• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2005년도 추계종합학술대회
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• pp.662-665
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• 2005

본 논문에서는 체적 데이터에 대한 효율적인 볼륨 랜더링을 수행하기 위해서, 기존의 광선 추적 기법에 대해 광선 보간을 통해서 광선을 추적하는 기법인 IRCF를 제안한다. IRCF 과정은 이웃 화소에 대한 광선추적을 통해 얻은 불투명도값의 정보를 이용해 현재 광선 추적 위치와 불투명도값을 보간한 위치에서 새롭게 광선 추적을 해가는 방식이다. 기존의 고화질의 광선 추적 랜더링의 경우 Volume Rendering Operations의 계샨량이 많아 그 만큼 랜더링 속도가 떨어져 체적에 대해 다른 개선된 랜더링 기법들이 많이 제안되고 있다. 본 논문은 다른 각도로의 접근하고자 제안한 기법을 통해 Volume Rendering Operations의 계샨량을 최대한 줄임으로 랜더링 속도를 높이고 기본의 고화질 영상에 가까운 결과을 얻을 수가 있었다. 또한, 본 논문에서는 기존의 광선 추적 기법에서 표현하는 일반적인 회전, 절단, 불투명 등 제어 효과들을 제안한 기법을 통해 비교 분석한다.

• 한국멀티미디어학회:학술대회논문집
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• 한국멀티미디어학회 2003년도 춘계학술발표대회논문집
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• pp.464-467
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• 2003

본 논문에서는 체적 데이터에 대한 효율적인 볼륨 랜더링을 수행하기 위해서, 기존의 광선 추적 기법에 광선 보간을 통해 광선을 추적하는 기법인 IRCF를 제안한다. IRCF 과정은 이웃 화소에 대해 광선추적을 통해서 얻은 불투명도의 정보를 이용하여 보간한 위치에서 새롭게 광선추적을 해가는 방식이다 기존의 광선 추적 랜더링의 경우 고화질의 영상을 얻지만, Volume Rendering Operations의 계샨량이 많아 랜더링 속도가 떨어져 현재 개선된 랜더링 기법들이 많이 제안되고 있는 실정이다. 본 논문은 다른 각도로의 접근하고자 하여 제안한 IRCF 과정을 통해 Volume Rendering Operations의 계샨량을 최대한 줄여 랜더링 속도를 높이고 기존 방식의 고화질 영상에 가깝게 결과를 얻을 수가 있었다. 또한, 본 논문에서는 기존의 광선 추적 기법에서 표현하는 일반적인 회전, 절단, 불투명 등 제어 효과들을 제안한 기법을 통해 비교 분석한다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2000년도 추계학술발표논문집 (상)
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• pp.617-620
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• 2000

컴퓨터를 활용하여 사진영상을 얻는 기술은 여러 분야에서 많은 응용이 이루어지고 있는데, 그 중에서도 광선추적기법은 가장 많이 쓰이면서도 현실감 있는 사진영상을 얻는 음영처리 기법중의 하나이다. 하지만 영상이 복잡해짐에 따라 컴퓨터로 처리하는 시간도 그만큼 많이 소요되는데 슈퍼컴퓨터 상에서 병렬처리기법을 적용함으로써 처리시간을 상당히 줄일 수가 있다. 본 논문에서는 IBM RS/6000 SP 슈퍼컴퓨터를 활용하여 순차적 광선추적 알고리즘을 메시지 교환방식을 통한 병렬처리 기법으로 성능분석을 하고자 하였다. 실험을 위해서 슈퍼컴퓨터의 노드수를 최대 16개까지 증가시켜 가면서 복잡한 영상에 대해 병렬 광선추적 알고리즘의 성능분석을 하였고, 메시지 교환방식 중에서 블락킹 통신과 비블락킹 통신에 대해서 그 성능을 각각 비교하였다.

• 한국게임학회 논문지
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• 제7권3호
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• pp.59-66
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• 2007

광선추적법(ray tracing)은 빛의 반사, 투과 등을 사실적으로 표현할 수 있는 대표적인 전역조명(global illumination) 기술이지만, 복잡한 계산과정으로 인해 실시간 활용에는 많은 제약이 존재한다. 이런 문제를 해결하기 위해 최근에는 GPU(Graphics Processing Unit) 기반의 광선추적법 알고리즘이 활발하게 개발되고 있으며, 본 논문에서는 J. Purcell 등이 제안한 광선추적법 기법을 구현하였다. 그리고 구현된 알고리즘을 인터렉티브 응용분야에 활용하기 위해 렌더링 성능을 개선하는 두가지 방법을 적용하였다. 먼저, 그래픽스 하드웨어에서 지원하는 래스터라이제이션(rasterization)을 적용해 초기 광선의 교차점을 효과적으로 구했다. 또한 대상 물체를 가속화(acceleration) 구조로 구성하여 광선과 물체간의 교차연산에 소요되는 계산시간을 단축하였다. GPU 기반의 광선추적법 렌더링에서 다양한 성능 개선 알고리즘을 적용하여 향상된 렌더링 결과를 구체적으로 분석한 기존 연구가 비교적 적었으며, 본 논문에서는 각 과정에 따른 개선 결과를 제시하였다. 구현된 렌더러와 GPU 기반의 환경 맵을 비교하였으며 이동형 개인 컴퓨터와 무선 센싱 장비를 이용한 무선 원격 렌더링 시스템을 구현하였다. 제안된 시스템은 실시간 합성, 증강현실(augmented reality), 가상현실 등의 다양한 분야에서 활용될 것으로 기대된다.

• 한국광학회지
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• 제9권2호
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• pp.51-58
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• 1998

엄밀한 기하광학적 광선추적을 이용하여, 2차원 TPHK가 푸리에변환 렌즈로 사용될 때, 표면양각형태에 따른 특성을 분석하였다. 2차원 TPHK(F/8, 초점거리 15 mm)의 기판두께가 0, 50$\mu\textrm{m}$인 두 경우에 있어서, 표면양각형태를 평면-볼록면에서 볼록면-평면까지 51단계로 나누어, 세가지 입사각($0^{\circ},{2.5}^{\circ},5^{\circ}$)에 대한 광선추적을 실시하였다. 광선추적의 결과로 얻은 rms 스폿크기, $f{\sin}{\theta}$위치에 대한 rms편차, 최고점위치, FWHM(full width at half maximum), 추적에서 제외된 광선수 등을 평가 기준으로 사용하였는데, 그 결과, 기판의 유무에 무관하게, 표면양각높이의 80%가 상면 쪽에 존재하는 양볼록 형태를 가지는 TPHK가 푸리에변환 렌즈로서 가장 우수한 것으로 나타났다.

• 디지털콘텐츠학회 논문지
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• 제8권4호
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• pp.459-465
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• 2007

본 논문에서는 다중 벽면 구조의 실내 환경에서 전파의 전달특성을 모델링하기 위해 ray-launching 기반의 광선추적법을 이용한 2차원 ray-tracing 시뮬레이터를 구현하였고, 이를 통해 ray의 전파 경로를 분석하고 평가하였다. 실험 결과, 구현된 광선추적법의 경로 패턴 및 시간지연 분포는 동일한 무선 환경에서 수행된 이전의 실험 결과와 비슷한 결과가 나타남을 확인하였으며, 송수신 거리 및 방사각에 따른 수신반경의 조정이 타당함을 확인하였다. 특히 비가시거리 송수신 환경에서 다중 벽면을 투과한 ray가 반사와 투과를 형성하여 수신기에 도달할 때까지의 ray의 impulse response는 기존 연구의 실험 결과와 대부분 일치하였으며, 송신기에서 발사되는 ray의 방사각을 $1^{\circ}$에서 $7^{\circ}$까지 달리하여 실험한 경우 도출된 channel profile이 서로 유사함을 확인하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제36권3B호
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• pp.297-304
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• 2011

무선통신 임베디드시스템 및 MIMO 전파특성 예측을 위해 실내 및 실외 전파 예측 프로그램을 통합하여 하나의 시뮬레이터를 통해 실내 외 전파 예측이 가능하다. 이러한 해석 기법 개발을 통하여 여러 송신기간의 간섭 문제 및 최대 송신거리 문제, 주파수 이용 효율 등 여러 가지 문제에 대한 분석 및 예측이 가능해진다. 본 예측 기술 개발에서는 기존의 Walfish-Ikegami 방법 등 간략화된 모델보다 정확도 높으면서도 환경적 특성을 잘 고려 할 수 있는 광선추적법을 구현한 모의해석 소프트웨어를 개발하고 효율적인 광선 추적이 가능하도록 고안된 광선 추적 기법과 추적된 광선 정보를 이용하여 전파 특성 해석 기술을 접목시켜 효율적이면서도 이론적 특성을 잘 반영한 전파 특성 예측 기술을 확보하였다. 또한 주파수 확보를 위한 국내 임베디드시스템 및 IMT-Advanced용 신규대역 확보를 위한 주파수 특성 및 IMT-Advanced용 주파수인 3-5GHz대역 전파특성을 규명하여 국내 무선통신 기술 개발에 필요한 기반 기술 확보 및 전파간섭등 주파수 관리 기술 확보를 위하여 검증 및 실험을 통하여 확인 하였다.

• 한국과학교육학회지
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• 제24권6호
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• pp.1189-1205
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• 2004

본 연구의 목적은 중학교 교사와 학생들을 대상으로 광선추적과 스펙트럼에 대한 교사와 학생의 개념 유형을 비교하는 것이다. 본 연구에서는 7학년 '빛' 단원에서 가장 중요하다고 생각되는 핵심개념은 광선추적과 스펙트럼에 의해 파악할 수 있다고 전제하고, 이에 대한 교사와 학생의 개념 유형을 조사하였다. 연구 대상은 서울 경기지역 과학교사 10명과 이들에게 배운 학생 328명이다. 모든 검사문항은 광선추적법과 스펙트럼 방법을 적용하는 문항으로 구성하였다. 연구결과 광선추적과 스펙트럼에 대한 교사와 학생들의 개념유형에는 차이가 있었다. 또한 대부분의 교사와 학생들은 상이 생기는 근본원리에 대하여 정확하게 알지 못하였다. 광선추적법을 알지 못하여 반사와 굴절에 의한 상을 찾을 때, 물체에서 나온 두 개 이상의 광선을 그려서 상을 찾는 경우는 거의 없었고, 하나의 광선으로 임의의 위치에서 상을 찾거나 평소 암기하고 있던 상의 위치를 표시하였다. 그리고 색에 대하여는 교사와 학생들은 개념을 이해하지 못하고, 교사들은 학생들에게 원리에 대한 설명 없이 현상을 제시하였다. 즉 교사와 학생들은 색에 대해서 단순 암기하고 있었다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제17권11호
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• pp.1058-1064
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• 2006

본 논문에서는 3차원 광선 추적법을 이용하여 실내 무선 MIMO 채널에서 공간적 특성들을 해석함으로써 채널 용량을 계산하고, 특정 실내 환경에서 최적화된 다중 안테나의 이격거리를 알아내는 방법을 제안한다. 우선, 가시 영역과 비가시 영역을 갖는 복도 환경에서 3차원 광선 추적법을 이용하여 전파 경로, 전송 손실 및 시간지연 확산 등의 채널 공간적 특성들을 계산하고, 시간 지연 확산 특성을 다이폴 안테나와 네트워크 분석기를 이용하여 측정한 후에 계산 값들과 비교하여 3차원 광선 추적법의 정확성을 검증한다. 그런 다음에 그 실내 환경에 다중 안테나를 갖는 송신기와 수신기를 위치시키고, 수신기 위치별로 송 수신 안테나들의 간격에 따른 전파 경로와 전송 손실을 3차원 광선 추적법을 이용하여 계산하며, 이들 계산 값을 이용하여 채널 용량을 계산한다. 이 계산을 100개의 수신 위치에서 4종류의 안테나 방향 조합을 갖는 조건들에서 안테나 간격에 따른 채널용량을 계산하고, 이들 값들을 평균하여 이 실내 환경에서의 최적의 안테나 이격 거리를 알아내었다.

• 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.