• 제목/요약/키워드: 3d Ray Tracing

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Estimation of Solar Radiation Potential in the Urban Buildings Using CIE Sky Model and Ray-tracing

  • Yoon, Dong Hyeon;Song, Jung Heon;Koh, June Hwan
    • 한국측량학회지
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    • 제38권2호
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    • pp.141-151
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    • 2020
  • Since it was first studied in 1980, solar energy analysis model for geographic information systems has been used to determine the approximate spatial distribution of terrain. However, the spatial pattern was not able to be grasped in 3D (three-dimensional) space with low accuracy due to the limitation of input data. Because of computational efficiency, using a constant value for the brightness of the sky caused the simulation results to be less reliable especially when the slope is high or buildings are crowded around. For the above reasons, this study proposed a model that predicts solar energy of vertical surfaces of buildings with four stages below. Firstly, CIE (Commission Internationale de l'Eclairage) luminance distribution model was used to calculate the brightness distribution of the sky using NREL (National Renewable Energy Laboratory) solar tracking algorithm. Secondly, we suggested a method of calculating the shadow effect using ray tracing. Thirdly, LOD (Level of Detail) 3 of 3D spatial data was used as input data for analysis. Lastly, the accuracy was evaluated based on the atmospheric radiation data collected through the ground observation equipment in Daejeon, South Korea. As a result of evaluating the accuracy, NMBE was 5.14%, RMSE 11.12, and CVRMSE 7.09%.

전파추적기법을 이용한 마이크로셀 도심지 환경에서의 전파특성에 관한 연구 (The Propagation Characteristics using Ray tracing in Urban area)

  • 김희중;김관홍박병성박한규
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 1998년도 하계종합학술대회논문집
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    • pp.177-180
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    • 1998
  • In high frequency environment such as microcell, it is requried to adopt a new method different from the empirical channel modeling applied in macrocell. In this thesis, measurement for residential area in Sinrimdong and the result of the simulation are compared and analyzed. Simulation technique utilizes 3D ray launching method to consider some factors which were not included in the ray tracing method. Propagation environment in the urban area shows the typical channel characterisitics of the propagation environment. Using 3D ray launching method, pathloss of the wave and delay characteristics of the signal with respect to the height of the transmitter is researched. If the transmitter is located on the top of the building, radiowave experiences diffraction on the rooftop and it influences the total received signal strength.

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Vulkan을 이용한 메시 기반의 광선추적기 (Mesh-based ray tracing system using Vulkan)

  • 김지온;신병석
    • 한국정보처리학회:학술대회논문집
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    • 한국정보처리학회 2018년도 추계학술발표대회
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    • pp.54-56
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    • 2018
  • 이 논문에서는 Graphics 시스템이 점차 광선추적법(Ray-tracing) 기반으로 전환되고 있는 점과, OpenGL, Direct3D 등의 3차원 그래픽스 API가 삼각형 메시를 주로 사용하는 점에서 착안하여 크로노스 그룹의 차세대 그래픽 표준인 Vulkan API를 이용하여 광선추적기를 개발하였다. 여기에 삼각형 메시를 적용하여 성능평가를 수행하였다.

폐암환자의 종양추적 정위방사선치료를 위한 삼차원 및 사차원 방사선치료계획의 비교 (Comparison of Three- and Four-dimensional Robotic Radiotherapy Treatment Plans for Lung Cancers)

  • 채규영;임영경;강기문;정배권;하인봉;박경범;정진명;김동욱
    • Radiation Oncology Journal
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    • 제28권4호
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    • pp.238-248
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    • 2010
  • 목적: 폐암환자의 종양추적 정위방사선치료에서 삼차원 및 사차원치료계획의 선량분포 차이를 비교하였고 선량계산 알고리즘에 따른 폐의 비균질성 보정 결과에 커다란 차이가 있음을 확인하고자 하였다. 대상 및 방법: 7명의 폐암환자를 대상으로 전향적 호흡동조된 사차원 컴퓨터단층촬영 영상을 얻었다. 획득한 영상은 환자의 호흡에 대응하는 10개의 삼차원단층촬영 영상이며 이를 바탕으로 사차원치료계획이 수립되었다. 사차원 치료계획에서는 종양과 주변장기의 움직임을 고려하여 X선의 방향과 선량분포를 최적화한다. 사차원치료계획에서 최적화된 빔을 호흡의 50% 위상에 해당하는 한 개의 삼차원단층촬영 영상에 동일하게 적용하여 삼차원치료계획을 만들었다. 삼차원 및 사차원 치료계획에서 선량계산을 위하여 각각 Ray-tracing과 몬테칼로 알고리즘을 사용하였다. 수립된 4개의 치료계획에서 처방선량의 종양체적 포함률 종양체적의 95%를 포함하는 선량인 D95, 종양의 최대선량, 그리고 척수의 최대선량을 비교하였고 종양의 위치에 대한 연관성도 함께 고찰하였다. 결론: 몬테칼로 알고리즘을 사용한 삼차원 및 사차원 치료계획에서 종양이 폐의 하엽에 위치해 있는 경우에는 사차원치료계획에서 종양 포함률이 평균 4.4% 높았던 반면에 종양이 폐의 중엽이나 상엽에 위치해 있는 경우에는 반대로 평균 4.6% 낮았다 또한 D95도 종양이 폐의 하엽에 위치해 있는 경우에는 사차원치료계획에서 평균 4.8% 높았던 반면에 종양이 폐의 중엽이나 상엽에 위치해 있는 경우에는 반대로 평균 1.7% 낮았다. 척수의 최대선량에 대한 비교에서도 종양과 유사한 경향이 나타났다. 치료계획의 차원과 무관하게 Ray-tracing과 몬테칼로 알고리즘 사이의 선량계산 차이는 평균 30% 정도로 몬테칼로 알고리즘을 사용하였을 때 처방선량이 포함하는 종양의 부피는 크게 줄어들었다. 결론: 폐 종양의 삼차원 및 사차원 치료계획 사이의 차이를 종양과 척수의 선량분포를 통해 비교하였다. 두 치료계획 사이에서 planning target volume (PTV) 포함률이나 D95와 같이 종양과 관련된 선량학적 인자들의 차이 또는 척수의 최대선량 차이는 종양의 이동크기와 형태변화의 정도에 밀접하게 연관되어 있는 것으로 나타났다. 또한, 치료계획의 차원과 무관하게 몬테칼로 알고리즘을 사용하면 처방선량이 포함하는 PTV 포함률이나 D95가 크게 줄어드는 것을 확인하였다.

A 3-D Propagation Model Considering Building Transmission Loss for Indoor Wireless Communications

  • Choi, Myung-Sun;Park, Han-Kyu;Heo, Youn-Hyoung;Oh, Sang-Hoon;Myung, Noh-Hoon
    • ETRI Journal
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    • 제28권2호
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    • pp.247-249
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    • 2006
  • In the development of a new wireless communications system, a versatile and accurate radio channel for indoor communications is needed. In particular, the investigation of radio transmission into buildings is very important. In this letter, we present an improved three-dimensional electromagnetic wave propagation prediction model for indoor wireless communications that takes into consideration building penetration loss. A ray tracing technique based on an image method is also employed in this study. Three-dimensional models can predict any complex indoor environment composed of arbitrarily shaped walls. A speed-up algorithm, which is a modified deterministic ray tube method, is also introduced for efficient prediction and computation.

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전파예측모델을 이용한 MIMO 채널 분석 방법 (MIMO Channel Analysis Method using Ray-Tracing Propagation Model)

  • 오상훈;명로훈
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제15권8호
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    • pp.759-764
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    • 2004
  • 본 논문에서는 3D 광선추적법에 기반한 전파 예측 모델을 이용하여 MIMO 채널 특성을 해석적으로 분석하는 방법을 제시한다. 경로들의 위상차를 고려하여 채널간 discrete spatial correlation을 계산하고 이를 이용하여 젠센 부등식을 이용해 평균 MIMO채널 용량의 최대치를 추정한다. 본 해석 모델은 측정을 통한 통계적 접근이나 Monte-Carlo 시뮬레이션을 통한 확률적 접근을 하지 않는 결정적인 모델이므로 시간과 비용측면에서 큰 효율을 가진다. 또한 전파 이론에 기초한 방법이므로 채널 용량에 영향을 미칠 수 있는 안테나 패턴이나 편파, 상호간섭, 안테나 구조 등의 파라미터를 정량적으로 분석 할 수 있는 장점이 있다. 본 모델은 MIMO 시스템에 적합한 안테나 구조 등의 개발에 이용될 수 있을 것이다.

광선추적 수행중 그림자의 빠른 검사를 위한 효과적인 알고리즘 (A Fast Shadow Testing Algorithm during Ray Tracing.)

  • 어길수;최훈규;경종민
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1988년도 전기.전자공학 학술대회 논문집
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    • pp.537-540
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    • 1988
  • This paper presents a new shadow testing acceleration scheme for ray tracing called hybrid shadow testing(HST), based on conditional switching between the conventional shadow testing method and Crow's shadow volume method, with the object polygons as well as the shadow polygons registered onto the corresponding cells under the 3-D space subdivision environment. Despite the preprocessing time for the generation and registration of the shadow polygons, the total shadow testing time of the new algorithm was approximately 50 % of that of the conventional shadow testing method for several examples while the total ray tracing time was typically reduced by 30% from the conventional approach.

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Improved Viewing Quality of 3-D Images in Computational Integral Imaging Reconstruction Based on Lenslet Array Model

  • Shin, Dong-Hak;Lee, Byoung-Ho;Kim, Eun-Soo
    • ETRI Journal
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    • 제28권4호
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    • pp.521-524
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    • 2006
  • In this letter, we propose a novel computational integral imaging reconstruction technique based on a lenslet array model. The proposed technique provides improvement of viewing images by extracting multiple pixels from elemental images according to ray tracing based on the lenslet array model. To show the feasibility of the proposed technique, we analyze it according to ray optics and present the experimental results.

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모바일 환경에서 점 구름 데이터에 대한 효과적인 광선 추적 기반 렌더링 기법 (Effective Ray-tracing based Rendering Methods for Point Cloud Data in Mobile Environments)

  • 서웅;김영욱;박기서;김예린;임인성
    • 한국컴퓨터그래픽스학회논문지
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    • 제29권3호
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    • pp.93-103
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    • 2023
  • 컴퓨터 그래픽스 분야에서 저가의 RGB-D 카메라로 촬영된 색상 및 깊이 영상을 이용한 사람 및 사물을 3차원 모델로 복원하는 문제는 오랫동안 이를 해결하기 위하여 다양한 연구들이 진행되어왔다. 저가의 RGB-D 카메라로 촬영된 색상 및 깊이 영상은 3차원 공간에서 점 구름 형태로 다루어지며, 이는 연속적인 3차원 공간상에 이산적인 값을 대응시키기 때문에 다면체 모델을 이용한 렌더링에 비해 추가적인 표면 재구성 과정이 필요하다. 본 논문에서는 다면체 모델이 아닌 점 구름을 시각화하기 위한 효과적인 광선 추적 기반 렌더링 기법을 제안한다. 특히 프로세서의 발열과 배터리 문제로 인한 모바일 환경에서의 제한적인 성능에서도 효과적인 렌더링 기법으로서의 가능성을 보인다.