This paper presents a practical technique for approximating the boundary surface of the volume swept out by three-dimensional objects using the depth-buffer. Objects may change their geometries and orientations while sweeping. The sweep volume is approximated as a union of volume elements, which are just rendered inside appropriate viewing frusta of virtual cameras and mapped into screen viewports with depth-buffer. From the depth of each pixel in the screen space of each rendering, the corresponding point in the original world space can be computed. Appropriately connecting these points yields polygonal faces forming polygonal surface patches approximately covering some portion of the sweep volume. Each view frustum adds one or more surface patches in this way, and these presumably overlapped polygonal surface patches approximately enclose the whole sweep volume. These patches may further be processed to yield non-overlapped polygonal surfaces as an approximation to the boundary of the original 3D sweep volume.

고명암 대비 영상은 일반적인 영상가는 달리 장면의 휘도를 그대로 지니고 있기 때문에 많은 분야에 걸쳐 유용하게 사용되고 있다. 하지만 고명암 대비 영상은 영상 출력 장치가 표현 가능한 명암 대비의 범위를 벗어 나기 때문에 고명암 대비를 압축해야만 영상 출력 장치에 나타낼 수 있다. 본 논문에서는 고명암 대비 영상을 점진적 영상으로 변환하여 명암 대비를 압축하는 방법을 제시한다. 점진적 영상은 점진적 메쉬에 기반한 영상 표현 방법으로 하나의 영상을 기반 영상과 정점 분할 및 세부 정보의 나열로 표현한다. 점진적 영상으로 표현된 고명암 대비 영상은 기반 영상과 세부 정보의 크기를 스케일링하여 명암 대비를 압축한다. 스케일링에 사용되는 가중치는 세부 정보의 크기에 대한 함수로 구할 수 있으며 세부 정보가 클수록 작은 가중치를 사용하여 그 크기를 많이 줄여 주고 세부 정보가 작을 수록 원래 세부 정보와 비슷하게 만든다. 이 알고리즘을 사용하면 영상의 무늬는 남기면서 명암 대비를 압축시킬 수 있다.

영화, 게임, 방송 등의 엔터테인먼트 산업에서 캐릭터 애니메이션에 대한 요구가 증가함에 따라 이를 제작하는 스튜디오에서 모션갭처 장비의 도입을 통해 애니메이션 데이터를 제공하는 사례가 급속히 증가하고 있다. 하지만, 상용 장비들은 고가의 비용 부담으로 인해 엔터테인먼트 산업의 전반적인 매출의 수익창출에 저해요인이 되고 있다. 이러한 배경에서 KAIST VR Lab 에서는 지난 수 년간 저가형 광학식 모션캡처 시스템을 개발하여 왔다. 저가형 시스템을 이용한 경우 마커의 은닉(occlusion), 잡음(noise) 또는 궤적 뒤바뀜(swapping) 등의 이유로 고가의 장비를 사용할 때에 비해 더 많은 후처리 작업을 요한다. 본 논문에서는 이와 같은 문제를 해결하기 위해 인체에 부착된 마커를 그래프 구조로 정의하고 신뢰도 모델을 제시하여 포착된 프레임의 신뢰성을 측정한다. 이러한 신뢰도 모델을 통해 마커의 궤적 재조정(rectification) 알고리즘을 제안한다.

최근 프로그래밍이 가능한 그래픽스 프로세서(GPU)의 등장은 렌더링 속도의 향상은 물론 기존의 GPU가 할 수 없었던 다양한 그래픽스 계산을 효과적으로 수행할 수 있도록 해주고 있다. 이로 인하여 기존에 CPU 상에서 수행해야만 했던 그래픽스 계산들의 일부를 GPU 상에서 수행하도록 해주는 기법들에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 논문에서는 선형식에 기반을 둔 여러 응용 문제들을 GPU 상에서 효율적으로 구현할 수 있도록 도와주는 쉐이더 코드 최적화 기법을 제안한다. 이 기법은 SIMD 형태의 병렬 처리 능력을 가진 버텍스 쉐이더의 명령어에 맞게 고안되었다. 본 기법의 활용 가능성을 보이기 위하여 미분 방정식을 풀기 위한 4차 런지-쿠타 방법, 선형방정식을 풀기 위한 가우스-자이델 방법, 자연스러운 유체 모델링을 위한 파동 방정식 등의 문제에 적용하여 보았다. 본 논문에서 제안한 최적화 기법은 버텍스 쉐이더 용 컴파일러 구현에 쓰일 수 있으며, 향후 프로그래밍이 가능한 GPU 상에서의 실시간 그래픽스 소프트웨어 개발에 유용하게 사용될 수 있을 것이다.

기존의 페인팅 소프트웨어들은 결과적인 면에서 실제 그림과 유사한 결과를 추구할 뿐, 실제 붓의 움직임이나 터치를 사실적으로 재현하려고 하지는 않았다. 이 논문에서는 수묵화를 그리는데 중요한 두 가지 요소 용묵법(用墨法)과 운필법(運筆法)중에서 붓을 운용하는 방법인 운필법(運筆法)을 컴퓨터 그래픽을 통해서 사실적으로 재현하고자 하였다. 이를 위해서 붓을 운용하는데 필요한 수묵 운필의 모든 동작을 캡쳐할 수 있는 5개의 자유도를 가지는 타블렛을 이용하였다. 손으로부터 붓으로, 붓으로부터 물과 먹을 매개로, 종이에 먹이 전달되는 전체 과정을 재현할 수 있는 모델을 설정하고, 이에 따라 사실적인 수묵화 필법을 구현하기 위해 3차원의 붓의 모델, 3차원의 변형 모델, 붓의 털 모델, 교차면 모델), 먹물의 침전 모델 (Ink Deposition Model)로 설정하였고, 이를 통해 실제 수묵화를 그리는 과정과 동일한 제작과정을 통해서 사실적인 붓의 움직임과 번짐이 구현된 수묵화와 유사한 결과물을 얻어낼 수 있었다. 또한 종이에 전달되는 먹과 물의 양을 정확하게 조절하기 위해서 붓의 털과, 교차지점 그리고 종이 모델을 제작하였고, 이들을 통해서 실제 수묵화의 필법을 사실적으로 시뮬레이션 하였다.