• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제20권4호
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• pp.713-720
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• 2017

We present a non-photo realistic pen-ink drawing method for outlining and shading of the input image. Especially, we focus on the detailed illustration of the image of which stroke's direction is important. The pen-ink renderer is an alternative display models user can generate traditional illustration renderings of their photo realistic image. The previously proposed pen drawing methods produce feasible description in general image but it is difficult to express in detail for the sophisticated images that need to consider the direction of stroke for each image region. In order to overcome the disadvantages of the conventional method, a direction vector is extracted from a tensor field and we determine a stroke's direction in consideration of not only an edge area but also a gradient of a surrounding area in the image. For more detailed description for the sophisticated image, we generate white noises based on the light and shade of the input image and determine the direction and length of the stroke by using the tensor field for each generated white noise. The proposed method works particularly well for traditional architectural images where the direction and detailed description of the pen is important.

• 한국CDE학회논문집
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• 제4권1호
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• pp.19-31
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• 1999

One of the non-photorealistic rendering method, a drawing technique which uses only fine curves and dashed line, is widely employed in an knots and post stamps printing. Engraving of the curves and lines are traditionally performed by human engravers which leads to low productivity in printing preparation. As an effort to improve productivity and quality, a drawing automation method which can easily produce a portrait composed of vector data for laser or chemical engraving is proposed. The method shows that it is possible to draw a portrait by controling the width and length of predefined fine lines according to the gray scales a the end points of each fine lines. A gradually controled weighting factor method is proposed in addition to the author previous works to prevent undesirable boundaries in an identical texture region. User interface functions of a commercial CAD system are heavily employed to exploit the presented method.

• 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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• 제29권1호
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• pp.1-9
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• 2002

비사실적 렌더링 기법(NPR, Non Photorealistic Rendering)에 대한 관심이 증가하면서 여러 컴퓨터 그래픽스 연구자들에 의해서 펜화, 수채화 , 인상파 기법 등 예술적 기법들을 표현하기 위한 연구가 진행되어 오고 있다. 비사실적 렌더링 기법에서 가장 초점을 두고있는 것은 사람이 직접 그리거나 조작 한 듯한 표현을 만들어 낼 수 있으냐 하는 것이다. 본 논문은 교육이나 예술적인 표현을 위해 사용되고 있는 종이를 찢어 붙여 표현하는 모자이크 작품을 자도으로 생성해 주는 기법을 제시하였다. 이를 위해 종 이를 칼이나 가위같은 도구에 의해 잘려진 것이 아닌 자연스럽게 찢어진 종이 표현 기술, 종이의 질감 표 현 기술, 붙여지는 종이의 형태를 결정하기 위한 다각형 생성기법등을 제시한다.

• 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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• 제33권6호
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• pp.344-353
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• 2006

본 논문은, 연필을 이용하여 종이에 선을 그렸을 때에 나타나는 효과를 모방하는 연필 스트로크 알고리즘을 제안한다. 비사실적 렌더링(NPR, Non-Photorealistic Rendering)에 대한 연구는 사람이 직접 그린 펜화나 수채화, 연필화, 파스텔화 등의 효과를 컴퓨터를 통해 자동으로 표현함을 목적으로 하고 있으며, 현재 그래픽스 분야에서 활발히 진행되고 있다. 이 중에서 연필에 대한 효과에 대한 연구는 LIC(Linear Integral Convolution)를 이용하여 최초 입력영상을, 방향성을 가진 벡터 영역이 반영된 출력 영상으로 변환하는 방식에 대한 연구가 대부분이었다. 그러나 이러한 변환 방식은 후처리방식이므로 사용자가 실시간으로 그림을 그리는 드로잉 툴에 적용하기 불가능하다. 본 논문에서는 무름의 정도에 따라 6B에서부터 6H의 연필들에 의해 실제 선이 그려지는 것을 관찰하고 이를 모방한 새로운 실시간 연필 스트로크 알고리즘을 제시하였다. 본 알고리즘은 연필상수, 스트로크 상의 픽셀 위치에 따른 노이즈 발생 등을 이용한 간단한 형태의 알고리즘임에도 불구하고, 구현 결과, 사용자가 일반 그래픽 에디터와 같은 환경에서 실제 연필 스트로크와 유사한 형태의 스트로크를 실시간으로 그릴 수 있음을 확인할 수 있었다.

• 한국컴퓨터그래픽스학회논문지
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• 제6권3호
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• pp.17-23
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• 2000

최근에 비사실적 렌더링 기법에 대한 관심이 증가하면서 여러 컴퓨터 그래픽스 연구자들에 의해서 펜화, 수채화, 인상파 기법 등 예술적 기법들을 표현하기 위한 연구가 진행되어 왔다. 본 논문은 사람의 손으로 찢어진 형태의 색종이를 이용하여 모자이크 영상을 생성하는 기법을 소개한다. 색종이를 칼이나 가위 같은 도구를 이용하는 것이 아니라 손으로 찢는 것 같은 모양을 표현하였다. 이를 위하여, 랜덤 중간점 추출 기법을 적용하였고, 종이의 질감을 표현하기 위해서 Perlin의 노이즈 함수를 적용하였다.

• 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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• 제33권1_2호
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• pp.128-136
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• 2006

점묘화(stippling)는 펜과 잉크를 이용한 수많은 점들로 대상을 표현하는 예술 기법이다. 기존 비사실적 렌더링(Non-Photorealistic Rendering; NPR)에서 점묘화 연구들은 단색의 점들을 사용하여 그레이 영상이나 표면의 재질 등을 표현하였다. 본 논문에서는 2차원 영상의 컬러 정보를 해석하여 다양한 컬러의 점들로 표현하는 새로운 점묘화 기법이 제안된다. 제안된 방법은 입력 영상의 HSV 모델로부터 해석된 정보를 이용하여 컬러 가중치 함수(weight function)를 정의한다. 그리고 정의된 컬러 가중치 함수를 통해 점의 적절한 개수와 크기를 자동으로 계산한다 제안된 방법은 컬러 가중치가 적용된 펜로즈(Penrose) 샘플링을 사용하여 점을 분포하기 위해 소요되는 처리시간을 크게 단축하였다. 그리고 먼셀(Munsell)의 색상모델에 기반한 컬러 지터링(jittering)으로 실제 컬러 점묘화에 가까운 표현을 구현하였다 제안된 컬러 점묘화 기법은 처리속도가 매우 빠르고 다양한 컬러 점들로 영상을 표현하므로 애니메이션, 디지털 아트, 컴퓨터 그래픽 도구 등에 다양하게 활용될 수 있다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제11권6호
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• pp.106-115
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• 2011

본 논문에서는 기존에 제시된 쉐이딩 알고리즘들이 음영 표현을 통해 3차원 물체의 형태를 효과적으로 전달하는지 평가하고 검증한다. 8가지 스타일로 쉐이딩된 10개의 3차원 물체 중의 한 개의 이미지를 사람들에게 보여주고 물체 표면의 여러 곳의 위치에서 곡면의 법선 벡터와 일치하도록 측정기(gauge)의 방향을 조정하도록 요청하는 스터디를 수행한다. 이 실험에서 수집한 법선 벡터 추정치가 사람들 간에 서로 일치하는지 비교하고 또한 실제 3차원 곡면 모델의 법선 벡터와 일치하는지도 비교한다. 본 논문의 실험을 통하여 물체의 음영을 표현하는 방법에 따라서 사람들이 물체의 형태를 다르게 해석한다는 사실을 보인다. 또한, 기존의 쉐이딩 알고리즘들 중에서 음영 톤의 단계수가 많고 톤 단계가 전반적으로 균일하게 분포되어 있는 특성을 가지는 알고리즘이 물체의 형태를 보다 효과적으로 표현하는 것으로 나타났다. 본 논문에서 수집한 실험 데이터 및 분석 결과는 물체의 형태를 효과적으로 전달하는 것을 목적으로 하는 새로운 CG 쉐이딩 알고리즘을 설계하는데 활용 가능할 것으로 기대된다.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제14권5호
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• pp.691-702
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• 2011

최근 컴퓨터 그래픽스와 사용자의 인지를 결합한 다양한 연구들이 진행되고 있다. Cole 등은 미술가들의 라인 드로잉 데이터를 수집하여 기존의 CG(Computer-Generated) 라인 드로잉 알고리즘들이 미술가들의 드로잉 특성을 반영하고 있는지 비교하고, 사용자들이 어떤 라인 드로잉 알고리즘의 결과에서 형태를 효과적으로 인지하는지 평가하는 실험을 수행하였다. 그러나 라인 드로잉 알고리즘의 결과보다 BRDF 쉐이딩 모델이 적용된 결과에서 형태를 더욱 효과적으로 인지한다는 결과를 보였는데, 이는 음영이 형태 정보를 전단하기에 더욱 효과적인 요소임을 반증한다. 따라서 본 논문에서는 물체에서 인지한 음영과 미술가들의 음영 표현, 그리고 CG 쉐이딩 알고리즘 간의 상관관계에 대해서 연구한다. 특히, 미술가들의 음영 표현 특성과 CG 쉐이딩 알고리즘에서 나타나는 특성에 초점을 맞추고 이를 정량적으로 분석한다. 본 논문에서 수집한 실험 데이터 및 분석 결과는 효과적인 형태 전달을 목적으로 하는 새로운 CG 쉐이딩 알고리즘을 설계하는데 활용한 것으로 기대된다.