• 제목/요약/키워드: 3D Computer Graphics

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효과적인 메모리 구조를 갖는 병렬 렌더링 프로세서 구조 (A architecture for parallel rendering processor with by effective memory organization)

  • 김경수;윤덕기;김일산;박우찬
    • 한국게임학회 논문지
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    • 제5권3호
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    • pp.39-47
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    • 2005
  • 현재의 거의 대부분의 3차원 그래픽 프로세서는 한 개의 삼각형을 빠르게 처리하는 구조로 되어 있으며, 향후 여러 개의 삼각형을 병렬적으로 처리할 수 있는 프로세서가 등장할 것으로 예상된다. 고성능으로 삼각형을 처리하기 위해서는 각각의 레스터라이저마다 각각의 고유한 픽셀 캐시를 가져야 한다. 그런데, 병렬로 처리되는 경우 각각의 프로세서와 프레임 메모리 간에 일관성 문제가 발생할 수 있다. 본 논문에서는 각각의 그래픽 가속기에 픽셀 캐시를 사용가능 하게 하면서 성능을 증가시키고 일관성 문제를 효과적으로 해결하는 병렬 렌더링 프로세서를 제안한다. 또한 제안하는 구조에서는 픽셀 캐시 미스에 의한 지연시간을 크게 감소시켰다. 실험 결과는 본 구조가 16개 이상의 레스터라이저에서 선형적으로 속도 향상을 가져옴을 보여준다.

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적은 오버랩에서 사용 가능한 3차원 점군 정합 방법 (A Modified Method for Registration of 3D Point Clouds with a Low Overlap Ratio)

  • 김지건;이준희;박상민;고광희
    • 한국컴퓨터그래픽스학회논문지
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    • 제24권5호
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    • pp.11-19
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    • 2018
  • 본 논문에서는 노이즈를 포함한 채 오버랩 영역이 적은 두 점군을 정합할 때 정확도와 수렴 속도를 향상시키는 알고리즘을 제시한다. 정확도를 높이기 위하여 점군의 기하학 정보를 최대한 활용하며, 정합 단계에서는 노이즈가 포함된 점군에서 오버랩 되는 영역을 적절히 선택하고, 개선된 가속 알고리즘을 사용하여 정합 속도를 향상시킨다. 정확도를 향상시키는 기존의 방법은 노이즈가 많은 점군에 적용할 수 없으므로, 본 논문에서는 정합에 사용되는 영역을 선택하는 것으로써 기존 방법의 문제를 해결하였다. 또한 똑같은 점군쌍에서만 적용되는 가속 알고리즘을 낮은 오버랩의 점군쌍에 적용하였다. 기존의 방법에 간단한 알고리즘을 추가함으로써 서너 배 더 빠른 수렴 속도를 낼 수 있도록 하였다. 결론적으로, 노이즈가 많고 오버랩이 적은 점군쌍의 정합에 있어서 본 논문에서 제시하는 알고리즘을 적용하면 속도와 정확도가 향상되었음을 알 수 있다.

CAD 도면을 이용한 건축물 내부 공간의 3차원 GIS 네트워크 모델링 (3D GIS Network Modeling of Indoor Building Space Using CAD Plans)

  • 강정아;염재홍;이동천
    • 한국측량학회지
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    • 제23권4호
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    • pp.375-384
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    • 2005
  • 도시계획, 이동통신계획, 교통계획, 환경조사, 재해${\cdot}$재난 관리 등의 다양한 분야에서 효율적인 시설물 관리를 위한 3차원 도시모델의 사용이 증가하고 있다. 특히 최근의 건물모델링은 CAD와 GIS의 기술로 통합되는 추세이다. 현재까지 연구되어 온 건물모델링은 주로 외부 시각화를 위한 것이었으나 보다 다양한 분야에서 활용하기 위해 건물 내부에 대한 모델링의 필요성과 중요성이 증가하고 있다. 3차원 건물모델링은 컴퓨터 그래픽스, CAD, GIS 분야에서 서로 다른 개념으로 발전되어 왔다. CAD와 컴퓨터 그래픽스 기반의 모델은 정밀한 시각화 표현 기능이 발전하였으나 객체에 대한 속성정보가 부족하며, GIS 기반의 모델은 속성정보와 위상기하학을 이용하는 공간 분석 및 연산 기능이 강력하므로 GIS와 CAD 통합된 모델링이 필요하다. 본 연구에서는 3차원 건물모델의 내부구조를 복원하기 위해서 건축물 관리대장에 포함되어 있는 CAD 설계도면을 이용하는 방법을 제시하고 있다. 기하학적 요소로 구성된 CAD 도면에 위상기하학적인 정보를 생성하고 내부 공간을 분할하여 3차원으로 복원한 뒤, 추가적인 속성정보를 건물 데이터베이스에 입력하였다. 오늘날 규모가 커지고 복잡해지는 건물 내부의 효과적이고 체계적인 3차원 공간분석 및 서비스 제공을 위한 GIS 네트워크 모델을 생성하였다.

플랫폼에 독립적인 3D 신발 캐드 시스템의 설계 (Design of Platform Independent 3D Shoe CAD System)

  • 이윤정;이영숙;김영봉
    • 한국멀티미디어학회논문지
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    • 제9권8호
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    • pp.1010-1019
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    • 2006
  • 캐드(CAD) 시스템은 우리가 사용하는 대부분의 산업 제품을 제작하는데 필수적으로 사용되고 있는 중요한 기술로 알려져 있다. 캐드 기술은 컴퓨터 그래픽스 기술의 발달과 더불어 상업용 3차원 캐드 시스템으로 영역을 확장해 나가고 있다. 특히, 신발제조와 같은 특수한 영역의 캐드 시스템들도 3차원 캐드로 발전해 나가고 있다. 그러나 캐드 소프트웨어의 개발의 어려움으로 인해 소수의 메이저급 캐드 소프트웨어 회사를 제외하고는 대부분이 3차원 개념을 제공하는 AutoCAD에 종속적인 소프트웨어를 개발하고 있다. 뿐만 아니라 실제의 작업 현장에서 일하는 많은 신발 캐드 디자이너들은 직접 신발 디자인을 종이에 그리는 교육을 받아 3차원 캐 보다는 2차원 캐드에 더 익숙하고, 작업 효율도 훨씬 뛰어남을 보이고 있다. 이에 본 연구에서는 현장 실무자들의 작업 방식과 3차원 캐드 소프트웨어가 주는 장점을 결합한 3차원 신발 캐드 시스템을 설계 할 것이다. 본 시스템은 다른 신발 캐드 시스템들과 달리 OpenGL을 기반으로 하여 어느 플랫폼에서 잘 작동하도록 설계할 것이다. 또한 3차원 신발 설계 시스템에서 가장 중요한 부분인 3차원 캐드데이터와 2차원 캐드 데이터의 호환 방법을 제시하고, 다양한 크기의 신발 제작에 필수적인 여러 할출(grading) 기법을 제시할 것이다.

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Precision comparison of 3D photogrammetry scans according to the number and resolution of images

  • Park, JaeWook;Kim, YunJung;Kim, Lyoung Hui;Kwon, SoonChul;Lee, SeungHyun
    • International journal of advanced smart convergence
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    • 제10권2호
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    • pp.108-122
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    • 2021
  • With the development of 3D graphics software and the speed of computer hardware, it is an era that can be realistically expressed not only in movie visual effects but also in console games. In the production of such realistic 3D models, 3D scans are increasingly used because they can obtain hyper-realistic results with relatively little effort. Among the various 3D scanning methods, photogrammetry can be used only with a camera. Therefore, no additional hardware is required, so its demand is rapidly increasing. Most 3D artists shoot as many images as possible with a video camera, etc., and then calculate using all of those images. Therefore, the photogrammetry method is recognized as a task that requires a lot of memory and long hardware operation. However, research on how to obtain precise results with 3D photogrammetry scans is insufficient, and a large number of photos is being utilized, which leads to increased production time and data capacity and decreased productivity. In this study, point cloud data generated according to changes in the number and resolution of photographic images were produced, and an experiment was conducted to compare them with original data. Then, the precision was measured using the average distance value and standard deviation of each vertex of the point cloud. By comparing and analyzing the difference in the precision of the 3D photogrammetry scans according to the number and resolution of images, this paper presents a direction for obtaining the most precise and effective results to 3D artists.

Research on Disney's 3D Animation 's Style, Layout Pipeline, and Camer a Capture System

  • Paik, Jiwon;Kim, Cheeyong
    • 한국멀티미디어학회논문지
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    • 제16권11호
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    • pp.1348-1356
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    • 2013
  • Disney Animation has showed not only artistic excellence but also technological innovations through a lot of animation films that they released. Especially with the unique concept that free-willed game characters dive into different worlds of games in animation film, received both critical and commercial acclaim for its stunning visuals and outstanding CG (computer graphics) effects. The purpose of this study is to analyze different styles of game worlds, Disney's layout pipeline, and in-house camera capture system used in . This paper analyzes that three game worlds in this film such as Fix-It Felix Jr., Sugar Rush, and Hero's Duty express different styles by using appropriate character animation and camera movements. Especially Hero's Duty game which new in-house camera capture system is extensively used maximizes unseen visuals by perfectly making realistic and believable game world. Disney's newly developed in-house camera capture system, which is used in this film for the first time, allows real camera's motion and shake and real-time camera's movement and correction within animation set. Result of this study proves that this system improves directing of feature animation and enhance efficiency of the layout department's production process. Therefore, it contributes to a great extent to development of animation films' business.

원격 모니터링 및 시뮬레이션 시스템의 내부 충격 그래픽 표시 기법 (Graphical display technology of internal impact in remote monitoring and simulation system)

  • 윤지영;이효재;우덕건;장문수;김철환
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신학회 2022년도 추계학술대회
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    • pp.574-576
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    • 2022
  • 본 논문에서는 원격 모니터링이나 시뮬레이션 시스템에서 충격 효과를 그래픽으로 표시하는 기술을 개발하였다. 산업 현장의 장비나 시설을 실시간으로 점검하며 보수의 시기를 찾아내거나 사고의 예방을 위해 원격 모니터링이나 시뮬레이션 시스템이 활용되고 있다. 이러한 시스템들은 사용자들에게 시각정보를 제공하여 상황을 보다 이해하기 쉽도록 도움을 준다. 논문에서 제안하는 내부 충격의 그래픽 표시 기법은 3차원 그래픽을 활용하여 장비나 시설을 모델링하고, 장비에서 발생하는 충격과 손상의 위치를 볼륨 렌더링을 이용하여 내부에 표시하는 방법이다. 이는 장비 내부의 충격과 손상 위치에 볼륨 렌더링으로 충격파를 표시하여 보다 정확하게 문제점을 파악할 수 있다는 장점이 있다. 그리고 보다 강렬한 시각 효과를 통해 문제 상황을 보다 빨리 확인할 수 있을 것으로 기대한다.

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실시간 렌더링 환경에서의 3D 텍스처를 활용한 GPU 기반 동적 포인트 라이트 파티클 구현 (GPU-based dynamic point light particles rendering using 3D textures for real-time rendering)

  • 김병진;이택희
    • 한국컴퓨터그래픽스학회논문지
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    • 제26권3호
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    • pp.123-131
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    • 2020
  • 본 연구는 10만 개 이상의 움직이는 파티클 각각이 발광원으로서 존재할 때 라이팅을 위한 실시간 렌더링 알고리즘을 제안한다. 각 라이트의 영향 범위를 동적으로 파악하기 위해 2개의 3D 텍스처를 사용하며 첫 번째 텍스처는 라이트 색상 두 번째 텍스처는 라이트 방향 정보를 가진다. 각 프레임마다 두 단계를 거친다. 첫 단계는 Compute shader 기반으로 3D 텍스처 초기화 및 렌더링에 필요한 파티클 정보를 갱신하는 단계이다. 이때 파티클 위치를 3D 텍스처의 샘플링 좌표로 변환 후 이 좌표를 기반으로 첫 번째 3D 텍스처엔 해당 복셀에 대해 영향을 미치는 파티클 라이트들의 색상 총합을, 그리고 두 번째 3D 텍스처에 해당 복셀에서 파티클 라이트들로 향하는 방향벡터들의 총합을 갱신한다. 두 번째 단계는 일반 렌더링 파이프라인을 기반으로 동작한다. 먼저 렌더링 될 폴리곤 위치를 기반으로 첫 번째 단계에서 갱신된 3D 텍스처의 정확한 샘플링 좌표를 계산한다. 샘플링 좌표는 3D 텍스쳐의 크기와 게임 월드의 크기가 1:1로 대응하므로 픽셀의 월드좌표를 그대로 샘플링 좌표로 사용한다. 샘플링한 픽셀의 색상과 라이트의 방향벡터를 기반으로 라이팅 처리를 수행한다. 3D 텍스처가 실제 게임 월드와 1:1로 대응하며 최소 단위를 1m로 가정하는데 1m보다 작은 영역의 경우 해상도 제한에 의한 계단 현상 등의 문제가 발생한다. 이러한 문제를 개선하기 위한 텍스처 샘플링 시 보간 및 슈퍼 샘플링을 수행한다. 한 프레임을 렌더링하는데 소요된 시간을 측정한 결과 파티클이 라이트의 개수가 262144개일 때 Forward Lighting 파이프라인에서 146ms, deferred Lighting 파이프라인에서 46ms 가 소요되었으며, 파티클 라이트의 개수가 1024576개일 때 Forward Lighting 파이프라인에서 214ms, Deferred Lighting 파이프라인에서 104ms 가 소요되었다.

증강현실 콘텐츠 저작을 위한 정형화된 기법 (A Formalized Approach or Authoring Augmented Reality Contents)

  • 서진석
    • 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.

대화식 증강현실 저작 도구 (Interactive Augmented-Reality Authoring Tool)

  • 김일진;서진석
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국해양정보통신학회 2009년도 추계학술대회
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    • pp.181-184
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    • 2009
  • 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. 이에 본 논문에서는 전문적인 엔지니어가 아닌 콘텐츠 작가나 일반인도 쉽고 빠르게 증강현실 콘텐츠를 저작할 수 있는 도구의 형태를 제안하고 있다. 목표로 하는 저작도구가 갖추어야 할 기술적인 요구사항인 "쉽고 빠른 저작", "풍부한 표현력", "검증 및 확인의 용이성", "대화식 저작 및 디버깅" 등을 만족시키기 위해, 정형적이고 시각적인 명세기법을 활용하고 스크립트 언어 인터프리터를 내장한 대화식 프레임워크 기반의 저작도구를 제안하고자 한다.

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