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문제 정의
- 본 논문에서는 GPU와 쉐이더를 이용하여 영상기반 렌더링을 가속하는 실용적인 방법을 제안한다. 일반적인 영상기반 렌더링의 가속에 GPU와 쉐이더가 이용될 수 있지만, 본 논문에서는 MPEG-4 AFX의 깊이 영상기반 렌더링(Depth Image-Based Rendering, DIBR)에 정의된 SimpleTexture 형식에 대하여 하드웨어 가속을 수행한다[3,4].
- 그림 1에 SimpleTexture 형식의 3차원 모델의한 예를 도시하였다. 본 논문에서는 DIBR을 사용하여 SimpleTexture 형식을 묘사하고, 이러한 방법은 큰 변화 없이 SimpleTexture 이외의 다른 영상기반 렌더링 알고리즘에 확장될 수 있다.
- 이 연구에서는 높은 질의 영상과 빠른 렌더링을 위하여 스플랫 크기와 모양의 계산, 스플랫 필터링, 픽셀 단위 정규화를 포함한 점 기반 렌더링의 대부분의 과정을 GPU 상에서 수행하였다. 본 논문에서는 점 기반 렌더링이 영상의 규칙적인 구조가 사라지고 전체를 점들의 집합으로 보는 것 대신, 영상의 카메라 정보와 같은 메타 데이타와 규칙적인 배열을 갖는 깊이 영상기반 렌더링의 특성을 이용하여 GPU에서 접근이 가능한 고속의 텍스처 버퍼를 활용한 깊이 영상기반 렌더링의 효율적인 알고리즘을 제안한다.
- 본 논문에서는 GPU의 가속을 이용한 깊이 영상기반 3차원 물체의 고속 렌더링 알고리즘을 제안한다. 제안하는 기법은 기준영상 설정, 투영 변환, 조명 효과, 점 스플래팅의 순서로 이루어져 있다.
- 법선 벡터는 조명 모델에 의한 곡면 음영을 계산할 때 사용되어야 하기 때문에 정점 쉐이더에서 법선 벡터의 접근이 가능하여야만 한다. 본 논문에서는 기준 영상의 각각의 점에 대응하는 법선 벡터를 깊이 영상을 위하여 계산한다. 이 때, 법선 벡터(x, y, z)의 각 원소는 [-1, 1]의 범위를 가지므로 이를 [0, 255]의 범위로 변환하여 영상의 RGB 채널로 저장하기 때문에 이를 텍스처로 지정하여 비디오 메모리 상의 텍스처 버퍼에 저장할 수 있다.
- 본 논문에서는 깊이 영상기반 3차원 그래픽 데이타의 실용적인 렌더링 기법을 제안하였다. 최근 GPU의 새로운 특징과 프로그래밍이 가능한 쉐이더를 이용하여 영상기반 3차원 물체의 효과적인 하드웨어 가속 알고리즘을 개발하였다.
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