• 한국컴퓨터그래픽스학회논문지
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• 제23권3호
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• pp.55-64
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• 2017

본 논문에서는 실시간 모바일 레이트레이싱에서 사실적인 그림자를 생성하기 위한 새로운 그림자 생성 기법을 제시한다. 일반적으로 레이트레이싱에서는 그림자 광선을 샘플링 하여 부드러운 그림자를 생성한다. 지금까지 이런 생성 방법은 처리해야 할 광선의 수를 증가시키기 때문에 성능 저하의 요인이 되어왔다. 제안하는 소프트 쉐도우 생성 기법과 하드웨어 구조는 선택적 그림자 생성과 삼각형 주소 캐싱을 통해 샘플링에 의한 성능 저하를 최소화시킴으로써 이런 문제를 해결하였다. 제안된 하드웨어 구조는 모바일 레이트레이싱 하드웨어에 통합 가능한 수준이며, FPGA상에서 성능 평가 되었다. 평가 결과 제안된 기법의 성능은 4, 8, 그리고 16 샘플에 대해서 이전 기법 대비 평균 40%, 50% 그리고 56% 수준으로 향상 되었으며, 우리는 제안된 하드웨어 구조를 통해 실시간으로 소프트 쉐도우를 생성할 수 있음을 확인하였다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2006년도 가을 학술발표논문집 Vol.33 No.2 (A)
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• pp.130-134
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• 2006

본 논문에서는 메타 테이블(meta table)을 이용한 광선(ray)과 삼각형(triangle)들의 교차검사를 할 수 있는 효율적인 레이트레이싱 알고리즘을 제안한다. 기존의 kd-tree 탐색은 깊이 우선 탐색을 하면서 이미 방문했던 노드들을 방문하지 않기 위해서 스택을 이용하는 방법을 택하고 있는데, 본 논문에서 제안하는 알고리즘은 스택을 사용하지 않고 읽기 전용으로만 쓰이는 메타 테이블을 둠으로써 기존의 트리 탐색 과정보다 효율적으로 트리의 리프 노드들에 접근할 수 있도록 하였다. 실험결과 제안된 레이트레이싱 알고리즘이 기존의 kd-tree의 트리 탐색보다 노드 방문을 5배 이상 적게 하였고, 이미지 렌더링 시간도 총 2배 정도 향상됨을 볼 수 있었다.

• EDISON SW 활용 경진대회 논문집
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• 제6회(2017년)
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• pp.516-526
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• 2017

본 논문은 테오얀센 메커니즘을 적용한 보행 로봇 형상 및 라인 트레이싱을 위한 센서의 최적 설계를 수행한다. 소프트웨어를 활용하여 보행 로봇의 운동학적 해석(보행 곡선 추적, Ground Length, Ground Angle Coefficient), 최적화 및 상세 설계, 센서 추적 관련 시뮬레이션을 수행하고 분석하여 속도가 빠르며 안정적으로 주행하는 테오얀센 메커니즘 모델을 제안한다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2013년도 추계학술발표대회
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• pp.121-123
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• 2013

최근 그래픽 하드웨어/소프트웨어의 발전으로 실시간 환경에서 레이트레이싱 기술을 적용하려는 시도가 늘어나고 있다. 하지만 대부분의 최적화 기술들이 게임이나 설계와 같은 동적인 3D 응용에 적합한 효과적인 가속 구조 구축에 집중되어 있기 때문에 상대적으로 가속 구조 변경이 적은 UX 환경에는 적합하지 않다. 이에 본 논문에서는 3D 공간 안에 존재하는 물체의 변형보다는 물체가 사용하는 재질과 텍스쳐의 변형이 빈번한 UX 환경의 특징을 고려한 새로운 부분 렌더링 기술을 제안하고, 제안 기법이 실제 렌더링 시간을 얼마나 개선할 수 있는지를 실험을 통해 검증하였다.

• 정보처리학회논문지A
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• 제19A권3호
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• pp.147-154
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• 2012

창의력이나 문제해결력과 같은 고차원적인 사고 능력은 주어진 문제의 정 오답만으로는 진단이 어려우며, 진단을 위해서는 교수자가 학습자의 문제 해결 과정을 지켜보거나 해결 과정에 대한 학습자의 보고 과정이 요구된다. 더구나 교수자의 학습자에 대한 관찰이 불가능한 온라인 학습이나 버추얼 클래스와 같은 환경에서는 학습자의 문제 해결 과정을 평가하거나 학습자 스스로 자신의 부족한 부분을 진단하는 것은 더욱 어려워진다. 이러한 문제를 해결하는 최선의 방법은 학습자가 문제를 해결하는 동안을 추적하여 그 과정을 보고해 주는 것이라 할 수 있다. 본 연구에서는 MS 오피스군의 소프트웨어를 활용하여 주어진 문제를 해결하는 동안 학습자의 작업 내역을 트레이싱하여 최종적으로 학습자에게 자신의 부족한 부분을 진단해 주고 자신의 능숙도와 소프트웨어를 응용하여 주어진 문제를 해결하는 과정에 대한 평가를 해주는 모듈을 개발하였으며, 본 진단 모듈의 효용성 평가를 위하여 실제 MOS 시험을 준비하는 학습자 81명에 대한 적용 및 만족도 조사를 통하여 통계적으로도 유의미한 효과가 있음을 확인하였다.

• 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.

• EDISON SW 활용 경진대회 논문집
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• 제6회(2017년)
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• pp.574-578
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• 2017

본 연구는 4절 링크 이론(four-bar likage mechanism)과 얀센 메커니즘(Jansen mechanism)을 기반으로 다관절 보행로봇을 제작하고, 로봇의 움직임에 대하여 기구학적인 해석을 제시한다. 또한 라인 트레이싱(Line tracing) 방법을 활용한 자동주행 설계를 위해 아두이노 호환 보드와 적외선 센서 4개를 보행로봇에 부착하여 자동 주행 로봇을 제작하였다.

• EDISON SW 활용 경진대회 논문집
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• 제6회(2017년)
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• pp.586-591
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• 2017

얀센 메커니즘을 구현할 때 다리의 좌우 흔들림 문제를 다리의 접합부의 구조 안정화 설계를 통해 해결하였다. 이를 위해 다리 회전 부분의 최적 접합 공차를 찾아 동력전달 과정에서 생기는 손실을 최소화 하였다.

• EDISON SW 활용 경진대회 논문집
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• 제6회(2017년)
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• pp.596-600
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• 2017

이 논문에서는 1자유도 시스템이며, DC모터로 간단히 구동 가능한 로봇으로, Jansen Mechanism을 사용한 4족보행 로봇을 설계 및 제작하고, 센서를 사용한 탐사 수행의 예시로 라인 트레이싱을 구현, 성능 테스트를 통해 차기 연구용 및 단가가 낮은 대량 생산형 로봇으로서의 가능성을 검증한다.

• EDISON SW 활용 경진대회 논문집
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• 제6회(2017년)
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• pp.608-614
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• 2017

얀센메커니즘을 활용한 보행로봇의 단점인 저속을 개선 하기위한 연구이다. 그 예시로 라인트레이싱 속도를 높이기 위한 다리의 최적설계를 수행하였다. 이를 위해 EDISON에서 제공하는 프로그램을 사용하여 Ground angle coefficient와 Ground length를 더한 목적함수를 최대값으로 설계하였고 보행능력이 증가하였다.