• Journal of the Korea Computer Graphics Society
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• v.18 no.2
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• pp.17-33
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• 2012

컴퓨터 그래픽스 및 관련 연구 분야는 지난 30년간 눈부신 발전을 거듭해왔다. 모델링, 렌더링, 애니메이션 등 시각적 표현력을 확보하는 것을 목표로 출발한 컴퓨터 그래픽스 연구는 점차 그 범위를 확대해서 영상처리, 자연현상 시뮬레이션, 가상현실, 의료 영상, 인간-컴퓨터 상호작용, 실시간 시뮬레이션, 영화 특수 효과 등 다양한 연구 및 응용분야를 파생 시키며 점차 복잡한 지형도를 그려가고 있다. 이 글은 전체 2편의 연속 논문 중에서 1부에 해당하며, 컴퓨터 그래픽스의 핵심 분야에 해당하는 모델링, 애니메이션, 실시간 처리, 영상 및 비디오 처리에 관련된 최근 연구 동향을 분석하고 정리한다.

• Journal of Korea Multimedia Society
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• v.11 no.8
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• pp.1160-1168
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• 2008

Recent technological innovations of mobile hardware which make it possible to implement real-time 3D rendering effects under mobile environment have provided a potential to develop realistic mobile application programs. This paper presents platform independent, OpenGL ES based, real-time mobile rendering libraries, called DMGL for supporting high quality 3D rendering on handhold devices. The libraries allows the programmers who develops mobile graphics softwares to generate varying advanced real-time 3D graphics effects without great effort. Moreover, GPGPU-based libraries give a set of functions to solve complex equations for simulating natural phenomena such as smoke and fire, and to render the results in real-time.

• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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• 2006.06a
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• pp.91-93
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• 2006

자연현상 중의 하나인 바다의 파도는 그 규모가 거대할 뿐만 아니라 일정한 형태가 없이 바람에 의해서 계속해서 움직이며 주위의 사물과 상호작용한다. 이러한 바다를 컴퓨터를 통해 모방하고 표현하기란 쉽지 않으며 많은 계산시간을 필요로 한다. 본 논문에서는 그래픽스 하드웨어를 사용하여 움직이는 바다 영상을 실시간으로 생성하기 위한 방법을 제안한다. Gerstner 모델과 스펙트럼 모델을 기반으로 그래픽스 하드웨어에서 생성된 저해상도의 비균일격자 메쉬와 고해상도의 균일격자 법선 텍스쳐를 사용하여 바다를 표현한다. 전체과정이 그래픽스 하드웨어에서 처리되기 때문에 렌더링시에 시스템 메모리로부터 그래픽스 하드웨어로의 데이터전송에 따른 병목현상을 예방할 수 있을 뿐만 아니라 CPU자원을 차지하지 않기 때문에 컴퓨터 게임과 같이 CPU에 않은 연산이 집중되는 실시간 애플리케이션에 활용도가 크다. 또한 제안하는 방법은 잔잔한 바다뿐만 아니라 거칠고 파도가 높은 바다의 모습도 쉽고 빠르게 표현할 수 있다.

• Journal of the Korea Computer Graphics Society
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• v.5 no.2
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• pp.25-32
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• 1999

본 논문은 한 캐릭터의 동작을 다른 캐릭터에게도 이용 가능하도록 실시간으로 동작을 변환하는 알고리즘을 제시한다. 본 알고리즘은 작업 우선 순위를 고려한 폐루프 역 변화율 제어(closed-loop inverse rate control)에 기반하고 있다. 최우선 순위의 작업으로서 캐릭터간의 앤드이펙터들의 궤적의 차이를 줄이도록 하고, 다음 우선 순위의 작업으로 잉여 자유도를 이용하여 캐릭터간의 관절각의 차이를 최소화함으로서 전체 동작 변환이 수행된다. 동작 변환은 온라인으로 이루어지므로 모션 캡쳐시 변환되는 동작을 화면상에서 실시간으로 볼 수 있다. 따라서 동작을 수행하는 사람이 원하는 결과가 얻어질 때까지 화면을 보면서 동작을 변화시킬 수 있으며 이는 오프라인 알고리즘에 비해 보다 효과적인 인터액션을 가능하게 한다.

• Journal of the Korea Computer Graphics Society
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• v.12 no.2
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• pp.39-44
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• 2006

컴퓨터 그래픽스 분야에서 변형체 애니메이션은 매우 중요한 기법으로 그 응용 범위가 매우 넓다. 본 논문에서는 큰 회전 변형에도 부피의 왜곡이 발생하지 않으며, 변형체의 어느 한 부위가 고정되어 있지 않고 자유롭게 움직일 수 있는 동적 탄성 변형을 실시간에 시뮬레이션 하는 기법을 제안한다. Choi와 Ko [3]가 제안한 모달 와핑 기법은 실시간에 부피의 왜곡이 없는 동적 탄성 변형을 생성할 수 있지만 탄성체의 어느 한 부위가 고정 되어 있어야 하며, Hauser 등 [9]이 제안한 임펄스 기반의 충돌 반응을 고려한 선형 모달 해석법은 안정적인 시뮬레이션 결과를 주지만 큰 변형에 있어서 부피 왜곡이 있다. 본 논문에서는 Choi와 Ko [3]가 제안한 모달 와핑 기법을 임펄스 기반의 충돌 반응을 포함하도록 확장하여 큰 회전 변형에도 부피의 왜곡을 방지하며 또한 자유롭게 움직이는 탄성체의 충돌 반응을 안정적으로 시뮬레이션 할 수 있게 한다.

• Journal of the Korea Computer Graphics Society
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• v.11 no.4
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• pp.1-10
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• 2005

본 논문에서는 주어진 삼차원 메쉬를 실시간에서 연필화로 표현하는 방법을 소개한다. 이를 위해 본 논문에서는 연필화의 특징을 분석한 후 분석된 특징들을 빠르고 간단하게 모사하여 표현하는 알고리즘을 제시한다. 이 알고리즘은 크게 윤곽선을 그리는 방법과 내부를 그리는 방법으로 나뉘며, 제시된 모든 알고리즘은 그래픽스 하드웨어를 이용하여 실시간으로 동작한다. 우선 물체의 윤곽선을 그리기 위해 사람이 윤곽선을 그릴 때의 특징을 분석하여 실제의 윤곽선과 비교해 약간의 오차를 지니면서 여러번 겹쳐 그린 듯한 윤곽선을 만들어 내는 방법을 제시한다. 또한 물체의 내부를 그리기 위해서 먼저 연필의 특징을 잘 반영하는 텍스쳐를 만든 후 이를 물체의 표면에 매핑시켜 물체의 특징을 연필화풍으로 잘 표현하는 방법을 제시한다. 이 과정에서 연필화의 느낌을 강조하기 위해 물체가 그려지는 종이의 질감을 표현하는 방법과 물체의 명암비를 조정하는 방법 역시 제시한다.

• CDE review
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• v.15 no.2
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• pp.7-12
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• 2009

서버 측 그래픽스 처리(server-side graphics processing) 기술이 최근 많은 관심을 받고 있다. 특히, 엔터테인먼트 분야에서의 OTOY와 OnLive를 주목할 만 하다. 기술의 실현 가능성에 대해서 아직 많은 논란이 있지만, 실시간 그래픽스 및 가시화에 직접 관련된 클라우드 컴퓨팅(cloud computing) 응용이라는 점에서 흥미롭다. 더불어, CAD/CAM응용과 관련해서 Autodesk사에서 실험하고 있는 유사한 서비스들도 함께 소개한다.

• Journal of the Korea Computer Graphics Society
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• v.16 no.2
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• pp.1-7
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• 2010

This paper proposes a real-time simulation technique for thin rods undergoing large rotational deformation. Rods are thin objects such as ropes and hairs that can be abstracted as 1D structures. Development of a satisfactory physical model that runs in real-time but produces visually convincing animation of thin rods has been remaining a challenge in computer graphics. We adopt the energy formulation based on continuum mechanics, and develop a modal warping technique for rods that can integrate the governing equation in real-time. This novel simulation framework results from making extensions to the original modal warping technique, which was developed for the simulation of 3D solids. Experiments show that the proposed method runs in real-time even for large meshes, and that it can simulate large bending and/or twisting deformations with acceptable realism.

• Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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• 2005.05a
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• pp.1645-1648
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• 2005

PC 그래픽스 하드웨어의 급격한 발전에 따라 슈퍼컴퓨터 또는 여러 대의 컴퓨터를 이용한 병렬/분산 처리로나 가능하였던 실시간 볼륨 렌더링을 한대의 일반 PC에서 수행하려는 시도가 계속되고 있다. PC 그래픽스 하드웨어의 꼭지점 및 픽셀 쉐이더는 수치 계산에 최적화된 벡터 연산으로 빠른 볼륨 렌더링을 가능하게 하였을 뿐만 아니라 기존의 고정된 그래픽스 파이프라인에서 벗어나 사용자가 렌더링 과정에 개입하여 프로그래밍을 할 수 있도록 하였다. 본 논문에서는 이러한 그래픽스 하드웨어의 프로그래밍 기능 중 텍스쳐 좌표의 조작을 이용하여 다양한 종류의 볼륨 데이터를 빠르게 렌더링하고 픽셀 쉐이더의 여러 기능들을 이용하여 퐁 쉐이딩 연산, 이른 깊이 테스트, 팔진트리 텍스쳐등을 구현하여 고품질 영상을 실시간으로 얻고자 하였다.

• Journal of the Korea Computer Graphics Society
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• v.20 no.1
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• pp.13-19
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• 2014

In this paper, we introduce a real-time method to render a 3D scene using image-based lighting. Previous approaches for image-based lighting focused on diffuse reflection and mirror-like specular reflection. In this paper, we provide a simple preprocessing approach to efficiently approximate Phong reflection model, which has been used for computer graphics applications for several decades. For diffuse reflection, we generate a texture map for diffuse reflection by integrating the source image in preprocessing step, similarly to the previous approaches. We adopt the similar idea to produce a set of specular reflection maps for various material shininess. By doing this, we can render a dynamic scene without high computational complexity or numerous texture map access.