 곳에서 사용자의 요구에 의해 바다나 호수 같은 넓은 지역의 물표면과 객체의 상호작용을 표현하기 위해서는, 물리적 사실성을 어느 정도 희생하더라도 시각적인 사실성을 유지하는 범위에서 실행 성능을 높이는 것이 우선시 된다. 본 논문에서는 물표면과 객체의 상호작용에 의한 다양한 물표면의 형태변화를 선형 컨벌루션 기법과 경계구를 이용하여 실시간으로 자연스럽게 애니메이션하는 방법을 제안한다.

• 방송공학회논문지
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• 제25권5호
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• pp.655-664
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• 2020

자유시점 영상합성기술은 MPEG-I(Immersive) 표준에서 중요한 기술 중 하나이다. 현재 MPEG-I에서 개발하여 사용하는 RVS (Reference View Synthesizer) 프로그램은 다수의 시점의 컬러영상과 깊이영상을 바탕으로 임의시점의 영상을 생성하는 DIBR (Depth Information-Based Rendering) 프로그램이다. RVS는 기존의 DIBR이 갖는 깊이정보 전달의 문제를 컴퓨터 그래픽스의 메쉬 표면 방식으로 접근하여 이전 화소방식에 비하여 2.5dB 이상의 성능향상을 보이며 OpenGL을 사용하면 CPU에서 동작하는 코드보다 10배 이상의 속도를 보인다. 그러나 여전히 2개의 2k 해상도 입력 영상에서 0.75fps 정도의 비실시간 처리속도를 보인다. 본 논문에서는 현 RVS의 내부 구현을 분석하고 이를 바탕으로 1) OpenGL 버퍼와 텍스쳐 객체의 재사용 2) 파일 입출력과 OpenGL 실행의 병렬화 3) GPU 셰이더 프로그램과 버퍼 데이터 전송의 병렬화를 적용하였다. 그 결과 두 개의 2k 해상도 입력 영상의 처리속도를 34배 이상 가속하여 22-28fps의 실시간 성능을 확보하였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제14권12호
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• pp.2698-2706
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• 2010

기존 타일드 디스플레이 시스템들이 주로 사람들이 함께 모여 작업하는 공용 작업 모델을 지원한 것과 다르게 본 연구에서는 대형 타일드 디스플레이 시스템에서 혼합형 협업 응용프로그램의 개발을 쉽게 도와주는 ICE 디스플레이 프레임워크 기술을 개발하였다. 혼합형 협업이란 다중 사용자들의 공동 작업과 개인 작업이 동시에 자연스럽게 전환 가능한 협력 모델이다. 본 프레임워크를 사용하면 공동작업 뿐만 아니라 다른 사용자들을 방해하지 않는 개인 작업을 위한 콘텐츠를 제공할 수 있는 프로그램의 개발이 가능하다. 본 논문에서는 ICE 디스플레이 프레임워크를 기존의 연구와 비교하고, 세부 구현 내용을 설명한다. 그리고 이를 적용시켜 개발한 응용 프로그램을 소개하고 프레임워크의 성능을 평가 및 분석한 결과를 보여준다.

• 문화기술의 융합
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• 제4권4호
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• pp.373-377
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• 2018

본 논문에서는 OpenCL을 이용한 랜더링 노이즈 제거를 위한 가속기 구현을 제안한다. 렌더링 알고리즘 중에 고품질 그래픽스를 보장하는 레이트레이싱을 선택하였다. 레이 트레이싱은 레이를 사용하여 렌더링하는데 레이를 적게 사용하면 노이즈가 발생한다. 레이를 많이 사용하게 되면 고화질의 이미지를 생성할 수 있으나 연산 시간이 상대적으로 길어지게 된다. 레이를 적게 사용하면서 연산시간을 줄이기 위해 뉴럴 네트워크를 이용한 LBF(Learning Based Filtering) 알고리즘을 적용하였다. 뉴럴 네트워크를 사용한다고 해서 항상 최적의 결과가 나오지는 않는다. 본 논문에서는 성능향상을 위해 일반적인 행렬 곱셈을 기반으로 하는 새로운 기법의 행렬 곱셈 접근법을 제시하였다. 개발환경으로는 고속병렬 처리가 특화된 OpneCL을 사용하였다. 제안하는 구조는 Kintex UltraScale XKU690T-2FDFG1157C FPGA 보드에서 검증하였다. 하나의 픽셀에 사용되는 파라미터를 계산 시간은 Verilog-HDL 구조보다 약 1.12배 빠른 것으로 확인했다.