• 대한전자공학회논문지SD
• /
• 제46권10호
• /
• pp.46-52
• /
• 2009

현재 개발되고 있는 Shader 프로세서는 처리 성능을 높이기 위하여 Multi-Core, Multi-Thread를 채택하고 있다. 또한 Shader 프로세서에서 각 수행 단계별 마다 IP를 따로 구현하지 않고 하나의 Core IP를 다양한 목적으로 사용할 수 있도록 설계하고 있다. 본 논문에서는 이러한 목적에 맞게 Shader-Core를 이용하여 연산이 가능하고, Multi-Core, Multi-Thread 기반에서 픽셀의 병렬처리가 가능하도록 고안된 Vector 기반의 Rasterization알고리즘을 제안한다. 이를 통하여 동일 조건의 기존 알고리즘에 비하여 약 2%의 연산량을 가지면서 각 픽셀이 독립적으로 연산이 가능하도록 하였다.

• 만화애니메이션 연구
• /
• 통권36호
• /
• pp.493-510
• /
• 2014

게임 콘솔에서부터 TV, 그리고 헐리우드 영화에 이르기까지 3D 렌더링 테크놀러지는 많은 분야에 쓰이고 있다. 컴퓨터로 이미지를 렌더링하는 방법은 90년대 후반까지는 Phong Shading을 위주로 하는 Rasterization 방식의 렌더링이 주를 이루었으며 이 방식은 최근에까지 영화나 극장용 애니메이션의 렌더링에 주력으로 쓰여 왔다. 21세기에 들어서는 레이 트레이싱(Ray Tracing)과 그 발전형인 글로벌 일루미네이션(Global Illumination)이 사실감과 퀄러티로 대두되면서 건축 렌더링부터 시장을 점유해갔으나, 글로벌 일루미네이션은 극장용 애니메이션이나 영화에 주력으로 사용되기에는 렌더링 시간이 비현실적으로 느린 경우가 많았다. 따라서 본 논문은 각 렌더링 방식의 개념적, 수학적 이해를 살펴본 후 앰비언트 어클루전(Ambient Occlusion)의 함수를 Rasterization방식에서 사용하는 Illumination Loop 식에 접목시켜서 글로벌 일루미네이션처럼 다양한 색의 조명을 반영하면서도 Rasterization처럼 빨리 렌더링 할 수 있는 알고리즘 수식과 이 수식을 사용한 RenderMan Shader 사용 예를 제시하였다. 이는 글로벌 일루미네이션이 나타낼 수 있는 사실적인 표현, 그리고 Rasterization방식의 빠른 속도, 이 두 가지 렌더링 방식의 장점만을 조합하여 짧은 렌더 타임을 유지하면서도 쉽게 좋은 퀄러티를 얻을 수 있는 새로운 개념으로써 이러한 방법은 이후 애니메이션이나 영화 VFX 제작에 있어서 제작비의 절감과 함께 좀 더 완성도 있는 결과물을 만들어 내는 역할을 할 수 있는 계기가 되길 바란다.

• 대한임베디드공학회논문지
• /
• 제8권2호
• /
• pp.87-93
• /
• 2013

In this paper, we implemented and evaluated the performance of a vector-based rasterization algorithm of 3D graphics using a SIMD-based many-core processor that consists of 4,096 processing elements. In addition, we compared the performance and efficiency of the rasterization algorithm using the many-core processor and commercial GPU (Graphics Processing Unit) system which consists of 7 GPUs and each of which have 512 cores. Experimental results showed that the SIMD-based many-core processor outperforms the commercial GPU system in terms of execution time (3.13x speedup), energy efficiency (17.5x better), and area efficiency (13.3x better). These results demonstrate that the SIMD-based many-core processor has potential as an embedded mobile processor.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
• /
• 한국정보처리학회 2013년도 춘계학술발표대회
• /
• pp.140-143
• /
• 2013

본 논문에서는 데이터 병렬성이 뛰어난 벡터 기반의 Rasterization 알고리즘을 CUDA를 이용하여 코어 매핑에 따른 성능 및 에너지 효율을 분석해 보았다. 블록 사이즈를 동일하게 맞춘 후 블록의 차원을 변경 하는 방법과 블록 사이즈를 변경하는 방법을 사용하여 실험하였다. 모의실험결과, 블록 사이즈가 동일할 때는 오차 범위 내로 동일한 성능과 에너지 효율을 보였다. 아키텍처마다 모든 자원을 사용할수 있는 이론적인 블록 및 스레드 구조가 존재하지만 메모리 접근에 대한 최적화를 이루어 내지 못한다면 Amdahl's law에 의해 성능 향상에 한계가 있다는 것을 확인하였다.

• 대한임베디드공학회논문지
• /
• 제9권1호
• /
• pp.17-24
• /
• 2014

In this paper, we implement and evaluate the performance of a vector-based rasterization algorithm for 3D graphics by using a SIMD (single instruction multiple data) many-core processor architecture. In addition, we evaluate the impact of a data-per-processing elements (DPE) ratio that is defined as the amount of data directly mapped to each processing element (PE) within many-core in terms of performance, energy efficiency, and area efficiency. For the experiment, we utilize seven different PE configurations by varying the DPE ratio (or the number PEs), which are implemented in the same 130 nm CMOS technology with a 500 MHz clock frequency. Experimental results indicate that the optimal PE configuration is achieved as the DPE ratio is in the range from 16,384 to 256 (or the number of PEs is in the range from 16 and 1,024), which meets the requirements of mobile devices in terms of the optimal performance and efficiency.

• 전기전자학회논문지
• /
• 제20권1호
• /
• pp.75-81
• /
• 2016

본 논문은 SIMT(Single Instruction Multi Thread)구조 GP-GPU(General Purpose Graphic Processing Unit)에서 그래픽 어플리케이션 성능을 향상시키기 위해 타일 기반 그래픽 파이프라인 구조를 제안한다. 타일 기반 그래픽 파이프라인 구조는 병렬적으로 Rasterization 단계를 처리하고, 불필요한 그래픽 처리 연산은 수행하지 않는다. SIMT구조를 통해 대용량 데이터를 병렬로 처리하여 연산 성능을 향상시켰고, 이는 3D 그래픽 파이프라인 처리의 성능을 향상하였다. 제안하는 구조를 통해 3D 그래픽 어플리케이션을 처리할 때 3D 모델을 구성하는 정점 데이터가 많아 질수록 높은 효율을 보인다. 제안하는 구조는 'RAMP'와 기존의 선행 연구를 비교하여 약 1.18배에서 최대 3배까지의 처리 성능 향상을 확인하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
• /
• 대한전기학회 1987년도 전기.전자공학 학술대회 논문집(II)
• /
• pp.1492-1494
• /
• 1987

This paper describes a hardware architecture called Edge Painting Machine for real time generation of scan line images for raster scan graphics display. The Edge Painting Machine consists of Scanline Processor which converts polygon data sorted in their depth priority into a set of scan line commands for each scan line, and Edge Painting Tree which converts the scanline commands set into a raster line image. Edge painting tree has been designed using combinational logic circuit. The designed circuit has been simulated to verify the proper functioning. A salient feature of the EPT is that hardware composition is simple, because each processor is constituted by only combinational logic circuit.

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

• 한국조경학회지
• /
• 제27권4호
• /
• pp.137-142
• /
• 1999

The purpose of this study is to develope a CAD-based tool for rasterization of polygonal vector map in AutoCAD. To identity the layer property of polygonal entity with user-defined coordinates as topology, algorithm in processing entity data of selection set that intersected with scan line was used, and the layers were extracted sequentially by sorted intersecting points in data-list. In addition to the functions for querying and modifying topology, two options for mapping were set up to construct plan projection type and to change meshes' properties in existing DTM data. In case of plan projection type, user-defined cell size of 3DFACE mesh is available for more detailed edge, and topological draping on landform can be executed in case of referring DTM data as an AutoCAD's drawing. The concept of algorithm was simple and clear, but some unexpectable errors were found in detecting intersected coordinates that were AutoCAD's error, not the utility's. Also, the routines to check these errors were included in algorithmic processing. Developed utility named MESHMAP was written in entity data control functions of AutoLISP language and dialog control language(DCL) for the purpose of user-oriented interactive usage. MESHMAP was proved to be more effective in data handling and time comparing with GRIDMAP module in LANDCADD which has similar function.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
• /
• 한국정보과학회 2002년도 봄 학술발표논문집 Vol.29 No.1 (A)
• /
• pp.25-27
• /
• 2002

본 논문에서는 3차원 그래픽의 래스터라이제이션 단계에서 발생하는 메모리 트래픽 문제를 해결하기 위해 사용되는 텍스처 및 픽셀 캐쉬에 대한 성능을 분석하였다. 이를 위해 화면의 해상도, 컬러 정보, 깊이 정보 및 캐쉬 구성의 변화에 따른 이들 캐쉬의 성능변화를 살펴보았으며 실험결과 텍스처 캐쉬와 픽셀 캐쉬의 설계 시에 블록 크기에 의한 영향이 매우 중요함을 알 수 있었다. 특히 픽셀 캐쉬의 경우에는 시간적 지역성은 거의 없으며 매우 큰 공간적 지역성을 보이므로 이를 잘 반영할 수 있는 캐쉬 구조가 필요하다.