캐릭터 애니메이션의 가장 중요한 목표는 효율적으로 캐릭터의 동작을 제어하는 것이다. 지금까지 인간 보행 애니메이션을 위한 많은 기법들이 제안되었고, 파라미터 보간이나 동작 데이터 매핑 을 사용하여 지친 걸음이나 활기찬 걸음과 같은 보행의 감정을 표현하는 기법도 제안되었다. 본 논문은 하나의 다리를 가진 평면 뜀뛰기 모델에 기반한 인간 주행 모델을 제시한다. 본 논문의 기법은 동작 최적화를 위해 유전자 프로그래밍을 사용하며 다양한 캐릭터 모델에 쉽게 적용될 수 있다. 본 논문은 에너지 최소화 기법을 확장하여 감정 표현을 위한 파라미터 설정에 따라 다양한 동작을 생성할 수 있도록 한다.

최근 영상 기반 렌더링(image-based rendering)을 위한 새로운 접근방법으로서 광학 흐름 요소 렌더링(optical flow rendering)이 제안되었다. 이 방법은 좌우 영상 대응(stereo matching)에서 발생하는 오류와 무관하게 고품질의 영상을 생성할 수 있고 깊이 정보 비교를 통해 기존의 렌더링 방법으로 생성한 영상과 광학 흐름 요소로부터 생성한 영상을 합성할 수 있는 반면에, 한 화소 당 하나 이상의 광학 흐름 요소를 필요로하기 때문에 연산량이 많아져 영상 생성이 느려지는 단점이 있었다. 본 논문에서는 실시간 영상 생성을 위한 광학 흐름 요소 구성법과 영상 생성법을 제안한다. 각각의 광학 흐름 요소가 영상 내에서 화소들의 구간에 대응되도록 개선하여 전체 광학 흐름 요소의 수를 줄였으며, 필터링 탐색법 (filtering search)을 적용하여 전체 광학 흐름 요소를 모두 탐색하는 대신 실제로 영상 생성에 사용되는 광학 흐름 요소만을 탐색함으로써 전체 연산량을 크게 줄였다. 제안된 방법을 SGI Indigo2 Impact 워크스테이션(R10000 CPU; 128 Mbytes)상에서 구현한 결과, 초당 10장 이상의 고속 영상 생성이 가능했다.

다면체를 부드럽게 렌더링하기 위해서는 각 꼭지점에서의 법선 벡터가 필요하다. 기장 흔히 쓰는 법선 벡터 계산 방법은 꼭지점 주변 면들의 법선 벡터들을 평균하는 것인데, 이 방법은 면들이 어떻게 분할 되어 있는지에 영향을 받으며, 따라서 비록 모델을 연속되게 변형하더라도 면 분할을 행하고 나면 법선 벡터들이 연속되지 않게 변할 수 있다. 본 논문에서는 이러한 문제점들을 해결하기 위하여 기존의 방법을 약간 변형한 법선 벡터 계산 방법을 제시한다. 이 방법에서는 꼭지점 주변 면들의 법선 벡터를 가중합하여 구하는데, 한 면의 가중치는 꼭지점에 걸쳐있는 두 모서리가 이루는 각으로 정한다.

볼륨 가시화(volume visualization)는 3차원 볼륨 데이터로부터 의미 있는 가시적 정보를 추출하도록 도와주는 연구분야이다. 볼륨 렌더링(volume rendering)은 볼륨 데이터로부터 영상(image)을 얻는 기술을 말하는데, 이러한 렌더링 기법 중 물체공간(object space)에 기반한 스플래팅(splatting) 기법은 볼륨 데이터에 존재하는 응집성(coherence)의 이점을 이용할 수 있는 팔진트리(octree)나 피라미드(pyramid)와 같은 계층구조를 적용하기 쉽다. 본 논문에서는 볼륨 데이터에 팔진트리를 적용한 기존의 스플래팅 기법에 영상공간(image space)에서의 응집성의 이점을 이용하기 위한 계층구조로 4진트리(quadtree)와 범위트리(range tree)를 적용하는 새로운 스플래팅 기법을 제안한다. 이 기법은 볼륨 데이터내의 불투명한 복셀(voxel)들에 의해 가려지는 복셀들에 대한 방문을 가능한 한 피함으로써 전체적인 스플래팅의 속도를 향상시킨다. 이 기법은 잘 알려진 팔진트리, 4진트리 그리고 범위트리를 사용함으로써 그 구현이 쉽고, 추가적으로 많은 메모리를 사용하지 않으면서도 렌더링의 속도를 효율적으로 향상시킬 수 있는 기법이다.

본 논문은 일반화된 원통(generalized cylinder)의 모양을 상호작용을 통해 조절할 수 있도록 하는 직접 제어 방법을 제시한다. 이 연구에서는 일반화된 원통을 단면을 이루는 B-스플라인 곡선이 B-스플라인 동작에 의해서 움직여 지나간 스윕(sweep) 곡면으로 해석한다. 만들어진 곡면은 주어진 단연 곡선들을 골격 곡선을 따라서 보간하는 NURBS 곡면으로 나타내어진다. 사용자가 일반화된 원통 곡면 위의한 점을 움직일 때, 단면의 모양과 해당하는 동작을 수정하여 일반화된 원통의 곡면이 사용자에 의해 움직여진 위치를 지나도록 변형시킨다. 곡면의 변형은 목표 추적 과정을 거쳐 이루어진다. 이 방법에 의해 구현된 시스템을 이용하여 실시간으로 일반화된 원통을 직접 제어를 통해 디자인 할 수 있다.

가상 현실의 궁극적인 목표중의 하나는 참여자가 가치 있는 경험을 얻을 수 있도록 하는 것이다. 경험의 내용은 순차적인 이벤트들로서 구성될 수 있으며 본 논문은 이런 이벤트들을 저작(event authoring)하기 위한 알고리듬을 개발하는 것을 목적으로 한다. Event authoring을 위해서 우리는 우선, 가상환경에 포함되는 개체들의 구조를 제안한다. 그리고, event-program을 기술하여 실험을 행할 수 있게 하는 수단인 event authoring language와 event-program 실행 시에 핵심이 되는 event execution manager를 구현한다. 마지막으로, 몇 가지 실험을 통하여 본 논문에서 제시된 접근방법이 유효함을 증명한다.

선직면은 곡선을 따라 움직이는 직선들의 궤적으로 정의된다는 점에서 비교적 간편하게 곡면을 모델링하는데 사용될 수 있는 개념이다. 본 논문에서는 선직면의 특수한 경우인 전개가능 곡면의 오프셋이 다시 전개가능 곡면이 됨을 증명하였다. 뿐만 아니라 전개가능 곡면이 아닌 선직면의 오프셋은 절대 선직면이 될 수 없음을 증명하였다.