단안 영상에서 인간 오브젝트의 고품질 깊이 정보 생성 방법

이정진 ( Jun Jin Lee ) , 이상우 ( Sang Woo Lee ) , 박종진 ( Jong Jin Park ) , 노준용 ( Jun Yong Noh )  한국컴퓨터그래픽스학회, 컴퓨터그래픽스학회논문지 [2014] 제20권 제2호, 1~11페이지(총11페이지)

단안 영상에서 3차원 입체영상으로 변환한 결과물의 품질은 장면의 물체들에게 부여한 깊이 정보의 정확도에 의존적이다. 영상의 매 프레임마다 장면의 물체들의 깊이 정보를 수동으로 입력하는 것은 많은 시간을 필요로 하는 노동집약적인 작업이다. 특히, 높은 자유도를 가진 관절형 물체인 인간의 몸은 고품질 입체변환에 있어서 가장 어려운 물체 중에 하나 이다. 다양한 스타일의 옷, 액세서리, 머리카락들이 만드는 매우 복잡한 실루엣은 문제를 더욱 어렵게 한다. 본 논문에서는 단안 영상에 나타난 인간 오브젝트의 고품질 깊이 정보를 생성하는 효율적인 방법을 제안한다. 먼저, 적은 수의 사용자입력을 기반으로 3차원 템플릿 모델을 순차 관절 각도 제약을 가진 자세 추정 방법을 통해서 영상에 등장하는 2차원 인간 오브젝트에 정합한다. 정합된 3차원 모델로부터 초기깊이 정보를 ...

TAG 깊이 정보 생성, 인체 자세 추정, 깊이 정보 확산, 입체변환, Depth Estimation, Pose Estimation, Depth Propagation, 2D-to-3D Conversion

GPU를 이용한 특징 기반 영상모핑의 가속화

김은지 ( Eun Ji Kim ) , 윤승현 ( Seung Hyun Yoon ) , 이지은 ( Ji Eun Lee )  한국컴퓨터그래픽스학회, 컴퓨터그래픽스학회논문지 [2014] 제20권 제2호, 13~24페이지(총12페이지)

본 논문에서는 특징 기반 영상모핑(feature-based image morphing)을 위한 GPU (Graphics Processing Unit) 기반의 가속화 기법을 제시한다. 제안된 기법은 모핑과정에서 픽셀과 제어선 사이의 최단거리를 효율적으로 계산하기 위해 그래픽스 하드웨어의 깊이 버퍼(depth-buffer)를 이용한다. 먼저 원본영상(source image)과 최종영상(destination image)에 사용자입력을 통해 특징을 표현하는 제어선들을 지정하고, 각 제어선의 거리함수(distance function)를 서로 다른 색상을 갖는 두 개의 사각형과 원뿔로 렌더링한다. 그래픽스 파이프라인(graphics pipeline)을 통해 각 픽셀에서 가장 가까운 제어선까지의 거리는...

TAG 영상처리, 모핑, 워핑, 그래픽스 하드웨어, 깊이 버퍼, 병렬 처리, image processing, morphing, warping, graphics hardware, depth-buffer, parallel programming

루브 골드버그 기계의 합성을위한 예제 기반 접근방법

이강훈 ( Kang Hoon Lee )  한국컴퓨터그래픽스학회, 컴퓨터그래픽스학회논문지 [2014] 제20권 제2호, 25~32페이지(총8페이지)

본 논문은 물리 시뮬레이션 환경에서 일련의 강체 요소가 인과 사슬에 따라 연쇄적으로 구동되는 가상의 루브 골드버그 기계를 합성하기 위한 예제 기반 접근방법을 제안한다. 일련의 요소 집합이 주어졌을 때, 본 논문의 목표는 사용자가 명시한 이동의 시작 및 종료 위치, 그리고 경계 영역 조건을 만족하는 범위에서 이들 요소로만 구성된 루브 골드버그 기계를 자동으로 구축하는 것이다. 이를 위하여, 먼저 적은 개수의 요소로 구성된 소규모 컴포넌트들을 무작위로 추출한후 모든 컴포넌트 쌍에 대한 결합 가능성을 하나의 그래프 구조로 표현한다. 이 그래프 위에서의 경로 탐색을 통하여 공간 상에 펼쳤을 때 사용자가 지정한 요구 조건을 만족시키는 경로를 찾고, 해당 경로에 따라 순차적으로 컴포넌트를 조립함으로써 기계를 구축한다. 완성된 기계가 물리 시뮬레이션 환경에서 정확...

TAG 컴퓨터 애니메이션, 강체 시뮬레이션, 예제 기반 합성, 루브 골드버그, computer animation, rigid body simulation, example-based synthesis, Rube Goldberg

정기구학 및 역기구학을 이용한 하지 교정 절골술 계획 생성

정지원 ( Ji Won Jeong ) , 이승열 ( Seung Yeol Lee ) , 윤기범 ( Ki Beom Youn ) , 박문석 ( Moon Seok Park ) , 이제희 ( Je Hee Lee )  한국컴퓨터그래픽스학회, 컴퓨터그래픽스학회논문지 [2014] 제20권 제1호, 1~11페이지(총11페이지)

뇌성마비에서 나타나는 하지 변형은 정상 보행 및 자세 유지에 어려움을 준다. 이를 교정하기 위해 임상의는 변형 정도를 측정하여 교정 절골술 계획을 수립하고 계획된 정도만큼 절골술을 시행한다. 그러나 절골술 시행 후 원래 계획보다 더 적거나 더 많이 교정되는 상황이나 의도치 않았던 변형이 발견되는 상황이 종종 발생한다. 이러한 문제 상황들이 발생하는 이유는 절골술 계획 수립 시, 기존의 방법이 하지 골의 정확한 형태학적 정보를 반영하기 어렵고 하지 골을 절골하여 회전시키는 정도에 따라 최종 결과가 어떻게 나오는지 사전에 예측하는 것이 쉽지 않으며 효과적인 교정 결과를 얻을 수 있는 절골술 방법, 회전각도 등 다양한 입력 조건의 최적 조합을 찾기가 어렵기 때문이다. 본 논문은 이를 해결하기 위해 컴퓨터 그래픽스 분야의 정기구학, 역기구학 및 최적화 기법을 하...

TAG 정기구학, 역기구학, 비선형 최적화, 하지 변형, 임상지표, 수술 시뮬레이션, 수술 계획, Forward kinematics, Inverse kinematics, Nonlinear optimization, Lower limb deformity, Clinical measurements, Surgery simulation, Surgical planning

영상 기반 조명을 적용한 퐁 반사 모델의 실시간 렌더링을 위한 근사 기법

정태홍 ( Tae Hong Jeong ) , 신현준 ( Hyun Joon Shin )  한국컴퓨터그래픽스학회, 컴퓨터그래픽스학회논문지 [2014] 제20권 제1호, 13~19페이지(총7페이지)

본 논문에서는 현실감 있는 렌더링을 위하여 최근 널리 사용되고 있는 영상 기반 조명(image-based lighting)과정을 실시간으로 처리하기 위한 기술을 다룬다. 기존의 영상을 광원으로 사용하는 실시간 렌더링 기법에서는 주로 난반사(diffuse reflection)와 거울 면 정반사(mirror-like specular reflection)을 다루는 반면, 본 논문에서는 기존에 컴퓨터 그래픽스 분야에서 널리 사용하던 퐁 반사 모델(Phong reflection model)을 실시간으로 렌더링하기 위한 방법을 제안한다. 특히 새로운 방법론 보다는 기존의 방법들을 확장하여 게임이나 실시간 미리보기 등의 응용에서 전통적인 방법으로 제작된 표면 속성을 가지는 기하객체를 보다 사실적으로 렌더링하기 ...

TAG 렌더링, 영상 기반 조명, 퐁 반사 모델, Rendering, Image-based lighting, Phong reflection model

3DTV에서 스테레오 웹 콘텐츠 표현을 위한 CSS3 사양 확장 및 에뮬레이터 연구

이희진 ( Hee Jin Lee ) , 임현정 ( Hyun Jeong Yim ) , 임순범 ( Soon Bum Lim )  한국컴퓨터그래픽스학회, 컴퓨터그래픽스학회논문지 [2013] 제19권 제4호, 1~11페이지(총11페이지)

본 논문에서는 브라우저 기반의 선언적 콘텐츠 CSS3 스타일시트를 이용하여 HTML5로 작성된 웹 페이지를 3차원 공간에서 3D 스테레오로 표현하기 위해 기존의 CSS 사양을 확장하여 새로운 CSS Stereo 3DTV 프로파일을 제안한다. 먼저, 웹브라우저상의 웹 콘텐츠를 3차원 공간에 효과적으로 재구성할 수 있도록 다양한 웹 페이지 분리 방법을 제시하였다. 다음, 확장한 CSS3 모듈을 이용하여 3D 뷰 볼륨 설정과 분리한 콘텐츠를 뷰 볼륨 내에 배치하는 방법을 제안하였다. 이후, 전처리기에서는 확장 CSS 사양으로 작성된 샘플 콘텐츠를 웹킷 기반 브라우저에서 출력 가능하도록 기존 CSS 코드로 변환한다. 마지막으로 스테레오 이미지 생성을 위한 시스템 렌더링 엔진 에뮬레이터는 웹브라우저상에서 간단히 실행 가능하도록 자바스크립트로...

TAG 3DTV, 웹 콘텐츠, 스테레오스코픽, HTML5, CSS3

관절체에 고정된 관성 센서의 위치 및 자세 보정 기법

김신영 ( Sin Young Kim ) , 김혜진 ( Hye Jin Kim ) , 이성희 ( Sung Hee Lee )  한국컴퓨터그래픽스학회, 컴퓨터그래픽스학회논문지 [2013] 제19권 제4호, 13~22페이지(총10페이지)

모션 캡처 장치는 자연스러운 인체 동작을 생성하는 것을 용이하게 하여 영화, 컴퓨터 게임, 컴퓨터 애니메이션 등 여러 분야에서 폭넓게 사용되고 있다. 그 중 관성 센서를 활용한 모션 캡처 장치는 보다 널리 사용되고 있는 광학 모션 캡처 장비에 비해 소요 공간과 비용 측면에서 이점을 가지고 있으나 비교적 높은 노이즈로 인해 측정 결과의 정밀도가 떨어지는 단점이 있다. 특히 관성 센서에 포함되어 중력 방향을 계측하는 가속도 센서는 센서의 선형 가속 운동으로 인해 중력 방향의 계측 정밀도가 떨어지는 문제를 갖는다. 본 논문에서는 관절체에 부착된 센서의 자세 측정 정확도를 높이기 위해 가속도 센서에서 선형 가속도 성분을 제거하는 기법을 제안한다. 아울러 센서가 부착되어 있는 관절체의 회전축 및 센서의 부착 위치를 보정하는 기법을 소개한다. 이 보정 기법은 관...

TAG 캐릭터 애니메이션, 모션 캡처, 위치 보정, 관성 센서, 칼만 필터, Character Animation, Motion Capture, Calibration, Inertial Measurement Unit, Kalman Filter

효율적인 유체시뮬레이션을 위한FLIP과레벨셋의적응형 혼합기법

임재광 ( Jae Gwang Lim ) , 김봉준 ( Bong Jun Kim ) , 홍정모 ( Jeong Mo Hong )  한국컴퓨터그래픽스학회, 컴퓨터그래픽스학회논문지 [2013] 제19권 제3호, 1~11페이지(총11페이지)

FLIP 기반의 유체 시뮬레이션은 품질에 대비 높은 효율을 자랑하기 때문에 Visual Effect(VFX)산업에 널리 사용되고있다. FLIP 기술에서는 바다와 같은 대규모의 물을 시뮬레이션 할 때 시각적으로 중요하지 않은 물의 안쪽까지도 파티클을 할당해야 하기 때문에 보이는 파티클보다 보이지 않는 파티클의 개수가 훨씬 많은 경우에는 시뮬레이션 작업의 효율성이 떨어진다. 본 논문에서는 이러한 단점을 보완하기 위하여 레벨셋(Level Set)과 Fluid Implicit Particle(FLIP) 기반의유체 시뮬레이션 기법을 혼합(hybrid)한 효율적인유체 시뮬레이션 기법을 제안한다. 파티클들을 물의 안쪽 표면 근처의 얇은 층에만 배치함으로써 사용되는 파티클의 갯수를 줄여서 결과적으로 시뮬레이션의 효율성을 크게 높일 수 있었다. 또한 [...

TAG 유체 시뮬레이션, 혼합 시뮬레이션, 레벨셋, Fluid simulation, Hybrid simulation, Levelset, FLIP

3차원 이동 궤적묘사를 통한 인간동작 데이터 검색

이강훈 ( Kang Hoon Lee )  한국컴퓨터그래픽스학회, 컴퓨터그래픽스학회논문지 [2013] 제19권 제2호, 1~8페이지(총8페이지)

실제 사람의 움직임을 촬영하여 얻은 동작 데이터는 인체 운동의 메커니즘을 이해하거나 가상캐릭터의 애니메이션을 합성하기 위한 목적으로 널리 활용되고 있다 주어진 동작 데이터로부터 원하는 동작을 검색하는 작업은 찾아낸 동작을 분석하고 편집하기 전에 선행되어야 하는 주요과정이다. 본 논문은 기술어와 같은 별도의 메타 데이터 없이 원본데이터에 내재된 정보만을 이용하여 검색을 수행하는 새로운 내용 기반 동작 데이터 검색 방법을 제안한다 주로 신체 자세의골격 형태나 평면 상의 이동 궤적에 초점을 맞춘 기존 검색 방식과달리, 본 논문에서 제안하는 방법은 3차원공간 상의궤적을 질의로 입력 받아서 손, 발 허리와 같은 신체부위의 이동궤적이 그와 가장 유사한 일련의 동작 구간들을 검출한다. 사용자가 직관적으로 공간적 궤적을 묘사할수 있도록 하기 위하여, 본 논문의 실험에서는 ...

TAG 모션 데이터베이스, 내용 기반 검색, 스케치 질의, motion database, content-baseed retrieval, query-by-sketch

육하원칙 정보에 기반한 홈비디오 키프레임 추출

장철훈 ( Cheol Hun Jang ) , 조성현 ( Sung Hyun Cho ) , 이승용 ( Seung Yong Lee )  한국컴퓨터그래픽스학회, 컴퓨터그래픽스학회논문지 [2013] 제19권 제2호, 9~18페이지(총10페이지)

본 논문에서는 육하원칙 정보를 기반으로 홈 비디오에서 키프레임을 추출하는 방법을 제시한다. 키프레임 추출 방법이란 비디오에서 중요하다고 생각되는 특정 프레임만을 선출하여 비디오를 요약하는 방법이다. 홈 비디오의 경우 그 주제가 다양하여 특별한 가정을 통한 정보 추출이 어렵고 주로 인물이 비디오의 중심이 되기 때문에 인물의 행동을 중심으로 요약을 수행하여야 한다. 본 논문에서는 인물의 얼굴, 인물의 행동, 전체 배경 정보를 분석하여 인물 중심의 보편적인 요약 기준인 육하원칙의 주요 정보를 추출한다. 추가적으로 비디오의 매 프레임의 블러 크기를 측정하여 이용함으로써 프레임별로 얼마나 많은 정보를 포함하고 있는지 측정하고, 가장 많은 정보를 포함한 프레임을 키프레임으로 선출한다. 사용자 실험을 통해 사용자가 홈 비디오에서 여러 개의 키프레임을 선택할 경우, 기존...

TAG 비디오 요약, 육하원칙, 비디오 정보추출, video summary, 5W and 1H, video information extraction

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