• 한국컴퓨터그래픽스학회논문지
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• 제18권2호
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• pp.35-53
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• 2012

컴퓨터 그래픽스 및 관련 연구 분야는 지난 30년간 눈부신 발전을 거듭해왔다. 모델링, 렌더링, 애니메이션 등 시각적 표현력을 확보하는 것을 목표로 출발한 컴퓨터 그래픽스 연구는 점차 그 범위를 확대해서 영상처리, 자연현상 시뮬레이션, 가상현실, 의료 영상, 인간-컴퓨터 상호작용, 실시간 시뮬레이션, 영화 특수 효과 등 다양한 연구 및 응용분야를 파생 시키며 점차 복잡한 지형도를 그려가고 있다. 이 글은 전체 2편의 연속 논문 중에서 2부에 해당하며, 컴퓨터 그래픽스의 응용 분야 중에서 국내 연구가 활발한 옷 시뮬레이션, 비사실적 렌더링, 음향 시뮬레이션, 가상현실, 증강현실의 최근 연구 동향을 분석하고 정리한다.

• 한국컴퓨터그래픽스학회논문지
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• 제18권2호
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• pp.17-33
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• 2012

컴퓨터 그래픽스 및 관련 연구 분야는 지난 30년간 눈부신 발전을 거듭해왔다. 모델링, 렌더링, 애니메이션 등 시각적 표현력을 확보하는 것을 목표로 출발한 컴퓨터 그래픽스 연구는 점차 그 범위를 확대해서 영상처리, 자연현상 시뮬레이션, 가상현실, 의료 영상, 인간-컴퓨터 상호작용, 실시간 시뮬레이션, 영화 특수 효과 등 다양한 연구 및 응용분야를 파생 시키며 점차 복잡한 지형도를 그려가고 있다. 이 글은 전체 2편의 연속 논문 중에서 1부에 해당하며, 컴퓨터 그래픽스의 핵심 분야에 해당하는 모델링, 애니메이션, 실시간 처리, 영상 및 비디오 처리에 관련된 최근 연구 동향을 분석하고 정리한다.

• 한국컴퓨터그래픽스학회논문지
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• 제10권3호
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• pp.17-27
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• 2004

컴퓨터 그래픽스분야에서 유체 애니메이션은 애니메이션 제작에 있어 매우 중요한 표현 기법으로 그 적용 범위가 상당히 넓다고 할 수 있다. 그 중, 물과 가스는 대표적인 유체 표현 기법이며 그 시뮬레이션에 있어 각각 중요한 특징들을 가지고 있기 때문에 다양한 방법으로 적합한 시뮬레이션 방법들이 개발되어 왔다. 본 논문에서는 그 동안 본 연구실에서 개발해온 물리 기반의 물 시뮬레이션 기법에 대해서 소개하고 이를 통해 구현된 물 시뮬레이션 소프트웨어 제작 사례를 보이고자 한다. 또한, 최근 다양한 특수 효과를 위해 사용되는 폭발이나 화염 등의 유체 시뮬레이션에 유용하게 사용될 수 있는 반응적인 가스의 시뮬레이션 기법을 새롭게 제안하고 이 기법의 소프트웨어 제작 사례도 소개하고자 한다.

• 한국컴퓨터그래픽스학회논문지
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• 제12권2호
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• pp.39-44
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• 2006

컴퓨터 그래픽스 분야에서 변형체 애니메이션은 매우 중요한 기법으로 그 응용 범위가 매우 넓다. 본 논문에서는 큰 회전 변형에도 부피의 왜곡이 발생하지 않으며, 변형체의 어느 한 부위가 고정되어 있지 않고 자유롭게 움직일 수 있는 동적 탄성 변형을 실시간에 시뮬레이션 하는 기법을 제안한다. Choi와 Ko [3]가 제안한 모달 와핑 기법은 실시간에 부피의 왜곡이 없는 동적 탄성 변형을 생성할 수 있지만 탄성체의 어느 한 부위가 고정 되어 있어야 하며, Hauser 등 [9]이 제안한 임펄스 기반의 충돌 반응을 고려한 선형 모달 해석법은 안정적인 시뮬레이션 결과를 주지만 큰 변형에 있어서 부피 왜곡이 있다. 본 논문에서는 Choi와 Ko [3]가 제안한 모달 와핑 기법을 임펄스 기반의 충돌 반응을 포함하도록 확장하여 큰 회전 변형에도 부피의 왜곡을 방지하며 또한 자유롭게 움직이는 탄성체의 충돌 반응을 안정적으로 시뮬레이션 할 수 있게 한다.

• 한국컴퓨터그래픽스학회논문지
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• 제11권2호
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• pp.16-25
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• 2005

계산유체 역학 분야에서는 유체 시뮬레이션 계산에 있어 계산 시간과 컴퓨터 메모리의 한계를 뛰어 넘는 유효 해상도를 달성하기 위하여 다양한 형태의 적응적 메쉬 기법들이 제시되어 왔다. 특히 최근에 컴퓨터 그래픽스 분야에서는 팔진 트리 기반의 메쉬 구조를 사용하여 중요 지역에 높은 해상도를 적용하려는 유체 애니메이션 방법이 제시되었다 [1]. 본 논문에서는 계산시간과 메모리 사용량을 보다 절약하기 위해, 이러한 적응적 방법을 확장하여 카메라의 특성을 이용하여 보이는 지역에 상대적으로 높은 해상도의 메쉬를 적용해주는 시점의존 방법을 제시한다. 이와 함께 시뮬레이션 과정에서 동적으로 변하는 메쉬 구조를 효율적으로 구현하기 위하여 기존의 팔진 트리와는 다른, 단순한 형태의 가변 메쉬 구조를 제시한다. 또한 실제 구현을 통하여 본 논문이 제시하는 시점의존기법이 유체 시뮬레이션 결과의 질을 비교적 잘 유지하면서, 계산에 필요한 자원을 효과적으로 줄일 수 있다는 사실을 보이도록 한다.

• 한국컴퓨터그래픽스학회논문지
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• 제14권3호
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• pp.19-30
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• 2008

유체 시뮬레이션은 영화나 게임에 등장하는 물, 연기, 불, 폭발, 모래 등과 관련된 애니메이션을 생성하기 위해 유체운동 방정식을 풀어 형상화하는 컴퓨터 그래픽스 기술이다. 본 리뷰 논문은 유체 시뮬레이션에 대한 최근의 연구 동향을 영화를 중심으로 분석한다. 이를 위해 먼저 컴퓨터 그래픽스 분야에서 유체 시뮬레이션을 하는 방법과 이와 관련된 효율적 속도, 사실적 형상화 등의 기술적 이슈들을 격자 방법과 입자방법으로 분류하여 설명한다. 다음으로 2008년 Sci-Tech 오스카상을 수상한 유체 시뮬레이션 연구자 및 개발자들의 업적을 중심으로 그들이 제작한 영화 속에 사용된 기술의 특징을 설명한다. 이 과정을 통해 향후 영상 콘텐츠 분야의 유체 시뮬레이션 연구개발의 발전방향을 짚어보면 유체와 변형체나 고체사이의 상호작용, 상변이에 의한 위상 변화 표현, 유체 기반 크리쳐 생성과 크리쳐와 유체 상호작용 표현 기술이 주목을 받을 것으로 예상한다.

• 한국컴퓨터그래픽스학회논문지
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• 제1권2호
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• pp.273-278
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• 1995

실시간 3차원 렌더링(real-time 3D rendering)은 멀티미디어와 그래픽 반도체 기술의 발달로 PC와 게임전용기에서 급속히 확산되고 있는 추세이며 응용소프트웨어의 개발과 이를 지원할 수 있는 기술 개발은 매우 중요한 과제이다. 본 논문에서는 다자참여 (multi-user)와 다목적(multi-purpose) 활용이 가능한 고성능 3차원 시뮬레이션 엔진 소프트웨어의 구현 방법을 제시한다. 또한 데이터베이스 구축을 하기위한 도구의 구성과 다목적 활용을 위한 재구성(reconfiguration) 방법을 제시한다.

• 한국컴퓨터그래픽스학회논문지
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• 제18권4호
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• pp.35-40
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• 2012

컴퓨터 그래픽스 분야에서 변형 및 파괴 시뮬레이션은 매우 중요한 기법으로 영화 및 게임 등에서 그 응용 범위가 매우 넓다. 본 논문에서는 방향성 입자를 이용한 고체 시뮬레이션 기법[1]을 확장하여 과도한 변형에 의한 파괴 현상을 실시간에 안정적으로 근사할 수 있는 실용적인 기법을 제안한다. 제안된 기법은 방향성 입자 집합의 최적 회전을 엄밀히 계산함으로써 순수 신축을 정확히 얻을 수 있으며 이를 이용하여 파괴 현상을 손쉽게 정형화할 수 있다. 본 논문의 실험에서는 대규모 모델의 변형 및 파괴 시뮬레이션도 실시간에 수행되었다.

• 한국컴퓨터그래픽스학회논문지
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• 제16권2호
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• pp.1-7
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• 2010

본 논문에서는 큰 회전 변형이 일어나는 가는 막대를 실시간에 시뮬레이션하는 기법을 제안한다. 가는 막대는 로프나 머리카락과 같이 일차원적인 구조를 표현하는데 널리 사용될 수 있다. 시각적으로 사실적인 가는 막대의 애니메이션을 실시간에 생성하는 것은 컴퓨터 그래픽스분야에서 오랫동안 주요한 도전 과제였다. 본 논문에서는 연속체 역학에 기반한 지배방정식을 세우고 이를 실시간에 적분하는 가는 막대구조를 위한 모달와핑기법을 개발한다. 이와같은 새로운 시뮬레이션 기법은 삼차원 솔리드를 위해 개발된 종전의 모달 와핑 기법을 확장한 것이다. 본 논문에서 제안한 방법은 매우 많은 정점으로 이루어진 가는 막대 구조의 큰 휨과 꼬임변형도 실시간에 사실적으로 생성할 수 있다.

• 한국컴퓨터그래픽스학회논문지
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• 제14권4호
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• pp.1-5
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• 2008

본 논문은 유체 시뮬레이션의 격자 내 상세도를 와류입자법(Vortex Particle Method)를 사용하여 향상시킬 수 있는 새로운 방법을 제안한다. 비압축 Navier-Stokes 방정식을 풀어 낸 속도장(Velocity Field)으로 유체의 거시적인 움직임을, 와류입자법으로 생성한 와도장(Vorticity Field)으로 유체의 미세한 움직임을 표현한다. 이 기법은 고해상도 격자에서 선형시스템을 풀지 않기 때문에 고해상도 유체 시뮬레이션을 효율적으로 할 수 있고, 강한 난류 효과를 만들어 낼 수 있다.