• 제목/요약/키워드: volume rendering

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가시 순차적 분할 렌더링 알고리즘을 이용한 3차원 텍스쳐 기반의 볼륨 그래픽 구조 (3D Texture-Based Volume Graphic Architecture using Visibility-Ordered Division Rendering Algorithm)

  • 김정우;이원종;박우찬;김형래;한탁돈
    • 한국정보과학회:학술대회논문집
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    • 한국정보과학회 2002년도 가을 학술발표논문집 Vol.29 No.2 (1)
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    • pp.706-708
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    • 2002
  • 3차원 텍스쳐 기반의 볼륨 렌더링 기법은 추가적인 하드웨어가 필요 없기 때문에 개발비용이 적다는 장점이 있지만 다각형 기반 렌더링에 최적화 된 범용 그래픽 하드웨어를 그대로 사용하기 때문에 성능이 낮다는 단점이 있다. 이에 본 논문에서는 병렬 구조의 고성능 볼륨 렌더링 시스템에서 사용되던 볼륨 정보 분한 기법을 범용 그래픽 하드웨어에 적용하는 새로운 3차원 텍스쳐 기반 볼륨 그래픽 구조를 제안한다. 제안하는 구조를 통해 볼륨 정보를 분할하여 처리하면, 번용 그래픽 하드웨어가 갖고 있던 물리적 메모리 크기의 한계성을 극복할 수 있다. 또한 전체 해상도의 알파 블렌딩이 아닌 분할된 볼륨 정보 하나가 차지하는 크기만큼의 작은 해상도로 알파 블렌딩을 수행함으로서 렌더링 단계와 프레임 버퍼간의 데이터 전송량을 1/30로 줄이고 픽셀 캐시의 적중률을 99.9%에 근접하게 높일 수 있다.

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RGBA 데이터 압축을 이용한 병렬 볼륨 렌더링 가속 기법 (Accelerating Parallel Volume Rendering by RGBA Data Compression)

  • 김형래;이원종;김정우;박우찬;한탁돈
    • 한국정보과학회:학술대회논문집
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    • 한국정보과학회 2002년도 가을 학술발표논문집 Vol.29 No.2 (1)
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    • pp.310-312
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    • 2002
  • 볼륨 렌더링은 물체의 겉면만이 아니라 내부에 있는 모든 3차원 데이터를 이용해서 렌더링 하는 기법이다. 따라서 기존의 폴리곤 렌더링에선 불가능했던 물체 내부에 대한 표현이 가능하기 때문에 과학, 의료 분야 등 물체 전체에 대한 데이터 처리가 필요한 곳에서 많이 쓰이고 있다. 하지만 이러한 볼륨데이터의 크기는 일반적으로 1024$^3$Bytes 이상이기 때문에 기존의 단일 그래픽 가속기로는 메모리 크기나 연산 능력면에서 처리하기에 한계가 있다. 따라서 본 논문에서는 이런 기가급 볼륨데이터를 처리하기 위한 병렬 볼륨 렌더링 구조를 제시하고, 전송된 부분 이미지 합성을 위한 블렌딩 순서를 결정하는 시점 추적 (point-tracking)기법과 네트웍에 의한 성능저하를 최소화 할 수 있는 ‘프레임간 유사성(frame-to-frame coherency)을 이용한 RGBA데이터 압축기법’을 제안한다.

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복수 원형을 이용한 볼륨 렌더링에서의 효율적인 수퍼샘플링 (Efficient Supersampling in Volume Rendering using Multiple Templates)

  • 구윤모;이철희;신영길
    • 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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    • 제26권1호
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    • pp.1-8
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    • 1999
  • 본 논문에서는 볼륨 렌더링에서 화상영역 수퍼샘플링을 효율적으로 수행시키는 방법을 제시한다. 이 알고리즘은 부화소에서 나오는 평행 광선들 간의 규칙성을 이용하여 각 화소로부터 상대 위치가 같은 부화소에서 나오는 광선마다 한 개씩의 원형을 만들어 둠으로써 수퍼샘플링을 효율적으로 수행한다. 또한 본 알고리즘은 객체순서 알고리즘에 기반을 두고 있으므로 화상순서 알고리즘에서도 수퍼샘플링을 하는 것보다 매우 빠르게 처리하게 된다. 또한 본 논문에서는 적응 수퍼샘플링 방법도 제안한다. 이는 에일리어싱이 생길 가능성이 많은 부분에서만 수퍼샘플링을 하며, 이러한 영역은 분류화 전처리 단게에서 미리 결정해둔다.

GPU 기반 쉐아-스큐 워프 볼륨 렌더링 가속 기법 (Acceleration of GPU-based Shear-Skew Warp Volume Rendering)

  • 조창우;김윤기;정창성
    • 한국정보처리학회:학술대회논문집
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    • 한국정보처리학회 2013년도 추계학술발표대회
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    • pp.1418-1420
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    • 2013
  • GPU는 범용 CPU와는 달리 수백 개의 코어로 이루어져 병렬처리에 특화된 형태로 발전되어 왔으며, 이미지 및 동영상 처리, 유체 역학 시뮬레이션, 의료, 지진 분석 등 점차 많은 영역에서 사용 되고 있다. 최근에는 GPU를 이용하여 볼륨 렌더링을 가속화하는 많은 기법들이 연구되고 있다. 본 논문에서는 볼륨 렌더링을 가속화하기 위한 GPU 기반의 쉐아-스큐 워프 기법을 제안한다. 여기서는 GPU를 이용하여 효율적인 메모리 사용, 코어의 활성화, 뱅크 충돌 감소 기법을 이용하여 기존의 CPU 기반 볼륨 렌더링 기법과 비교하여 빠른 시간에 동일한 결과물을 생성한다.

Investigating the Construction Industry from Key Performance Measurements

  • Choi, Kunhee;Lee, Hyun Woo;Bae, Junseo;Ryu, Kyeong Rok
    • 국제학술발표논문집
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    • The 6th International Conference on Construction Engineering and Project Management
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    • pp.150-153
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    • 2015
  • The construction industry is an integral part of any nation's economy, whether measured by dollar volume or workforce size. In spite of its strong influence, there has been very little specifically aimed at evaluating the current industry performance. This research investigates the macroeconomic performance of the construction industry by accounting for crucial performance affecting factors such as labor productivity and gross margin. A clustering analysis, followed by a series of statistical analyses, yielded a notable finding that labor productivity is the most important factor that affects industry's profitability. The results of the analysis also revealed that the states with the strongest labor productivity show the highest level of profitability in terms of gross margin. This study should be of value to decision-makers when plotting a roadmap for future growth and rendering a strategic business decision.

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PC 기반의 3차원 의료영상 재구성 시스템의 고속화 설계 (Speed Optimization Design of 3D Medical Image Reconstruction System Based on PC)

  • 배수현;김선호;유선국
    • 대한의용생체공학회:의공학회지
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    • 제19권2호
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    • pp.189-198
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    • 1998
  • 3차원 의료영상 재구성 기법은 2차원 의료영상으로부터 인체의 복잡한 3차원 구조를 이해하는데 많은 도움을 준다. 본 논문에서 구현한 3차원 의료영상 재구성 시스템은 저가의 PC 기반에서 시스템의 환경에 상관없이 사용될 수 있도록 Visual C++4.2를 이용하여 작성하였으며 향후 확장성을 고려하여 각 기능을 모듈화 시켰다. 모듈 설계된 3차원 의료영상 재구성 시스템은 데이터 준비, 그래디언트 근시화, 분할, 음영처리, 좌표시스템 변환, 그리고 광선투사와 합성 모듈로 구성되었다. 본 논문에서는 3차원 의료영상 재구성 방법의 속도문제를 개선하여 저가의 PC 환경에서 구현하였다. PC 환경에서 3차원 의료영상 재구성 시스템을 구현하기 위하여 광선투사를 재구성되는 영상에 영향을 주지 않는 범위에서 조기 중단시키는 알고리듬과 영상 재구성에 참여하는 체적소를 줄이는 방법, 그리고 영상을 재구성하기 위한 광선투사 과정에서 투시되는 광선의 수를 줄이는 방법 등ㄹ을 적용하여 PC환경에서 3차원 의료영상 재구성 시스템의 고속화를 이루었으며 실험에 의해서 PC환경에서도 의료영상 재구성 알고리듬이 효과적으로 사용되었다.

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계층적 자료구조와 그래픽스 하드웨어를 이용한 적응적 메쉬 세분화 데이타의 대화식 가시화 (Interactive Visualization Technique for Adaptive Mesh Refinement Data Using Hierarchical Data Structures and Graphics Hardware)

  • 박상훈
    • 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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    • 제31권5_6호
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    • pp.360-370
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    • 2004
  • 적응적 메쉬 세분화(AMR)는 여러 과학과 공학 분야에서 이용되는 보편적인 계산 시뮬레이션기법이다. AMR 데이타가 계층적인 다중해상도 데이타 구조로 이뤄져 있음에도 불구하고, 어떤 적절한 자료구조로의 변형 없이, 이 데이타를 광선추적법이나 스플래팅과 같은 전통적인 볼륨 가시화 알고리즘들을 이용하여 가시화 하는 것은 불가능하다. 본 논문에서는 AMR 데이타로부터 생성된 k-d 트리와 팔진트리를 이용하는 계층적 다중해상도 스플래팅에 대해 설명한다. 이 기법은 최신의 범용 PC 그래픽스 하드웨어를 이용하여 AMR 데이타의 가시화를 구현하는데 적합하다. 대화식으로 변환함수와 뷰잉 / 렌더링 파라메터를 설정할 수 있는 기능을 제공하는 사용자 인터페이스에 대해서도 설명한다. nVIDIA GeForce3 그래픽스 카드를 내장한 범용의 PC를 이용해 얻은 실험 결과로부터, 제안된 기법을 이용해 AMR 데이타를 대화식으로(초당 20프레임 이상의 속도로) 렌더링 할 수 있음을 보인다. 본 기법은 시간 가변 AMR 데이터의 병렬 렌더링에도 쉽게 적응될 수 있을 것이다.

얼굴뼈 골절의 진단과 치료에 64채널 3D VCT와 Conventional 3D CT의 비교 (Comparison of 64 Channel 3 Dimensional Volume CT with Conventional 3D CT in the Diagnosis and Treatment of Facial Bone Fractures)

  • 정종명;김종환;홍인표;최치훈
    • Archives of Plastic Surgery
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    • 제34권5호
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    • pp.605-610
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    • 2007
  • Purpose: Facial trauma is increasing along with increasing popularity in sports, and increasing exposure to crimes or traffic accidents. Compared to the 3D CT of 1990s, the latest CT has made significant improvement thus resulting in higher accuracy of diagnosis. The objective of this study is to compare 64 channel 3 dimensional volume CT(3D VCT) with conventional 3D CT in the diagnosis and treatment of facial bone fractures. Methods: 45 patients with facial trauma were examined by 3D VCT from Jan. 2006 to Feb. 2007. 64 channel 3D VCT which consists of 64 detectors produce axial images of 0.625 mm slice and it scans 175 mm per second. These images are transformed into 3 dimensional image using software Rapidia 2.8. The axial image is reconstructed into 3 dimensional image by volume rendering method. The image is also reconstructed into coronal or sagittal image by multiplanar reformatting method. Results: Contrasting to the previous 3D CT which formulates 3D images by taking axial images of 1-2 mm, 64 channel 3D VCT takes 0.625 mm thin axial images to obtain full images without definite step ladder appearance. 64 channel 3D VCT is effective in diagnosis of thin linear bone fracture, depth and degree of fracture deviation. Conclusion: In its expense and speed, 3D VCT is superior to conventional 3D CT. Owing to its ability to reconstruct full images regardless of the direction using 2 times higher resolution power and 4 times higher speed of the previous 3D CT, 3D VCT allows for accurate evaluation of the exact site and deviation of fine fractures.

인터벌트리를 이용한 소프트 물체의 빠른 가시화 (Fast Visualization of Soft Objects Using Interval Tree)

  • 민경하;이인권;박찬모
    • 한국컴퓨터그래픽스학회논문지
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    • 제7권1호
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    • pp.1-9
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    • 2001
  • 소프트 물체 가시화 방법의 개선을 위해, 크기가 적응 분할되는 셀들로 공간을 분할 하는 방법과 자료 구조를 제안한다. 소프트 물체의 가시화를 위해서는 필드 함수 값을 공간상의 모든 점들에서 구할 수 있어야 한다. 본 논문에서는 주어진 한 점에 영향을 미치는 소프트 물체들을 인터벌 트리 (interval tree)라는 자료구조를 검색함으로써 계산할 수 있다. 인터벌트리는 물체들의 제한 용적 (bounding volume)에 기반하며, 점이나 선분들과 같은 단순한 뼈대 (skeleton)로부터 생성된 소프트 물체를 나타내고 있다. 각 구성 컴포넌트 (componet)의 제한 용적은 국지 필드 함수의 반경, 한계 값 (threshold value), 이웃한 컴포넌트들과의 관계 등으로부터 계산된다. 제안된 방법은 소프트 물체의 모델링이나 렌더링 등의 많은 응용에 사용될 수 있으며, 특히 대화형 모델링 과정에 유용하다.

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GPU와 옥트리를 이용한 바이오 메디컬 데이터의 집적 영상 픽업 기법 (Integral Imaging Pickup Method of Bio-Medical Data using GPU and Octree)

  • 장영희;박찬;정지성;박재형;김남;하종성;류관희
    • 한국콘텐츠학회논문지
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    • 제10권6호
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    • pp.1-9
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    • 2010
  • 최근 들어, 3D 입체 영화와 TV 등 3차원 입체 영상 디스플레이에 대한 관심이 매우 높다. 안경을 끼는 불편함을 해결하기 만들어진 무안경식 3차원 입체 영상 디스플레이를 위해서는 렌즈 어레이 카메라로부터 만들어지는 기초영상(elemental images)을 생성해야 한다. 렌즈 어레이에 여러 카메라가 배치되므로 주어진 3차원 가상공간에 대해 기초영상을 생성하는데 많은 시간이 소요되며, 특히 고용량의 바이오메디컬 자료에 대해서는 더 많은 시간이 소요된다. 본 논문에서는 이러한 문제를 좀더 효율적으로 개선하기 위해 주어진 자료의 효율적 렌더링을 위해 옥트리(Octree)를 구성한 후, GPU(graphics processor units)를 이용하여 렌더링하는 기법을 제시한다. 실험 결과, 제시된 기법이 기존 방법과 비교하여 많은 개선이 있었지만 아직도 더 효율적인 기법의 개발이 요구된다.