• Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
• /
• 1991.04a
• /
• pp.284-289
• /
• 1991

3차원 자유곡면을 볼엔드밀을 사용하여 금형가공을 할 경우, 가공면에는 공구경로에 따른 흔적과 NC공작기계의 직선보간시 발생되는 가공오차에 의하여 공작물 상에 가공오차가 필연적으로 발생되게 된다. 따라서 공작기계상에 서 금형가공을 수행한 후에는 가공오차를 제거하고 금형의 표면을 매끄럽게 하기위하여 연마작업이 픽수적으로 요구 되고있다. 본 연구에서는 3차원 자유곡면으로 이루어진 금형의 연마가공에 로봇을 도입하고, 이를 위한 로봇 작업단의 경로 제어시비전문가라 할지라도 CAM시스템으로 부터 금형 가공용 NC공작기계의 공구경로데이타(Cutter Location Data)를 받으면 자유곡면을 모형화한 후 자유곡면의 법선벡터와 연마로봇 작업단의 위치벡터를 자동으로 생성하고, 그에 따른 로봇의 작업명령을 자동으로 생성할 수 있는 CAMPoli 오프라인 로봇 프로그래밍 시스템을 개발하였다. CAMPoli시스템은 마이크로소프트사의 WINDOWS/386 오퍼레이팅 시스템을 이용하여 IBM-PC/386 상에서 개발되었으며 그주요한 내용들은 다음과 같다. i) CAM시스템으로 부터 입력된 CL-데이타로부터 연마면에 대한 자유곡면을 생성하고, ii) 연마공정의 데이타베이스에 기초한 연마면수의 지정 및 변경을 수행하고, iii) 자유곡면 연마를 위한 로봇 작업단의 위치벡터와 법선벡터를 계산하고, iv) 기존의 로봇언어를 이용한 오프라인 소스프로그램(Source Program)을 생성 및 그래픽 시뮬레이션 하는 과정으로 구축되었다.

• The Journal of the Korea Contents Association
• /
• v.11 no.6
• /
• pp.106-115
• /
• 2011

In this paper, we evaluate the effectiveness of previous shading algorithms in depicting shape of 3d objects. We perform a study in which people are shown an image of one of ten 3D objects shaded with one of eight styles and asked to orient a gauge to coincide with the surface normal at many positions on the object's surface. The normal estimates are compared with each other and with ground truth data provided by a registered 3D surface model to analyze accuracy and precision. Our experiments suggest that people interpret certain shape differently depending on shading of 3d object. This paper offers substantial evidence that current computer graphics shading algorithms can effectively depict shape of 3d objects where the algorithms have the properties of lots of tone steps and uniformly distributed tone steps. This type of analysis can guide the future development of new CG shading algorithms in computer graphics for the purpose of shape perception.

• Journal of Broadcast Engineering
• /
• v.14 no.6
• /
• pp.807-810
• /
• 2009

This paper deals with a real-time image based relighting system for tangible video teleconference. The proposed image based relighting system renders the extracted human object using the virtual environmental images. The proposed system can homogenize virtually the lighting environments of remote users on the video teleconference, or render the humans like they are in the virtual places. To realize the video teleconference, the paper obtains the 3D object models of users in real-time using the controlled lighting system. In this paper, we use single color camera and synchronized two directional flash lights. Proposed system generates pure shading images using on and off flash images subtraction. One pure shading reflectance map generates a directional normal map from multiplication of each reflectance map and basic normal vector map. Each directional basic normal map is generated by inner vector calculation of incident light vector and camera viewing vector. And the basic normal vector means a basis component of real surface normal vector. The proposed system enables the users to immerse video teleconference just as they are in the virtual environments.

• Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea SP
• /
• v.39 no.2
• /
• pp.22-29
• /
• 2002

This paper presents an algorithm for segmentation of 3D triangular mesh data. The proposed algorithm uses iterative merging of adjacent triangle pairs based on the orientation of triangles. The surface is segmented into patches, where each patch has a similar normal property Thus, each region can be approximated to planar patch and its boundaries have perceptually important geometric information of the entire mesh model. The experimental results show that the Proposed algorithm is peformed efficiently.

• Journal of KIISE:Computer Systems and Theory
• /
• v.37 no.3
• /
• pp.184-193
• /
• 2010

This paper proposes a biological iridescence BRDF(Bidirectional Reflectance Distribution Function) compression and rendering method. In the graphics technology, iridescence sometimes is named structure colors. The main features of these symptoms are shown transform of color and brightness by varying viewpoint. Graphics technology to render this is the BRDF technology. The BRDF methods enable realistic representation of varying view direction, but it requires a lot of computing power because of large data. In this paper, we obtain reflection map from iridescence BRDF, analyze color of reflection map and propose representation method by several colorfully concentric circle. The one concentric circle represents beam width of reflection ray by one normal vector. In this paper, we synthesize rough concentric by using several virtually optical normal vectors. And we obtain spectrum information from concentric circles passing through the center point. The proposed method enables IBR(image based rendering) technique which results is realistic illuminance and spectrum distribution by one texture from reduced BRDF data within spectrum.

• The Journal of the Acoustical Society of Korea
• /
• v.12 no.2
• /
• pp.51-59
• /
• 1993

본 논문에서는 입력으로 들어 온 레인지데이타에서 특징 추출을 통하여 3차원물체를 식별하는 방법을 제안하고자 한다. Z축 기울기를 이용하여 형상특징을 추출하고, 각 표면조각에서 법선벡터를 구해 기하학적 특징을 추출한다. 그 후 위에서 구한 특징들을 퍼지화데이타로 만들어 일치도 연산에 의해 표준 물체와 입력화상 물체 사이의 정합을 수행한다. 최종적으로 본 논문의 유용성을 실험에 의해 입증하고자 한다.

• Journal of the Korea Computer Graphics Society
• /
• v.11 no.1
• /
• pp.31-39
• /
• 2005

음함수 표면을 이용한 모델링 방법은 부드러운 곡면을 나타내기에 적합하며 날카로운 부분을 표현하기 위해서는 CSG 연산을 적용한다. 기존의 방식을 이용해서 얻은 매쉬에서는 흔히 음함수의 표면과 상당한 오차를 가지는 매쉬 첨점(vertex)을 얻거나 겹쳐지는 삼각형 또는 날카로운 부분의 표현이 안 되는 점 등의 문제가 나타난다. 본 논문에서는 타원체의 특성을 이용해서 타원체 기반 음함수 표면을 정확하게 샘플링하고 동시에 날카로운 부분을 효과적으로 표현할 수 있는 매쉬를 얻기 위한 폴리곤화 방법을 제안한다. 이러한 목표를 위해 타원체의 투사 특성과 표면 법선 벡터의 연속 특성을 이용해서 음함수 표면 위에 정확하게 위치하는 첨점(vertex)의 위치를 찾고 날카로운 부분을 효과적으로 표현하기 위해 점진적인 방법으로 정확한 첨점(vertex) 위치를 찾는 방법을 제안한다. 지금까지 약점으로 지적되어 왔던 음함수 표면 모델링의 시각화 절차를 이 방법을 통해 개선함으로써 음함수 표면 모델링 기법이 제공하는 다른 장점들을 적극 활용할 수 있을 것으로 기대한다.

• Proceedings of the Korean Society of Computer Information Conference
• /
• 2024.01a
• /
• pp.387-390
• /
• 2024

본 논문에서는 효율적인 2차 오차 함수를 이용하여 입자 기반에서 EMC(Extended Marching Cubes) 알고리즘을 구현할 수 있는 새로운 알고리즘을 제안한다. Smoothing 커널(Kernels)을 통해 계산한 입자 평균 위치에서 레벨셋(Level-set)을 계산해 스칼라장을 구축한다. 그리고 난 뒤 SPH(Smoothed particle hydrodynamics)기반의 커널을 통해 밀도, 입자 평균 위치를 계산한다. 스칼라장을 이용해 등가 곡면(Isosurface)을 찾고 음함수로 표현된 표면을 구성한다. SPH 커널을 공간에서 미분하면 공간상의 어느 위치에서나 기울기를 계산할 수 있고, 이를 통해 얻어진 법선벡터를 이용하여 일반적인 EMC나 DC(Dual contouring)에서 사용하는 2차 오차 함수를 효율적으로 설계한다. 결과적으로 제안하는 방법은 메쉬와 같이 연결정보다 없는 입자 기반 데이터에서도 EMC 알고리즘을 구현하여 볼륨(Volume) 손실을 줄이고, 복잡한 음함수 표면을 표현할 수 있게 한다.

• 한국HCI학회:학술대회논문집
• /
• 2006.02a
• /
• pp.1262-1270
• /
• 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.

• Journal of KIISE:Computer Systems and Theory
• /
• v.30 no.11
• /
• pp.663-674
• /
• 2003

Bump mapping is a technique that represents the detailed parts of the object surface, such as a perturberance of the skin of a peanut, using the geometry mapping without complex modeling. However, the hardware implementation for bump mapping is considerable, because a large amount of per pixel computation, including the normal vector shading, is required. In this paper, we propose a new bump mapping algorithm using the polar coordinate system and its hardware architecture. Compared with other existing architectures, our approach performs bump mapping effectively by using a new vector rotation method for transformation into the reference space and minimizing illumination calculation. Consequently, our proposed architecture reduces a large amount of computation and hardware requirements.