• 한국정보통신학회논문지
• /
• 제20권7호
• /
• pp.1363-1368
• /
• 2016

비행 시뮬레이터에서는 조종사에게 실제와 흡사한 가상현실을 제공하기 위해서는 원활하면서 현실감 있는 이미지 처리를 위한 일정한 렌더링 속도가 요구된다. 하지만 고해상도 지형 데이터를 사용하는 경우, 개체의 증가로 인해 렌더링 속도가 감소하거나 속도의 변동이 큰 경우가 발생하는 경우가 발생하므로 기존의 연구들은 이를 해결하기 위하여 Level of Detail (LOD)를 적용한다. 하지만, LOD기법의 경우 정점 수가 늘어난 것을 감지한 이후 레벨의 변경을 적용하므로 화면의 변화가 감지되는 문제점이 발생한다. 이를 해결하기 위하여 본 논문에서는 예측 알고리즘을 통해 다음 시점에서 늘어날 렌더링 데이터에 대한 과부하를 예측하고 미리 LOD의 레벨을 조절하는 방법을 제안한다. 또한, 제안된 방법을 검증하기 위해서 예측 데이터와 실제 데이터와 비교하였고 그 결과 LOD 레벨을 조절하였을 때 정점수가 줄어들고 FPS 수치가 변화하는 모습을 보여주었다.

• 한국컴퓨터그래픽스학회논문지
• /
• 제18권1호
• /
• pp.1-9
• /
• 2012

사실적 동영상 콘텐츠를 제작하기 위해 개발된 동영상 기반 모델링 / 렌더링은 컴퓨터 그래픽스와 컴퓨터 비전 분야에서 중요한 연구주제 중 하나이다. 원본 입력 동영상 클립과 3차원 그래픽 모델을 부드럽게 합성하기 위해, 실세계 장면 촬영에 사용된 광원과 카메라의 기하학적인 정보가 필수적으로 요구된다. 본 논문에서는 원본 동영상 클립에서 나타나는 물체들의 위상과 그림자들의 윤곽 정보로부터 최적의 광원에 대한 위치와 방향을 추정하는 간단한 기법에 대해 설명한다. 본 기법은 추정된 광원을 이용함으로써 삽입된 모델에 대한 렌더링뿐만 아니라 잘 어울리는 그림자의 생성을 하는 기능을 제공한다. 그림자는 경험적으로 3차원 공간에 존재하는 물체들 사이의 상대적인 위치를 보여주는 중요한 시각적 요소로 알려져 있다. 따라서 본 기법은 제안된 실시간 그림자 생성과 렌더링 알고리즘을 통해 최종적 합성된 동영상의 사실성을 높일 수 있다.

• 한국정보과학회논문지:컴퓨팅의 실제 및 레터
• /
• 제6권3호
• /
• pp.275-287
• /
• 2000

가상현실 시스템은 참여자에게 자연스러운 상호작용, 몰입감과 더불어 사실적인 영상을 생성해 주어야 한다. 이를 위해서는 가상 세계의 복잡도나 시뮬레이션의 복잡도에 비교적 영향을 받지 않으면서 균일하며 빠른 렌더링 속도를 제공하는 것이 중요하다. 본 논문에서는 가상현실 시스템을 구성하는 하부 기능인 상호작용, 시뮬레이션, 렌더링 모듈을 다중 쓰레드 방식으로 구성하고 이를 병렬 수행시키는 시스템을 설계하고 구현하였다. 이렇게 함으로써 렌더링 모듈의 수행이 상호작용, 시뮬레이션 모듈의 수행과 독립적으로 이루어질 수 있도록 하였다. 따라서 제안된 시스템은 가상 객체들 간의 시뮬레이션 태스크가 복잡한 가상 세계 어플리케이션에서 보다 균일하고 빠른 렌더링 속도를 제공하게 된다. 본 논문에서는 제안된 시스템을 장면 복잡도와 시뮬레이션 복잡도가 높은 어플리케이션을 선정하여 그 성능 향상을 실험을 통하여 검증하였다.

• 한국멀티미디어학회논문지
• /
• 제15권3호
• /
• pp.398-407
• /
• 2012

본 연구에서는 넓은 지형에 분포하는 많은 수의 나무를 사실적이면서 효율적으로 표현하는 나무 모델 방법을 제안한다. 나무 가지의 재귀적 계층 구조와 싹으로부터 자기조직화를 통한 가지 생성 과정을 결합하여 단순화시킴으로써 보다 직관적이고 효율적으로 나무를 생성한다. 이러한 생성 과정은 사용자가 단계별 구조와 가지 길이, 분포, 방향과 같은 외형 조절을 인터랙티브하게 제어할 수 있도록 한다. 또한 많은 수의 나무를 동시에 제어하여 다양하게 성장시킬 수 있도록 하는 환경 적응형 모델을 설계하고 이를 효과적으로 처리하는 성장 환경 적용 방법을 제안한다. 여기에 넓은 지형위에 분포하는 복잡한 나무 모델의 실시간 시뮬레이션을 위해 GPU(Graphics Processing Unit)를 통한 렌더링 과정과 가지 표면의 연속적 세분화단계, 그리고 인스턴싱 기법을 도입한다. 제안한 나무 모델을 통해 넓은 지형에 다양한 나무를 사실적이고 효율적으로 표현할 수 있는지 여부를 시뮬레이션을 통해 확인한다.

• 한국콘텐츠학회:학술대회논문집
• /
• 한국콘텐츠학회 2006년도 춘계 종합학술대회 논문집
• /
• pp.259-264
• /
• 2006

기존 NPR(Non Photo-realistic Rendering)에 관련된 연구들에서 보여주는 결과 영상들은 그 모델이 예술적 표현 매체임에도 불구하고, 그 매체에 대한 정확한 분석과 미학적인 연구를 토대로 하기 보다는 지나치게 기술적인 측면에서 접근이 이루어졌기 때문에 구현하고자 한 매체의 실제 특성과 합리성에 어긋나는 경우가 종종 보이고 있다. 따라서 정확한 회화적 렌더링의 구현을 위한 알고리즘을 위해 예술 표현 매체에서 추출해야 할 특징들이 무엇인지 분석하여, 인간이 그림을 그리는 과정에서 나타나는 특징들을 충실하게 단계별로 알고리즘화 할 수 있도록 하는 것이 본 논문의 목적이다. 본 논문에서는 미술 사조 중에서 19세기 후반에 프랑스를 중심으로 일어난 인상주의를 모델로 하였다. 따라서 우선 유화의 일반적인 특징과 유화 작품들 중 인상주의 화풍에서 드러나는 특징들을 분석하였고, 이를 통해 나타난 여러 특징들 중에서 알고리즘화하기 위한 요소들을 추출하여 재정의하고, 그것들을 토대로 알고리즘화 하였다. 또한, 예술적 관점에서의 분석을 통해 나온 지금까지의 결과물들을 통해 NPR 연구에 있어 예술과 공학 분야의 협력적 연구의 타당성과 가능성을 강조하고자 한다.

• 한국게임학회 논문지
• /
• 제13권3호
• /
• pp.85-94
• /
• 2013

본 논문에서는 광선 추적기법에서 그림자 검사의 연산량을 줄이는 기법을 제안한다. 그림자 검사는 부드러운 그림자와 같이 실감 있는 영상을 생성하는 경우 광선 추적기법 렌더링 과정 중 매우 큰 비중을 차지한다. 제안하는 방식은 전처리 단계에서 kd-tree를 생성하며 계산한 그림자 정보를 기반으로 렌더링 단계에서 그림자 검사의 컬링 여부를 판별하는 방식으로 기존 렌더링 과정에 작은 변경으로 적용가능하다. 기존의 방식들과 유사하게 광원과 기하학적 구조가 변하지 않는 정적 장면에 적합하다. 사이클 정확도를 갖는 시뮬레이터를 이용하여 제안하는 방법의 유효성을 검증하고 성능을 측정하였으며 실험 결과 제안하는 그림자 컬링 기법으로 최대 17%까지 줄일 수 있다.

• 정보처리학회논문지B
• /
• 제14B권4호
• /
• pp.273-280
• /
• 2007

본 논문은 2D/3D 가상환경에서 실감 사운드의 실시간 합성을 위한 $EVE-Sound^{TM}$ 툴킷의 설계와 개발결과를 제시한다. $EVE-Sound^{TM}$는 사운드 효과 계산에 필요한 장면요소를 간추리는 전처리 도구와 실시간 렌더링 API들로 구성되며, 다중 모달리티의 실감 재현을 필요로 하는 가상현실, 게임 등의 각종 인터랙티브 콘텐츠에서 사용자에게 고급 그래픽 환경을 허용하면서 동시에 사운드의 실시간 재현을 가능하게 함을 목표로 하였다. 3차원 사운드 계산이 매우 복잡하기 때문에 기존의 사운드 API들이 간단한 사운드 효과와 재생을 제공하는 것과 달리, 복잡한 가상환경에서 3차원 사운드의 원리를 반영하되 그 렌더링을 실시간화하는 데 초점을 두었고, 이를 위해 새로운 장면 간략화 및 공간사운드 계산 방법이 제시되었다. 응용 사례 및 실험, 알고리즘 분석을 통해 제시된 툴킷의 활용성 및 향상된 실시간성을 확인하였다.

• 정보과학회 논문지
• /
• 제43권8호
• /
• pp.835-840
• /
• 2016

몬테카를로 렌더링은 사진과 흡사한 이미지를 렌더링하는 데 널리 쓰이는 기술이다. 그러나 이 기술로 고품질의 이미지를 얻으려면 픽셀 당 샘플의 수를 증가시켜야 하며, 필연적으로 긴 렌더링 시간을 필요로 한다. 이 문제를 풀기 위하여, 이미지 필터링 기술을 적용할 수 있다. 이는 적은 샘플 수로, 노이즈가 존재하는 렌더링 결과를 빠른 시간 내에 구한 뒤, 필터링을 적용하여 추가적인 샘플 없이 정답 이미지에 근사하는 부드러운 이미지를 얻는 방법이다. 본 논문에서는 에이트러스 웨이블릿필터에 스테인의 공평 에러 추정법(SURE)을 적용하여, 실시간에 가까운 속도로 렌더링한 이미지의 노이즈를 제거하는 방법을 제안한다. 슈어(SURE)를 이용하여 에이트러스 웨이블릿 필터의 필터링으로 인한 에러를 추정할 수 있고, 이를 통하여 에러를 줄이는 방향으로 웨이블릿의 계수를 정할 수 있다. 본 연구진은 이 필터링 방법을 최신 실시간 광선추적법 시스템인 엠브리(embree)에 적용하여 성능을 확인하였다.

• 한국콘텐츠학회논문지
• /
• 제10권1호
• /
• pp.1-9
• /
• 2010

물체 표면의 재질을 실물에 가깝게 렌더링 하는 것은 그래픽 콘텐츠의 사실감을 위한 중요한 요소이다. 본 논문은 속성이 다른 여러 구성 물질에 의해 복잡한 무늬가 형성된 표면을 한 장의 스틸 사진만을 이용하여 셰이딩하는 기법을 제안한다. 기존 방법들은 이와 같은 이종물질에 의한 불규칙한 텍스처의 렌더링을 위해 많은 이미지를 필요로 하거나 특수 촬영 장비를 사용했으며, 수작업에 의해 물질별 표면 영역을 나누어 주어야 했다. 본 연구에서는 영상의 히스토그램 분포 특성에 따른 물질별 텍스처 영역 분할법의 자동 선택 방식을 제시하였고, 그 결과로 구분된 물질별 레이어에 대해 근사화(approximate)된 양방향 반사도 분포함수(BRDF) 값을 구함으로써 주어진 사진과 다른 조명 조건이나 시야(view)에 대해서도 대응되는 렌더링 및 셰이딩 결과를 생성할 수 있음을 보였다.

• Journal of International Society for Simulation Surgery
• /
• 제3권2호
• /
• pp.39-45
• /
• 2016

The augmented reality is the environment which consists of real-world view and information drawn by computer. Since the image which user can see through augmented reality device is a synthetic image composed by real-view and virtual image, it is important to make the virtual image generated by computer well harmonized with real-view image. In this paper, we present reviews of several works about computer vision and graphics methods which give user realistic augmented reality experience. To generate visually harmonized synthetic image which consists of a real and a virtual image, 3D geometry and environmental information such as lighting or material surface reflectivity should be known by the computer. There are lots of computer vision methods which aim to estimate those. We introduce some of the approaches related to acquiring geometric information, lighting environment and material surface properties using monocular or multi-view images. We expect that this paper gives reader's intuition of the computer vision methods for providing a realistic augmented reality experience.