• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2009년도 추계학술대회
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• pp.337-340
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• 2009

3차원 그래픽 처리를 위한 가속기 하드웨어가 발표된 이후 GPU(Graphics Processing Unit)의 성능은 끊임없이 개선되어 왔다. 이는 복잡한 그래픽 어플리케이션의 연산을 효율적으로 처리하기 위한 추세이나 실제로 GPU의 리소스를 100% 활용하는 경우는 드물다. 최근 주목받고 있는 GP-GPU(General-Purpose GPU)는 GPU에서 담당하는 연산을 포함하고 CPU가 처리하는 일반적인 연산의 처리도 가능하여 프로세서 자원의 분배에 따라 효율적인 제어가 가능하다. 본 논문에서는 GP-GPU 기반 환경을 가상으로 구현하여 프로그램의 설계 및 디버깅이 가능한 시뮬레이터를 구현하였다. 이를 통해 동시 설계(Co-Design) 환경을 구성하여 동시적 개발 환경을 지원하고 3차원 그래픽 컨텐츠의 디스플레이가 가능한 인터페이스를 구축하여 빠르고 안정적인 검증이 가능하다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2006년도 한국컴퓨터종합학술대회 논문집 Vol.33 No.1 (A)
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• pp.226-228
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• 2006

In this paper we describe a simulation and development framework for designing mobile 3D graphics architectures. We are developing a simple and flexible simulation and verification environment (SVE) that uses gITrace's ability to intercept and redirect an OpenGL/ES streams. In combination wlth gITrace to trace OpenGL/ES commands, the SVE simulates the behavior of mobile 3D graphics pipeline during playback of traces, and then produces the second geometry trace that can be used as a test vector for the Verilog/HDL RT-level model. By comparing the frame-by-frame results, we can conduct architectural verification. To demonstrate the functionality of the SVE, we show the implementation of the verified mobile 3D architecture on a FPGA board. For this, we also present an application development environment (ADE) includes a mobile graphics API and a device driver interface (DDI). The proposed two software environments, the SVE and the ADE could be used fer developing and testing mobile applications, architectural study and speculative hardware designs.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제8권11호
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• pp.49-56
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• 2008

PC나 콘솔 기반의 게임들은 탁월한 하드웨어 지원에 힘입어 화려한 3D 효과와 이펙트 등을 보여주고 있지만, 다양한 컨버전스 또는 모바일 기기들은 상대적으로 가벼운 하드웨어 사양과 배터리 시간의 한계 때문에 계산양이 적은 가벼운 게임들을 선호하고 있다. 이러한 하드웨어 상의 게임 제작에 있어 최소한의 그래픽 품질을 유지하는 것은 매우 중요하다. 본 논문에서는 인덱스 컬러(Indexed Color) 팔레트를 하드 웨어 사양을 극복하여 발전시킬 수 있는 방법으로 제안 한다.

• 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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• 제31권5_6호
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• pp.360-370
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• 2004

적응적 메쉬 세분화(AMR)는 여러 과학과 공학 분야에서 이용되는 보편적인 계산 시뮬레이션기법이다. AMR 데이타가 계층적인 다중해상도 데이타 구조로 이뤄져 있음에도 불구하고, 어떤 적절한 자료구조로의 변형 없이, 이 데이타를 광선추적법이나 스플래팅과 같은 전통적인 볼륨 가시화 알고리즘들을 이용하여 가시화 하는 것은 불가능하다. 본 논문에서는 AMR 데이타로부터 생성된 k-d 트리와 팔진트리를 이용하는 계층적 다중해상도 스플래팅에 대해 설명한다. 이 기법은 최신의 범용 PC 그래픽스 하드웨어를 이용하여 AMR 데이타의 가시화를 구현하는데 적합하다. 대화식으로 변환함수와 뷰잉 / 렌더링 파라메터를 설정할 수 있는 기능을 제공하는 사용자 인터페이스에 대해서도 설명한다. nVIDIA GeForce3 그래픽스 카드를 내장한 범용의 PC를 이용해 얻은 실험 결과로부터, 제안된 기법을 이용해 AMR 데이타를 대화식으로(초당 20프레임 이상의 속도로) 렌더링 할 수 있음을 보인다. 본 기법은 시간 가변 AMR 데이터의 병렬 렌더링에도 쉽게 적응될 수 있을 것이다.

• 한국컴퓨터그래픽스학회논문지
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• 제8권3호
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• pp.1-7
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• 2002

This paper presents a practical technique for approximating the boundary surface of the volume swept out by three-dimensional objects using the depth-buffer. Objects may change their geometries and orientations while sweeping. The sweep volume is approximated as a union of volume elements, which are just rendered inside appropriate viewing frusta of virtual cameras and mapped into screen viewports with depth-buffer. From the depth of each pixel in the screen space of each rendering, the corresponding point in the original world space can be computed. Appropriately connecting these points yields polygonal faces forming polygonal surface patches approximately covering some portion of the sweep volume. Each view frustum adds one or more surface patches in this way, and these presumably overlapped polygonal surface patches approximately enclose the whole sweep volume. These patches may further be processed to yield non-overlapped polygonal surfaces as an approximation to the boundary of the original 3D sweep volume.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제17권8호
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• pp.1891-1898
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• 2013

3차원 그래픽 API인 OpenGL과 Direct3D를 효율적으로 처리하기 위해 sine, cosine, 역수, 역제곱근, 지수 및 로그 연산을 처리하는 부동소수점 연산회로를 설계하였다. 고속 연산과 2 ulp 보다 작은 오차를 만족시키기 위해 2차 최대최소 근사 방식과 테이블 룩업 방식을 사용하였다. 설계된 회로는 65nm CMOS 표준 셀 조건에서 2.3-ns의 최대 지연시간을 갖고 있으며, 약 23,300 게이트로 구성된다. 최대 400 MFLOPS의 연산 성능과 높은 정밀도로, 설계한 연산회로는 3차원 모바일 그래픽 분야에 효율적으로 적용 가능하다.

• 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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• 제28권4호
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• pp.181-187
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• 2001

본 논문에서는 3D 텍스쳐 매핑 하드웨어(texture mapping hardware)하에서 OpenGL를 이용하여 빠른 추출(classification) 및 음영처리(shading)를 가능하게 하는 직접 볼륨 렌더링(direct volume rendering) 방법을 제안한다. 추출과정을 위해 lookup table을 통해서 볼륨 데이터의 밀도값(density)으로부터 불투명도(opacity)값을 얻어내고, 법선 벡터 블렌딩(normal blending)방법을 제안하여 볼륨 크기에 상관없이 최종 이미지에서만 음영 처리 연산을 수행한다. 본 논문에서 제시된 볼륨 렌더링의 전과정이 그래픽스 하드웨어(graphics hardware)에서 이뤄지면, 음영처리 연산의 복잡도 감소로 인하여 상호 대화적인 볼륨 렌더링이 가능하다.

• IEIE Transactions on Smart Processing and Computing
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• 제4권2호
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• pp.65-70
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• 2015

In this paper, we describe the world's first real-time ray-tracing chip architecture. Ray-tracing technology generates high-quality 3D graphics images better than current rasterization technology by providing four essential light effects: shadow, reflection, refraction and transmission. The real-time ray-tracing chip named RayChip includes a real-time ray-tracing graphics processing unit and an accelerating tree-building unit. An ARM Ltd. central processing unit (CPU) and other peripherals are also included to support all processes of 3D graphics applications. Using the accelerating tree-building unit named RayTree to minimize the CPU load, the chip uses a low-end CPU and decreases both silicon area and power consumption. The evaluation results with RayChip show appropriate performance to support real-time ray tracing in high-definition (HD) resolution, while the rendered images are scaled to full HD resolution. The chip also integrates the Linux operating system and the familiar OpenGL for Embedded Systems application programming interface for easy application development.

• 한국컴퓨터그래픽스학회논문지
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• 제17권2호
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• pp.37-43
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• 2011

스마트 폰을 비롯한 다양한 임베디드 환경에서 널리 쓰이는 2D 벡터 그래픽스 기술에는 OpenVG와 SVG Tiny가 대표적이다. 고해상도 화면에서 높은 재생속도의 벡터 그래픽스 응용을 위해서는, 이들을 효과적으로 가속해야 한다. 현재까지 OpenVG와 SVG Tiny의 구현방법에는, 전용 그래픽스 칩과 같은 하드웨어로 구현하는 방법과, 전체를 소프트웨어로 구현하는 방식이 있었다. 현재 시장에서 사용 가능한 벡터 그래픽스 전용 칩들은 상대적으로 고가에 큰 전력을 소비한다. 반면, 소프트웨어 구현에서는 100%에 가까운 CPU 사용률에서도 상대적으로 낮은 성능을 보이고, 이 경우에, 다른 멀티-쓰레드 응용프로그램들을 방해할 가능성이 컸다. 본 논문에서는, 현재 미디어 재생 기기들과 휴대폰들에 광범위하게 장착되어 있는 상용 멀티미디어용 하드웨어들을 사용하여 OpenVG와 SVG Tiny 양쪽 모두를 가속하는 비용대비 효과적인 방법을 제시한다. 멀티미디어 프로세서들을 효과적으로 사용함으로써, CPU 사용률과 전력소모량을 줄이면서도 OpenVG와 SVG Tiny를 최소 3.5배에서 최대 30배까지 성공적으로 가속할 수 있었다.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제19권3호
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• pp.444-449
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• 2009

컴퓨터 하드웨어 고성능화와 함께 실시간 컴퓨터그래픽스를 활용하는 응용 시스템이 많이 출현하고 있다. 이 논문에서는 3차원 컴퓨터그래픽스에서 모델 내에 애니메이션 동영상이 재생되고 있는 상황에서 반사효과를 효율적으로 구현하는 방법을 제안한다. 제안한 방법은 동영상이 재생영역이 특정 반사평면의 어느 위치에 어떤 형태로 반사되는지 기하학적으로 계산한 다음, 텍스쳐 매핑하는 방법으로 반사효과를 구현하는 것이다. 제안한 방법이 기존의 스텐실 버퍼를 이용한 반사평면 효과 기법에 비하여 동영상과 반사평면의 영상이 함께 나타나는 경우에 처리 속도에는 큰 영향이 없고, 최소 30%에서 최대 127% 정도의 처리율이 개선되는 것을 실험 데이터에서 확인하였다.