• 한국CDE학회논문집
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• 제4권1호
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• pp.19-31
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• 1999

One of the non-photorealistic rendering method, a drawing technique which uses only fine curves and dashed line, is widely employed in an knots and post stamps printing. Engraving of the curves and lines are traditionally performed by human engravers which leads to low productivity in printing preparation. As an effort to improve productivity and quality, a drawing automation method which can easily produce a portrait composed of vector data for laser or chemical engraving is proposed. The method shows that it is possible to draw a portrait by controling the width and length of predefined fine lines according to the gray scales a the end points of each fine lines. A gradually controled weighting factor method is proposed in addition to the author previous works to prevent undesirable boundaries in an identical texture region. User interface functions of a commercial CAD system are heavily employed to exploit the presented method.

• 한국항행학회논문지
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• 제15권6호
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• pp.1228-1233
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• 2011

컴퓨터 그래픽 기술 중 비사실적 랜더링 기술은 매년 발전을 거듭하고 있다. 비사실적 랜더링 기술은 일러스트, 애니메이션, 만화와 같은 예술적인 스타일에 영감을 받은 것입니다. 이러한 비사실적 랜더링 기술을 위한 많은 응용 프로그램들은 특히 애니메이션, 게임 산업 등에서 인기가 있다. 전통적인 컴퓨터 그래픽스에서는 비사실적 렌더링 기술에 많은 관심을 가지고 있지만, 많은 계산 시간을 요구하기 때문에 실시간으로 사용하지는않았다. 그러나 최근 몇 년 동안 비사실적 랜더링은 그래픽 가속기를 이용하여 훨씬 다양한 고급 랜더링 및 실시간 기술을 선보이고 있다. 본 논문은 비사실적 랜더링을 위한 GPU 프로그래밍 기법에 대해 설명한다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2007년도 가을 학술발표논문집 Vol.34 No.2 (A)
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• pp.201-202
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• 2007

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제15권8호
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• pp.977-985
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• 2012

본 연구에서는 단일영상과 동영상에서의 효율적인 비사실적 렌더링 기법을 제안한다. 단일영상의 경우에는 최근 단일영상 NPR 기법에서 많이 사용되는 플로우 기반 DoG 필터와 Bilateral 필터를 CUDA 환경에서 구현하여 실시간 처리가 가능하게 한다. 또한 동영상의 경우에는 기존의 NPR 동영상 방법인 매 프레임마다 단일영상 NPR 기법을 적용하여 생성하는 방법이 아닌 첫 프레임은 단일영상에 적용되는 NPR기법을 사용하여 스타일화 하고, 다음 프레임부터는 움직임 벡터를 기반으로 한 픽셀 맵핑을 사용하여 이전 프레임에서 움직임이 있는 픽셀의 밝기 값을 다음 프레임의 움직임 벡터 위치로 복사함으로써 불필요한 계산량을 줄이고, 프레임 간의 일관성 또한 유지시키는 방법을 제안한다. 본 연구에서는 실험을 통하여 그 성능을 증명하였다.

• 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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• 제33권6호
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• pp.344-353
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• 2006

본 논문은, 연필을 이용하여 종이에 선을 그렸을 때에 나타나는 효과를 모방하는 연필 스트로크 알고리즘을 제안한다. 비사실적 렌더링(NPR, Non-Photorealistic Rendering)에 대한 연구는 사람이 직접 그린 펜화나 수채화, 연필화, 파스텔화 등의 효과를 컴퓨터를 통해 자동으로 표현함을 목적으로 하고 있으며, 현재 그래픽스 분야에서 활발히 진행되고 있다. 이 중에서 연필에 대한 효과에 대한 연구는 LIC(Linear Integral Convolution)를 이용하여 최초 입력영상을, 방향성을 가진 벡터 영역이 반영된 출력 영상으로 변환하는 방식에 대한 연구가 대부분이었다. 그러나 이러한 변환 방식은 후처리방식이므로 사용자가 실시간으로 그림을 그리는 드로잉 툴에 적용하기 불가능하다. 본 논문에서는 무름의 정도에 따라 6B에서부터 6H의 연필들에 의해 실제 선이 그려지는 것을 관찰하고 이를 모방한 새로운 실시간 연필 스트로크 알고리즘을 제시하였다. 본 알고리즘은 연필상수, 스트로크 상의 픽셀 위치에 따른 노이즈 발생 등을 이용한 간단한 형태의 알고리즘임에도 불구하고, 구현 결과, 사용자가 일반 그래픽 에디터와 같은 환경에서 실제 연필 스트로크와 유사한 형태의 스트로크를 실시간으로 그릴 수 있음을 확인할 수 있었다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제11권6호
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• pp.67-75
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• 2011

본 논문에서는 비디오 입력으로부터 UCC 제작에 적합한 컷아웃 애니메이션을 생성하기 위한 방법을 제안한다. 본 논문의 시스템은 관절 구조 캐릭터를 기반으로 하여 사용자가 쉽게 관절 캐릭터를 생성할 수 있는 인터페이스를 제공하며 비디오 입력으로부터 생성된 관절 캐릭터의 동작 정보를 추출한다. 실제 컷아웃 애니메이션과 같이 보이도록 종이 효과 렌더링, 그림자 렌더링을 적용하여 관절 캐릭터의 애니메이션을 생성하였다. 본 논문의 시스템을 이용하여 사용자는 여러 가지 비디오 입력으로부터 다양한 캐릭터 동작을 가진 컷아웃 애니메이션을 생성할 수 있었다.

• 한국HCI학회:학술대회논문집
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• 한국HCI학회 2006년도 학술대회 1부
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• pp.871-877
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• 2006

물체의 반사(specular reflection)는 물체의 재질 및 기하학적 모양을 표현하는데 있어 매우중요한 요소이다. 사진품질의 사실적 렌더링에서는 기존의 국소 반사 모델을 사용하여 좋은 결과를 얻을 수 있지만, 사용자의 주관이 중시되는 비사실적 렌더링(non-photorealistic rendering)에서는 사용자가 원하는 반사 효과를 표현할 수 있어야 한다. 텍스처는 사용자가 직관적으로 원하는 반사 효과를 표현할 수 있는 수단이며, 이를 모델에 투영하면 원하는 반사효과를 얻을 수 있다. 이 때 사용자는 텍스처가 투영될 위치와 크기, 방향을 직접 키프레임으로 정해 줄 수 있다. 그러나 모든 반사 효과를 사용자가 직접 정해준다는 것은 번거로운 일이며, 실시간 응용분야에는 적용할 수 없다. 본 논문에서는 국소반사모델(local reflection model)과 주곡률(principal curvature) 해석을 통해 반사효과의 위치, 방향, 크기를 결정하기 위한 텍스처 투영기의 새로운 설정 방법을 제시한다. 광원과 시점 정보를 사용하여 투영기의 위치를 정하고 물체의 주방향(principal direction)과 곡률반지름(radius of curvature)을 이용하여 투영기의 방향과 투영 피라미드의 크기를 정한다 텍스처 투영기의 단순한 이동, 회전을 통하여 반사 영역의 이동, 회전 및 확대/축소가 가능하다. 본 논문에서 제시한 방법은 DirectX 9.0c와 프로그래이 가능한 셰이더 2.0을 사용하여 GeForce FX 7800 그래픽 카드에 구현되었다. 본 논문의 연구 결과는 게임과 같은 실시간 응용분야에 사용될 수 있으며, 실험 결과에 의하면 수천 개의 다면체 모델에 대한 렌더링을 실시간에 수행할 수 있다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2007년도 가을 학술발표논문집 Vol.34 No.2 (B)
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• pp.190-193
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• 2007

3차원 그래픽을 추상화시켜서 표현하는 비실사(Non-Photorealistic Rendering) 기법은 실사기법에 비해 사용자와의 원활한 커뮤니케이션을 이끌어 낼 수 있고 다양한 예술적 효과를 표현할 수 있다는 점에서 주목을 받고 있다. 지금까지 비실사 기법에 관한 연구는 서양적 미술 기법에 중점을 두고 연구되어 왔으나, 최근 한국적인 미술 기법인 수묵화 기법을 적용한 연구에 관심이 높아지고 있다. 기존의 서양적 비실사 기법에서는 프리폼 스케치 알고리즘에 관한 연구가 활발하게 진행되고 있다. 사용자는 이를 이용해 마우스나 펜의 조작만으로 쉽게 모델을 제작할 수 있고 다양한 렌더링 기법을 직접 적용해볼 수 있다. 반면에, 동양적 비실사 기법에서는 프리폼 스케치 알고리즘에 관한 연구가 부족하기 때문에 동양적 비실사 기법에 적합한 모델을 생성하기 어렵다. 이에 본 논문에서는 동양적 프리폼 스케치 알고리즘 연구에 대한 기초 연구로 2D스케치로부터 사군자 중 하나인 #난(蘭)# 에 해당하는 3D 모델을 생성할 수 있는 알고리즘을 제안한다.

• 한국컴퓨터정보학회:학술대회논문집
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• 한국컴퓨터정보학회 2023년도 제67차 동계학술대회논문집 31권1호
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• pp.399-402
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• 2023

본 논문에서는 빛에 영향에 따른 유화의 변화를 보여주기 위해 2D 이미지 재조명과 색채변화를 반영한 회화적 렌더링 방법을 제안한다. 이 방법은 2D 이미지를 재조명하고 해당 음영 값을 가중치로 하여 색채변화를 반영해 렌더링한다. 이때 재조명의 경우 2D 이미지를 3D 이미지로 근사 추정하여 노말값을 결정하고 해당 값과 조명 위치값 사이의 각을 음영 값으로 추출하여 반영한다. 조명 위치는 사용자가 지정 가능하며 빛에 영향에 따른 색채변화 결과는 기존에 연구된 결과를 참조한다. 본 논문에서는 기존의 로컬 이미지에 근사한 자동 회화적 렌더링이 보여주는 단순하고 평면적인 결과에 비해, 재조명을 통해 빛바랜 색과 양감을 반영함으로써 현실에 존재하는 작품처럼 생동적이고 입체적인 렌더링 결과를 제공하여 문화예술작품으로의 표현 및 색채변화 예측-복원에 기여하고자한다.

• 한국HCI학회:학술대회논문집
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• 한국HCI학회 2009년도 학술대회
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• pp.449-454
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• 2009

일반적인 물체와 달리 사람의 얼굴은 표정이라는 중요한 시각적 요소를 포함하고 있다. 이러한 이유로 만화가들은 빛에 의한 음영 이외에도, 장면의 분위기와 캐릭터의 특징을 효과적으로 전달하기 위해 특별한 음영을 얼굴에 그려 넣는다. 이러한 음영은 물리적으로 타당하지는 않지만 얼굴의 형태와 표정을 강조하기 때문에 얼굴 표정의 카툰 렌더링에서 반드시 고려해야 할 사항이다. 이 논문에서는 실제 만화가의 음영 표현방식에 착안하여 캐릭터 얼굴을 위한 새로운 카툰 렌더링 방법을 제안한다. 이를 위해 먼저 다양한 만화 이미지를 수집하여 얼굴의 음영표현을 분석하고, 캐릭터의 표정에 따라 카툰 렌더링을 달리 하기 위해서 음영표현 템플릿을 정의하였다. 그리고 이러한 만화가들의 음영표현방식을 바탕으로 기존의 카툰 렌더링 방법을 발전시켜 효과적으로 캐릭터의 표정을 강조하는 캐릭터 얼굴 카툰 렌더링 시스템을 구현하였다. 마지막으로 사용자평가를 통해 논문에서 제안한 방법의 유용성을 증명한다.