• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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• 2004.10b
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• pp.661-663
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• 2004

여러 분야에서 산출되고 있는 볼륨 데이터의 크기는 점점 더 방대해지고 있는 추세에 있으며, 이러한 방대한 데이터 속에 내재된 유용한 정보를 알아내기 위해 데이터 전체가 아니라 어떤 특정 부분을 효과적으로 액세스하고 이를 고해상도로 가시화 하는 것은 매우 중요한 문제로 대두되고 있다. 본 논문에서는 방대한 볼륨 데이터 가시화를 위친 개발된 클라이언트-서버 기반의 볼륨 렌더링 시스템에 대해 소개한다. 범용 PC상에서 GUI형태로 구현된 클라이언트는 데이터 서버와 접속하여 특정 영역에 대한 부분 볼륨 데이터를 요청하는데, 이때 데이터 서버가 전송하는 데이터는 클라이언트의 텍스춰 메모리 크기보다 작거나 같도록 리샘플링된 것이며, 클라이언트는 이를 받아 실시간 렌더링을 수행한다. 또한 특정 영역에 대한 고해상도의 영상을 원하는 경우, 클라이언트는 렌더링 서버와 접속하여 다양한 형태의 고화질 영상을 얻을 수 있다. 본 시스템은 매우 방대한 크기의 데이터에 대한 가시화가 필수적인 자연과학, 의학, 공학 분야에서 효과적으로 응용될 수 있을 것이다.

• Journal of the Korea Computer Graphics Society
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• v.18 no.1
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• pp.1-9
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• 2012

Video-based modeling / rendering developed to produce photo-realistic video contents have been one of the important research topics in computer graphics and computer visions. To smoothly combine original input video clips and 3D graphic models, geometrical information of light sources and cameras used to capture a scene in the real world is essentially required. In this paper, we present a simple technique to estimate the position and orientation of an optimal light source from the topology of objects and the silhouettes of shadows appeared in the original video clips. The technique supports functions to generate well matched shadows as well as to render the inserted models by applying the estimated light sources. Shadows are known as an important visual cue that empirically indicates the relative location of objects in the 3D space. Thus our method can enhance realism in the final composed videos through the proposed shadow generation and rendering algorithms in real-time.

• Journal of KIISE:Computer Systems and Theory
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• v.34 no.5_6
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• pp.228-237
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• 2007

displacement mapping enables us to add realistic details to polygonal meshes without changing geometry. We present a real-time artifacts-free inverse displacement mapping method. In each pixel, we construct a ray and trace the ray through the displacement map to find an intersection. To skip empty regions safely, we traverse the image pyramid of displacement map in top-down order. Furthermore, when the displacement map is enlarged, intersection with bilinear interpolated displacement map can be found. When the displacement map is at distance, our method supports mipmap-like prefiltering to enhance image quality and speed. Experimental results show that our method can produce correct images even at grazing view angles. Rendering speed of a test scene is over hundreds of frames per second and the influence of resolution of displacement map to rendering speed is little. Our method is simple enough to be added to existing virtual reality systems easily.

• Journal of Broadcast Engineering
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• v.11 no.4 s.33
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• pp.507-520
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• 2006

In this paper, we propose an application of OpenGL functions for novel view synthesis from multi-view images and depth maps. While image based rendering has been meant to generate synthetic images by processing the camera view with a graphic engine, little has been known about how to apply the given images and depth information to the graphic engine and render the scene. This paper presents an efficient way of constructing a 3D space with camera parameters, reconstructing the 3D scene with color and depth images, and synthesizing virtual views in real-time as well as their depth images.

• Journal of the Korea Computer Graphics Society
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• v.4 no.2
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• pp.33-45
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• 1998

볼륨 가시화(volume visualization)는 3차원 볼륨 데이터로부터 의미 있는 가시적 정보를 추출하도록 도와주는 연구분야이다. 볼륨 렌더링(volume rendering)은 볼륨 데이터로부터 영상(image)을 얻는 기술을 말하는데, 이러한 렌더링 기법 중 물체공간(object space)에 기반한 스플래팅(splatting) 기법은 볼륨 데이터에 존재하는 응집성(coherence)의 이점을 이용할 수 있는 팔진트리(octree)나 피라미드(pyramid)와 같은 계층구조를 적용하기 쉽다. 본 논문에서는 볼륨 데이터에 팔진트리를 적용한 기존의 스플래팅 기법에 영상공간(image space)에서의 응집성의 이점을 이용하기 위한 계층구조로 4진트리(quadtree)와 범위트리(range tree)를 적용하는 새로운 스플래팅 기법을 제안한다. 이 기법은 볼륨 데이터내의 불투명한 복셀(voxel)들에 의해 가려지는 복셀들에 대한 방문을 가능한 한 피함으로써 전체적인 스플래팅의 속도를 향상시킨다. 이 기법은 잘 알려진 팔진트리, 4진트리 그리고 범위트리를 사용함으로써 그 구현이 쉽고, 추가적으로 많은 메모리를 사용하지 않으면서도 렌더링의 속도를 효율적으로 향상시킬 수 있는 기법이다.

• Journal of Korea Game Society
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• v.10 no.1
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• pp.157-165
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• 2010

This paper presents a novel real-time rendering algorithm based on spherical coordinate system of the object using convex hull. While OpenGL rendering pipeline touches all vertices of an object, the proposed method takes account the only visible vertices by examining the visible triangles of the object. In order to determine the visible areas of the object in its spherical coordinate representation, the proposed method uses 3D geometric relation of 6 plane equations of the camera frustum and the bounding sphere of the object. In addition, we compute the convex hull of the object and its maximum side factors for hidden surface removal. Simulation results showed that the quality of result image is almost same compared to original image and rendering performance is greatly improved.

• Journal of KIISE:Computer Systems and Theory
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• v.37 no.4
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• pp.239-245
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• 2010

Previous painterly rendering techniques normally use image gradients for stroke generation. Although image gradients are useful for expressing object shapes, it is difficult to express the flow or movements of objects of objects. In real painting, the use of brush strokes corresponding to the actual movement of objects allows viewers to recognize objects’ motion better and express the liveliness of the objects much more. In this paper, we propose a novel painterly stroke generation algorithm to express dynamic objects based on their motion information. We first extract motion information (magnitude, direction) of a scene from a set of image sequences from the same view. Then the motion directions are used for determining stroke orientations in the regions with significant motions. Where little motion is observed, image gradients are used for determining stroke orientations. Our algorithm is useful for realistically and dynamically representing moving objects.

• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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• 2001.04a
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• pp.91-93
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• 2001

볼륨 렌더링(Volume Rendering)은 과학, 의학, 공학 등의 분야에서 3차원 볼륨 데이터(Volume Date)를 효과적으로 시각화(Visualization)하는 목적으로 널리 사용되고 있으며 고화질 영상 요구로 인해 3차원 볼륨 데이터의 크기는 점차 대용량화되어 가는 추세이다. 이러한 대용량 데이터의 고성능 처리를 위해서는 병렬입출력이 필수적이다. 본 논문에서는 병렬볼륨 렌더링에 최적화된 병렬화일시스템 PBS(Parallel Block Server)을 제안한다. PBS는 고성능 입출력 제공을 위해서 데이터입출력에 대한 응용 프로그램의 집적 통제를 위한 다양한 기능을 제공하도록 설계되어 있다. 이러한 직접통제의 단점인 복잡한 인터페이스 문제를 해결하기 위해서 볼륨 렌더링에 최적화된 데이터 입출력 전략을 자동화시킨 PBS 기반 라이브러리 VRPIO(Volume Rendering Parallel Input Output)를 제공한다.

• Journal of Korea Multimedia Society
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• v.15 no.8
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• pp.977-985
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• 2012

The purpose of this study was to present a non-photorealistic rendering technique that is efficient in single images and moving images. In case of single images, they could be processed in a real-time base by realizing flow-based DoG filter and bilateral filter, which have been frequently used in the single image NPR technique recently, in the CUDA environment. In case of moving images, the investigator presented not the existing method of NPR moving images which generating images by applying the single image NPR technique to every frame, but the method of using the single image NPR technique in the first frame and stylizing it, and then of using the motion vector-based pixel mapping in the second frame on and copying the bright values of pixels that move on the frame into the location of next frame's motion vector, thus reducing unnecessary volume of calculation and maintaining the consistency between frames. In this study, the performance of this method was proved via an experiment.

• 한국HCI학회:학술대회논문집
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• 2007.02a
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• pp.1025-1030
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• 2007

여러 학계와 산업계로부터 인체영상과 같은 정적인 볼륨 데이터뿐만 아니라, 유체 흐름과 같은 동적으로 움직이는 Time-Variant 볼륨 데이터에 대한 실시간 렌더링의 요구가 계속되고 있다. 일반적으로 Time-Variant 데이터는 그 크기가 정적 볼륨 데이터의 수배에서 수백 배에 이르러, 이를 실시간으로 가시화하는 데에 많은 어려움이 있어왔다. 한편, PC 그래픽스 하드웨어의 급격한 발전에 따라 슈퍼컴퓨터나 다수의 컴퓨터들을 이용한 병렬/분산 렌더링으로나 가능했던 Time-Variant 볼륨 데이터의 실시간 볼륨 렌더링을 한대의 일반 PC에서 수행하려는 시도가 계속되고 있다. GPU의 꼭지점 및 프래그먼트 쉐이더(vertex & fragment shader)는 수치 계산에 최적화된 벡터 연산과 사용자 프로그래밍 기능으로 빠른 볼륨 렌더링을 일반 PC에서도 가능하게 했다. 본 논문에서는 GPU를 이용해서 Time-Variant 볼륨 데이터를 빠르게 가시화하고, 이렇게 개발한 GPU 볼륨 렌더링 프로그램을 사용자가 사용하기 편리하도록 사용자 친화적인 유저 인터페이스를 설계하고 구현하였다. 특히, 시간에 따라 동적으로 변화해야 하는 전이함수를 최대한 편리하게 생성할 수 있도록 전이함수 에디터에 중점을 두었다.