• 한국해안해양공학회:학술대회논문집
• /
• 한국해안해양공학회 1995년도 정기학술강연회 발표논문 초록집
• /
• pp.32-32
• /
• 1995

선박의 운항 상태를 재현하기 위한 시뮬레이터의 가시화 프로그램은 컴퓨터 그래픽 기법을 이용하여 사용자에게 실제로 선박을 운항하는 현실감을 제공하는 기능을 가져야 한다. 시뮬레이터를 위한 3차원 그래픽의 특성은 실제 상황을 실시간(real-time)으로 재현(15∼30Hz Update rates)해야 하는 기능이 요구되기 때문에 시점 변화에 빠른 그래픽 관련 계산 및 화면 표시에 필요한 시간 제약이 비교적 적은 CAD나 Animation용 3차원 그래픽 시스템과 달리, 시뮬레이션 대상 물체의 운동 상태를 정확히 표현하기 위한 빠른 3차원 그래픽 재현 기능이 매우 중요한 요소가 된다. 그러나 현실감 재현의 관점에서 광고 및 영화용 Animation시스템에서와 같은 Poto-Realistic한 현실감 재현 기능도 무시할 수 없는 요소이고, 현재 최신 컴퓨터 그래픽 기술의 발전과 고성능 그래픽 장비의 개발로 빠른 update rate의 현실감 있는 화면 재현이 가능해 지고 있고 이러한 기능의 요구가 점차 높아지고 있다.

• 한국컴퓨터그래픽스학회논문지
• /
• 제5권2호
• /
• pp.9-23
• /
• 1999

가시성 전처리는 렌더링을 위하여 실시간에 처리되어야 하는 다각형의 수를 줄여, 전체 랜더링 성능을 향상시키는 유용한 방법 중에 하나이다. 본 논문에서는 새롭고 효율적인 가시성 전처리 방법을 제안하였다. 제안된 방법에서는 가상환경 내에서 네비게이션 가능한 지역들이 사전에 직육면체 형태의 셀들로 분할되어 있다고 가정한다. 분할된 하나의 셀에서 보일 가능성이 있는 다각형을 구하기 위해서는 적어도 면-대-면 가시성을 해결해야 한다. 이는 4차원의 가시성 정보를 다루어야 함을 의미한다. 제안된 방법에서는 이러한 4차원이라는 고차원의 가시성 정보를 보다 효율적으로 처리하기 위해서, 포괄적 가시성의 특성을 이용하여 4차원의 정보를 2차원의 평면들에 나타내고 이를 개념적으로 2진공간분할(Binary Space Partitioning) 트리와 유사한 3진트리로 표현하여 처리하였다. 제안된 방법은 건축물 내부환경뿐만 아니라, 도시환경과 같은 보다 일반적인 야외환경도 다룰 수 있으며, 여러 개의 다각형들이 협력적으로 가리는 다각형들도 제거할 수 있다. 제안된 방법은 O(nm)의 계산 시간과 O(n+m)의 공간을 요구한다. 적당한 m을 선택함으로써 사용자는 전처리시간과 계산결과사이에 적절한 선택을 할 수 있다.

• 한국컴퓨터그래픽스학회논문지
• /
• 제26권3호
• /
• pp.123-131
• /
• 2020

본 연구는 10만 개 이상의 움직이는 파티클 각각이 발광원으로서 존재할 때 라이팅을 위한 실시간 렌더링 알고리즘을 제안한다. 각 라이트의 영향 범위를 동적으로 파악하기 위해 2개의 3D 텍스처를 사용하며 첫 번째 텍스처는 라이트 색상 두 번째 텍스처는 라이트 방향 정보를 가진다. 각 프레임마다 두 단계를 거친다. 첫 단계는 Compute shader 기반으로 3D 텍스처 초기화 및 렌더링에 필요한 파티클 정보를 갱신하는 단계이다. 이때 파티클 위치를 3D 텍스처의 샘플링 좌표로 변환 후 이 좌표를 기반으로 첫 번째 3D 텍스처엔 해당 복셀에 대해 영향을 미치는 파티클 라이트들의 색상 총합을, 그리고 두 번째 3D 텍스처에 해당 복셀에서 파티클 라이트들로 향하는 방향벡터들의 총합을 갱신한다. 두 번째 단계는 일반 렌더링 파이프라인을 기반으로 동작한다. 먼저 렌더링 될 폴리곤 위치를 기반으로 첫 번째 단계에서 갱신된 3D 텍스처의 정확한 샘플링 좌표를 계산한다. 샘플링 좌표는 3D 텍스쳐의 크기와 게임 월드의 크기가 1:1로 대응하므로 픽셀의 월드좌표를 그대로 샘플링 좌표로 사용한다. 샘플링한 픽셀의 색상과 라이트의 방향벡터를 기반으로 라이팅 처리를 수행한다. 3D 텍스처가 실제 게임 월드와 1:1로 대응하며 최소 단위를 1m로 가정하는데 1m보다 작은 영역의 경우 해상도 제한에 의한 계단 현상 등의 문제가 발생한다. 이러한 문제를 개선하기 위한 텍스처 샘플링 시 보간 및 슈퍼 샘플링을 수행한다. 한 프레임을 렌더링하는데 소요된 시간을 측정한 결과 파티클이 라이트의 개수가 262144개일 때 Forward Lighting 파이프라인에서 146ms, deferred Lighting 파이프라인에서 46ms 가 소요되었으며, 파티클 라이트의 개수가 1024576개일 때 Forward Lighting 파이프라인에서 214ms, Deferred Lighting 파이프라인에서 104ms 가 소요되었다.

• 한국정보과학회논문지:컴퓨팅의 실제 및 레터
• /
• 제7권6호
• /
• pp.593-601
• /
• 2001

본 논문에서는 전력계통 학습을 보다 효율적으로 진행하기 위하여 전력계통 실시간 시뮬레이터 및 PC를 기반으로 하는 3차원 가상 전력계통 교육시스템 개발에 관한 연구를 제시하였다. 이는 기존의 수치적 해석결과의 제시방법에서 벗어나 실시간 시뮬레이터를 이용하여 다양한 계통현상을 모의하고, 그 결과를 온라인 통신으로 취득하여 즉시 사용자에게 3차원 그래픽으로 전달하고 있다. 또한 사용자의 계통제어입력을 즉시 반영하여 그 결과가 도출되도록 하여 현상에 대한 이해를 높이고 있다. 구현된 전력계통현상 교육용 프로그램은 전력계통에서 실제로 발생할 수 있는 현상을 직관적으로 피교육자에게 전달할 수 있으므로 학부교육 과정은 물론 계통 운전원을 위한 교육에도 그 활용도를 넓힐 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국컴퓨터그래픽스학회논문지
• /
• 제21권5호
• /
• pp.11-19
• /
• 2015

본 논문은 실제 블랙박스 영상을 통해 추적한 차량의 실제 경로 또는 사용자가 UI를 통해 그린 차량의 이동 경로를 이용하여 사실적인 3차원 차량 충돌 장면을 물리 시뮬레이션을 통해 생성하는 알고리즘을 제안한다. 시뮬레이션에 사용될 차량의 3차원 경로의 획득, 물리 기반 시뮬레이터 상에서 사용자가 원하는 경로대로 3차원 차량 모델을 적은 오차로 제어하는 경로 추적 알고리즘, 그리고 남아있는 오차를 보다 더 줄여주는 경로 최적화 알고리즘을 조합하여 사용자의 의도에 맞는 정확한 경로에서의 차량 충돌 장면을 재현하도록 도와준다. 또한 차량 충돌로 인한 차체의 변형을 차량 모델 골격의 세분화를 통하여 실시간으로 시뮬레이션 하여 실제 교통사고 시의 차량의 충돌 장면이 최대한 가상공간에서 사실적으로 재현되도록 한다.

• 한국콘텐츠학회논문지
• /
• 제13권8호
• /
• pp.52-59
• /
• 2013

최근 더욱 정교해지고 분업화되어 가는 3차원 애니메이션 작품들을 위하여 효율적인 제작 파이프라인의 구축이 중요해지고 있다. 본 논문에서는 3차원 프린팅을 활용한 3차원 애니메이션 캐릭터 개발 파이프라인을 제안한다. 기존의 3차원 애니메이션 및 캐릭터 제작 파이프라인의 세부 단계에서 기획자들의 피드백을 즉각적으로 반영할 수 있는 3차원 프린팅 과정을 도입한다. 특히 프로덕션 단계에서는 캐릭터 디자인의 대략적인 형상을 시험적으로 3차원 프린팅하여 디자인의 오류를 찾아내고, 제작 주기를 단축한다. 이러한 과정으로 제작된 콘텐츠인 8개의 드리메그 캐릭터는 그래픽과 실물 양 측면에서 높은 완성도를 가질 수 있었다. 본 논문에서 제안한 3차원 프린팅 기술을 활용하면, 3차원 캐릭터 개발의 기간 및 비용을 단축하고, 디자이너와 연구자들의 피드백을 제작 라인에 신속하게 반영함으로써 높은 완성도와 시장성을 고루 갖춘 3차원 애니메이션 캐릭터를 개발할 수 있다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
• /
• 한국정밀공학회 2005년도 춘계학술대회 논문집
• /
• pp.1636-1639
• /
• 2005

The process equipment and remote handling for the deep geological disposal of high-level radioactive waste(HLW) should be checked prior to the operation in view of reliability and operability. In this study, the concept of virtual environment workcell is implemented to analyze and define the feasible disposal process instead of real mock-up, which is very expensive and time consuming. To do this, the parts of process equipment for the disposal and maintenance will be modeled in 3-D graphics, assembled, and kinematics will be assigned. Also, the virtual workcell for the encapsulation and disposal process of spent fuel will be implemented in the graphical environment, which is the same as the real environment. This virtual workcell will have the several functions for verification such as analyses for the equipment's work space, the collision detection, the path planning and graphic simulation of the processes etc. This graphic virtual workcell of the HLW disposal process can be effectively used in designing of the processes for the hot cell equipment and enhance the reliability of the spent fuel management.

• 한국콘텐츠학회논문지
• /
• 제6권8호
• /
• pp.175-183
• /
• 2006

컴퓨터 그래픽스 관련 하드웨어의 비약적 발달은 고해상도의 영상을 모니터상에 표현할 수 있게 하였다. 이에 따라 자연 형태의 정밀한 렌더링을 요구하게 되어 높은 수준의 렌더링 알고리즘에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다 렌더링 기법에는 사진과 같은 정확한 영상을 구현하는 포토 리얼리스틱 렌더링과, 실시간 빠른 렌더링을 가능케 하는 실시간 렌더링으로 나눌 수 있다. 본 논문에서는 포토 리얼리스틱 렌더링에서 사용되는 여러 기법 중 빛과 재질에 대한 Caustics 표현방법에 대하여 살펴보았다. 먼저 영화 속에서 Caustics가 어떻게 사용되고 표현되었는가를 분석하고 나아가 실제 렌더러를 이용하여 Caustics 효과를 구현한다. 렌더러를 이용한 실증적인 실험을 통하여 사용된 플러그인의 객관적인 기준 및 성능에 대하여 알아보고 구현을 위한 각 변수들의 사용 환경 등을 분석한다. 그 실험결과는 많은 렌더링 작업을 위한 자료로 활용되고 특성 및 성능에 대한 이해를 돕기 위한 데이터로 활용될 수 있을 것이다.

• 한국정보과학회논문지:컴퓨팅의 실제 및 레터
• /
• 제16권4호
• /
• pp.502-506
• /
• 2010

증강 책(Augmented book)이란, 컴퓨터 그래픽 기술로 생성된 3D 물체, 동영상, 소리영상과 같은 멀티미디어 요소들을 증강현실 기술을 이용하여 실제 책에 증강시킨 책을 말한다. 증강 책은 책을 읽는 독자들에게 흥미를 유발시키고, 책에 좀 더 몰입할 수 있도록 하여, 교육 및 엔터테인먼트 효과를 증대시키는 것이 목적이다. 증강 책을 위한 기술은 크게 페이지 인식 그리고 페이지 트래킹으로 나눌 수 있는데, 본 논문에서는 페이지가 인식된 후, 정교한 페이지 트래킹을 위한 카메라의 6 자유도 자세를 추정하기 위해 적응형 키프레임 기반 페이지 트래킹 기술을 제안한다. 페이지가 인식된 이후에는 트래킹을 위해 가장 알맞은 키프레임을 선정한 후 coarse-to-fine의 두 단계에 걸쳐 트래킹을 수행하였다. 결과적으로 본 논문에서 제안된 트래킹 방법은 시점 변화와 조명 변화에 좀 더 강인하고 실시간성을 보장한다.

• 정보처리학회논문지:소프트웨어 및 데이터공학
• /
• 제6권12호
• /
• pp.581-586
• /
• 2017

본 연구는 게임을 비롯한 많은 콘텐츠에서 활용하기 위한 GPU기반 사실적 물 애니메이션 기법을 제안한다. 물 표면은 반사 및 굴절과 같은 물리적 현상이 일어나며, 시점에 따른 반사와 굴절의 정도가 자동적으로 조절되어야 한다. 본 논문에서는 GPU 프레임 버퍼를 이용한 렌더투텍스처 방법(RenderToTexture)을 이용하여 반사 및 굴절결과를 텍스처로 저장하며, 이 저장된 데이터에 대한 텍스처 좌표 값을 변형함으로서, 자연스러운 물결의 모습을 표현한다. 또한 표면에 나타나는 굴절 및 반사의 정도가 프레넬(Fresnel) 공식을 통해 시점과 물 표면과의 각도에 따라 자동적으로 계산되도록 한다. 제안된 알고리즘은 윈도우 기반위에서 OpenGL API와 GLSL쉐이더 언어를 통해 구현되었다. 구현 결과, 물결의 자연스러운 움직임이 확인 되었으며, 30 프레임 이상의 속도로 렌더링 되었음이 확인 되었다.