• Journal of the Optical Society of Korea
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• 제17권1호
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• pp.68-72
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• 2013

We developed an SD-OCT (Spectral Domain-Optical Coherence Tomography) system which uses a GPU (Graphics Processing Unit) for processing. The image size from the SD-OCT system is $1024{\times}512$ and the speed is 110 frame/sec in real-time. K-domain linearization, FFT (Fast Fourier Transform), and log scaling were included in the GPU processing. The signal processing speed was about 62 ms using a CPU (Central Processing Unit) and 1.6 ms using a GPU, which is 39 times faster. We performed an in-vivo retinal scan, and reconstructed a 3D visualization based on C-scan images. As a result, there were minimal motion artifacts and we confirmed that tomograms of blood vessels, the optic nerve, and the optic disk are clearly identified. According to the results of this study, this SD-OCT can be applied to real-time 3D display technology, particularly auxiliary instruments for eye operations in ophthalmology.

• 대한원격탐사학회:학술대회논문집
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• 대한원격탐사학회 2006년도 Proceedings of ISRS 2006 PORSEC Volume I
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• pp.98-101
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• 2006

In general, stereo images are widely used to remote sensing or photogrametric applications for the purpose of image understanding and feature extraction or cognition. However, the most cases of these stereo-based application deal with 2-D satellite images or the airborne photos so that its main targets are generation of small-scaled or large-scaled DEM(Digital Elevation Model) or DSM(Digital Surface Model), in the 2.5-D. Contrast to these previous approaches, the scope of this study is to investigate 3-D stereo processing and visualization of true geo-referenced 3-D features based on anaglyph technique, and the aim is at the prototype development for stereo visualization system of complex typed 3-D GIS features. As for complex typed 3-D features, the various kinds of urban landscape components are taken into account with their geometric characteristics and attributes. The main functions in this prototype are composed of 3-D feature authoring and modeling along with database schema, stereo matching, and volumetric visualization. Using these functions, several technical aspects for migration into actual 3-D GIS application are provided with experiment results. It is concluded that this result will contribute to more specialized and realistic applications by linking 3-D graphics with geo-spatial information.

• 한국컴퓨터그래픽스학회논문지
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• 제13권3호
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• pp.1-6
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• 2007

기대효과란 행동이 시작하기 전에 반대반향으로 일어나는 행동을 위한 준비단계로 주로 이차원 애니메이션에서 행동을 강조하기 위해 사용되어 왔다. 본 논문은 영상을 매개로 하여 인식 기반의 기대효과를 자동 생성함으로써 시청자의 주의를 임의의 정보에 집중시키는 방법을 제안한다. 이미지 기반의 집중점을 찾는 문제와 영상속의 움직임을 찾는 방법을 바탕으로 집중성 강화 알고리즘을 역으로 풀어 기대효과를 생성하는 방법을 제시한다. 주요점에 정보를 반대로 약화시키는 기대효과를 통해 주요점을 더욱 역동적으로 강조 할 수 있다. 본 논문의 알고리즘을 통해 광고 등의 전보전달을 위한 영상 또는 역동적 표현이 필요한 영상의 보정이 가능해진다.

• 정보처리학회논문지B
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• 제13B권3호
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• pp.295-300
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• 2006

집적 영상(Integral Imaging) 시스템은 사용자가 특수 안경을 착용하지 않고 3차원 입체영상을 볼 수 있도록 해주는 무안경식 양안시차 디스플레이 방식 중 한가지이다. 집적 영상 시스템은 3차원 정보를 조금씩 다른 방향에서 제한된 크기로 촬영된 이미지인 기초영상(Elemental Image)의 형태로 저장한다. 그리고 이런 이미지들을 다시 렌즈 어레이를 통해서 보여주어 사용자들로 하여금 3차원 정보를 얻을 수 있도록 한다. 이런 기초영상은 컴퓨터 그래픽을 이용해서 만들어낼 수도 있는데 이런 집적 영상 방식을 CG(Computer Generated) 집적 영상 시스템이라고 한다. 그리고 컴퓨터를 이용해 기초영상을 만드는 과정을 이미지 매핑(Image Mapping)이라고 한다. 이제까지 제안된 이미지 매핑 방식에는 PRR(Point Retracing Rendering), MVR(Multi-Viewpoint Rendering), PGR(Parallel Group Rendering) 등이 있다. 그러나 이런 방식들은 계산양이 많거나 렌즈 어레이 개수의 증가에 의해 생성 속도에 영향을 받는 단점이 있어, 아직 가상현실 같은 실시간 CG(Computer Graphics) 응용 분야에서 사용하기 어려운 문제가 있다. 따라서 본 논문에서는 기존의 방법에 비해 속도 향상을 이룬 VVR(Viewpoint Vector Rendering)이라는 향상된 이미지 매핑 방법을 제안한다. 먼저 VVR 개념을 설명한 후 VVR을 사용한 집적 영상 시스템을 구현하여 MVR 방법과 비교 분석한 실험결과와 추후 개선되어야 할 방향을 제시한다.

• 한국게임학회 논문지
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• 제7권3호
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• pp.59-66
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• 2007

광선추적법(ray tracing)은 빛의 반사, 투과 등을 사실적으로 표현할 수 있는 대표적인 전역조명(global illumination) 기술이지만, 복잡한 계산과정으로 인해 실시간 활용에는 많은 제약이 존재한다. 이런 문제를 해결하기 위해 최근에는 GPU(Graphics Processing Unit) 기반의 광선추적법 알고리즘이 활발하게 개발되고 있으며, 본 논문에서는 J. Purcell 등이 제안한 광선추적법 기법을 구현하였다. 그리고 구현된 알고리즘을 인터렉티브 응용분야에 활용하기 위해 렌더링 성능을 개선하는 두가지 방법을 적용하였다. 먼저, 그래픽스 하드웨어에서 지원하는 래스터라이제이션(rasterization)을 적용해 초기 광선의 교차점을 효과적으로 구했다. 또한 대상 물체를 가속화(acceleration) 구조로 구성하여 광선과 물체간의 교차연산에 소요되는 계산시간을 단축하였다. GPU 기반의 광선추적법 렌더링에서 다양한 성능 개선 알고리즘을 적용하여 향상된 렌더링 결과를 구체적으로 분석한 기존 연구가 비교적 적었으며, 본 논문에서는 각 과정에 따른 개선 결과를 제시하였다. 구현된 렌더러와 GPU 기반의 환경 맵을 비교하였으며 이동형 개인 컴퓨터와 무선 센싱 장비를 이용한 무선 원격 렌더링 시스템을 구현하였다. 제안된 시스템은 실시간 합성, 증강현실(augmented reality), 가상현실 등의 다양한 분야에서 활용될 것으로 기대된다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2000년도 추계학술발표논문집 (하)
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• pp.1637-1640
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• 2000

최근 3 차원 그래픽스 분야에서 실감 영상 지원 요구에 따라 객체를 이루는 데이터의 수가 기하급수적으로 증가하게 되었다. 이에 고성능의 3 차원 그래픽 가속기에 대한 도입뿐만 아니라 가속기에서 처리될 데이터의 표현 및 여러 처리 방법들에 대한 연구도 요구되어지고 있다. 본 논문에서는 삼각형 스트림 기법을 이용하여 3 차원 그래픽 데이터를 효과적으로 표현할 수 있고, 이 기법의 특징을 이용하여 전체 시스템의 계산량을 줄일 수 있는 구조를 제안하였다. 즉 제안하는 구조는 3차원 그래픽 가속기의 뒷 단인 래스터라이저의 삼각형 셋업 부에 공통 변 버퍼를 두어 인접한 삼각형 들 간에 공유되는 변들의 정보를 재 사용하도륵 하였다. 이 구조는 공통 변 버퍼를 사용하지 않는 기존의 구조와 비교했을 경우 최대 31.8%의 수행 성능 향상을 보여준다.

• 한국정보처리학회논문지
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• 제7권1호
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• pp.252-265
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• 2000

본 논문에서는 3차원 그래픽의 처리 과정 중 부동 소수점 연산이 많은 소요되는 geometry 프로세싱 처리 방법과 계산량을 단계별로 분석하였다. 그리고, 그래픽 프로세싱의 수행 특성을 추출하여, 이에 맞는 기능 유닛을 설계하고, 데이터 처리 방안과 제안하는 geometry 프로세서의 구조를 설명한 다음, 성능을 분석하였다. 제안하는 geometry 프로세서는 부동 소수점 덧셈, 곱셈, 나눗셈 연산을 동시에 수행 가능하며, geometry 프로세싱 전 단계를 수행하는데 23.5%의 성능 향상이 있었다. 그리고, 나눗셈/제곱근 연산을 위해서 면적대 성능비가 우수한 SRT 나눗셈 연산기를 추가하여 곱셈 연산기를 이용하는 연산기보다 약 23%의 성능 향상을 이루었다.

• 화약ㆍ발파
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• 제39권2호
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• pp.1-14
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• 2021

최근에는 GPGPU(General-Purpose computing on Graphics Processing Units)와 같은 고성능 연산장치의 보급과 함께 국방, 우주항공분야에서 암질재료에 대한 충격실험을 대신할 수 있는 3차원 동적해석기법의 개발이 활발하게 진행되고 있다. 그러나 높은 충격하중을 수반하는 암 발파 또는 소형미사일 등의 지중 관통과 같은 과정을 실험적으로 관찰하거나 계측하는 것은 암질재료의 비 균질성 및 불투명성 때문에 어려움이 있었다. 본 연구에서는 고속충돌에 의한 암석의 파괴 거동을 모사하기 위하여 3차원 동적 파괴 과정 해석 기법 (3D-DFPA)를 개발하였으며, 연산속도를 향상시키기 위하여 순차해석(explicity analysis) 및 접촉요소검색(Searching algolitm of contact elements)에 GPGPU연산이 가능한 알고리듬을 적용하였다. 제안된 동적파괴과정해석 기법에 대한 검증을 위해 Straight Notched Disk Bending (SNDB) 석회암시료에 대한 동적파괴인성시험을 모사하였고, 충격응력파의 전파과정, 암석-충격봉 경계면에서 반사 및 전달과정, 암석 시료의 파괴과정을 비교분석하여, 개발된 해석기법에 대한 검증을 수행하였다.

• 한국의학물리학회:학술대회논문집
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• 한국의학물리학회 2002년도 Proceedings
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• pp.429-431
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• 2002

Metabolic analysis of biological tissues, the interventional radiology in MRT (Magnetic Resonance Treatment) and for clinical diagnoses, representation of 4-Dimensional (4D) structural information (x,y,z,t) of biological tissues is required. This paper discusses image representation techniques for those 4D MR Images. We have proposed an image reconstruction method for ultra-fast 3D MRI. It is based on image interpolation and prediction of un-acquired pictorial data in both of the real and the k-space (the acquisition domain in MRI). A 4D MR image is reconstructed from only two 3D MR images and acquired a few echo signals that are optimized by prediction of the tissue motion. This prediction can be done by the phase of acquired echo signal is proportioned to the tissue motion. On the other hand, reconstructed 4D MR images are represented as a 3D-movie by using computer graphics techniques. Rendered tissue surfaces and/or ROIs are displayed on a CRT monitor. It is represented in an arbitrary plane and/or rendered surface with their motion. As examples of the proposed representation techniques, the finger and the lung motion of healthy volunteers are demonstrated.

• 대한전기학회논문지:전력기술부문A
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• 제48권5호
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• pp.636-642
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• 1999

The synthesis of the 3D images is the most important part of the virtual reality. The ray tracing is the best method for reality in the 3D graphics. But the ray tracing requires long computation time for the synthesis of the 3D images. So, we implement the ray tracing with software and hardware. Specially we design the hit-test unit with FPGA tool for the ray tracing. Hit-test unit is a very important part of ray tracing to improve the speed. In this paper, we proposed a new hit-test algorithm and apply the parallel architecture for hit-test unit to improve the speed. We optimized the arithmetic unit because the critical path of hit-test unit is in the multiplication part. We used the booth algorithm and the baugh-wooley algorithm to reduce the partial product and adapted the CSA and CLA to improve the efficiency of the partial product addition. Our new Ray tracing processor can produce the image about 512ms/F and can be adapted to real-time application with only 10 parallel processors.