본 논문에서는 혼합현실 기술과 관련된 국내 외의 최근 연구개발 동향과 사례들을 살펴보고, 사용된 기술내용과 기술적 한계 극복을 위한 발전 방향을 논한다. 혼합현실 기술은 실 세계와 가상 세계를 실시간으로 혼합하여 사용자에게 제공함으로써 정보 사용의 효율성과 효과성을 극대화하는 기술이며, 이는 향후 IT 기술 전분야의 발전과 변화에 많은 영향을 줄 '주목해야 할 기술'이다. 혼합현실 기술이 사용자들에게 쉽게 받아들여지고, 보다 적극적으로 널리 활용되기 위해서는 HMD(Head Mount Display), 트래킹 시스템, 실시간 랜더링 및 정합 등 기술적 한계의 극복과 혼합현실에 특화된 사용자 상호작용 기술 개발 및 응용 서비스 창출 그리고 사회적인 용인 한계의 극복 등이 요구된다.
최근 물리 시뮬레이션 분야의 성능 개선을 위해 GPU 컴퓨팅 방식이 활용되고 있다. 특히 많은 연산의 양을 요구하는 변형물체 시뮬레이션의 경우 실시간성 보장을 위해 GPU 기반 병렬처리 알고리즘을 필요로 한다. 본 연구진은 변형물체 시뮬레이션을 구현하는 방법 중 하나인 질량스프링 시뮬레이션 기법의 성능을 향상시키기 위한 병렬 구조 설계 방법에 대한 연구를 수행하였다. 이를 위해 GPU에 직접 접근이 가능한 그래픽 라이브러리인 OpenGL의 GLSL을 사용하였으며, 독립적인 파이프라인인 컴퓨트 쉐이더를 활용해 GPGPU 환경을 구현하였다. 병렬 구조 설계 방법의 효과를 검증하기 위해 스프링 기반 질량스프링 시스템을 CPU기반과 GPU기반으로 구현하였으며, 실험의 결과 본 설계 방법을 적용하였을 때 CPU 환경에 비해 연산 속도가 약 6,000% 개선됨을 보였다. 추후 본 연구에서 제안한 설계 방법을 활용한다면 경량화 시뮬레이션 기술이 필요한 증강현실 및 가상현실 분야에 효과적으로 적용이 가능할 것으로 기대한다.
Hong, Kang Woon;Ryu, Won;Choi, Jun Kyun;Lim, Choong-Gyoo
ETRI Journal
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제37권4호
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pp.743-751
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2015
Cloud gaming services are heavily dependent on the efficiency of real-time video streaming technology owing to the limited bandwidths of wire or wireless networks through which consecutive frame images are delivered to gamers. Video compression algorithms typically take advantage of similarities among video frame images or in a single video frame image. This paper presents a method for computing and extracting both graphics information and an object's boundary from consecutive frame images of a game application. The method will allow video compression algorithms to determine the positions and sizes of similar image blocks, which in turn, will help achieve better video compression ratios. The proposed method can be easily implemented using function call interception, a programmable graphics pipeline, and off-screen rendering. It is implemented using the most widely used Direct3D API and applied to a well-known sample application to verify its feasibility and analyze its performance. The proposed method computes various kinds of graphics information with minimal overhead.
컴퓨터 기술의 발달함에 따라 일선 교사들로 하여금 애니메이션과 같을 다양한 시각도구를 이용하여 멀티미디어 교육자료를 고안, 개발하는 것이 가능하게 되었다. 화려한 3D 애니메이션 기법을 도입한 게임, 또는 영화의 특수효과들과는 달리 멀티미디어를 이용한 교육자료들의 경우 정지된 영상이나 2D 애니메이션을 이용한 것들이 대부분이다. 컴퓨터 애니메이션이 학습효과에 도움을 준다는 것은 누추나 인식하고 있는 사실이지만 3D 애니떼이션을 이용한 멀티미디어 교육이 얼마나 학생들에게 효과 있는지에 대한 연구는 미흡한 실정이다. 본 논문에서는 1차 색상을 혼합하여 2차 색상을 얻는 기본적인 색채이론 과정을 3D 컴퓨터 애니메이션으로 표현하는 방법을 기술하고 본 시청각 교육자료를 통하여 이루어진 색채교육의 결과가 기존의 방법들을 보완하면서도 어린이들로 하여금 색채이론의 이해도를 제고하는데 미치는 효과를 알아보았다.
IT를 접목한 스포츠 의류, M-드레스(Mobile Phone Dress), 웨어러블 컴퓨팅(Wearable Computing) 등 패션이 IT와 결합하면서 활발한 움직임을 보이고 있다. 하지만 지속적인 연구를 통하여 많은 발전을 이루고 있음에도 불구하고 패션에 사용된 IT 기술의 활용은 전원, 착용감, 세탁, 휴대성 등이 문제점으로 나타나고 있다. 따라서 본 논문에서는 착용가능 기술이 효과적으로 가방에 적용되어 개발된 제품을 제시한다. 사람의 감성을 극대화할 수 있는 레저 및 여행을 위한 패밀리 룩(Family Look) 성격의 가방과 20~30대 여성들의 감성을 디자인으로 자극할 수 있는 오띠 꾸뜨르(Haute Couture) 패션에 맞는 싱글 리미티드 가방 그리고 가족이 대상이 되는 패밀리 가방을 토대로 착용가능기술이 적용된 제품디자인을 제작하여 제시하며, 이로 말미암아 앞으로 변화될 패션의 변화를 제안한다.
컴퓨터 그래픽스 분야에 있어서 하드웨어의 활용은 렌더링 속도를 높이고 높은 수준의 결과를 얻기 위한 중요한 요소이다. 최근의 급속한 하드웨어의 발달은 기존에 불가능했던 다양한 여러 가지 효과들을 가능하게 해 주었으며, 쉐이더 기능을 이용하여 고급의 렌더링 기법들을 실시간에 구현할 수 있게 되었다. 본 논문에서는 이러한 하드웨어를 이용하여 최대 4가지의 물질에 대한 직접 볼륨 렌더링(direct volume rendering)을 수행할 수 있는 기법을 제안한다. 이 기법에서는 다양한 물질에 대한 렌더링 기능 이외에 그라디언트 값에 의한 물질 표면의 강조 효과, 광원의 거리에 의한 빛의 감소효과(Light Attenuation)와 Depth cueing, 복수의 광원에 의한 조명 효과 등의 다양한 고급 렌더링 기법들을 볼륨 렌더링에 적용할 수 있다.
Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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제34권6호
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pp.858-863
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2010
H.264/AVC를 이용한 동영상의 부호화에서 그 속도를 높이기 위해서는 움직임 예측시간을 줄이는 것이 매우 중요하다. 본 논문에서는 H.264/AVC 부호기의 오픈 소스인 x.264를 대상으로 움직임 예측 알고리즘을 CUDA 기반에서 구현함으로서 기존의 압축 기술 이상의 속도 향상 및 CPU의 점유율을 경감 시킬 수 있음을 검증한다.
한국방송공학회 1997년도 Proceedings International Workshop on New Video Media Technology
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pp.95-100
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1997
In this paper, we report a system specifications of Hi-resolution and four-screen stereo image projection system which was established in VBL(Venture Business Laboratory) at Tokyo Institute of Technology on 3rd July 1996. The system is 3m $\times$ 3m $\times$2.2m rectangular parallelepiped composed of three 150inch side screens and floor. Host computers can generate virtual environment s in real-time and four projecters project these images to the screens. Viewers are, therefore, surrounded by these screens and an illusion of immersion can be created. Because, the views of users are completely covered with the projection images and many kinds of interactive devices can be used in this system. Moreover, many users can have experience the virtual environments at the same time. Usually, this kind of system uses hi-performance graphics workstations for host computers. One is SGI(Silicon Graphics, Inc.) Onyx with 3 Reality Engines. The other system is 4 personal computers. Because hi-performance and low price graphics accelerators for personal computer have been developed in these years, the abilities of VR(Virtual Reality) systems based on personal computers should be investigated.
현대의 컴퓨터 그래픽스 기술은 정규화된 좌표 및 장치 공간에서 가상객체를 생성하여 디스플레이 한다. 우리는 가상 객체의 그래픽스 기술 외에 텍스트 정보를 별도로 제공하지 않으면 이 객체와 관련된 실세계에서의 물리적 속성을 알아낼 수가 없다. 또한, 컴퓨터 디스플레이의 제한된 해상도 때문에 두 물체 크기의 차가 매우 클 경우에는 동시에 디스플레이 할 수 없게 되어 그 두 물체 크기를 시각적으로 정확하게 비교할 수가 없게 된다. 본 논문에서는 이러한 문제를 해결하기 위하여 가상환경에서 물리적 속성 중 하나인 실제 길이를 정의하고 이를 구현하는 방법을 정의한다. 또한, 밀리미터(mm), 미터(m) 및 킬로미터(km)와 같은 실세계 물리적 길이 단위로 물체의 실제 정확한 길이를 표현하기 위한 LOLD (Level of Length Detail) 개념을 정의한다.
최근 몇 년간 의학 분야에서는 인체의 해부학적 구조를 컴퓨터 그래픽스 기술을 통해 컴퓨터로 재구성하려는 많은 시도가 있었다. 이러한 시도는 치의학 분야에서도 이루어져 왔으며, 여러 분야에 응용되고 있다. 예를 들어, 치과 자료의 3차원 가시화와 측정, 임플란트 식립 위치 찾기, 보철학에서 인공치아 재건을 위한 곡면 재구성과 교정학에서 치아의 재위치 등이 그 예이다. 본 논문에서는 이들 치의학 응용 분야에서 가장 중요하게 사용되고 있는 교두, 능선, 열구 및 피트와 같은 치아의 기하학적인 특징을 검출하기 위한 기법을 제시한다. 제안된 방법은 석고 모형의 3차원 입력으로 만들어진 3차원 치아 모델에서 계산된 근사 곡률에 기초한다. 제안된 방법을 사용하여 검출된 결과는 기하학적인 특징을 보여주며, 제안한 방법과 다른 기존의 방법의 가시적 비교를 통해, 제안한 방법이 좀더 정확한 기하학적인 특징을 검출하는데 유용하게 사용될 수 있음을 알았다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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