• 한국게임학회 논문지
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• 제7권3호
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• pp.59-66
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• 2007

광선추적법(ray tracing)은 빛의 반사, 투과 등을 사실적으로 표현할 수 있는 대표적인 전역조명(global illumination) 기술이지만, 복잡한 계산과정으로 인해 실시간 활용에는 많은 제약이 존재한다. 이런 문제를 해결하기 위해 최근에는 GPU(Graphics Processing Unit) 기반의 광선추적법 알고리즘이 활발하게 개발되고 있으며, 본 논문에서는 J. Purcell 등이 제안한 광선추적법 기법을 구현하였다. 그리고 구현된 알고리즘을 인터렉티브 응용분야에 활용하기 위해 렌더링 성능을 개선하는 두가지 방법을 적용하였다. 먼저, 그래픽스 하드웨어에서 지원하는 래스터라이제이션(rasterization)을 적용해 초기 광선의 교차점을 효과적으로 구했다. 또한 대상 물체를 가속화(acceleration) 구조로 구성하여 광선과 물체간의 교차연산에 소요되는 계산시간을 단축하였다. GPU 기반의 광선추적법 렌더링에서 다양한 성능 개선 알고리즘을 적용하여 향상된 렌더링 결과를 구체적으로 분석한 기존 연구가 비교적 적었으며, 본 논문에서는 각 과정에 따른 개선 결과를 제시하였다. 구현된 렌더러와 GPU 기반의 환경 맵을 비교하였으며 이동형 개인 컴퓨터와 무선 센싱 장비를 이용한 무선 원격 렌더링 시스템을 구현하였다. 제안된 시스템은 실시간 합성, 증강현실(augmented reality), 가상현실 등의 다양한 분야에서 활용될 것으로 기대된다.

• 전기전자학회논문지
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• 제18권3호
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• pp.403-408
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• 2014

본 논문은 Varying Interpolator를 개선하여 다수의 Pixel을 한 번에 처리할 수 있는 Rasterizer 구조를 제안한다. 설계한 Rasterizer의 Varying Interpolator는 한 번에 16 Pixel을 처리 할 수 있으며 최대 64개의 색상을 출력으로 가진다. 또한 Rasterizer의 연산을 행렬연산 및 행렬변환으로 구성하여 연산의 중복성을 줄이고 재사용성을 높여 Rasterizer의 처리 속도를 높였다. 제안하는 구조의 Rasterizer 는 기존의 연구와 비교하여 색상 보간은 11%, Rasterizer 전체 처리 속도는 17% 향상된 성능을 보였다.

• 한국측량학회지
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• 제27권1호
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• pp.723-733
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• 2009

This study proposes a sequence of procedures to extract building boundaries and planar patches through segmentation of rasterized lidar data. Although previous approaches to building extraction have been shown satisfactory, there still exist needs to increase the degree of automation. The methodologies proposed in this study are as follows: Firstly, lidar data are rasterized into grid form in order to exploit its rapid access to neighboring elevations and image operations. Secondly, propagation of errors in raw data is taken into account for in assessing the quality of gradients-driven properties and further in choosing suitable parameters. Thirdly, extraction of planar patches is conducted through a sequence of processes: histogram analysis, least squares fitting, and region merging. Experimental results show that the geometric components of building models could be extracted by the proposed approach in a streamlined way.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 1999년도 가을 학술발표논문집 Vol.26 No.2 (3)
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• pp.9-11
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• 1999

3차원 그래픽 랜더링 파이프라인(3D Graphics Rendering Pipeline)은 크게 지오메트리 프로세싱(Geometry Processing)과 레스터라이제이션(Rasterization)으로 구성되어 있다. 본 논문에서는 래스터라이저와 프레임버퍼사이의 대역폭으로 인한 병목점을 분석하고, 그 한계를 극복해 낼 수 있도록 프로세서 메모리 집적구조를 이용하여 랜더링 시스템을 설계, 성능 분석한다. 프레임버퍼의 집적으로 인한 메모리 대역폭을 이용하기 위해, 각 픽셀 처리에 필요한 로직을 포함하는 SIMD 타입의 픽셀 처리 프로세서가 메모리 어레이와 밀결합(tightly coupled)된다. 제안하는 구조는 래스터라이저 로직과 프레임 버퍼가 단일 칩으로 구성되었고, 텍스쳐 매핑, 범프 매핑, 안티알리아싱, 깊이 버퍼를 지원하며 초당 5백만 이상의 삼각형을 처리할 수 있는 고성능 랜더링 시스템이다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2000년도 가을 학술발표논문집 Vol.27 No.2 (3)
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• pp.15-17
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• 2000

3차원 그래픽 가속기는 기하학 처리(Geometry processing) 단계와 래스터라이제이션(rasterization) 단계로 구성되어 있다. 기존의 기하학 처리 방식에서는 꼭지점의 좌표계산과 빛의 효과를 계산하는 일련의 단계들이 순차적으로 수행되었는데 이는 많은 양의 폴리곤 처리가 요구되는 현재의 어플리케이션 환경에서 상당한 오버헤드로 작용한다. 본 연구에서는 기하학 처리 파이프라인을 보다 고속으로 처리하기 위해 라이팅 단계를 다른 단계들과 병렬적으로 수행할 수 있는 구조를 제안한다. 실험결과 제안하는 중첩 라이팅 방식의 기하학 처리기(Overlapped lighting geometry processor, OLGP)는 기존의 순차적인 기하학 처리기(Sequential geometry processor, SeqGp)에 비해 최대 21%의 수행 성능 향상을 보였다.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제22권2호
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• pp.311-321
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• 2019

Virtual reality applications in Head-Mounted Displays require high frame rates and low latency rendering techniques. Ray tracing offers many benefits, such as high-quality image generation, but has not been utilized due to lower performance than rasterization. But that can obtain good result combined with gaze-tracking technology and human visual system's operation principle. In this paper, we propose a method to optimize the foveated sampling map and to maintain the visual quality through the fast voronoi nearest interpolation. The proposed method further reduces the computational cost that has been improved by the previous foveated sampling. It also smoothes the voronoi boundary using adaptive sibson interpolation, which was not possible in real-time. As a result, the proposed method can render real-time high-quality images with low visual difference.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2009년도 추계학술대회
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• pp.639-642
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• 2009

고차원적인 멀티미디어 컨텐츠를 처리하는 그래픽 가속기를 설계함에 있어서 쉽고 정확한 하드웨어 검증 환경과 임베디드 장치에서의 성능 평가가 필요하다. 이를 해결하기 위해 시뮬레이션파형 분석을 통한 검증이 아니라 실제 연산된 그래픽 이미지를 확인할 수 있는 소프트웨어 래스터라이저를 설계하였다. 설계한 래스터라이저는 윈도우 기반의 환경에서 C언어를 이용하여 래스터화 각 단계 별로 함수로 구현하고 정점 데이터를 입력하여 결과를 검증하였다.

• 대한공간정보학회지
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• 제23권1호
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• pp.23-29
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• 2015

본 연구에서는 위치기반 소셜 미디어 데이터의 공간적 분포가 지역별 부동산 지수와 어떠한 공간적 관련성을 가지는지에 대해 알아보고자 한다. 두 데이터는 상이한 자료 형식을 가지고 있어, 이를 보완할 수 있는 방법론으로 본 연구에서는 격자 기반의 공간분석 방법을 적용하였다. 대상 데이터로는 2013년 8월 한 달간의 지오태그된 트윗 데이터와 행정구역별 주택가격지수(매매, 전세)를 이용하였으며, 공간적 범위는 서울과 수도권 일부를 포함하도록 하였다. 두 데이터 간의 상이한 공간적 단위를 고려하여 2,000m 단위의 격자망을 구성하고 이에 맞게 두 데이터를 격자 데이터 형태로 변환하였다. 변환된 두 데이터에 대하여 Hot spot 분석을 실시하여 공간적 분포를 시각적으로 비교하였으며, 공간시차를 고려한 이변량 공간적 상관계수를 측정함으로써 정량적 분석을 실시하였다. 시각적, 정량적 분석 결과, 서초구 지역이 트윗 데이터와 주택매매가격지수 데이터에서 공통적인 Hotspot 지역으로 탐색되었으나 주택전세가격지수 데이터와는 뚜렷한 공간적 상관성이 탐색되지 않았다.

• 한국게임학회 논문지
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• 제17권1호
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• pp.17-26
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• 2017

최근 실시간으로 모션블러(motion blur)를 위한 연구들은 픽셀당 여러개의 시간 색상을 계산한 후 평균내는 방식으로 샘플의 수가 적을 경우 아티펙트(artifacts)나 노이즈(noise)가 발생하는 문제를 가지고 있다. 본 논문은 이러한 문제를 개선하기 위해서 이동궤적 근사 다면체(motion trail)를 이용한 실시간 모션블러 알고리즘을 제안한다. 본 논문의 알고리즘에서는 현재 프레임과 이전프레임의 삼각형으로 이동궤적 근사 다면체를 만들고 전후 관계(front-to-back) 정렬방법과 시공간차원의 비트연산(bitwise operation)을 적용하여 여러 물체가 겹치는 순간의 가시성 문제를 해결했다. 결과적으로 가려지지 않은 이동궤적 근사 다면체만을 그리기에 매끄러운 블러 효과를 얻는다.

• IEIE Transactions on Smart Processing and Computing
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• 제4권2호
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• pp.65-70
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• 2015

In this paper, we describe the world's first real-time ray-tracing chip architecture. Ray-tracing technology generates high-quality 3D graphics images better than current rasterization technology by providing four essential light effects: shadow, reflection, refraction and transmission. The real-time ray-tracing chip named RayChip includes a real-time ray-tracing graphics processing unit and an accelerating tree-building unit. An ARM Ltd. central processing unit (CPU) and other peripherals are also included to support all processes of 3D graphics applications. Using the accelerating tree-building unit named RayTree to minimize the CPU load, the chip uses a low-end CPU and decreases both silicon area and power consumption. The evaluation results with RayChip show appropriate performance to support real-time ray tracing in high-definition (HD) resolution, while the rendered images are scaled to full HD resolution. The chip also integrates the Linux operating system and the familiar OpenGL for Embedded Systems application programming interface for easy application development.