• 제목/요약/키워드: Radiosity

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HDRI 환경맵과 GPU 기반 점진적 세분 래디오시티를 이용한 영상기반 재조명 (Image based Relighting Using HDRI Enviroment Map & Progressive refinement radiosity on GPU)

  • 김준환;홍현기
    • 한국게임학회 논문지
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    • 제7권4호
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    • pp.53-62
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    • 2007
  • 래디오시티(radiosity)는 디퓨즈 반사(diffuse reflection)를 효과적으로 표현하는 전역조명(global illumination) 방법으로 공간 및 물체 표면간의 에너지 교환을 모델링한다. 그러나 많은 계산량으로 인해 실시간 활용에는 제약이 존재하며, 이를 해결하기 위해 GPU(Graphics Processing Unit) 기반의 래디오시티 알고리즘이 제안되고 있다. 본 논문에서는 G. Coombe 등이 제안한 GPU 기반의 점진적 세분(progressive refinement) 래디오시티를 구현하고 HDR(High Dynamic Range) 래디언스(radiance) 맵으로 구성된 3차원 공간에 적용하여 사실적인 합성영상을 렌더링하였다. 대상 공간과 조명환경을 HDR 래디언스 맵으로 구성함으로써 영상기반(image-based) 방법의 장점인 대상 장면의 복잡도와 관계없는 결과 영상을 생성할 수 있었다 환경맵을 이루는 각 텍셀(texel)의 해상도 설정 및 밉매핑(mipmaping)의 적용에 따라 다양한 실험 결과를 분석하였으며, 기존의 HDR 레디언스 맵과 GPU를 이용한 증분 래디오시티 방법과의 비교를 통해 본 시스템의 개선된 렌더링 성능을 확인하였다.

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Radiosity model과 AI 알고리즘을 이용한 모바일 게임 구현 (Implementation of 3D mobile game using radiosity model and AI algorithm)

  • 김성동;진성아;조데레샤
    • 한국게임학회 논문지
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    • 제17권1호
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    • pp.7-16
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    • 2017
  • 3D 게임그래픽 표현기술은 게임콘텐츠발전과 함께 콘텐츠 분야에서 중요한 요소가 되었다. 특히 게임 캐릭터 표현 기술은 사실적인 그래픽 기술과 시각적인 즐거움을 주는 것 이외에 게임을 진행하는 게임에 대한 몰입도의 중간 단계역할을 하며 플레이어가 마치 게임 속에서 영웅적인 모험을 즐길 수 있도록 착각을 만들어 낸다. 3D 게임에 있어서 게임캐릭터의 높은 완성도는 개발과정 가운데 캐릭터 설정작업의 세심한 디테일작업과 신중함이 주요요인으로 작용한다[3]. 본 논문에서는 게임구현을 위하여 인지적 AI 알고리즘이 적용된 3D 유니티 게임 엔진을 사용하여 radiosity의 수학적인 모델과 기본적인 radiosity 모델, 점진적 개선 radiosity 모델 기법을 방법론을 소개하고, 모바일 게임에 적용한 캐릭터 표현기법을 제안하려고 한다. 게임엔진에 실제적으로 적용하여보니 렌더링과정과 모의실험에서 표면의 투영도는 게임콘텐츠 환경의 조명도에 따라 변화됨을 발견 할 수 있어서, 전체적으로 질 높은 게임캐릭터가 완성되었음이 확인 되었다.

라디오시티법을 이용한 실내 음향장 해석 연구 (A Study on Room Acoustic Field Analysis using Radiosity Method)

  • 김국현
    • 대한조선학회논문집
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    • 제55권5호
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    • pp.394-400
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    • 2018
  • Various numerical methods have been adopted for indoor noise assessments of ship plant. Acoustical radiosity method is one of the high frequency approaches for acoustic field analysis, which assumes diffuse reflections by boundaries so that it could be efficiently applied to the acoustically diffused indoor space noise analysis. In this study, an acoustic field analysis program has been developed based on radiosity method, which could apply for acoustically large enclosures such as ship's indoor space. For this purpose, the procedure of the acoustical radiosity method has been summarized and implemented to an acoustic field analysis program using MATLAB. Numerical example for a rectangular indoor space has investigated validity of the implemented program. Steady state sound pressure levels calculated for a continuous acoustic source signal have shown good agreement with those by other solutions such as an analytic solution and a ray tracing method. Instantaneous sound pressure levels calculated for an impulsive acoustic signal have provided the clues of direct/reflected acoustic field and reverberation time.

음향라디오시티법을 이용한 잔향수조 음장 해석과 실험검증 (Acoustic Field Analysis of Reverberant Water Tank using Acoustic Radiosity Method and Experimental Verification)

  • 김국현
    • 대한조선학회논문집
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    • 제56권5호
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    • pp.464-471
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    • 2019
  • The acoustic power is a major acoustical characteristic of an underwater vehicle and could be measured in a reverberant water tank. In order to obtain accurate measurement results, the acoustic field formed by the sound source should be investigated quantitatively in the reverberant water tank. In this research, the acoustic field of a reverberant water tank containing an underwater sound source has been analyzed by using an acoustic radiosity method one of the numerical analysis methods suitable for the acoustic analysis of the highly diffused space. The source level of the underwater sound source and acoustical properties of the water tank input to the numerical analysis have been estimated by applying the reverberant tank plot method through a preliminary experiment result. The comparison of the numerical analysis result with that of the experiment has verified the accuracy of the acoustic radiosity method.

영상기반 재조명을 위한 GPU 기반 래디오시티 구현 (Implementation of Progressive Radiosity on GPU for Image based Relighting)

  • 김준환;황용호;홍현기
    • 한국HCI학회:학술대회논문집
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    • 한국HCI학회 2007년도 학술대회 1부
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    • pp.988-993
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    • 2007
  • 전역조명기법(global illumination)중에서 난반사(diffuse reflection) 객체들 사이의 관계를 효과적으로 표현하는 래디오시티(radiosity)방법은 객체들 사이의 에너지 교환에 에너지 평형 상태를 모델링 한다. 그러나 래디오시티는 많은 계산량으로 인해 실시간 활용에는 적합하지 않았다. 최근 장면생성에 걸리는 소요시간을 크게 단축시킬 수 있는 비용대비 고성능의 그래픽스 하드웨어(GPU)를 이용한 방법들이 제안되고 있다. 객체들 사이에서 교환되는 에너지는 래디언스(radiance)로 표현이 가능하며, 이러한 래디언스는 대상 장면에서 취득한 HDR(High Dynamic Range) 영상으로부터 래디언스 맵을 구성해서 얻을 수 있다. 이를 기반으로 대상장면의 조명환경을 구성하면 대상장면의 복잡도와는 별개로 빠르고 사실적인 합성장면을 생성할 수 있다. 본 논문에서는 G. Coombe 등이 제안한 점진적 세분(progressive refinement) 알고리즘을 수정하여 래디언스 맵을 이용할 수 있도록 하였으며, 각 텍셀(texel)설정 및 보간(interpolation) 적용 등에 따른 실험 결과를 얻고 분석하였다. 구현된 방법은 이후 영상기반 재조명과 그래픽스 하드웨어를 이용한 영상합성 기술로 영화, 애니메이션, 가상현실, 게임 등에 다양하게 활용될 예정이다.

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확장 라디오시티법에 의한 실내음향 예측에 있어 고차 형태 계수의 영향 (Effect of Higher Order Form Factors on the Prediction of Room Acoustics by Extended Radiosity Method)

  • 이희원;고일두;오양기;두세진;정대업
    • 한국음향학회지
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    • 제22권1호
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    • pp.7-13
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    • 2003
  • 컴퓨터에 의한 실내음향 예측에 있어 확산반사의 고려는 매우 중요한 요소의 하나로 간주된다. 지난 수년동안 음선추적법과 빔추적법에서 확산반사를 고려하기 위한 방안들이 활발하게 연구되었으나 경면반사를 근본으로 하는 영상법에서는 아직 충분한 연구가 이루어지지 않고 있다. 부분적으로 확산성을 갖는 반사면에서의 음향에너지 반사는 확산반사와 경면반사의 형태로 나누어 볼 수 있으며 반사를 거듭함에 따라 확산-확산, 확산-경면, 경면-확산, 경면-경면의 형태로 반사에너지의 전환이 이루어진다. 본 연구에서는 실내의 벽면을 부분적으로 확산반사의 특성을 갖는 반사면으로 모델링하여 경면반사음은 기존의 영상법으로 계산하고 확산반사음은 라디오시티법을 적용하여 산출하는 확장라디오시티법을 도입하였다. 본 논문에서는 확장라디오시티법의 개념과 이에 따른 고차형태계수의 계산법을 제시하고 고차형태계수가 실내음향 시뮬레이션의 결과에 미치는 영향 등을 분석해 보았다.

Lightscape를 이용한 광선반의 시뮬레이션 평가 연구 (A Study on the Computer Simulation Estimate of Light Shelf Using Lightscape)

  • 조일식;김기세;윤종호;이진숙
    • 한국태양에너지학회 논문집
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    • 제23권3호
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    • pp.93-102
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    • 2003
  • One of the promising optical daylighting systems is light shelf type daylighting system, Two types of lighting performance analysis methods are 1) Ray-Tracing method and 2) Radiosity method. The purpose of this paper is to compare two methods in terms of advantages and disadvantages by further looking at the detail algorithm. Also. model verification with Lightscape simulations has been conducted. Effectiveness of light penetration factor in terms of daylighting factor has been investigated and quantified. In summer time. the performance of the light shelf was twice better than the case without it.

IMAGE SYNTHESIS FOR DYNAMIC SCENES

  • Feng, Chen-Chin;Chang, Su-Yuan;Yang, Shi-Nine
    • 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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    • 한국방송공학회 1999년도 KOBA 방송기술 워크샵 KOBA Broadcasting Technology Workshop
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    • pp.15.1-21
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    • 1999
  • Radiosity method is a global illumination model for image synthesis. It computes all energy interactions among diffuse elements in a virtual environment. One of the major drawbacks if its time consuming computation. Existing radiosity algorithms for static scene is difficult to be applicable to dynamic environments. In this paper we proposed an hierarchical scene partition scheme to speedup the link update computations in the dynamic environments. Since the proposed spatial data structure is global, it not only can be used to speedup the culling of non-affected links after geometry change, but also can be used to accelerate the subsequent visibility computation. Several empirical tests are given to show the efficiency of our improved algorithm.

인크리먼털 컨벡스 헐 알고리즘을 이용한 래디오시티 렌더링 시스템 구현 (Radiosity Rendering System Implementation using Incremental Convex Hull Algorithm)

  • 김종용;최성희;송주환;최임석;권오봉
    • 한국정보과학회:학술대회논문집
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    • 한국정보과학회 1999년도 가을 학술발표논문집 Vol.26 No.2 (2)
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    • pp.562-564
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    • 1999
  • 래디오시티 렌더링 시스템에 적합한 모델링을 하는데 있어서 수작업을 비롯한 기존의 여러 방법을 적용해 본 결과, 제작하고자 하는 환경 설정에 많은 어려움을 겪었다. 본 논문은 이러한 문제를 해결하기 위해, 인크리먼털 컨벡스 헐 모델링 기법을 응용하여 시스템을 개발하였다. 이 시스템은 기본 데이터 정보를 입력하면 자동적으로 패치와 엘리먼트가 생성되는 프로그램으로, 물체가 많은 환경이나 곡면을 비교적 쉽고, 고속으로 표현할 수 있었다. 그리고 인크리먼털 컨벡스 헐 알고리즘으로 생성된 환경에, 폼 팩터의 대표적인 세 가지 알고리즘들을 비교.평가 해본 결과 Cubic-Tetrahedron 알고리즘이 가장 효율적이었음을 알 수 있었다.

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FIRE DISASTER SIMULATION BASED ON PARTICLE SYSTEM

  • Shin, Zen-Chung;Chen, Yean-Liang
    • 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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    • 한국방송공학회 1999년도 KOBA 방송기술 워크샵 KOBA Broadcasting Technology Workshop
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    • pp.195-200
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    • 1999
  • In computer graphics, the modeling and simulation of flames is a challenging problem. In this paper, we propose an approach for the simulation of a fire disaster. We use particle systems to describe the dynamic behavior fire. The illumination of dynamic flame is rendered by progressive radiosity algorithm.