가시성 연산은 렌더링 시간의 대부분을 차지하므로 렌더링에서의 가시성 연산 효율을 높이는 것은 중요한 과제이다. 본 논문에서는 면광원에 대한 광 버퍼를 제안함으로써 광원으로부터의 효율적인 가시성 연산을 제공하고, 이를 광원 이외의 임의의 영역들로부터의 가시성 연산을 지원하도록 확장한다. 이와 같은 광 버퍼는 그림자 생성, 광선 추적법, 그리고 래디오시티 등에 잘 응용된다. 본 논문의 실험 결과는 광 버퍼가 기존에 개발된 BSP 트리, 선형 격자, 그리고 팔진 트리 등과 같은 자료 구조에 비해 보다 효율적인 가시성 연산을 지원한다는 사실을 입증한다.

산포된 자료 보간을 응용하는 분야에는 모델링, 자연현상 가시화 등을 비롯하여 여러 가지를 들 수 있다. 사면체 분할은 사차원적 공간 형성을 위한 전 처리 단계 중의 하나이다. 본 논문은 다양한 사면체 분할법인, Delaunay, least squares fitting, gradient difference, 와 jump in normal direction derivatives 들을 논의하였다. 본 논문은 사면체 영역을 가시화 함으로써, 사면체 분할법들을 구별시키고, 사면체 영역을 바탕으로 보간된 공간상의 등사치를 수치적 뿐만 아니라 시각적으로 가시화 하여 그 정확도를 비교 분석할 수 있는 방법을 제시하였다.

2차원 의료 영상의 3차원 재구성 및 가시화에 있어서 영상 분할은 필수적인 단계이다. 그러나 의료 영상 자체가 가지고 있는 복잡성 때문에 일반적인 분할 기법만으로는 신뢰할 만한 결과를 기대하기 어렵고, 분할을 위한 전문가의 사전 파라미터 추정이 필요하다. 본 논문에서는 스케일에 따른 영상 정보를 추출하는 스케일 스페이스 필터링을 이용, 의료 영상 영역 분할을 위한 분할될 영역의 수, 범위, 그리고 각 영역의 대표값을 추정하였다. 실험으로는 무릎부위 자기공명 2차원 및 3차원 영상과 흉부 자기 공명 2차원 및 3차원 영상을 대상으로 영역 분할 파라미터를 추정하였고, 이를 분할에 적용시켜 각 영역 분할 파라미터 추정 결과와 분할 결과 영상을 제시하였다. 본 논문의 결과, 비교적 정확한 분할 결과를 유도할 수 있었고 전문가가 직접 추정하려할 때 소모되는 시간과 노력을 줄일 수 있었다.

이 논문은 가상환경 내에서 참여자들이 통신망을 통하여 서로 상호작용을 하는 경우 요구되는 애니메이션 기술과 제반 문제들을 다룬다. 각 참여자의 상태는 그 참여자가 속해있는 지역 사이트에서 파악되어 다른 사이트에 broadcast 된다. 각 사이트에서는 다른 참여자들의 정보를 모아 그 지역 사이트 참여자의 시점에 맞도록 실시간에 scene을 그려 주어야 한다. 대부분의 경우 최소의 정보만이 교환되므로, 애니메이션 기법을 사용하여 들어오는 저 자유도의 동작 parameter들을 애니메이트 되는 사람의 configuration을 완전히 결정해 주는 고 자유도의 joint angle들로 변환해 주게된다. 이 논문에서는 저 자유도의 동작 parameter들을 고 자유도의 joint angle들로 변환할 때 적용할 수 있는 일반적인 방법을 보여준다. 또한, 이 방법을 적용한 예로서, 저자가 지난 5년동안 개발해온 소프트웨어 시스템 VRLOCO를 소개한다.

네트워크 가상현실 시스템은 먼 거리에 떨어진 사용자들 사이에 일관성 있는 가상 세계를 제공하며, 군사, 오락, 건축 등 여러 부분에 응용되고 있다. 본 논문에서는 그 동안 고성능 그래픽 워크스테이션 환경에서 중심적으로 연구되어 왔던 네트워크 가상현실 시스템을 가장 보편적인 플랫폼인 PC 환경에서 구현할 때 생기는 3차원 그래픽 처리 성능의 문제, 네트워크 대역폭과 전송 지연의 문제 등 여러 문제점들과 이에 대한 해결책들을 제시하고 건축 시뮬레이션을 응용으로 삼아 복수 사용자 가상현실을 구현하였다.

키프레임 방식의 3차원 애니메이션 시스템은 애니메이터가 관절을 가진 복합물체에 대해 주요 장면의 각 관절각을 지정하면 애니메이션 시스템이 보간을 이용하여 중간 동작을 생성한다. 이 경우 애니메이션 생성 작업이 애니메이터의 기술에 전적으로 의존하기 때문에 작업의 효율이 떨어지는 문제가 발생한다. 본 논문은 애니메이터가 몸의 주요 부위의 목표 위치나 목표 방향만 지정하면 중간동작을 자동적으로 생성하는 스크립트 기반의 목표지향적 애니메이션 시스템을 설계하고 구현하는 방법에 대해 기술한다.

3차원 그래픽스 인터페이스에 있어서 객체 및 가상 카메라 제어의 문제는 운동학이나 역운동학의 문제로 해석할 수 있다. 역운동학에서 잉여자유도가 많으면 singularity가 빈번하게 발생한다는 사실이 잘 알려져 있다. 본 연구에서는 잉여자유도를 줄이는 관점에서 3차원 그래픽스 인터페이스의 문제를 재조명하고 이에 대한 부분적인 해결방안을 제시한다.

본 논문에서는 대용량의 DNA 염기 배열의 정성 정보를 특징짓기 위한 새로운 가시화 방법을 제안한다. DNA 배열은 배열 자체가 방대한 양의 정보를 포함하고 있기 때문에 분석에 많은 어려움이 있다. 우리는 DNA 염기 배열들사이의 상사성 비교를 위해 DNA 염기 배열을 하나의 이미지 도메인으로 변환한다. 프로그램은 random walk plot으로 DNA 염기 배열을 가시화한 후에 k-convex hull로 단순화 시킨다. Random Walk plot은 염기배열을 평면상에 하나의 커브로 표현한다. k-convex hull은 walk plot으로부터 무의미한 부분을 제거함으로서 walk plot을 단순화한다. 이러한 방법은 유전공학자들에게 쉽게 DNA 배열의 특징을 인식하고 분류할 수 있는 직관을 제공한다. 실제 게놈 데이터로 실험한 결과는 논문에서 제안하는 방법이 긴 DNA 염기배열들 사이의 유사성 분석을 위해 좋은 가시화 도구임을 보여준다.

최근 점점 통합되는 세계시장과 증가하는 경쟁에서 살아남기 위해 시간과 공간의 제약을 받지 않고 제품정보를 공유할 수 있는 기술의 확보가 요구되고 있다. 제품정보의 공유를 위한 방안으로 제품정보를 중립형태의 표준으로 표현해 네트워크를 통해 전송하는 방법이 있다. 본 논문에서는 인터넷상에서 STEP 물리적 파일의 3차원 형상정보를 가시화하는 방법을 소개한다. 제품정보의 국제표준으로 새롭게 제시되는 STEP에서 형상정보가 어떻게 표현되는지 알아보고, 인터넷 환경에서의 프로그래밍 언어인 자바와 3차원 데이터 포맷인 VRML을 이용하여 형상정보를 가시화한 후 각각의 장단점을 파악하여, STEP 모델 가시화 기술을 자동차 PDM에 적용해 본다.