KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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제11권8호
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pp.4120-4132
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2017
In this research, we implement a deformable object simulation system using OpenGL's shader language, GLSL4.3. Deformable object simulation is implemented by using volumetric mass-spring system suitable for real-time simulation among the methods of deformable object simulation. The compute shader in GLSL 4.3 which helps to access the GPU resources, is used to parallelize the operations of existing deformable object simulation systems. The proposed system is implemented using a compute shader for parallel processing and it includes a bounding box-based collision detection solution. In general, the collision detection is one of severe computing bottlenecks in simulation of multiple deformable objects. In order to validate an efficiency of the system, we performed the experiments using the 3D volumetric objects. We compared the performance of multiple deformable object simulations between CPU and GPU to analyze the effectiveness of parallel processing using GLSL. Moreover, we measured the computation time of bounding box-based collision detection to show that collision detection can be processed in real-time. The experiments using 3D volumetric models with 10K faces showed the GPU-based parallel simulation improves performance by 98% over the CPU-based simulation, and the overall steps including collision detection and rendering could be processed in real-time frame rate of 218.11 FPS.
3D 게임그래픽 표현기술은 게임콘텐츠발전과 함께 콘텐츠 분야에서 중요한 요소가 되었다. 특히 게임 캐릭터 표현 기술은 사실적인 그래픽 기술과 시각적인 즐거움을 주는 것 이외에 게임을 진행하는 게임에 대한 몰입도의 중간 단계역할을 하며 플레이어가 마치 게임 속에서 영웅적인 모험을 즐길 수 있도록 착각을 만들어 낸다. 3D 게임에 있어서 게임캐릭터의 높은 완성도는 개발과정 가운데 캐릭터 설정작업의 세심한 디테일작업과 신중함이 주요요인으로 작용한다[3]. 본 논문에서는 게임구현을 위하여 인지적 AI 알고리즘이 적용된 3D 유니티 게임 엔진을 사용하여 radiosity의 수학적인 모델과 기본적인 radiosity 모델, 점진적 개선 radiosity 모델 기법을 방법론을 소개하고, 모바일 게임에 적용한 캐릭터 표현기법을 제안하려고 한다. 게임엔진에 실제적으로 적용하여보니 렌더링과정과 모의실험에서 표면의 투영도는 게임콘텐츠 환경의 조명도에 따라 변화됨을 발견 할 수 있어서, 전체적으로 질 높은 게임캐릭터가 완성되었음이 확인 되었다.
E-books have been popular and common in everyday life during past a decade, and the market is expected to grow much more because of the popularity of tablet computing devices such as iPad. With the helps from the devices, people want to read or experience more interactive, fun, and informative e-book contents. In order to meet those needs, we introduce requirements of an e-book viewer system that supports user interaction, 3D modeling view, and augmented reality. We also introduce some design issues of the system and its concept proof prototype system. We determine to adopt HTML5 for e-book content format because it already supports content rendering, multimedia, and user interaction. Furthermore, it is easy to implement e-book viewer because there is already Webkit component for HTML5. We also discuss design issues for integrating an Augmented Reality viewer with Webkit-based e-book viewer. This paper will give e-book viewer developers and contents developers some guidelines for new e-book systems.
현재 가상현실 영상콘텐츠는 관련 하드웨어와 소프트웨어의 빠른 성장으로 사용자 수가 빠르게 늘고 있다. 이에 가상현실 애니메이션 또한 영상콘텐츠 분야 중 빠르게 가상현실 기술과 융합하여 새로운 형태로 제작되고 있다. 현재 가상현실 애니메이션 관련 연구는 영화의 기술적인 제작 방법과 연출법 등에 집중되어 왔으며 효율적인 VR 애니메이션 제작을 위한 파이프라인을 정리한 연구는 아직 없었다. 이에 본 연구에서는 가상현실 애니메이션 중에서도 프리렌더 방식의 VR 애니메이션의 효율적인 제작을 위하여 기존 3D 애니메이션의 제작 파이프라인과의 비교를 통하여 프리렌더 VR 애니메이션 파이프라인의 특성을 도출하였다. 이를 통하여 효율적인 프리렌더 VR 애니메이션의 제작을 위해서 VR 애니메이션의 제작 과정에 적합한 프로덕션과 포스트 프로덕션 과정의 유기적인 통합과 Render Pass를 활용한 렌더링 시간의 단축을 제시하여 효과적인 Pipeline을 제시하였다.
Purpose: This technical report aims to describe and detail the use of micro-computed tomography for a reliable evaluation of the bulk-fill composite/tooth interface. Materials and Methods: Bulk-fill composite restorations in tooth cavities were scanned using micro-computed tomography to obtain qualitatively and quantitatively valuable information. Two-dimensional information was processed using specific algorithms, and ultimately a 3-dimensional (3D) specimen reconstruction was generated. The 3D rendering allowed the visualization of voids inside bulk-fill composite materials and provided quantitative measurements. The 3D analysis software VG Studio MAX was used to perform image analysis and assess gap formation within the tooth-restoration interface. In particular, to evaluate internal adaptation, the Defect Analysis addon module of VG Studio Max was used. Results: The data, obtained with the processing software, highlighted the presence and the shape of gaps in different colours, representing the volume of porosity within a chromatic scale in which each colour quantitatively represents a well-defined volume. Conclusion: Micro-computed tomography makes it possible to obtain several quantitative parameters, providing fundamental information on defect shape and complexity. However, this technique has the limit of not discriminating materials without radiopacity and with low or no filler content, such as dental adhesives, and hence, they are difficult to visualise through software reconstruction.
5G기술의 발전과 함께 실감형 콘텐츠에 대한 관심이 커지고 있다. 영화 속에서나 가능했던 홀로그램과 같은 실감형 콘텐츠가 현실에서도 구현될 것이라는 전망이 나오고 있다. 1948년 데니스 가버가 기본 이론을 발표한 이후로 오랜 기간 연구되어 온 홀로그램 분야도 디지털 기술을 접목하여 새로운 방향으로 발전을 계속하고 있다. 빛의 간섭패턴을 기록하여 제작하는 전통적인 광학식 홀로그램으로부터 컴퓨터 형성 홀로그램 (computer generated hologram, CGH)과 디지털 홀로그램 프린터 분야로 발전하고 있다. 디지털 홀로그램 프린터를 이용해 홀로그램을 제작하기 위해서는 우선 여러 장의 다시점 이미지를 이용하여 호겔 (holographic element, Hogel) 이미지를 생성해야 한다. 연속된 다시점의 이미지를 획득하는 방법으로는 실사를 직접 촬영하는 방법과 3D 그래픽 제작 도구를 이용하여 오브젝트를 모델링하고 가상 카메라의 움직임을 렌더링하는 방법이 각각 사용되고 있다. 본 논문에서는 새로운 이미지 획득 방법으로 시각효과 (visual effect, VFX) 기법 중 한 가지인 크로마키 합성 기술을 이용해 다시점 이미지를 제작하는 방법을 제안한다. 실사를 그린 스크린 위에 배치하여 촬영하고, 3D 컴퓨터 그래픽 (comuter graphic, CG) 배경과 합성을 하는 전체 워크플로우를 제시하고, 각 단계의 역할을 설명한다. 제시된 워크플로우의 전체나 일부를 응용하면 추후 새로운 이미지 획득 방법을 연구하는 데에 도움이 될 것으로 기대한다.
본 논문에서는 MPEG-4 Systems 기반 복수시점 영상 서비스를 위한 저작 기술에 대해 제안한다. MPE-4는 이전의 MPEG-l/2 등의 비디오 정보 압축 규격과 달리, 사용자와 콘텐츠 간의 객체 기반 대화형(interactivity) 기능에 대한 다양한 방법을 포함하고 있다. 따라서 MPEG-4 Systems 규격은 현재까지 개발된 표준들 중에서 복수시점 영상 서비스가 제공하려고 하는 목적에 가장 잘 부합하는 기능을 제공하고 있다. 본 논문에서는 MPEG-4 Systems 표준 기술을 기반으로 제공될 수 있는 복수시점 영상 서비스에 대해 기술하였고, 해당 서비스를 제공하기 위한 MPEG가 장면 기술(scene description) 프로파일을 제안하였다. 또한 제안된 프로파일에 기반을 둔 대화형 복수시점 영상콘텐츠 저작시스템을 설계하고 구현하였으며, 실험결과를 통해 그 가능성을 보여 주었다.
2000년대 초부터 전통적인 가상 스튜디오 제작 시스템을 활용하여 수많은 교육 콘텐츠를 제작해 온 EBS는 약 20년만인 2020년 10월에 AR 영상 제작 시스템을 도입했다. 카메라의 움직임과 렌즈 정보를 트래킹하여 실시간으로 그래픽 요소와 실사를 합성한다는 기본 개념은 유사하지만, 새로 도입된 AR 영상 제작 시스템은 이전보다 개선된 몇 가지 최신 기술이 적용되었다. 좀 더 자유로운 카메라의 움직임을 가능하게 해주고 안정적으로 위치 트래킹을 할 수 있는 마커 추적 방식의 트래킹 기술이 적용되었고, 운영 소프트웨어는 컴퓨터 게임 제작에 활용되는 대표적인 그래픽 엔진 중 하나인 언리얼 엔진이 적용되어 시스템의 렌더링 부담은 줄어들면서 고품질의 실시간 그래픽 효과가 가능하게 되었다. 해당 시스템은 생방송 전용 스튜디오에서 부감 촬영을 담당하는 크레인 카메라에 설치되어 어린이 대상 생방송 프로그램에 주로 활용되고 있으며, 2D 그래픽으로 표현되던 코너 소개나 퀴즈 이벤트 등의 영상 중 일부가 3D AR 영상으로 전환되었다. 본 논문에서는 AR 영상 제작 시스템의 도입과 적용이 EBS의 콘텐츠 제작 측면에 있어서 어떤 변화를 가져왔는지와 향후 발전 방향과 가능성에 대해 알아본다.
최근 부품기술 및 미디어 처리기술의 발전과 함께 HDTV를 이을 UHDTV 서비스가 곧 도래할 것이라는 예상이 기정사실화되고 있다. 이에 따라 HDTV에서 5.1채널 서라운드 사운드를 제공했던 오디오 기술도 UHDTV 시대의 도래와 함께 어떠한 서비스를 제공하여야 할지 고민하여야 할 시점에 와 있다. 그러나 현실은 HDTV의 5.1채널 사운드 포맷조차도 가정에서의 설치 및 유지의 어려움으로 인해 시장에서의 고전을 면치 못하고 있다. 한편, 영화 사운드 시장에서는 오랫동안 사용되고 있던 5.1, 7.1 채널 사운드 포맷이 돌비 ATMOS, IOSONO, AURO3D 등 천정 사운드와 객체기반 오디오를 포함하는 하이브리드 오디오 기술이 잇달아 도입되면서 일대 격변기를 맞이하고 있다. 이러한 객체기반 오디오 기술은 홈씨어터 및 방송 오디오 시장에서도 도입이 확실시되고 있는 실정이며, 이러한 오디오 기술의 변화는 유연성이 결여된 채널기반 오디오의 기술 발전 및 시장 성장의 활로를 개척하는 호기가 될 것으로 전망된다. 따라서 본 논문에서는 UHDTV 방송에 적합한 실감 오디오 기술에 대한 고찰과 이와 관련된 하이브리드 오디오 기술의 콘텐츠 포맷 및 가정에서의 재현 방안에 대해서 기술하고 향후 전망을 고찰해 보고자 한다.
국내산 결구상추의 하절기 생산 제한을 수확 후 포장방법개선으로 공급을 효과적으로 유지하고자 하였다. 본 연구에서는 고온기 결구상추의 유통 및 저장 현황을 조사하였으며, 유통 현황과 기존의 결과를 근거하여 개선 가능한 포장방법을 모색하였다. 결구상추의 '유레이크'품종을 이용하여 포장재별 포장 방법에 따라 저장 중 생체중량 변화, SPAD 지수 등을 조사하였다. 포장방법은 관행적인 무포장의 플라스틱 재질 농산물 유통상자에 적재하는 저장방법에 LLDPE와 HDPE 필름 포장재를 이용하여 개별 및 박스 단위 방법으로 포장하여 저장온도 $2^{\circ}C$에서 하였다. 결구상추 저장 시 포장 방법 및 포장재에 따라서 개별적으로 LLDPE 필름으로 랩 포장한 것이 저장 21일까지 외관품위 등에서 비교적 양호한 상품성을 유지하였다. 또한 생체중량 감소율이 다른 처리구보다 적었고, 저장 중 SPAD나 색상변화 정도가 적은 경향을 보였다. 그러나 개별 포장한 결구상추의 결구내 수분감소나 경도에서는 처리별 차이를 확인하기는 어려웠다. 결구상추는 개별 포장하여 단기간 동안의 선도를 유지할 수 있었으나 개별 포장에 따른 기체 조성 변화에 큰 영향이 없어 MA 효과를 언급하기는 어려웠다. 고온기 생산성이 낮은 시기에 결구상추의 단경기 공급을 위해 개별적인 랩 포장으로 포장방법을 개선함으로써 저장성 연장에 대한 가능성을 확인하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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