• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2005년도 추계종합학술대회
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• pp.837-840
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• 2005

This paper presents 3D graphics lighting processor based on vector processing using pipeline chaining. The lighting process of 3D graphics rendering contains many arithmetic operations and its complexity is very high. For high throughput, proposed processor uses pipelined functional units. To implement fully pipelined architecture, we have to use many functional units. Hence, the number of functional units is restricted. However, with the restricted number of pipelined functional units, the utilization of the units is reduced and a resource reservation problem is caused. To resolve these problems, the proposed architecture uses vector processing using pipeline chaining. Due to its pipeline chaining based architecture, it can perform 4.09M vertices per 1 second with 100MHz frequency. The proposed 3D graphics lighting processor is compatible with OpenGL ES API and the design is implemented and verified on FPGA.

• 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.

• 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.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제11권9호
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• pp.1245-1257
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• 2008

이 연구에서는 기존의 클레이 애니메이션 제작 공정이 가지는 문제점을 개선하기 위해 3D 컴퓨터그래픽을 도입한 새로운 제작 공정을 제안한다. 그 핵심은 기존 공정을 바탕으로 하되 대단히 노동집약적인 캐릭터 제작 과정을, 3D 컴퓨터그래픽에 의한 디지털 캐릭터로 대체하는 것이다. 클레이 애니메이션에 등장하는 캐릭터를 3D 컴퓨터그래픽으로 구현하기 위해 클레이 캐릭터와 동일한 색상과 종류의 유성찰흙을 사용하여 폴리곤 모델링 캐릭터의 UVW 좌표 값에 맞춘 디퓨즈 맵과 디스플레이스먼트 맵을 제작하였다. 또한 파노라마 HDRI 자동 촬영 시스템을 개발하여 미니어처 세트 촬영 환경의 조명 정보를 초고해상도의 파노라마 HDRI 형식으로 제작, 이를 디지털 라이팅 소스로 사용하였다. 이 과정을 통해 대단히 사실적인 결과물을 얻음과 동시에 숙달된 작업자의 노하우에만 의존하던 스톱모션 제작 공정을 공학적 접근에 의한 자동화된 방식으로 개선할 수 있었다.

• 디지털콘텐츠학회 논문지
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• 제12권4호
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• pp.491-499
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• 2011

영화의 컴퓨터 그래픽스 (Computer Graphics, 이하 CG) 분야는 기술적인 면과 예술적인 면에서 그간 눈부신 발전을 이루어왔지만, 아직 국내 CG 업체와 전 세계 시장을 선도하는 해외 메이저 CG 영화사들과의 격차가 크다. 이는 체계적이고 효율적인 제작 시스템이 확립되지 못하고 노하우가 부족함이 큰 원인중 하나이다. 본 연구에서는 연구자의 디즈니 애니메이션에서의 재직 경험과 현직 전문가들을 통해 수집한 정보를 바탕으로, 메이저 CG 제작사들이 가진 캐릭터 파이프라인의 장점과 단점을 분석하고 국내 CG 업체에 필요한 부분들을 제시하고자 한다. 연구 진행 과정은 국내 CG 업체들의 개발 사례와 디즈니 캐릭터 파이프라인의 장단점을 분석하고, 국내 CG 업체에 이를 어떻게 변형해 적용할지 제시하는 순서이다.

• 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.

• Journal of information and communication convergence engineering
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• 제6권3호
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• pp.289-293
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• 2008

In this paper, we propose the hardware architecture to accelerate 2D Vector graphics process for mobile devices. we propose the Transformation Unit Architecture that considerates the operation dependency. It has 3 cycles excution time and uses 2 multipliers and 2 adders. Proposed paint generation unit uses a LUT method, so it does not execute color interpolation which needs to be calculated every time. The proposed OpenVG 1.0 Accelerator achieved a 2.85 times faster performance in a tiger model.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 제어로봇시스템학회 1992년도 한국자동제어학술회의논문집(국내학술편); KOEX, Seoul; 19-21 Oct. 1992
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• pp.321-326
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• 1992

In this paper, a high performance graphics system is suggested and its hardware architecture and software structure are described. The developed graphics system is a multi-processing system that uses 6 i860 RISC CPU's and supports PHIGS language in a hardware level. The software is programmed with respect to the graphics pipeline and the software modules are distributed into each processor for the optimization of the performance. The implemented graphics system can draw about 100,000 3D polygons second.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제13권8호
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• pp.44-51
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• 2013

래스터 연산은 트루 컬러 이미지(픽스맵)나, 단색 이미지(비트맵)을 표현하기 위해서 광범위하게 사용된다. 이 기능은 이미지 프로세싱 기능이나, 폰트 출력 시에 강하게 요구된다. 반면에, OpenGL ES 하드웨어 등을 포함하는, 현재의 모바일 그래픽스 플랫폼들에서는 이 기능을 직접 제공하지는 않는다. 모바일 그래픽스 플랫폼들에서 이러한 래스터 연산을 완벽히 제공하기 위해서, 본 논문에서는 그래픽스 이미지들을 3차원 점들의 집합으로 해석하고, 풀-소프트웨어 구현 방식으로, 이들 3차원 점들을 전형적인 3차원 기하 파이프라인으로 처리하게 했다. 구현 결과는 충분한 실행 속도를 보였고, 정확도를 증명하기 위한 공식 검증 테스트(conformance test)들을 모두 통과하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제10권8호
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• pp.1843-1849
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• 2009

실시간 3D 그래픽에서 렌더링 성능을 향상시키는 기법 중 하나로 파이프라인 최적화가 있다. 파이프라인 최적화는 버퍼 재 정렬 문제로 볼 수 있다. 그러나 이는 NP-hard이다. 따라서 최적의 해를 근사하며 실시간 3D 그래픽에 적합한 알고리즘 개발이 필요하다. 본 논문은 이를 위해 실시간 3D 그래픽의 렌더링 상태 변화 비용의 패턴을 분석하였다. 그리고 분석된 패턴을 기반으로 렌더링 상태 변화 비용이 큰 것에 대하여 우선적으로 정렬하는 알고리즘을 제시한다. 제안 기법의 우수함을 보이기 위해, 상태비용을 정렬하지 않는 알고리즘과 성능을 평가한다. 제안 방법은 상태비용을 정렬하지 않는 알고리즘에 비해 약 2.5배-4배 정도 비용이 감소되며. 특정 렌더링 상태의 변화 비용이 크게 증가할수록 우수함을 보인다.