• 정보처리학회논문지A
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• 제16A권3호
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• pp.159-168
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• 2009

본 논문에서는 데스크탑과 같이 OpenGL 기능이 전용 하드웨어로 제공되는 환경을 대상으로, OpenGL ES 1.1 표준을 효율적으로 구현하는 방법을 제시한다. OpenGL ES는 기존의 OpenGL 표준을 바탕으로 하였지만, 고정소수점 연산, 이를 수용하는 버퍼 기능, 완전히 새로운 텍스처 처리 등의 도입으로, 임베디드 시스템에 특화된 3차원 그래픽스 라이브러리로 새롭게 제정되어, 구글 안드로이드, 애플 아이폰, 플레이스테이션3 등에서 공식 3차원 그래픽스 API로 채택되었다. 본 논문에서는 OpenGL ES의 특징적 자료형인 고정소수점 표현에 대한 산술 연산들을 개선하였고, 특히 고정소수점 자료형들을 부동소수점 형태로 변환하여 하위의 OpenGL API로 넘기는 과정에서 표준을 준수하면서도 효율적인 처리가 가능하도록 하였다. 새로 도입된 고정소수점 자료형을 허용하는 버퍼 기능에 대해서는 변환된 자료들을 별도의 메모리 공간에서 관리하는 방식으로 속도 향상에 중점을 두었으며, 요구 사항이 완전히 달라진 텍스처 처리 부분은 전체 기능을 별도의 소프트웨어로 완전히 새롭게 구현하였다. 최종 구현 결과인 OpenGL ES 라이브러리는 OpenGL ES 1.1 표준에 규정된 총 200여 함수를 제공하며, 표준인증 테스트를 완전히 통과하여 1.1 표준을 완벽히 만족시켰음을 보였다. 수행 속도 면에서는 OpenGL ES에 특화된 응용 프로그램들에 대한 처리 속도 측정에서 기존의 구현 사례들에 비해 최대 33.147배의 속도 향상을 가져왔으며, 동일한 범주의 구현 사례들 중에서 가장 빠른 구현 결과이다.

• 정보처리학회논문지:컴퓨터 및 통신 시스템
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• 제3권4호
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• pp.125-128
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• 2014

OpenGL ES(OpenGL for Embedded System) 2.0은 현재 스마트 폰과 태블릿 PC에서 가장 널리 사용되고 있는 3차원 그래픽스 API표준이다. 이를 이용하는 개발과정에서는 상대적으로 성능이 떨어지는 모바일 환경보다는 데스크 탑 환경이 선호된다. 따라서, OpenGL 라이브러리만 제공되는 데스크 탑 환경에서, 모바일 그래픽스 환경에서의 OpenGL ES 2.0 API를 그대로 에뮬레이션 할 필요가 있다. 본 논문은 PC 상에서 OpenGL ES 2.0 을 에뮬레이션하기 위해, 기술적 문제점들을 극복하는 방법들과 이에 따른 구현 결과를 제시한다. 구현된 OpenGL ES 2.0 에뮬레이션 라이브러리는 데스크 탑 PC 상에서 동작하고, 공식적인 검증 테스트(conformance test suite)의 96%이상을 통과하여, 구현의 정확성을 보였다. 또한, 상업적으로 제공되는 벤치마크 프로그램들에 대한 테스트에서 기존의 상업적 구현 사례와 동등한 수행 속도를 보였다.

• 전기전자학회논문지
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• 제12권2호
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• pp.118-123
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• 2008

최근 Khronos에서 OpenGL ES 2.0 API 표준을 배포 하면서 임베디드 시스템의 그래픽 프로세서에서 능률적인 쉐이더 프로그램이 가능하게 되었다. 그 결과 모바일 기기에서도 OpenGL ES 2.0을 지원하는 그래픽 프로세서를 요구하게 되었다. OpenGL ES 2.0을 지원하기 위해서 명령어의 길이의 증가가 요구되고, 이는 메모리 용량의 증가를 초래한다. 본 논문에서는 효율적으로 명령어를 사용하는 새로운 명령어를 제안한다. 이 명령어는 가변 길이 방법과 유닛구조를 채택한 명령어 구조이다. 제안된 명령어 구조는 OpenGL ES 2.0 API를 지원하고 명령어 필드 낭비를 줄일 수 있도록 최대 4개의 32비트 유닛 명령어가 가변적으로 조합되어 수행된다.

• 한국게임학회 논문지
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• 제6권1호
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• pp.21-28
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• 2006

본 논문에서는 OpenGL-ES 기반의 모바일 3D 블루투스 엔진을 설계 및 구현하였다. 기존 모바일 3D 네트워크 게임에서는 Wap(Wireless Application Protocol)과 VM 방식(Network)를 이용한 무선인터넷 게임이 주류를 이루고 있다. 그러나, 이들 모바일 네트워크 게임의 단점으로 지적되는 무선 네트워크 접속에 따른 지나친 통신 요금의 부담으로 인해 VM 형태를 기반으로 하는 다운로드형 게임 즉, 단독 실행형 게임이 인기를 끌고 있다. 본 논문에서는 이러한 모바일 네트워크 게임의 단점을 해결하기 위해 모바일 3D표준(C언어 기반)인 OpenGL-ES로 근거리에 있는 사람들이 무선 인터넷에 접속하지 않고, 모바일 3D 네트워크 게임을 즐길 수 있는 모바일 3D 블루투스 엔진을 제작하였다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2009년도 춘계학술발표대회
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• pp.1109-1111
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• 2009

Android OpenGL ES Issue Report에서 제기된 Android Emulator에서의 OpenGL 연산속도 문제를 Matrix 연산이 많이 사용되는 OpenGL 3D 구현에서 확인하고 이를 개선할 수 있는 방법을 제시한다. Android Emulator에 포함된 OpenGL ES는 소프트웨어 방식의 OpenGL ES 1.5가 사용되고 있다. 이때 Floating Point가 개선되면 3D의 연산 속도를 높일 수 있을 것이다. 이를 위하여 본 논문에서는 Android Emulator를 수정하여 개선하고, 샘플코드를 통해 테스트 결과를 제시한다.

• 대한원격탐사학회:학술대회논문집
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• 대한원격탐사학회 2006년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.41-44
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• 2006

본 연구에서 3차원 지형공간정보의 구축 및 처리, 가시화를 위하여 개인용 PC와 임베디드 단말기의 포켓 PC환경에서 자료 호환 및 동시 운영이 가능한 실시간 3차원 GIS의 Prototype의 설계 및 구현과 적용 실험을 하고자 한다 OpenGL(Open Graphic Library)과 OpenGL|ES (Embedded System)를 활용하여 도시경관을 구성하는 주요객체인 지형, 건물, 교통, 식생 등을 통합적으로 저작 및 3D 객체 모델링 및 렌더링이 통합 및 개별 운영 시스템을 설계하고 구현하였다. 구현 단계에서 개인용 PC 운영환경에서는 기능성 향상에 중점을 두어 공간 데이터베이스 설계, 텍스처 영상 매핑처리, 대용량의 3차원 공간정보 처리 및 관리, 가시화, 렌더링, 모델링 기능들을 제공하며, PDA 휴대용 단말운영환경을 지원하는 모바일 시스템에서는 실시간 모바일 저작기능과 렌더링 기능에 주안점을 두어 개발하였다. 한편 연구 결과로 구현된 시스템은 원도우 XP 기반의 개인용 PC와 PDA 단말기 상에서 3D 객체 자료구조가 호환되어 향후 다양한 응용이 가능할 것으로 생각된다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2012년도 한국컴퓨터종합학술대회논문집 Vol.39 No.1(A)
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• pp.167-169
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• 2012

오늘날 휴대용 기기에서의 그래픽 처리 요구사항이 증가함에 따라 저전력, 저비용 그래픽 프로세서의 필요성이 대두되고 있다. 이에 따라 크로노스 그룹은 휴대기기를 위한 그래픽 API 표준인 OpenGL ES 2.0을 발표하였다. 본 논문에서는 OpenGL ES 2.0을 상정하여 구성된 그래픽 프로세서를 위한 쉐이더 컴파일러를 개발하고 최적화하는 연구를 수행하였다. 개발된 컴파일러는 OpenGL ESSL로 작성된 쉐이더 프로그램을 정상적으로 컴파일하고 동작시켰으며 타겟 GPU에 적합한 최적화 기법을 적용하여 쉐이더 프로그램의 크기를 최대 10%가량 절감하고 성능을 10~15%가량 향상시켰다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제12권1호
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• pp.57-63
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• 2012

TIP기술은 2차원 그림 또는 한 장의 사진으로부터 기하정보를 추출하여 3차원 입체 효과를 만들어 영상 내부를 내비게이션 할 수 있는 기술로써, 게임, 엔터테인먼트, 교육, 홍보 등 다양한 응용분야에서 활용 가능한 기술이다. 본 논문에서는 android platform상에서의 OpenGL ES Library를 이용하여 확장된 TIP기술 적용 및 구현 방법을 제안한다. 제안 방법은 전경객체의 추출이 어려운 상황을 감안하여 보다 사실적 장면 구성이 용이하도록 사용자의 선택에 의한 소실점을 이용하고, OpenGL ES Library 를 이용하여 3차원 배경 모델을 획득한 후 이미지를 텍스처 매핑하여 3차원 가상공간을 완성한 후 카메라의 시점변환을 통해 이미지 내부를 내비게이션이 가능하도록 한다. 실험영상은 android platform상의 device에서 촬영한 이미지를 사용하여 android 2.1 및 OpenGL ES 1.0기반으로 구축된 제안 기술로 android platform의 스마트 device에서 적은 비용과 시간으로 다양한 응용개발에 적용 가능하도록 구현하였다.

• 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.

• 한국게임학회 논문지
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• 제8권2호
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• pp.69-76
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• 2008

본 논문에서는 최근 경향의 3D 그래픽 프로세서 아키텍처를 분석하여 모바일 환경에 적합한 프로세서 및 명령어 형식을 제시한다. 또한 모바일 환경에서의 3D 그래픽스 표준안인 OpenGL ES 2.0 명세에 따르는 컴파일 방식을 바탕으로 온/오프라인 방식의 세이더 프로그램 컴파일 구조 및 방법을 제시하고, 모바일 환경에 적합성을 고려한 다중 명령어 기반의 코드 생성 방법과 새로운 ILP(Instruction-Level Parallelism) 최적화 기법을 제시한다. 본 논문에서 제시하는 컴파일 구조 및 기법을 통하여 생성된 세이더 명령어는 동일한 코어 클럭을 가지는 프로세서에서 단일 명령어 기반 코드보다 약 1.5$\sim$2배 빠른 연산 처리결과를 보여준다.