• 한국산학기술학회논문지
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• 제10권8호
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• pp.1843-1849
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• 2009

실시간 3D 그래픽에서 렌더링 성능을 향상시키는 기법 중 하나로 파이프라인 최적화가 있다. 파이프라인 최적화는 버퍼 재 정렬 문제로 볼 수 있다. 그러나 이는 NP-hard이다. 따라서 최적의 해를 근사하며 실시간 3D 그래픽에 적합한 알고리즘 개발이 필요하다. 본 논문은 이를 위해 실시간 3D 그래픽의 렌더링 상태 변화 비용의 패턴을 분석하였다. 그리고 분석된 패턴을 기반으로 렌더링 상태 변화 비용이 큰 것에 대하여 우선적으로 정렬하는 알고리즘을 제시한다. 제안 기법의 우수함을 보이기 위해, 상태비용을 정렬하지 않는 알고리즘과 성능을 평가한다. 제안 방법은 상태비용을 정렬하지 않는 알고리즘에 비해 약 2.5배-4배 정도 비용이 감소되며. 특정 렌더링 상태의 변화 비용이 크게 증가할수록 우수함을 보인다.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제11권8호
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• pp.1160-1168
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• 2008

모바일 하드웨어 기술의 비약적인 발전으로 과거에는 실시간으로 렌더링 될 수 없었던 다양한 3D 렌더링 효과들을 모바일 기기 상에서 실시간으로 처리할 수 있게 되었으며, 이를 이용하여 보다 사실적인 모바일 3D 응용 프로그램을 제작할 수 있게 되었다. 본 논문에서는 모바일 환경에서 고화질로 실시간 3D 렌더링을 지원하는 DMGL이라 불리는 플랫폼에 독립적인 OpenGL ES 기반 실시간 모바일 렌더링 라이브러리에 관해 설명한다. 모바일 그래픽스 소프트웨어 개발자들은 이 라이브러리를 이용하여 다양한 고급 실시간 3D 그래픽스 효과들을 간단히 구현할 수 있다. 또한 GPGPU 기반의 라이브러리들은 연기나 불과 같은 자연현상 시뮬레이션을 위한 복잡한 방정식들을 풀고, 그 결과를 실시간 렌더링 할 수 있는 기능을 제공한다.

• 한국정보디스플레이학회:학술대회논문집
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• 한국정보디스플레이학회 2008년도 International Meeting on Information Display
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• pp.51-54
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• 2008

In this paper, we propose a practical method for displaying 2D/True3D mixed contents in real-time. Many companies released their 3D display recently, but the costs of producing True3D contents are still very expensive. Since there are already a lot of 2D contents in the world and it is more effective to mix True3D objects into the 2D contents than making True3D contents directly, people became interested in mixing 2D/True3D contents. Moreover, real-time 2D/True3D mixing is helpful for 3D displays because the scenario of the contents can be easily changed on playback-time by adjusting the 3D effects and the motion of the True3D object interactively. In our system, True3D objects are rendered into multiple view-point images, which are composed with 2D contents by using depth information, and then they are multiplexed with pre-generated view masks. All the processes are performed on a graphics processor. We were still able to play a 2D/True3D mixed contents with Full HD resolution in real-time using a normal graphics processor.

• IEIE Transactions on Smart Processing and Computing
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• 제4권2호
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• pp.65-70
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• 2015

In this paper, we describe the world's first real-time ray-tracing chip architecture. Ray-tracing technology generates high-quality 3D graphics images better than current rasterization technology by providing four essential light effects: shadow, reflection, refraction and transmission. The real-time ray-tracing chip named RayChip includes a real-time ray-tracing graphics processing unit and an accelerating tree-building unit. An ARM Ltd. central processing unit (CPU) and other peripherals are also included to support all processes of 3D graphics applications. Using the accelerating tree-building unit named RayTree to minimize the CPU load, the chip uses a low-end CPU and decreases both silicon area and power consumption. The evaluation results with RayChip show appropriate performance to support real-time ray tracing in high-definition (HD) resolution, while the rendered images are scaled to full HD resolution. The chip also integrates the Linux operating system and the familiar OpenGL for Embedded Systems application programming interface for easy application development.

• 한국컴퓨터그래픽스학회논문지
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• 제8권2호
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• pp.31-38
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• 2002

본 논문은 수묵화 기법에 의한 3차원 영상을 하드웨어 가속을 이용하여 실시간 렌더링하는 알고리즘을 제안한다. 기존의 수묵화에 관한 비사실적 렌더링의 연구는 2D 혹은 2.5D 수묵화 드로잉 시스템에 초점이 맞추어 왔었다. 이들 시스템들은 사용자의 세밀한 붓 터치 입력이 필요하고 2D 혹은 2.5D의 수묵화 영상만을 생성해 낼 수 있었다. 본 논문에서는 3차원 수묵화를 위한 자동화된 렌더링 시스템을 제안한다. 본 시스템에서는 별도의 사용자 입력을 받아들이지 않고 임의의 3차원 모델을 받아들여 이를 기반으로 3차원 수묵화 영상을 생성한다. 이를 위해 본 논문에서는 기존의 2D 드로잉 기법에서 벗어나 3D 수묵화 효과를 위한 새로운 모델링 과정을 제안한다. 2차원 기법을 3차원으로 확장 적용하는 데에는, 차수 증가와 더불어 계산량이 증가하여 결과 영상물을 얻기까지 많은 처리 시간이 요구되는 난점이 있다. 본 논문에서는 동양화 풍의 3D 게임과 가상 현실 환경에 적합한 실시간 렌더링을 위하여 상용 그래픽스 하드웨어 가속 기능에 기반한 실시간 렌더링 알고리즘을 제안한다. 그리하여 결과 영상물의 품질, 실시간 처리 능력 그리고 상용성을 동시에 만족시키고자 한다.

• 한국항해항만학회지
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• 제35권3호
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• pp.187-195
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• 2011

선박운항자의 인적사고 방지 및 운항 훈련을 위한 방안으로 선박 운항 시뮬레이터가 사용된다. 선박운항 시뮬레이터에서 실시간 3D 가시화 기술은 현실감 있는 직관적인 영상을 제공하여 피교육자에 인지력을 향상시켜 시뮬레이터의 교육 효과를 높이는 중요한 요소이다. 본 연구에서는 공개형 3D 그래픽 엔진을 기반으로 선박 운항 시뮬레이터용 실시간 3D 가시화 시스템을 설계하고 구현한 결과에 대해서 설명한다. 실시간 3D 가시화 시스템은 요소 기능, 기존 그래픽 데이터 활용, 타 시스템과의 연동 측면에서 도출된 운용 요구사항들을 만족하며 추가적인 기능의 확장이 용이한 구조로 설계되었다.

• Journal of Mechanical Science and Technology
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• 제15권9호
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• pp.1248-1256
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• 2001

In this study, a test bed for vehicle longitudinal control is developed using a chassis dynamometer and real time 3-D graphics. The proposed test bed system consists of a chassis dynamometer on which test vehicle can run longitudinally, a video system that shows virtual driver view, and computers that control the test vehicle and realize the real time 3-D graphics. The purpose of the proposed system is to test vehicle longitudinal control and warning algorithms such as Adaptive Cruise Control(ACC), stop and go systems, and collision warning systems. For acceleration and deceleration situations which only need throttle movements, a vehicle longitudinal spacing control algorithm has been tested on the test bed. The spacing control algorithm has been designed based on sliding mode control and road grade estimation scheme which utilizes the vehicle engine torque map and gear shift information.

• 한국컴퓨터그래픽스학회논문지
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• 제8권4호
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• pp.9-16
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• 2002

본 논문은 3D 와핑 기법을 빌보딩 기법에 적용시켜, 시점 종속적 실시간 나무 가시화 기법을 제안한다. 숲과 나무를 가시화 하는 문제는 scene의 복잡성 때문에 폴리곤 기반의 렌더링으로는 매우 어렵다. 본 논문에서는 3D 와핑 기법을 이용하여 관찰자의 시점에 적합한 텍스쳐 이미지를 재생성하고 이를 원통형 또는 구형 빌보딩 기법을 적용시켜서 나무를 가시화 한다. 그리고 가시화 시간의 단축을 위하여 입력 이미지와 깊이 정보를 피라미드 형태로 구성하여 시점과의 거리에 따라서 이미지 사이즈를 최적화하고 이미지 캐싱 기법을 이용하여 속도 개선을 한다.

• 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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• 제29권8호
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• pp.431-439
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• 2002

그래픽스 하드웨어가 급속도로 발전해왔음에도 불구하고, 복잡한 전경을 실시간으로 렌더링하는 것은 중요한 문제로 남아 있다. 최근 이미지 기반 렌더링에 대한 연구가 활발히 진행되면서 렌더링 후 3차원 와핑에 기반을 둔 렌더링 기법들이 제시되었다. 이러한 방법들은 좋은 결과를 산출하지만, 적지 않은 계산량을 요구하며, 또한 3차원 그래픽스 가속기 상에서 구현하기가 어렵기 때문에, 실시간 문맥에 사용하기가 용이하지가 않다. 본 논문에서는 이러한 문제를 해결하기 위하여 투영 텍스춰 기법에 기반을 둔 3차원 와핑을 통한 실시간 렌더링 기법을 제시한다 이 방법에서는 복잡한 물체를 약간의 시간 차이를 두고 렌더링한 두 장의 참조 영상을 원래의 모델을 단순화시킨 물체에 각각 투영하여, 그 결과 영상을 혼합함으로써, 중간 시간에 대하여 원래의 물체를 렌더링한 것과 같은 우수한 화질의 영상을 빠르게 생성할 수 있다. 이 기법은 3차원 게임이나 가상 현실과 같은 실시간 그래픽스 응용 소프트웨어를 개발하는데 유용하게 쓰일 수 있을 것이다.

• 한국컴퓨터그래픽스학회논문지
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• 제11권1호
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• pp.40-49
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• 2005

Several optimization techniques have been proposed for volume ray casting, but these cannot achieve real-time frame rates. In addition, it is difficult to apply them to some applications that require perspective projection. Recently, hardware-based methods using 3D texture mapping are being used for real-time volume rendering. Although rendering speed approaches real time, the larger volumes require more swapping of volume bricks for the limited texture memory. Also, image quality deteriorates compared with that of conventional volume ray casting. In this paper, we propose a data structure for real-time volume ray casting named PERM (Precomputed dEnsity and gRadient Map). The PERM stores interpolated density and gradient vector for quantized cells. Since the information requiring time-consuming computations is stored in the PERM, our method can ensure interactive frame rates on a consumer PC platform. Our method normally produces high-quality images because it is based on conventional volume ray casting.