하우스도르프 거리를 이용한 B-spline곡선의 낫 제거

오종석 ( Jong Seok Oh ) , 윤승현 ( Seung Hyun Yoon )  한국컴퓨터그래픽스학회, 컴퓨터그래픽스학회논문지 [2011] 제17권 제3호, 33~42페이지(총10페이지)

본 논문에서는 B-spline 곡선의 낫 제거 (knot removal)를 위한 새로운 기법을 제안한다. 제안된 기법은 낫 제거 전후, 두 곡선의 형상의 차이를 측정하기 위해 하우스도르프 거리 (Hausdorff distance)를 이용한다. 먼저 Eck와 Hadenfeld의 연속 L∞ 근사법 [1]을 이용하여 낫이 제거된 곡선을 생성한다. 수치적 최적화 (numerical optimization) 기법을 통해 생성된 곡선의 제어점 위치를 조정하여, 낫 제거 전 곡선과의 하우스도르프 거리가 최소화 되도록한다. 본 논문에서는 다양한 형태와 차수의 곡선들 (space curves)에 대한 낫 제거 실험을 통해 제안된 기법의 효율성과 우수성을 입증한다.

TAG B-spline곡선, 하우스도르프 거리, 연속 L∞ 근사, Powell 방법, Parametric B-spline curves, Hausdorff distance, continuous L∞ approximation, Powell`s method

계층 메쉬를 이용한 빠른 평면 형상 변형

유광석 ( Kwang Seok Yoo ) , 최정주 ( Jung Ju Choi )  한국컴퓨터그래픽스학회, 컴퓨터그래픽스학회논문지 [2011] 제17권 제3호, 43~50페이지(총8페이지)

본 논문에서는 2차원 입력 형상에 대하여 계층 메쉬를 이용한 빠르고, 품질 저하가 적은 평면 형상 변형 기법을 제시한 다. 입력으로 주어진 2차원 형상의 내부와경계를 조밀하게 샘플링한 정점의 집합으로 구성된 형상 메쉬와, 입력 형상을 근사적으로 둘러싸는 형상 메쉬의 일부 정점으로 구성된 제어 메쉬를 구성한다. 이때, 형상 메쉬 정점은 제어 메쉬의 정점에 대한 평균값 좌표로 표현한다. 사용자의 형상 변형 입력에 대하여 기존의 비선형 최소자승법을 사용한 메쉬 최적화 문제를 풀어 제어 메쉬 정점의 변형될 위치를 구하고, 형상 메쉬는 변형된 제어 메쉬의 정점으로부터 평균값 좌표를 이용하여 최종적인 형상의 변형을 빠르게계산한다. 형상 메쉬는 입력 형상을 정확히 표현하기 위해 많은 수의 정점으로 구성되는 반면에 제어 메쉬는 상대적으로 적은 수의 정점으로 구성된...

TAG 형상 변형, 변형 에너지 최적화, 변형 제어, shape deformation, deformation energy optimization, deformation control

거칠기맵과 편향맵을 이용한 지형 렌더링 기법

이은석 ( Eun Seok Lee ) , 조인우 ( In Woo Jo ) , 신병석 ( Byeong Seok Shin )  한국컴퓨터그래픽스학회, 컴퓨터그래픽스학회논문지 [2011] 제17권 제2호, 1~9페이지(총9페이지)

최근의 지형시각화 연구에서는 대용량 데이터를 실시간에 처리하기 위하여 여러 가지 상세단계조절 기법을 사용한다. 하지만 상세단계조절을 통한 메쉬 간략화 과정에서 발생하는 기하오차 때문에 연속된 프레임에서 기하파핑 현상이 일어난다. 본 논문에서는 거칠기맵과 편향맵을 이용하여 기하파핑 현상을 효과적으로 줄일 수 있는 방법을 제안한다. 거칠기맵과 편향맵은 지형 메쉬를 구성하는 정점이 적은 기하오차를 가지는 위치로 이동시켜주는 역할을 한다. 거칠기맵과 편향맵은 텍스쳐로 저장되기 때문에 GPU에서 사용하기 적합하다. 또한 편향맵을 이용한 정점 이동 연산은 GPU에서 수행되므로 병렬처리를 통한 빠른 시각화가 가능하다.

TAG 지형 렌더링, 실시간 렌더링, 연속상세단계, 변위 매핑, terrain rendering, realtime rendering, LOD, displacement mapping

그림자 아틀라스를 이용한 부드러운 그림자 생성 방법

박선용 ( Sun Young Park ) , 양진석 ( Jin Suk Yang ) , 오경수 ( Kyoung Su Oh )  한국컴퓨터그래픽스학회, 컴퓨터그래픽스학회논문지 [2011] 제17권 제2호, 11~16페이지(총6페이지)

컴퓨터 그래픽스에서 그림자는 그림자 자체로서 뿐 아니라 장면 내 물체들 간의 거리감에 대한 단서를 제공함으로써 사실감 제고 측면의 매우 중요한 역할을 한다. 그림자를 표현하기 위한 전통적인 방법으로 그림자 매핑이나 그림자 볼륨 등의 기법들이 사용되지만 점광원(point light)을 가정하므로 결과가 자연스럽지 못하다. 반면, 면광원(area light)을 사용할 경우 부드러운 그림자를 생성하므로 좀 더 사실적인 그림자 표현이 가능하지만 광원면(light source surface) 전체에 대한 적분을 요구하기 때문에 계산비용이 매우 비싸다. 이러한 단점을 극복하기 위해 차폐물(occluder)의 광원으로의 역투사(back-projection)나 반영(penumbra)의 크기 계산을 통한 필터링 등 여러 방안들이 소개되었지만 낮은 수준(order)의...

TAG 그림자 맵, 그림자 아틀라스, 컨벌루션 그림자 맵, Shadow Map, Shadow Atlas, CSM, Convolution Shadow Map

모바일 시스템을 위한 인터랙티브 이미지 전송

임낙권 ( Nak Won Lim ) , 김대영 ( Dae Young Kim ) , 이혜영 ( Hae Young Lee )  한국컴퓨터그래픽스학회, 컴퓨터그래픽스학회논문지 [2011] 제17권 제2호, 17~26페이지(총10페이지)

본 논문에서는 원격 사용자에게 이미지 전송 시 임의 접근성(Interactive Selection)을 제공하여 사용자가 선호하는 영역을 우선적으로 전송할 수 있도록 하는 점진적 이미지 전송(Progressive Image Transmission) 기법을 제안한다. 쿼드트리를 이용하여 간략화 된 이미지를 먼저 인덱스(Index image)로 제공하고 사용자가 선택한 영역만을 전송함으로써 사용자와 실시간 상호작용이 가능하고, 동시에 네트워크 대역폭과 메모리 요구량을 최소화하는 이점을 가진다. 본 연구는 영상처리 분야에서 사용되는 PSNR(Peak Signal-to-Noise Ratio) 왜곡정도를 기준으로 쿼드트리를 분할하는 체계적인 방법과 새로운 쿼드트리 압축 기법을 제안하였다. 그 결과, 공간분할을 사용한 ...

TAG 점진적 이미지 전송, 이미지 압축, 쿼드트리 압축, ROI 코딩, Progressive image transmission, Image compression, Quadtree decomposition, ROI coding

구면 좌표계의 특성을 이용한 듀얼 컨투어링 기법 개선

김종현 ( Jong Hyun Kim ) , 박태정 ( Tae Jung Park ) , 김창현 ( Chang Hun Kim )  한국컴퓨터그래픽스학회, 컴퓨터그래픽스학회논문지 [2011] 제17권 제2호, 27~36페이지(총10페이지)

본 논문에서는 일반적으로 직교 좌표계에서 구현되는 듀얼 컨투어링을 구면 좌표계에서 구현하고 그 특성들을 살펴 본다. 듀얼 컨투어링을 구면 좌표계에서 구현하기 위해서 먼저 팔진 트리(octree)를 구면 좌표계에서 정의한다. 이렇게 정의된 구면 팔진 트리(spherical octree)를 기반으로 하는 듀얼 컨투어링 방식은 SDF(signed distance field) 등의 점진적 폴리곤화에서 직교 좌표계에서의 팔진 트리에 비해 동일한 트리 레벨에서 생성되는 버텍스(vertex) 갯수가 줄어드는 특징을 가진다. 특히 구면에 가까운 모델의 경우 압축 등 이용 가능한 정보가 제한적인 애플리케이션에서 직교 좌표계 보다 세밀하고 부드러운 곡면을 얻을 수 있는 장점이 있다.

TAG 듀얼 컨투어링, 마칭 큐브, 직교 팔진 트리, 구면 팔진 트리, Dual Contouring, Marching cube, Cartesian Octree, Spherical Octree

멀티미디어 프로세서를 이용한 OpenVG 및 SVG Tiny의 가속

이환용 ( Hwan Young Lee ) , 백낙훈 ( Nak Hoon Baek )  한국컴퓨터그래픽스학회, 컴퓨터그래픽스학회논문지 [2011] 제17권 제2호, 37~43페이지(총7페이지)

스마트 폰을 비롯한 다양한 임베디드 환경에서 널리 쓰이는 2D 벡터 그래픽스 기술에는 OpenVG와 SVG Tiny가 대표적이다. 고해상도 화면에서 높은 재생속도의 벡터 그래픽스 응용을 위해서는, 이들을 효과적으로 가속해야 한다. 현재까지 OpenVG와 SVG Tiny의 구현 방법에는, 전용 그래픽스 칩과 같은 하드웨어로 구현하는 방법과, 전체를 소프트웨어로 구현하는 방식이 있었다. 현재 시장에서 사용 가능한 벡터 그래픽스 전용 칩들은 상대적으로 고가에 큰 전력을 소비한다. 반면, 소프트웨어 구현에서는 100%에 가까운 CPU 사용률에서도 상대적으로 낮은 성능을 보이고, 이 경우에, 다른 멀티-쓰레드 응용 프로그램들을 방해할 가능성이 컸다. 본 논문에서는, 현재 미디어 재생 기기들과 휴대폰들에 광범위하게 장착되어 있는 상용 멀티미디...

TAG 멀티미디어 프로세서, 구현, OpenVG, SVG Tiny, multimedia processor, implementation

옥트리 기반의 적응적 사면체 요소망 구성

김철원 ( Chul Won Kim ) , 박석훈 ( Suk Hoon Park ) , 최민규 ( Min Gyu Choi )  한국컴퓨터그래픽스학회, 컴퓨터그래픽스학회논문지 [2011] 제17권 제2호, 45~53페이지(총9페이지)

본 논문에서는 양질의 이면각을 가진 사면체로 물체 내부를 채우는 볼륨 요소망 구성 방법을 제안한다. 본 논문에서 제안한 방법은 실행시간이 빠르고 안정적이며 구현이 쉬운 장점을 가지고 있다. 효율적인 공간 활용을 위해 옥트리를 사용함으로써 물체 내부에서 표면에 이르기까지 다양한 크기의 사면체를 활용할 수 있다. 최소 이면각을 최대화하고 최대 이면각을 최소화하는 양질의 요소망을 얻기 위하여 옥트리의 인접 셀들 사이의 레벨 차이를 제한하며, 옥트리 및 요소망 생성 속도를 높이기 위하여 정규 격자에서의 부호거리장을 사용한다. 본 논문에서 제안한 요소망 구성 방법은 유한요소법 기반의변형체 시뮬레이션이나사면체 기반의 유체시뮬레이션등에서 유용하게 활용될수 있다.

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

3D 디스플레이에서의 화면 시차 제어를 위한 입체 영상 재생성 기법

이선민 ( Seon Min Rhee ) , 최종무 ( Jong Moo Choi ) , 최수미 ( Soo Mi Choi )  한국컴퓨터그래픽스학회, 컴퓨터그래픽스학회논문지 [2010] 제16권 제4호, 1~10페이지(총10페이지)

본 논문에서는 3D 디스플레이어에서 사용자가 인지하는 깊이감을 조절하기 위하여 촬영된 스테레오 영상으로부터 중간시점 영상들을 생성하기 위한 방법을 제안한다. 두 대의 카메라로부터 획득된 스테레오 영상은 카메라의 물리적인 위치와 간격에 따라 고정된 시점과 화면 시차를 갖는다. 본 논문에서는 입력 스테레오 영상에 대한 시점 보간을 수행함으로써, 두 입력영상 사이의 중간 시점에 대한 스테레오 영상을 생성하였다. 또한, 시점 보간에 사용되는 선형 보간 계수를 조절하여 재생성 될 스테레오 영상을 카메라 간격을 조절할 수 있도록 하였다. 제안 방법을 이용하면 사용자의 양안 간격이나 어플리케이션 특성에 적합하도록 깊이 감이나 입체감을 조절하여 스테레오 영상을 재생성 할 수 있다.

TAG 3D 디스플레이, 시점 보간, 양간 시차, 스테레오 비전, 3D display, view interpolation, binocular disparity, stereo vision

그래픽스 하드웨어를 이용한 스윕 곡면의 렌더링

고대현 ( Dae Hyun Ko ) , 윤승현 ( Seung Hyun Yoon ) , 이지은 ( Ji Eun Lee )  한국컴퓨터그래픽스학회, 컴퓨터그래픽스학회논문지 [2010] 제16권 제4호, 11~16페이지(총6페이지)

본 논문에서는 그래픽스 하드웨어를 이용한 스윕 곡면의 효율적인 렌더링 알고리즘을 제안한다. 스윕 곡면은 스플라인 모션을 따라 움직이는 단면 곡선으로 표현된다. 이러한 표현은 행렬과 벡터의 곱으로 계산되며, 이는 프로그래밍이 가능한 그래픽스 하드웨어에 쉽게 적용될 수 있다. 스플라인 모션과 단면 곡선의 정보는 텍스쳐 메모리에 저장된다. 그래픽스 하드웨어의 정점 프로세서는 두 개의 곡면 매개변수를 2차원 정점으로 입력받아 한 번의 행렬 곱셈으로 스윕 곡면의 정점 좌표와 법선 백터를 계산한다. 제안한 GPU 기반 스윕 곡면의 렌더링은 CPU 기반 렌더링에 비해 10배에서 40배 정도의 속도 향상을 보였다.

TAG 렌더링, 자유형상 곡면, 스윕 곡면, 프로그래밍 가능한 그래픽스 하드웨어, Rendering, Freeform surface, Sweep surface, Programmable graphics hardware, GPU

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