본 논문에서는 GPU와 스텐실 버퍼(stencil buffer) 및 깊이 버퍼(depth buffer)를 이용하여 가려진 픽셀들을 렌더링 단계 이전에 건너뛰는(skipping) 방법을 제시하고자 한다. 그래픽 카드에 기본적으로 제공되는 기능인 깊이 및 스텐실 버퍼 검사(depth & stencil buffer test)를 이용하여 이진 차폐 맵(binary occlusion map)을 만들고 이를 재사용하여 가려지는 부분의 픽셀들을 효과적으로 건너뛰게 하는 방법이다. 전체 볼륨 데이터는 팔진트리(octree) 구조를 가진 서브볼륨들로 나뉘어 저장되며 시점에 가까운 서브볼륨부터 렌더링에 사용된다. 서브볼륨들을 차례로 렌더링하면서 차폐 맵을 갱신하게 하면, 멀리 있는 서브볼륨들을 렌더링할 때 이미 가려진 픽셀들을 렌더링에서 제외할 수 있다.

컴퓨터 게임, 지리정보시스템(GIS), 가상현실 분야 등에서 환경표현의 기반이 되는 지형의 렌더링 기술은 매우 중요하다. 하지만 지형정보는 일반적으로 방대한 양의 데이터로 구성되어 처리가 쉽지 않다. 지형렌더링을 수행하기 위한 여러가지 기법들 중에 쿼드트리 구조를 기반으로한 연속적 상세단계기법이 있다. 본 논문에서는 쿼드트리 기반의 연속적 상세단계에서 시각 절두체 내에서 렌더링되는 삼각형의 개수를 조절하여 프레임율을 일정하게 유지하는 기법을 제안한다. 이 방법은 인접 프레임간의 일관성을 이용하여 최근 프레임에 가중치를 줌으로써 삼각형의 개수가 급격하게 변하는 것을 막는다.

본 논문에서는 주어진 경로를 따라 이동하는 관측점으로부터 다면체 모델의 윤곽선을 계산하기 위한 최적 알고리즘 (optimal algorithm)으로서 점증적 갱신 알고리즘 (incremental update algorithm)을 제안한다. 전처리 과정에서는, 윤곽선을 계산할 프레임(frame)의 갯수가 f라 할 때 각 프레임 j, 0 $\leq$ j < f,에 대해 그 전 프레임 j - 1 에서 이미 구한 윤곽선에 추가되거나 제거되어야 할 에지의 리스트를 계산한다. 이것은 모델의 각 에지가 윤곽선에 포함되기 시작하는 프레임과 윤곽선으로부터 제거되는 프레임의 범위를 계산함으로써 수행된다. 점증적 갱신 알고리즘은 전처리 과정에서 구성한 에지 리스트를 이용하여 f 프레임의 윤곽선을 효율적이고 안정적으로 추출할 수 있으며, 각 프레임마다 전 프레임의 윤곽선 에지 리스트와 여기에 추가 또는 제거되어야 할 에지의 리스트만을 검색하므로 시간 복잡도(time complexity)의 측면에서 최적 알고리즘이다.

본 논문에서는 서로 다른 개수의 정점을 가지는 두 다면체 사이의 점진적 다면체 모델 표현(Progressive Mesh Representation)을 계산하는 휴리스틱 방법을 제시한다. 정점의 개수가 각각 n, k개 인 두 다면체 모델 $M^n$, $M^k$ (n > k)에 대하여 $M^n$에서 서로 다른 k개의 정점을 선택한다. 선택된 k개의 정점을 기준으로 $M^n$의 모든 정점에 대한 클러스터링을 수행하여 k개의 정점군(Vertex Set)을 생성한다. $M^n$을 간략화하여 k개의 정점만을 가지는 모델 $M^{k'}$의 위상정보(Topology)를 $M^k$와 동일하게 유지하기 위하여 $M^n$ 정점군들의 위상정보를 수정한다. 수정 생성된 정점군 내에서 선분병합(Edge Collapse)을 수행하면, 위상정보를 유지하면서 $M^n$에서 $M^k$로 변화하는 점진적 다면체 모델 표현을 얻을 수 있다. $M^{k'}$과 $M^k$의 정점간의 기하학적 위치차이를 선형보간하여 선분병합이 일어날때 마다 반영하면 $M^n$에서 $M^k$로 기하정보를 부드럽게 유지하면서 변화하는 점진적 다면체 모델 표현을 얻을 수 있다. 본 논문의 연구결과는 기존의 DLoD(Discrete Level of Detail)를 지원하는 게임을 CLoD(Continuous Level of Detail)를 지원하는 게임으로 확장하는 등의 다양한 컴퓨터 그래픽스 응용문제에 사용할 수 있다.