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3D 텍스쳐 매핑 하드웨어 하에서 법선 벡터 블렌딩을 이용한 가속화된 볼륨 렌더링
윤성의(Sung-Eui Yoon),신영길(Yeong-Gil Shin) 한국정보과학회 2001 정보과학회논문지 : 시스템 및 이론 Vol.28 No.3·4
본 논문에서는 3D 텍스쳐 매핑 하드웨어(texture mapping hardware)하에서 OpenGL를 이용하여 빠른 추출(classification) 및 음영처리(shading)를 가능하게 하는 직접 볼륨 렌더링(direct volume rendering) 방법을 제안한다. 추출과정을 위해 lookup table을 통해서 볼륨 데이타의 밀도값(density)으로부터 불투명도(opacity)값을 얻어내고, 법선 벡터 블렌딩(normal blending)방법을 제안하여 볼륨 크기에 상관없이 최종 이미지에서만 음영 처리 연산을 수행한다. 본 논문에서 제시된 볼륨 렌더링의 전과정이 그래픽스 하드웨어(graphics hardware)에서 이뤄지며, 음영처리 연산의 복잡도 감소로 인하여 상호 대화적인 볼륨 렌더링이 가능하다. We present a new technique of volume rendering based on 3D texture mapping hardware, enabling fast classification and shading using OpenGL and extension. For classification, opacity is acquired from lookup table using original density value and shading is accomplished for only final viewport image regardless of volume size using a novel composition method, normal blending. Since all the above mentioned tasks are performed within graphics hardware and the time complexity of the shading operation is reduced, interactive direct volume rendering is possible.
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윤정수(Jeongsu Yuno),윤성의(Sung-Eui Yoon) 한국컴퓨터그래픽스학회 2016 한국컴퓨터그래픽스학회 학술대회 Vol.2016 No.7
본 논문에서는 번개의 물리적 특성을 고려하여 기존의 랜덤 트리 기반의 번개 경로 생성 알고리즘보다 사실적이며, 물리기반 시뮬레이션 알고리즘보다 빠른 번개 경로 생성 알고리즘을 제시한다. 절연 파괴 현상을 물리적으로 접근한 Dielectric Breakdown Model을 사용하고, 전위장(Electric potential field)의 특징을 빠르게 근사하여 번개의 경로를 생성하는 알고리즘을 제시한다. 또한, 장애물이 있는 복잡한 장면에서 번개가 장애물을 회피하는 가이드 경로 방법을 제시한다. 마지막으로, 번개 잔가지의 두께와 밝기의 물리적 특성을 고려하여 빠르고 사실적인 번개를 렌더링한다. 본 논문에서 제시한 번개 경로는 약 1.56의 프랙탈 차원(Fractal dimension)을 가져 자연 현상의 번개와 유사한 결과를 보여주고, 기존의 물리 기반 알고리즘에 비해 월등히 빠르게 경로를 생성한다. 다만, 실시간 게임에 적용 가능한 성능을 위한 추가 적인 작업이 필요하고, 향후 GPU를 활용하여 번개 경로 생성 알고리즘을 개선하면 실시간 게임에 충분히 적용할 수 있을 것이라 판단한다. In this paper, we propose an algorithm for generating lightning paths, which are more realistic than those of random tree based algorithm and faster than a physically based simulation algorithm. Our approach utilizes physically based Dielectric Breakdown Method (DBM) and approximates the electric potential field dramatically to generate the lightning path. We also show a guide path method for the lightning to avoid obstacles in a complex scene. Finally, our method renders fast and realistic lightning by considering physical characteristics for the thickness and brightness of the lightning stream. Our result of the lightning path shares similarity to natural phenomenon by having about 1.56 fractal dimensions, and we can generate the lightning path faster than a previous physically based algorithm. On the other hand, our method is difficult to apply on the real-time games yet, but our approach can be improved by performing the path generation algorithm with GPU in future.
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윤정수(Jeongsu Yun),윤성의(Sung-Eui Yoon) 한국컴퓨터그래픽스학회 2016 컴퓨터그래픽스학회논문지 Vol.22 No.3
본 논문에서는 번개의 물리적 특성을 고려하여 기존의 랜덤 트리 기반의 번개 경로 생성 알고리즘보다 사실적이며, 물리기반 시뮬레이션 알고리즘보다 빠른 번개 경로 생성 알고리즘을 제시한다. 절연 파괴 현상을 물리적으로 접근한 Dielectric Breakdown Model을 사용하고, 전위장(Electric potential field)의 특징을 빠르게 근사하여 번개의 경로를 생성하는 알고리즘을 제시한다. 또한, 장애물이 있는 복잡한 장면에서 번개가 장애물을 회피하는 가이드 경로 방법을 제시한다. 마지막으로, 번개 잔가지의 두께와 밝기 물리적 특성을 고려하여 빠르고 사실적인 번개를 렌더링한다. 본 논문에서 제시한 번개 경로는 약 1.56의 프랙탈 차원(Fractal dimension)을 가져 자연 현상의 번개와 유사한 결과를 보여주고, 기존의 물리 깁나 알고리즘에 비해 월등히 빠르게 경로를 생성한다. 다만, 실시간 게임에 적용 가능한 성능을 위한 추가적인 작업이 필요하고, 향후 GPU를 활용하여 번개 경로 생성 알고리즘을 개선하면 실시간 게임에 충분히 적용할 수 있을 것이라 판단한다. In this paper, we propose an algorithm for generating lightning paths, which are more realistic than those of random tree based algorithm and faster than a physically based simulation algorithm. Our approach utilizes physically based Dielectric Breakdown Method (DBM) and approximates the electric potential field dramatically to generate the lightning path. We also show a guide path method for the lightning to avoid obstacles in a complex scene. Finally, our method renders fast and realistic lightning by considering physical characteristics for the thickness and brightness of the lightning stream. Our result of the lightning path shares similarity to natural phenomenon by having about 1.56 fractal dimensions, and we can generate the lightning path faster than a previous physically based algorithm. On the other hand, our method is difficult to apply on the real-time games yet, but our approach can be improved by performing the path generation algorithm with GPU in future.
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김규연(Kyuyeon Kim),윤성의(Sung-Eui Yoon) 한국정보과학회 2021 정보과학회 컴퓨팅의 실제 논문지 Vol.27 No.12
멀티모달 데이터를 활용하는 학습 방법은 다양한 형태로 존재하는 데이터를 서로 연관 지어 상호검색을 위한 특징을 추출하거나, 다양한 형태의 데이터를 종합적으로 요구하는 새로운 태스크를 수행하기 위해 사용된다. 현재까지, 이미지와 텍스트 및 이미지와 소리 데이터 간의 멀티모달 학습을 수행하는 연구가 진행되어왔다. 이에 더 나아가, 본 논문에서는 이미지를 중심으로 소리 및 텍스트 데이터를 상호 고려하는 반지도학습 방법을 적용한 모델을 제시한다. 해당 모델은 이미지, 소리, 텍스트를 자유로이 수용하여 각각에 대한 특징을 추출할 수 있다. 덧붙여, 멀티모달 학습에 통상적으로 사용되는 단순 랭킹 손실함수의 한계점을 보완한, 마진값이 이미지 피처 간 유사도에 따라 변하는 가변 마진 랭킹 손실함수를 적용하여 모델을 학습시킨다. 최종적으로, 위 방법을 통해 학습한 모델의 표현력을 평가하기 위해, 제로-샷텍스트-비디오 검색 성능을 중심으로 이종 데이터 간 상호검색 성능을 정량적으로 분석한다. Multimodal learning methods have been widely used to extract features from different modalities of data, targeting cross-modal retrieval or accomplishing novel tasks that require a comprehensive understanding of diverse modalities of data. Recent studies have focused on multimodal learning methods by correlating image-text or image-audio. In this paper, we propose a half-supervised learning procedure that alternatively feeds image-audio and image-text pairs. With this training strategy, the model can ingest and extract features from all the given modalities; image, text, and audio, using an image as a bridge. Furthermore, to overcome the limitation of vanilla ranking loss, we propose versatile margin ranking loss that scales the margin considering the similarity between image features. To evaluate the model"s representation quality with the proposed strategy, we analyze the quantitative results of cross-modal retrieval between different modalities, primarily focusing on zero-shot text-video retrieval.
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