• 대한전자공학회논문지SD
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• 제43권9호
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• pp.53-58
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• 2006

버텍스 쉐이더는 fixed function T&L(Transform and Lighting) 엔진의 유연성을 향상시키고, 이전보다 다양한 3D 그래픽 효과를 표현하기 위하여 설계되었다. 본 논문의 쉐이더는 DirectX 8.1 의 Vertex Shader 1.1 과 OpenGL ARB에 기초하여 설계하였다. 버텍스 쉐이더는 벡터 연산을 위하여 4개의 ALU로 구성된다. 작은 면적의 저전력 설계를 위하여 32비트 부동소수점 데이터 형식을 24비트 데이터 형식으로 대체하였다. 버텍스 쉐이더 코어의 동작 검증을 위하여 Xilinx Virtex2 300M gate 모듈을 사용하였다. 시납시스 합성결과 TSMC 0.13um 공정에서 115MHz의 주파수로 동작가능하고, 12.5M Polygons/sec 의 연산성능을 보였다. 버텍스 쉐이더 코어의 면적은 동일 공정에서 11만 게이트를 차지한다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2013년도 춘계학술대회
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• pp.975-977
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• 2013

아두이노는 오픈 소스 기반 전자 프로토타이핑 플랫폼으로서, 예술가, 디자이너, 취미 활동가 등 인터랙티브 객체 또는 환경 구축에 관심이 있는 모든 이들을 위해 제작되었다. 아두이노의 강점은 하드웨어에 대한 깊은 지식이 없어도 손쉽게 하드웨어 어플리케이션을 제작할 수 있다. 아두이노의 구성은 AVR 마이크로컨트롤러 ATmega 168을 사용하며 아두이노를 동작시키기 위한 소프트웨어로는 아두이노 프로그램, MATLAB, Processing을 주로 사용하고 있다. 아두이노는 오픈 소스 기반이며 하드웨어를 직접 제작할 수 있거나 실드를 이용하여 추가적으로 아두이노를 결합할 수도 있다. Processing은 오픈 소스로 공개되어 있으며 2D, 3D, PDF 출력을 사용할 수 있으며 그래픽 처리 부분은 P3D와 OpenGL을 사용한다. 또한 독립 응용프로그램을 실행해서 확인할 수 있다. 아두이노의 결합을 통해 사운드, 비디오, 컴퓨터 비전 등 수 많은 라이브러리 지원을 확장할 수 있으며 안드로이드폰과 아이폰 프로그래밍이 가능한 프로그램이다. 본 논문에서는 소프트웨어 부분은 Processing을 사용하였고 하드웨어 부분은 아두이노 MegaADK 보드를 사용하였으며 이 소프트웨어와 하드웨어를 이용하여 간단한 2차원 게임을 제작한 후 전체적인 아두이노와 Processing의 그래픽 처리 성능을 확인하고 검증하였다.

• 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.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제10권11호
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• pp.1460-1471
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• 2007

휴대용 임베디드 기기에서의 삼차원 엔진은 크게 바이트 코드를 실시간으로 해석하며 실행하는 자바 기반의 JSR184와 C언어 기반의 OpenGL/ES가 있다. 이들 두 표준에서 자바 객체를 지원하는 JSR184는 OpenGL/ES에 비하여 상대적으로 많은 프로세서의 자원을 사용하여 제한된 연산능력을 보유하고 있는 임베디드 기기에 적용할 경우 제약이 따를 수 밖에 없다. 반면에 기존 개인용 컴퓨팅 환경에서 사용되는 삼차원 컨텐츠는 자바의 장점을 이용하여 제작되었기 때문에 유럽에서 많은 사용자 층을 확보하고 있고, 또한 그 컨텐츠의 품질이 우수하여 상용 통신망인 GSM 망에서 많이 서비스 되고 있다. 따라서 GSM 망에서 사용되는 휴대용 임베디드 기기에 기존의 자바 기반 삼차원 컨텐츠를 별도의 변환 과정 없이 지원할 수 있는 JSR184의 지원이 필요하지만, 현재 개발되어 사용되는 자바 기반 삼차원 엔진은 휴대용 기기가 보유한 연산능력에 비하여 상대적으로 많은 연산량을 필요로 하기 때문에 상용제품에 적용하기에 많은 어려움이 따른다. 본 논문에서는 휴대용 임베디드 기기가 가지고 있는 충분하지 않은 연산능력을 바탕으로 자바 객체의 장점을 수용하면서 삼차원 컨텐츠의 처리속도를 향상 시킬 수 있는 바인딩 기법을 제안하였다. 제안된 바인딩 기법은 자바를 이용한 삼차원 컨텐츠를 지원하기 위하여, JSR184의 표준 인터페이스를 상위 계층에서 지원하고, OpenGL/ES와 JSR184를 서로 연결하기 위하여 이기종 코드 변환 언어인 KNI(Kilo Native Interface)를 중간 계층에서 사용하였고, 하위 계층에서 OpenGL/ES의 표준을 구현하였다. 제안하는 바인딩 기법은 모의실험을 통하여 기능을 검증하였고, ARM을 장착한 FPGA를 사용하여 그 성능을 평가하였다.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제13권5호
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• pp.792-801
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• 2010

본 논문에서는 모바일 플랫폼을 위한 범용적인 그래픽스 미들웨어로써, 모바일 장면그래프 라이브러리인 '모바일 OpenSceneGraph (모바일 OSG)'를 제안하고 그 개발 사례를 소개한다. 제안하는 모바일 그래픽스 미들웨어는 데스크탑 환경에서 그래픽스 미들웨어로 널리 쓰이고 있는 OpenSceneGraph를 모바일 환경에 적합하도록 재설계하였으며, 이를 통해 범용성, 확장성, 모바일 플랫폼 UI 지원, 호환성 등의 특성을 확보하였다. 복잡한 가상환경의 실시간 렌더링, 터치 UI 기반의 카메라 조작, 노드 전환을 통한 애니메이션 등과 같은 예시 응용프로그램을 통해 제안하는 모바일 장면 그래프 라이브러리의 효용성을 보이도록 한다.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제11권6호
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• pp.816-827
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• 2008

In this paper, two-stage pipelined floating-point arithmetic unit (FP-AU) is designed. The FP-AU processor supports seventeen operations to apply 3D graphics processor and has area-efficient and low-latency architecture that makes use of modified dual-path computation scheme, new normalization circuit, and modified compound adder based on flagged prefix adder. The FP-AU has about 4-ns delay time at logic synthesis condition using $0.18{\mu}m$ CMOS standard cell library and consists of about 5,930 gates. Because it has 250 MFLOPS execution rate and supports saturated arithmetic including a number of graphics-oriented operations, it is applicable to mobile 3D graphics accelerator efficiently.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제10권9호
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• pp.1209-1219
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• 2007

임베디드 시스템과 같은 제한된 하드웨어에서 3차원 그래픽 기반의 응용 프로그램을 구동하는 것은 쉽지 않다. 그러한 시스템은 그래픽 가속 모듈을 구동하여 다양한 그래픽 기능을 처리할 수 있는 체계적인 3차원 그래픽 처리 구조가 필요하다. 본 논문에서는 임베디드 시스템을 위한 공개 소스 그래픽 윈도우 환경인 Tiny X 체계에서 3차원 그래픽 가속 장치 구동기를 구현하는 방법을 상세히 제시한다. 제안한 방법은 가속장치 구동기를 단계적으로 초기화하여 직접 렌더링 구조가 이를 적절하게 활용할 수 있도록 한다. 아울러, 3차원 그래픽 처리 성능을 효율적으로 평가할 수 있는 간단한 프로그램을 통하여 구현된 가속 장치 구동기에 대하여 적용하여 그 유용성을 확인하였다.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2005년도 추계종합학술대회
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• pp.837-840
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• 2005

This paper presents 3D graphics lighting processor based on vector processing using pipeline chaining. The lighting process of 3D graphics rendering contains many arithmetic operations and its complexity is very high. For high throughput, proposed processor uses pipelined functional units. To implement fully pipelined architecture, we have to use many functional units. Hence, the number of functional units is restricted. However, with the restricted number of pipelined functional units, the utilization of the units is reduced and a resource reservation problem is caused. To resolve these problems, the proposed architecture uses vector processing using pipeline chaining. Due to its pipeline chaining based architecture, it can perform 4.09M vertices per 1 second with 100MHz frequency. The proposed 3D graphics lighting processor is compatible with OpenGL ES API and the design is implemented and verified on FPGA.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2005년도 추계종합학술대회
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• pp.917-920
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• 2005

This paper presents 3D graphics geometry processor for mobile applications. Geometry stage needs to cope with the large amount of computation. Geometry stage consists of transformation process and lighting process. To deal with computation in geometry stage, the vector processor that is based on pipeline chaining is proposed. The performance of proposed 3D graphics geometry processor is up to 4.3M vertex/sec at 100 MHz. Also, the designed processor is compliant with OpenGL ES that is widely used for standard API of embedded system. The proposed structure can be efficiently used in 3D graphics accelerator for mobile applications.

• 대한조선학회논문집
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• 제36권1호
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• pp.99-108
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• 1999

초고층강제어초(VEry High-rise Steel Artificial Reef, VEHSAR)의 형상 표현과 해석을 위해서 3차원 모델링 프로그램을 Windows 95(또는 Windows NT) 환경하에서 MFC(Microsoft Foundation Class)를 기반으로 한 Visual C++로 개발하였다. 컴퓨터를 통해 미리 초고층 강제어초 건조를 실제와 같이 구현해 봄으로써 문제점의 사전 예측 및 대책 수립 등을 가능케 하는 저비용 고효율의 일관설계시스템을 구축하는 것을 목표로 하는 이 프로그램은 객체지향프로그램 기법과 CAD/CAM기술의 도입으로 생산성 향상이 기대되며, OpenGL이라는 그래픽 라이브러리를 도입하여 좀더 빠른 고화질의 3차원 그래픽을 화면상에 나타나게 할 수 있다.