• 만화애니메이션 연구
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• 통권36호
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• pp.493-510
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• 2014

게임 콘솔에서부터 TV, 그리고 헐리우드 영화에 이르기까지 3D 렌더링 테크놀러지는 많은 분야에 쓰이고 있다. 컴퓨터로 이미지를 렌더링하는 방법은 90년대 후반까지는 Phong Shading을 위주로 하는 Rasterization 방식의 렌더링이 주를 이루었으며 이 방식은 최근에까지 영화나 극장용 애니메이션의 렌더링에 주력으로 쓰여 왔다. 21세기에 들어서는 레이 트레이싱(Ray Tracing)과 그 발전형인 글로벌 일루미네이션(Global Illumination)이 사실감과 퀄러티로 대두되면서 건축 렌더링부터 시장을 점유해갔으나, 글로벌 일루미네이션은 극장용 애니메이션이나 영화에 주력으로 사용되기에는 렌더링 시간이 비현실적으로 느린 경우가 많았다. 따라서 본 논문은 각 렌더링 방식의 개념적, 수학적 이해를 살펴본 후 앰비언트 어클루전(Ambient Occlusion)의 함수를 Rasterization방식에서 사용하는 Illumination Loop 식에 접목시켜서 글로벌 일루미네이션처럼 다양한 색의 조명을 반영하면서도 Rasterization처럼 빨리 렌더링 할 수 있는 알고리즘 수식과 이 수식을 사용한 RenderMan Shader 사용 예를 제시하였다. 이는 글로벌 일루미네이션이 나타낼 수 있는 사실적인 표현, 그리고 Rasterization방식의 빠른 속도, 이 두 가지 렌더링 방식의 장점만을 조합하여 짧은 렌더 타임을 유지하면서도 쉽게 좋은 퀄러티를 얻을 수 있는 새로운 개념으로써 이러한 방법은 이후 애니메이션이나 영화 VFX 제작에 있어서 제작비의 절감과 함께 좀 더 완성도 있는 결과물을 만들어 내는 역할을 할 수 있는 계기가 되길 바란다.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제25권3호
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• pp.218-223
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• 2012

A rigorous electro-optical simulation and ray tracing for an electric field driven liquid crystal Fresnel lens was proposed to obtain design parameters of the electrode pattern of the Fresnel lens. The optimal design was carried out using Taguchi's experimental method for 17.1"($368{\times}229.5$ mm) wide LCD panels with 9 views. For the calculation of the distribution of liquid crystal molecules and the optical transmission of the panel, finite difference method and extended Jones matrix method were used to deal effectively with highly nonlinear and complicated motional equations of the liquid crystal molecules and to obtain the oblique transmission characteristics of the LCD panel. As simulation results, the optimal lengths of the 3 electrodes of the Fresnel lens are 4.0 ${\mu}m$, 30 ${\mu}m$ and 83 ${\mu}m$, respectively, and the locations of the second and third electrodes are 32.9-33.0 ${\mu}m$ and 45.9-46.0 ${\mu}m$, respectively. The optimal applied voltage of the 3 electrodes are found to be 5.75 V, 7.80 V and 11.9 V, respectively.

• 한국HCI학회:학술대회논문집
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• 한국HCI학회 2008년도 학술대회 1부
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• pp.414-419
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• 2008

최근 컴퓨터 그래픽스 분야에서 3차원 렌더링은 영화 제작, 광고, 인테리어 시뮬레이션, 의료 영상 등 많은 분야에서 중요하게 사용되고 있으며 기술의 발달로 인해 그 사실성이 매우 높아지고 있다. 또한 렌더링 기술의 발달과 하드웨어의 비약적인 발전에 의해 실시간 게임 등에도 물리 기반 3차원 렌더링 기법들이 응용되어 사실성을 더해 가고 있다. 그러나 영화 제작 등에 사용될 수 있는 정도의 고품질 영상을 생성하기 위해 아직 적지 않은 시간을 필요로 하는 한계를 가기고 있다. 본 논문에서는 가상의 3차원 공간에 만들어진 복잡한 장면에 대하여 고품질 영상의 매우 중요한 요소 중의 하나인 물리 기반 전역 조영을 빠른 시간 안에 사실적으로 생성할 수 있는 렌더링 기법을 제안한다. 특정 제약 속에서 빠른 계산을 가능하게 하는 프로그래밍 가능한 그래픽스 하드웨어를 사용하여 물리 기반 전역 조영 알고리즘을 가속하고 포톤 매핑 기법을 적용한 광선 추적법 기반에서 효과적으로 동작할 수 있도록 렌더링 시스템의 구조를 최적화 하였다.

• 한국측량학회지
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• 제26권3호
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• pp.311-320
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• 2008

라이다는 레이저 펄스를 이용해서 대상표면에서 추출된 조밀한 3차원 좌표를 신속하게 취득할 수 있어서 대상물의 3차원 모델을 자동으로 생성하는 것에 효과적으로 이용된다. 이러한 장점에 힘입어 국방 및 안보 분야에서 특히 지능형 유도 미사일과 유무인 정찰기에 라이다의 적용이 빠르게 증가하고 있다. 이에 본 연구는 라이다의 활용가능성을 사전에 검증하기 위해 라이다데이터를 시뮬레이션을 통해 생성하는 것을 목표로 한다. 이를 위해 라이다를 구성하는 GPS, IMU, LS의 기하모델링을 통해 레이저 펄스의 3차원 좌표를 계산하는 센서 방정식을 유도하였고, 이를 기반으로 주어진 시스템변수, 비행경로 및 자세, 시스템오차, 기준 DEM 등을 입력으로 모의 라이다데이터를 생성하는 프로그램을 개발하였다. 도심지역의 모의 라이다데이터 생성에 적용하였고, 생성된 데이터를 분석하여 시뮬레이션의 정확도 및 활용성을 확인하였다. 본 연구에서 개발된 시뮬레이터는 활용 알고리즘 개발을 위해 필요한 다양한 실험 데이터를 경제적으로 제공하고, 나아가 최적의 비행 및 시스템 변수의 설정에 기여할 수 있다.

• 한국전자파학회:학술대회논문집
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• 한국전자파학회 2003년도 종합학술발표회 논문집 Vol.13 No.1
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• pp.43-46
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• 2003

This paper presents capacity characteristics of the indoor LOS(Line-Of-Sight) propagation channel for MIMO system at 5GHz. The distance between antenna elements, their moving path, and number of transmitting and receiving antennas can be determined by wanted eigen-vlaue, and channel capacity of the MIMO communication channel using only reliable simulation without measurements. The simulation uses 3D Ray tracing and patch scattering model to which electromagnetic material constants are applied. As distance between antenna elements increases, distribution of the eigen-value show a tendency to decrease, but channel capacity increases in LOS environment. However, despite of short distance between antenna elements, large value of channel capacity is obtained in positions which have high AS. When the position of receiver antennas are shifted, channel capacity hardly changed, and as number of antenna elements increases, channel capacity also increases regularly.

• 한국우주과학회:학술대회논문집(한국우주과학회보)
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• 한국우주과학회 2010년도 한국우주과학회보 제19권1호
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• pp.34.2-34.2
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• 2010

We built 7 potential extra-terrestrial planets including the full 3D Earth model with various surface types and 6 planet models, each with uniform surface characteristics. The surface types include ice, tundra, forest, grass, ground and ocean. We then imported these 7 planets into integrated ray tracing(IRT) model to compute their disk averaged spectra and to understand the spectral behavior depending on the geometrical view, illumination phase and seasonal change. The IRT computation show that the 6 planets with uniform surfaces exhibit clear spectral differences from that of the Earth. We then built a phase and seasonal DAS database for the 6 uniform surface planets and used them for parametric spectral decomposition technique to derive the Earth DAS. This computation resulted in the first potential solution to the surface type ratio of the Earth compared to the measured earth surface type ratio. The computational details and the implications are discussed.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제54권7호
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• pp.2625-2634
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• 2022

Discretization errors are extremely challenging conundrums of discrete ordinates calculations for radiation transport problems with void regions. In previous work, we have presented a multi-collision source method (MCS) to overcome discretization errors, but the efficiency needs to be improved. This paper proposes a goal-oriented algorithm for the MCS method to adaptively determine the partitioning of the geometry and dynamically change the angular quadrature in remaining iterations. The importance factor based on the adjoint transport calculation obtains the response function to get a problem-dependent, goal-oriented spatial decomposition. The difference in the scalar fluxes from one high-order quadrature set to a lower one provides the error estimation as a driving force behind the dynamic quadrature. The goal-oriented algorithm allows optimizing by using ray-tracing technology or high-order quadrature sets in the first few iterations and arranging the integration order of the remaining iterations from high to low. The algorithm has been implemented in the 3D transport code ARES and was tested on the Kobayashi benchmarks. The numerical results show a reduction in computation time on these problems for the same desired level of accuracy as compared to the standard ARES code, and it has clear advantages over the traditional MCS method in solving radiation transport problems with reflective boundary conditions.

• 한국진공학회지
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• 제21권1호
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• pp.55-61
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• 2012

본 연구에서는 주기적인 3차원 패턴이 형성된 유리기판을 사용하여 비정질 실리콘 박막 태양전지를 제작하였다. 주기적인 패턴은 일반적인 전도성 투명 산화막(TCO: Trasparent Conductive Oxide) 표면의 불규칙 패턴과 비교하여 더 효율적인 광포획을 가능하게 한다. 태양전지 제작 전 광특성 전산모사를 통하여 주기적인 패턴 유리 기판의 광학적 특성을 알아보았다. 비정질 실리콘 박막 태양전지의 제작은 PECVD를 이용하여 구면 패턴이 형성된 유리기판을 이용하여 제작되었으며, 인공 태양광 조사장치를 이용하여 제작된 태양전지의 성능 평가를 진행하였다. 태양전지 전산모사 결과와 실험 결과들을 비교 분석하여 주기적인 패턴 유리 기판을 이용한 비정질 실리콘 박막 태양전지의 효율향상 가능성을 확인하였다.

• 한국군사과학기술학회지
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• 제25권3호
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• pp.231-238
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• 2022

Mine detection has been mainly studied with images of the forward-looking sonar. Forward-looking sonar assumes the propagation path of the sound wave as a straight path, creating the surrounding images. This might lead to errors in the detection by ignoring the refraction of the sound wave. In this study, we propose a mine localization method that can robustly identify the location of mines in an underwater environment by considering the refraction of sound waves. We propose a method of estimating the elevation angle of arrival of the target echo signal in a single receiver, and estimate the mine location by applying the estimated elevation angle of arrival to ray tracing. As a result of simulation, the method proposed in this paper was more effective in estimating the mine localization than the existing method that assumed the propagation path as a straight line.

• 한국전자파학회논문지
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• 제12권5호
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• pp.772-772
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• 2001

본 논문에서는 영상법 기반의 3차원 광선추적법에 패치산란모델을 이용하여 실내 구조물을 고려할 수 있는 실내 전파모델링 방법을 제시하였다. 실내 구조물을 모델링하기 위한 패치산란모델은 패치형태의 직사각형 평면에 대한 RCS를 이용하여 입사에 대한 산란현상을 정의한 것으로써, 책상이나 테이블 같은 평면적인 실내구조물에 대한 산란현상을 각각의 구조물에 대한 영상 안테나를 발생시키는 복잡한 과정 없이 간단하게 해석하기 위한 것이다. RCS는 간단히 입사 전력에 대한 산란 전력의 비로 정의되며 본 논문에서는 다양한 수신 각도에서 바라보는 bistatic RCS를 물리광학(Physical Optics)을 이용하여 수식적으로 유도하여 패치산란모델에 이용하였다. 또한 실내의 다중경로 성분에 대해 계산하지 않는 패치산란모델을 실내에 적용하기 위하여 복잡한 수식보다는 단순한 보정값인 실내보정값을 정의하였는데, 본 논문에서는 이 값을 다양한 패치 환경의 측정에 의한 경험적 상수로 처리함으로써 RCS의 고려만으로는 실내에 적용할 수 없는 점을 극복하였다.