• Journal of information and communication convergence engineering
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• 제6권3호
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• pp.289-293
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• 2008

In this paper, we propose the hardware architecture to accelerate 2D Vector graphics process for mobile devices. we propose the Transformation Unit Architecture that considerates the operation dependency. It has 3 cycles excution time and uses 2 multipliers and 2 adders. Proposed paint generation unit uses a LUT method, so it does not execute color interpolation which needs to be calculated every time. The proposed OpenVG 1.0 Accelerator achieved a 2.85 times faster performance in a tiger model.

• 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.

• 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.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제11권8호
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• pp.1160-1168
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• 2008

모바일 하드웨어 기술의 비약적인 발전으로 과거에는 실시간으로 렌더링 될 수 없었던 다양한 3D 렌더링 효과들을 모바일 기기 상에서 실시간으로 처리할 수 있게 되었으며, 이를 이용하여 보다 사실적인 모바일 3D 응용 프로그램을 제작할 수 있게 되었다. 본 논문에서는 모바일 환경에서 고화질로 실시간 3D 렌더링을 지원하는 DMGL이라 불리는 플랫폼에 독립적인 OpenGL ES 기반 실시간 모바일 렌더링 라이브러리에 관해 설명한다. 모바일 그래픽스 소프트웨어 개발자들은 이 라이브러리를 이용하여 다양한 고급 실시간 3D 그래픽스 효과들을 간단히 구현할 수 있다. 또한 GPGPU 기반의 라이브러리들은 연기나 불과 같은 자연현상 시뮬레이션을 위한 복잡한 방정식들을 풀고, 그 결과를 실시간 렌더링 할 수 있는 기능을 제공한다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2006년도 한국컴퓨터종합학술대회 논문집 Vol.33 No.1 (A)
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• pp.226-228
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• 2006

In this paper we describe a simulation and development framework for designing mobile 3D graphics architectures. We are developing a simple and flexible simulation and verification environment (SVE) that uses gITrace's ability to intercept and redirect an OpenGL/ES streams. In combination wlth gITrace to trace OpenGL/ES commands, the SVE simulates the behavior of mobile 3D graphics pipeline during playback of traces, and then produces the second geometry trace that can be used as a test vector for the Verilog/HDL RT-level model. By comparing the frame-by-frame results, we can conduct architectural verification. To demonstrate the functionality of the SVE, we show the implementation of the verified mobile 3D architecture on a FPGA board. For this, we also present an application development environment (ADE) includes a mobile graphics API and a device driver interface (DDI). The proposed two software environments, the SVE and the ADE could be used fer developing and testing mobile applications, architectural study and speculative hardware designs.

• Journal of Computing Science and Engineering
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• 제4권3호
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• pp.207-224
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• 2010

This paper presents a compression scheme for mesh geometry, which is suitable for mobile graphics. The main focus is to enable real-time decoding of compressed vertex positions while providing reasonable compression ratios. Our scheme is based on local quantization of vertex positions with mesh partitioning. To prevent visual seams along the partitioning boundaries, we constrain the locally quantized cells of all mesh partitions to have the same size and aligned local axes. We propose a mesh partitioning algorithm to minimize the size of locally quantized cells, which relates to the distortion of a restored mesh. Vertex coordinates are stored in main memory and transmitted to graphics hardware for rendering in the quantized form, saving memory space and system bus bandwidth. Decoding operation is combined with model geometry transformation, and the only overhead to restore vertex positions is one matrix multiplication for each mesh partition. In our experiments, a 32-bit floating point vertex coordinate is quantized into an 8-bit integer, which is the smallest data size supported in a mobile graphics library. With this setting, the distortions of the restored meshes are comparable to 11-bit global quantization of vertex coordinates. We also apply the proposed approach to compression of vertex attributes, such as vertex normals and texture coordinates, and show that gains similar to vertex geometry can be obtained through local quantization with mesh partitioning.

• 전기전자학회논문지
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• 제13권2호
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• pp.253-259
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• 2009

본 논문에서는 전용하드웨어를 사용하지 않는 새로운 구조의 범용 그래픽 쉐이더 프로세서를 제안한다. 최근 모바일 기기에서는 고성능을 유지하면서 저전력의 작은 크기를 가지는 그래픽 프로세서를 요구한다. 제안하는 쉐이더 프로세서는 OpenGL ES 2.0 그래픽 파이프라인 전체를 쉐이더 명령어로 실행할 수 있는 GP-GPU 구조를 갖는다. 프로그램을 구현하여 하나의 프로세서로 모든 그래픽 파이프라인 처리가 가능하기 때문에 Rasterization Unit과 같은 별도의 전용 하드웨어를 필요로 하지 않는다. 따라서 쉐이더 프로세서 하나로 Fully Programmable 3D Graphics Engine 구현이 가능하며 기존 쉐이더 프로세서에 비해 하드웨어 크기를 60% 줄였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제10권6호
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• pp.1011-1018
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• 2006

모바일 통신 단말기의 급속한 발전과 다양한 사용자들의 요구로 인하여, 이미지 정보를 포함한 멀티미디어 정보가 모바일 통신에서 컨텐츠의 기반을 이루고 있다. 전송 지연시간과 경비를 고려할 경우에 비트맵 방식 보다 유리한 벡터 그래픽스 방식의 이미지 정보를 효율적으로 이용하기 위해서는 효율적인 벡터 그래픽스 지원 시스템이 필요하다. 따라서, 많은 벡터 그래픽스 커널 시스템들이 제안되고 있으며, 호환성을 높이기 위하여 벡터 그래픽스 커널에 대한 표준화 작업이 진행되고 있다. 본 논문에서는 자원 제한적인 모바일 단말기에 적합한 벡터 그래픽스 커널의 요구 사항을 살펴보고, 표준으로 제안된 Khronos Group의 OpenVG 기반 벡터 그래픽스 커널을 설계 구현한다. 또한, 구현된 그래픽스 커널을 검증하기 위하여 PC 에뮬레이터 환경과 ARM 탑재 개발보드 환경에서 각각 포팅 한 후, 성능을 측정한다.

• 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.

• 반도체디스플레이기술학회지
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• 제18권1호
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• pp.123-128
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• 2019

Currently mobile services are on the verge of full commercialization ahead of 5G mobile communication (5G). The first goal could be to preempt the 5G market through realistic media services utilizing VR (Virtual Reality) and AR (Augmented Reality) technologies that users can most easily experience. Basically this movement is based on the advanced development of smart devices and high quality graphics processing computing power of mobile application processors. Accordingly, the importance of mobile GPUs is emerging and the most concern issue becomes a model for predicting the power and performance for smooth operation of high quality mobile contents. In many cases, the performance of mobile GPUs has been introduced in terms of power consumption of mobile GPUs using dynamic voltage and frequency scaling and throttling functions for power consumption and heat management. This paper introduces several studies of mobile GPU performance prediction model with user-friendly methods not like conventional power centric performance prediction models.