• 디지털콘텐츠학회 논문지
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• 제9권2호
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• pp.363-369
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• 2008

본 논문에서는 superquadric과 Z-버퍼 (Z-buffer) CSG (Constructive Solid Geometry) 렌더링 알고리즘을 이용한 3차원 물체 형상 모델링의 방법을 제안하였다. Superquadric은 몇 개의 계수만으로 다양한 형태의 3차원 모델을 얻을 수 있다. 그리고 CSG 트리 (tree)를 이루는 각각의 기본소 (primitive)는 superquadric과 변형된 superquadric을 가지고 표현하였다. CSG 트리를 구성하는 기본소들간의 집합 연산은 Z-버퍼 알고리즘과 스텐실 버퍼 (stencil buffer)를 사용하여 효과적으로 정의하였다. 본 논문에서 제안한 알고리즘은 단순히 물체의 깊이정보를 비교하여 표현하기 때문에 기존의 implicit 함수를 이용한 물체 표현법에서 각각의 물체의 좌표계를 고려해야 하는 문제점을 해결할 수 있다.

• 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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• 제27권1호
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• pp.13-22
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• 2000

이 논문에서는 시점이 고정된 경우 프레임간의 시간 일관성을 이용해서 z-버퍼 알고리즘의 렌더링 속도를 향상시키는 방법을 제안한다. z-버퍼 알고리즘은 일단의 다각형들을 렌더링하는 동안 각 화소의 깊이 값을 저장해서 나머지 다각형들을 렌더링할 때 이들의 가시성을 판별하는데 사용한다. 만약 일부 다각형들에 해당하는 색상과 깊이 정보를 렌더링을 하지 않고도 얻어 낼 수 있다면, 나머지 다각형들만을 렌더링해서 동일한 화상을 얻을 수 있다. 화면의 갱신주기가 짧은 경우 연속된 두 프레임에서 움직임이 없는 다각형들의 집합은 상당히 큰 일관성을 가진다. 이러한 시간 일관성을 이용하면 연속한 프레임에서 움직임이 없는 다각형들의 색상과 깊이 정보를 새롭게 계산할 필요가 없다. 이를 위해 고정된 다각형들의 색상과 깊이 정보를 따로 저장해두었다가 재사용하는 방법을 제안한다. 이 방법은 복잡한 자료구조를 사용하거나 기존 z-버퍼 알고리즘 자체를 바꾼 것이 아니므로 구현이 쉽고 하드웨어로 구현하기도 용이하다.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제8권2호
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• pp.249-257
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• 2005

본 논문은 3차원 임플리시트(implicit) 곡면을 렌더링할 때 시프트 멀티 Z-버퍼를 이용하여 앨리어싱을 줄이는 것을 목적으로 한다. 복셀로 표현된 임플리시트 곡면은 고해상도를 사용하면 앤티 앨리어싱 효과를 볼 수 있지만 시간이 많이 걸리는 단점이 있다. 따라서 복셀로 표현되는 곡면을 렌더링할 때 저해상도에서도 양질의 이미지를 생성하는 새로운 앤티 앨리어싱이 필요하다. 이에 각 복셀마다 여러 개의 Z-버퍼를 이동함으로써 샘플링되는 값을 다양화하고 평활하는 방법을 제안한다. 이 방법은 메모리의 효율성을 고려하여 연산이 간단하고 필터링 적용이 쉬운 장점이 있다. 다만 Z-버퍼의 개수를 증가시키면 시간소비량이 증가하므로 향후 과제로서 이미지의 질 향상 정도와 소비시간증가의 관계를 수치로 나타내는 연구가 요구된다.

• JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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• 제3권4호
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• pp.175-180
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• 2003

In this paper, we present a new method for early depth test for a 3D rendering engine. We add a filter stage to the rasterizer in the 3D rendering engine, in an attempt to identify and avoid the occluded pixels. This filtering block determines if a pixel is hidden by a certain plane. If a pixel is hidden by the plane, it can be removed. The simulation results show that the filter reduces the number of pixels to the next stage up to 71.7%. As a result, 67% of memory bandwidth is saved with simple extra hardware.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2008년도 추계학술대회A
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• pp.1053-1056
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• 2008

An application of CSG (Constructive Solid Geometry) modeling technique in Machining Simulation is introduced in this paper. The current CSG model is based on z-buffer CSG Rendering Algorithm. In order to build a CSG model, frame buffers of VGA (Video Graphic Accelerator) should be used in term of color buffer, depth buffer, and stencil buffer. In addition to using CSG model in machine simulation Stock and Cutter Swept Surface (CSS) should be solid. Method to create a solid Cuboid stock and Ball-end mill CSS are included in the present paper. Boolean operations are used to produce the after-cut part, especially the Difference operation between Stock and CSS as the cutter remove materials form stock. Finally, a small program called MaSim which simulates one simple cut using this method was created.

• 한국HCI학회:학술대회논문집
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• 한국HCI학회 2006년도 학술대회 1부
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• pp.1188-1193
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• 2006

본 논문에서는 동적 객체의 3 차원 정보를 표현하는 깊이 영상의 노이즈 필터링 방법을 제안한다. 실제 객체의 동적인 3 차원 정보는 적외선 깊이 센서가 장착된 깊이 비디오 카메라를 이용하여 실시간으로 획득되며, 일련의 깊이 영상, 즉 깊이 비디오(depth video)로 표현될 수 있다. 하지만 측정환경의 조명조건, 객체의 반사속성, 카메라의 시스템 오차 등으로 인해 깊이 영상에는 고주파 성분의 노이즈가 발생하게 된다. 이를 효과적으로 제거하기 위해 깊이 영상기반의 모델링 기법(depth image-based modeling)을 이용한 3 차원 메쉬 모델링을 수행한다. 생성된 3 차원 메쉬 모델은 깊이 영상의 노이즈로 인해 경계 영역과 형상 내부 영역에 심각한 형상 오차를 가진다. 경계 영역의 오차를 제거하기 위해 깊이 영상으로부터 경계 영역을 추출하고, 가까운 순서로 정렬한 후 angular deviation 을 이용하여 불필요하게 중복된 점들을 제거한다. 그리고 나서 2 차원 가우시안 스무딩 기법을 적용하여 부드러운 경계영역을 생성한다. 형상 내부에 대해서는 경계영역에 제약조건을 주고 3 차원 가우시안 스무딩 기법을 적용하여 전체적으로 부드러운 형상을 생성한다. 최종적으로 스무딩된 3 차원 메쉬모델을 렌더링할 때, 깊이 버퍼에 있는 정규화된 깊이 값들을 추출하여 원래 깊이 영상과 동일한 깊이 영역을 가지도록 저장함으로서 전역적으로 연속적이면서 부드러운 깊이 영상을 생성할 수 있다. 제안된 방법에 의해 노이즈가 제거된 깊이 영상을 이용하여 고품질의 영상기반 렌더링이나 깊이 비디오 기반의 햅틱 렌더링에 적용할 수 있다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2002년도 추계학술대회 논문집
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• pp.616-619
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• 2002

The z-map structure is widely used for NC tool path verification as it is very simple and fast in calculation of Boolean operations. However, if the number of the x-y grid points in a z-map is increased to enhance its accuracy, the computation time for NC verification increases rapidly. To reduce this computation time, we proposed a NC verification method using 3-D graphic acceleration hardwares. In this method, the z-map of the resultant workpiece machined by a NC program is obtained by rendering tool swept volumes along tool pathos and reading the depth buffer of the graphic card. The experimental results show that this hardware-based method is faster than the conventional software-based method.

• 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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• 제30권10호
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• pp.579-585
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• 2003

최근 대부분의 3차원 그래픽 렌더링 프로세서는 메모리 접근 지연 및 대역폭을 줄이기 위해 깊이 데이타와 색상 데이타를 가지고 있는 픽셀 캐쉬(pixel cache)를 사용한다. 본 논문에서는 렌더링 프로세서의 성능을 향상시키기 위한 효과적인 픽셀 캐쉬 구조를 제시한다. 제안하는 픽셀 캐쉬 시스템은 기본적으로 3차원 렌더링 프로세서에서 수행되는 깊이 검사(Z-test) 결과에 의해 선택적으로 깊이 데이터를 캐쉬에 저장하며, 색상 데이타는 별도의 버퍼에 저장한다. 시뮬레이션 결과에 의하면 16K바이트의 제안하는 캐쉬 시스템이 32K바이트의 일반적인 캐쉬보다 더 나은 성능을 보인다.

• Journal of Electrical Engineering and information Science
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• 제3권2호
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• pp.202-210
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• 1998

This paper is concerned with an efficient generation of stereoscopic views for complex virtual environments by exploiting frame coherence in visibility. The basic idea is to keep visible polygons throughout the rendering process. P-buffer, a buffer of image size, holds the id of the visible polygon for each pixel. This contrasts to the frame buffer and the Z-buffer which hold the color information and the depth information, respectively. For the generation of a consecutive image, the position and the orientation of the visible polygons in the current view are updated according to the viewer's movements, and re-rendered on the current image under the assumption that, when the viewer moves slightly, the visibility of polygons remains unchanged. In the case of stereoscopic views, it may not introduce much difficulty when we render the right(left) image using visible polygons on the (right) image only, The less difference in two images is, the easier the matching becomes in perceiving depth. Some psychophysical experiments have been conducted to support this claim. The computational complexity for generating a fight(left) image from the previous left(right) image is bounded by the size of image space, and accordingly. It is somewhat independent of the complexity of the 3-D scene.

• 한국컴퓨터그래픽스학회논문지
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• 제8권1호
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• pp.29-35
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• 2002

가상 내시경에서는 고화질 영상을 빠른 속도로 만들어내는 것이 중요하지만 가상 카메라가 장기내벽과 충돌하지 않으면서 직관적이고 편리하게 카메라를 이동시킬 수 있는 항행 기법이 더 중요하다. 본 논문에서는 볼륨 광선 투사법을 이용하여 현재 프레임의 영상을 렌더링하는 과정에서 2차원 깊이 맵을 생성한 후에 이 값을 이용하여 다음 프레임에서의 카메라 위치와 방향을 결정하는 효율적인 항행 방법을 제안한다. 이 방법은 충돌 회피 조작을 하면서도 사용자가 임의로 카메라를 조작할 수 있도록 해주며 별도의 전처리 과정이나 자료구조가 필요 없이 카메라의 이동방향을 신속하게 계산할 수 있다. 이 방법을 가상 대장 내시경에 적용하여 효과적인 항행이 가능함을 보였다.