본 논문에서는 다양체 (manifold) 구조와 스칼라 변위함수 (scalar displacement function)에 기반한 새로운 변위곡면 (displaced surface)의 표현 기법을 제안한다. 변위곡면은 제어메쉬 (control mesh)의 각 정점에서 변위된 국소적 패치들 (displaced local patches)을 블렌딩 (blending)함으로써 생성된다. 제안된 변위곡면은 점 군 (point cloud)의 형태로 주어진 기하학적 모델을 근사하기 위해서 사용된다. 점 군의 데이터로터 제어메쉬가 생성되고, 점 군의 점들이 제어메쉬의 국소적 패치들 (local patches)에 사영 (projection)되어 각 패치들로 부터의 스칼라 변위함수가 구해지고, 이러한 변위함수들을 최적화 하여 높은 정밀도를 갖는 최종적인 곡면을 생성된다. 점 군의 형태로 주어진 다양한 모델에 대한 실험 결과를 통해서 제안된 근사기법의 효율성과 정밀도가 입증된다. 본 논문에서 제안된 표현기법은 다 단계 (multi-level) 변위함수를 통해 다중해상도 표현 (multi-resolution representations)과 골격기반 형상변형 (skeleton-driven deformation)등과 같은 다양한 응용들에 효율적으로 사용된다.

본 논문에서는 점묘화를 생성하기 위한 회화적 렌더링 기법을 제안한다. 신인상파(Neo-Impressionist) 화가 쇠라는 캔버스위의 독립 색채들은 망막위에서 재조직된다는 이론을 바탕으로 점묘화를 제안한다. 이는 색의 병치혼합과 보색대비를 이용해 빛의 가산혼합이 회화작품에 적용될 수 있도록 하기위해 브러시 스트로크로 작은 점을 이용한다. 이러한 점묘화를 표현하기위해서 쇠라의 작품과 동시대의 색이론 분석을 통해 색의 분할과 병치혼합의 이론적 배경을 알아보고 이를 통해 점묘 스트로크의 색상, 모양, 방향등을 결정할 수 있는 알고리즘을 소개한다. 먼저 신인상파의 팔레트 분석을 통해 칼라모델을 설계한다. 그리고 입력영상을 영상분할 기법을 이용해 공간적 구도를 잡고 각 분할 영역의 관계를 고려해 색상을 할당한다. 각 할당된 색은 보색과 함께 정의된다. 각 분할영역은 해당영역에서 표현될 수 있는 색상의 작은 점묘 브러시 스트로크로 렌더링이 된다. 이때 입력영상의 밝기정보를 유지할 수 있도록 점묘 스트로크는 색상이 결정된다. 점묘 스트로크의 방향은 입력영상의 에지방향을 따르도록 보간법을 이용해 계산한다.

본 논문에서는 실사 렌더링에서 디테일한 조명 효과를 위해 쓰이는 범프 매핑 기술을 이용하여 기하적으로 복잡한 지오메트리를 표현하되, 이미지 스페이스상의 실루엣 검출 기법과 카툰 쉐이딩을 적용하여 만화적인 스타일을 연출하였다. 이 연구를 통해 기존의 카툰 렌더링된 3D 씬에 범프매핑으로 표현된 오브젝트가 자연스럽게 어울릴 수 있고, 빌보드 이미지에도 카툰 렌더링을 적용하여 빛에 대한 변화 효과를 보여줄 수 있다.

This paper proposes a real-time simulation technique for thin shells undergoing large deformation. Thin shells are almost two-dimensional structures visually well approximated as surfaces, such as leaves, paper sheets, hats, aluminum cans. Unfortunately accurate simulation of these structures requires one of the most complex formulations in continuum mechanics, shell theory [4]. Moreover, there has not yet been any work reported to produce visually convincing animation of them while achieving real-time performance. Motivated by discrete shells [5] and modal warping [3], we formulate dynamics of thin shells using mass-spring models instead of finite element models, and then apply the modal warping technique to cope with large rotational deformation of thin shells. Experiments show that the proposed technique runs in real-time, and that it can simulate large bending and/or twisting deformations with acceptable realism.

영화와 같은 사실적인 영상은 너무 많은 정보를 포함하고 있어서 때로는 사용자에게 제작자의 의도를 쉽게 전달하기 어려울 수 있다. 이와 달리 만화와 같은 비사실적인 영상은 중요하지 않은 부분을 아주 간단하게 표현하거나 혹은 중요한 부분만을 강조해서, 작가의 의도를 직관적으로 훨씬 잘 전달해 준다. 만화는 스피드라인, 말풍선, 배경 텍스쳐 등과 같은 만화 고유의 표현 기법들을 통하여 일반 정지영상들보다 많은 부가적인 정보를 전달해 준다. 특히, 말풍선은 장면 내의 인물들의 대사를 전달하는 매체로, 올바른 내용 전달을 위해 읽기순서(reading order)에 따른 말풍선간의 관계 및 말풍선과 인물간의 관계를 고려하여 적절한 위치에 배치 되어야 한다. 본 논문에서는 비디오 영상에서 추출된 장면의 만화적 변환을 위한 기법들 중에서 말풍선 자동 배치 방법을 제안한다. 제안한 방법은 지도에서 지명을 배치할 때 흔히 사용하는 특징점 라벨 배치(Point-Feature Label Placement) 방법에 기반하였다. 또한, 본 논문에서는 말풍선 배치가 얼마나 잘 되었는가를 평가하기 위한 객관적인 평가 함수를 제안하였다. "Love Actually", "살인의 추억"등의 다양한 영화 장면들을 이용하여 실험한 결과, 제안한 방법의 말풍선 배치 결과가 사람이 수작업으로 배치한 것과 비교해 크게 부족함이 없는 것을 알 수 있었다.

OpenVG는 Khronos Group 에 의해 제정된 2D 벡터 그래픽스를 위한 하드웨어 가속 표준이다. OpenVG 적합성 테스트 도구(conformance test suite)는 다양한 기관에서 구현된 OpenVG 엔진이 OpenVG 표준에서 정의한 요구사항들을 만족하는가를 측정하는 도구이다. 적합성 테스트의 통과 여부는 시장에서 해당 제품의 기술적 우위성 및 안정성을 보장하는 지표가 되기에 적합성 테스트 개발 과정에서 형평성 및 객관성을 확보하는 것은 대단히 중요한 일이다. 본 논문에서는 OpenVG Conformance Test Suite의 설계 및 구현 과정을 소개함으로써 표준의 제정과 더불어 꼭 필요한 과정인 적합성 테스트 도구 개발 시에 형평성과 객관성을 유지하기 위한 바람직한 개발 모델을 제시한다. 이를 통해 향후 타 표준의 적합성 테스트 개발 시에 참고가 되고자 한다.