초광대역(UWB) 시스템은 높은 시간분해능으로 인해 복잡한 다중경로 환경에서도 정밀한 위치추적을 가능하게 한다. 그러나 송수신 채널에 존재할 수 있는 장애물로 인해서 정밀한 위치추적 성능이 저하될 수 있다. 첫째로 장애물은 다중경로의 구조를 복잡하게 만들어 직선경로 신호 성분의 도착시간 추정을 어렵게 만든다. 둘째로 전파시간에 초과시간지연을 초래하여 거리추정의 정확도를 저하시킬 수 있다. 본 논문에서는 광선추적법을 사용하여 두번째 원인에 의해 발생하는 거리추정 오차를 줄이는 기법을 소개한다. 이를 위하여 통계적인 접근방식과 지도를 이용한 위치인식기법을 사용하였다. 통계적인 접근방식에서는 매질에 의해서 발생하는 초과시간지연들의 분포를 광선추적법을 사용하여 구하고, 이에 근거하여 오차의 하계를 구하였다. 또한 건물의 도면을 이용한 위치인식 방법에도 광선추적 법을 사용하였으며, 그 성능을 사무실 환경에서 측정된 데이터를 사용하여 검증하였다.
본 논문에서는 현실감을 높이기 위한 청각적 기술로 기하학적 방법을 사용하는 광선 추적(ray-tracing) 기반의 3D Sound rendering기술인 Sound-tracing을 사용한다. Sound-tracing은 사운드 전파(sound propagation)단계에서 많은 비용이 든다. 사운드 전파 비용을 감소시키기 위해 제안하는 알고리즘은 이전 프레임들의 평균 유효 frame 수를 계산하고 그 수치를 기반으로 공간에 따른 depth를 조절하는 방법이다. 실험 결과 depth를 조절하지 않은 결과와 비교하면 음원이 실내에 있었을 때 path 손실률은 0.72%이고 탐색 및 충돌검사 단계(traversal & Intersection test)가 85.13%의 계산량 감소를 보이고 전체 frame rate는 4.48% 증가하였다. 음원이 실외에 있었을 때 path 손실률은 0%이고 탐색 및 충돌검사 단계가 25.01%의 계산량 감소를 보이고 전체 frame rate가 7.85% 증가하였다. 이는 path 손실률을 최소화하면서 렌더링 성능을 올릴 수 있었다.
본 논문에서는 3차원 광선 추적법을 이용하여 실내 무선 MIMO 채널에서 공간적 특성들을 해석함으로써 채널 용량을 계산하고, 특정 실내 환경에서 최적화된 다중 안테나의 이격거리를 알아내는 방법을 제안한다. 우선, 가시 영역과 비가시 영역을 갖는 복도 환경에서 3차원 광선 추적법을 이용하여 전파 경로, 전송 손실 및 시간지연 확산 등의 채널 공간적 특성들을 계산하고, 시간 지연 확산 특성을 다이폴 안테나와 네트워크 분석기를 이용하여 측정한 후에 계산 값들과 비교하여 3차원 광선 추적법의 정확성을 검증한다. 그런 다음에 그 실내 환경에 다중 안테나를 갖는 송신기와 수신기를 위치시키고, 수신기 위치별로 송 수신 안테나들의 간격에 따른 전파 경로와 전송 손실을 3차원 광선 추적법을 이용하여 계산하며, 이들 계산 값을 이용하여 채널 용량을 계산한다. 이 계산을 100개의 수신 위치에서 4종류의 안테나 방향 조합을 갖는 조건들에서 안테나 간격에 따른 채널용량을 계산하고, 이들 값들을 평균하여 이 실내 환경에서의 최적의 안테나 이격 거리를 알아내었다.
This paper presents the development of CAD system for the design of lens of the Turn Signal Lamp that can model and simulate its optical performance. The system consists of three main modules: skin surface modeling module, inner lens modeling module and optical performance simulation module. Skin surface geometry can be modeled by the input of data file and inner lens can be modeled by the input of only four parameter using its geometric characteristics. Also light distribution pattern, the barometer of optical performance is generated by means of finite ray tracing method. The system display modeled geometry, ray tracing and generated light distribution pattern.
In high frequency environment such as microcell, it is requried to adopt a new method different from the empirical channel modeling applied in macrocell. In this thesis, measurement for residential area in Sinrimdong and the result of the simulation are compared and analyzed. Simulation technique utilizes 3D ray launching method to consider some factors which were not included in the ray tracing method. Propagation environment in the urban area shows the typical channel characterisitics of the propagation environment. Using 3D ray launching method, pathloss of the wave and delay characteristics of the signal with respect to the height of the transmitter is researched. If the transmitter is located on the top of the building, radiowave experiences diffraction on the rooftop and it influences the total received signal strength.
본 논문은 GPU상에서 작동되는 ray tracing을 위한 효과적인 k-D tree 탐색 알고리즘을 제안한다. 기존의 k-D tree를 위한 GPU 기반 탐색 알고리즘은 임의의 단말노드에서 교차되는 primitive를 찾지 못한 경우. root 노드 방향으로 bottom-up 탐색하여 부모 노드에서 bounding box 교차검사를 이용해 형제 노드의 기 방문 여부를 판단한다. 이러한 방법은 이미 방문한 부모 노드의 방문과 bounding box 교차검사를 중복적으로 수행한다. 본 논문에서 제안하는 알고리즘은 bottom-up 탐색을 수행 할 때 형제노드가 이전에 방문했는지를 확인할 수 있는 효율적인 방법을 제시함으로써 형제노드 및 부모로드의 방문을 생략하도록 하고, 또한 아직 방문하지 않은 노드에 대해서만 bounding box 교차검사를 수행함으로써 중복된 연산을 피한다. 결과적으로 본 논문의 실험은 기존 알고리즘 대비 제안하는 알고리즘이 약 30%의 성능 향상이 있음을 보여 준다.
Virtual reality applications in Head-Mounted Displays require high frame rates and low latency rendering techniques. Ray tracing offers many benefits, such as high-quality image generation, but has not been utilized due to lower performance than rasterization. But that can obtain good result combined with gaze-tracking technology and human visual system's operation principle. In this paper, we propose a method to optimize the foveated sampling map and to maintain the visual quality through the fast voronoi nearest interpolation. The proposed method further reduces the computational cost that has been improved by the previous foveated sampling. It also smoothes the voronoi boundary using adaptive sibson interpolation, which was not possible in real-time. As a result, the proposed method can render real-time high-quality images with low visual difference.
본 논문에서는 도심과 같이 전기적으로 큰 환경에서 광선 추적법의 광선 추적을 통한 트리 구성 및 부트리 사용에 있어서 부트리 재사용을 통한 트리 생성 효율을 높이기 위해 신호원 독립 부트리 방법을 제안하였다. 신호원 독립 부트리 방법의 적용 결과, 피코셀 및 마이크로셀에서의 노드 개수가 트리 깊이 6에서 100배 감소하는 것을 확인하였으며, 노드 재사용 효율 분석을 통해 송신 위치가 변해도 전체 노드 중 88~98 %가 재사용되는 것을 확인하였다. 그러므로 제안된 신호원 독립 부트리 적용을 통해 광선 추적법 성능 개선은 물론 다중 안테나 또는 기지국 최적화와 같은 다중 송신기 사용 시 노드 재사용으로 인한 성능 개선에 유용하다.
The lightshelf system reduces intense illumination levels of indoor from direct sun light and reflect to lead diffused light into indoor deeply. This study aims to design acurved-lightshelf by a ray tracing method and evaluate the daylighting performance of window integrated with the curved-lightshelf by computer simulations. For this purpose, evaluation test model was designed for the experiments to validate the simulation model, and the curved-lightshelf was designed by the ray tracing method using Ecotect. After the office model was designed using 3D simulation, the average indoor illuminance, luminance and distribution of illuminance were evaluated by simulation which has a algorithm of Radiosity and Ray-Tracing method under four different cases(case1;no lightshelf, case2; Flat board, case3; tilted at $30^{\circ}$ angle, case4; the curved-lightshelf). As results, it turns out that case1 showed higher average illuminance and case4 was more uniformly distributed than case2 and case3, In addition average luminance of case1 was also lower. indicating that the curved-lightshelf would reduce the possibility of the glare, while maintaining the sufficient daylight level.
본 논문은 대화형 광선 추적법에서 사용 가능한 새로운 그림자 컬링 알고리즘을 제안한다. 본 접근 방법은 그림자 자료 구조의 구축에 의한 전처리 방법 대신 프레임 간의 일관성을 이용하므로 동적 장면 상에서의 광선 추적법 처리에 적합하다. 본 알고리즘에서 그림자 계산 결과는 각각의 프리미티브 상에 저장이 되며 이 결과는 다음 프레임에 다시 사용된다. 또한 본 논문은 새로운 차폐 검사 방법을 제안한다. 이는 본 컬링 알고리즘에서 생길 수 있는 그림자 오류를 보정하며, 낮은 추가 비용을 요구한다. 실험 결과, 본 그림자 컬링 알고리즘은 7-19%의 탐색 비용 감소와 9-24%의 교차 비용 감소를 가져오는 것으로 나타났다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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