타일 기반 렌더링 기법은 화면의 영역을 특정한 사이즈의 타일로 분할하여 한 번에 하나의 타일씩 3D 그래픽 모델을 처리하는 방법으로 3D 그래픽 파이프라인에서 제한된 자원을 효율적으로 활용하기 위하여 사용된다. 본 논문에서는 계층 구조 타일 기반 렌더링 기법의 하위 계층 호출 빈도를 줄여 타일 기반 렌더링의 타일링 속도을 향상 시켰다. 제안하는 Rasterizer의 타일링 속도는 13.030ms로 멀티 소트 타일링의 29.614ms 보다 56%, 기존의 계층적 타일링 기법의 17.208ms 보다 24% 향상된 처리 속도를 가진다.
다수의 디스플레이 장치를 타일 형태로 구성하는 타일 기반 대규모 디스플레이 장치에 컴퓨터 게임과 같은 3D 어플리케이션을 표현하기 위해서는 일반적으로 이러한 디스플레이 장치에 적절한 어플리케이션을 별도로 개발하거나 이를 목적으로 특별히 개발된 API를 사용해야 한다. OpenGL, Direct3D 등의 레가시 3D API 기반의 원격 렌더링 기술을 확장하여 원격 분할 렌더링 시스템의 구현한다면 추가적인 개발 없이 타일 기반 대규모 디스플레이 장치에 3D 게임을 표현할 수 있다. 본 논문은 기 구현된 Direct3D 기반 원격 렌더링 시스템을 확장하여 원격 분할 렌더링 시스템을 구현한다. 이러한 원격 렌더링 시스템을 샘플 Direct3D 어플리케이션에 적용하여 몇가지 실험을 실시함으로써 기술적 실현 가능성을 확인한다.
한국정보디스플레이학회 2005년도 International Meeting on Information Displayvol.II
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pp.867-872
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2005
High-pixel-density displays are now under development to meet the needs of next-generation mobile devices; methods to more efficiently build such displays are described. Displays based on subpixel rendering and RGBW technologies, known as PenTile $Matrix^{TM}$ RGBW, are shown to offer the best approach to meeting the demanding requirements of low manufacturing cost, high brightness, and low power.
We present a novel GPU-based ray-casting algorithm for volume rendering of unstructured grid data. Our volume rendering system uses a ray-casting method that guarantees accurate rendering results. We also employ the per-pixel intersection list concept in the Bunyk algorithm to guarantee an accurate result for non-convex meshes. For efficient memory access for the lists on the GPU, we represent the intersection lists for all faces as an array with our novel construction algorithm. With the intersection lists, we perform ray-casting on a GPU, and a GPU thread handles each ray. To increase ray-coherency in a thread block and improve memory access efficiency, we extend a prior image-tile-based work distribution method to fit modern GPU architectures. We also show that a prior approach using a per-thread local buffer to reduce redundant computation is not appropriate for modern GPU architectures. Instead, we take an on-demand calculation strategy that achieves better performance even though it allows duplicate computations. We applied our method to three unstructured grid datasets with different characteristics. With a GPU, our method achieved up to 36.5 times higher performance for the ray-casting process and 19.7 times higher performance for the whole volume rendering process compared with the Bunyk algorithm using a CPU core. Also, our approach showed up to 8.2 times higher performance than a GPU-based cell projection method while generating more accurate rendering results. These results demonstrate the efficiency and accuracy of our method.
본 논문에서는 실시간 고화질 360 영상 전송을 위해 사용자 시점에 기반한 타일 분할 기법을 적용하고 화질 평가를 위해 360 영상을 가상현실 기기 화면에 표현하는 구현을 설명한다. 사용자 시점에 기반한 고화질 360 영상 전송을 위한 방안으로, 움직임 참조 문제를 해결하기 위한 MCTS (Motion Constrained Tile Sets) 기술과 미리 구성된 타일 정보들을 포함하는 EIS (Extraction Information Sets) SEI (Supplemental Enhancement Information), 타일 정보를 추출해내고 영상을 분할 및 추출해주는 추출기(extractor)를 구현한다. 또한 사용자 시점에 기반한 타일 추출 방법과 추출된 영상을 이용해 가상현실 기기 화면에 표현하는 방법에 대한 구현 내용을 설명한다. 따라서, 제안된 구현물을 기반으로 영상 전송을 수행하면, 사용자 시점 영역의 영상만 전송하여 불필요한 영상 전송을 하지않게 되어 화질 대비 낮은 대역폭의 향상된 영상을 표현할 수 있다.
프랑스의 신인상파 화가 쇠라(Seurat)는 캔버스위의 독립 색채들은 망막위에서 재조직된다는 이론을 바탕으로 점묘화를 개발하였다. 점묘화는 캔버스에 작은 브러시 스트로크로 가득 채워서 그림을 그리는 방식이다. 이렇게 그려진 그림을 멀리 떨어져서 보면 각각의 브러시 스트로크는 보이지 않고, 혼합된 색상으로 보이게 된다. 이것을 색상의 병치혼합이라고 불린다. 본 논문에서는 점묘화 표현을 위한 회화적 렌더링기법을 제안한다. 우리는 점묘화에 나타나는 무수히 작은 점들을 자연스럽게 표현하기 위해서 왕타일링(Wang Tiling)기법을 활용한 계층적인 점 구조를 제안한다. 또한 신인상파의 팔레트 사용방법을 기반으로 사용자가 정의한 안료로 표현가능 한 팔레트를 설계한다. 마지막으로, 우리는 설계된 팔레트를 기반으로 계층적인 점구조로 샘플링 된 입력영상을 점묘 화가들이 했던 방식을 사용하여 병치혼합 시킴으로써 최종결과영상을 얻게 된다.
최근 우리는 항공 혹은 위성 영상 등에서 방대한 고해상도 지형 데이터를 접하고 있다. 여러 연구 및 응용에서 이러한 관심 지역의 대규모의 지리 정보 혹은 전체 행성 데이터에 대해서 실시간 시각화를 필요로 하고 있다. 널리 사용되고 있는 지형 실시간 시각화의 핵심적인 연산은 다중 상세도 수준 구조에서 참여자의 시점을 고려한 상세도 수준의 선택이다. 대규모 지리 데이터에 대해서 이러한 실시간 영상 생성을 수행하기 위해서는 실시간 영상 생성 시간 이전에 다계층 품질 계층구조를 구성하는 것이 필요하다. 본 연구에서는 전체 행성 응용을 위하여 정육면체 4-8 타일 구조를 선택하였다. 이를 기반으로, 원시 지형 정보 영역의 해당하는 단말 수준의 타일 구조를 선택적으로 구성하고, 생성된 타일에 대해서 샘플링을 통하여 단말 수준의 타일을 구성한다. 로우 패스 필터를 이용하여 상향식으로 저해상도 타일을 구성하여 전체 4-8 타일 다계층 구조를 완성한다. 본 연구는 비메모리 저장소에 4-8 타일 구조를 구성하기 위한 효과적인 일련의 방법론을 구체화하였으며, 공개되어 있는 전체 화성 지형 및 영상 데이터에 대해서 실험하였다.
A low cost PC based simulator for excavator manipulation has been developed using virtual reality technology. The simulator consists of two joystick input devices, server and client PCs, an excavator kinematics module, and a graphic rendering program Open Inventor. In order to use two joysticks in the PC window environment multi-thread programing with network protocol TCP/IP has been used. To provide realistic view to the operator, CAD program Pro/Engineer and 3D modeller have been employed to create 3D part geometry of tile manipulator and virtual environmental geometries. Those geometries also have been transformed and imported to the Open Inventor. The Simulator developed is to be improved for more realistic excavator operational training.
등고선으로 표현된 물체의 볼륨정보에서부터 3차원 표면을 재구성하는 새로운 알고리즘을 제안한다. 등고선 삼각분할법이라고도 불리는 이 방법의 가장 어려운 문제가 인접 단층사이에서 표면이 다중으로 분기하는 경우에 발생하는데, 이것은 하나의 등고선이 인접한 층의 두 개 이상의 등고선과 연결되는 형태로 나타나며, 표면 생성시 많은 모호성을 발생시킨다. 본 논문에서는 이러한 다중분기문제를 여러 개의 가상벨트와 가상계곡으로 나누어 이들에 대한 표면생성문제로 단순화 시키는 방법을 제안한다. 가상벨트의 표면생성에는 띠분할 알고리즘을 채택하였으며, 가상계곡은 반복적인 볼록정점 제거와 중앙정점 추가로 보다 자연스러운 표면을 생성한다. 기존의 대부분의 알고리즘특이 다중분기문제를 한 쌍의 등고선간의 표면생성문제로 변환하는데 초점을 맞추는데 비해 제안된 방법은 더 작은 형태인 가상벨트와 가상계곡으로 단순화한다. 또한 제안된 방법은 표면정의에 복잡한 기준을 사용하지 않으며, 표면삼각분할을 위한 매우 명확하고 일관된 알고리즘을 제공한다. 실험을 통해 제안된 방법이 많은 분기가 발생하는 복잡한 데이터에서도 잘 동작하는 것을 알 수 있었다.
과거 모자이크 기법은 바닥에 천을 깔고 타일을 수작업으로 붙여 제작하였다. 하지만 최근 기술의 발달로 데이터 저장 방식이 아날로그에서 디지털로 발전하여 컴퓨터를 통한 이미지 표현과 변환이 가능해지며 모자이크의 표현 기법 또한 다양하게 발전하고, 디지털로의 예술표현 방식으로도 사용되어지며 공학 분야에서도 그 제작 과정에 대한 연구들이 다양하다. 본 논문에서 제안하는 기법은 나선형으로 실시간 퍼져나가는 결정화(Crystallization)모자이크로 타일요소는 3D석영(Crystal)을 사용한다. 기존 연구들은 대체로 이미지를 좀 더 세밀하게 묘사하기 위함이 연구 목적의 주를 이루고 있지만 본 기법은 시도되지 않았던 나선 드로잉과 결정화를 접목하고 3D 공간에서의 새로운 모자이크 방식을 시도 한다. 또한 제안하는 기법의 대한 검증과 이를 기반으로 게임으로의 발전방향에 대해 모색한다. 본 기법을 바탕으로 제작된 작품 'Spiral Crystallization Photo' 는 MWU Award'18에서 Top27에 선정되었으며 Unite Seoul 2018에서 전시 되었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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