• 제목/요약/키워드: ray tracing algorithm

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휴리스틱 유전 알고리즘 경로 탐색에 광선 추적 알고리즘을 활용한 경로 최적화 연구 (Path Optimize Research used Ray-Tracing Algorithm in Heuristic-based Genetic Algorithm Pathfinding)

  • 고정운;이동엽
    • 한국게임학회 논문지
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    • 제19권6호
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    • pp.83-90
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    • 2019
  • 휴리스틱 기반의 유전 알고리즘 경로 탐색(H-GAP)은 노드, 에지 정보를 필요로 하지 않기 때문에 기존 경로 탐색 알고리즘의 단점을 보완하고 빠른 속도로 경로 탐색을 수행할 수 있다. 하지만 H-GAP를 이용해 탐색한 경로는 비 노드 기반이기 때문에 불필요한 경로 정보가 포함되어 탐색된 경로가 최적의 경로가 아닐 때도 있다. 본 논문에서는 H-GAP를 이용해 탐색한 경로를 최적화하는 알고리즘을 제안한다. 제안하는 알고리즘은 H-GAP의 경로 탐색이 완료된 후 광선 추적 알고리즘을 이용해 불필요한 경로 정보를 제거하여 경로를 최적화한다.

광선추적법의 속도개선을 위한 ZF-버퍼 알고리즘 연구 (A study on the ZF-buffer algorithm for Ray-tracing Acceleration)

  • 김세현;윤경현
    • 한국컴퓨터그래픽스학회논문지
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    • 제6권1호
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    • pp.29-36
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    • 2000
  • 본 논문은 광선추적법의 교차판별을 가속화할 수 있는 ZF-버퍼 방법을 제안한다. ZF-버퍼 방법은 광선추적법의 전처리 단계에서 Z-버퍼 방법을 적용하는데, 화면을 렌더링 하는 대신 화면에 렌더링 될 다각형 자료구조의 포인터를 기록하여 교차판별에 이용하는 방법이다. 결과적으로 해당 화소에서 광선과 교차할 가장 가까운 다각형을 찾아낼 수 있게 된다. ZF-버퍼 방법과 vista-버퍼 방법은 유사하지만 ZF-버퍼방법이 바운딩 볼륨을 사용하지 않고 화면에 나타날 다각형의 자료구조를 결과로 산출한다는 점이 다르다. 본 논문은 실험결과로서 9216개의 다각형으로 구성된 유타 주전자 영상을 사용하였으며 vista-버퍼와 비교하여 평균 3배정도의 속도 개선 효과가 있음을 확인하였으며, 또한 반사/굴절체에도 이 방법의 적용 가능성을 모색하였다.

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효율적인 파선추적을 위한 파선코드 자동 생성에 관한 연구 (Automatic ray-code generation for efficient ray tracing)

  • 이희일
    • 한국지진공학회:학술대회논문집
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    • 한국지진공학회 2000년도 춘계 학술발표회 논문집 Proceedings of EESK Conference-Spring
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    • pp.55-62
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    • 2000
  • In constructing a synthetic seismogram using ray-tracing method a suite of ray-code is required to obtain a realistic seismogram which is similar to the actual seismogram or earthquake record under consideration. An infinite number of rays exist for any arbitrarily located source and receiver. One select only a finite number of such rays in computing a synthetic seismogram so their selection becomes important to the validity of the seismogram being generated. Missing certain important rays or an inappropriate selection of ray-codes in tracing rays may result in wrong interpretation of the earthquake record or seismogram. Automatic ray-code generation will eliminate such problems. In this study we have developed an efficient algorithm, with which one can generate systemastically all the ray-codes connecting source and receiver arbitrarily located. The result of this work will helpful in analysing multiple reflections in seismic data processing as well as simulating Lg wave and multiply reflected or converted phases in earthquake study.

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광선추적 수행중 그림자의 빠른 검사를 위한 효과적인 알고리즘 (A Fast Shadow Testing Algorithm during Ray Tracing.)

  • 어길수;최훈규;경종민
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1988년도 전기.전자공학 학술대회 논문집
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    • pp.537-540
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    • 1988
  • This paper presents a new shadow testing acceleration scheme for ray tracing called hybrid shadow testing(HST), based on conditional switching between the conventional shadow testing method and Crow's shadow volume method, with the object polygons as well as the shadow polygons registered onto the corresponding cells under the 3-D space subdivision environment. Despite the preprocessing time for the generation and registration of the shadow polygons, the total shadow testing time of the new algorithm was approximately 50 % of that of the conventional shadow testing method for several examples while the total ray tracing time was typically reduced by 30% from the conventional approach.

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광선 추적법과 공간 분할을 이용한 입체 도형의 표현 (The Representation of 3-D Objects Using Ray Tracing and Space Subdivision)

  • 김영일;조동욱;최병욱
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1987년도 전기.전자공학 학술대회 논문집(II)
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    • pp.1073-1076
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    • 1987
  • In this paper, a new ray tracing algorithm which uses space subdivision method is introduced. In order to reduce huge number of ray-surface intersection calculation, the space is subdivided as lattice that contains minimum number of objects. With lattice structure, the process that calculates unnecessary ray-surface intersection is eliminated.

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GPU 기반의 실시간 인터렉티브 광선추적법 구현 (Implementation of Real-time Interactive Ray Tracing on GPU)

  • 배성민;홍현기
    • 한국게임학회 논문지
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    • 제7권3호
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    • pp.59-66
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    • 2007
  • 광선추적법(ray tracing)은 빛의 반사, 투과 등을 사실적으로 표현할 수 있는 대표적인 전역조명(global illumination) 기술이지만, 복잡한 계산과정으로 인해 실시간 활용에는 많은 제약이 존재한다. 이런 문제를 해결하기 위해 최근에는 GPU(Graphics Processing Unit) 기반의 광선추적법 알고리즘이 활발하게 개발되고 있으며, 본 논문에서는 J. Purcell 등이 제안한 광선추적법 기법을 구현하였다. 그리고 구현된 알고리즘을 인터렉티브 응용분야에 활용하기 위해 렌더링 성능을 개선하는 두가지 방법을 적용하였다. 먼저, 그래픽스 하드웨어에서 지원하는 래스터라이제이션(rasterization)을 적용해 초기 광선의 교차점을 효과적으로 구했다. 또한 대상 물체를 가속화(acceleration) 구조로 구성하여 광선과 물체간의 교차연산에 소요되는 계산시간을 단축하였다. GPU 기반의 광선추적법 렌더링에서 다양한 성능 개선 알고리즘을 적용하여 향상된 렌더링 결과를 구체적으로 분석한 기존 연구가 비교적 적었으며, 본 논문에서는 각 과정에 따른 개선 결과를 제시하였다. 구현된 렌더러와 GPU 기반의 환경 맵을 비교하였으며 이동형 개인 컴퓨터와 무선 센싱 장비를 이용한 무선 원격 렌더링 시스템을 구현하였다. 제안된 시스템은 실시간 합성, 증강현실(augmented reality), 가상현실 등의 다양한 분야에서 활용될 것으로 기대된다.

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프로세서 farm 모델을 이용한 광추적 알고리듬 (A Ray-Tracing Algorithm Based On Processor Farm Model)

  • 이효종
    • 한국컴퓨터그래픽스학회논문지
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    • 제2권1호
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    • pp.24-30
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    • 1996
  • 광추적표현(ray tracing rendering) 기법은 컴퓨터를 이용하여 현실감 있는 영상을 얻기 위한 음영처리 방법의 하나로 오랜 컴퓨터 처리시간을 필요로 한다. 병렬처리 기법을 적용함으로서 컴퓨터 처리시간을 효과적으로 줄일 수 있어, 본 논문에서는 광추적 기법을 위한 병렬 알고리듬을 구현하고 트랜스퓨터시스템 상에서 실험하였다. 또한 알고리듬의 확장성과 부하균형을 위하여 프로세서 farm 모델을 응용하였다. 전체의 영상을 균일한 크기로 분할하고 각각의 프로세서 farm에 분배하는 방식을 사용하였기 때문에 제안된 알고리듬에서는 병렬시스템의 확장성과 부하의 균형문제를 자연스럽게 해결하였다. 구현된 병렬 알고리듬은 가변의 일꾼을 가지는 트랜스퓨터에서 실행하였으며 효율은 9개의 프로세서를 사용하였을 때 65% 이상으로 나타났다. 가장 우수한 성능을 가지는 경우는 작업의 분할 크기가 256~1024개의 화소를 가질 때인 것으로 측정되었다. 이와 같은 높은 효율과 우수한 확장성 이외에도 트랜스퓨터시스템이 지니고 있는 가격 대 성능비의 우수성으로 인하여, 트랜스퓨터는 확장성 있는 병렬시스템으로 적합한 것을 알 수 있다.

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파선코드 자동생성 알고리즘에 관한 연구 (A study on Algorithm Automatically Generating Ray Codes for Ray-tracing)

  • 이희일;조창수
    • 지구물리와물리탐사
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    • 제11권4호
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    • pp.361-367
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    • 2008
  • 파선추적법을 이용하여 지진연구나 탄성파 탐사자료처리 또는 해석을 위해 합성탄성파기록을 작성하는 경우, 가장 다루기 힘들고 실수를 유발하기 쉬운 일 가운데 하나가 추적하고자하는 파선들의 전파경로를 하나하나 지정해주는 것이다. 주어진 음원으로부터 수진기에 도달하는 무수히 많은 파 중에서 중요한 위상들에 대한 파선경로를 누락하거나, 잘못 지정하는 경우에 해석상의 커다란 오류를 가져올 수 있기 때문에 파선추적법에서 이는 아주 중요한 문제이다. 본 연구에서는 이와 같은 문제점을 해결하기 위해 음원이나 수진기가 지표상 또는 임의의 지층 내에 위치한 경우에도 주어진 모델에 대해 음원과 수진점을 잇는 모든 전파경로를 빠짐없이 체계적으로 생성해주는 알고리즘을 개발하였다. 본 연구에서 개발된 알고리즘은 탄성파탐사 자료해석 시 다중반사파 특성파악, 다중반사파 제거연구 및 지진분야에서는 코다 파(coda wave) 특성연구, 분지에서의 지진파 증폭효과 연구, 모드 변환된 다중반사파의 위상식별 등에 효과적으로 이용될 수 있을 것이다.

불규칙 조면의 전파 특성 해석을 위한 이산 광선 추적법 (Discrete Ray Tracing Techniques for Wave Propagation Characteristic of Random Rough Surfaces)

  • 윤광렬
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제5권3호
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    • pp.233-238
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    • 2010
  • 본 논문에서는 무선 망 설계에 필요한 전자파 전파 특성 예측을 위한 방법 중 하나인 광선 추적법을 이용하여 2차원 불규칙 조면에서의 전파 특성 조사하기 위한 이산 광선 추적법을 제안 하였다. 이 방법은 불규칙 조면과 광선 추적에도 이산화 방법을 적용한다. 제안한 방법은 불규칙 조면 생성에 컴퓨터 메모리를 절약할 수 있으며, 광선 추적에 소요되는 계산 시간을 단축 할 수가 있다. 2차원 불규칙 조면에 대해 이산 광선 추적법을 적용하여 전계 분포에 대한 수치 계산을 행하였으며, 이산 광선 추적법의 유효성에 대해서도 조사하였다.

음영처리기법의 비교를 통한 실내공간 조명효과의 예측 (The Prediction of Interior Luminous Effect Through a Comparison of Shading Algorithms)

  • 홍승대;박현장
    • 한국디지털건축인테리어학회논문집
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    • 제5권1호
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    • pp.9-16
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    • 2005
  • In Interior design, light is the most important factor in deciding color, texture and illumination level which are the basic factors of spatial design. To apply rendering technologies on prediction of illuminating effect, it is important to understand and analyse the basic properties of the illumination models that are local illumination model and global illumination model. The illumination models in computer graphics express the factors which determine the surface color, texture and light distribution through the reflection. The purpose of this study is to propose the best way of shading algorithm in interior space provided by the computer, based on the experimental analysis that 5 shading methods are applied to the interior space. The results of this study were as followed. 1) Local illumination models that are Lambert shading, Ground shading and Phong shading are not suitable to the prediction of interior illumination effect. 2) Ray tracing that is global illumination model could be adopted to interior illumination effects. Ray tracing is a very versatile algorithm because of the large range of lighting effects it can model. 3) Neither radiality nor ray tracing offers a complete solution for simulating all interior illumination effects. 4) Radiosity excels at rendering diffuse-to-diffuse inter-reflections and ray tracing excels at rendering specular reflections. By merging both shading techniques, that offers the best of both. Using computer technologies to simulate lighting in preliminary design stage which will provide information for designers and occupants to determine the effect of using artificial light sources at each stage of their design process. Further study in illumination analysis, prediction of illumination effect, and lighting calculation is required as computer media expands.

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