• 한국컴퓨터그래픽스학회논문지
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• 제12권4호
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• pp.1-5
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• 2006

본 논문에서는 하이트필드 맵을 이용한 회화적 질감 표현 방법을 제시한다. 회화적 렌더링된 결과물의 하이트필드 맵을 이용하면 회화작품의 질감을 표현할 수 있다. 이를 위해 하이트필드 맵을 바탕으로 노말 매핑과 디스플레이스먼트 매핑 방법을 이용하여 회화적 렌더링을 구현하였다. 제시된 방법은 GPU 프로그래밍을 이용하여 물체의 세부적인 표면을 실시간으로 회화적 렌더링할 수 있어 3차원 가시화나 게임엔진에 응용할 수 있다.

• 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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• 제35권2호
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• pp.84-93
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• 2008

영상 산업 분야에서 옷감의 질감 모델링과 렌더링은 영상에 사실감을 부여해주는 중요한 요소로 여겨진다. 지금까지는 옷감이나 실의 반사모델을 이론적인 방법으로 계산하거나 계측장비를 통하여 옷감의 전반적인 반사 모델을 구하여 옷감의 재질감을 표현하였다. 이론적인 방법으로는 다양한 옷감의 특성을 재현하기가 어렵고, 옷감 패턴을 견사 레벨에서 자세히 모델링해야 하므로 엄청난 계산 시간을 요한다. 기존의 계측장비를 사용할 경우, 획득된 반사모델 데이타가 너무 크고 한 점에서 측정된 반사모델을 옷감 전체의 반사모델로 사용해야 하므로 옷감의 패턴이나 결의 모양을 제대로 표현할 수 없다. 본 논문에서는 손쉽게 제작할 수 있는 측정장치를 사용하여 실제 옷감을 촬영하고 분석하여 옷감의 직조패턴까지 재현하는 사실적인 질감 모델링 및 렌더링 방법을 제안한다.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제10권2호
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• pp.187-199
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• 2007

회화적 렌더링의 궁극적인 목적은 주어진 영상을 가지고 사람이 직접 그린 듯 한 회화적 느낌을 표현하는 것이다. 이러한 회화적 느낌을 표현하기 위한 요소에는 브러시의 굵기, 방향, 질감, 그리고 생성된 브러시가 캔버스에 그려질 것인가를 판단하는 기준설정 등이 있다. 본 논문에서는 에지 밀도를 이용해 브러시가 캔버스에 그려질 것인가를 판단하는 기준을 설정하는 알고리즘을 제시한다. 에지밀도란 일정 영역에서의 에지의 양을 나타낸다. 이와 함께 정적 격자 단위로 그려질 위치를 찾는 것이 아닌 동적 격자단위로 찾아가는 방법을 사용하고 브러시의 일관된 방향성을 위해 방향 보간을 한다. 또한 텍스처를 가진 다양한 브러시를 사용하여 질감을 표현한다. 에지의 밀도정보를 이용한 그려질 판단 기준설정, 통적 격자에 의한 위치선정, 일관된 브러시의 방향, 그리고 텍스처를 사용한 질감 표현 과정들을 통해 더 사실적인 오일 페인팅(oil painting)의 효과를 얻을 수 있다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2005년도 가을 학술발표논문집 Vol.32 No.2 (1)
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• pp.685-687
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• 2005

본 논문에서는 옷감의 결이 보이는 정도의 자세함을 가지는 옷감의 표면 질감 모델을 제안한다. 촬영한 옷감 이미지에서 "Shape from Shading" 기법을 이용하여 표면의 노말맵과 반사 계수 맵을 추출하고, 이 맵을 짜깁기(tiling)하였을 때 연결자리(Seam)가 보이는 것을 방지하기 위하여 주파수 성분 분석에 의해 맵의 오류 성분을 제거한다. 이 방법을 통하여 다양한 종류의 옷감을 짧은 시간 안에 렌더링 할 수 있게 된다.

• 전자통신동향분석
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• 제22권4호통권106호
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• pp.24-34
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• 2007

렌더링은 컴퓨터 그래픽스 장면의 3차원 description(기하 모델, 동작, 카메라, 텍스처, 조명 정보 등)을 2차원 영상으로 생성하면서 사실감을 부여하는 그래픽스 파이프라인의 최종 과정을 말하며, 사람이 직접 그린듯한 느낌의 영상을 표현하는 비사실적 렌더링 기술(non-photorealistic rendering)과 실사 수준의 영상을 표현하는 사실적 렌더링 기술(photorealistic rendering)로 나눌 수 있다. 비사실적 렌더링 기술은 영상의 주요 특징을 잘 표현하여 의미와 느낌을 효과적으로 전달하는 데 목표가 있으며 기술적인 일러스트레이션이나 의료분야 등에 많이 활용되고 있다. 사실적 렌더링 기술 분야는 컴퓨터 그래픽스의 역사와 함께 발전해 오면서 전반적으로 기술의 성숙도가 높은 분야이지만, 사실적인 장면 표현을 위해서는 3차원 질감 표현과 전역조명 처리를 필요로 하여 막대한 처리 시간이 소요되고 있으며, 사용자들의 새로운 요구에 대응하는 기술의 발전이 지속적으로 요구되어 최근에도 활발한 연구가 계속 진행되고 있다. 본 고에서는 사실적 렌더링 분야의 핵심 기술들의 현황과 발전 전망에 대해 살펴보기로 한다.

• 한국HCI학회:학술대회논문집
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• 한국HCI학회 2006년도 학술대회 1부
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• pp.807-811
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• 2006

본 논문에서는 기존의 연구에서 여러 단계를 거쳐 복잡한 연산을 한 후에 수묵화 표현이 가능했던 것과 달리 기존에 요구되었던 채색과정을 줄임으로써 렌더링의 효율을 높인 실시간 3차원 수묵화 기법을 제안한다. 본 논문에서 제안된 기법은 모델이 보여지는 방향에 따라 다른 조명 값과 법선 벡터 값을 계산한 후 연산 값에 따라서 여러장의 텍스처를 일정 비율에 맞춰서 모델에 적용함으로써 수묵화의 특징인 농담, 발묵 효과를 한 번에 적용할 수 있게 한다. 그리고 모델의 윤곽선을 표현하는데 사용자의 입력에 따라 붓의 굵기를 조절하게 하여 보다 사실적인 수묵화 느낌을 살렸다. 또한 텍스처 매핑 이후 에도 동양화적인 느낌을 살리기 위해서 두 가지의 종이질감효과를 추가하였다. 이 2 가지의 종이질감 효과는 일종의 안개 필터로서 기존의 안개 필터와 달리 모델이 그려지는 위치에 따라서 각각 가중치가 다른 필터가 적용되게 하였다. 이렇게 필터가 적용된 렌더링의 결과는 일반적으로 채색된 3차원 모델과 느낌이 다른 자연스러운 결과를 생성할 수 있다. 본 연구는 또한 간단한 구현에 장점을 두고 있기 때문에 간단한 애니메이션이나 일반 3차원 게임 등 여러 분야에서 기존에 적용하기 어려웠던 수묵화 기법을 다양하게 활용할 수 있는 가능성을 제시한다.

• 한국멀티미디어학회:학술대회논문집
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• 한국멀티미디어학회 2002년도 추계학술발표논문집
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• pp.776-779
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• 2002

본 논문에서는 OpenGL을 이용한 삼차원 뷰어(Viewer)를 개발한다. 3D Max와 같은 3D 개발 툴에서 침대, 소파 등 3D 모델 라이브러리를 제작한 후 일어들이는 렌더링 모듈을 개발한다. 3D 모델 라이브러리에 직물 이미지 라이브러리를 매핑하는 모듈도 개발하여 직물 이미지와 유사한 효과를 낼 수 있도록 한다. 3D max에서 광원과 질감을 포함하여 렌더링한 후 개발되는 프로그램으로 데이터 손실없이 읽어들이는 것을 목표로 한다. 3차원 모델에 설계된 직물 이미지를 사용하여 3D 매핑된 후. 사용자가 확대, 축소, 이동, 회전 등의 효과를 줄 수 있게 하는 사용자 인터페이스 제공 및 3D 애니메이션 기능을 구현한다.

• 한국컴퓨터그래픽스학회논문지
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• 제12권4호
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• pp.7-15
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• 2006

회화적 렌더링은 주어진 영상을 가지고 사람이 직접 그린 듯 한 회화적 느낌을 표현하는 것이다. 이러한 회화적 느낌을 표현하기 위한 요소에는 브러시의 굵기, 방향, 질감, 그리고 생성된 브러시가 캔버스에 그려질지 판단하는 기준설정 등이 있다. 본 논문에서는 에지 밀도를 이용해 브러시가 캔버스에 그려질 조건을 설정하는 알고리즘을 제시한다. 에지밀도란 일정 영영에서의 에지의 양을 나타낸다. 기존의 색 차이만을 고려하던 그려질 조건에 에지밀도정보를 추가로 적용하여 대상과 배경을 분리하여 세밀함과 추상함을 동시에 표현할 수 있다. 이와 함께 정적 격자 단위로 그려질 위치를 찾는 것이 아닌 동적 격자 단위로 찾아가는 방법을 사용한다. 그리고 방향 보간을 통한 일관된 브러시의 방향설정을 하고 텍스처를 이용한 사실적인 브러시의 질감표현을 한다. 위의 과정들을 통해 좀 더 사람이 그린것과 같은 오일 페인팅(oil painting) 효과를 얻을 수 있다.

• 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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• 제29권1호
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• pp.1-9
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• 2002

비사실적 렌더링 기법(NPR, Non Photorealistic Rendering)에 대한 관심이 증가하면서 여러 컴퓨터 그래픽스 연구자들에 의해서 펜화, 수채화 , 인상파 기법 등 예술적 기법들을 표현하기 위한 연구가 진행되어 오고 있다. 비사실적 렌더링 기법에서 가장 초점을 두고있는 것은 사람이 직접 그리거나 조작 한 듯한 표현을 만들어 낼 수 있으냐 하는 것이다. 본 논문은 교육이나 예술적인 표현을 위해 사용되고 있는 종이를 찢어 붙여 표현하는 모자이크 작품을 자도으로 생성해 주는 기법을 제시하였다. 이를 위해 종 이를 칼이나 가위같은 도구에 의해 잘려진 것이 아닌 자연스럽게 찢어진 종이 표현 기술, 종이의 질감 표 현 기술, 붙여지는 종이의 형태를 결정하기 위한 다각형 생성기법등을 제시한다.

• 한국컴퓨터그래픽스학회논문지
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• 제11권1호
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• pp.1-7
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• 2005

본 논문에서는 3D 게임이나 가상현실, 인터렉티브 아트 등의 실시간 환경의 컨텐츠 제작에 활용가능한 수묵담채화풍의 렌더링 기법을 제안한다. 제안된 기법은 기존의 3차원 수묵화 렌더링 연구에서는 다루지 않았던, 색채표현법과 그 합성법을 중심으로 연구되었다. 색채표현법의 경우, 일반적으로 삼색을 단계적으로 겹쳐서 표현하는 수묵담채화의 특성에 따라, 실제 그림을 그릴 때에 적용되는 삼색의 혼합방법과 순서가 자동으로 적용될 수 있는 삼색기반 구조를 통해 농담과 질감효과를 표현했으며, 또한 이러한 삼색레이어의 합성을 위해서는 안료의 광학적 성질을 반영하여 실제 회화매체에 가까운 색상을 재현할 수 있는 Kubelka-Munk(KM)모델을 적용한다. 기존의 KM모델은 비사실적 렌더링 연구 분야에서 수채화, 유화 등 서양화를 대상으로 한 색채 합성에 적용되어 왔기 때문에 기존의 연구에서 제시한 방법만으로는 삼색레이어가 겹쳐질 때 나타나는 수묵담채화의 특징과 천연 재료를 사용하는 동양 안료의 색상을 정확히 반영할 수 없었다. 따라서 본 논문에서는 실제 수묵담채화에 이용되는 전통안료의 색상 분석을 통해 KM모델에 적용할 파라미터들을 추출하고, 앞에서 설계한 삼색 기반 구조에 따라 색상을 합성하는 방법을 제시한다.