• 한국게임학회 논문지
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• 제13권2호
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• pp.99-110
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• 2013

컴퓨터 게임에 볼륨 가시화 기법이 적용되면서, 하나의 화면에 표면 데이터와 볼륨 데이터를 혼합하여 가시화하려는 요구가 발생하고 있다. 최신 그래픽스 하드웨어의 범용 연산 기능을 사용하면 혼합 가시화를 수행할 수 있으나, 컴퓨터 게임은 저사양 하드웨어에서도 동작해야 하는 경우도 있어 혼합 가시화를 수행하기 어렵다. 본 연구는 DirectX 9.0 기반의 범용 하드웨어에서 볼륨-표면 혼합 가시화를 수행하는 방법을 제안한다. 우선, 표면 데이터를 가시화하여 다중 깊이 영상을 생성하는 방법을 제안한다. 이때, 생성 시간을 단축하는 깊이 복잡도 축소 방법을 제안한다. 이후, 생성된 다중 깊이 영상을 이용하여, 볼륨-표면 혼합 가시화를 수행한다. 혼합 가시화 과정에서 표면 데이터와 볼륨 데이터 사이의 좌표계 변환 방법과 혼합 가시화의 가속화 방법을 제안한다. 이를 통해 볼륨-표면 혼합 가시화를 효율적으로 수행할 수 있다.

• 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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• 한국전산유체공학회 1999년도 추계 학술대회논문집
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• pp.158-162
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• 1999

This thesis presents applications of three dimensional visualization technique based on shear-warp volume rendering to medical information. Volume rendering is compared to surface rendering and acceleration technique is also presented. The presented rendering techniques by using three-dimensional arrays of data are a widely used representation for computational fluid dynamics and geological structures as well as medical information.

• 한국CDE학회논문집
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• 제13권6호
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• pp.469-477
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• 2008

Physically-based rendering is an image synthesis technique based on simulation of physical interactions between light and surface materials. Since generated images are highly photorealistic, physically-based rendering has become an indispensable tool in advanced design visualization for manufacturing and architecture as well as in film VFX and animations. Especially, BRDF (bidirectional reflectance distribution function) is critical in realistic visualization of materials since it models how an incoming light is reflected on the surface in terms of intensity and outgoing angles. In this paper, we introduce techniques to represent BRDF as B-spline volumes and to utilize them in physically-based rendering. We show that B-spline volume BRDF (BVB) representation is suitable for measured BRDFs due to its compact size without quality loss in rendering. Moreover, various CAGD techniques can be applied to B-spline volume BRDFs for further controls such as refinement and blending.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제21권4호
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• pp.433-439
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• 2000

볼륨 렌더링은 기하학적인 기본 도형으로 모델링하지 않고, 3차원 데이터를 직접 가시화하는 방법이다. 이런 볼륨 렌더링의 특성으로 말미암아 3차원 영상을 도시할 때에, 복잡한 물체의 경우에도 물체의 표면을 상세하게 표현하는데 유리하여 의료 영상을 가시화하는 쪽으로의 적용이 많이 이루어져 왔다. 일반적으로 볼륨 데이터의 크기가 커서 실시간으로 처리하기 쉽지 않기 때문에, 근래에는 이 렌더링 시간을 줄이기 위해서 많은 여러 가지 렌더링 알고리즘이 제안되었다. 본 논문에서는 부호화 되어 있지 않은 볼륨 데이터를 빠르게 렌더링 하기 위해서, 쉬어-왑 분해를 이용하는 블록 기반의 볼륨 렌더링 기법을 제안한다. 이 방법에서는 블록 기반의 데이터와 함께 장기의 영역 분할 데이터를 동시에 이용하여 볼륨 렌더링을 수행하므로써, 부호화되어 있지 않은 데이터에 대해 렌더링 속도를 증가시킨다. 본 논문에서는 3차원 X-ray CT 흉부 영상과 MR 3차원 두부 영상을 렌더링 함으로써 제안한 방법의 성능을 검증하였다.

• Journal of International Society for Simulation Surgery
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• 제1권1호
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• pp.27-31
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• 2014

In this paper, an overview of segmentation and 3D visualization methods are presented. Commonly, the two kinds of methods are used to visualize organs and vessels into 3D from medical images such as CT(A) and MRI - Direct Volume Rendering (DVR) and Iso-surface Rendering (IR). DVR can be applied directly to a volume. It directly penetrates through the volume while it determines which voxels are visualizedbased on a transfer function. On the other hand, IR requires a series of processes such as segmentation, polygonization and visualization. To extract a region of interest (ROI) from the medical volume image via the segmentation, some regions of an object and a background are required, which are typically obtained from the user. To visualize the extracted regions, the boundary points of the regions should be polygonized. In other words, the boundary surface composed of polygons such as a triangle and a rectangle should be required to visualize the regions into 3D because illumination effects, which makes the object shaded and seen in 3D, cannot be applied directly to the points.

• 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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• 제27권7호
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• pp.629-638
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• 2000

단일 볼륨랜더링과 다중 볼륨랜더링의 가장 큰 차이점은 데이타 혼합방법으로 본 논문에서는 특정 볼륨을 표면수준에 따라 선택적으로 빠르게 가시화하는 선택적 랜더링방법과 다중 볼륨을 위한 데이타 혼합방법을 제안한다. 선택적 랜더링방법은 관심부위를 구성하는 외곽선으로부터 최소거리를 결정하는 거리변환을 통하여 거리변환볼륨을 생성하고 이를 랜더링하는 방법이며, 다중 볼륨을 위한 데이타 혼합방 법은 명암도 가중치 방법, 불투병도 가중치 방법, 깊이 정보를 고려한 불투병도 가중치 방법을 이용하여 여러 개의 볼륨을 혼합하는 방법이다. 실험 결과로는 EBCT 가슴부위 영상에 선택적 랜더링방법을 적용하여 생성한 좌심실, 우심실 영상을 제시하며, 가슴부위 볼륨과 좌심실 볼륨 또는 우심실 볼륨에 세 가지 다른 혼합방법을 적용하여 얻은 혼합 영상을 제시한다. 본 제안방법은 거리변환볼륨을 사용함으로써 표면수준에 따라 특정 볼륨을 가시화하고 가시화 시간을 가속화시킬 수 있으며, 데이타 혼합을 통하여 단일 볼륨랜더링 한계를 극복하여 동일 공간 상에 다중 영상을 함께 표현함으로써 복잡한 형태로부터 관심부위의 형태와 상대적 관계를 효과적으로 나타낼 수 있다.

• Journal of Computational Design and Engineering
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• 제2권1호
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• pp.1-15
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• 2015

Measured bidirectional reflectance distribution function (BRDF) data have been used to represent complex interaction between lights and surface materials for photorealistic rendering. However, their massive size makes it hard to adopt them in practical rendering applications. In this paper, we propose an adaptive method for B-spline volume representation of measured BRDF data. It basically performs approximate B-spline volume lofting, which decomposes the problem into three sub-problems of multiple B-spline curve fitting along u-, v-, and w-parametric directions. Especially, it makes the efficient use of knots in the multiple B-spline curve fitting and thereby accomplishes adaptive knot placement along each parametric direction of a resulting B-spline volume. The proposed method is quite useful to realize efficient data reduction while smoothing out the noises and keeping the overall features of BRDF data well. By applying the B-spline volume models of real materials for rendering, we show that the B-spline volume models are effective in preserving the features of material appearance and are suitable for representing BRDF data.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제12권2호
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• pp.79-88
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• 1991

Semi-transparent volume rendering technique can provide 3-D visualization well by voxel level Processing and alleviate segmentation arf, ifacts compared wish the surface rendering technique. In this Paper, we consider several new schemes which can improve she Perform ance of volume rendering. A directional interpolation method is proposed to reduce the artifact due to the anisotrophic resolution in X-ray CT data. The computation time for rendering is shortened by using the depth information of the 3-D object. And also, we reduce the quantization artifacts in the rendering by introducing the opacity-dependent sampling interval to sampling in ray-tracing.

• 한국컴퓨터그래픽스학회논문지
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• 제8권2호
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• pp.23-29
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• 2002

컴퓨터 그래픽스 분야에 있어서 하드웨어의 활용은 렌더링 속도를 높이고 높은 수준의 결과를 얻기 위한 중요한 요소이다. 최근의 급속한 하드웨어의 발달은 기존에 불가능했던 다양한 여러 가지 효과들을 가능하게 해 주었으며, 쉐이더 기능을 이용하여 고급의 렌더링 기법들을 실시간에 구현할 수 있게 되었다. 본 논문에서는 이러한 하드웨어를 이용하여 최대 4가지의 물질에 대한 직접 볼륨 렌더링(direct volume rendering)을 수행할 수 있는 기법을 제안한다. 이 기법에서는 다양한 물질에 대한 렌더링 기능 이외에 그라디언트 값에 의한 물질 표면의 강조 효과, 광원의 거리에 의한 빛의 감소효과(Light Attenuation)와 Depth cueing, 복수의 광원에 의한 조명 효과 등의 다양한 고급 렌더링 기법들을 볼륨 렌더링에 적용할 수 있다.

• 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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• 제27권5호
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• pp.441-449
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• 2000

이진 볼륨 데이타(binary volume data)는 외과 수술 시뮬레이션(surgical simulation)이나 컬러 볼륨 렌더링과 같이 그레이-스케일 볼륨(gray-scale volume)을 이용하기에는 부적절한 분야에서 유용 하게 사용된다. 본 논문에서는 이진 볼륨을 효과적으로 표현하기 위해서 새로운 자료구조인 슬라이스 기반 이진 쉘(SBS : Slice-based Binary Shell)을 제안하고, 이 자료구조를 이용한 렌더링 알고리즘도 함께 제시한다. 슬라이스 기반 이진 쉘은 렌더링을 위해 필요한 최소한의 표면 복셀(surface voxel)들을 슬라이스 순으로 저장하고 복셀 좌표의 직접 계산을 가능하게 하기 때문에, 다중 개체(multiple objects)를 포함하고 있는 볼륨을 렌더링할 때 매우 효율적이다. 본 논문에서 제시하고 있는 슬라이스 기반 이진 쉘의 렌더링 알고리즘은 특별한 렌더링 가속 하드웨어가 없는 PC에서 100개 이상의 이진 개체들을 1초 내에 렌더링할 수 있다.