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광학적 다중 법선 벡터 기반 훈색(暈色)현상 BRDF 압축 기법
유세운(Sae-Woon Ryu),이상화(Sang Hwa Lee),박종일(Jong-Il Park) 한국정보과학회 2010 정보과학회논문지 : 시스템 및 이론 Vol.37 No.3
본 논문은 생물체 표면에서 번쩍이고 다채로운 색깔의 반사특성을 보이는 훈색(暈色)현상의 양방향 반사율 분포 함수(BRDF: Bidirectional Reflectance Distribution Function)의 압축방법을 제안한다. 그래픽스 기술에서 훈색 현상의 용어를 보통 이리데센스(Iridescence) 또는 구조적 색상(structural colors)라고 부른다. 이러한 현상의 주요한 특징은 시점에 따라 다채로운 색상과 밝기를 갖는 것이다. 이것을 구현하기 위해 기존의 그래픽스 기술들은 BRDF를 이용한 방법을 사용한다. BRDF 방법은 많은 시점의 영상을 직접 활용하여 사실적인 표현이 가능한 장점이 있지만, 데이터양이 커서 연산량이 많은 단점이 있다. 본 논문에서는 훈색(暈色: Iridescence)현상의 BRDF로부터 반사맵을 작성하고, 반사맵을 여러 개의 색상 기반의 동심원으로 반사맵을 표현할 수 있는 방법을 제안한다. 이때 동심원 1개는 1개의 법선벡터에 의한 반사광의 빔폭을 의미한다. 본 논문에서는 여러 개의 가상의 광학적 법선벡터를 사용하여 울퉁불퉁한 동심원을 합성한다. 그리고 동심원의 중심을 통과하는 한 선분으로부터 1차원 스펙트럼 정보를 취득한다. 제안하는 방법은 BRDF의 막대한 데이터양을 효과적으로 줄여서 단지 1장의 텍스처를 사용하여 사실적인 밝기 차이와 스펙트럼 표현이 가능한 영상기반 렌더링 기법(IBR: image based rendering)으로 사용할 수 있다. This paper proposes a biological iridescence BRDF(Bidirectional Reflectance Distribution Function) compression and rendering method. In the graphics technology, iridescence sometimes is named structure colors. The main features of these symptoms are shown transform of color and brightness by varying viewpoint. Graphics technology to render this is the BRDF technology. The BRDF methods enable realistic representation of varying view direction, but it requires a lot of computing power because of large data. In this paper, we obtain reflection map from iridescence BRDF, analyze color of reflection map and propose representation method by several colorfully concentric circle. The one concentric circle represents beam width of reflection ray by one normal vector. In this paper, we synthesize rough concentric by using several virtually optical normal vectors. And we obtain spectrum information from concentric circles passing through the center point. The proposed method enables IBR(image based rendering) technique which results is realistic illuminance and spectrum distribution by one texture from reduced BRDF data within spectrum.
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순차적 이중 전방 사상의 병렬 처리를 통한 다중 시점 고속 영상 합성
최지윤,유세운,신홍창,박종일,Choi, Ji-Youn,Ryu, Sae-Woon,Shin, Hong-Chang,Park, Jong-Il 한국통신학회 2009 韓國通信學會論文誌 Vol.34 No.11b
Glassless 3D display requires multiple images taken from different viewpoints to show a scene. The simplest way to get multi-view image is using multiple camera that as number of views are requires. To do that, synchronize between cameras or compute and transmit lots of data comes critical problem. Thus, generating such a large number of viewpoint images effectively is emerging as a key technique in 3D video technology. Image-based view synthesis is an algorithm for generating various virtual viewpoint images using a limited number of views and depth maps. In this paper, because the virtual view image can be express as a transformed image from real view with some depth condition, we propose an algorithm to compute multi-view synthesis from two reference view images and their own depth-map by stepwise duplex forward mapping. And also, because the geometrical relationship between real view and virtual view is repetitively, we apply our algorithm into OpenGL Shading Language which is a programmable Graphic Process Unit that allow parallel processing to improve computation time. We demonstrate the effectiveness of our algorithm for fast view synthesis through a variety of experiments with real data. 3차원 입체 영상을 디스플레이에 출력하려면, 여러 시점에서의 영상 정보가 필요하다. 여러 시점의 영상을 얻을 수 있는 가장 기본적인 방법은, 필요로 하는 시점의 개수와 동일 한 수의 카메라를 사용하는 것이다. 하지만 이를 위해서는 카메라간의 동기화 와 방대한 데이터 처리 및 전송 등의 현실적인 문제가 해결되어야 한다. 이러한 현실적인 문제를 해결하기 위해서 연구되고 있는 방법이 한정된 시점 영상을 이용하여 여러 중간 시점 영상을 생성하는 영상 기반의 임의 시점 합성 방법이다. 본 논문에서는 두 개의 기준 시점 영상과 각각의 깊이 정보가 주어줬음을 가정하고 주어진 정보를 바탕으로 이중의 순차적인 전방 사상을 통하여 목표로 하는 여러 다중 시점의 영상을 동시에 합성하는 방법을 제시한다. 제안된 방법은 좌우 기준 시점 영상의 평행 이동으로 가상 시점 영상을 생성 할 수 있으며, 평행 이동은 시점의 거리에 비례한 행렬간의 관계로 나타난다. 따라서 이중의 순차적인 전방 사상이라 함은 좌우 시점에서 가상 시점 거리에 따른 관계식을 통한 순차적인 양안 시점의 평행 이동을 의미한다. 이 때 전방 사상을 통해 생성되는 가상 시점 영상과 기준 시점 영상간의 기하관계가 시점간 거리에 비례하여 반복적이므로 이를 GPU 프로그래밍을 통해 병렬 처리를 통해 고속화 하는데 초점을 맞추었다.
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한재혁(Jae-Hyek Han),김용진(Yong-Jin Kim),유세운(Sae-Woon Ryu),이상화(Sang Hwa Lee),박종일(Jong-Il Park) 한국HCI학회 2009 한국HCI학회 학술대회 Vol.2009 No.2
컴퓨터 비전 분야에서 전경을 추출하기 위한 영역 분할(segmentation) 방법에 대한 연구가 활발히 진행되어 왔다. 특히, 전경이 배제된 배경 영상과 현재 프레임의 차이를 이용하여 전경을 추출하는 배경 차분(background subtraction) 방법은 요구하는 계산량에 비해 우수한 품질의 전경 추출이 가능하므로 실시간 처리가 필요한 비전 시스템에 다양하게 응용되고 있다. 그러나 배경 차분 방법만을 이용하여서는 배경이 동적으로 변하는 환경에서 정확한 전경을 추출해 내지 못하는 단점이 있다. 본 논문에서는 정적인 배경과 동적인 배경이 공존하는 환경에서 영역 분할을 효과적으로 수행하는 방법을 제안한다. 제안된 방법은 정적인 배경 영역에 대해서는 기존의 배경 차분방법을 이용하여 전경을 추출하고, 동적인 배경 영역에 대해서는 깊이 정보를 이용하여 전경을 추출하는 하이브리드 방식을 사용한다. 정적인 배경에 동적인 영상을 프로젝터로 투영하는 환경에서 제안된 방법의 효율성을 검증하였다. Foreground segmentation methods have steadily been researched in the field of computer vision. Especially, background subtraction which extracts a foreground image from the difference between the current frame and a reference image, called as "background image" have been widely used for a variety of real-time applications because of low computation and high-quality. However, if the background scene was dynamically changed, the background subtraction causes lots of errors. In this paper, we propose an efficient background subtraction method in dynamic environment with both static and dynamic scene. The proposed method is a hybrid method that uses the conventional background subtraction for static scene and depth information for dynamic scene. Its validity and efficiency are verified by demonstration in dynamic environment, where a video projector projects various images in the background.
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