• 제목/요약/키워드: 3D Computer Graphics

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A study on the Performance of Hybrid Normal Mapping Techniques for Real-time Rendering

  • ZhengRan Liu;KiHong Kim;YuanZi Sang
    • International journal of advanced smart convergence
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    • 제12권4호
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    • pp.361-369
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    • 2023
  • Achieving realistic visual quality while maintaining optimal real-time rendering performance is a major challenge in evolving computer graphics and interactive 3D applications. Normal mapping, as a core technology in 3D, has matured through continuous optimization and iteration. Hybrid normal mapping as a new mapping model has also made significant progress and has been applied in the 3D asset production pipeline. This study comprehensively explores the hybrid normal techniques, analyzing Linear Blending, Overlay Blending, Whiteout Blending, UDN Blending, and Reoriented Normal Mapping, and focuses on how the various hybrid normal techniques can be used to achieve rendering performance and visual fidelity. performance and visual fidelity. Under the consideration of computational efficiency, visual coherence, and adaptability in different 3D production scenes, we design comparative experiments to explore the optimal solutions of the hybrid normal techniques by analyzing and researching the code, the performance of different hybrid normal mapping in the engine, and analyzing and comparing the data. The purpose of the research and summary of the hybrid normal technology is to find out the most suitable choice for the mainstream workflow based on the objective reality. Provide an understanding of the hybrid normal mapping technique, so that practitioners can choose how to apply different hybrid normal techniques to the corresponding projects. The purpose of our research and summary of mixed normal technology is to find the most suitable choice for mainstream workflows based on objective reality. We summarized the hybrid normal mapping technology and experimentally obtained the advantages and disadvantages of different technologies, so that practitioners can choose to apply different hybrid normal mapping technologies to corresponding projects in a reasonable manner.

심장 CT 혈관 조영 영상에서 대동맥 및 심문 자동 검출 (Automatic Extraction of Ascending Aorta and Ostium in Cardiac CT Angiography Images)

  • 김혜련;강미선;김명희
    • 한국컴퓨터그래픽스학회논문지
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    • 제23권1호
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    • pp.49-55
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    • 2017
  • 심장 CT 혈관 조영 영상은 심혈관의 전체 해부학 구조를 3D 로 보여줄 뿐 아니라 병변의 정보를 제공하기 때문에 관상동맥 질환 진단 및 치료에 많이 사용되고 있다. 하지만 영상의 방대한 크기로 인해 수동으로 정보를 추출하는 데는 한계가 있어 자동으로 심혈관을 정확하게 추출하는 연구들이 활발히 진행되고 있다. 심혈관 자동 추출 알고리즘을 개발하는데 있어 심혈관의 시작점인 상행대동맥의 심문을 검출하는 방법은 필수적인 부분이다. 본 논문에서는 심혈관의 시작점인 심문을 분할하는 방법을 제안한다. 첫째, 상행대동맥의 크기와 위치를 고려한 허프변환으로 대동맥 초기영역을 검출한다. 둘째, 초기영역을 기반으로 탐색범위를 줄일 수 있도록 관심 볼륨 영역을 설정한다. 셋째, 지오데식 활성외곽선 모델을 기반으로 정제된 대동맥 영역을 검출한다. 마지막으로 검출된 대동맥 영역에서 심문을 분할한다. 제안방법의 평가를 위해 20 개의 심장 CT 혈관 조영 영상에서 전문가가 수동으로 표기한 시작점과 비교 분석하였다. 실험 결과 제안방법을 통해 시작점이 제대로 추출 됨을 확인할 수 있었다.

An Easy-to-Use Three-Dimensional Molecular Visualization and Analysis Program: POSMOL

  • Lee, Sang-Joo;Chung, Hae-Yong;Kim, Kwang S.
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제25권7호
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    • pp.1061-1064
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    • 2004
  • Molecular visualization software has the common objective of manipulation and interpretation of data from numerical simulations. They visualize many complicated molecular structures with personal computer and workstation, to help analyze a large quantity of data produced by various computational methods. However, users are often discouraged from using these tools for visualization and analysis due to the difficult and complicated user interface. In this regard, we have developed an easy-to-use three-dimensional molecular visualization and analysis program named POSMOL. This has been developed on the Microsoft Windows platform for the easy and convenient user environment, as a compact program which reads outputs from various computational chemistry software without editing or changing data. The program animates vibration modes which are needed for locating minima and transition states in computational chemistry, draws two and three dimensional (2D and 3D) views of molecular orbitals (including their atomic orbital components and these partial sums) together with molecular systems, measures various geometrical parameters, and edits molecules and molecular structures.

Towards Low Complexity Model for Audio Event Detection

  • Saleem, Muhammad;Shah, Syed Muhammad Shehram;Saba, Erum;Pirzada, Nasrullah;Ahmed, Masood
    • International Journal of Computer Science & Network Security
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    • 제22권9호
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    • pp.175-182
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    • 2022
  • In our daily life, we come across different types of information, for example in the format of multimedia and text. We all need different types of information for our common routines as watching/reading the news, listening to the radio, and watching different types of videos. However, sometimes we could run into problems when a certain type of information is required. For example, someone is listening to the radio and wants to listen to jazz, and unfortunately, all the radio channels play pop music mixed with advertisements. The listener gets stuck with pop music and gives up searching for jazz. So, the above example can be solved with an automatic audio classification system. Deep Learning (DL) models could make human life easy by using audio classifications, but it is expensive and difficult to deploy such models at edge devices like nano BLE sense raspberry pi, because these models require huge computational power like graphics processing unit (G.P.U), to solve the problem, we proposed DL model. In our proposed work, we had gone for a low complexity model for Audio Event Detection (AED), we extracted Mel-spectrograms of dimension 128×431×1 from audio signals and applied normalization. A total of 3 data augmentation methods were applied as follows: frequency masking, time masking, and mixup. In addition, we designed Convolutional Neural Network (CNN) with spatial dropout, batch normalization, and separable 2D inspired by VGGnet [1]. In addition, we reduced the model size by using model quantization of float16 to the trained model. Experiments were conducted on the updated dataset provided by the Detection and Classification of Acoustic Events and Scenes (DCASE) 2020 challenge. We confirm that our model achieved a val_loss of 0.33 and an accuracy of 90.34% within the 132.50KB model size.

鐘形셀의 두께變化 및 非對稱效果에 따른 振動모우드 解析에 관한 硏究 (Modal Analysis of the Bell Type Shell with Thickness and Asymmetric Effects)

  • 정석주;공창덕;염영하
    • 대한기계학회논문집
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    • 제10권3호
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    • pp.383-391
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    • 1986
  • 본 논문에서는 이들 기본모우드형태가 검토되었고 또한 두께효과와 비대칭성 효과에 따른 고유진동주파수, 모우드형태, 울림주파수의 변화를 수치적 해석과 실험 적 해석방법에 의해 비교검토되었다. 수치해석방법은 유한요소법으로 이용된 프로그 램은 NASTRAN 프로그램이고 모우드의 형태는 Tectronics컴퓨터그래픽을 이용하여 나타 내었다. 실험적방법은 충격햄머법과 F.F.T. 분석장치(Fast Fourier Transformation Analyzer)를 이용하였다.

Point Cloud 기반의 고해상도 원시데이터 연계 및 관리시스템 개발 (Development of Linking & Management System for High-Resolution Raw Geo-spatial Data based on the Point Cloud DB)

  • 김재학;이동하
    • 한국지리정보학회지
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    • 제21권4호
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    • pp.132-144
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    • 2018
  • 건설, 의료, 컴퓨터 그래픽스, 도시공간 관리 등 다양한 분야에서 3차원 공간정보 모델이 이용되고 있다. 특히 측량 및 공간정보 분야에서는 최근 고품질의 3차원 공간정보와 실내공간정보에 대한 수요가 폭발적으로 증가하고 있으나, 현재 공간정보 데이터가 다양한 형식과 저장구조로 구성되어 관리되고 있어 저비용 고효율의 3차원 공간정보 서비스가 어려운 상황이다. 실제로 활용도 높은 3차원 모델을 구축하기 위한 기술은 관측과 처리에 고액의 비용이 발생하지만, 대부분의 수요처에서는 이러한 고비용의 공간정보 구축에 어려움을 느끼는 경우가 대부분이다. 따라서 본 연구에서는 저비용의 3D 공간정보 모델을 구축하기 위한 효율적인 방안을 제시하는 것을 목적으로 하였다. 현재의 3D 모델의 구축 방법 중 가장 효율적인 방법으로는 기존에 구축되어 있는 Point Cloud, UAV 관측영상 등의 원시데이터를 활용하여 비용을 절감시키는 방법이 있지만, 이는 관리하는 기관이 분리되어 있고 사용하기 위해 요청하는 절차가 복잡하여 활용에 제한이 있었다. 본 연구에서는 이를 해결하기 위해서 도로대장 관리 분야를 대상으로 3D 구축에 필요한 기반데이터를 통합하여 연계하고 관리 할 수 있는 통합관리 시스템 개발을 수행하였으며, 다양한 형태의 원시자료를 Point Cloud 형식으로 구성하여 도로대장 관리에 적용할 경우 6개의 주요 관리항목을 효과적 구축 및 관리할 수 있을 것으로 판단되었다.

공공장소에서 공연을 위한 휴머노이드 로봇 공연 시스템 (Humanoid Robot Performance System for Performing in Public Places)

  • 황희수
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제17권3호
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    • pp.190-196
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    • 2016
  • 본 논문은 행사나 전시장 또는 길거리 공연이 가능한 휴머노이드(Humanoid) 로봇 공연 시스템을 제안한다. 본 공연 시스템의 공연 장치들은 모듈 구조로 이동이 쉽고 모듈별 독립 또는 협연이 가능하다. 로봇 공연 시스템은 개선 및 개작이 쉽도록 오픈 소스 기반의 하드웨어 및 소프트웨어로 개발한다. 로봇 공연 시스템에서 로봇, 디스플레이, 오디오, 비디오 및 개별 공연 장치를 제어하는 공연 제어 프로그램은 오픈 소스 언어인 프로세싱(Processing)으로 작성되며 로봇을 이용한 연주 장치와 무대 장치는 오픈 소스 하드웨어인 아두이노(Arduino)를 기반으로 제작된다. 로봇 공연 컨텐츠는 장면별로 이미지, 오디오, 컴퓨터 그래픽 및 비디오 영상 등으로 구성되며 이들을 실행하고 제어하는 로봇 공연 프로그램은 장면별로 로봇 및 공연 장치들과 동기화를 위해 통신한다. 또한 공연에서 주제 표현이 필요한 공연 소품은 3D 모델링 후 3D 프린팅으로 제작한다. 본 로봇 공연 시스템의 컨텐츠는 할로윈 축제를 주제로 구성하며 할로윈 날 전후로 전시장 또는 경연장과 같은 공공장소에서 공연된다.

3D Data의 사실적 렌더링을 위한 Caustics 효과 분석 (Analysis of Caustics Effect for Photo-Realistic Rendering in 3D Data)

  • 김종서;유강수;곽훈성
    • 한국콘텐츠학회논문지
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    • 제6권8호
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    • pp.175-183
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    • 2006
  • 컴퓨터 그래픽스 관련 하드웨어의 비약적 발달은 고해상도의 영상을 모니터상에 표현할 수 있게 하였다. 이에 따라 자연 형태의 정밀한 렌더링을 요구하게 되어 높은 수준의 렌더링 알고리즘에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다 렌더링 기법에는 사진과 같은 정확한 영상을 구현하는 포토 리얼리스틱 렌더링과, 실시간 빠른 렌더링을 가능케 하는 실시간 렌더링으로 나눌 수 있다. 본 논문에서는 포토 리얼리스틱 렌더링에서 사용되는 여러 기법 중 빛과 재질에 대한 Caustics 표현방법에 대하여 살펴보았다. 먼저 영화 속에서 Caustics가 어떻게 사용되고 표현되었는가를 분석하고 나아가 실제 렌더러를 이용하여 Caustics 효과를 구현한다. 렌더러를 이용한 실증적인 실험을 통하여 사용된 플러그인의 객관적인 기준 및 성능에 대하여 알아보고 구현을 위한 각 변수들의 사용 환경 등을 분석한다. 그 실험결과는 많은 렌더링 작업을 위한 자료로 활용되고 특성 및 성능에 대한 이해를 돕기 위한 데이터로 활용될 수 있을 것이다.

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Fish 군중행동 모델러 (Fish Schooling Behavior Modeler)

  • 김종찬;반경진;김응곤
    • 한국콘텐츠학회:학술대회논문집
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    • 한국콘텐츠학회 2006년도 춘계 종합학술대회 논문집
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    • pp.517-520
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    • 2006
  • 가상 해저 환경 속에서 군중 행동 장면은 영화, 게임 등의 엔터테인멘트 산업 속에서 많은 장면으로 연출된다. 컴퓨터 그래픽스 기술의 발달로 인한 디지털 영화나 애니메이션이 점차 증가함에 따라 이러한 장면이 등장하는 가상캐릭터를 쉽게 접할 수 있다. 컴퓨터 애니메이션에서 등장하는 캐릭터는 가상공간의 생기를 불어넣는 역할을 한다. 이러한 가상캐릭터의 객체수가 증가함에 따라 가상세계에 대한 몰입감을 증대하여 표현해야한다. 국내에서는 가상 환경을 구축하여 실감 체험을 할 수 있는 VR 콘텐츠 기술 개발에 관련하여 군중 장면 처리 및 군중 행동 시스템의 설계 및 구현 등의 연구가 있었으나 군중 행동 모델러 기술 개발을 실용화 할 단계까지는 미치지 못하고 있다. 본 논문에서는 해저환경에서 사실적이고 효율적인 표현을 위해 3D 객체에 행동양식을 부여하고, 상호작용이 가능하도록 fish 군중행동 모델러를 제안한다.

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다중 사용자 온라인 게임 개발을 통한 소프트웨어 개발 교육 (Software Development Education through Developing a usable Multiplayer Online Game)

  • 윤일미;게리 앵;권오영
    • 한국실천공학교육학회논문지
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    • 제4권2호
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    • pp.38-45
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    • 2012
  • 게임제작은 전산학을 가르치는 효과적이고 매력적인 방법이다. 다중사용자 게임제작은 기술, 팀웍, 소프트웨어 공학등 중요한 측면들을 요구하고 있다. 전체 클래스를 다수의 팀으로 구성하고, 학생들은 하나 혹은 두 개의 팀에 속하였다. 각 팀은 한학기동안 자신들의 진행상황을 발표하고, 향후 이정표와 트러블슈팅에 대해 논의하고, 명확한 소통을 위해 문서를 갱신하고, SVN(Subversion)을 활용하였다. 다른 클래스 구성과 달리, 모든 학생이 하나의 목적을 달성하려는 회사처럼 서로 협력하여 일을 했다. 한학기동안 학생들은 개념설계부터 시작해서 "deBugger(2009)"와 "World of Balance(2011)"라는 다중사용자 온라인 게임을 완성했다. 더불어 게임설계, 3D 그래픽스, 게임엔진, 서버-클라이언트 구조, 게임프로토콜, 네트워크 프로그래밍, 데이터베이스, 소프트웨어공학, 팀 프로젝트로서 대규모 어플리케이션 제작방법들을 학습할 수 있었다.

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