The Journal of the Korea institute of electronic communication sciences
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v.5
no.3
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pp.233-238
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2010
In this paper, we have proposed discrete ray tracing method (DRTM) for numerical analysis of characteristics of electromagnetic propagation along 2D random rough surfaces. The point of the present method is to discretize not only rough surface but also ray tracing. The former helps saving computer memories and the latter does simplifying ray searching algorithm resulting in saving computation time. Numerical calculations are carried out for 2D random rough surfaces, and electric field distributions are shown to check the effectiveness of the proposed DRTM.
Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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1999.10b
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pp.565-567
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1999
3D 그래픽의 실사 이미지를 표현하기 위해 사용되는 광선추적법은 알고리즘상 빛과 물체의 충돌을 검사하는데 대부분의 시간이 소모된다. 보다 빠른 광선추적법을 수행하기 위해 빛과 물체의 충돌 검사시간을 줄이는 것이 요구된다. 이를 위해 본 논문에서는 디자인 시 설정된 오브젝트를 바로 랜더링 하는 방법보다 오브젝트와 카메라의 거리, 오브젝트와 월드의 상대적 크기를 고려한 바운딩 볼륨을 설정하도록 전처리해 빛과 물체의 충돌 검사 시간을 줄임으로서 광선추적법 알고리즘을 빨리 수행하는 방법을 제시한다.
Ray tracing-based rendering creates by far more realistic images than the traditional rasterization-based rendering. However, it is still burdensome when implemented for a Head-Mounted Display (HMD) system that demands a wide field of view and a high display refresh rate. Furthermore, for presenting high-quality images on the HMD screen, a sufficient number of ray sampling should be carried out per pixel to alleviate visually annoying spatial and temporal aliases. In this paper, we extend the recent selective foveated ray tracing technique by Kim et al. [1], and propose an improved real-time rendering technique that realizes the rendering effect of the classic Whitted-style ray tracing on the HMD system. In particular, by combining the ray tracing hardware-based acceleration technique and time-constrained rendering scheme, we show that fast HMD ray tracing is possible that is well suited to human visual systems.
Despite the recent remarkable advances in the computing power of mobile devices, the heat and battery problems still restrict their performances, particularly compared to PCs. Therefore, in the application of the ray-tracing technique for high-quality rendering, the consideration of a method that traces only the secondary rays while the effects of the primary rays are generated through rasterization-based OpenGL ES rendering is worthwhile. Given that most of the rendering time is for the secondary-ray processing in such a method, a new volume-grid technique for dynamic scenes that enhances the tracing performance of the secondary rays with a low coherence is proposed here. The proposed method attempts to model all of the possible spatial secondary rays in a fixed number of sampling rays, thereby alleviating the visitation problem regarding all of the cells along the ray in a uniform grid. Also, a hybrid rendering pipeline that speeds up the overall rendering performance by exploiting the mobile-device CPU and GPU is presented.
Proceedings of the Optical Society of Korea Conference
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2003.02a
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pp.274-275
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2003
컴퓨터를 이용한 광선추적을 통하여 조명 설계를 할 경우 대부분 산란 효과를 포함하는 구성 부품을 가지게 된다. 본 연구에서는 광선추적을 할 경우 컴퓨터 언어를 이용하여 산란효과를 구현하는 방법을 제시하였다. 사용한 컴퓨터 언어는 C++이다. 우선 광선의 정진행(specular) 방향을 z축으로 잡고$\Phi$방향에 대한 활률분포는 일정하다고 가정한다. (중략)
광선추적법에서 계산시간의 대부분은 광선과 물체와의 교차 검사에 사용된다. 그러므로 빠른 교차검사는 광선추적 알고리즘의 속도 증가를 가져올 수 있다. 따라서 본 논문에서는 광선 추적 알고리즘을 이용하여 삼각형이나 사각형등의 물체로 구성된 이미지를 생성할 때 전처리과정(preprocessing)에서 미리 계산된 두 상수 vector $\hat{u}$과 $\hat{v}$을 이용하여 지금까지 알려진 방법보다 빠른 교차 검사를 수행함으로써 속도를 향상 시키는 방법을 제안한다. 또한 이 결과를 삼각형의 보간(interpolation)에서 뿐만 아니라, 적응분할(adaptive subdivision) 방법을 사용하는 래디오시티 모델(radiosity model)에서 자주 사용되는 일반 사각형에서의 효율적인 bilinear interpolation 기법을 제시한다.
이 연구는 Ashen light 측정을 통해 전 지구 반사율을 구하는 통합적 광선 추적 모델을 구성하고 그 수치모사 성능을 검증하는데 목적을 두고 있다. 통합적 광선 추적 모델은 태양-지구-달 시스템에 대하여 태양 복사에너지의 광경로를 추적함으로써 최종적으로 저궤도 상에 존재하는 광학계에 도달하는 Ashen light과 moonshine의 조도를 수치 모사하는 기법이다. Ashen light은 구형의 태양에서 출발한 $1.626\times10^{26}W$의 에너지를 가지는 400nm에서 700nm 파장대역의 빛이 램버시안 특성을 지니는 구형의 지구에서 반사된 후 램버시안 특성을 가지는 구형의 달에서 재 반사되어 저궤도상의 광학계로 입사하는 빛이고, moonshine은 달에서 직접 반사되어 저궤도상의 광학계로 입사하는 빛이다. 통합적 광선 추적 수치 모사를 이용하여 구한 Ashen light과 moonshine의 조도는 1차 근사 해석적 방법을 이용한 계산 결과와 측정 오차 범위 이내의 오차를 보였다. 최종 연구 결과 Ashen light과 moonshine의 조도를 이용하여 구한 지구 반사율과 1차 근사 해석적 방법을 이용한 지구 반사율 계산의 결과가 유사함을 증명하였다.
The standard volume ray-tracing, optimized with octree, needs to repeatedly traverse hierarchical structures for each ray that often leads to redundant computations. It also employs the expensive 3D interpolation for producing high quality images. In this paper, we present a new ray-casting method that efficiently computes shaded colors and opacities at resampling points by traversing octree only once. This method traverses volume data in object-order, finds resampling points on slices incrementally, and performs resampling based on 2D interpolation. While the early ray-termination, which is one of the most effective optimization techniques, is not easily combined with object-order methods, we solved this problem using a dynamic data structure in image space. Considering that our new method is easy to implement, and need little additional memory, it will be used as very effective volume method that fills the performance gap between ray-casting and shear-warping.
Ray tracing is one of the classical global illumination methods to generate a photo-realistic rendering image with various lighting effects such as reflection and refraction. However, there are some restrictions on real-time applications because of its computation load. In order to overcome these limitations, many researches of the ray tracing based on GPU (Graphics Processing Unit) have been presented up to now. In this paper, we implement the ray tracing algorithm by J. Purcell and combine it with two methods in order to improve the rendering performance for interactive applications. First, intersection points of the primary ray are determined efficiently using rasterization on graphics hardware. We then construct the acceleration structure of 3D objects to improve the rendering performance. There are few researches on a detail analysis of improved performance by these considerations in ray tracing rendering. We compare the rendering system with environment mapping based on GPU and implement the wireless remote rendering system. This system is useful for interactive applications such as the realtime composition, augmented reality and virtual reality.
The Journal of Korean Institute of Electromagnetic Engineering and Science
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v.18
no.11
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pp.1231-1236
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2007
In this paper, acceleration techniques for a three dimensional ray tracing method are presented. Ray tracing methods are widely adopted to obtain radio propagation channel models, however calculation times increase with the number of scatters such as buildings, hills and mountains. Various techniques are proposed in combination of ray tube concept.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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