• 방송공학회논문지
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• 제26권6호
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• pp.692-703
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• 2021

최근 컴퓨터 그래픽 기술의 발전으로 현실의 객체를 더욱 사실적인 가상의 그래픽으로 표현하는 기술의 연구가 활발히 진행되고 있다. 포인트 클라우드는 3차원 공간 좌표와 색 정보 등을 포함하는 수많은 점을 사용해 3차원 객체를 표현하는 기술로 기존의 2차원 영상보다 많은 데이터를 사용하고 데이터 처리에 더욱 복잡한 연산이 필요하므로 포인트 클라우드를 사용한 서비스를 제공하기 위해서는 거대한 데이터 저장 공간과 높은 성능의 연산 장치가 필요하다. 현재 국제 표준기구인 MPEG에서 포인트 클라우드를 2차원 평면에 투영한 다음 비디오 코덱을 사용해 압축하는 Video-based Point Cloud Compression (V-PCC) 기술이 연구되고 있다. V-PCC 기술은 포인트 클라우드를 점유 맵 (Occupancy map), 기하 영상 (Geometry image), 속성 영상 (Attribute image) 등의 2차원 영상과 2차원 영상과 3차원 공간 사이의 관계를 알려주는 보조 정보를 사용해 압축한다. 복호화된 포인트 클라우드의 밀도를 높이거나 객체를 확대할 때, 일반적으로 3차원 연산을 사용하지만 연산 방식이 복잡하고 많은 시간을 소모하며 새로운 포인트의 정확한 생성 위치를 결정하기 힘들다는 한계가 존재한다. 이에 본 논문은 V-PCC의 포인트 클라우드가 투영된 영상에 2차원 보간 (Interpolation) 기술을 적용해 적은 연산으로 보다 정확한 추가 포인트 클라우드를 생성하는 방안을 제안한다.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제47권3호
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• pp.111-133
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• 2022

The exciting advancement related to the "modeling of digital human" in terms of a computational phantom for radiation dose calculations has to do with the latest hype related to deep learning. The advent of deep learning or artificial intelligence (AI) technology involving convolutional neural networks has brought an unprecedented level of innovation to the field of organ segmentation. In addition, graphics processing units (GPUs) are utilized as boosters for both real-time Monte Carlo simulations and AI-based image segmentation applications. These advancements provide the feasibility of creating three-dimensional (3D) geometric details of the human anatomy from tomographic imaging and performing Monte Carlo radiation transport simulations using increasingly fast and inexpensive computers. This review first introduces the history of three types of computational human phantoms: stylized medical internal radiation dosimetry (MIRD) phantoms, voxelized tomographic phantoms, and boundary representation (BREP) deformable phantoms. Then, the development of a person-specific phantom is demonstrated by introducing AI-based organ autosegmentation technology. Next, a new development in GPU-based Monte Carlo radiation dose calculations is introduced. Examples of applying computational phantoms and a new Monte Carlo code named ARCHER (Accelerated Radiation-transport Computations in Heterogeneous EnviRonments) to problems in radiation protection, imaging, and radiotherapy are presented from research projects performed by students at the Rensselaer Polytechnic Institute (RPI) and University of Science and Technology of China (USTC). Finally, this review discusses challenges and future research opportunities. We found that, owing to the latest computer hardware and AI technology, computational human body models are moving closer to real human anatomy structures for accurate radiation dose calculations.

• 한국컴퓨터그래픽스학회논문지
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• 제24권5호
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• pp.41-48
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• 2018

가상 환경에서 몰입감을 높이고 자유로운 상호작용을 제공하기 위한 가장 자연스러운 방법은 사용자의 손을 이용한 제스처 인터페이스를 제공하는 것이다. 그러나 손 제스처 인식에 관한 기존의 연구들은 특화된 센서나 장비를 요구하거나 낮은 인식률을 보이는 단점이 있다. 본 논문은 손 제스처 입력을 위한 RGB 카메라 이외 별도 센서나 장비 없이 손 제스처 인식이 가능한 3차원 DenseNet 합성곱 신경망 모델을 제안하고 이를 기반으로 한 가상현실 게임을 소개한다. 4개의 정적 손 제스처와 6개의 동적 손 제스처 인터페이스에 대해 실험한 결과 평균 50ms의 속도로 94.2%의 인식률을 보여 가상현실 게임의 실시간 사용자 인터페이스로 사용 가능함을 알 수 있었다. 본 연구의 결과는 게임 뿐 아니라 교육, 의료, 쇼핑 등 다양한 분야에서 손 제스처 인터페이스로 활용될 수 있다.

• 복식
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• 제54권4호
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• pp.63-74
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• 2004

This study shows that clothes to be just the same as the real thing can be Produced through the third dimension computer graphics, and then presents that not only the area of fashion design can be expanded in the virtual reality field by doing the simulation of the fashion show, but also the information can be made the real time public ownership and the communication can be fulfilled smoothly. In this study, analyzing the third dimension computer graphic programs to be used much at present, Alias Wavefront Company's Maya software which was the most effective in the clothes simulation and the clothes CAD SGS OptiTex 8.7 which went well substitutive for it were used of them. The conclusions of this study that got through the work manufacture are as follows： The first, if the file manufacturing in the clothes CAD by using the computer was stored, the pattern used 3D simulation was available because it could be summoned in 3D software. The second, if the data of DXF form in Maya program was summoned, they could not be applied by Maya Cloth supported in Nurbs only because they were recognized as the DXF＿layer. So the curve along the outer lines of the pattern was drawn and Maya Cloth was applied to be possible to get the natural silhouette of clothes. The third, when the clothes were manufactured by 3D, if the draping character was applied according to the textile special quality, not only the control of textile's thickness, weight, quality feeling, and silhouette was available, but also the clothes were available to graft the special textile materials. The fourth, the natural motion of model was produced by capturing the actual model's walking action In order to produce the fashion show motion and also the dynamic fashion show was available by the angle of camera, the establishment of lighting, and etc. in the final rendering. The clothes manufactured by 3D are available to change the design by changing the materials, or by adding the details, or by utilizing the special materials on clothes. Therefore, the trial and error following at the clothes manufacture can be reduced. But the elevation of the rendering speed, the price down, the strengthening of personal security, and etc. are required.

• 한국정보과학회논문지:컴퓨팅의 실제 및 레터
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• 제15권6호
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• pp.454-458
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• 2009

가상 환경 표현의 기술은 실물의 정확한 표현보다는 화면 안에 잘 보일 수 있는 형태로 묘사되어 왔다. 컴퓨터 그래픽스 기술의 발전으로 다양한 분야에서 컴퓨터그래픽스 물체 표현의 활용이 증대함에 따라서 단지 가시화의 기능 뿐 아니라 정확한 측정 정보를 요구하는 응용이 늘고 있다. 본 논문에서는 가상세계에서 정확한 측정 정보를 제공할 수 있도록 물리적 단위 체계를 적용할 수 있는 방법을 제안한다. 본 논문에서의 물리적 단위 속성의 명세는 웹에서의 3D 구현 기술인 X3D를 기반으로 정의하였다. 물리적 속성 중에서 X3D 장면 내에서 물리적 길이 속성을 정의하는 노드의 구성에 대하여 기술하고, 길이 외의 질량, 시간, 온도 등과 같은 다양한 물리적 속성의 단위를 국제 단위체계인 SI 단위계 (International System of Units)를 기반으로 각 객체에 정의할 수 있는 방법에 대하여 기술한다.

• 방송공학회논문지
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• 제16권4호
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• pp.596-601
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• 2011

양안식 3차원 방송의 경우 좌우 두 시점에 해당하는 영상을 동시에 전송해야 하기 때문에 전송 대역폭의 부담이 매우 크다. 이러한 부담을 줄이기 위해 좌우 시점의 두 영상을 전송하는 대신에 좌영상과 이에 해당하는 깊이맵을 부호화하여 전송하는 방법이 있다. 이러한 3차원 방송 시스템의 수신단에서는 좌영상과 깊이맵을 복호한 뒤에 우영상을 만들어 좌우 영상을 실시간으로 출력한다. 본 논문에서는 좌영상과 깊이맵을 이용하여 가상시점 영상을 생성할 때 생기는 빈 공간을 효율적으로 채우는 기법을 제안하고, 전 과정의 실시간 처리를 위해 이를 GPU상에서 병렬로 처리되도록 구현했다. 그 결과 효과적으로 홀 채움을 수행하면서 CPU 대비 15배 이상 빠르게 양안식 영상을 생성할 수 있었다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2015년도 춘계학술대회
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• pp.270-273
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• 2015

조선 해양산업에서 엔지니어링 설계시스템은 사용 데이터의 대량화와 실시간성으로 인하여 이전의 2D CAD(2차원 CAD)의 한계와 문제점에서 벗어나 최근에는 3D CAD(3차원 CAD) 환경으로 발전해오고 있다. 그러나 3D CAD 환경에서는 다양한 엔지니어링 모델 정보와 그래픽 데이터가 늘어남에 따라 서버의 자원 지원에 대한 부하가 크게 발생될 뿐만 아니라, 3D CAD로 제작한 설계 모델을 자유롭게 핸들링 할 수 없는 문제점이 있다. 또한 사용자 측면에서는 서버 당 접속 세션이 늘어남에 따라 전반적인 성능저하가 초래된다. 따라서 네트워크 퍼포먼스에 대한 효율적인 협업 환경을 지원하는 엔지니어링 설계시스템의 필요성이 제기되고 있다. 본 논문에서는 높은 그래픽 처리 능력과 공유 기술이 뛰어난 가상화 솔루션 시트릭스 젠앱 6.5(Citrix XenApp)와 강화된 GPU(Graphic Processing Unit) 하드웨어 가속 기술을 적용한 NVIDIA GRID(엔비디아 그리드) K2 솔루션을 적용함으로써 효율적인 엔지니어링 협업 설계시스템을 위한 프레임워크를 설계하고 구현하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제11권6호
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• pp.2219-2224
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• 2010

증강현실 기반의 콘텐츠를 제작하는 데에는 많은 시간과 비용이 필요할 뿐만 아니라 컴퓨터공학, 가상현실, 증강현실, 3차원 그래픽스, 컴퓨터 시각과 같은 여러 분야에 숙련된 기술자의 도움이 필요하다. 이 논문에서는 증강현실 콘텐츠 제작의 어려움을 3가지로 분석하였으며, 이러한 어려움을 해결하기 위한 정형화된 저작 기법을 제안하고 있다. 제안된 기법은 원래 실시간 임베디드 시스템의 모델링을 위한 도구인 Statecharts를 기반으로 하였는데, 자동화된 저작도구로의 적용을 고려하여 증강현실 콘텐츠를 위한 Statecharts의 의미론(semantics)을 제시하고 있으며 상호작용 모델링에서 가장 중요한 이벤트를 정의하고 있다.

• 한국콘텐츠학회:학술대회논문집
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• 한국콘텐츠학회 2007년도 추계 종합학술대회 논문집
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• pp.708-712
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• 2007

CG에서 물을 애니메이션하거나 다양한 특수효과를 표현하기위해 유체역학의 기술들이 사용되고 있다. H/W 성능이 높아지면서 이전에 불가능했던 알고리즘들이 실시간으로 가능해지고 있기는 하지만, 정밀한 표현에는 여전히 많은 시간이 소요되며, 성능과 사실성 사이의 균형을 위한 다양한 기술들이 연구되고 있다. 특히 게임과 같은 문맥을 가지는 곳에서 사용자의 요구에 의해 바다나 호수같은 넓은 지역의 물표면과 객체의 상호작용을 표현하기위해서는, 물리적 사실성을 어느 정도 희생하더라도 시각적인 사실성을 유지하는 범위에서 실행성능을 높이는 것이 우선시 된다. 본 논문에서는 물표면과 객체의 상호작용에 의한 다양한 물표면의 형태변화를 선형 컨벌루션 기법과 경계구를 이용하여 실시간으로 자연스럽게 애니메이션하는 방법을 제안한다.

• 방송공학회논문지
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• 제7권1호
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• pp.2-9
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• 2002

최근에 TV 방송에서 가상스튜디오나 가상캐릭터와 같은 가상현실(VR: Virtual Reality) 기술이 자주 사용되고 있으며 증강현실 (AR: Augmented Reality) 기술에 대한 관심도 높아지고 있다. 본 논문에서는 증강현실 기술을 방송에 응용한 가상스크린 시스템에 대해 소개한다. 가상스크린 시스템은 움직이는 색상패턴 패널을 추적하여 실시간으로 그 위에 동영상을 합성하는 증강영상 시스템이다. KBS 기술연구소에서는 가상스크린 시스템을 개발하고 'K-비전'이라 이름지었다. 이 시스템은 사용자가 들고 움직이는 패널에 동영상이나 그래픽 영상 등을 보여줄 수 있는데, 보여지는 모든 영상은 카메라의 움직임과 패널의 움직임에 따라 정확하게 입혀진다. 패널 추적을 위하여 블럽 분석(blob analysis)이나 특징 추적(feature tracking)과 같은 영상처리 기술을 이용한다. K-비전은 모든 타입의 카메라와 사용 가능하며. 특별한 부가장치가 필요하지 않다. 센서를 부착하지 않아도 되고. 캘리브레이션(calibration) 과정 또한 필요하지 않다. K-비전은 선거개표 방송. 다큐멘터리, 오락 프로그램 등 생방송 프로그램에서 활용한다.