• 정보처리학회논문지:소프트웨어 및 데이터공학
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• 제6권10호
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• pp.479-486
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• 2017

최근 GPGPU를 이용하여 저하된 컴퓨터 성능 향상폭을 높일 수 있게 되었고, 이로 인하여 높은 연산을 요구로 하는 물리 기반의 실시간 시뮬레이션을 PC에서 구동할 수 있게 되었다. 물리 시뮬레이션에서 적용되는 물리 계산은 병렬 처리로 수행되어질 수 있으며, 최근 OpenGL 4.3 및 Unity4.0에서 지원되는 Compute shader를 통한 병렬 연산을 이용하면 효율적으로 구동할 수 있다. 본 논문에서는 다양한 플랫폼을 지원하는 디지털 콘텐츠 제작 툴인 Unity와 다양한 플랫폼에서 구동되어지는 OpenGL에서의 실시간 물리 시뮬레이션에서의 성능을 측정 및 비교한다. 본 논문에서 particle 시뮬레이션의 실험 결과 Unity를 이용한 particle 시뮬레이션이 OpenGL을 이용한 particle 시뮬레이션에 비해 최대 136.04% 빠른 성능을 보인다. 이를 통하여 추후 멀티 플랫폼을 지원하는 디지털 콘텐츠를 제작함에 있어 더 나은 개발 도구를 선정할 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국컴퓨터정보학회:학술대회논문집
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• 한국컴퓨터정보학회 2020년도 제62차 하계학술대회논문집 28권2호
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• pp.519-520
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• 2020

본 논문은 실시간 3D 그래픽을 사용하는 Unity 3D나 Unreal Engine 등에서 이펙트를 표현하는 일반적인 방법인 Billboard의 문제점을 보여주고, 범용적이고 가벼운 연산으로 해결할 수 있는 방법을 제시한다.

• 한국컴퓨터정보학회:학술대회논문집
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• 한국컴퓨터정보학회 2024년도 제69차 동계학술대회논문집 32권1호
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• pp.403-406
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• 2024

본 논문에서는 비눗방울에 나타나는 반사와 굴절 효과를 상용 게임엔진인 유니티 쉐이더(Unity shader)를 사용하여 구현하고 다양한 배경에서 합성할 수 있는 효율적인 프레임워크를 제안한다. 본 논문에서 제안하는 방법은 계산량이 큰 유체 시뮬레이션을 이용하지 않고, 스넬(Snell)의 법칙을 이용하여 박막 내부의 굴절 벡터를 계산하고, 막 표면의 표현을 위해 다양한 텍스처(Texture)를 적용하였으며, vertex의 조정을 통해 비눗방울 자체의 움직임을 나타낼 수 있다. 결과적으로 실시간으로 높은 품질의 비눗방울을 표현할 수 있기 때문에 게임뿐만 아니라 가상현실 및 다양한 실시간 애플리케이션에 활용될 수 있다.

• 한국컴퓨터정보학회:학술대회논문집
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• 한국컴퓨터정보학회 2022년도 제66차 하계학술대회논문집 30권2호
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• pp.219-220
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• 2022

3D 그래픽스 환경에서 입체적인 물체가 2D 모니터에 보여지는 과정에는 여러 단계의 공간 변환과 행렬 계산을 거치게 된다. 이러한 공간 변환은 각 단계가 어떤 의미인지 쉽게 이해하기에 어려운 면이 있다. 본 논문에서는 유니티 3D 엔진에서 작동하는 셰이더를 통해 각 단계의 공간을 시각화 하여 학생들이 보다 쉽게 공간 변환을 이해하는 시각화 방법을 제시한다.

• 한국게임학회 논문지
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• 제21권2호
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• pp.79-88
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• 2021

폭발, 마법 등 불특정한 시각효과를 구현하는데 파티클과 노이즈가 효과적으로 사용된다. 파티클은 자유롭게 제작할 수 있지만, 많이 사용될수록 CPU/GPU 사용률이 높아진다. 본 논문에서는 이러한 단점을 극복하기 위해 변경이 어렵지만, 정해진 자원을 소모하는 폴리곤 메시를 활용해 CPU/GPU 사용률을 줄인다. 그리고 쉐이더를 활용해 폴리곤 메시의 정점과 표면 텍스처 매핑에 불특정한 패턴을 가진 노이즈 텍스처를 적용하여 시각효과를 구현한다. 실험결과, 프로파일러에서 쉐이더를 적용한 구체 폴리곤 메시가 2~4ms CPU, 1~2m_s GPU 사용률을 보였고 쉐이더를 활용해 불특정한 시각효과를 구현할 수 있음을 보였다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제27권12호
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• pp.85-92
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• 2022

본 연구에서는 사용자 경험을 증가시키는 액션 게임을 설계하는 것을 목표로 한다. 게임의 몰입감을 높이기 위해, 사용자가 이용하는 게임의 특징을 분석, 각 특징을 참고하여 게임의 시스템적, 시각적 특징을 설계한 것이 특징이다. 제안 방법은 유니티 3D를 이용하여 게임 개체 간 상호작용 시스템을 구현하였고, 사용자가 게임에 몰입할 수 있는 방향으로 설계하였다. 게임의 시각적 요소를 통한 몰입을 유도하기 위해 2차원 오브젝트 및 플레이어를 3차원 공간에 배치하였고, 공간 내 개체와 사물이 광원에 실시간으로 반응할 수 있도록 2차원 동적 광원 셰이더를 추가하여 몬스터와 플레이어간 전투 규칙과 몬스터의 행동 패턴 충돌 감지, 이벤트 감지로 구성하였다. 제안 방법은 구현 논문으로 사용자 경험을 반영하였고, 사용자의 행동 유도성을 이끌 가능성을 보여주었다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제18권6호
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• pp.1229-1238
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• 2023

디지털 트윈은 현실 세계를 복제한 가상 공간을 만들고 현실 공간과 가상 공간을 통합하여 효율적으로 현실 공간을 관리하는 기술이다. 건물에 설치되어 있지만 시각적으로 보이지 않는 수도관 설비를 가상 공간에 구현하고 이를 건물의 실내 공간에 증강함으로써 현실 세계의 수도관을 효과적으로 관리하는 것이 수도 설비에 대한 디지털 트윈 개념이다. 제안하는 방법에서는 Unity 3D 게임 엔진을 이용하여 건물의 실내에 디지털 트윈 기술을 적용하는 방법을 구현하며, 디지털 트윈 구현에 필요한 증강현실 기술은 ARCore 기반의 AR Foundation 툴 킷을 사용한다. 디지털 트윈 응용은 현실 세계와 가상 세계를 정합하는 것이 필수적이다. 제안하는 방법에서는 2D 이미지 마커를 이용하여 현실 세계와 가상 세계를 정합한다. 또한 증강된 오브젝트를 시각적으로 현실감 있게 표현하기 위하여 Unity 쉐이더 프로그램을 적용한다. 구현 결과는 제안하는 방법이 간단하지만 정확하게 수도관을 현실 공간에 배치하고, 시각적으로도 효과적으로 벽면 위에 수도관을 표현하는 것을 보여준다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제25권11호
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• pp.59-65
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• 2020

최근 VR(Virtual Reality) 게임 장르가 점점 더 대중화되고, 시장에서는 자체적인 독립 게임 장르로 자리 매김하고 있습니다. VR의 주요 장점은 플레이어와 가상세계 간의 장벽을 낮추어 몰입 형 경험을 제공한다는 것이다. 제안방법은 플레이어가 VR의 고유한 특성을 사용하여 시각적으로 몰입하고, 새로운 가상세계를 경험할 수 있는 게임을 개발하는 것을 목적으로 한다. 제안게임의 특징은 캐릭터가 제한된 범위의 시야만을 제공한다는 것이다. 이를 위해 윤곽선(Outline)을 이용하며, 이는 실루엣 윤곽선을 사용하여 만들게 된다. 이러한 제한적인 시야를 VR에 접목하고, 이를 통해 플레이어는 매우 몰입적인 방식으로 가상세계를 경험하게 된다. 또한 파티클 시스템과 함께 실루엣 윤곽을 만들기 위해 오큘러스 리프트(Oculus Rift)와 유니티(Unity 3D) 게임 엔진을 기본으로 하여 개발한다. 또한 객체 사이의 경계선 제거에 대해 자세히 설명을 하며 게임 개발 과정에 대해 소개한다.