• 제목/요약/키워드: 광선추적기법

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GPU용 Kd-트리 탐색 방법의 성능 분석 및 향상 기법 (Performance Analysis and Enhancing Techniques of Kd-Tree Traversal Methods on GPU)

  • 장병준;임인성
    • 한국정보과학회논문지:컴퓨팅의 실제 및 레터
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    • 제16권2호
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    • pp.177-185
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    • 2010
  • 광선-다각형 교차 계산은 광선 추적법 계산의 상당 부분을 차지하는 중요한 구성요소로서, 보편적으로 정적인 장면에 대해서는 kd-트리와 같은 공간 자료구조를 사용하여 교차 계산을 가속하여왔다. 최근 CPU에 비해 상대적으로 제한된 계산구조를 가지는 GPU에 적합하도록 변형된 kd-트리 탐색 기법이 몇 가지 제시되어 왔는데, 본 논문에서는 이러한 기존 방법을 보완할 수 있는 두 가지 구현 기법을 제안한다. 첫째, 트리 탐색을 위한 스택을 전역 메모리에 할당할 경우 전역 메모리 접근으로 인한 비용을 줄이고자 하는 캐쉬 적용 스택 방법과 둘째, 기존의 로프 방법의 문제점인 상당한 메모리 요구량을 줄이고자 하는 적은 깊이의 스택(short stack)을 사용한 로프 방법을 제시한다. 제안된 방법의 효용성을 보이기 위하여 기존의 GPU용 탐색 방법과의 성능 비교 분석을 수행한다. 이러한 실험 결과는 향후 GPU용 광선추적법 소프트웨어 개발자들이 상황에 맞는 적절한 kd-트리 탐색 방법을 선택할 수 있도록 해주는 중요한 정보를 제공하게 될 것이다.

축구전용구장의 천연잔디면 자연광량 예측

  • 송규동
    • 대한설비공학회지:설비저널
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    • 제30권5호
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    • pp.14-21
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    • 2001
  • 축구 전용구장이 가지는 여러 지붕구조의 특성에 따라 경기장 잔디면의 조도 및 자연광량을 몬테카를로 방법과 광선추적기법을 적용하여 개발된 컴퓨터 프로그램에 의해 예측하고, 설계안에 의해 부족한 잔디면의 자연광량을 보충할 수 있는 인공조명시설의 제작방법을 레디언스(Radiance) 프로그램을 이용한 시뮬레이션 결과로부터 도출하여 제시하였다.

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실내 환경에서의 3차원 전파예측 모델 (3D Propagation Prediction Model for Indoor Environment)

  • 고욱희
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제10권1호
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    • pp.133-141
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    • 1999
  • 본 논문에서는 광선추적기법에 근거한 3차원 실내 전파전파 예측모델을 제시한다. 본 모텔은 건물 실내에 산재되어 있는 가구, 집기 등의 모든 장애물을 고려하는 것 대선에 벽과 천장, 바닥 등의 대표적인 전파 장애 불만을 유한 두께와 유한 전도도를 갖는 슬랩으로 모댈링하여, 주요 전파현상을 고려함으로써 간결하면서도 정확하게 전파손실을 예측할 수 있는 모텔이다. 전파 광선들은 장애물과 부딪히면 거울 같은 반사와 투과를 하고 또 모서리에서는 회절되어 전파하는 것으로 고려되었다. 평연 장애물에서의 반사 및 투과 손실은 광선 추적기법을 사용하여 계산하였으며, 모서리에서의 회절손실은 유한 전도도 매질에 대한 UTD를 사용하여 계 산하였다 본 예측모델을 사용한 몇 경우에 대한 경로손실의 시율레이션 결과는 실측치와 잘 일치하는 것을 보여준다.

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장거리 화염 탐지용 적외선 카메라 성능 광선추적 수치모사 (Long-Distance Plume Detection Simulation for a New MWIR Camera)

  • 윤지연;류동옥;김상민;성세현;윤웅섭;김지은;김석환
    • 한국광학회지
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    • 제25권5호
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    • pp.245-253
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    • 2014
  • 본 논문에서는 사거리가 수백 km에 이르는 장거리 미사일의 화염을 발사 초기에 탐지할 수 있는 적외선 카메라에 대한 현실적 영상성능 수치모사 결과를 제시한다. 적외선 카메라는 중적외선 대역용 다수의 렌즈로 구성된 굴절식 광학계이다. 관측대상과 배경의 모델링 전체를 포함하는 규모의통합적 광선추적을 수행함으로 카메라를 통해 보는 영상과 검출기에 도달하는 빛의 세기에 대한 정보를 획득하였다. 관측대상이 되는 미사일 화염의 방사휘도(radiance)는 CFD 타입의 복사전달 기법으로 계산하였으며 이를 광원으로 삽입하여 광선추적을 수행하였다. 관측배경이 되는 대기 모델은 MODTRAN을 사용하여 열복사의 경로, 단일/다중 산란 복사와 투과율을 계산하였다. 광선추적 수치모사의 결과로써 관측대상의 이미지와 도달한 복사전달 성능(radiometric performance)의 검증을 통해 적외선 카메라가 요구사항을 만족함을 입증하였다.

태양광선 제적추적기법을 이용한 Heliostat 구동축 기구오차에서 기인하는 태양추적오차의 분석 (Analysis of Sun Tracking Error Caused by the Heliostat Driving Axis Geometrical Error Utilizing the Solar Ray Tracing Technique)

  • 박영칠
    • 한국태양에너지학회 논문집
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    • 제29권2호
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    • pp.39-46
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    • 2009
  • Heliostat, as a mirror system tracking the sun's movement, is the most important subsystem determining the efficiency of solar thermal power plant. Thus the accurate sun tracking performance under the various hazardous operating condition, is required. This study presents a methodology of development of the solar ray tracing technique and the application of it in the analysis of sun tracking error due to the heliostat geometrical errors. The geometrical errors considered here are the azimuth axis tilting error and the elevation axis tilting error. We first analyze the geometry of solar ray reflected from the heliostat. Then the point on the receiver, where the solar ray reflected from the heliostat is landed, is computed and compared with the original intended point, which represents the sun tracking error. The result obtained shows that the effect of geometrical error on the sun tracking performance is varying with time(season) and the heliostat location. It also shows that the heliostat located near the solar tower has larger sun tracking error than that of the heliostat located farther.

산란체에 의한 오프셋 파라볼라 안테나 부엽 왜곡 분석 (Sidelobe Distortion Analysis of Offset Parabolic Antenna by Scatterer)

  • 김승호
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제18권3호
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    • pp.43-48
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    • 2018
  • 파라볼라 오프셋 안테나는 위성 신호 송수신을 위하여 널리 사용된다. 한편, 파라볼라 안테나를 급전하기 위해 혼 안테나를 파라볼라 안테나로부터 이격된 일정 위치에 고정하여야 한다. 하지만 혼 안테나를 고정하기 위한 구조물에 의해 파라볼라 안테나의 방사 패턴에서 부엽 이득이 왜곡되는 문제점이 있다. 따라서 파라볼라 안테나 설계 시 안테나 방사 패턴에서의 부엽 수준을 예측할 수 있어야한다. 기존 시뮬레이션 방법을 이용하면 장시간이 소요되거나 고가의 소프트웨어가 필요하다. 이를 간단하게 해결하기 위해서 광선 추적기법을 이용하여 파라볼라 오프셋 안테나 지오메트리 상에서 계산하여 고각 부엽 각도를 예측한다. 본 논문에서는 광선추적기법을 이용하여 부엽 각도를 계산하고, 계산된 부엽 각도와 시뮬레이션 결과를 비교하여, 예측 방법의 정합성을 보이며 임의의 산란체의 위치 및 각도에 따라 오프셋 파라볼라 안테나의 고각 패턴에 어떠한 영향을 주는지 확인한다.

가상내시경에서 충돌회피 기능을 이용한 효율적인 순항 기법 (Efficient Navigation Using Collision Avoidance In Virtual Endoscopy)

  • 김화진;신병석
    • 한국정보과학회:학술대회논문집
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    • 한국정보과학회 2002년도 가을 학술발표논문집 Vol.29 No.2 (2)
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    • pp.436-438
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    • 2002
  • 가상내시경에서 효과적인 진단과 사용자의 편의를 위해서는 자동순항(navigation) 기능이 필요하다. 자동순항을 위해서는 장기의 내벽과 충돌을 피하면서 부드럽게 카메라의 이동방향을 전환할 수 있어야 한다. 본 논문에서는 광선추적법(ray-casting)에 기반한 충돌회피기법과 그를 이용한 효율적인 순항 방법을 제안한다.

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모바일 환경에서 점 구름 데이터에 대한 효과적인 광선 추적 기반 렌더링 기법 (Effective Ray-tracing based Rendering Methods for Point Cloud Data in Mobile Environments)

  • 서웅;김영욱;박기서;김예린;임인성
    • 한국컴퓨터그래픽스학회논문지
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    • 제29권3호
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    • pp.93-103
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    • 2023
  • 컴퓨터 그래픽스 분야에서 저가의 RGB-D 카메라로 촬영된 색상 및 깊이 영상을 이용한 사람 및 사물을 3차원 모델로 복원하는 문제는 오랫동안 이를 해결하기 위하여 다양한 연구들이 진행되어왔다. 저가의 RGB-D 카메라로 촬영된 색상 및 깊이 영상은 3차원 공간에서 점 구름 형태로 다루어지며, 이는 연속적인 3차원 공간상에 이산적인 값을 대응시키기 때문에 다면체 모델을 이용한 렌더링에 비해 추가적인 표면 재구성 과정이 필요하다. 본 논문에서는 다면체 모델이 아닌 점 구름을 시각화하기 위한 효과적인 광선 추적 기반 렌더링 기법을 제안한다. 특히 프로세서의 발열과 배터리 문제로 인한 모바일 환경에서의 제한적인 성능에서도 효과적인 렌더링 기법으로서의 가능성을 보인다.

통합적 광추적 모델에 의한 해양탑재체 GOCI의 궤도 상 광학 성능 검증 (Integrated Ray Tracing Model for In-Orbit Optical Performance Simulation for GOCI)

  • 함선정;이재민;김성희;윤형식;강금실;명환춘;김석환
    • 한국위성정보통신학회논문지
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    • 제1권2호
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    • pp.1-7
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    • 2006
  • 현재 항공우주연구원은 2008년에 발사 운용 예정인 통신-해양-기상위성의 주요 탑재체들 중의 하나로 한반도 주변 해역의 환경 상태를 정밀 측정하려는 정지궤도 해색센서(GOCI)를 개발하고 있다. 본 논문에서는 해색센서의 궤도상 임무성능 검증을 원할이 수행하기 위해 통합적 광선 추적 기법을 이용한 임무성능 검증 수치모사 모델을 개발 제시한다. 수치모사 모델 내에서 태양은 지구 방향으로 복사에너지를 방사하는 구형 광원으로 입력되었고, 구면인 지구 표면 중 한반도를 중심으로 한 2500km x 2500km 넓이의 곡면 관측 영역은 지표와 해수면으로 구분하여 서로 다른 특성의 람버트 산란 면들로 정의되었다. 수치모사 모델 내에서 해색센서 광학시스템은 태양을 출발하여, 지표 및 해수면의 환경적 특성 변화를 반영하는 반사도의 변화에 따라 산란 후 입사되어오는 광선들의 경로를 추적하여 초점면 광소자에 맺히게 하여준다. 이러한 통합적 광선 추적 기법을 이용하여 개발 중인 해색센서가 궤도상에서 한반도 동남부 연해 상에서 가상적으로 발생된 반사율 감소 0.014에 해당하는 적조현상을 탐지해낼 수 있음을 수치모사 입증하였다. 이 같은 결과는 본 논문에 기술된 통합적 광선 추적 기법을 이용한 과학임무 성능 검증 수치모사 모형은 해색센서 뿐만 아니라, 다른 과학적 측정 목적의 위성 탑재체의 임무성능 검증에도 활용 할 수 있는 기반 기술을 확립하였다는 의의를 제공한다.

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V-밴드 밀리미터파 대역의 실내 통신환경 분석을 위한 경로손실 예측 소프트웨어 개발 (Development of Propagation Loss Prediction Software for the Indoor V-Band Millimeterwave Communication Environments)

  • 전중창
    • 한국정보전자통신기술학회논문지
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    • 제1권1호
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    • pp.35-39
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    • 2008
  • 본 논문에서는, 기하광학 기법을 적용하여 60GHz 대역의 밀리미터파 실내통신환경에서 전파손실 파라미터를 예측할 수 있는 GUI 기반의 프로그램을 개발하였다. 프로그램은 전기영상법과 광선 추적기법의 두 가지 모듈로 구성되어 있으며, 각각 UTD 이론이 적용되었다. 전기영상법을 사용한 일(一)자형 복도 구조와 광선 추적기법을 적용한 T자형 복도 구조에 대한 결과를 제시하였다. 시물레이션 결과 데이터는 기존 논문에서 발표된 측정 데이터와 비교 검증하였으며, 전파손실에 대한 비교결과가 매우 잘 일치 하였다.

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