사실적인 포인트 기반 렌더링을 위한 서브서피스 스캐터링 방법

김형중 ( Hyeon Joong Kim ) , 최수미 ( Soo Mi Choi )  한국컴퓨터그래픽스학회, 컴퓨터그래픽스학회논문지 [2012] 제18권 제1호, 11~21페이지(총11페이지)

포인트 기반 렌더링은 그 과정이 간단하고 유연하기 때문에 폴리곤 기반 렌더링의 대안으로 주목을 받고 있다. 하지만 기존의 포인트 기반 렌더링 방법들은 사람의 피부와 같은 반투명 물체를 사실적으로 표현하기에는 충분하지 않다. 본 논문에서는 부드럽고 반투명한 피부 외관을 생성하는데 중요한 현상인 서브서피스 스캐터링을 표현할 수 있는 포인트 기반 렌더링 프레임워크를 제안한다. 피부처럼 다층으로 이루어진 물체에서의 서브서피스 스캐터링을 정확하게 시뮬레이션 하기 위해서, 본 논문에서는 다수의 가우시안 기저함수들을 일차 결합하여 오브젝트 공간상의 스플랫에 적용하는 스플랫 기반의 확산 방법을 개발하였다. 개발된 방법으로 여러 사람의 얼굴들을 렌더링하였을 때, 기존의 포인트 기반 방법들보다 시각적인 품질에서 훨씬 향상된 결과를 보였다.

TAG 포인트 기반 렌더링, 서브서피스 스캐터링, 피부 렌더링 Point-based rendering, Subsurface scattering, Skin rendering

표정과 동작 데이터의 자동 동기화 기술

장태완 ( Tae Wan Jeong ) , 박상일 ( Sang Ii Park )  한국컴퓨터그래픽스학회, 컴퓨터그래픽스학회논문지 [2012] 제18권 제1호, 23~28페이지(총6페이지)

본 논문은 동작 포착 장비를 통해 각각 따로 포착된 얼굴과 동작 데이터의 자동 동기화 기술에 대해 다룬다. 광학식 동작 포착 기기를 사용할 때 얼굴 표정과 동작의 포착은 별도로 이루어지는 경우가 많으며, 이 경우 두 데이터 간의 동기화 수행하여야 자연스로운 애니메이션을 만들 수 있다. 본 연구에서는 두 데이터 간의 공통 부분인 목 및 얼굴의 전체적인 움직임 데이터를 기준으로 비선형 시간 변형을 통해 동기화를 수행하는 기법을 제안한다. 연구 결과를 간단한 실험 시나리오에 적용하여 기술의 효과성 여부를 검증하였다.

TAG 3차원 캐릭터애니메이션, 동작 포착, 표정 포착, 동작 편집, 자동 동기화 3D Character Animation, Motion Capture, Facial Expression Capture, Motion Editing, Automatic Synchronization

옥트리 기반의 적응적 부호거리장을 이용한 사면체 요소망 생성

박석훈 ( Seok Hun Park ) , 최민규 ( Min Gyu Choi )  한국컴퓨터그래픽스학회, 컴퓨터그래픽스학회논문지 [2012] 제18권 제1호, 29~34페이지(총6페이지)

양질의 사면체 요소망은 유한요소법 기반의 변형체 시뮬레이션이나 사면체 기반의 유체 시뮬레이션 등에서 필수적이 다. 본 논문에서는 옥트리 기반의 적응적 부호거리장을 이용하여 다각형 표면을 가진 물체의 내부를 양질의 이면각을 가진 사면체로 채우는 볼륨 요소망 구성 방법을 제안한다. 옥트리를 이용하여 물체 내부에서 표면까지 다양한 크기의 사면체를 이용하여 생성된 요소의 개수를 줄이며, 옥트리의 인접 셀들 사이의 레벨 차이를 제한하여 양질의 이면각을 가진 요소망을 얻는다. 옥트리 기반의 요소망 생성에 있어서 물체 표면까지의 부호거리를 구하는 것은 매우 중요한 연산이다. 본 논문은 하향식으로 생성한 옥트리의 꼭짓점들에서 부호거리장을 빠르게 구하는데 중점을 두고 있다. 본 논문에서 제안한 사면체 요소망 구성방법은 실행 시간이 빠르고 안정적이며 구현이 쉬운 장점을 가지...

TAG 볼륨 요소망, 사면체 요소망, 옥트리, 부호거리장 volume meshing, tetrahedral mesh, octree, signed distance field

위모트를 이용한 PC 기반 수묵화적 드로잉 시스템 개발

오은별 ( Eun Byol Oh ) , 류승택 ( Seung Taek Ryoo )  한국컴퓨터그래픽스학회, 컴퓨터그래픽스학회논문지 [2011] 제17권 제4호, 1~10페이지(총10페이지)

수묵화 드로잉 기술는 일반적으로 붓, 먹 그리고 종이에 대한 모델링과 사용자의 2차원 붓의 움직임, 먹 번짐과 종이 재질에 대한 시뮬레이션으로 구성된다. 본 논문에서는 먹의 양과 종이의 흡수력에 대한 계산을 효율적으로 줄이고 자연스러운 수묵화의 표현이 가능하도록 탱크(tank)모델을 단순화 시키고 수묵화의 특징을 농담효과, 번짐효과, 선 종이의 4가지 분류로 개념화 시켜서 반영하였다. 또한 위모트의 모션센서와 IR센서를 이용하여 사용자의 움직임에 대한 데이터 값을 붓의 움직임으로 전달하도록 하였다.

TAG 비사실적 렌더링, 수묵화 드로잉, 위모트, Non Photorealistic Rendering, Ink-and-wask Drawing, Wiimote

한글 외곽선 폰트의 자소 분할

구상옥 ( Sang Ok Koo ) , 정순기 ( Soon Ki Jung )  한국컴퓨터그래픽스학회, 컴퓨터그래픽스학회논문지 [2011] 제17권 제4호, 11~21페이지(총11페이지)

본 논문은 한글 외곽선 폰트를 입력으로 글자의 초성, 중성, 종성 요소(컴포넌트)를 통계적-구조적 정보를 이용하여 분할하는 방법을 제안한다. 한 폰트 내에서 한글 컴포넌트는 통계적으로 일정한 위치에 나타나며, 각 컴포넌트를 이루는 획 간의 관계는 그 컴포넌트의 구조적 특징을 나타낸다. 우리는 먼저 각 컴포넌트의 위치를 저장하는 컴포넌트 히스토그램을 생성하여 컴포넌트 위치에 관한 통계 정보를 저장하였다. 그리고 글자의 구조적 정보를 반영하기 위해 픽셀의 방향성 확률을 기반으로 픽셀클러스터를 만들고, 클러스터의 위치, 방향 및 크기, 클러스터간 인접성 정보를 이용하여 후보 획을 추출하였다. 마지막으로 릴렉세이션 레이블링을 통해 후보 획 집합과 미리 정의된 글자 모델 간의 가장 적합한 구조적 매치를 구하였다. 본 논문에서 제안한 컴포넌트 분할방법은 한글 폰트...

TAG 한글, 폰트, 글립분석, 컴포넌트분할, 폰트특징추출, Hangul, front, glyph analysis, component decomposition, font feature extraction

도시 교통 시뮬레이션

김경아 ( Kyoung Ah Kim ) , 김덕수 ( Duk Su Kim ) , 윤성의 ( Sung Eui Yoon )  한국컴퓨터그래픽스학회, 컴퓨터그래픽스학회논문지 [2011] 제17권 제4호, 23~30페이지(총8페이지)

본 논문에서는 시내 상황을 반영한 교통 시뮬레이션을 위한 띠(ribbon)형 도로 네트워크를 형성하고, 에너지 함수를 이용하여 대용량의 차량 객체들의 움직임을 사실적으로 재현하는 실시간 시뮬레이션 방법을 제안한다. 본 연구에서 제안하는 방법으로 GIS (Geographic Information System)의 지도정보 혹은 임의 생성된 지도 모델을 이용하여 도로 네트워크 모델을 기존의 연구보다 적은 오차로 효율적으로 구성할 수 있다. 차량 객체들의 움직임을 사실적으로 재현하기 위하여, 본 논문은 새로운 객체-환경 상호작용 에너지 함수와 객체-객체 상호작용 에너지 함수를 제안한다. 본 논문에서 제안하는 상호작용 에너지와 효율적인 도로 네트워크 구성법으로 교차로 및 진입로 등과 같은 대부분의 교통 상황을 사실적으로 실시간 시뮬...

Mega Irises; 프로젝터 기반의 영상 시스템상에서 이동하는 체험자를 위한 화소 단위의 스크린 투사 밝기 보정

진종욱 ( Jong Wook Jin ) , 원광연 ( Kwang Yun Wohn )  한국컴퓨터그래픽스학회, 컴퓨터그래픽스학회논문지 [2011] 제17권 제4호, 31~40페이지(총10페이지)

프로젝터 기반의 가시화 시스템은 가상현실 혹은 체험형 응용에서 널리 사용된다. 그러나 스크린 재질과 반사성질에 따라 스크린 상의 투사 밝기의 불균일성이 때때로 체험자의 체험을 방해할 수 있다. 이러한 현상은 체험자의 위치를 추적하는 시스템인 CAVE 혹은 운동판 체험 시스템의 체험자가 시스템 안에서 계속적으로 움직일 경우에는 특별히 문제가 될 수 있다. 스크린 화상 상에 밝기의 불균일성을 만드는 이유 중에 하나는 참여자의 눈의 위치로의 프로젝터와 스크린의 스펙큘라 반사이며, 이에 대한 분석은 높은 계산 복잡도가 요구된다. 그래픽 프로세서의 프로그래머블 쉐이더를 이용하여 스펙큘라 라이팅 요소를 계산하는 것과 마찬가지로, 본 연구에서는 밝기의 불균일성을 줄이기 위하여 주어진 스크린 환경 3D 모델을 가지고 수행 시간에 모든 화소의 밝기를 조정하였다. 이러한 ...

TAG 밝기 보정, 라이팅, GPU, 가상현실 및 체험형 디스플레이, Luminace compensation, Lighting Reflection, GPU, VR and Experience Display

브릭 정점을 이용한 GPU 기반 볼륨 광선투사법 가속화

채수평 ( Su Pyeong Chae ) , 신병석 ( Byeong Seok Shin )  한국컴퓨터그래픽스학회, 컴퓨터그래픽스학회논문지 [2011] 제17권 제3호, 1~7페이지(총7페이지)

최근에 GPU기반의 볼륨 광선 투사법을 가속화하는 기법들이 많이 연구되고 있다. 하지만 이런 기법들은 CPU-GPU간 데이터 전송 시 병목 현상을 야기하고 계층구조를 표현하기 위한 추가적인 GPU 메모리 공간이 필요할 뿐만 아니라 불투명도 전이 함수가 변경되었을 때 실시간에 대응하지 못하는 문제점들이 발생할 수 있다. 본 논문에서는 이러한 문제점들을 해결하기 위해 GPU기반의 효율적인 빈 공간 도약 기법을 제안한다. 브릭(brick)안에 포함되는 복셀들의 최대 밀도 값을 하나의 정점에 저장하고 불투명도 전이 함수에 의하여 투명하다고 판별된 정점들을 기하 쉐이더에서 삭제한다. 이 정점들을 렌더링 시간에 기하 쉐이더의 입력 값으로 사용해 투명하지 않은 영역의 바운딩 박스를 만들어 광선이 효과적으로 진행하도록 한다. 생성된 정점들은 렌더링 중에 시점의...

TAG 볼륨 렌더링, 광선 투사법, 빈 공간 도약, 기하 쉐이더, volume rendering, ray-casting, empty space skipping, geometry shader

GPU를 이용한 대량 삼각형 교차 알고리즘

경민호 ( Min Ho Kyung ) , 곽종근 ( Jong Geun Kwak ) , 최정주 ( Jung Ju Choi )  한국컴퓨터그래픽스학회, 컴퓨터그래픽스학회논문지 [2011] 제17권 제3호, 9~19페이지(총11페이지)

삼각형간의 교차 계산은 많은 3차원 기하 문제들을 해결하는데 있어서 기본적으로 요구되는 연산 과정이다. 본 논문에서는 대량의 삼각형 집합 안에서의 교차 계산을 효율적이며 강인하게 처리할 수 있는 GPU 알고리즘을 제안한다. 이 알고리즘은 k-d 트리의 구성, 삼각형쌍 생성, 정확한 교차 계산을 모두 GPU에서 처리한다. 여기서 사용되는 k-d 트리에서는 분할 과정 중에 삼각형들의 복사가 많이 발생한다. 이렇게 복사된 삼각형들로 인하여 중복된 삼각형쌍들이 많이 생성되는데, 이러한 중복 삼각형쌍들을 효율적으로 제거하기 위하여 분할인덱스를 도입하였다. 분할 인덱스는 간단한 논리곱 연산만으로 중복 여부를 효과적으로 판단할 수 있다. 수치적 강인성을 높이기 위하여는 부동소숫점 필터링을 통해 불안전한 삼각형쌍들을 분리하고, CLP(controlled li...

TAG 삼각형 교차, GPU, k-d 트리, 강인성, 부동소숫점 필터링, CLP, triangle intersection, GPU, k-d tree, robustness, floating-point filtering, CLP

증강현실에서의 반사구를 활용한 사실적조명 생성

이석준 ( Seok Jun Lee ) , 정순기 ( Soon Ki Jung )  한국컴퓨터그래픽스학회, 컴퓨터그래픽스학회논문지 [2011] 제17권 제3호, 21~31페이지(총11페이지)

본 논문에서는 마커리스 증강현실 가시화에서 반사구(mirror-sphere)를 이용하여 실제 환경의 광원위치를 추정한 결과를 증강되는 가상객체에 적용하는 방법을 제안한다. 고정된 환경조명의 안정적인 추정을 위해, 카메라를 반사구 주위를 돌며 촬영하여 반사구에 대한 다중 영상을 획득한 후, 각 광원 벡터 클러스터의 주 광원 방향을 추정한다. 본 논문에서는 환경조명의 광원방향 추정과 함께 움직이는 광원에 대한 광원방향도 추정함으로써, 실제 조명환경을 증강되는 가상객체에 반영하여 사실적인 음영효과와 그림자를 생성한다. 본 논문에서 제안하는 조명 추정 방법은 조명 환경에 대한 어떠한 사전정보 없이도 즉각적으로 증강현실 가시화에 적용할 수 있다.

TAG 증강현실, 다중광원, 가상조명, Augmented Reality, Multiple Illuminants, Virtual Lighting

1  2  3  4  5  6  7  8  9  10