• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제7권5호
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• pp.94-101
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• 2007

다양한 정보와 영상의 홍수 속에서 제작자와 수요자는 새로운 영상 방식의 구현을 끊임없이 추구하고 있다. 특히 컴퓨터 그래픽 분야는 이러한 영상 방식에 지대한 영향을 미치며, 영상의 패러다임을 바꿔가고 있다. 컴퓨터 그래픽의 한 분야인 3D 애니메이션의 최종 이미지를 살펴보면 주로 두 가지의 흐름으로 구별되는데, 사실적 렌더링(Photorealistic Rendering)과 비사실적 렌더링(Non-Photorealistic Rendering)이다. 본 연구에서는 3D 애니메이션에서 구현되는 사실적 렌더링과 비사실적 렌더링의 기술적 측면과 예술적 측면을 분석하고, 더 나아가 비사실적 렌더링의 적용 범위와 나아갈 방향을 모색해 보고자 한다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제7권8호
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• pp.142-151
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• 2007

3D 컴퓨터 그래픽스의 비약적 발전으로 전통적인 셀 애니메이션은 여러 가지 디지털 기법으로 표현되고 끊임없는 다양한 시도를 통하여 그 영역을 확대해 나가고 있다. 우리가 표현하는 렌더링 기법에는 사진과 같은 정확한 영상을 구현하는 사실적 렌더링(Photorealistic rendering)기법과, 사람의 감성과 예술성이 표현되는 비사실적 렌더링(NPR: Non-Photorealistic rendering)기법으로 크게 구분된다. 본 논문에서는 비사실적 렌더링(NPR)기법에서 사용되는 여러 기법 중 카툰 렌더링(cartoon rendering)기법의 활용에 대하여 살펴보았다. 영상 컨텐츠 가운데 최근의 영화와 게임 그리고 광고 분야에서 사용된 카툰 렌더링기법에 대하여 각각의 제작 사례에 대한 분석과 특징을 조사하였다. 이러한 연구를 통해 최근의 카툰 렌더링 기법의 적용성과 장단점을 파악하여 좀 더 감성적이고 친근하며 완성도 높은 작품을 제작 할 수 있도록 한다.

• 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.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제10권8호
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• pp.119-129
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• 2010

최근 모바일 서비스의 발전과 모바일 기기의 사용 증가로 모바일 환경은 컴퓨터 그래픽스 분야에서 주목 받는 영역으로 부상하고 있다. 지금까지 비실사적 렌더링 기법은 데스크 탑 플랫폼을 기반으로 연구 되었으며 모바일 기기에서의 구현을 위한 노력은 부족하였다. 하드웨어적 한계를 가진 모바일 기기에 비실사적 렌더링 기법을 적용하기 위해서는 단말기의 제약성을 고려하여 렌더링 파이프 라인의 변화를 통한 새로운 프로세싱 기법이 필요하다. 본 논문에서는 비실사적 기법 중 최근 여러 분야에서 사용되고 있는 카툰 렌더링 기법을 모바일 환경에서 구현하기 위한 3차원 그래픽스 렌더링 파이프 라인과 카툰 쉐이딩 전처리 기법을 제안한다. 본 연구 결과로 모바일 디스플레이 환경에 맞는 실루엣 에지 렌더링과 쉐이딩 과정의 일부를 파일로 전처리하는 프로세싱 기법을 사용하게 됨으로써 사용자는 원하는 수준의 카툰 렌더링 결과물을 모바일 환경에서 실시간으로 접할 수 있으며 따라서 추후 모바일 서비스 이용의 효율을 높이고 모바일 콘텐츠 다양화에 기여할 수 있을 것으로 기대한다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제8권11호
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• pp.154-161
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• 2008

급속하게 발전하는 3D 렌더링 기술은 사실적인 렌더링을(Photorealistic Rendering) 넘어서 비사실적 인 렌더링-NPR(Non-Photorealistic Rendering)으로 그 표현영역을 빠르게 확장시켜 나가고 있다. 전통적인 2D 애니메이션 시각양식의 전형인 카툰 애니메이션 스타일도 이제는 3D 애니메이션으로 표현하는 것이 가능해졌다. 3D 애니메이션 통합 패키지 Maya에서 Toon-Shading을 사용하여 렌더링 된 결과물들은, 2D 애니메이션의 제작공정에 따라 만들어진 검은색 외곽선과 두 음영 단계 혹은 그 이상의 색채움을 재현하는데 무리가 없다. 3D 애니메이션이 보편적인 애니메이션 제작 방법의 한가지로 자리 잡은 현실에서, 그동안 관객들의 눈에 익숙한 카툰 애니메이션의 시각 스타일을 3D 애니메이션으로 구현하는 기술은 여러 면에서 유용하다. 이에 본 연구에서 최적화된 Toon-Shading의 속성 적용 방법과 기술을 연구하여 효과적인 카툰 스타일 3D 애니메이션 제작과정에 도움이 되고자 한다.

• 한국컴퓨터그래픽스학회논문지
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• 제24권5호
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• pp.1-10
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• 2018

본 논문에서는 피사계 심도(DoF, Depth of field)가 포함된 사진을 자동으로 추상화 시켜주는 비 사실적 렌더링(NPR, Non-photorealistic rendering) 기술을 제안한다. 우리의 접근 방식은 RGB 채널을 이용하여 DoF 영역을 효율적으로 분류하고, DoF 크기에 따라 색상을 추상화하며, 라인의 두께를 자동으로 조절함으로 새롭게 필터링 하는 기술이다. DoF기반 필터링 방식은 성능과 디자인 관점에서 추상화의 품질을 크게 개선시켰으며, 간단하고 빨라 구현하기 쉽고, 사진으로부터 추상화나 일러스트레이션을 제작할 때 원본 사진이 갖고 있는 DoF의 특징과 스타일을 효율적으로 잘 표현한다.

• 만화애니메이션 연구
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• 통권40호
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• pp.139-155
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• 2015

애니메이션은 포스트 프러덕션 과정에 의해 애초의 기획한 시각적 연출 의도에 맞게 완성된다. 특히나, 3D애니메이션 제작에 있어서 기획의도에 적합한 다양한 시각적 표현 기법은 렌더링, 쉐이딩 등에 의해 연출된다. 따라서 이러한 시각적 효과를 어떤 방식으로 제작할 것인지에 관한 연구는 애니메이션이 출현된 이후 계속적으로 진행 되고 있다. 이 중에서도 최근 애니메이션에서 자주 등장하는 렌더링 방식은 3D로 제작하였지만 2D애니메이션의 느낌을 살린 효과이다. 3D 애니메이션은 이미지를 시각화하는 렌더링 방식에 따라 사실적으로 표현되는 포토리얼리스틱 렌더링(Photorealistic RENDERING)과 사진적 리얼리즘에서 벗어나 셀애니메이션의 경험적 감성의 화면 효과를 살린 비사실적 렌더링(NON-PHOTOREALISTIC RENDERING)으로 구분되는데 이는 2D애니메이션의 시각적 효과를 살린 렌더링 방식은 비사실적, 즉 넌-포토리얼리스틱 렌더링 방식으로 제작된 것이다. 이렇게 제작된 애니메이션은 공간과 애니메이팅에 있어서 3D애니메이션의 공간, 움직임 표현의 깊이를 보유하면서도 친화적인 아날로그 느낌의 화면을 연출할 수 있기에 많이 제작되고 있는 포스트 프러덕션 효과이다. 따라서 본 연구에서는 3D그래픽스 기법 중 넌-포토리얼리스틱(Non-photo Rendering)의 범주에 속하는 카툰렌더링(Cartoon Rendering)기법으로 제작된 디즈니의 대표적인 단편애니메이션 Paperman을 중심으로 기법적 방식을 분석하고 카툰렌더링으로 표현된 씬의 시각적 전달 효과를 분석하여 기획의도에 표현한 합성작업 과정을 살펴보도록 한다. 이어 넌-포토리얼리스틱(Non-photo Rendering)의 범주와 장르가 다양해 지고 있는 추세에 맞춰 그래픽적 표현 한계를 뛰어넘어 보다 효율적이고 다양한 표현방식 후반 기법들이 연구되길 바란다.

• 한국콘텐츠학회:학술대회논문집
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• 한국콘텐츠학회 2006년도 추계 종합학술대회 논문집
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• pp.806-810
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• 2006

컴퓨터 그래픽스의 연구는 크게 사실적 렌더링 분야와 비사실적 렌더링 분야로 나눌 수 있다. 사실적 렌더링과 달리 비사실적 렌더링은 만화, 수채화, 해칭과 같은 사람이 손으로 표현한 것 같은 분위기와 특징을 갖는 영상을 표현해 보자는 데 그 목적이 있다고 할 수 있다. 본 연구에서는 비사실적 렌더링 기법의 하나인 실시간 해칭 렌더링기법과 사실적 렌더링기법인 그림자 기법을 통합하여 실시간 해칭 렌더링에서 그림자를 생성하기 위한 방법을 모색하였다. 그림자 기법에는 투영 텍스쳐 그림자 기법을 이용한 그림자 기법을 해칭 렌더링에 적용하여 해칭 렌더링에서 실시간 해칭 그림자를 생성하기 위한 기법을 제시한다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권2호
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• pp.238-246
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• 2018

최근 3D 디지털 렌더링 및 CGI 소프트웨어의 급격한 발전으로 디지털 렌더링 이미지에서 매우 사실적인 포토리얼리즘의 구현이 가능해졌다. 건축 시각화 분야는 영화, 게임, 가상현실 등 다른 디지털 렌더링이 응용되는 분야의 기반 환경을 창조하는 역할을 하므로 디지털 건축 렌더링 이미지의 포토리얼리즘에 관한 심도 갚은 논의가 필요한 상황이다. 이에 본 연구는 건축 시각화 분야에서 디지털 렌더링 이미지의 포토리얼리즘을 구현하기 위한 원칙을 정립하고 세부 요소들을 분석하였다. 이를 위하여 기존의 선행 연구를 이론적으로 분석하여 서로간의 상관관계를 밝히고 이후의 신기술을 이용한 건축 렌더링 이미지로부터 포토리얼리즘의 4가지 원칙(물리적으로 정확한 빛의 계산, 정확한 오브젝트 형상의 재현, 사실적인 재질과 텍스쳐의 표현, 사진에 나타나는 카메라의 특성 재현)을 도출하였다. 이 원칙들의 세부 항목들을 포토리얼리즘을 구현하기 위한 필수적인 요소들과 아티스트의 판단에 따라 취사선택이 가능한 요소로 분류하였으며, 선택적 요소들은 무작위성과 관련이 깊으며 이것이 포토리얼리스틱 건축 렌더링의 다양한 스타일을 결정하는 원인임을 고찰하였다.

• 한국게임학회 논문지
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• 제10권4호
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• pp.81-90
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• 2010

본 논문에서는 측정된 양방향 반사 분포 함수(BRDF)와 같은 데이터 없이 사실적인 직물 표면 렌더링이 가능한 효율적인 방법을 제안한다. 제안된 기법은 광선 추적 기반의 오프라인 렌더러와 게임과 같은 실시간 응용에 모두 적용할 수 있다. 제안된 기법은 교호적(alternating) 이방성 반사와 변형된 미세면 분포 함수를 이용하여 직조 표면을 표현한다. 실에 대한 절차적 모델링은 직물의 표면을 효과적이며 효율적으로 표현할 수 있게 한다. 실험결과는 제안된 기법을 통해 상호작용적 응용에서도 다양한 직조물 표면을 사실적으로 렌더링할 수 있음을 보이고 있다.