• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제22권1호
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• pp.99-109
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• 2019

Realistic rendering of natural phenomena is a difficult problem. Many environmental factors must be considered to simulate this phenomenon. At the same time, we need to think about their computational complexity to be simulated with computer algorithm One of the most difficult problems in creating weather conditions is the rain. To simulate realistic rainy scene, you have to consider the physical properties of rain and the environmental where the rain is falling down as well. In this paper, we survey the modeling and rendering techniques for realistic rainfall scenes from three different aspects. First, we list up techniques for modeling raindrop dynamics. Second, we survey the rendering techniques that render the raindrop in the environment. Third, we take a look at the hybrid methods that combines the rendering the modeling at the same time. For each aspect, we compare the algorithms in terms of implementation and their speciality.

• 한국CDE학회논문집
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• 제15권2호
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• pp.136-143
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• 2010

Realistic Modeling is to maximize the reality of the environment in which perception is made by virtual environment or remote control using two or more senses of human. Especially, the field of haptic rendering, which provides reality through interaction of visual and tactual sense in realistic model, has brought attention. Haptic rendering calculates the force caused by model deformation during interaction with a virtual model and returns it to the user. Deformable model in the haptic rendering has more complexity than a rigid body because the deformation is calculated inside as well as the outside the model. For this model, Gibson suggested the 3D ChainMail algorithm using volumetric data. However, in case of the deformable model with non-homogeneous materials, there were some discordances between visual and tactual sense information when calculating the force-feedback in real time. Therefore, we propose an algorithm for the Volume Haptic Rendering of non-homogeneous deformable object that reflects the force-feedback consistently in real time, depending on visual information (the amount of deformation), without any post-processing.

• 만화애니메이션 연구
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• 통권40호
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• pp.139-155
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• 2015

애니메이션은 포스트 프러덕션 과정에 의해 애초의 기획한 시각적 연출 의도에 맞게 완성된다. 특히나, 3D애니메이션 제작에 있어서 기획의도에 적합한 다양한 시각적 표현 기법은 렌더링, 쉐이딩 등에 의해 연출된다. 따라서 이러한 시각적 효과를 어떤 방식으로 제작할 것인지에 관한 연구는 애니메이션이 출현된 이후 계속적으로 진행 되고 있다. 이 중에서도 최근 애니메이션에서 자주 등장하는 렌더링 방식은 3D로 제작하였지만 2D애니메이션의 느낌을 살린 효과이다. 3D 애니메이션은 이미지를 시각화하는 렌더링 방식에 따라 사실적으로 표현되는 포토리얼리스틱 렌더링(Photorealistic RENDERING)과 사진적 리얼리즘에서 벗어나 셀애니메이션의 경험적 감성의 화면 효과를 살린 비사실적 렌더링(NON-PHOTOREALISTIC RENDERING)으로 구분되는데 이는 2D애니메이션의 시각적 효과를 살린 렌더링 방식은 비사실적, 즉 넌-포토리얼리스틱 렌더링 방식으로 제작된 것이다. 이렇게 제작된 애니메이션은 공간과 애니메이팅에 있어서 3D애니메이션의 공간, 움직임 표현의 깊이를 보유하면서도 친화적인 아날로그 느낌의 화면을 연출할 수 있기에 많이 제작되고 있는 포스트 프러덕션 효과이다. 따라서 본 연구에서는 3D그래픽스 기법 중 넌-포토리얼리스틱(Non-photo Rendering)의 범주에 속하는 카툰렌더링(Cartoon Rendering)기법으로 제작된 디즈니의 대표적인 단편애니메이션 Paperman을 중심으로 기법적 방식을 분석하고 카툰렌더링으로 표현된 씬의 시각적 전달 효과를 분석하여 기획의도에 표현한 합성작업 과정을 살펴보도록 한다. 이어 넌-포토리얼리스틱(Non-photo Rendering)의 범주와 장르가 다양해 지고 있는 추세에 맞춰 그래픽적 표현 한계를 뛰어넘어 보다 효율적이고 다양한 표현방식 후반 기법들이 연구되길 바란다.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제24권3호
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• pp.468-480
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• 2021

Realistic real-time rain streaks rendering has been treated as a very difficult problem because of various natural phenomena. Also, in creating and managing a large number of particles, a large amount of computer resources had to be used. Therefore, in this paper, we propose a more efficient real-time rain streaks rendering algorithm by generating view-dependent rain particles and expressing a large amount of rain even with a small number. By creating a 'rain space' dependent on the field of view of the camera moving in real time, particles are rendered only in that space. Accordingly, even if a small number of particles are rendered, since the rendering is performed in a limited space, an effect of rendering a very large amount of particles can be obtained. This enables very efficient real-time rendering of rain streaks.

• 한국게임학회 논문지
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• 제10권3호
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• pp.103-111
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• 2010

본 논문에서는 직물을 사실적으로 렌더링할 수 있는 절차적 접근법을 제안한다. 가상 직물을 렌더링하기 위한 기존의 절차적인 기법들은 결과의 사실성이 부족하다는 문제점이 있다. 이를 해결하기 위해 제안된 예제-기반 접근법은 렌더링의 사실성을 매우 높였지만, 다양한 재질의 반사를 표현하기 위해서는 대용량의 저장 공간이 필요하다는 단점을 가진다. 본 논문에서 제안되는 기법은 미세면(microfacet) 모델을 이용하여 직물을 표현한다. 미세면 모델은 이방성 반사특성을 갖도록 하였으며, 씨실과 날실은 이러한 이방성 반사 특성을 수직으로 교차하여 표현할 수 있다. 이와 함께 본 논문은 실을 더욱 사실적으로 표현하기 위해 직조물을 구성하는 실의 굴곡을 절차적으로 모델링하는 기법을 제안한다. 제안된 기법은 데이터를 사용하지 않고도 매우 사실적인 직물 렌더링이 가능하다.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제16권4호
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• pp.520-528
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• 2013

메이크업 시뮬레이션은 입력 장치와 디스플레이를 사용하여 가상의 디지털 얼굴에 다양한 화장법을 시험해 볼 수 있는 도구이다. 최근에 다양한 메이크업 스타일을 지원하는 시뮬레이션 시스템들이 개발되었지만, 대부분의 시스템들이 2차원 얼굴 영상을 사용하기 때문에 피부를 사실적으로 표현하는데 제약이 많다. 본 연구에서는 피부의 거칠기와 반사도를 조절할 수 있는 사실적인 3차원 메이크업 방법을 개발하였다. 제안 방법은 3차원 스캐너로 획득한 고해상도의 얼굴 데이터 상에서 피부 파라미터 값을 변경하면서 메이크업을 시뮬레이션할 수 있다. 또한 포인트 기반 형상표현을 사용하여 3차원 렌더링 과정을 간단하고 유연하게 표현하였으며, 얼굴 부위에 따라 반사도를 달리 적용하여 보다 사실적인 메이크업 시뮬레이션을 가능하게 하였다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제6권8호
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• pp.175-183
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• 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.

• 정보처리학회논문지B
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• 제15B권2호
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• pp.103-112
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• 2008

사실적인 컴퓨터 애니메이션 제작 시 종종 모션 캡쳐 기술이 사용된다. 모션 캡쳐 기술은 대상체의 운동을 측정해서 모델링한 운동 렌더링 결과를 그래픽스로 표현한다. 본 논문에서는 카메라를 사용해서 얻어진 2차원 영상 정보로부터 대상체의 3차원 운동을 측정하여 모델링하는 영상 기반 운동 렌더링 문제를 다룬다. 기존의 영상 기반 운동 렌더링 알고리즘은 계산량이 너무 많거나 정확도가 떨어지는 등의 단점이 있었다. 첫 번 째 단점은 장편 애니메이션 제작시 제작 시간이 너무 길어서 문제가 되고, 두 번 째 단점은 사실적인 애니메이션 구현시 사실감이 저하되는 문제를 야기 시킨다. 이와 같은 기존 방식의 단점을 보완하기 위하여 본 논문에서는 계산량이 적고 정확도가 높은 영상 기반 운동 렌더링 알고리즘을 제안한다. 본 논문에서 제안한 방식에서는 계산량이 적은 증분형 운동렌더링 알고리즘을 최적제어 이론의 시각에서 분석하여 정확도를 향상시키도록 개조한다. 본 방식을 광학식 모션 캡쳐 기술에 적용할 경우 표시자(marker)의 부착 없이도 모션 캡쳐가 가능하다는 부가적 인 장점 또한 얻을 수 있다.

• International Journal of Advanced Culture Technology
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• 제9권3호
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• pp.265-270
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• 2021

VR and AR contents provide a rich user experience [1]. Realistic content with human computer interaction and immersion provides an improved user experience, but there is a limit to producing all elements realistically. In this study, we propose a method to advance the rendering of immersive content using background color information [2]. First, the elements necessary for Kelvin temperature rendering are derived from the color and background as context elements, and the rendering effect has been realized in the soap bubble. For soap bubbles Kelvin temperature rendering, the average color of the background is extracted and the color with the highest similarity is applied by comparing the main color and Kelvin temperature.

• 한국게임학회 논문지
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• 제21권4호
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• pp.109-116
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• 2021

In this paper, we considered that recently 3D game characters have been almost alike realistic expression because of a great mathematical computation and efficient techniques on GPU hardware. We presented the rendering technique and analysis for 3D game characters to simulate and render mathematical approach model from recent researches to perform the game engine for the surface reflection of lighting model. We compare our approach with the existing variant rendering techniques here using Open GL shader language on game engine. The experimental result will be provided the view-dependent visual appearance of variant and effective modeling characters for realistic expression using existing methods on the GPU for effective simulations and rendering process. Since there are many operations that are used redundantly while performing mathematical operations, the necessary functions and requirements have been to compute in advance.