• 한국HCI학회:학술대회논문집
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• 한국HCI학회 2007년도 학술대회 1부
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• pp.1025-1030
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• 2007

여러 학계와 산업계로부터 인체영상과 같은 정적인 볼륨 데이터뿐만 아니라, 유체 흐름과 같은 동적으로 움직이는 Time-Variant 볼륨 데이터에 대한 실시간 렌더링의 요구가 계속되고 있다. 일반적으로 Time-Variant 데이터는 그 크기가 정적 볼륨 데이터의 수배에서 수백 배에 이르러, 이를 실시간으로 가시화하는 데에 많은 어려움이 있어왔다. 한편, PC 그래픽스 하드웨어의 급격한 발전에 따라 슈퍼컴퓨터나 다수의 컴퓨터들을 이용한 병렬/분산 렌더링으로나 가능했던 Time-Variant 볼륨 데이터의 실시간 볼륨 렌더링을 한대의 일반 PC에서 수행하려는 시도가 계속되고 있다. GPU의 꼭지점 및 프래그먼트 쉐이더(vertex & fragment shader)는 수치 계산에 최적화된 벡터 연산과 사용자 프로그래밍 기능으로 빠른 볼륨 렌더링을 일반 PC에서도 가능하게 했다. 본 논문에서는 GPU를 이용해서 Time-Variant 볼륨 데이터를 빠르게 가시화하고, 이렇게 개발한 GPU 볼륨 렌더링 프로그램을 사용자가 사용하기 편리하도록 사용자 친화적인 유저 인터페이스를 설계하고 구현하였다. 특히, 시간에 따라 동적으로 변화해야 하는 전이함수를 최대한 편리하게 생성할 수 있도록 전이함수 에디터에 중점을 두었다.

• 한국게임학회 논문지
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• 제19권6호
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• pp.49-60
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• 2019

Interior Mapping은 효율적으로 그래픽 리소스를 최적화하는 방법들 중에 하나로 사용되어왔다. 본 논문에서는 보편화 된 게임엔진인 Unreal Engine 4를 활용하여 Interior Mapping을 적용했을 시 3D 게임 내의 성능 변화를 검증하기 위해 실제 모델링과 Interior Mapping의 렌더링 속도(FPS), 폴리곤 개수, 쉐이더 복잡도, 각각의 리소스 용량을 비교하였다. 또한, 효율적인 기술의 적용을 위해 큐브 맵 텍스처의 해상도와 세부 정보에 따른 성능 차이를 검증하였다.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제9권11호
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• pp.1515-1528
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• 2006

물리기반 유체 애니메이션 시스템들이 시각 특수효과 산업계에서 빠르게 발전하고 있고, 이를 이용해 매우 높은 화질의 영상을 제작하는 것이 가능하게 되었다. 그러나 컴퓨터 게임과 같은 실시간 응용 분야의 경우, 화질보다는 시뮬레이션 속도가 더 중요한 문제이다. 본 논문은 프로그래머블 그래픽스 파이프라인을 이용하여 유체에 대한 애니메이션을 수행하는 실시간 기법에 대해 설명한다. 두 개의 키-프레임이 주어졌을 때, 본 기법을 이용하여 원시 프레임으로부터 목적 프레임으로 변하는 연속 영상을 대화식으로 생성할 수 있음을 보인다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2013년도 춘계학술대회
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• pp.805-806
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• 2013

본 논문에서는 컬러 영상 장치인 모니터와 프로젝터 투사형 실린더 스크린 간의 콘텐츠 컬러 일치에 대하여 논한다. 이를 위해 두 장비에 대한 특성화 작업과 보정 데이터 생성 및 쉐이더 제작을 통한 콘텐츠 적용에 대하여 살펴본다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2005년도 한국컴퓨터종합학술대회 논문집 Vol.32 No.1 (A)
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• pp.685-687
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• 2005

본 논문에서는 깊이 영상기반 3차원 물체(depth image-based 3-D object)의 고속 렌더링 기법을 제안한다. 제안하는 알고리즘은 그래픽 가속기가 지원하는 shader programming 기법을 이용하여 하드웨어 가속을 직접 이용하도록 설계되었다. 또한, 기존의 영상 기반 렌더링의 한계를 극복하여 조명 효과를 표현할 수 있으며 렌더링시 각 화소당 Splat 크기를 하드웨어에서 직접 조절하여 고속 렌더링이 가능하다. 모의 실험결과, 소프트웨어 렌더링 또는 OpenGL 기반의 렌더링에 비해 괄목할 만한 렌더링 속도의 향상이 이루어졌다.

• 한국게임학회 논문지
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• 제21권4호
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• pp.109-116
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• 2021

In this paper, we considered that recently 3D game characters have been almost alike realistic expression because of a great mathematical computation and efficient techniques on GPU hardware. We presented the rendering technique and analysis for 3D game characters to simulate and render mathematical approach model from recent researches to perform the game engine for the surface reflection of lighting model. We compare our approach with the existing variant rendering techniques here using Open GL shader language on game engine. The experimental result will be provided the view-dependent visual appearance of variant and effective modeling characters for realistic expression using existing methods on the GPU for effective simulations and rendering process. Since there are many operations that are used redundantly while performing mathematical operations, the necessary functions and requirements have been to compute in advance.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2010년도 춘계학술발표대회
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• pp.437-438
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• 2010

유사 쉐이더 검색이란 그래픽 디자이너가 원하는 쉐이더와 유사한 쉐이더를 검색하는 것으로 쉐이더 생성 시 발생하는 시행착오와 시간 낭비를 크게 줄여준다. 본 논문에서는 유사 무늬감 쉐이더 검색을 수행하기 위한 무늬감 추출 방법을 제안한다. 제안하는 방법은 쉐이더들의 특성을 분석하여 쉐이더의 무늬를 결정하는 주요 무늬감 노드를 추출한 후, 추출된 주요 무늬감 노드의 무늬감 특성을 이용하여 쉐이더의 유사 무늬감 검색을 수행하는 방법이다. 실험을 통해 제안하는 방법이 유사한 무늬를 갖는 쉐이더를 효과적으로 검색할 수 있음을 보인다.

• International journal of advanced smart convergence
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• 제12권1호
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• pp.130-139
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• 2023

With the increasing popularity of computer-generated virtual influencers, the trend is rising especially on social media. Famous virtual influencer characters Lil Miquela and Imma were all created by CGI graphics workflows. The process is typically a linear affair. Iteration is challenging and costly. Development efforts are frequently siloed off from one another. Moreover, it does not provide a real-time interactive experience. In the previous study, a real-time graphic workflow was proposed for the Digital Actor Hologram project while the output graphic quality is less than the results obtained from the CGI graphic workflow. Therefore, a real-time engine graphic workflow for Virtual Influencers is proposed in this paper to facilitate the creation of real-time interactive functions and realistic graphic quality. The real-time graphic workflow is obtained from four processes: Facial Modeling, Facial Texture, Material Shader, and Look-Development. The analysis of performance with real-time graphical workflow for Digital Actor Hologram demonstrates the usefulness of this research result. Our research will be efficient in producing virtual influencers.

• 한국컴퓨터그래픽스학회논문지
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• 제26권3호
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• pp.123-131
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• 2020

본 연구는 10만 개 이상의 움직이는 파티클 각각이 발광원으로서 존재할 때 라이팅을 위한 실시간 렌더링 알고리즘을 제안한다. 각 라이트의 영향 범위를 동적으로 파악하기 위해 2개의 3D 텍스처를 사용하며 첫 번째 텍스처는 라이트 색상 두 번째 텍스처는 라이트 방향 정보를 가진다. 각 프레임마다 두 단계를 거친다. 첫 단계는 Compute shader 기반으로 3D 텍스처 초기화 및 렌더링에 필요한 파티클 정보를 갱신하는 단계이다. 이때 파티클 위치를 3D 텍스처의 샘플링 좌표로 변환 후 이 좌표를 기반으로 첫 번째 3D 텍스처엔 해당 복셀에 대해 영향을 미치는 파티클 라이트들의 색상 총합을, 그리고 두 번째 3D 텍스처에 해당 복셀에서 파티클 라이트들로 향하는 방향벡터들의 총합을 갱신한다. 두 번째 단계는 일반 렌더링 파이프라인을 기반으로 동작한다. 먼저 렌더링 될 폴리곤 위치를 기반으로 첫 번째 단계에서 갱신된 3D 텍스처의 정확한 샘플링 좌표를 계산한다. 샘플링 좌표는 3D 텍스쳐의 크기와 게임 월드의 크기가 1:1로 대응하므로 픽셀의 월드좌표를 그대로 샘플링 좌표로 사용한다. 샘플링한 픽셀의 색상과 라이트의 방향벡터를 기반으로 라이팅 처리를 수행한다. 3D 텍스처가 실제 게임 월드와 1:1로 대응하며 최소 단위를 1m로 가정하는데 1m보다 작은 영역의 경우 해상도 제한에 의한 계단 현상 등의 문제가 발생한다. 이러한 문제를 개선하기 위한 텍스처 샘플링 시 보간 및 슈퍼 샘플링을 수행한다. 한 프레임을 렌더링하는데 소요된 시간을 측정한 결과 파티클이 라이트의 개수가 262144개일 때 Forward Lighting 파이프라인에서 146ms, deferred Lighting 파이프라인에서 46ms 가 소요되었으며, 파티클 라이트의 개수가 1024576개일 때 Forward Lighting 파이프라인에서 214ms, Deferred Lighting 파이프라인에서 104ms 가 소요되었다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제12권5호
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• pp.10-21
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• 2012

통합형셰이더 코어 구조 개발 이후 GPU는 그래픽스 전용 연산장치에서 범용 연산장치로 발달하고 있다. 특히, 병렬 응용 프로그램들은 병렬화된 하드웨어 구조를 효과적으로 활용할 수 있기 때문에, GPU를 활용하여 병렬 응용프로그램들을 실행시키는 기법이 주목을 받고 있다. 하지만, 현재의 GPU 구조는 비그래픽스 응용프로그램을 실행하는데 있어서 병렬성을 충분히 확보하지 못하다는 한계를 가지고 있기 때문에, 이를 해결하기 위해 GPU 구조는 빠르게 변화하고 있다. 본 논문에서는 GPU 구조의 개발 방향을 살펴보기 위해, 비그래픽스 병렬 응용프로그램들을 수행하는 경우에 코어 개수 및 동작 주파수 등의 하드웨어구조에 따른 GPU의 성능을 상세히 분석하고자 한다. 실험 결과, 코어 개수가 30에서 192로 늘어나고 동작주파수가 325MHz에서 450MHz로 증가함에 따라 GPU 성능은 28.9%에서 125.8%, 4.4%에서 16.2% 각각 향상되는 반면 성능 향상 효율성은 감소하는 것을 볼 수 있다. 성능 향상 효율성 감소의 주된 원인은 향상된 연산 능력에 맞추어 증가된 데이터 요구를 메모리가 적절하게 처리하지 못하기 때문이다. 결과적으로 GPU의 성능 향상 효율성을 더욱 높이기 위해서는 연산 능력 향상과 더불어 시스템 자원들 또한 GPU 구조에 맞게 변경되어야 함을 구체적인 실험을 통해 알 수 있다.