• 한국컴퓨터그래픽스학회논문지
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• 제16권4호
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• pp.11-16
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• 2010

본 논문에서는 그래픽스 하드웨어를 이용한 스윕 곡면의 효율적인 렌더링 알고리즘을 제안한다. 스윕 곡면은 스플라인 모션을 따라 움직이는 단면 곡선으로 표현된다. 이러한 표현은 행렬과 벡터의 곱으로 계산되며, 이는 프로그래밍이 가능한 그래픽스 하드웨어에 쉽게 적용될 수 있다. 스플라인 모션과 단면 곡선의 정보는 텍스쳐 메모리에 저장된다. 그래픽스 하드웨어의 정점 프로세서는 두 개의 곡면 매개변수를 2차원 정점으로 입력받아 한 번의 행렬 곱셈으로 스윕 곡면의 정점 좌표와 법선 벡터를 계산한다. 제안한 GPU 기반 스윕 곡면의 렌더링은 CPU 기반 렌더링에 비해 10배에서 40배 정도의 속도 향상을 보였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제14권12호
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• pp.2675-2680
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• 2010

3D 그래픽을 처리하는 연산 과정에는 고정적인 연산만을 수행하는 영역과 Shader 등과 같은 명령어에 의한 프로그래밍이 요구되는 영역이 구분되어 있다. 이러한 3D 파이프라인의 특성을 고려하여 fixed 구조로 설계한 graphics hardware와 명령어 기반의 programmable hardware를 혼합한 구조로 설계하면 효율적인 그래픽 처리가 가능하다. 본 논문에서는 이러한 혼합 구조에 적합한 OpenGL ES(Open Graphics Library Embedded System) 2.0을 지원하는 Fragment Shader를 설계하였다. fixed hardware와 Shader간 데이터 입출력으로 인해 발생할 수 있는 전체 파이프라인의 지연을 줄일 수 있도록 내부 인터페이스를 최적화하였으며 Shader 내부 레지스터 그룹을 interleaved 구조로 설계하여 레지스터 면적과 처리 속도를 개선하였다.

• 전기전자학회논문지
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• 제13권2호
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• pp.253-259
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• 2009

본 논문에서는 전용하드웨어를 사용하지 않는 새로운 구조의 범용 그래픽 쉐이더 프로세서를 제안한다. 최근 모바일 기기에서는 고성능을 유지하면서 저전력의 작은 크기를 가지는 그래픽 프로세서를 요구한다. 제안하는 쉐이더 프로세서는 OpenGL ES 2.0 그래픽 파이프라인 전체를 쉐이더 명령어로 실행할 수 있는 GP-GPU 구조를 갖는다. 프로그램을 구현하여 하나의 프로세서로 모든 그래픽 파이프라인 처리가 가능하기 때문에 Rasterization Unit과 같은 별도의 전용 하드웨어를 필요로 하지 않는다. 따라서 쉐이더 프로세서 하나로 Fully Programmable 3D Graphics Engine 구현이 가능하며 기존 쉐이더 프로세서에 비해 하드웨어 크기를 60% 줄였다.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제11권10호
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• pp.1460-1470
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• 2008

최근 휴대용 기기의 성능이 향상되면서 다양한 형태의 메뉴 구성과, 메일 및 이차원 지도 등의 표현에 벡터 그래픽을 많이 도입하고 있다. 본 논문은 모바일 기기에서 많이 사용되고 여는 이차원 벡터의 처리 기술인 OpenVG (Open Vector Graphics)의 하드웨어 가속기를 제안했다. 제안된 하드웨어 가속기는 그래픽에서 처리가 빈번한 렌더링(rendering)의 각 기능을 분석하여 하드웨어 구현에 적합하도록 나누고, 그 알고리즘을 설계 및 검증하여 HDL (Hardware Description Language)로 FPGA (Field Programmable Gate Array)에 이식하여 구현되었으며, 알렉스 처리기에 비하여 약 4배의 빠른 처리속도를 보였다.

• 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.

• 한국컴퓨터그래픽스학회논문지
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• 제8권2호
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• pp.23-29
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• 2002

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.

• 한국컴퓨터그래픽스학회논문지
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• 제13권1호
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• pp.1-6
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• 2007

곡면은 다각형 메쉬에 비해 간결한 표현을 가지고 부드러운 형상을 표현할 수 있지만, 현재 그래픽스 하드웨어는 곡면 렌더링을 지원하고 있지 않다. 최근의 GPU를 이용하여 프로그래밍 가능한 그래픽스 파이프라인은 기존의 다양한 그래픽스 알고리즘들을 가속화시키는 데 이용될 수 있기 때문에, 이 논문에서는 GPU 하드웨어를 이용하여 블렌딩을 기반으로 생성된 임의의 위상을 가진 곡면을 빠르게 렌더링 하는 방법을 제시한다. 제어 메쉬상에서 샘플링된 매개변수와 지역 곡면을 표현하는 정보들을 그래픽스 파이프라인으로 전달하여, 정점 프로세서에서 이러한 정보들을 가지고 블렌딩된 곡면상의 위치 정보와 노말 벡터를 계산한다. 이러한 방법은 CPU에서 블렌딩 곡면을 계산하는 것보다 훨씬 빠르게 수행된다.

• Journal of Information Processing Systems
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• 제5권2호
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• pp.105-116
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• 2009

To solve the general problems surrounding the application of genetic algorithms in stereo matching, two measures are proposed. Firstly, the strategy of simplified population-based incremental learning (PBIL) is adopted to reduce the problems with memory consumption and search inefficiency, and a scheme for controlling the distance of neighbors for disparity smoothness is inserted to obtain a wide-area consistency of disparities. In addition, an alternative version of the proposed algorithm, without the use of a probability vector, is also presented for simpler set-ups. Secondly, programmable graphics-hardware (GPU) consists of multiple multi-processors and has a powerful parallelism which can perform operations in parallel at low cost. Therefore, in order to decrease the running time further, a model of the proposed algorithm, which can be run on programmable graphics-hardware (GPU), is presented for the first time. The algorithms are implemented on the CPU as well as on the GPU and are evaluated by experiments. The experimental results show that the proposed algorithm offers better performance than traditional BMA methods with a deliberate relaxation and its modified version in terms of both running speed and stability. The comparison of computation times for the algorithm both on the GPU and the CPU shows that the former has more speed-up than the latter, the bigger the image size is.

• 한국가시화정보학회:학술대회논문집
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• 한국가시화정보학회 2003년도 추계학술대회 논문집
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• pp.51-54
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• 2003

Fluid is an effective element in computer animation. Recently, the techniques from CFD have been actively applied to CG production. In this paper, we describe our fluid animation system which implements a variety of established simulation and rendering methods. We also explain our new techniques such as chemical reaction and hardware-assisted fluid animation that are being developed to enhance the features of our software system.

• 한국가시화정보학회:학술대회논문집
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• 한국가시화정보학회 2004년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.57-63
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• 2004

최근 일반 범용 PC 에 장착되고 있는 ATI 나 NVIDIA 등의 그래픽스 가속기의 성능은 수년전과 비교할 때 비교가 안 될 정도의 빠른 속도를 자랑하고 있다. 이러한 속도 향상과 함께 급격하게 일어나고 있는 변화 중의 하나는 바로 기존의 고정된 기능의 그래픽스 파이프라인(fixed-function graphics pipeline)과는 달리 프로그래머가 가속기의 기능을 자유자재로 프로그래밍할 수 있도록 해주는 프로그래밍이 가능한 파이프라인(programmable graphics pipeline)의 출현이라 할 수 있다. 이러한 가속기에 장착되고 있는 GPU (Graphics Processing Unit)는 간단한 형태의 SIMD 프로세서라 할 수 있는데, 특히 GPU 의 한 부분인 픽셀 쉐이더는 그 처리 속도가 매우 높기 때문에 이를 통하여 기존의 수치 알고리즘을 병렬화 하려는 시도가 활발히 일어나고 있다. 본 강연에서는 다양한 수치 계산을 그래픽스 가속기를 사용하여 해결하려는 시도에 대하여 간단히 살펴본다.