• 한국게임학회 논문지
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• 제7권3호
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• pp.59-66
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• 2007

광선추적법(ray tracing)은 빛의 반사, 투과 등을 사실적으로 표현할 수 있는 대표적인 전역조명(global illumination) 기술이지만, 복잡한 계산과정으로 인해 실시간 활용에는 많은 제약이 존재한다. 이런 문제를 해결하기 위해 최근에는 GPU(Graphics Processing Unit) 기반의 광선추적법 알고리즘이 활발하게 개발되고 있으며, 본 논문에서는 J. Purcell 등이 제안한 광선추적법 기법을 구현하였다. 그리고 구현된 알고리즘을 인터렉티브 응용분야에 활용하기 위해 렌더링 성능을 개선하는 두가지 방법을 적용하였다. 먼저, 그래픽스 하드웨어에서 지원하는 래스터라이제이션(rasterization)을 적용해 초기 광선의 교차점을 효과적으로 구했다. 또한 대상 물체를 가속화(acceleration) 구조로 구성하여 광선과 물체간의 교차연산에 소요되는 계산시간을 단축하였다. GPU 기반의 광선추적법 렌더링에서 다양한 성능 개선 알고리즘을 적용하여 향상된 렌더링 결과를 구체적으로 분석한 기존 연구가 비교적 적었으며, 본 논문에서는 각 과정에 따른 개선 결과를 제시하였다. 구현된 렌더러와 GPU 기반의 환경 맵을 비교하였으며 이동형 개인 컴퓨터와 무선 센싱 장비를 이용한 무선 원격 렌더링 시스템을 구현하였다. 제안된 시스템은 실시간 합성, 증강현실(augmented reality), 가상현실 등의 다양한 분야에서 활용될 것으로 기대된다.

• Journal of Multimedia Information System
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• 제2권2호
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• pp.207-214
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• 2015

In this paper, we proposed new software for 3D rendering of MR images in the medical domain using C# wrapper of Visualization Toolkit (VTK) and Microsoft .NET framework. Our objective in developing this software was to provide medical image segmentation, 3D rendering and visualization of hippocampus for diagnosis of Alzheimer disease patients using DICOM Images. Such three dimensional visualization can play an important role in the diagnosis of Alzheimer disease. Segmented images can be used to reconstruct the 3D volume of the hippocampus, and it can be used for the feature extraction, measure the surface area and volume of hippocampus to assist the diagnosis process. This software has been designed with interactive user interfaces and graphic kernels based on Microsoft.NET framework to get benefited from C# programming techniques, in particular to design pattern and rapid application development nature, a preliminary interactive window is functioning by invoking C#, and the kernel of VTK is simultaneously embedded in to the window, where the graphics resources are then allocated. Representation of visualization is through an interactive window so that the data could be rendered according to user's preference.

• 한국게임학회 논문지
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• 제7권4호
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• pp.81-92
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• 2007

최근 들어 NPR(Non-Photorealistic Rendering) 기법을 이용한 게임들이 많아지고 있다. 그렇지만 게임에서 적용하고 있는 NPR 기법들은 몇 가지 종류로 한정되며, 특히 카툰렌더링에 집중되고 있다. 본 논문에서는 그간 연구가 거의 이루어지지 않았던 게임에 적용 가능한 코믹북 스타일의 NPR 기법을 제안한다. 이를 위해 먼저 코믹북의 비주얼과 셀 애니메이션 비주얼의 차이점을 비교, 분석하여 코믹북 스타일의 비주얼에 대한 표현 요소를 도출한다. 다음으로, 도출된 세 가지 표현 요소, 외곽선 스케치, 톤, 해칭을 효과적으로 구현하기 위한 렌더링 알고리즘들을 제시한다. 마지막으로 이 알고리즘이 적용된 게임을 제작함으로써 게임을 위한 알고리즘으로 적용이 가능한지를 검증한다.

• 한국CDE학회논문집
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• 제8권2호
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• pp.75-83
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• 2003

In this paper, OSP(Octal Space Partitioning) tree is proposed for the real time culling of infinite sets of geometries in interactive Virtual Environment applications. And MSVBSP(Modified Shadow Volume BSP) tree is suggested for the occlusion culling. Experimental results show that the OSP and MSVBSP tree are efficiently implemented in real time rendering of interactive geometries.

• 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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• 제31권3_4호
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• pp.187-194
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• 2004

쉬어-왑 분해 볼륨렌더링은 좋은 화질과 빠른 속도를 보이지만 대화형 분류 환경에서 메모리 참조 효율이 떨어지는 문제점이 있다. 본 논문에서는 대화형 분류 환경에서 효율적인 렌더링을 수행하기 위해 객체와 이미지에 대한 메모리 참조 공간 연관성을 갖는 알고리즘을 제안한다. 이를 위하여 쉬어-왑 분해에 회전을 추가한 확장 모델을 제안하여 객체와 이미지 모두에서 스캔라인 단위로 렌더링을 가능하게 한다. 또한 제안 모델이 가지고 있는 전후향 합성 혼란, 홀 발생, 계산 증가의 문제에 대한 원인을 제시하고 해결 방법을 보인다. 본 제안 모델은 렌더링 시 효율적 메모리 참조로 우수한 성능을 나타낸다.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제19권2호
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• pp.199-210
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• 1998

본 논문에서는 전산화된 인체 해부도의 필수 기능인 3차원 볼륨 가시화 기법을 제시한다. 오브젝트순서에 기반한 광선 추적과 런-길이 인코딩의 장점을 이용한 이진 볼륨 렌더링 기법은 경계 추출된 칼라 슬라이스로 구성된 볼륨 데이터를 이용하여, 특정 하드웨어의 도움없이 일반 PC에서 대화식 수준의 속도로 3차원 가시화를 수행한다. 이 방법은 이진 볼륨 렌더링을 위해 필요한 이진 깊이 화상의 구성을 간소화하고 새루운 법선 벡터 계산 방법을 적용하여 렌더링 시간의 향상을 꾀하였다. 이와 함께 화질의 손실 없이 관련 데이터의 양을 줄이는 3D경계 인코딩 방법도 제시한다. 본 논문에서 제시한 렌더링 방법의 대화식 수준의 속도와 인코딩 방법의 정보 저장면에서의 효율성은 PC에서 운용될 수 있는 의학 해부도 응용 프로그램의 개발을 보다 가속화할 것이다.

• 디지털산업정보학회논문지
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• 제8권1호
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• pp.55-64
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• 2012

The advantage of direct volume rendering is to visualize structures of interest in the volumetric data. However it is still difficult to simultaneously show interior and exterior structures. Recently, cone beam computed tomography(CBCT) has been used for dental diagnosis. Despite of its usefulness, there is a limitation in the detection of interior structures such as pulp and inferior alveolar nerve canal. In this paper, we propose an efficient volume rendering model for visualizing important interior as well as exterior structures of dental CBCT. It is based on the concept of illustrative volume rendering and enhances boundary and silhouette of structures. Moreover, we present a new method that assigns a different color to structures in the rear so as to distinguish the front ones from the rear ones. This proposed rendering model has been implemented on graphics hardware, so that we can achieve interactive performance. In addition, we can render teeth, pulp and canal without cumbersome segmentation step.

• 방송공학회논문지
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• 제25권7호
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• pp.1042-1051
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• 2020

In this paper, we propose an AR (Augmented Reality) lip makeup using bare hands interactively using an RGB camera. Unlike previous interactive makeup studies, this interactive lip makeup system is based on an RGB camera. Also, the system controls the makeup area in pixels, not in polygon-units. For pixel-unit controlling, the system also proposed a 'Rendering Map' that can store the relative position of the touched hand relative to the lip landmarks. With the map, the part to be changed in color can be specified in the current frame. And the lip color of the corresponding area is adjusted, even if the movement of the face changes in the next frame. Through user experiments, we compare quantitatively and qualitatively our makeup method with the conventional polygon-unit method. Experimental results demonstrate that the proposed method enhances the quality of makeup with a little sacrifice of computational complexity. It is confirmed that natural makeup similar to the actual lip makeup is possible by dividing the lip area into more detailed areas. Furthermore, the method can be applied to make the face makeup of other areas more realistic.

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

• ETRI Journal
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• 제31권4호
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• pp.429-437
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• 2009

This paper proposes a novel technique for 3D scene relighting with interactive viewpoint changes. The proposed technique is based on a deep framebuffer framework for fast relighting computation which adopts image-based techniques to provide arbitrary view-changing. In the preprocessing stage, the shading parameters required for the surface shaders, such as surface color, normal, depth, ambient/diffuse/specular coefficients, and roughness, are cached into multiple deep framebuffers generated by several caching cameras which are created in an automatic manner. When the user designs the lighting setup, the relighting renderer builds a map to connect a screen pixel for the current rendering camera to the corresponding deep framebuffer pixel and then computes illumination at each pixel with the cache values taken from the deep framebuffers. All the relighting computations except the deep framebuffer pre-computation are carried out at interactive rates by the GPU.