• Journal of Broadcast Engineering
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• v.16 no.4
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• pp.596-601
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• 2011

In this paper, we propose a fast depth-image-based rendering method to generate a virtual view image in real-time using a graphic processor unit (GPU) for a 3D broadcasting system. Before the transmission, we encode the input 2D+depth video using the H.264 coding standard. At the receiver, we decode the received bitstream and generate a stereo video using a GPU which can compute in parallel. In this paper, we apply a simple and efficient hole filling method to reduce the decoder complexity and reduce hole filling errors. Besides, we design a vertical parallel structure for a forward mapping process to take advantage of the single instruction multiple thread structure of GPU. We also utilize high speed GPU memories to boost the computation speed. As a result, we can generate virtual view images 15 times faster than the case of CPU-based processing.

• Journal of KIISE:Computing Practices and Letters
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• v.6 no.5
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• pp.457-467
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• 2000

본 논문에서는 분산 메모리 구조를 갖는 병렬 컴퓨터 상에서 방대한 크기를 갖는 볼륨 데이터의 효과적인 가시화를 위한 병렬 광선 투사법을 제안한다. 데이터의 압축을 기반으로 하는 본 기법은 다른 프로세서의 메모리로부터 데이터를 읽기보다는 자신의 지역 메모리에 존재하는 압축된 데이터를 빠르게 복원함으로써 병렬 렌더링 성능을 향상시키는 것을 목표로 한다. 본 기법은 객체-순서와 영상-순서 탐색 알고리즘 모두의 정점을 이용하여 성능을 향상시켰다. 즉, 블록 단위의 최대-최소 팔진트리의 탐색과 각 픽셀의 불투명도 값을 동적으로 유지하는 실시간 사진트리를 응용함으로써 객체-공간과 영상-공간 각각의 응집성을 이용하였다. 본 논문에서 제안하는 압축 기반 병렬 볼륨 렌더링 방법은 렌더링 수행 중 발생하는 프로세서간의 통신을 최소화하도록 구현되었는데, 이러한 특징은 프로세서 사이의 상당히 높은 데이터 통신 비용을 감수하여야 하는 PC 및 워크스테이션의 클러스터와 같은 더욱 실용적인 분산 환경에서 매우 유용하다. 본 논문에서는 Cray T3E 병렬 컴퓨터 상에서 Visible Man 데이터를 이용하여 실험을 수행하였다.

• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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• 2005.11a
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• pp.1042-1044
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• 2005

고화질 입체 영상의 효과적인 재생을 위해 PC 클러스터를 활용한 여러 형태의 병렬화 기법이 제안되었지만, 영상을 구성하는 객체의 분포가 균일하지 않은 경우 충분한 성능을 발휘하지 못하였다. 본 연구에서는 Maya 렌더러를 채택한 PC 클러스터 기반의 병렬 렌더링 시스템을 구축하고, 병렬화 성능을 높이기 위한 효과적인 부하 균형 기법을 개발하였다. 특히 애니메이션을 구성하는 연속 프레임 작업에서 프레임 간의 연관성(coherence)이 높다는 사실에 근거하여, 임의 프레임의 각 분할 영역에 소요된 계산량을 바탕으로 다음 프레임의 부하 분포를 예측하고 이에 맞게 각 프로세서의 작업 영역을 재조정하는 기법을 제안하였다.

• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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• 1998.10a
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• pp.771-773
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• 1998

광선 추적법(Ray-Tracer)은 물체에 직.간접적으로 영향을 미치는 빛의 반사 및 굴절 경로를 역추적함으로써 실제감있는 이미지를 생성하는 렌더링(rendering)기법이다. 이러한 광성 추적법을 장시간의 계산을 필요로 하는 단점이 있으나. 각각의 광선을 병렬적으로 추적함으로써 속도의 향상을 피할 수 있다. 본 논문에서는 자바를 사용하는 메시지 기반 병렬 프로그래밍 시스템인 JPVM 상에서 동작하는 병렬 광선 추적기를 구현하였다. 병렬 광성 추적기를 사용자에 의해 지정된 장면 정의 파일(Scene Defintion File)을 읽어 들여 피싱(parsing)한후, 생성된 장면 객체를 각 worker프로그램에게 전송한다. 병렬 광선 추적기는 전체 화면 영역을 분활하여 각 worker 프로그램에 할당하며, worker프로그램들은 자신에게 할당된 영역의 이미지를 병렬적으로 생성한다. 실험 결과, 병렬 광선 추적기는 단일 광선 추적기에 비해 빠르게 렌더링을 수행하였으며, worker프로그램의 수가 증가함에 따라 수행 속도가 향상되었다.

• Journal of the Korea Computer Graphics Society
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• v.1 no.2
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• pp.213-225
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• 1995

3 차원 볼륨 데이터를 시각화(visualization)하기 위해서는 많은 계산 량과 메모리 량을 필요로 한다. 단일컴퓨터에서 순차 알고리즘을 이용하여 데이터를 시각화하고 분석하는 것은 실시간 응용 프로그램에는 부적합하다. 기존의 병렬 볼륨 렌더링에서의 데이터 분할 방법은 대부분 정적 로드 밸런싱(static load balancing)에 기반하고 있다. 동적 로드 밸런싱에 기반한 기존의 방법들은 불륨 데이터의 정규성(regularity)을 이용할 수 없다는 단점이 있다. 본 연구에서는 3 차원 볼륨 데이터에 대하여 로컬 태스크 큐(local task queue) 기법에 기반한 새로운 로드밸런싱 알고리즘을 제안한다. 제안한 방법은 계산에 참여할 노드(node)들을 PVM(parallel virtual machine)의 동적 프로세스 그룹(dynamic process group: DPG)을 이용하여 정적으로 그룹화(grouping)한다. 각각의 DPG들은 로컬 태스크 큐를 기반으로 단위 서브-블록에 대하여 동적 로드 밸런싱을 수행한다. 최적화된 레이 캐스팅 알고리즘들을 분산 환경에 새롭게 적용함으로써 로드 밸런싱으로 생길 수 있는 오버 헤드를 최소화하였다.

• Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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• 2006.05a
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• pp.1363-1366
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• 2006

본 논문에서는 각각의 그래픽 가속기에 픽셀 캐시를 사용가능 하게 하면서 성능을 증가시키고 일관성 문제를 해결하는 병렬 렌더링 프로세서를 제안한다. 제안하는 구조에서는 픽셀 캐시 미스에 의한 latency를 감소시켰다. 이러한 2가지 성과를 위하여 현재의 새로운 픽셀 캐시 구조에 효과적인 메모리 구조를 포함시켰다. 실험 결과는 제안하는 구조가 16개 이상의 레스터라이저에서 거의 선형적으로 속도 향상을 가져옴을 보여준다..

• Journal of Korea Multimedia Society
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• v.19 no.1
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• pp.80-85
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• 2016

It costs high in both memory usage and time consuming to sample the space to compute charge density and calculate electric field on that with large size of plasma data. In real-time and interactive application, accelerating the compute time is critical problem. In this paper, we suggest new method to visualize electric field by using convolution theorem, and the parallel computing to accelerate computing time by using GPGPU. We conduct a simulation that compare running time between the methods with convolution and without convolution. We discussed the method of visualization of multivariate data in three dimensional space using colored volume rendering and surface construction.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 1999.07a
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• pp.71-75
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• 1999

In this paper, we present the 3DOF force-reflecting interface which allows to acquire force of object within a virtual environment. This system is composed of device, virtual environment model, and force-reflecting rendering algorithm. We design a 3 DOF force-reflecting device using the parallel linkage, torque shared by wire, and the controller of system applied by impedance control algorithm. The force-reflecting behaviour implemented as a function position is equivalent to controlling the mechanical impedance felt by the user. Especially how force should be supplied to user, we know using a God-Object algorithm. As we experiment a system implemented by the interface of 3D virtual object and 3DOF force-reflecting interface, we can feel a contact, non-contact of 3D virtual object surface and sensing of push button model.

• Journal of IKEEE
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• v.14 no.2
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• pp.69-75
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• 2010

A 3D graphics pipeline is largely divided into geometry stage and rendering stage. In this paper, we propose a method that accelerates a geometry processing in multi-core GP-GPU, using dual-phase structure. It can be improved by parallel data processing using SIMD of GP-GPU, dual-phase structure and memory prefetch. The proposed architecture improves approximately 19% of performance when it use all the features.

• Proceedings of the Korean Society of Computer Information Conference
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• 2012.07a
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• pp.79-82
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• 2012

3차원 멀티미디어 서비스에 대한 관심이 높아짐에 따라 관련 연구들이 현재 다양하게 논의되고 있다. Stereoscopy영상을 생성하기 위한 기존의 방법으로는 두 대의 촬영용 카메라를 일정한 간격으로 띄워놓고 피사체를 촬영한 후 해당 좌시점과 우시점을 생성하는 방법을 이용하였다. 하지만 이는 영상 대역폭의 부담을 가져오게 된다. 이를 해결하기 위하여 Depth정보와 한 장의 영상을 이용한 DIBR(Depth Image Based Rendering) Algorithm에 대한 연구가 많이 이루어지고 있다. 그중 Gaussian Depth Map을 이용한 Hole-Filling 방법은 DIBR에서 가장 자연스러운 결과를 보여주지만 다른 DIBR Algorithm들에 비해 속도가 현저히 느리다는 단점이 있다. 본 논문에서는 영상 생성의 고속화를 위해 GPU를 이용한 Gaussian Hole-Filling Algorithm의 병렬처리 구조를 제안하고 이를 이용한 DIBR Algorithm 생성과정을 제시한다.