• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2001년도 제14회 신호처리 합동 학술대회 논문집
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• pp.899-902
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• 2001

최근에 3 차원 가상 내시경은 환자에게 고통을 주지않고 내부 기관을 볼 수 있는 대체 방법으로 주목을 받고 있다. 인터랙티브(interacticve)한 렌더링 속도로 기관의 내부 표면을 도시하기 위해 표면 렌더링이 사용될 수 있지만, 이는 사실적인 렌더링 화질을 얻기에 부적합하고, 병변의 자세한 구조를 표현하기에 적합하지 않으며, 표면 뒤편의 조직을 도시할 수 없다. 이러한 이유로 볼륨 렌더링이 표면 렌더링의 대안으로 사용될 수 있지만 많은 계산량을 필요로 하므로, 대부분의 볼륨 렌더링 기반의 가상 내시경 시스템들은 부가적인 하드웨어나 큰 용량의 메모리를 사용한다. 본 논문은 가상 내시경을 위해 원근 레이 캐스팅 (perspective ray casting)을 이용한 볼륨 렌더링 기법의 고속화에 그 목적이 있다. 렌더링 속도를 높이기 위해서 서브샘플링(sub-sampling)된 화소들에 대해 레이 캐스팅을 수행하고, 이 과정에서 동시에 깊이 정보를 얻는다. 얻어진 깊이 정도로부터 남아있는 화소들에 대한 깊이 정보를 예측함으로써. 이를 레이 캐스팅의 속도 향상에 이용한다. 제안한 알고리즘을 이용하여 기존의 방법에 비해 기관지 내시경에서 77%, 대장 내시경에서 85%까지 렌더링 시간을 줄일 수 있고, 따라서 인터랙티브 렌더링이 가능하다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2005년도 추계학술발표대회 및 정기총회
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• pp.1407-1410
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• 2005

반투명 물체(Translucent Object)는 불투명한 물체와는 달리 물체 내부에서 산란이 일어난다. 따라서 반투명 물체의 한 표면(Surface)을 렌더링하기 위해서는 그 표면의 정규 벡터뿐만 아니라 그 표면의 주변 기하 정보가 필요하다. 그러나 그래픽 하드웨어 구조는 불투명한 표면의 렌더링에만 적합하게 설계 되었기 때문에, 반투명 물체의 실시간 렌더링의 구현에는 많은 제약이 따른다. 이 논문에서는 영상 공간 접근 방법(Image Space Approach)의 연장선에서 기존의 방법론이 가지고 있는 한계점을 해결함으로써, 반투명 재질의 실시간 렌더링을 위한 효과적인 방법을 제시한다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 1999년도 가을 학술발표논문집 Vol.26 No.2 (2)
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• pp.568-570
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• 1999

복잡한 인체기관의 해부학적 형태 및 상대적 관계를 파악하기 위하여 단일 볼륨에 대한가시화 뿐 아니라 다중 볼륨에 대한 가시화가 요구된다. 본 논문에서는 특정기관의 표면을 추출하여 가시화하는 선택적 렌더링 방법과 투명도 가중치 혼합 방법을 이용한 다중 볼륨렌더링 방법을 제안한다. 해부학적 형태로부터 관심부위의 표면을 추출하여 가시화하는 선택적 렌더링 방법은 분할된 외곽선으로부터 거리변환을 통하여 거리볼륨을 생성하고 이를 렌더링하는 방법으로 거리볼륨을 이용함으로써 가시화시간을 가속화시킬 수 있으며, 다중 볼륨 렌더링 방법은 투명도 가중치 혼합방법을 사용한 렌더링 방법으로 심장의 해부학적 형태와 좌심실, 우심실 간의 혼합된 렌더링 결과를 제시한다. 본 제안방법은 단일 볼륨 렌더링의 한계를 극복하여 복잡한 해부학적 형태로부터 관심부위의 형태와 상대적 관계를 효과적으로 나타낼 수 있다.

• 한국컴퓨터그래픽스학회논문지
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• 제12권2호
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• pp.19-25
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• 2006

정보생물학 분야에 있어서 분자 구조를 3차원으로 렌더링하여 보여주는 것은 매우 중요한 작업이다. 특히 분자의 표면 렌더링은 분자의 3차원 구조 분석 등에 중요하게 사용된다. 그러나 분자 표면 렌더링을 수행하기 위해서는 많은 양의 폴리곤이 필요하게 된다. 대장균 바이러스와 같은 분자량이 많은 거대 분자를 자연스럽게 렌더링 하기 위해서는 고성능이며 고가의 그래픽 전용 워크스테이션을 사용해야 한다. 본 논문에서는 PC급 시스템에서도 거대 분자를 무리 없이 렌더링 할 수 있는 효율적인 알고리즘을 제안 하였다. 제안하는 알고리즘은 사용자의 시점에서 최적의 성능 및 시각적인 기여를 할 수 있는 적응형 상세 단계 렌더링을 수행한다. 제안된 알고리즘을 사용하여 거대 분자 모델의 렌더링시 대화식 프레임 수준이상의 성능향상을 보이며, 또한 시각적으로도 분자 모델이 가진 중요한 기하학적인 특성을 유지 할 수 있다.

• 한국HCI학회:학술대회논문집
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• 한국HCI학회 2006년도 학술대회 1부
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• pp.1262-1270
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• 2006

사실적인 물 애니메이션을 위한 격자 기반 시뮬레이션 기법은 자연스러운 물의 움직임뿐만 아니라 부드러운 물의 표면을 잘 표현해주는 장점이 있다. 이러한 격자 기반 방법과 함께 상대적으로 적은 계산으로 안정적인 결과를 산출해주는 입자 기반의 액체 시뮬레이션 기법이 최근 애니메이션 분야에 적용되기 시작했고, 그로 인하여 입자로 이루어진 시뮬레이션 데이터에 특화된 효과적인 렌더링 기술의 개발이 요구되고 있다. 본 논문에서는 주로 3차원 스캔 데이터와 같이 물체 표면을 샘플링 하여 얻어진 점 집합에 대한 렌더링 기법을 확장하여, 위상 변화가 크고 점 집합에 의해 내부까지 표현되는 물 데이터의 특성에 적합한 렌더링 기법을 제안한다. 본 기법에서는 시뮬레이션을 통하여 얻은 입자 데이터로부터 물의 표면을 표현해주는 새로운 점 집합을 생성하고, 시뮬레이션 된 데이터의 특성을 잘 반영하도록 각 점에 대한 법선 벡터와 반지름을 결정한다. 특히 가공된 점 집합 데이터에 대하여 확장된 점 집합 렌더링 기법을 적용함으로써 입자 데이터가 표현해주는 세밀한 부분들을 보존하면서, 부드러운 물의 표면을 가시화할 수 있도록 하였다.

• 한국HCI학회:학술대회논문집
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• 한국HCI학회 2006년도 학술대회 1부
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• pp.203-209
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• 2006

햅틱 렌더링이 발전함에 따라서 촉감을 통하여 사용자에게 전달하려고 하는 가상 물체의 성질도 다양해 지고 있다. 이 논문은 균일하지 않은 강도(Stiffness)를 가지는 가상 물체를 기존의 페널티 기반 알고리즘(Penalty-based algorithms)을 사용하여 렌더링하는 경우 물체 표면의 모양(Topography)이 사용된 모델과 달리 왜곡되어 인지되는 현상을 해결하기 위한 햅틱 렌더링 알고리즘에 관한 연구를 보고한다. 첫 번째로 저자의 선행 연구인 힘 유지 가설(Force Constancy Hypothesis) - 사용자가 물체 표면의 모양을 획득하기 위해 물체를 만질 때 일정한 크기의 접촉 힘을 유지한다 - 을 소개한다. 다음으로 힘 유지 가설에 기반한 물체의 모양 및 강도를 왜곡 없이 정확하게 렌더링하는 알고리즘을 제안하고 폴리곤 모델에 적용하는 방법을 설명한다. 마지막으로 실험을 통하여 개발된 알고리즘의 성능을 입증한다.

• 한국컴퓨터그래픽스학회논문지
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• 제11권3호
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• pp.19-22
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• 2005

정보생물학 분야에 있어서 분자 구조를 3차원으로 렌더링하여 보여주는 것은 매우 중요한 작업이다. 특히 분자의 표면 렌더링은 분자의 3차원 구조 분석 등에 중요하게 사용된다. 그러나 분자 표면 렌더링을 수행하기 위해서는 많은 양의 폴리곤이 필요하게 된다. 특히 대장균 바이러스와 같은 분자량이 많은 거대 분자를 자연스럽게 렌더링 하기 위해서는 고가의 그래픽 전용 워크스테이션을 사용해야 한다. 본 논문에서는 저렴한 일반 PC 급 시스템에서도 거대 분자를 무리 없이 렌더링 할 수 있는 효율적인 알고리즘을 제안하였다. 제안하는 알고리즘은 높은 속도와 좋은 화질을 유지할 수 있는 Hybrid Point & Polygon 렌더링 기법이다. 이 알고리즘은 계층적인 자료구조인 옥트리(Octree)를 사용하였으며 최적의 성능을 내기 위하여 GPU가 작업을 처리한다. 제안된 알고리즘의 성능 평가는 일반 PC급에서 수행되었으며 특히 그래픽 카드 2개를 병렬로 연결하여 높은 성능을 낼 수 있는 SLI(Scalable Link Interface) 환경에서 평가를 수행하였다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2004년도 가을 학술발표논문집 Vol.31 No.2 (2)
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• pp.649-651
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• 2004

본 논문은 전역조명을 효율적으로 계산하기 위한 렌더링 방법인 photon mapping 에서 물체의 조명 값을 계산하는데 필요한 radiance를 구하는 새로운 방법을 제안한다. 기존의 방법은 포톤과 표면과의 반응 종류에 상관없이 포톤을 저장할 때 단지 위치와 기타 정보만을 저장하는 방법을 사용했었다. 본 논문에서는 각각의 포톤에 하나의 반지름을 부여하여 물체 표면과의 반응 종류에 따라 가변적으로 반지름을 조절하는 방법을 사용하였다. 구현 후 실험 결과 비슷한 렌러링 시간에 이전에 사용되던 방법에 비해서 caustic 과 그림자 표현에서 더 나은 이미지 품질을 보여주었다. 또한 이전 방법에서 caustic을 명확하게 표현하기 위해서 사용했던 caustic map을 사용한 경우에 비해서 더 빠르게 렌더링 되는 결과가 나타났다.

• 한국지능시스템학회:학술대회논문집
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• 한국퍼지및지능시스템학회 2007년도 춘계학술대회 학술발표 논문집 제17권 제1호
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• pp.21-24
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• 2007

3차원 컴퓨터 그래픽스에서는 3차원 모델의 표면이 유리나 거울과 같이 반사 특성을 갖는 경우, 반사 효과를 반영하여 렌더링(rendering)하게 된다. 3차원 모델에서 동영상이 물체 표면에 반사되는 경우, 반사 특성을 갖는 3차원 모델의 표면은 동영상의 변화에 따른 반사 영상이 표현되도록 해야 한다. 3차원 컴퓨터 그래픽스에서 사용하는 반사 모델을 이용하여 동영상의 반사 영상을 렌더링하게 되면 처리시간이 많이 걸리게 되므로 고성능 하드웨어의 지원이 필요하다. 본 논문에서는 3차원 컴퓨터그래픽스에서 3차원 모델에서 반사 특성을 갖는 표면에 동영상의 반사 영상을 고속으로 생성하는 방법을 제안한다.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제8권1호
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• pp.88-100
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• 2005

인간의 피부를 사실적으로 렌더링하는 것은 그 동안 컴퓨터 그래픽스 분야에서 난제로 여겨져 왔으며 지금까지도 중요한 연구 과제로서 남아있다. 피부와 같은 반투명성 물질은 표면하 산란을 포함한 복잡한 광학 특성을 가진다. 본 논문에서는 사실적인 피부 렌더링을 위해 표면하 산란을 고려한 쉐이더를 제안하고 3D 패키지, 마야의 플러그인 형태로 구현하였다. 구현된 피부 쉐이더를 적용한 렌더링 이미지는 기존의 전통적인 쉐이딩 기법을 이용한 이미지에 비해 보다 더 사실적인 피부의 표현이 가능하였고 피부의 피지, 표피, 진피 층을 각각 정반사, 다중 산란, 단일 산란으로 모델링할 수 있었다.