• Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering
• /
• v.14 no.12
• /
• pp.2675-2680
• /
• 2010

Computation steps for 3D graphic processing consist of two stages - fixed operation stage and programming required stage. Using this characteristic of 3D pipeline, a hybrid structure between graphics hardware designed by fixed structure and programmable hardware based on instructions, can handle graphic processing more efficiently. In this paper, fragment Shader is designed under this hybrid structure. It also supports OpenGL ES 2.0. Interior interface is optimized to reduce the delay of entire pipeline, which may be occurred by data I/O between the fixed hardware and the Shader. Interior register group of the Shader is designed by an interleaved structure to improve the register space and processing speed.

• Korean Journal of Computational Design and Engineering
• /
• v.19 no.3
• /
• pp.294-304
• /
• 2014

This paper presents a real-time rendering algorithm of large-scale geometric data using GLSL (OpenGL shading language). It details the VAO (vertex array object) and VBO(vertex buffer object) to be used for up-loading the large-scale point clouds and polygon meshes to a graphic video memory, and describes the shader program composed by a vertex shader and a fragment shader, which manipulates those large-scale data to be rendered by GPU. In addition, we explain the global rendering procedure that creates and runs the shader program with the VAO and VBO. Finally, a rendering performance will be measured with application examples, from which it will be demonstrated that the proposed algorithm enables a real-time rendering of large amount of geometric data, almost impossible to carry out by previous techniques.

• Journal of KIISE:Computer Systems and Theory
• /
• v.33 no.11
• /
• pp.853-858
• /
• 2006

In this paper, we propose a practical method for hardware-accelerated rendering of the depth image-based representation(DIBR) of 3D graphic object using graphic processing unit(GPU). The proposed method overcomes the drawbacks of the conventional rendering, i.e. it is slow since it is hardly assisted by graphics hardware and surface lighting is static. Utilizing the new features of modem GPU and programmable shader support, we develop an efficient hardware-accelerating rendering algorithm of depth image-based 3D object. Surface rendering in response of varying illumination is performed inside the vertex shader while adaptive point splatting is performed inside the fragment shader. Experimental results show that the rendering speed increases considerably compared with the software-based rendering and the conventional OpenGL-based rendering method.

• Journal of the Korea Computer Graphics Society
• /
• v.14 no.1
• /
• pp.17-25
• /
• 2008

We proposed the method for photomosaic generation using a programmable GPU. We design vertices to generate a photomosaic through a graphics pipeline and suggest a texture representation of an image database whice is used for tile. Both the source image and the tiles are stored to texture, which are matched by a vertex shader and drawn by a fragment shader. This is much faster than several techniques which achieve the best match for each tile.

• 한국HCI학회:학술대회논문집
• /
• 2007.02a
• /
• pp.38-43
• /
• 2007

재조명(relighting) 렌더링은 장면 내에 새로운 광원의 추가 또는 기존 광원 속성의 변경으로 인한 영상의 변화를 효율적으로 계산하는 과정을 말한다. 본 논문에서는 쉐이딩(shading) 계산에서 광원에 독립적인 파라메터를 미리 텍스쳐 이미지 형태로 캐시화하여 재조명 렌더링 과정에서의 계산량을 줄이는 방법을 사용하였다. 이러한 쉐이딩 파라메터들의 캐시 이미지들은 사용자가 카메라 시점을 바꾸고자 할 경우 새로 생성을 하여야 하는데, 이 계산에 많은 시간이 소요된다. 본 논문에서는 새로운 시점에서의 캐시 이미지들를 영상 기반 렌더링(image-based rendering) 기법을 이용하여 실시간에 구하는 방법을 제시한다. 먼저 여러 개의 지정된 카메라 시점에 대한 캐시 이미지들을 미리 생성해 둔다. 다음 원하는 시점의 캐시 이미지는 각 픽셀에 투영되는 3차원 표면점을 역시점변환(inverse viewing transform)을 통해 구하고, 이 점을 지정된 카메라 시점으로 다시 투영하여 캐시 이미지에서의 대응 픽셀을 찾는다. 대응 픽셀의 파라메터 값들을 평균하여 새 캐시 이미지에 써준다. 이 과정들은 하드웨어 그래픽 가속기의 단편 쉐이더(fragment shader)를 이용하여 실시간으로 수행된다.

• 한국HCI학회:학술대회논문집
• /
• 2007.02a
• /
• pp.1025-1030
• /
• 2007

여러 학계와 산업계로부터 인체영상과 같은 정적인 볼륨 데이터뿐만 아니라, 유체 흐름과 같은 동적으로 움직이는 Time-Variant 볼륨 데이터에 대한 실시간 렌더링의 요구가 계속되고 있다. 일반적으로 Time-Variant 데이터는 그 크기가 정적 볼륨 데이터의 수배에서 수백 배에 이르러, 이를 실시간으로 가시화하는 데에 많은 어려움이 있어왔다. 한편, PC 그래픽스 하드웨어의 급격한 발전에 따라 슈퍼컴퓨터나 다수의 컴퓨터들을 이용한 병렬/분산 렌더링으로나 가능했던 Time-Variant 볼륨 데이터의 실시간 볼륨 렌더링을 한대의 일반 PC에서 수행하려는 시도가 계속되고 있다. GPU의 꼭지점 및 프래그먼트 쉐이더(vertex & fragment shader)는 수치 계산에 최적화된 벡터 연산과 사용자 프로그래밍 기능으로 빠른 볼륨 렌더링을 일반 PC에서도 가능하게 했다. 본 논문에서는 GPU를 이용해서 Time-Variant 볼륨 데이터를 빠르게 가시화하고, 이렇게 개발한 GPU 볼륨 렌더링 프로그램을 사용자가 사용하기 편리하도록 사용자 친화적인 유저 인터페이스를 설계하고 구현하였다. 특히, 시간에 따라 동적으로 변화해야 하는 전이함수를 최대한 편리하게 생성할 수 있도록 전이함수 에디터에 중점을 두었다.

• Journal of the HCI Society of Korea
• /
• v.2 no.1
• /
• pp.25-31
• /
• 2007

We develop an interactive relighting renderer allowing camera view changes based on a deep-frame buffer approach. The renderer first caches the rendering parameters for a given 3D scene in an auxiliary buffer with the same size of the output image. The rendering parameters independent from light changes are selected from the shading models used for shading pixels. Next, as the user interactively edits one light at one time, the relighting renderer instantly re-shades each pixel by updating the contribution of the changed light with the shading parameters cached in the deep-frame buffer. When the camera moves, the cache values should be re-computed because the currently cached values become obsolete. We present a novel method to synthesize them quickly from the cache images of the user specified cameras by using an image-based technique. This computations are all performed on GPU to achieve real-time performance.

• Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea SP
• /
• v.44 no.6
• /
• pp.9-15
• /
• 2007

In this paper, we propose an efficient method for Processing DWT (Discrete Wavelet Transform) on GPU (Graphics Processing Unit). Since the DWT and EBCOT (embedded block coding with optimized truncation) are the most complicated submodules in JPEG2000, we design a high-performance processing framework for performing DWT using the fragment shader of GPU based on the render-to-texture (RTT) architecture. Experimental results show that the performance increases significantly, in which DWT running on modern GPU is more than 10 times faster than on modern CPU. Furthermore, by replacing the DWT part of Jasper which is the JPEG2000 reference software, the overall processing is 2$\sim$16 times faster than the original JasPer. The GPU-driven render-to-texture architecture proposed in this paper can be used in the general image and computer vision processing for high-speed processing.