• Journal of Korea Multimedia Society
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• v.15 no.10
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• pp.1264-1272
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• 2012

Three-dimensional volume rendering method which shows the inside of human body is widely used in medical imaging area. Existing medical imaging system using a volume rendering method already has provided a variety of three-dimensional results. Recently existing results in the medical imaging among physicians and patients to facilitate communication have been studied since smart device which has advantage of portability applied in the medical imaging. In this paper, we propose 3D volume visualization system for a relatively low spec portable smart devices by using 2D textures and we also implements 2D diagnostic images of portable medical imaging visualization system.

• The Journal of the Korea Contents Association
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• v.9 no.11
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• pp.280-288
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• 2009

This study is to design and produce a detailed model for volume variety of three dimensional reconstruction images and to evaluate the changes of volume, area and the length of the model in the process of the reconstruction of RTP system. CT simulation was operated at the thickness of 1.25, 2.5, 5, 10mm and average, standard deviation of scan direction(X), thickness(Y), table movement direction(Z), area(A), and volume(V) of the three dimensional volume rendering, were measured according to the shape and thickness of the phantoms. As a result, at the thickness of 1.25, 2.5min, the phantom's shape decreased maximum 0.13cm(p<0.05) to the direction of X, Y, Z and length, area, volume decreased 0.1cm, $0.8cm^2$, $3.99cm^3$ which led to an approximate image of the phantoms. However, at the thickness of 5, 10mm, the phantom of the original form decreased maximum 0.58cm(p<0.05) and volume, area, length decreased maximum 0.45cm, $8.21cm^2$, $11.03cm^3$. Volume varieties according to the thickness and shape of the phantoms have occurred diversely, when CT simulation was operated, and it is considered that a clinically appropriate volume rendering can be obtained only when the thickness is below 3mm.

• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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• 2001.04a
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• pp.91-93
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• 2001

볼륨 렌더링(Volume Rendering)은 과학, 의학, 공학 등의 분야에서 3차원 볼륨 데이터(Volume Date)를 효과적으로 시각화(Visualization)하는 목적으로 널리 사용되고 있으며 고화질 영상 요구로 인해 3차원 볼륨 데이터의 크기는 점차 대용량화되어 가는 추세이다. 이러한 대용량 데이터의 고성능 처리를 위해서는 병렬입출력이 필수적이다. 본 논문에서는 병렬볼륨 렌더링에 최적화된 병렬화일시스템 PBS(Parallel Block Server)을 제안한다. PBS는 고성능 입출력 제공을 위해서 데이터입출력에 대한 응용 프로그램의 집적 통제를 위한 다양한 기능을 제공하도록 설계되어 있다. 이러한 직접통제의 단점인 복잡한 인터페이스 문제를 해결하기 위해서 볼륨 렌더링에 최적화된 데이터 입출력 전략을 자동화시킨 PBS 기반 라이브러리 VRPIO(Volume Rendering Parallel Input Output)를 제공한다.

• Journal of Biomedical Engineering Research
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• v.19 no.2
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• pp.199-210
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• 1998

In this paper, we present a 3D reconstruction method of color volume data for a computerized human atlas. Binary volume rendering which takes the advantages of object-order ray traversal and run-length encoding visualizes 3D organs at an interactive speed in a general PC without the help of specific hardwares. This rendering method improves the rendering speed by simplifying the determination of the pixel value of an intermediate depth image and applying newly developed normal vector calculation method. Moreover, we describe the 3D boundary encoding that reduces the involved data considerably without the penalty of image quality. The interactive speed of the binary rendering and the storage efficiency of 3D boundary encoding will accelerate the development of the PC-based human atlas.

• Journal of Biomedical Engineering Research
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• v.23 no.6
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• pp.491-498
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• 2002

In medical visualization fields, anisotropic volume data are more common than isotropic ones. In this paper, we propose an efficient rendering method for anisotropic volume data, which directly computes the intensity of intermediate samples by interpolating the intensity of two corresponding voxels on consecutive slices. Unlike conventional rendering method, it does not require a preprocessing step for generating intermediate slices or additional memory for storing them. In order to evaluate the validity and performance of our method, we applied the method to shear-warp rendering algorithm. Experimental results show that this method improves rendering speed without significantly sacrificing the image quality.

• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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• 2002.04a
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• pp.709-711
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• 2002

볼륨렌더링(volume rendering)은 3차원의 물체 내부를 가시화하기 위한 기법이다. 여기서는 물체를 복셀(voxel)이라 불리는 미소한 입방체나 미립자의 집합으로 표현하며 의료영상 등 다양한 분야에 이용된다. 볼륨렌더링은 전통적인 렌더링 방법으로 표현할 수 없는 물체의 내부나 반투명한 물체를 표현할 수 있는 장점이 있다. 하지만 방대한 데이터를 다루기 때문에 컴퓨터의 성능이 좋아야 하고 처리시간이 오래 걸린다. 미츠비시사는 PC에서 쉬어-웝(shear-warf) 방법을 기반으로 실시간 볼륨렌더링을 할 수 있는 전용 하드웨어인 볼륨프로(VolumePro)를 발표했다. 하지만 볼륨프로는 직교투영만을 하기 때문에 투시투영을 하지 못한다는 단점을 가지고 있다. 본 논문에서는 볼륨프로의 크로핑(Cropping)을 이용한 서브볼륨(Subvo1ume)을 활용하여 투시투영에 근접한 효과를 보여주는 방법을 제안한다.

• Proceedings of the IEEK Conference
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• 2001.09a
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• pp.899-902
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• 2001

최근에 3 차원 가상 내시경은 환자에게 고통을 주지않고 내부 기관을 볼 수 있는 대체 방법으로 주목을 받고 있다. 인터랙티브(interacticve)한 렌더링 속도로 기관의 내부 표면을 도시하기 위해 표면 렌더링이 사용될 수 있지만, 이는 사실적인 렌더링 화질을 얻기에 부적합하고, 병변의 자세한 구조를 표현하기에 적합하지 않으며, 표면 뒤편의 조직을 도시할 수 없다. 이러한 이유로 볼륨 렌더링이 표면 렌더링의 대안으로 사용될 수 있지만 많은 계산량을 필요로 하므로, 대부분의 볼륨 렌더링 기반의 가상 내시경 시스템들은 부가적인 하드웨어나 큰 용량의 메모리를 사용한다. 본 논문은 가상 내시경을 위해 원근 레이 캐스팅 (perspective ray casting)을 이용한 볼륨 렌더링 기법의 고속화에 그 목적이 있다. 렌더링 속도를 높이기 위해서 서브샘플링(sub-sampling)된 화소들에 대해 레이 캐스팅을 수행하고, 이 과정에서 동시에 깊이 정보를 얻는다. 얻어진 깊이 정도로부터 남아있는 화소들에 대한 깊이 정보를 예측함으로써. 이를 레이 캐스팅의 속도 향상에 이용한다. 제안한 알고리즘을 이용하여 기존의 방법에 비해 기관지 내시경에서 77%, 대장 내시경에서 85%까지 렌더링 시간을 줄일 수 있고, 따라서 인터랙티브 렌더링이 가능하다.

• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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• 2004.04a
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• pp.889-891
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• 2004

본 논문은 약 134 GB에 이르는 시간 가변 해양 볼륨 데이터론 효과적으로 가시화 하기 위한 두 가지 접근 방법을 제시한다. 첫 번째 방법은 고화질의 동영상을 생성하기 위한 오프라인 병렬 볼륨 렌더링 기법으로, 볼륨광선추적법과 등가면 기법을 통합한 렌더링 알고리즘을 적용하여 고해상도의 영상을 생성할 수 있다. 두 번째 방법은, 그래픽스 하드웨어 가속기능을 통해 대화식 가시화가 가능한 멀티 파이프 렌더링을 구현하는 것으로, 복수개의 그래픽스 파이프라인과 3차원 텍스춰 맵핑 가속기능을 이용해 시간의 변화에 따른 해양의 변화를 효과적으로 가시화하고 분석할 수 있다.

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

• Journal of Korea Game Society
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• v.9 no.6
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• pp.191-196
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• 2009

Volume rendering is a method which extracts meaningful information from volume data and visualizes those information. In general, since the size of volume data gets larger, it is very important to devise acceleration methods for interactive rendering speed. Min-max octree is data structure for high-speed volume rendering, however, its creation time becomes long as the data size increases. In this paper, we propose acceleration method of min-max octree generation using CUDA. Firstly, we convert one-dimensional array from volume data using space filling curve. Then we make min-max octree structures from the sequential array and apply them to acceleration of volume ray casting.