• ETRI Journal
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• 제39권1호
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• pp.1-12
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• 2017

In this paper, we present a new approach for the progressive compression of three-dimensional (3D) mesh geometry using redundant frame dictionaries and sparse approximation techniques. We construct the proposed frames from redundant linear combinations of the eigenvectors of a combinatorial mesh Laplacian matrix. We achieve a sparse synthesis of the mesh geometry by selecting atoms from a frame using matching pursuit. Experimental results show that the resulting rate-distortion performance compares favorably with other progressive mesh compression algorithms in the same category, even when a very simple, sub-optimal encoding strategy is used for the transmitted data. The proposed frames also have the desirable property of being able to be applied directly to a manifold mesh having arbitrary topology and connectivity types; thus, no initial remeshing is required and the original mesh connectivity is preserved.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제13권12호
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• pp.1748-1759
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• 2010

We extend the octree subdivision process from Cartesian coordinates to spherical coordinates to develop more efficient space-partitioning structure for surface models. As an application of the proposed structure, we apply the octree subdivision in spherical coordinates ("S-Octree") to geometry compression in progressive mesh coding. Most previous researches on geometry-driven progressive mesh compression are devoted to improve predictability of geometry information. Unlike this, we focus on the efficient information storage for the space-partitioning structure. By eliminating void space at initial stage and aligning the R axis for the important components in geometry information, the S-Octree improves the efficiency in geometry information coding. Several meshes are tested in the progressive mesh coding based on the S-Octree and the results for performance parameters are presented.

• International Journal of CAD/CAM
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• 제7권1호
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• pp.103-112
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• 2007

This paper presents a practical approach for surface reconstruction from unoriented point clouds. Instead of estimating local surface orientation, we first generate a set of depth images from the input point clouds, and a coarse mesh is then generated based on them by space carving techniques. The resultant mesh is progressively refined by local mesh refinement and optimization according to surface distance measure. A manifold mesh approximating the input points within an given tolerance is finally obtained. Our approach is easy to implement, but has the ability to outputs high quality meshes in different resolutions. We show that the proposed approach is not sensitive to several types of data disfigurement and is able to reconstruct models robustly from variance input data.

• 산업공학
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• 제16권spc호
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• pp.87-92
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• 2003

Progressive mesh representation and generation have become one of the most important issues in network-based computer graphics. However, current researches are mostly focused on triangular mesh models. On the other hand, solid models are widely used in industry and are applied to advanced applications such as product design and virtual assembly. Moreover, as the demand to share and transmit these solid models over the network is emerging, the generation and the transmission of progressive solid models depending on specific engineering needs and purpose are essential. In this paper, we present a Cellular Topology-based approach to generating and transmitting progressive solid models from a feature-based solid model for internet-based design and collaboration. The proposed approach introduces a new scheme for storing and transmitting solid models over the network. The Cellular Topology (CT) approach makes it possible to effectively generate progressive solid models and to efficiently transmit the models over the network with compact model size.

• 한국CDE학회논문집
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• 제9권2호
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• pp.122-132
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• 2004

Progressive mesh representation and generation have become one of the most important issues in network-based computer graphics. However, current researches are mostly focused on triangular mesh models. On the other hand, solid models are widely used in industry and are applied to advanced applications such as product design and virtual assembly. Moreover, as the demand to share and transmit these solid models over the network is emerging, the generation and the transmission of progressive solid models depending on specific engineering needs and purpose are essential. In this paper, we present a Cellular Topology-based approach to generating and transmitting progressive solid models from a feature-based solid model for internet-based design and collaboration. The proposed approach introduces a new scheme for storing and transmitting solid models over the network. The Cellular Topology (CT) approach makes it possible to effectively generate progressive solid models and to efficiently transmit the models over the network with compact model size. Thus, an arbitrary solid model SM designed by a set of design features is stored as a much coarser solid model SM/sup 0/ together with a sequence of n detail records that indicate how to incrementally refine SM/sup 0/ exactly back into the original solid model SM = SM/sup 0/.

• 대한전자공학회논문지SP
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• 제40권6호
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• pp.132-140
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• 2003

본 논문에서는 삼차원 모델을 효율적으로 전송하기 위해, 삼차원 메쉬 모델을 계층적으로 표현하고 보는 사람의 시점에 따라 메쉬 모델의 해상도를 다르게 하여 전송하는 방법을 제안한다. 제안한 방법은 점진적 메쉬 전송과 순차적 메쉬 전송이 결합된 형태로 보는 사람의 현재 시점을 고려하여 삼차원 모델을 전송하는 것이다. 보는 사람의 시각 위치에 따라 전송할 때, 보이지 않는 부분보다 보이는 부분을 먼저 전송하여 제한된 전송대역 안에서 삼차원 모델의 품질을 최적화 할 수 있다. 먼저 주어진 삼차원 메쉬 모델을 계층적으로 메쉬 분할하고 최하위 레벨의 분할메쉬에 대해 다중계층을 구성한다. 메쉬분할을 위한 시작꼭지점은 K-means 알고리즘을 사용하여 선택하기 때문에, 메쉬분할 과정에서 균등한 분할메쉬를 얻을 수 있다. 보는 사람의 시점에 따라 최하위 레벨의 각 분할메쉬에 대해서 해상도를 계산한 후, 병합과 분리과정을 통해 삼차원 메쉬 모델을 전송한다. 분할메쉬 병합과정은 삼차원 메쉬의 정적시각 전송에 이용피고, 메쉬분할로 생기는 공통 경계 정보를 줄일 수 있다. 분할메쉬 분리과정은 삼차원 메쉬의 동적시각 전송에 이용되고, 보는 사람의 시점에 따라 새롭게 보이는 분할메쉬에 대해 추가적인 정보를 유동적으로 전송한다.

• 한국CDE학회논문집
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• 제7권2호
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• pp.81-88
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• 2002

Transmission of 3D shape model through Internet has become one of the hottest issues in these days. Presented in this paper is a new approach for the rapid transmission of the geometry data of the shape model. By analyzing the important three factors, the shape fidelity, the file size, and the decompression time, for the compression, we point out the potential problems of previous approaches of using the deltas between consecutive vertices and propose an alternative of directly using the position values of vertices of the model. It turns out that the proposed approach has smaller file size, has lesser distortion in the model, and the decompression is faster.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2001년도 제14회 신호처리 합동 학술대회 논문집
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• pp.41-44
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• 2001

삼각형 메쉬(triangular mesh)로 이루어진 삼차원 영상의 큰 데이터량을 줄이기 위한 메쉬 부호화의 연구가 활발히 진행되고 있다. 그리고, 최근에는 삼차원 부호화 데이터의 네트워크 전송 문제가 대두되어, 점진적 부호화(proressive mesh compression)에 대한 알고리듬들도 제안되고 있다. 본 논문은 꼭지점의 위치 정보 및 간략화 과정의 꼭지점 패턴(vertex pattern) 규칙을 이용하여, 기존의 점진적 부호화 알고리듬의 부호화 성능을 개선한 알고리듬을 제안한다. 꼭지점의 위치 정보를 이용하여 기존의 알고리듬에 비해 낮은 엔트로피(entropy)를 얻었으며, 꼭지점 패턴 정보를 이용하여 복원시 분할 꼭지점(split vertex)의 탐색 범위를 한정하였다. 전산 모의 실험을 통해, 제안하는 알고리듬이 기존의 점진적 메쉬 부호화 연구에 비해, 연결 정보 부호화에서 대략 30%정도 향상된 부호화 성능을 가짐을 확인할 수 있었다.

• 한국컴퓨터그래픽스학회논문지
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• 제9권4호
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• pp.25-30
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• 2003

본 논문에서는 서로 다른 개수의 정점을 가지는 두 다면체 사이의 점진적 다면체 모델 표현(Progressive Mesh Representation)을 계산하는 휴리스틱 방법을 제시한다. 정점의 개수가 각각 n, k개 인 두 다면체 모델 $M^n$, $M^k$ (n > k)에 대하여 $M^n$에서 서로 다른 k개의 정점을 선택한다. 선택된 k개의 정점을 기준으로 $M^n$의 모든 정점에 대한 클러스터링을 수행하여 k개의 정점군(Vertex Set)을 생성한다. $M^n$을 간략화하여 k개의 정점만을 가지는 모델 $M^{k'}$의 위상정보(Topology)를 $M^k$와 동일하게 유지하기 위하여 $M^n$ 정점군들의 위상정보를 수정한다. 수정 생성된 정점군 내에서 선분병합(Edge Collapse)을 수행하면, 위상정보를 유지하면서 $M^n$에서 $M^k$로 변화하는 점진적 다면체 모델 표현을 얻을 수 있다. $M^{k'}$과 $M^k$의 정점간의 기하학적 위치차이를 선형보간하여 선분병합이 일어날때 마다 반영하면 $M^n$에서 $M^k$로 기하정보를 부드럽게 유지하면서 변화하는 점진적 다면체 모델 표현을 얻을 수 있다. 본 논문의 연구결과는 기존의 DLoD(Discrete Level of Detail)를 지원하는 게임을 CLoD(Continuous Level of Detail)를 지원하는 게임으로 확장하는 등의 다양한 컴퓨터 그래픽스 응용문제에 사용할 수 있다.

• 한국컴퓨터그래픽스학회논문지
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• 제8권3호
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• pp.9-16
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• 2002

고명암 대비 영상은 일반적인 영상가는 달리 장면의 휘도를 그대로 지니고 있기 때문에 많은 분야에 걸쳐 유용하게 사용되고 있다. 하지만 고명암 대비 영상은 영상 출력 장치가 표현 가능한 명암 대비의 범위를 벗어 나기 때문에 고명암 대비를 압축해야만 영상 출력 장치에 나타낼 수 있다. 본 논문에서는 고명암 대비 영상을 점진적 영상으로 변환하여 명암 대비를 압축하는 방법을 제시한다. 점진적 영상은 점진적 메쉬에 기반한 영상 표현 방법으로 하나의 영상을 기반 영상과 정점 분할 및 세부 정보의 나열로 표현한다. 점진적 영상으로 표현된 고명암 대비 영상은 기반 영상과 세부 정보의 크기를 스케일링하여 명암 대비를 압축한다. 스케일링에 사용되는 가중치는 세부 정보의 크기에 대한 함수로 구할 수 있으며 세부 정보가 클수록 작은 가중치를 사용하여 그 크기를 많이 줄여 주고 세부 정보가 작을 수록 원래 세부 정보와 비슷하게 만든다. 이 알고리즘을 사용하면 영상의 무늬는 남기면서 명암 대비를 압축시킬 수 있다.