• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제11권8호
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• pp.4120-4132
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• 2017

In this research, we implement a deformable object simulation system using OpenGL's shader language, GLSL4.3. Deformable object simulation is implemented by using volumetric mass-spring system suitable for real-time simulation among the methods of deformable object simulation. The compute shader in GLSL 4.3 which helps to access the GPU resources, is used to parallelize the operations of existing deformable object simulation systems. The proposed system is implemented using a compute shader for parallel processing and it includes a bounding box-based collision detection solution. In general, the collision detection is one of severe computing bottlenecks in simulation of multiple deformable objects. In order to validate an efficiency of the system, we performed the experiments using the 3D volumetric objects. We compared the performance of multiple deformable object simulations between CPU and GPU to analyze the effectiveness of parallel processing using GLSL. Moreover, we measured the computation time of bounding box-based collision detection to show that collision detection can be processed in real-time. The experiments using 3D volumetric models with 10K faces showed the GPU-based parallel simulation improves performance by 98% over the CPU-based simulation, and the overall steps including collision detection and rendering could be processed in real-time frame rate of 218.11 FPS.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제13권1호
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• pp.37-44
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• 2009

본 논문에서는 인터랙티브 디지털 정보 디스플레이용 응용프로그램 개발을 도와주도록 설계된 iTDF(Interactive Tiled Display Framework)라는 타일드 디스플레이 프레임워크에 대해서 설명한다. 이 프레임워크는 고해상도 타일드 디스플레이 환경에서 여러 개의 3차원 인터랙티브 그래픽 콘텐츠를 동시에 실행시키고 사용자와의 인터랙션이 가능하도록 해준다. 이를 위해, iTDF에서는 네트워크로 묶인 여러 대의 컴퓨터를 활용해서 다수의 인터랙티브 그래픽 프로그램들을 실행시킬 수 있도록 하고, 윈도우의 위치나 크기 조정, 컴퓨터 간의 렌더링 동기화, 분산 공유 메모리, 통합 입력 인터 페이스 등을 분산 시스템에서 지원한다. 본 논문은 먼저 iTDF의 요구사항에 대해서 분석하고, 그 내용을 지원할 수 있는 프레임워크의 설계와 구현에 대해서 설명한다. 그리고 기존의 데스크탑용 응용프로그램들을 iTDF를 활용해서 다시 개발하며, 유용성과 사용성에 대해 고찰한다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제47권5호
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• pp.56-70
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• 2010

현실감 있는 3차원 그래픽 영상을 지원하기 위해서는 3차원의 그래픽 데이터를 기반으로 사실감을 부여하여 2차원 영상을 생성하는 렌더링 기술과 방대한 양의 데이터에 대해 복잡한 연산을 효율적으로 처리할 수 있는 고성능 그래픽 프로세서가 요구된다. 이로 인해 그래픽 하드웨어는 급속히 발전하였고 기존에 실시간 처리가 불가능했던 여러 고급 렌더링 효과들을 가능하게 하고 있다. 과거에 비해 셰이딩 기술이 발전하면서 사실적인 영상의 렌더링이 가능하게 되었으나 아직 많은 계산 시간을 필요로 하고 있다. 실사와 같은 영상을 빠르게 처리하기 위해서 그래픽 프로세서는 많은 데이터에 대해 복잡한 부동소수점 연산을 효율적으로 처리 할 수 있도록 다수의 연산유닛이 집적되는 방향으로 발전하고 있다. 본 논문에서는 프로그램어블 통합 셰이더 프로세서에서 고성능 3차원 컴퓨터 그래픽 영상을 지원하기 위해 특수 함수 유닛을 설계하고 구현하였다. 설계한 특수 함수 유닛에 대해 기능적 레벨의 시뮬레이션을 하여 동작을 검증 하였으며, FPGA Virtex-4(xc4vlx200)에 구현하여 하드웨어 리소스 사용율과 동작속도를 확인 하였다.

• 방송공학회논문지
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• 제25권5호
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• pp.655-664
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• 2020

자유시점 영상합성기술은 MPEG-I(Immersive) 표준에서 중요한 기술 중 하나이다. 현재 MPEG-I에서 개발하여 사용하는 RVS (Reference View Synthesizer) 프로그램은 다수의 시점의 컬러영상과 깊이영상을 바탕으로 임의시점의 영상을 생성하는 DIBR (Depth Information-Based Rendering) 프로그램이다. RVS는 기존의 DIBR이 갖는 깊이정보 전달의 문제를 컴퓨터 그래픽스의 메쉬 표면 방식으로 접근하여 이전 화소방식에 비하여 2.5dB 이상의 성능향상을 보이며 OpenGL을 사용하면 CPU에서 동작하는 코드보다 10배 이상의 속도를 보인다. 그러나 여전히 2개의 2k 해상도 입력 영상에서 0.75fps 정도의 비실시간 처리속도를 보인다. 본 논문에서는 현 RVS의 내부 구현을 분석하고 이를 바탕으로 1) OpenGL 버퍼와 텍스쳐 객체의 재사용 2) 파일 입출력과 OpenGL 실행의 병렬화 3) GPU 셰이더 프로그램과 버퍼 데이터 전송의 병렬화를 적용하였다. 그 결과 두 개의 2k 해상도 입력 영상의 처리속도를 34배 이상 가속하여 22-28fps의 실시간 성능을 확보하였다.

• 인터넷정보학회논문지
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• 제12권6호
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• pp.53-62
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• 2011

본 논문은 3D SW와 같은 고사양의 SW를 서버 기반의 온라인 SW 서비스로 제공하기 위하여 GPU 가상화를 이용한 그래픽 분할 실행 방법에 대하여 소개한다. 이는 서버에서 SW 가상화 환경을 기반으로 실행되는 SW의 데이터 집중적인 작업은 서버에서 실행하고, 그래픽 작업들은 서버의 GPU를 이용하지 않고, GPU 가상화를 이용하여 클라이언트의 GPU에서 처리하여 SW를 서비스하는 방법이다. 이를 위하여 본 논문에서는 그래픽 정보의 클라이언트 렌더링을 API 리모팅을 이용하여 처리하는 방법에 대하여 제안한다. 또한, 제안된 방법이 화면 변경이 잦은 동적인 3D 그래픽을 사용하는 SW를 서버 기반의 온라인 형태로 서비스될 때, 우수한 성능을 보임을 알아본다. 또한, 다수의 클라이언트에게 분할 실행 SW 서비스를 제공함에 있어서, 서버의 부하를 줄이기 위하여 분할 실행 SW를 프로세스 단위로 가상화하고, 클라이언트의 설정 정보를 관리하여 서비스를 제공하는 방법에 대하여 기술한다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제11권2호
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• pp.177-186
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• 2006

이 논문은 입력 영상에 대해 기존의 영상기반 렌더링 기법을 적용하고 가상공간지도라는 개념을 도입하여 사실적인 3차원 가상공간을 구축할 수 있는 효율적인 저작도구 개발에 대한 연구를 기술하고 있다. TIP 같은 기존의 기법들은 단일 영상을 사용하여 작은 3D가상공간을 구축하는 반면 여기서 제안하는 저작도구는 복수의 영상을 사용하여 광범위한 가상공간을 구축한다. 이 저작도구는 입력영상 각각에 대해 작은 3차원 가상공간을 구축하고 먼저 정의된 가상공간지도를 사용하여 이 독립적인 3D가상공간을 서로 연결하여 광범위한 3D가상공간을 구축할 수 있게 설계되었다. 가상공간지도는 세 가지 구성요소와 세 가지 방향으로 구성되어있다. 세 가지 구성요소는 특정 공간, 연결점 및 통로이고, 세 가지 방향은 정방향, 역방향 및 양방향이다. 가상공간지도는 가상공간의 연결구조, 네비게이션 정보 등 다양한 정보를 가지고 있다. 또한 이 저작도구는 사용자가 광범위한 3차원 가상공간을 쉽게 구축할 수 있게끔 사용자 인터페이스를 제공하고 있다.

• 한국음향학회지
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• 제42권5호
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• pp.388-394
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• 2023

얇은 패널에서 음향 정보를 전달하기 위해서 단일 지점을 가진하는 방법은 패널 자체의 진동 특성의 영향으로 방사되는 음장에 영향을 끼치게 된다. 기존의 패널 자체를 방사체로 활용 하고자 하는 스피커 시스템은 단일 또는 스테레오 사운드 제공 목적으로 음원이 되도록 하는 패널 특정 위치에 부착된 가진기를 이용하게 된다. 이렇게 방사하는 음향은 판이 갖는 모달 특성으로 인해 쉽게 왜곡될 수 있어 충분한 음향 파워를 갖거나 높은 방사효율을 기대하기 어렵다. 또한, 몰입감 높은 음장을 구현하기 위해서 한정된 가진기를 이용하는데 한계가 있다. 본 논문에서는 얇은 패널에 고정적으로 부착된 가진기를 이용하여, 패널 임의의 위치에서 음향이 방사되도록 진동-음향 역문제적 기법을 이용하여 진동장을 제어하도록 스피커 영역을 렌더링하여 제어하는 기법에 대해 다루었다. 국소화된 스피커 영역을 패널에서 생성하여 음원의 위치를 변화 시킬 수 있도록 하고, 가지기의 배치와 구현 가능한 스피커 영역의 위치 간 관계를 모사실험을 통해 제어 결과를 비교 및 검토하였다.

• 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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• 한국방송∙미디어공학회 2019년도 추계학술대회
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• pp.259-260
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• 2019

MPEG-I Visual group is actively working on enhancing immersive experiences with up to six degree of freedom (6DoF). In virtual space of 3DoF+, which is defined as an extension of 360 video with limited changes of the view position in a sitting position, looking at the scene from another viewpoint (another position in space) requires rendering additional viewpoints using multiple videos taken at the different locations at the same time. In the MPEG-I Visual workgroup, methods of efficient coding and transmission of 3DoF+ video are being studied, and they released Test Model for Immersive Media (TMIV) recently. This paper presents the enhanced clustering method which can pack the patches into atlas efficiently in TMIV. The experimental results show that the proposed method achieves significant BD-rate reduction in terms of various end-to-end evaluation methods.

• 대한기계학회논문집A
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• 제22권4호
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• pp.790-800
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• 1998

This paper presents a haptic rendering algorithm in the case that the virtual environment elastically deforms in response to the force applied by a user with a virtual tool. Considering friction, elasticity, multiple contacts and dynamics of the virtual object, this algorithm lets the operator have the feel of interactions in the virtual environment as close as to the reality. Based on the proposed algorithm several experiments are conducted and its effectiveness is confirmed.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제1권2호
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• pp.16-34
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• 1991

It has been widely accepted that expert systems must reason from multiple sources of information that is to some degree evidential - uncertain, imprecise, and occasionally inaccurate - called evidential information. Evidence theory (Dempster/Shafet theory) provides one of the most general framework for representing evidential information compared to its alternatives such as Bayesian theory or fuzzy set theory. Many expert system applications require evidence to be specified in the continuous domain - such as time, distance, or sensor measurements. However, the existing evidence theory does not provide an effective approach for dealing with evidence about continuous variables. As an extension to Strat's pioneeiring work, this paper provides a new combination rule, a new method for mass function transffrmation, and a new method for rendering joint mass fuctions which are of great utility in evidence theory in the continuous domain.