• 한국컴퓨터그래픽스학회논문지
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• 제6권4호
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• pp.9-14
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• 2000

수작업으로 이루어지는 셀 애니메이션에 툰 렌더링과 같은 비사실적 렌더링 기법을 사용하면 더 적은 노력으로 훨씬 높은 화질의 영상을 얻어낼 수가 있다. 이와 같은 이유로 오늘날 툰 렌더링은 셀 애니메이션 영상산업에서 많이 사용되고 있다. 그러나 기존의 툰 렌더링 방법들에 의한 영상생성은 실시간 처리에 한계가 있어서 가상현실, 게임과 같은 즉각적인 반응을 필요로 하는 분야에서는 사용할 수가 없었다. 본 논문에서는 이와 같은 한계를 극복하여 다양한 분야로의 확장사용이 가능하도록 실시간 윤곽선 검출과 퐁 쉐이딩을 통해 실시간으로 수행되는 툰 렌더링을 구현하였다. 또한 빠른 그림자 생성 알고리즘을 사용해 장면에 그림자를 추가시킴으로써 여전히 실시간 수행이 가능하면서도 효과적인 결과 영상을 생성하였다.

• 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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• 제34권12호
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• pp.665-682
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• 2007

라인 드로잉은 적은 표현으로 물체에 대찬 많은 정보를 줄 수 있다는 점 때문에 비사실적 렌더링 분야에서 중요시되고 있다. 하지만 라인 드로잉에 대한 연구는 이차원 영상에 비해 물체에 대한 정보가 충분한 삼차원 모델을 대상으로 주로 이루어졌다. 본 논문에서는 이차원 영상을 라인 드로잉 형태로 표현하는 효과적인 방법을 제시한다. 이를 위한 알고리즘은 크게 필터링, 선 연결, 스타일화 세 단계로 나뉜다. 필터링 단계에서는 영상의 어느 부분에 선이 그려질지를 우도 함수를 이용하여 예상한다. 선 연결 단계에서 필터링 결과를 클러스터링 및 그래프 검색을 이용하여 연결, 라인 스트로크들을 찾아낸다. 마지막 스타일화 단계에서는 찾아낸 라인 스트로크들을 곡선 근사, 텍스쳐 매핑 등을 이용하여 여러 비사실적 렌더링 형태로 표현한다. 이러한 방법을 이용하여 실제 이차원 영상에서 라인 스트로크를 얻고, 디테일 제어를 적용하여 여러 가지 원하는 스타일의 라인 드로잉을 만들 수 있다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2005년도 가을 학술발표논문집 Vol.32 No.2 (1)
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• pp.727-729
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• 2005

최근 3차원 그래픽 기법 중에서도 비실사(Non-Photorealistic Rendering) 기법은 3차원 그래픽의 변형을 통해 사용자와의 원활한 커뮤니케이션을 이끌어 낼 수 있다는 점에서 많은 주목을 받고 있다. 비실사 기법 중에서도 실루엣 에지 렌더링과 불연속적인 쉐이딩을 응용하여 3차원 그래픽을 카툰 스타일로 표현함으로써 수용자에게 친근하게 다가가 사용자의 주의를 끄는데 용이한 방법을 카툰 렌더링이라고 하여 현재 다양한 분야에서 사용되고 있다. 그러나 모바일 기기에서의 카툰 렌더링 기법 구현에 대한 연구는 미비한 실정이다. 본 논문은 모바일 기기에서의 카툰 렌더링 기법 구현을 위하여 카툰 렌더링 파이프 라인의 변화 린 전처리 파일 대체 기법에 대하여 제안하여 이를 위한 파일 전처리 도구에 대하여 다루고 있다. 이 기법을 통해서 사용자는 모바일 기기에서 카툰 렌더링 기법을 구현하여 다양한 모바일 분야에 적용이 가능하게 된다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제5권7호
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• pp.1311-1328
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• 2011

We re-render a photographic image as a simulated pencil drawing using two independent line integral convolution (LIC) algorithms that express tone and feature lines. The LIC for tone is then applied in the same direction across the image, while the LIC for features is applied in pixels close to each feature line in the direction of that line. Features are extracted using the coherent line scheme. Changing the direction and range of the LICs allows a wide range of pencil drawing style to be mimicked. We tested our algorithm on diverse images and obtained encouraging results.

• 한국HCI학회:학술대회논문집
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• 한국HCI학회 2009년도 학술대회
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• pp.459-462
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• 2009

해칭은 물체의 곡률방향을 따라 평행한 선 스트로크를 그려 모양과 음영을 표현하는 효과적인 예술적 기법이다. 본 논문에서는 주어진 스트로크 방향으로 선 스트로크를 그리는 실시간 픽셀단위 영상공간 방법을 제시한다. 본 해칭 방법은 화면 위에서 직접 적용되기 때문에 복잡한 구조를 갖는 3차원 장면을 효율적으로 실시간에 그려낼 수 있다. 우리는 본 방법을 GPU의 픽셀 쉐이더를 이용하여 구현한다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2006년도 한국컴퓨터종합학술대회 논문집 Vol.33 No.1 (A)
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• pp.115-117
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• 2006

최근 비실사(Non-Photorealistic Rendering) 기법은 3차원 그래픽의 추상화를 통해 사용자와의 원활한 커뮤니케이션을 이끌어 낼 수 있다는 점에서 않은 주목을 받고 있다. 비실사 기법 중에서도 실루엣 에지 렌더링은 3차원 객체의 에지를 찾아내고 디스플레이 하는 것으로 다양한 비실사 기법의 기반을 이루는 연구이다. 또한 실루엣 에지 렌더링은 기법의 변화를 통해서 선의 미를 살리는 수묵화 효과를 이뤄낼 수 있다. 본 논문은 다중 폴리곤 처리를 이용한 실루엣 에지 렌더링 기법을 제안하며 이를 사용하여 수묵화 기법의 효과를 보여준다. 다중 폴리곤 처리를 통한 실루엣 에지 렌더링 기법은 구현이 간단하고 여러 가지응용이 가능하다는 장정을 가지고 있다. 이 변화된 기법을 통해서 사용자는 3차원 객체에 수묵화 기법을 다양하게 적용할 수 있게 된다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2001년도 가을 학술발표논문집 Vol.28 No.2 (2)
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• pp.490-492
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• 2001

3차원 정보를 바탕으로 실제 세계의 장면이나 물체를 비사실적으로 표현하기 위한 방법으로 비사실적 이미지 렌더링(Non-Photorealistic: NPR)기법을 사용하고 있다. 현재 기존의 2차원에서의 NPR기법을 기반으로 3차원에 확장된 방법까지 다양한 표현방법이 연구되고 있다. 본 논문에서는 3차원의 물체를 사람이 직접 그린 듯한 표현에 중점을 둔 3차원 카툰렌더링 효과를 나타내기 위한 효과적인 기법을 제안한다. 이러한 카툰렌더링 표현은 현실세계의 3차원 정보를 인간에게 보다 감각적이고 효과적으로 전달 할 수 있는 장점이 있다. 본 논문에서는 비사실적 이미지 표현에서 가장 기본이 되는 실루엣 에지를 추출하고, 추출한 실루엣 에지를 표현하기 위한 효과적인 방법을 제시하여 보다 핸드 드로잉(hand drawing)에 가까운 카툰 렌더링(Cartoon Rendering)을 실시간으로 나타내는데 중점을 두고 있다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제11권6호
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• pp.3143-3165
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• 2017

We present a computerized framework for producing color pastel painting from the visual information extracted from a photograph. To express color pastel painting, we propose a multi-layered framework where each layer possesses pastel stroke patterns of different colors. The stroke patterns in the separate layers are merged by a rendering equation based on a participating media rendering scheme. To produce the stroke patterns in each layer, we review the physical properties of pastels and the mechanism of a convolution framework, which is the most widely used scheme to simulate stick-shaped media such as pencils. We devise the following computational models to extend the convolution framework to produce pastel strokes: a bold noise model, which mimics heavy and clustered deposition of pigment, and a thick convolution filter model, which produces various pastel stroke patterns. We also design a stochastic color coordination scheme to mimic pastel artists' color expression and to separate strokes in different layers. To demonstrate the soundness of approach, we conduct several experiments using the models and compare the results with existing works or real pastel paintings. We present the results for several pastel paintings to demonstrate the excellent performance of our framework.

• 한국컴퓨터그래픽스학회논문지
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• 제12권1호
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• pp.9-15
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• 2006

본 논문에서는 점묘화를 생성하기 위한 회화적 렌더링 기법을 제안한다. 신인상파(Neo-Impressionist) 화가 쇠라는 캔버스위의 독립 색채들은 망막위에서 재조직된다는 이론을 바탕으로 점묘화를 제안한다. 이는 색의 병치혼합과 보색대비를 이용해 빛의 가산혼합이 회화작품에 적용될 수 있도록 하기위해 브러시 스트로크로 작은 점을 이용한다. 이러한 점묘화를 표현하기위해서 쇠라의 작품과 동시대의 색이론 분석을 통해 색의 분할과 병치혼합의 이론적 배경을 알아보고 이를 통해 점묘 스트로크의 색상, 모양, 방향등을 결정할 수 있는 알고리즘을 소개한다. 먼저 신인상파의 팔레트 분석을 통해 칼라모델을 설계한다. 그리고 입력영상을 영상분할 기법을 이용해 공간적 구도를 잡고 각 분할 영역의 관계를 고려해 색상을 할당한다. 각 할당된 색은 보색과 함께 정의된다. 각 분할영역은 해당영역에서 표현될 수 있는 색상의 작은 점묘 브러시 스트로크로 렌더링이 된다. 이때 입력영상의 밝기정보를 유지할 수 있도록 점묘 스트로크는 색상이 결정된다. 점묘 스트로크의 방향은 입력영상의 에지방향을 따르도록 보간법을 이용해 계산한다.

• 한국컴퓨터그래픽스학회논문지
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• 제15권2호
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• pp.19-34
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• 2009

이 논문에서는 삼차원 메쉬를 이용한 자동화된 수묵화 렌더링 시스템을 소개한다. 먼저 수묵화의 특징을 분석하고 이를 바탕으로 수묵화 렌더링 시스템을 위한 요구사항을 제시한다. 또한 수묵화를 그릴 때 사용되는 중요한 단계들을 살펴본다. 이러한 분석에 기반하여 본 논문에서 제시하는 시스템은 다음과 같은 세 가지 레이어로 나누어진다: 중요선 레이어, 내부 칠하기 레이어 미디어 레이어. 본 논문의 가장 큰 특징은 사실적인 이미지 생성과 실시간 렌더링이라는 두 가지 요구사항을 모두 만족시킬 수 있는 새로운 방법을 제시한다는 점이다. 이 시스템은 몰골법, 백묘법, 구륵법 등 수묵화의 대표적인 세 가지 스타일을 쉽게 생성할 수 있다. 본 논문의 연구 결과는 컴퓨터 게임과 가상 환경 등 실시간 특성이 중요한 요소가 되는 어플리케이션에 바로 적용될 수 있을 것으로 예상된다.