• 정보처리학회논문지:컴퓨터 및 통신 시스템
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• 제5권9호
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• pp.237-246
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• 2016

DIBR (Depth Image Based Rendering)은 동일 시점의 색상 영상과 깊이 영상을 참조해서 임의 개수의 중간 시점 영상을 생성하는 기법으로 무안경식 다시점 입체 디스플레이를 위한 콘텐츠 제작에 활용할 수 있다. 본 연구에서는 DIBR 기법을 사용해서 생성되는 다시점 중간 영상의 객관적 품질에 깊이 정확도가 미치는 영향에 대해 설명한다. 본 연구는 먼저 사람이 인지할 수 없는 범위에서 왜곡을 보장하기 위한 최소 깊이 양자화 계수를 도출한다. 그리고 장면 구성의 특성에 따라 같은 양자화 수준에서 깊이 정보의 정확도를 효과적으로 표현하기 위한 비균등 영역분할 양자화 방법을 선형 양자화와 비교 분석한 결과를 제시한다.

• 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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• 한국방송공학회 2009년도 IWAIT
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• pp.583-587
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• 2009

In this paper we propose a new method of Depth-Image-Based Rendering (DIBR) for Free-viewpoint TV (FTV). In the proposed method, virtual viewpoint images are rendered with 3D warping instead of estimating the view-dependent depth since depth estimation is usually costly and it is desirable to eliminate it from the rendering process. However, 3D warping causes some problems that do not occur in the method with view-dependent depth estimation; for example, the appearance of holes on the rendered image, and the occurrence of depth discontinuity on the surface of the object at virtual image plane. Depth discontinuity causes artifacts on the rendered image. In this paper, these problems are solved by reconstructing disparity information at virtual camera position from neighboring two real cameras. In the experiments, high quality arbitrary viewpoint images were obtained.

• 한국CDE학회논문집
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• 제13권6호
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• pp.469-477
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• 2008

Physically-based rendering is an image synthesis technique based on simulation of physical interactions between light and surface materials. Since generated images are highly photorealistic, physically-based rendering has become an indispensable tool in advanced design visualization for manufacturing and architecture as well as in film VFX and animations. Especially, BRDF (bidirectional reflectance distribution function) is critical in realistic visualization of materials since it models how an incoming light is reflected on the surface in terms of intensity and outgoing angles. In this paper, we introduce techniques to represent BRDF as B-spline volumes and to utilize them in physically-based rendering. We show that B-spline volume BRDF (BVB) representation is suitable for measured BRDFs due to its compact size without quality loss in rendering. Moreover, various CAGD techniques can be applied to B-spline volume BRDFs for further controls such as refinement and blending.

• 전기전자학회논문지
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• 제23권4호
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• pp.1366-1372
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• 2019

본 논문에서는 레이 트레이싱 그래픽에서 사용되는 몬테칼로 렌더링에 포함되는 잡음을 제거하기 위해 개선된 신경망구조를 설계하였다. 몬테칼로 렌더링은 그래픽의 실감을 높이는데 가장 좋은 방법이지만 픽셀마다 수천 개 이상의 빛 효과를 계산해야 하기 때문에 렌더링 처리시간이 급격히 증가하여 실시간 처리에 큰 문제를 갖고 있다. 이 문제를 개선하기 위해 픽셀에서 사용되는 빛의 수를 줄이게 되는데 이때 렌더링 잡음이 발생하게 되고 이 잡음을 제거하기 위해 다양한 연구가 진행되어 왔다. 본 논문에서는 렌더링 잡음을 제거하는데 딥러닝을 사용하며 특히, 렌더링 이미지를 확산광과 집중광으로 분리하여 이중 신경망 구조를 설계하였다. 설계결과 단일구조 신경망에 비하여 듀얼구조 신경망은 PSNR기준으로 64개 테스트 이미지에 대하여 평균 0.58db가 개선되었으며 reference image에 비하여 99.22% 빛의 수를 줄여 실시간 레이 트레이싱 렌더링을 구현하였다.

• 스마트미디어저널
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• 제1권3호
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• pp.29-35
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• 2012

깊이영상기반 렌더링(depth image-based rendering, DIBR)이란 색상 영상과 각 화소에 대응하는 거리 정보로 이루어진 깊이 영상(depth map)을 이용하여 가상 시점에서의 영상을 합성하는 기술을 말한다. DIBR을 이용하면 3차원 TV에 적합한 컨텐츠를 생성할 수 있지만, 가상 시점에서의 영상을 합성하는 과정에서 원영상에 존재하지 않는 영역, 즉, 비폐색(disocclusion) 영역이 드러나는 등 여러 가지 문제가 발생한다. 본 논문에서는 구조광으로 깊이 정보를 획득하는 Kinect 깊이 카메라를 이용한 가상시점 영상생성 기술을 제안한다. 깊이 카메라로부터 색상 영상과 그에 대응하는 깊이 영상을 획득한 다음, 깊이 영상에 대한 전처리 기술을 수행한다. 전처리가 끝난 깊이 영상은 중간 시점으로 워핑되고, 워핑 과정에서 발생하는 절삭 오차를 제거하기 위해 Median 필터링을 적용한다. 그런 다음, 색상 영상은 워핑된 깊이 영상의 깊이 값을 사용해서 중간 시점으로 워핑된다. 비폐색(disocclusion) 영역을 채우기 위해 배경 기반의 인페인팅 기술을 적용한다. 실험 결과를 통해, 본 논문에서 제안한 방법이 자연스러운 스테레오 영상을 생성한 것을 확인할 수 있었다.

• Journal of Multimedia Information System
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• 제5권1호
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• pp.35-42
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• 2018

Direct volume rendering (DVR) is an important 3D visualization method for medical images as it depicts the full volumetric data. However, because DVR renders the whole volume, regions of interests (ROIs) such as a tumor that are embedded within the volume maybe occluded from view. Thus, conventional 2D cross-sectional views are still widely used, while the advantages of the DVR are often neglected. In this study, we propose a new visualization algorithm where we augment the 2D slice of interest (SOI) from an image volume with volumetric information derived from the DVR of the same volume. Our occlusion-based DVR augmentation for SOI (ODAS) uses the occlusion information derived from the voxels in front of the SOI to calculate a depth parameter that controls the amount of DVR visibility which is used to provide 3D spatial cues while not impairing the visibility of the SOI. We outline the capabilities of our ODAS and through a variety of computer tomography (CT) medical image examples, compare it to a conventional fusion of the SOI and the clipped DVR.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제16권7호
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• pp.1428-1436
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• 2012

본 논문에서는 낮은 대역폭을 가진 모바일 DMB 환경에서 사용할 수 있도록 깊이 영상 기반 렌더링(DIBR) 기법을 이용한 3차원 스테레오 입체 방송의 부가정보 영상 구성 방법을 설명한다. DIBR에서는 좌측 시점의 영상과 깊이 정보를 전송하고 수신측에서 우측 시점을 복원하는데, 화질이 손상될 수 있다. 본 논문에서는 부가 정보를 구성해서 함께 전송하여 복원된 영상의 질을 높이고 전송하는 데이터의 양을 줄이는 방법을 제시한다.

• 정보처리학회논문지:소프트웨어 및 데이터공학
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• 제4권11호
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• pp.529-536
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• 2015

비사실적 렌더링(NPR; Non-Photorealistic Rendering)은 2차원 영상과 3차원 모델을 대상으로 하는 방법이 다르며 각각의 대상에 NPR을 적용하여 두 콘텐츠를 혼합하면 이질감이 나타나는 문제점이 있다. 본 논문에서는 3차원 객체와 영상에 있어서 각각의 대상에 카툰 및 스케치와 같은 비사실적 효과를 적용하여 조화롭게 혼합하는 기법을 제시한다. 제안 기법은 2차원 영상의 데이터를 분석하여 컬러 분포 특징을 얻고 이를 이용하여 실사 영상이나 3D 객체의 컬러 수를 줄인다. 단순화된 컬러맵과 윤곽선 에지 데이터로부터 비사실적 렌더링을 실시한다. 컬러맵 정보의 추출 및 적용 과정에서 자연스러운 장면 연출을 위해서 영상분할 과정이 필요하다. 그러나 영상분할 기법은 많은 연산을 필요로 한다. 특히 크기가 큰 입력에 대해서는 비사실적 렌더링에 많은 시간이 소요된다. 처리 시간이 많은 영상분할의 고속화를 위하여 GPU(Graphics Processing Unit)를 이용한 병렬 컴퓨팅을 할 수 있는 GPGPU(General-Purpose GPU)를 사용한다. GPGPU의 사용으로 알고리즘의 수행속도를 크게 개선하였다. 또한 영상분할 후 단순화된 컬러를 추출하여 일련의 컬러맵을 생성한 뒤 3D 객체에 NPR을 적용할 때 추출해낸 컬러맵을 적용하여 2차원 영상과 3차원 객채 간의 이질감을 줄이고 조화롭게 하였다.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2003년도 하계종합학술대회 논문집 Ⅳ
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• pp.1899-1902
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• 2003

Recently several methods have been developed for the virtual space construction. Generally, most of the methods are geometric-based rendering technic, but they are difficult to construct real-time rendering because of large data. In this paper, we present a three dimension image-based rendering method that enable a constant speed of real-time rendering regardless of object complexity in virtual space. The Proposed method shows good performance for the virtual space construction with high complexity.

• 대한기계학회논문집A
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• 제31권8호
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• pp.855-861
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• 2007

Haptic rendering is a process providing force feedback during interactions between a user and a virtual object. This paper presents a real-time haptic rendering technique for deformable objects based on visual information of intervention between a tool and a real object in a remote place. A user can feel the artificial reaction force through a haptic device in real-time when a slave system exerts manipulation tasks on a deformable object. The models of the deformable object and the manipulator are created from the captured image obtained with a CCD camera and the recognition of objects is achieved using image processing techniques. The force at a rate of 1 kHz for stable haptic interaction is deduced using extrapolation of forces at a low update rate. The rendering algorithm developed was tested and validated on a test platform consisting of a one-dimensional indentation device and an off-the shelf force feedback device. This software system can be used in a cellular manipulation system providing artificial force feedback to enhance a success rate of operations.