• The KIPS Transactions:PartA
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• v.16A no.5
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• pp.307-318
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• 2009

Modeling and rendering of atmospheric phenomena such as clouds is one of most difficult research themes in the field of computer graphics, mainly due to its complexity, huge volume, ubiquitousness, etc. In this paper, we represent a system for real-time modeling and rendering of clouds, mainly aiming at the computer games and flight simulation applications. Our implementation generates various kinds of clouds including cirrus, stratus, and cumulus, through intuitive real-timeuser interactions. Then, additional details are automatically attached to them, using our own methods based on meta-balls or hierarchical spherical particles. After processing multiple scattering and anisotropic scattering, resulting particles are rendered into billboards, to finally achieve real-time processing.

• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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• 2006.10a
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• pp.148-152
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• 2006

가상공간의 시각적 렌더링에 있어서 카메라의 위치와 방향에 따라서 현재 보여지고 있는 장면의 복잡도가 달라지게 된다. 단순한 장면과 복잡한 장면이 혼합되어있는 경우에 렌더링의 프레임율이 크게 달라지게 되어서 사용자의 가상공간의 항해에 대한 카메라 이동 시에 끊김 현상이 느껴지게 된다. 본 논문에서는 장면이 복잡도에 크게 의존되지 않으면서 지속적으로 안정된 프레임율을 보장할 수 있는 기여도 컬링 기법을 제시한다. 컬링 기술은 복잡한 장면의 빠른 렌더링을 위해 필수적으로 사용되어왔다. 자연스럽고 빠른 렌더링을 위해 본 논문에서는 이미지 공간에서 모든 객체에 대한 바운딩 사각형의 넓이를 빠르게 계산한다. 영상 영역에서의 계산된 넓이가 작은 객체들을 프레임율을 만족시키도록 렌더링 파이프라인에서 제외시킨다. 전체적으로 기여도가 높은 객체들은 최대한 포함시키기 때문에 렌더링의 질을 보장한다. 복잡한 환경에서의 기여도가 작은 많은 객체들을 배제시킴으로써 속도를 향상시킨다. 실제 대도시의 일정 영역에 제안한 기법을 적용하여 본 결과, 복잡한 장면들이 질적인 저하 없이 균일하고 빠른 렌더링을 보장한다는 것을 보여주었다.

• 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.10 no.3
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• pp.40-51
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• 2004

최근 활발하게 진행되고 있는 물리 기반 유체 애니메이션에 관한 연구 결과 다양한 형태의 유체 시뮬레이션 데이터가 빈번히 생성되고 있다. 이러한 데이터를 사용하여 고급 애니메이션을 제작하기 위해서는 사실적인 유체 렌더링 기법의 적용이 필수적이다. 본 논문에서는 자연 현상 중에서 컴퓨터 애니메이션 제작에 있어 매우 유용하게 사용할 수 있는 폭발이나 화염과 같은 부류의 유체에 대하여 렌더링의 사실성을 향상 시킬 수 있는 기법을 제안한다. 본 기법은 물리 기반 시뮬레이션을 통하여 산출되는 유체의 여러 물리적 성질에 대하여 포톤 매핑 기법을 적용함으로써, 연기 데이터에 대하여 유체 광원이나 섬광 등과 같은 특수 효과를 구현하는 데에 유용하게 사용될 수 있다.

• Journal of the Korea Computer Graphics Society
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• v.18 no.2
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• pp.35-53
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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 2부에 해당하며, 컴퓨터 그래픽스의 응용 분야 중에서 국내 연구가 활발한 옷 시뮬레이션, 비사실적 렌더링, 음향 시뮬레이션, 가상현실, 증강현실의 최근 연구 동향을 분석하고 정리한다.

• Journal of Digital Convergence
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• v.12 no.1
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• pp.519-524
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• 2014

This research is the study of raindrop rendering. In case of rendering for raindrop in existing games, it is used on sprites images or roughly raindrops images using texture rendering. These methods are similar to the shape and size of all rendered raindrop. That's why players are limitations to provide a sense of reality. To overcome this limitation, this paper proposes a method for generating raindrop considering surface tension and contac angle, the amount of water, implements the raindrop using Unity3D engine. To demonstrate the usefulness of this paper, this paper shows the generated raindrop in accordance with the change in the area and pulling force in surface tension formula. This paper can help to provide the actuality in game in case of rendering the raindrop.

• Journal of the Korea Computer Graphics Society
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• v.22 no.3
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• pp.53-61
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• 2016

In this paper, we propose an algorithm for generating lightning paths, which are more realistic than those of random tree based algorithm and faster than a physically based simulation algorithm. Our approach utilizes physically based Dielectric Breakdown Method (DBM) and approximates the electric potential field dramatically to generate the lightning path. We also show a guide path method for the lightning to avoid obstacles in a complex scene. Finally, our method renders fast and realistic lightning by considering physical characteristics for the thickness and brightness of the lightning stream. Our result of the lightning path shares similarity to natural phenomenon by having about 1.56 fractal dimensions, and we can generate the lightning path faster than a previous physically based algorithm. On the other hand, our method is difficult to apply on the real-time games yet, but our approach can be improved by performing the path generation algorithm with GPU in future.

• The KIPS Transactions:PartA
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• v.14A no.7
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• pp.421-434
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• 2007

Among many other CG generated natural scenes, the representation of ocean surfaces is one of the most complicated and time-consuming problem because of its large extent and complex surface movement. We present a hybrid method to represent and animate unbound deep-water ocean surfaces by utilizing graphics processor as both simulation and rendering core. Our technique is mainly based on spectral approaches that generate a high-detailed height field using Fourier transform on a 2D regular grid. Additionally, we incorporate Gerstner model and generate low-detailed height field on a 2D projected grid in order to represent large waves and main structure of ocean surface. There is no interruption between CPU and GPU, and no need to transfer simulation results from the system memory to graphics hardware because the entire simulation and rending processes are done on graphics processor. As a result we can synthesize and render realistic water surfaces in real-time. Proposed techniques are readily adoptable to real-time applications such as computer games that have heavy work load on CPU but still demand plausible natural scenes.

• 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.