• Journal of KIISE:Computer Systems and Theory
• /
• v.31 no.1_2
• /
• pp.135-143
• /
• 2004

3D Graphics accelerator is usually composed of two parts, geometry engine and rasterizer. In this paper, VGE(Vector Geometry Engine) which exploits vertex-level parallelism is proposed. In VGE, Common Floating-Point Unit by adding four-FADD, four-FMUL unit and 128-vector register accelerates geometry calculation. In comparison with SH4, Performance result show that the VGE can achieve performance gain over 4.7 times. To evaluate VGE performance, we make simulator to rebuild Simple-Scalar, general purpose processor simulator. In simulator model, we use Viewperf-benchmark.

• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
• /
• 2002.10c
• /
• pp.310-312
• /
• 2002

볼륨 렌더링은 물체의 겉면만이 아니라 내부에 있는 모든 3차원 데이터를 이용해서 렌더링 하는 기법이다. 따라서 기존의 폴리곤 렌더링에선 불가능했던 물체 내부에 대한 표현이 가능하기 때문에 과학, 의료 분야 등 물체 전체에 대한 데이터 처리가 필요한 곳에서 많이 쓰이고 있다. 하지만 이러한 볼륨데이터의 크기는 일반적으로 1024$^3$Bytes 이상이기 때문에 기존의 단일 그래픽 가속기로는 메모리 크기나 연산 능력면에서 처리하기에 한계가 있다. 따라서 본 논문에서는 이런 기가급 볼륨데이터를 처리하기 위한 병렬 볼륨 렌더링 구조를 제시하고, 전송된 부분 이미지 합성을 위한 블렌딩 순서를 결정하는 시점 추적 (point-tracking)기법과 네트웍에 의한 성능저하를 최소화 할 수 있는 ‘프레임간 유사성(frame-to-frame coherency)을 이용한 RGBA데이터 압축기법’을 제안한다.

• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
• /
• 2005.07a
• /
• pp.685-687
• /
• 2005

본 논문에서는 깊이 영상기반 3차원 물체(depth image-based 3-D object)의 고속 렌더링 기법을 제안한다. 제안하는 알고리즘은 그래픽 가속기가 지원하는 shader programming 기법을 이용하여 하드웨어 가속을 직접 이용하도록 설계되었다. 또한, 기존의 영상 기반 렌더링의 한계를 극복하여 조명 효과를 표현할 수 있으며 렌더링시 각 화소당 Splat 크기를 하드웨어에서 직접 조절하여 고속 렌더링이 가능하다. 모의 실험결과, 소프트웨어 렌더링 또는 OpenGL 기반의 렌더링에 비해 괄목할 만한 렌더링 속도의 향상이 이루어졌다.

• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
• /
• 2000.10c
• /
• pp.15-17
• /
• 2000

3차원 그래픽 가속기는 기하학 처리(Geometry processing) 단계와 래스터라이제이션(rasterization) 단계로 구성되어 있다. 기존의 기하학 처리 방식에서는 꼭지점의 좌표계산과 빛의 효과를 계산하는 일련의 단계들이 순차적으로 수행되었는데 이는 많은 양의 폴리곤 처리가 요구되는 현재의 어플리케이션 환경에서 상당한 오버헤드로 작용한다. 본 연구에서는 기하학 처리 파이프라인을 보다 고속으로 처리하기 위해 라이팅 단계를 다른 단계들과 병렬적으로 수행할 수 있는 구조를 제안한다. 실험결과 제안하는 중첩 라이팅 방식의 기하학 처리기(Overlapped lighting geometry processor, OLGP)는 기존의 순차적인 기하학 처리기(Sequential geometry processor, SeqGp)에 비해 최대 21%의 수행 성능 향상을 보였다.

• The Transactions of the Korea Information Processing Society
• /
• v.4 no.9
• /
• pp.2403-2411
• /
• 1997

Direct3D is a recently developed 3D graphic accelerator such that we could make a Windows graphic programs with Direct3D easily. This paper presents the fractal terrain model viewer developed in terms of Direct3D. The object classes and the input dialog box used the model viewer, program initializing process, and the flow of the model viewer are discussed. Finally, the output of terrain formulation in wire-frame, solid, and point type form are presented. To show the results, the data of a terrain model were made by a fractal technique, the midpoint displacement methods with square lattices of points.

• Journal of the Korean Institute of Telematics and Electronics B
• /
• v.30B no.1
• /
• pp.1-9
• /
• 1993

In recent days high perfermance graphic operation is needed, since computer graphics is widely used for computer-aided design and simulator using high resolution graphic card. In this paper a graphic accelerator is designd with the functions of graphic primitives generation and geometrical transformations. 1-D Systolic Array Processor for Matris Vector operation is designed and used in main ALU of a graphic accelerator, since these graphic algorithms have comonon operation of Matris Vector. Conclusively, in case that the resolution of graphic domain is 800$\times$600, and 33.3nsec operator is used in a graphic accelerator, 29732 lines per second and approximately 6244 circles per second is generated.

• 한국HCI학회:학술대회논문집
• /
• 2007.02a
• /
• pp.38-43
• /
• 2007

재조명(relighting) 렌더링은 장면 내에 새로운 광원의 추가 또는 기존 광원 속성의 변경으로 인한 영상의 변화를 효율적으로 계산하는 과정을 말한다. 본 논문에서는 쉐이딩(shading) 계산에서 광원에 독립적인 파라메터를 미리 텍스쳐 이미지 형태로 캐시화하여 재조명 렌더링 과정에서의 계산량을 줄이는 방법을 사용하였다. 이러한 쉐이딩 파라메터들의 캐시 이미지들은 사용자가 카메라 시점을 바꾸고자 할 경우 새로 생성을 하여야 하는데, 이 계산에 많은 시간이 소요된다. 본 논문에서는 새로운 시점에서의 캐시 이미지들를 영상 기반 렌더링(image-based rendering) 기법을 이용하여 실시간에 구하는 방법을 제시한다. 먼저 여러 개의 지정된 카메라 시점에 대한 캐시 이미지들을 미리 생성해 둔다. 다음 원하는 시점의 캐시 이미지는 각 픽셀에 투영되는 3차원 표면점을 역시점변환(inverse viewing transform)을 통해 구하고, 이 점을 지정된 카메라 시점으로 다시 투영하여 캐시 이미지에서의 대응 픽셀을 찾는다. 대응 픽셀의 파라메터 값들을 평균하여 새 캐시 이미지에 써준다. 이 과정들은 하드웨어 그래픽 가속기의 단편 쉐이더(fragment shader)를 이용하여 실시간으로 수행된다.

• Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea SD
• /
• v.43 no.9 s.351
• /
• pp.53-58
• /
• 2006

A Vertex Shader is designed to show more 3D graphics expressions, and to increase flexibility of the fixed function T&L (Transform and Lighting) engine. Design of this Shader is based on Vertex Shader 1.1 of DirectX 8.1 and OpenGL ARB. The Vertex Shader consists of four floating point ALUs for vectors operation. The previous 32bits floating point data type is replaced to 24bits floating point data type in order to design the Vertex Shader that consume low-power and occupy small area. A Xilinx Virtex2 300M gate module is used to verify behaviour of the core. The result of Synopsys synthesis shows that the proposed Vertex Shader performs 115MHz speed at the TSMC 0.13um process and it can operate as the rate of 12.5M Polygons/sec. It shows the complexity of 110,000 gates in the same process.

• The KIPS Transactions:PartA
• /
• v.13A no.4 s.101
• /
• pp.305-316
• /
• 2006

Current rendering processors are organized mainly to process a triangle as fast as possible and recently parallel 3D rendering processors, which can process multiple triangles in parallel with multiple rasterizers, begin to appear. For high performance in processing triangles, it is desirable for each rasterizer have its own local pixel cache. However, the consistency problem may occur in accessing the data at the same address simultaneously by more than one rasterizer. In this paper, we propose a parallel rendering processor architecture resolving such consistency problem effectively. Moreover, the proposed architecture reduces the latency due to a pixel cache miss significantly. For the above two goals, effective memory organizations including a new pixel cache architecture are presented. The experimental results show that the proposed architecture achieves almost linear speedup at best case even in sixteen rasterizers.

• Geophysics and Geophysical Exploration
• /
• v.20 no.2
• /
• pp.72-77
• /
• 2017

We calculated 3D frequency- and Laplace-domain wavefields using time-domain modeling and Fourier transform or Laplace transform. We adopted OpenACC and GPU for an efficient parallel calculation. The OpenACC makes it easy to use GPU accelerators by adding directives in conventional C, C++, and Fortran programming languages. Accordingly, one doesn't have to learn new GPGPU programming languages such as CUDA or OpenCL to use GPU. An OpenACC program allocates GPU memory, transfers data between the host CPU and GPU devices and performs GPU operations automatically or following user-defined directives. We compared performance of 3D wave propagation modeling programs using OpenACC and GPU to that using single-core CPU through numerical tests. Results using a homogeneous model and the SEG/EAGE salt model show that the OpenACC programs are approximately 53 and 30 times faster than those using single-core CPU.