• 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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• 제29권5호
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• pp.245-256
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• 2002

컴퓨터 그래픽스에서 그림자는 장면의 사실성을 높이기 위하여 매우 중요한 요소이다. 전경을 렌더링 할 때 그림자의 모양이나 위치를 정확하게 나타내는 것도 중요하지만, 실제 세계에서 흔히 볼 수 있는 면적을 가지는 광원에 의한 부드러운 그림자를 효과적으로 표현하는 것도 중요하다. 그러나 현존하는 대부분의 그림자 생성 기법들은 사실적인 그림자를 사실적인 실시간으로 생성해 내기에 어려움이 많다. 기존에 제안된 영상 기반 렌더링 기법을 이용하면 실시간으로 그림자를 생성해 내는데 유용하게 사용될 수가 있다. 하지만 이러한 방법에서는 일반적으로 그림자 지도의 크기가 지나치게 방대해지기 때문에, 텍스춰 메모리에 올리기에 무리가 따르게 되므로, 효율적인 압축기법이 필요하다는 단점이 있다. 이러한 그림자 지도의 크기와 압축의 부담으로 인해, 다양한 물체의 움직임을 표현하거나, 부드러운 그림자로의 확장에 어려움이 있을 수 있다. 이러한 점을 해결하고자, 본 논문에서는 영상 기반 렌더링 기법을 적용한 방법에 이미지 와핑 기법을 응용하여 그림자 지도의 크기를 대폭 줄일 수 있는 방법을 제안하고자 한다. 이 방법에서는 물체가 움직이는 범위와 상관없이 매우 적은 개수의 그림자 지도만으로 그림자를 만들어 낼 수 있기 때문에, 부드러운 그림자를 만들기 위한 방법으로 쉽게 적용할 수 있다. 이 논문에서 개발한 기법은 3차원 게임이나 가상 현실 등 관련 분야에서 사실적인 영상을 실시간으로 생성해 내는 데 유용하게 쓰일 수 있을 것이다.

• 한국게임학회 논문지
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• 제20권3호
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• pp.65-74
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• 2020

섀도우 매핑 알고리즘에서 섀도우 맵이 확대되면 계단형 섀도우 실루엣이 나타난다. 본 논문에서는 재구성된 실루엣을 이용하여 소프트 섀도우를 생성한다. 먼저 섀도우 실루엣은 선형 또는 2차 곡선 모델을 기반으로 한 서브 텍셀 엣지 검출 방법을 통해 확보한다. 그리고 적분을 이용하여 정확한 섀도우 밝기의 평균을 얻기 위해 적분 기반 섀도우 필터링 알고리즘을 사용한다. 본 논문은 상기 과정을 통해 앨리어싱 현상이 두드러지는 실루엣을 효과적으로 제거하며 소프트 섀도우를 효율적으로 생성하는 방법을 제시한다.

• 인터넷정보학회논문지
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• 제21권5호
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• pp.49-56
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• 2020

Detecting shadows in images and restoring or removing them was a very challenging task in computer vision. Traditional researches used color information, edges, and thresholds to detect shadows, but there were errors such as not considering the penumbra area of shadow or even detecting a black area that is not a shadow. Deep learning has been successful in various fields of computer vision, and research on applying deep learning has started in the field of shadow detection and removal. However, it was very difficult and time-consuming to collect data for network learning, and there were many limited conditions for shooting. In particular, it was more difficult to obtain shadow data from buildings and satellite images, which hindered the progress of the research. In this paper, we propose a method for generating shadow data from buildings and satellites using Unity3D. In the virtual Unity space, 3D objects existing in the real world were placed, and shadows were generated using lights effects to shoot. Through this, it is possible to get all three types of images (shadow-free, shadow image, shadow mask) necessary for shadow detection and removal when training deep learning networks. The method proposed in this paper contributes to helping the progress of the research by providing big data in the field of building or satellite shadow detection and removal research, which is difficult for learning deep learning networks due to the absence of data. And this can be a suboptimal method. We believe that we have contributed in that we can apply virtual data to test deep learning networks before applying real data.

• 한국CDE학회논문집
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• 제8권2호
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• pp.75-83
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• 2003

In this paper, OSP(Octal Space Partitioning) tree is proposed for the real time culling of infinite sets of geometries in interactive Virtual Environment applications. And MSVBSP(Modified Shadow Volume BSP) tree is suggested for the occlusion culling. Experimental results show that the OSP and MSVBSP tree are efficiently implemented in real time rendering of interactive geometries.

• 한국콘텐츠학회:학술대회논문집
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• 한국콘텐츠학회 2008년도 춘계 종합학술대회 논문집
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• pp.635-638
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• 2008

최근 컴퓨터 그래픽 기술의 급속한 발전과 더불어 온라인 게임의 환경도 다양하게 변하고 있다. 사실적인 표현을 위한 원근감, 입체감, 물체의 재질, 그림자, 빛의 세기 등의 다양한 요소가 고려되어야 한다. 그 중 음영의 표현은 객체의 사실적 표현에 중요한 역할을 한다. 음영을 생성하기 위해서는 반복적인 많은 연산을 수행해야 한다. 즉 객체 판단을 위한 수많은 점들에 대한 영역의 분리와 빛의 세기 등을 구별해야 한다. 본 논문은 실시간 그림자를 생성하기 위해 그림자의 영역을 판단하기 위한 데이터를 추출하지 않고, 객체에 대한 LOD를 생성하여 이를 그림자로 매핑 해줌으로써 사실적인 음영을 생성시킬 수 있는 효율적인 방법을 제시한다.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제19권4호
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• pp.341-348
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• 2016

미세조류는 대체에너지를 위한 생물자원 중 하나로 다양한 분야에서 관련된 연구가 활발히 진행되고 있다. 미세조류의 상태를 분석하기 위한 방법으로는 계수법, 스크리닝법, 응집법 등이 사용되고 있는데, 이 중 응집법은 적조 제거제 연구, 미세조류 자원화 연구 등에 효과적으로 이용되고 있다. 미세조류의 응집 상태 분석에는 현재 분광광도법이 주로 사용되고 있는데, 이는 미세조류의 응집 상태를 광학밀도 계측을 통해 분석하는 방법으로 미세조류 계수법에 비해 소요되는 분석 시간은 작지만, 측정 결과의 오차가 상대적으로 큰 단점을 갖고 있다. 본 논문에서는 이러한 단점을 개선하기 위해서 렌즈프리 그림자 이미징 기술을 이용하여 미세조류의 응집 현상을 실시간으로 분석하는 방법을 제안한다. 본 연구에서는 렌즈프리 그림자 이미지를 이용하여 단일 미세조류의 측정과 응집 미세조류 측정이 동시에 가능함을 현미경 이미지와의 비교를 통해 입증하였다. 또한, 해당 기술을 기반으로 미세조류의 응집 현상을 정량적으로 분석할 수 있는 세 가지의 그림자 파라미터(플록들의 개수, 플록들의 유효면적 및 최대크기 플록의 면적)를 제안하였다. 각 파라미터의 유효성은 응집 효율이 다른 응집제를 이용한 실험을 통해 시간에 따른 미세조류의 응집상태를 실시간으로 분석하여 입증할 수 있음을 확인하였다.

• 한국게임학회 논문지
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• 제7권2호
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• pp.21-32
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• 2007

물체 내부에서의 빛의 산란 현상 (subsurface scattering)에 기반한 조명 모델은 사실적인 이미지 생성에서 매우 중요하지만, 복잡한 계산으로 인하여 게임, 가상현실 등의 대화형 환경에 적용되기 어려웠다. 우리는 빛의 단일 산란과 다중 산란 현상에 의한 조명을 이미지 상에서 근사하는 보다 실용적인 기법을 제안한다. 먼저 광원 시점에서 렌더링한 이미지의 각 픽셀에 물체 내부로 투과된 조사도 정보를 저장하고, 쉐이딩 단계에서 이 정보를 사용하여 조명을 빠르게 계산한다. 단일 산란은 그림자 매핑과 유사한 알고리즘과 적응적인 결정적 샘플링을 통해 수행 비용을 효율적으로 줄인다. 다중 산란은 빛의 확산 이론에 기반한 계층적인 샘플링을 사용한다. 복잡한 함수의 테이블화은 속도를 보다 향상 시킨다. 실험을 통해 제안된 기법이 초당 수 십에서 수 백 프레임의 빠른 속도로 사실감있는 장면을 렌더링할 수 있으며, 게임과 같은 기존의 대화형 환경에 쉽게 적용될 수 있음을 보여준다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제24권1호
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• pp.91-99
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• 2020

영상 감지 시스템의 기반 기술인 그림자 제거기술의 경우 실시간 영상처리는 계산의 복잡도가 높아 처리속도가 저하되고, 명도 차이만으로 그림자를 제거하기 때문에 조명이나 빛에 민감하다는 문제점이 있다. 따라서 본 논문에서는 기존 시스템의 문제점을 해결하기 위해 가중치 적용 부분을 제거하여 계산의 복잡도를 낮추어 실시간성을 향상시켰다. 또한 수직 히스토그램을 이용해 그림자 인식률을 향상시킬 수 있는 그림자 제거 알고리즘 기반의 영상 감지 시스템을 설계 및 평가하였다. 평가 결과 기존 영상 감지 시스템에 비해 평균 속도가 약 5.6ms, 검출률이 약 5.5%p 향상된 것을 확인하였다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제9권6호
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• pp.2289-2301
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• 2015

Mobile devices are becoming powerful enough to realize augmented reality (AR) application. This paper introduces two AR methods to estimate an environmental illumination distribution of a scene. In the first method, we extract the lighting direction and intensity from input images captured with a front-side camera of a mobile device, using its orientation sensor. The second method extracts shadow regions cast by three dimensional (3D) AR marker of known shape and size. Because previous methods examine per pixel shadow intensity, their performances are much affected by the number of sampling points, positions, and threshold values. By using a simple binary operation between the previously clustered shadow regions and the threshold real shadow regions, we can compute efficiently their relative area proportions according to threshold values. This area-based method can overcome point sampling problem and threshold value selection. Experiment results demonstrate that the proposed methods generate natural image with multiple smooth shadows in real-time.

• 한국항공운항학회지
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• 제22권2호
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• pp.81-86
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• 2014

In this paper, we states the verification and validation methodology for the modular system of A-SMGCS which defined in the ICAO Manual on Advanced Surface Movement Guidance and Control Systems. Such systems aim to maintain the declared surface movement rate under all weather conditions while maintaining the required level of safety. With the complete concept of an A-SMGCS, air traffic controllers, vehicle drivers, flight crews, and are assisted with surface operations in terms of surveillance, control, routing/planning and guidance tasks. A-SMGCS verification and validation for the development of Real Time Simulation, shadow mode trials, operational trials are conducted through three methods. In this study, the characteristics and the need for such a verification method was examined.