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3차원 그래픽스 기하 파이프라인 기반의 래스터 파이프라인 구현
백낙훈(Nakhoon Baek) 한국콘텐츠학회 2013 한국콘텐츠학회논문지 Vol.13 No.8
래스터 연산은 트루 컬러 이미지(픽스맵)나, 단색 이미지(비트맵)을 표현하기 위해서 광범위하게 사용된다. 이 기능은 이미지 프로세싱 기능이나, 폰트 출력 시에 강하게 요구된다. 반면에, OpenGL ES 하드웨어등을 포함하는, 현재의 모바일 그래픽스 플랫폼들에서는 이 기능을 직접 제공하지는 않는다. 모바일 그래픽스 플랫폼들에서 이러한 래스터 연산을 완벽히 제공하기 위해서, 본 논문에서는 그래픽스 이미지들을 3차원 점들의 집합으로 해석하고, 풀-소프트웨어 구현 방식으로, 이들 3차원 점들을 전형적인 3차원 기하 파이프라인으로 처리하게 했다. 구현 결과는 충분한 실행 속도를 보였고, 정확도를 증명하기 위한 공식 검증 테스트(conformance test)들을 모두 통과하였다. Raster operations are widely used to display full-color graphics images (or pixmaps) and single-color images (or bitmaps). These features are strongly needed for image processing applications and font output. However, current mobile graphics platforms, including OpenGL ES hardware implementations, do not directly support these features. To fully support those raster operations on the mobile graphics platforms, we interpreted the graphics images as a set of 3D points, and processed those 3D points through the typical 3D geometry pipelines, in a full-software implementation. Our implementation shows sufficient execution speeds, and passed the official conformance tests to show its correctness.
이남경,백낙훈,김구진,유관우,Lee Nam-Kyung,Baek Nakhoon,Kim Ku Jin,Ryu Kwan Woo 한국정보처리학회 2005 정보처리학회논문지 A Vol.12 No.4
컴퓨터 그래픽스 분야에서는 해양파(ocean waves)를 표현하기 위한 여러가지 방법들이 있지만, 완전한 해결책은 아직까지 제시되지 못하고 있다. 해양파는 여러가지 원인에 의해 생성되지만, 가장 지배적인 요소는 바람과 중력에 의한 표면 중력파(surface gravity waves)이다. 본 논문에서는 해앙학 분야의 정밀한 해양파 모델에 기초하여, 실시간에 표면 중력파를 시뮬레이션하는 방법을 제시한다. 기존 연구들은 수심이 무한대라고 가정하는 Pierson-Moskowitz(PM) 모델[1]을 사용하여, 얕은 바다를 시뮬레이션하기에는 무리가 따랐다. 본 논문에서는 좀더 정밀한 Texel-Marsen-Arsloe(TMA) 모델[2]을 사용하여 더욱 사실적인 해양파를 표현할 수 있다. TMA 모델을 분석한 후, 3차원 컴퓨터 그래픽스 프로그램들에서 사용할 수 있는 실제적인 구현 모델(implementation model)을 정립하였고, 이를 구현한 프로토타입 시스템은 펜티엄-4 1.6GHz PC들에서 초당 30프레임 이상을 표시할 수 있음을 보였다. 본 논문에서 제안하는 방법은 기존 연구들에 비해, (1) 사용자가 제어할 수 있는 매개변수들이 더욱 다양해짐으로써, 사용자 요구에 적합한 파형(wave shape)들을 다양하게 생성할 수 있고, (2) 정밀한 해양파 모델을 사용하여, 얕은 바다에서도 더욱 사실적인 파도를 표현할 수 있다. In the field of computer graphics, we have several research results to display the ocean waves on the screen, while we still not have a complete solution yet. Though ocean waves are constructed from a variety of sources, the dominant one is the surface gravity wave, which is generated by the gravity and the wind. In this Paper, we Present a real-time surface gravity wave simulation method, derived from a precise ocean wave model in the oceanography. There are research results based on the Pierson-Moskowitz(PM) model[1], which assumes infinite depth of water and thus shows some mismatches in the case of shallow seas. In this paper, we started from the Texel, Marsen and Arsloe(TMA) model[2], which is a more precise wave model and thus can be used to display more realistic ocean waves. We derived its implementation model for the graphics applications and our prototype implementation shows about 30 frames per second on the Intel Pentium 4 1.6GHz-based personal computer. Our major contributions to the computer graphics area ill be (1) providing more user-controllable parameters to finally generate various wave shapes and (2) the improvement on the expression power of waves even in the shallow seas.
정대현,김구진,백낙훈,유관우,Jeong Dae Hyun,Kim Ku Jin,Baek Nakhoon,Ryu Kwan Woo 한국정보처리학회 2005 정보처리학회논문지 A Vol.12 No.4
We present an interactive cloth simulation method based on the mass-spring model, which is the most widely used one in the field of cloth animation. We focus especially on the case where relatively strong forces are applied on relatively small number of mass-points. Through distributing the forces on some specific points to the overall mass-points, our method simulates the cloth in pseudo-real time. Given a deformed cloth, we start from resolving the super-elasticity effect using Provot's dynamic inverse method [9]. In the next stage, we adjust the angles between neighboring mass-points, to finally remove the unexpected zigzags due to the previous super-elasticity resolving stage. 본 논문에서는 질점-스프링 모델(mass-spring model)에 기반한 대화형 천 시뮬레이션(interactive cloth simulation) 기법을 제시하며, 특히 소수의 질점들(mass-points)에 상대적으로 강한 힘이 가해졌을 경우 사실적으로 천을 시뮬레이션하는 방법에 초점을 맞추었다. 본 논문에서 제시하는 방법은 소수의 점들에 대해 가해진 힘을 모든 질점들에 분산시킴으로써 의사 실시간(pseudo real-time) 내에 시뮬레이션을 수행하며, 이는 기존의 방법들에 비해 수행속도 면에서 매우 효율적이다. 또한, Provot[9]의 역동역학 방법(inverse dynamic method)을 사용하여 초탄성(super-elasticity) 현상을 해결한 뒤, 인접한 질점 간의 각도를 조정함으로써 초탄성 효과에 의해 발생하는 지그재그(zigzag) 현상을 제거하여 사실적으로 천을 시뮬레이션한다.