대부분의 3차원 모델을 가시화해주기 위한 시스템들은 삼각 메쉬를 기반으로 한 모델 표현법을 사용하고 있다. 이러한 시스템들은 복잡한 3차원 모델을 원격 엑세스할 때에는 모델을 가공하지 않으면 전송 및 랜더링시에 많은 제약이 따른다. 이러한 전송 시간과 랜더링 시간, 저장공간을 줄이기 위해 모델을 간략화하거나 압축하는 많은 기법들이 소개되어져 왔다. 본 논문에서는 메쉬 간략화를 위해 소개되어진 많은 다른 방법에서 사용한 에지 축약(Edge Collapse) 기반의 간략화 알고리즘을 제시한다. 기본적인 접근 방법으로는 기하학적인 메쉬 구성요소들 중에서 에지의 특성에 따라 제거 기준을 설정한 후 간략화해 나간다. 에지 축약을 위한 우선순위와 축약 이후 새로운 정점의 위치는 원본 모델을 참조하지 않고 간략화 단계의 모델에서 삼각형의 연결성(connectivity)과 정점의 위치만을 이용하여 계산하였다. 실제 이 방법은 방대한 다각형 메쉬를 간략화할 경우 메모리를 효율적으로 이용할 수 있으며, 처리 속도를 개선할 수 있다. 또한, 간략화이후에도 원본 모델의 위상(topology)을 유지할 수 있는 기법을 제시하고 있다. 세가지 모델에 대한 실험 결과에서 기하학적 에러(geometric error)를 최소화하였고, Heckbert가 제안한 방법(QSlim V2.0)과의 비교에서는 처리 속도가 개선되었다.
XML 기반의 전자책 리더 시스템인 Q+-리더의 개발을 소개한다. 이 시스템은 정보가전 용 내장형 플랫폼 Q+를 목표로 개발되었다. 본 리더 시스템은 OEB 표준에서 규정한 XML 기반의 컨텐트 형식과 CSS에 의한 스타일을 지원한다. 본 시스템은 전자책 컨텐츠를 사용자에게 랜더링해 주는 역할을 하는데, 이러한 랜더링 기능을 내재함으로서 전자책 리더 시스템은 컨텐츠의 사용에 대한 제어가 가능하게 된다. 본 시스템은 자바 언어로 개발되어 여타 플랫폼에서도 사용 가능할 뿐 아니라 개방형 구조로 설계되어 OEB 이외의 다른 표준에 대해서도 쉽게 확장 가능할 것으로 기대된다.
본 논문에서는 3D 디지털 영상 컨텐츠의 저작권 보호를 위해 DWT(Discrete Wavelet Transform)를 이용하여 강인성(robustness), 비가시성(invisibility), 보안성(security)을 만족하는 블라인드(Blind) 워터마킹 방법을 제안한다. 이 방법은 깊이 영상 기반 랜더링(DIBR, Depth Image Based Rendering)에 효과적으로 대처하기위해 고안된 알고리즘으로, 랜더링시 발생하는 왜곡에 영향이 적은 1-Level DWT LH 부대역에 워터마크를 삽입하는 방법이다. 이 방법에서 저작권에 대한 판단은 추출한 워터마크 정보를 통합 판단하는 방법을 사용한다. 이 방법은 저작권 보호를 위해 원본 영상을 보관할 필요가 없으며, 깊이 영상 기반 랜더링 baseline distance 5% 공격에 좌,우시점 영상 모두 효율적으로 적은 에러율을 보이며 워터마크로서 충분한 강인성을 보여준다.
사진트리는 지형 시각화를 위한 점진적인 메쉬 생성에 널리 사용되는 자료구조이다. 사진트리는 빠른 상세단계 선택과 효과적인 시각절두체 선별이 가능하다. 하지만 계층적인 자료구조이므로 CPU에서만 사용할 수 있고 그래픽 하드웨어의 랜더링 파이프라인에서는 활용할 수 없다. 따라서 기존의 사진트리 기반 지형 시각화 기법들은 GPU를 이용한 다른 시각화 방법들에 비하여 CPU 의존도가 크고 처리시간이 오래 걸린다. 본 논문에서는 정점증식을 이용하여 GPU만으로 지형을 렌더링 하는 방법을 소개한다. 이 방법은 기존의 CPU를 이용한 사진트리기반 방법들에 비하여 화질의 저하 없이 빠른 속도로 렌더링 할 수 있다.
본 논문에서는 혼합현실 기술과 관련된 국내 외의 최근 연구개발 동향과 사례들을 살펴보고, 사용된 기술내용과 기술적 한계 극복을 위한 발전 방향을 논한다. 혼합현실 기술은 실 세계와 가상 세계를 실시간으로 혼합하여 사용자에게 제공함으로써 정보 사용의 효율성과 효과성을 극대화하는 기술이며, 이는 향후 IT 기술 전분야의 발전과 변화에 많은 영향을 줄 '주목해야 할 기술'이다. 혼합현실 기술이 사용자들에게 쉽게 받아들여지고, 보다 적극적으로 널리 활용되기 위해서는 HMD(Head Mount Display), 트래킹 시스템, 실시간 랜더링 및 정합 등 기술적 한계의 극복과 혼합현실에 특화된 사용자 상호작용 기술 개발 및 응용 서비스 창출 그리고 사회적인 용인 한계의 극복 등이 요구된다.
프리젠테이션 시간축 내에서 하나이상의 랜더링 간격에서 동기화 된 멀티미디어 프리젠테이션은 대상의 집합으로 구성된다. 이러한 간격은 프리젠테이션 시간축에 관련하여 물체의 시작 시간과 끝나는 시간이 명시된다. 본 논문에서는 대역제한 된 통신 네트워크상에서 서버에서 클라이언트로의 멀티미디어 프리젠테이션의 흐름을 고려한다. 각각의 정적인 대상은 계층 부호화 되었다고 가정한다. 주어진 최대 지연에 대해서는 프리젠테이션의 전체적인 질적 측정값을 최대로 하기 위해 각 대상내의 최적의 계층 수를 찾기 위한 문제를 고려한다. 몇몇 자연적 기준에서의 최적의 방법을 결정하기 위한 효율적인 알고리즘을 고려한다. 또한 이러한 것들의 시작 시간 이후의 대상들의 점차적인 랜더링 문제를 고려한다.
본 논문에서는 한 장의 2-D 이미지를 입력으로 받아 자동적으로 동양화처럼 보이는 그림으로 바꾸어 주는 비 사실적 랜더링(NPR) 시스템을 제안한다. 동양화의 선은 두께가 다양하고 끝이 갈라지는 특성이 있고, 농담의 변화를 주어 대상 물체의 입체감을 표현하는 경향이 있다. 본 논문에서는 이미지의 외곽선 추출을 바탕으로 curvature를 사용하여 선을 따라 변하는 두께를 가진 선을 생성한다. 또한 기존에 수채화 스타일에서 제안된 농담 표현방법과는 반대로 지역적인 세부표현을 증가시키고 광역적인 농담을 줄여준다. 본 논문은 외곽선 추출, 선 그리기를 통하여 다양한 두께의 선을 표현해 주는 방법과, 이미지의 필터링과 intensity 변환을 통한 농담을 표현하는 일련의 연속적인 방법을 제안하다.
한국기초과학지원연구원(KBSI, Korea Basic Science Institute)에서는 국내 유일의 초고전압투과전자현미경(HVEM, High Voltage Electron Microscopy)을 비롯하여 3대의 일반투과 전자현미경을 보유하고 있다. 전자현미경을 통하여 관찰된 이미지는 각 단계별로 tilting 되어 저장된 이미지로서 관찰자에게 보다 나은 관찰 환경의 구성을 위해 3D로의 reconstruction은 필수 과정이라고 할 수 있겠다. 이 과정 중 카메라 중심에서 벋어난 부분의 왜곡을 워핑기법을 통하여 최대한 감소시킨다. 이런 전처리 과정을 통하여 3D 구조물을 구성하게 되면 초기 이미지를 그대로 사용하는 것보다 한 단계 더 나은 결과물을 얻어낼 수 있다. 이미지 전처리를 이용한 전자현미경 볼륨 랜더링 시스템의 구축은 관찰자에게 보다 편리하며 빠른 실험 환경을 제공하여 줄 수 있고, 이해하기 쉽고 실제 모습에 가까운 형태의 실험 결과물을 접할 수 있게 된다.
플래곤-랜더링을 위한 영상합성 구조는 지역 프레임버퍼와 메모리 비용이 큰 문제점을 가진다. 이를 개선하기 위해서 화면-분할 방법과 가상 지역 프레임버퍼 방법이 도입되었으나 이 방법들 역시 상당한 메모리 비용이 요구된다. 본 논문에서는 지역 프레임버퍼 메모리 비용 측면에서 효율적이고, 영상 합성에 필요한 하드웨어를 제거하며, 동시에 영상 합성 시간을 숨길 수 있는 랜더링 시스템과 이에 필요한 병렬 래스터라이져를 설계한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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