• 제목/요약/키워드: Lighting and Rendering

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HID 램프를 위한 상태 적응형 점화기 설계 방법 (Design Method of Adaptive Ignitor for HID Lamps)

  • 조계현;송명석;박종연
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제18권3호
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    • pp.7-14
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    • 2004
  • 현재까지 HID 램프는 광원이 가진 많은 장점에도 불구하고, 고온 순시 재 점등과 음향 공명 현상으로 인해서 실내 광원으로서의 사용이 제한되어왔다. 하지만 많은 연구를 통해서 램프가 뜨거운 상태에서도 순시 재 점등이 가능한 방법이 제시되어 왔고, 실제로 사용되어지고 있다. 하지만 이러한 방법은 램프 상태와 무관하게 200[kV] 정도의 전압을 램프에 인가하는 방법으로, 일반적으로 램프 수명이 감소하는 특징을 가지고 있다. 그러므로 순시 재 점등과 수명 문제는 중요한 연구대상으로 인식되어왔다. 본 논문에서는 램프가 차가운 상태에 필요한 점화 전압과 램프가 뜨거운 상태에서 점등에 필요한 점화 전압을 발생시키는 독립적인 2개의 점화기를 사용함으로써, 램프 상태에 따라 각기 다른 점화 전압을 램프에 인가하는 방법을 제안하고자 한다.

사실적인 렌더링을 위한 분할된 HDR 영상으로부터의 광원 추정 기법 (Light Source Estimation for Realistic Rendering using Segmented HDR Images)

  • 유재덕;조지호;이관행
    • 한국정보처리학회:학술대회논문집
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    • 한국정보처리학회 2007년도 춘계학술발표대회
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    • pp.671-674
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    • 2007
  • 현재 다양한 분야(영화, 광고, AR 등)에서 영상합성 기법이 많이 사용되고 있다. 실제 영상에 가상의 객체를 합성하거나 가상의 환경에 객체를 합성하는 경우 등 영상과 객체간의 사실적인 합성결과를 얻기 위해서는 실제 환경에 적용된 광원의 정보가 필요하다. 본 논문에서는 실 세계 조명 정보를 표현하는 HDR(High Dynamic Range) 영상을 이용하여 실 세계의 광원을 추정하는 기법을 제안한다. 광원 추정을 위해 노출 시간을 달리한 일련의 LDR(Low Dynamic Range) 영상으로부터 실 세계정보를 선형적으로 표현할 수 있는 HDR 영상을 생성한다. HDR 영상을 가시화 한 후 영상에 나타나는 밝기 값을 기반으로 영상을 분할하고 분할된 영상들이 나타내는 빛의 세기에 비례하여 방향성 광원을 추정한다. 추정된 조명조건을 이용하여 IBL(Image Based Lighting)등의 전역조명 효과와 유사한 결과를 얻을 수 있으며 소수의 광원을 추정함으로써 실시간 렌더링이 중요한 가상현실이나 증강 현실 분야에도 적용할 수 있다. 또한 분할된 영상들로부터 광원을 추정하기 때문에 각각의 영상들이 오브젝트에 나타내는 조명효과도 확인할 수 있다.

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주곡률 해석 기반의 투영 텍스처를 이용한 스타일 반사 효과 (Stylized Specular Reflections Using Projective Textures based on Principal Curvature Analysis)

  • 이환직;최정주
    • 한국HCI학회논문지
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    • 제1권1호
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    • pp.37-44
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    • 2006
  • 물체의 반사 효과는 물체의 재질, 기하학적 모양 및 조명 환경을 표현하는데 있어 매우 중요한 요소이다. 사진품질을 추구하는 사실적 렌더링에서는 기존의 국소 반사 모델을 사용하여 좋은 결과를 얻을 수 있지만, 사용자의 주관이 중시되는 비사실적 렌더링에서는 사용자가 원하는 반사 효과를 표현할 수 있어야 한다. 텍스처는 사용자가 원하는 반사 효과를 직관적으로 표현할 수 있는 수단이며, 이 텍츠처를 모델에 투영하면 원하는 반사 효과를 얻을 수 있다. 이 때 사용자는 텍스처가 투영될 위치와 크기, 방향을 직접 키프레임으로 정해 줄 수 있다. 그러나 모든 반사 효과를 사용자가 직접 정해준다는 것은 번거로운 일이며, 아울러 실시간 응용분야에는 적용할 수 없는 단점이 있다. 본 논문에서는 국소반사모델과 주곡률 해석을 통해 반사 효과의 위치, 방향 및 크기를 결정하기 위한 텍스처 투영기의 새로운 설정 방법을 제시한다. 광원과 시점 정보로부터 주어진 모델 위에서 최대 명점을 구한 후, 텍스처 투영기를 최대 조명점을 지나는 법선 벡터에 평행한 직선 위에 위치시킨다. 투영기의 방위를 최대 조명점에서의 주방향에 따라서 일치시키고, 투영기의 투영 피라미드의 크기를 주곡률에 따라서 결정한다. 텍스처 투영기의 단순한 이동, 회전 및 주곡률 값의 조절을 통하여 반사 영역의 이동, 회전 및 확대/축소가 가능하다. 본 논문에서 제시한 방법은 DirectX 9.0c와 프로그램이 가능한 셰이더 2.0을 사용하여 GeForce FX 7800 그래픽 카드에 구현되었다. 본 논문의 연구 결과는 만화적 표현을 추구하는 게임 등과 같은 실시간 응용분야에 사용될 수 있으며, 실험 결과에 의하면 수만 개의 다면체 모델에 대한 스타일 반사효과를 실시간에 렌더링할 수 있다.

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범용 디지털 카메라를 이용한 HDR 파노라마 환경 맵 제작 시스템 개발 (Development of High Dynamic Range Panorama Environment Map Production System Using General-Purpose Digital Cameras)

  • 박은혜;황규현;박상훈
    • 한국컴퓨터그래픽스학회논문지
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    • 제18권2호
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    • pp.1-8
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    • 2012
  • HDR (high dynamic range) 영상은 일반적인 디지털 영상보다 훨씬 더 넓은 수치 범위로 빛의 노출을 저장한다. 따라서 실세계에 존재하는 광원들에 의해 표현되는 특정 장면에 내재된 빛의 세기를 매우 정확하게 저장할 수 있다. 이러한 HDR 영상을 빠르고 정확하게 촬영할 수 있는 전문가용 HDR 카메라가 개발되었으나 높은 가격으로 인해 아직까지 일반적인 작업환경에서 이용하기에는 어려움이 있다. 낮은 비용으로 HDR영상을 생성하는 일반적인 방법은 범용 디지털카메라를 이용해 동일한 장면을 서로 다른 노출로 반복 촬영하고 상용 소프트웨어에서 이들을 입력받아 하나의 HDR 영상으로 변환하는 것이다. 하지만 이러한 방법은 복잡하고 정확한 카메라 보정을 필요로 하는 작업이다. 더욱이 이 방법을 이용해 고급 영상 콘텐츠 제작을 위한 HDR 환경 맵을 생성하는 경우 더 섬세한 수작업과 시간 투자를 필요로 한다. 본 논문에서는 이러한 촬영 작업을자동화 하기위해 개발된 HDR 파노라마 환경 맵 제작 시스템에 대해 자세히 설명한다. 그리고 영상기반 라이팅 기법을 적용하여 3D 그래픽 모델을 2D 배경영상에 삽입하는 사실적합성 작업에서 본 시스템이 효과적으로 이용될 수 있음을 실제 사례를 통해 보인다.

3D 디지털 기술을 활용한 패션 디자인 개발에 관한 연구 (A Study on the Application of 3D Digital Technology for Fashion Design)

  • 김지언
    • 복식
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    • 제57권2호
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    • pp.45-58
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    • 2007
  • This study shows that clothes are made just the same as the real thing in the virtual space through 3D digital technology. This study is significant to expand the area of fashion design in the virtual space. This study analyzes the practical use of the third dimension computer graphics in the aspect of fashion, and it is proposed the 3D fashion design simulation in the virtual space used on 3D studio max, poser, photoshop program according to fashion design process. The main design concept is "temporary bridge" from rainbow. "Temporary bridge" is a rainbow bridge which connects nature, man and technology, and also the past, present, and future. This study is supposed six fashion design in accordance with three sub-theme under main concept by changing rotor and texture used on 3D simulation. The conclusion are as follows : First fashion design process, which consists of design conceptualization, design definition, and computer design process, composed of body modeling, clothing modeling, texture mapping, rendering by lighting and camera establishing are compared. Second, fashion design process is applied to digital technology. Third, the method of body modeling is both that of direct modeling in 3D Studio Max and that of importing DXF file from poser. And the method of direct clothing modeling in 3D Studio Max are two methods, polygon modeling and nurbs modeling. Polygon modeling is more satisfied than nurbs modeling in the aspect of expression to clothing and round face. Forth, this study applies textures and colors transformed by photoshop on manufactured 3D Clothes. According to this result, fashion designers are able to confirm a customer or client in their design minds viewing 3D simulation by various textures. colors and angles. It is able to advance digital fashion show in the future.

물리적 특성 모델링에 기반한 라이팅 환경의 랜더링 기법 (Rendering Method of Light Environment Based on Modeling of Physical Characteristic)

  • 이명영;이철희;하영호
    • 대한전자공학회논문지SP
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    • 제43권6호
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    • pp.46-56
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    • 2006
  • 본 논문에서는 라이팅 환경을 구성하고 있는 광원과 물체의 광학적인 특성을 모델링하여 특정 위치의 관찰자의 시야에 들어오는 3차원 영상을 추정하는 알고리즘을 제안한다. 이전의 논문에서 제안했던 기법을 개선하고, 실제의 자동차 리어램프를 실험에 적용하여 추정한 빛자극과 측정된 빛자극을 비교하여 검증하였다. 랜더링 알고리즘으로는 컴퓨터 그래픽에서 많이 사용되고 있는 광선추적기법을 이용하고, 정확한 실사영상(realistic image)을 재현하기 위하여 물체의 물리적 특성을 반영하는 분광분포를 고려하였다. 물체의 빛 표면반사 및 투과특성과 광원의 빛방출 기하특성을 모델링하여 시점으로 들어오는 빛에너지 추정의 정확도를 개선하였다. 또한 추정된 빛에너지를 인간시각이 느끼는 동일한 색자극으로 디스플레이에 표시할 수 있도록 모니터특성화기법을 적용하여 실사영상에 근접한 영상을 재현하였다.

Radiosity model과 AI 알고리즘을 이용한 모바일 게임 구현 (Implementation of 3D mobile game using radiosity model and AI algorithm)

  • 김성동;진성아;조데레샤
    • 한국게임학회 논문지
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    • 제17권1호
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    • pp.7-16
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    • 2017
  • 3D 게임그래픽 표현기술은 게임콘텐츠발전과 함께 콘텐츠 분야에서 중요한 요소가 되었다. 특히 게임 캐릭터 표현 기술은 사실적인 그래픽 기술과 시각적인 즐거움을 주는 것 이외에 게임을 진행하는 게임에 대한 몰입도의 중간 단계역할을 하며 플레이어가 마치 게임 속에서 영웅적인 모험을 즐길 수 있도록 착각을 만들어 낸다. 3D 게임에 있어서 게임캐릭터의 높은 완성도는 개발과정 가운데 캐릭터 설정작업의 세심한 디테일작업과 신중함이 주요요인으로 작용한다[3]. 본 논문에서는 게임구현을 위하여 인지적 AI 알고리즘이 적용된 3D 유니티 게임 엔진을 사용하여 radiosity의 수학적인 모델과 기본적인 radiosity 모델, 점진적 개선 radiosity 모델 기법을 방법론을 소개하고, 모바일 게임에 적용한 캐릭터 표현기법을 제안하려고 한다. 게임엔진에 실제적으로 적용하여보니 렌더링과정과 모의실험에서 표면의 투영도는 게임콘텐츠 환경의 조명도에 따라 변화됨을 발견 할 수 있어서, 전체적으로 질 높은 게임캐릭터가 완성되었음이 확인 되었다.

조명 소프트웨어를 이용한 추적식 디쉬형 집광기의 배광분포 분석 및 자연채광 성능 예측 (Analysis on Candela Distribution Curve of a Tracking Dish Concentrator and Daylighting Prediction using Lighting Programs)

  • 오승진;한현주;신상웅;천원기
    • 한국태양에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국태양에너지학회 2012년도 춘계학술발표대회 논문집
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    • pp.457-462
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    • 2012
  • Daylighting software is an important component to predict the performance of daylighting system in advance of a field demonstration study with installing them in buildings. PHOTOPIA is a powerful software to generate a candela distribution curve(CDC) of an active daylighting system like a tracking dish concentrator. With PHOTOPIA, a set of candela distribution curves was generated under clear sky conditions and different solar altitude angles. The candela distribution curves were then imported to RADIANCE for rendering and analysis on the daylighting performance of a tracking dish concentrator when it installed in a actual class room without windows. As a result, the daylight collection efficiency of the dish concentrator was 68.4% when we assumed that there was no tracking error. It was found that candela(cd) and total lumens(lm) increased with solar altitude rising, whereas the distribution angle was fixed. The illuminance uniformity on the work plane in the class room was relatively low, 0.12, while the illuminance uniformity on the area of $2.7m^2$ to which the light was illuminated was considerably high, 0.60. The maximum illuminance was 1,340lux with a solar altitude angle of 80 degrees.

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3D 컴퓨터그래픽을 도입한 클레이 캐릭터 제작 공정 개발에 관한 연구 (A Study on the Establishment of a Production Pipeline Imported 3D Computer Graphics for Clay Characters)

  • 김정호
    • 한국멀티미디어학회논문지
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    • 제11권9호
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    • pp.1245-1257
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    • 2008
  • 이 연구에서는 기존의 클레이 애니메이션 제작 공정이 가지는 문제점을 개선하기 위해 3D 컴퓨터그래픽을 도입한 새로운 제작 공정을 제안한다. 그 핵심은 기존 공정을 바탕으로 하되 대단히 노동집약적인 캐릭터 제작 과정을, 3D 컴퓨터그래픽에 의한 디지털 캐릭터로 대체하는 것이다. 클레이 애니메이션에 등장하는 캐릭터를 3D 컴퓨터그래픽으로 구현하기 위해 클레이 캐릭터와 동일한 색상과 종류의 유성찰흙을 사용하여 폴리곤 모델링 캐릭터의 UVW 좌표 값에 맞춘 디퓨즈 맵과 디스플레이스먼트 맵을 제작하였다. 또한 파노라마 HDRI 자동 촬영 시스템을 개발하여 미니어처 세트 촬영 환경의 조명 정보를 초고해상도의 파노라마 HDRI 형식으로 제작, 이를 디지털 라이팅 소스로 사용하였다. 이 과정을 통해 대단히 사실적인 결과물을 얻음과 동시에 숙달된 작업자의 노하우에만 의존하던 스톱모션 제작 공정을 공학적 접근에 의한 자동화된 방식으로 개선할 수 있었다.

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디즈니 극장용 3D 애니메이션에서 애니메이션 테크니컬 디렉터의 역할 (The Role of Animation Technical Director of Disney's 3D Feature Animation)

  • 백지원;김재웅
    • 만화애니메이션 연구
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    • 통권37호
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    • pp.491-508
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    • 2014
  • 극장용 3D 애니메이션의 제작이 활발해지면서 3D 애니메이션의 제작 공정은 복잡해지고, 제작 인원도 점차 증가하고 있다. 한정된 예산과 기간 안에 좋은 작품을 제작해야하는 메이저 스튜디오들은 그동안 애니메이션, 리깅, 옷 헤어, 이펙트 등의 분야에서 테크니컬 디렉터를 활용하여 문제점을 해결해왔다. 테크니컬 디렉터는 애니메이션을 3D로 제작하면서 등장한 새로운 직업으로 한정된 작품 제작 기간, 인력, 예산, 제작 공정 등의 문제와 맞물리면서 그 중요성을 더해가고 있다. 이 논문은 연구자의 디즈니 애니메이션과 소니 영화사 테크니컬 디렉터로서의 재직 경험, 업계 전문가들에 대한 자료 조사와 국내외의 관련 문헌들을 분석하여, 디즈니의 극장용 3D 애니메이션에서 테크니컬 디렉터의 역할을 '제작 공정 설계'와 '샷의 문제점 분석'이라는 두 가지 관점에서 분석하였다. 애니메이션 테크니컬디렉터는 제작 공정을 설계하고 테스트하며 제작 과정에서 발생하는 문제점들을 최대한 빠른 시간 내에 발견하여 해결한다. 또한 모델링, 맵핑, 캐릭터 리깅(Character Rigging), 옷, 헤어, 라이팅, 렌더링, 소프트웨어 개발부 등과 관련된 캐릭터나 샷의 다양한 문제점들을 분석하여 아티스트들이 제작 일정에 맞춰 작업을 끝내도록 지원한다. 국내에서도 3D 애니메이션 제작이 활발히 진행되고, 해외 스튜디오와의 공동 제작이 증가하고 있어, 애니메이션의 제작 공정을 개선하고 샷과 캐릭터의 다양한 문제점을 분석하여 제작의 효율성을 향상시키는 애니메이션 테크니컬 디렉터의 양성이 꼭 필요하다.