• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2013년도 추계학술대회
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• pp.639-640
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• 2013

이 연구는 DIBR 기반 다시점 중간 영상 생성과정에서 원하는 객체를 좀 더 양질의 영상으로 출력하기 그 객체가 위치한 영역을 찾아내는 방법을 구현하였다. 이 방법은 사용자가 영역을 정해주어야 하는 기존의 GrabCut 방식을 보완하여 영상 처리 작업을 통해 바운딩 박스를 자동으로 찾아내도록 하였다. 그리고 GrabCut 알고리즘을 적용한 후에, 깊이 영상의 히스토그램을 이용해서 전경과 배경을 좀 더 명확하게 분리할 수 있도록 하였다. 이를 통해 기존의 방법에 비해서는 좀 더 나은 결과를 얻을 수 있음을 확인하였다. 본 논문에서는 이러한 방법에 대해서 설명하고, 향후 과제를 논한다.

• 한국통신학회논문지
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• 제37권4C호
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• pp.277-282
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• 2012

본 논문에서는 실감 원격 영상회의를 위한 시선 맞춤 시스템을 제안한다. 제안하는 방법은 적외선 구조광을 사용하는 Kinect 깊이 카메라를 이용해서 색상 영상과 깊이 영상을 획득하고, 깊이 영상을 이용해서 사용자를 배경으로부터 분리한다. 깊이 카메라로부터 획득한 가공되지 않은 깊이 영상은 다양한 형태의 잡음을 가지고 있기 때문에, 첫번째 전처리 과정으로 결합형 양방향 필터를 사용해서 잡음을 제거한다. 그 다음, 깊이값의 불연속성에 적응적인 저역 필터를 적용한다. 색상 영상과 전처리 과정을 거친 깊이 영상을 이용해서 우리는 가상시점에서의 화자를 3차원 모델로 복원한다. 전체 시스템은 GPU 기반의 병렬 프로그래밍을 통해 실시간 처리가 가능하도록 했다. 최종적으로, 우리는 시선이 조정된 원격의 화자 영상을 얻을 수 있게 된다. 실험 결과를 통해 제안하는 시스템이 자연스러운 화자간 시선 맞춤을 실시간으로 가능하게 하는 것을 확인했다.

• 만화애니메이션 연구
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• 통권40호
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• pp.157-176
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• 2015

본 연구는 3D애니메이션 합성기술에 있어서 그 효율성을 위해 반드시 활용되어야 하는 렌더패스 합성기법에 대해 기술하고 있다. 렌더패스는 각 속성별로 분리하여 렌더링한 후 합성하기 때문에 정교하고 신속한 합성이 가능하다. 그 중에서도 오클루전 패스는 소프트 라이트 쉐이딩을 한 듯한 화면을 연출하며 깊이감과 경계의 부드러움 등을 표현해 준다. 3D공간에서 만들어진 애니메이션 오브젝트들을 패스 렌더링 과정을 통해 2D이미지로 전환되며, 합성 소프트웨어에서 비로소 완성되게 된다. 즉, 3D애니메이션은 후반 합성과정인 컴포지팅(compositing)을 통해 애초에 계획하였던 작품의 완성도가 실현된다. 심도 있는 이미지를 완성하기 위해 3D소프트웨어에서 제작된 씬을 레이어별, 속성별 패스로 렌더링을 하여 합성 프로그램으로 불러들일 수 있기 때문이다. 오클루전 패스는 3D 그래픽스의 결과물의 GI렌더링을 하지 않고도 깊이감을 표현할 수 있기에 최근들어 포스트 프러덕션 과정에서 빠지지 않는 중요한 합성 맵이다. 그러나 그 중요성에 비해 그 속성의 특성과 원리 및 활용법을 정리, 분석한 연구 및 저서가 부족하다. 따라서 본 연구에서는 오클루전 맵의 원리와 활용법을 정리하고 합성결과의 실재감의 차이에 대해 분석하도록 하겠다. 또한 렌더러를 지정하고 속성의 특징을 활용한 맵의 지정과정과 합성 소프트웨어 활용기법을 정리하였다. 앞으로도 기법의 개발이 다양해지고 있는 추세에 맞춰 그래픽적 표현 한계를 뛰어넘어 보다 효율적이고 다양한 표현방식 후반 기법들이 연구되는 계기가 되길 바란다.

• 한국HCI학회:학술대회논문집
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• 한국HCI학회 2006년도 학술대회 1부
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• pp.1188-1193
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• 2006

본 논문에서는 동적 객체의 3 차원 정보를 표현하는 깊이 영상의 노이즈 필터링 방법을 제안한다. 실제 객체의 동적인 3 차원 정보는 적외선 깊이 센서가 장착된 깊이 비디오 카메라를 이용하여 실시간으로 획득되며, 일련의 깊이 영상, 즉 깊이 비디오(depth video)로 표현될 수 있다. 하지만 측정환경의 조명조건, 객체의 반사속성, 카메라의 시스템 오차 등으로 인해 깊이 영상에는 고주파 성분의 노이즈가 발생하게 된다. 이를 효과적으로 제거하기 위해 깊이 영상기반의 모델링 기법(depth image-based modeling)을 이용한 3 차원 메쉬 모델링을 수행한다. 생성된 3 차원 메쉬 모델은 깊이 영상의 노이즈로 인해 경계 영역과 형상 내부 영역에 심각한 형상 오차를 가진다. 경계 영역의 오차를 제거하기 위해 깊이 영상으로부터 경계 영역을 추출하고, 가까운 순서로 정렬한 후 angular deviation 을 이용하여 불필요하게 중복된 점들을 제거한다. 그리고 나서 2 차원 가우시안 스무딩 기법을 적용하여 부드러운 경계영역을 생성한다. 형상 내부에 대해서는 경계영역에 제약조건을 주고 3 차원 가우시안 스무딩 기법을 적용하여 전체적으로 부드러운 형상을 생성한다. 최종적으로 스무딩된 3 차원 메쉬모델을 렌더링할 때, 깊이 버퍼에 있는 정규화된 깊이 값들을 추출하여 원래 깊이 영상과 동일한 깊이 영역을 가지도록 저장함으로서 전역적으로 연속적이면서 부드러운 깊이 영상을 생성할 수 있다. 제안된 방법에 의해 노이즈가 제거된 깊이 영상을 이용하여 고품질의 영상기반 렌더링이나 깊이 비디오 기반의 햅틱 렌더링에 적용할 수 있다.

• 방송공학회논문지
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• 제25권5호
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• pp.655-664
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• 2020

자유시점 영상합성기술은 MPEG-I(Immersive) 표준에서 중요한 기술 중 하나이다. 현재 MPEG-I에서 개발하여 사용하는 RVS (Reference View Synthesizer) 프로그램은 다수의 시점의 컬러영상과 깊이영상을 바탕으로 임의시점의 영상을 생성하는 DIBR (Depth Information-Based Rendering) 프로그램이다. RVS는 기존의 DIBR이 갖는 깊이정보 전달의 문제를 컴퓨터 그래픽스의 메쉬 표면 방식으로 접근하여 이전 화소방식에 비하여 2.5dB 이상의 성능향상을 보이며 OpenGL을 사용하면 CPU에서 동작하는 코드보다 10배 이상의 속도를 보인다. 그러나 여전히 2개의 2k 해상도 입력 영상에서 0.75fps 정도의 비실시간 처리속도를 보인다. 본 논문에서는 현 RVS의 내부 구현을 분석하고 이를 바탕으로 1) OpenGL 버퍼와 텍스쳐 객체의 재사용 2) 파일 입출력과 OpenGL 실행의 병렬화 3) GPU 셰이더 프로그램과 버퍼 데이터 전송의 병렬화를 적용하였다. 그 결과 두 개의 2k 해상도 입력 영상의 처리속도를 34배 이상 가속하여 22-28fps의 실시간 성능을 확보하였다.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제15권6호
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• pp.711-721
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• 2012

본 연구의 목적은 "로봇의 시각"과 "로봇의 촉각"을 대체할 수 있는 스테레오 비전 기반 햅틱스 시스템에서 가장 적합하고 효과적인 3D 재구성(3D reconstruction) 방법을 제안하는 것이다. 삼차원 영상에 대하여 정확하게 촉감을 전달하려면 스테레오 영상에서 사물의 깊이 정보와 사물의 경계면에 대한 정확한 정보가 필요하다. 본 연구에서는 스테레오 영상에서 사물의 깊이 정보를 정확하게 얻기 위하여 전통적인 스테레오 정합과정에 경계면 추출 방법인 LoG(Laplacian of Gaussian) 방법과 DoG(Difference of Gaussian) 방법을 혼합적용하여 3D 영상을 재구성한 결과를 제시한다. 또한 어떤 방법이 햅틱 렌더링을 적용하는데 유용한 지 검증하기 위하여 연산 시간 및 오차 분석 실험을 수행한 결과, 본 연구처럼 비주얼 렌더링에 햅틱 렌더링을 추가하여 사용하는 경우에는 잡음 감소와 경계면 추출 성능이 더 우수한 DoG 방법이 더 효율적인 것으로 판단되었다. 본 논문에서 제안하는 스테레오 비전 기반 햅틱스 시스템을 위한 3D 재구성 방법은 이동형 정찰 로봇의 성능을 높이는 연구 등 여러 산업 분야와 군사 분야에 응용이 가능할 것이다.

• Journal of information and communication convergence engineering
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• 제10권2호
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• pp.205-209
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• 2012

To manufacture a real time digital holographic display system capable of being applied to next-generation television, it is important to rapidly generate a digital hologram. In this paper, we analyze digital hologram rendering based on a computer computation scheme. We analyze previous recursive methods to identify regularity between the depth-map image and the digital hologram.

• 디지털콘텐츠학회 논문지
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• 제9권2호
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• pp.363-369
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• 2008

본 논문에서는 superquadric과 Z-버퍼 (Z-buffer) CSG (Constructive Solid Geometry) 렌더링 알고리즘을 이용한 3차원 물체 형상 모델링의 방법을 제안하였다. Superquadric은 몇 개의 계수만으로 다양한 형태의 3차원 모델을 얻을 수 있다. 그리고 CSG 트리 (tree)를 이루는 각각의 기본소 (primitive)는 superquadric과 변형된 superquadric을 가지고 표현하였다. CSG 트리를 구성하는 기본소들간의 집합 연산은 Z-버퍼 알고리즘과 스텐실 버퍼 (stencil buffer)를 사용하여 효과적으로 정의하였다. 본 논문에서 제안한 알고리즘은 단순히 물체의 깊이정보를 비교하여 표현하기 때문에 기존의 implicit 함수를 이용한 물체 표현법에서 각각의 물체의 좌표계를 고려해야 하는 문제점을 해결할 수 있다.

• 한국컴퓨터정보학회:학술대회논문집
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• 한국컴퓨터정보학회 2012년도 제46차 하계학술발표논문집 20권2호
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• pp.79-82
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• 2012

3차원 멀티미디어 서비스에 대한 관심이 높아짐에 따라 관련 연구들이 현재 다양하게 논의되고 있다. Stereoscopy영상을 생성하기 위한 기존의 방법으로는 두 대의 촬영용 카메라를 일정한 간격으로 띄워놓고 피사체를 촬영한 후 해당 좌시점과 우시점을 생성하는 방법을 이용하였다. 하지만 이는 영상 대역폭의 부담을 가져오게 된다. 이를 해결하기 위하여 Depth정보와 한 장의 영상을 이용한 DIBR(Depth Image Based Rendering) Algorithm에 대한 연구가 많이 이루어지고 있다. 그중 Gaussian Depth Map을 이용한 Hole-Filling 방법은 DIBR에서 가장 자연스러운 결과를 보여주지만 다른 DIBR Algorithm들에 비해 속도가 현저히 느리다는 단점이 있다. 본 논문에서는 영상 생성의 고속화를 위해 GPU를 이용한 Gaussian Hole-Filling Algorithm의 병렬처리 구조를 제안하고 이를 이용한 DIBR Algorithm 생성과정을 제시한다.

• 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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• 제30권3_4호
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• pp.138-148
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• 2003

최근에는 가상 공간을 현실감 있는 영상으로 실시간 렌더링하기 위한 방법으로 모델기반 표현방법 대신 영상 기반 표현 방법을 사용하여 탐색 영상을 생성하는 연구가 활발히 진행중이다. 본 논문에서는 영상 기반 탐색 시스템을 구현하기 위해 새로운 방법인 직각 교차 실린더 매핑과 분할기반 환경 모델 링 방법을 제안한다. 직각 교차 실린더란 두 개의 실린더를 직교하여 교차된 부분만을 표현한 물체를 말한다. 직각 교차 실린더 매핑 방법은 일반적인 환경 맵에서 발생하는 왜곡 현상을 제거하고 환경 맵에서 하나의 픽셀이 차지하는 환경 영역이 거의 일정하다는 특징을 가진다. 이러한 직각 교차 실린더 매핑 방법은 고정된 시점에서 완전 시야를 갖는 영상을 얻어 낼 수 있으나 시점이 변경된 영상을 표현하기 어렵다. 이를 위해 환경을 구성하는 물체들을 기준으로 환경 맵을 분할하고 분할된 물체의 특성에 따라 깊이 값을 설정하는 영상 분할을 통한 환경 모델 링 방법을 사용한다. 이 방법은 환경 맵에 적용하기 용이하며 다중 환경 맵을 사용 시 자세한 환경 모델 링이 가능하다.