초록 ▼

□연구개요
본 연구는 게임 등의 실시간 컴퓨터 그래픽스 응용 분야에서 털이나 머리카락과 같이 매우 많은 수의 일차원 구조로 이루어진 변형체의 다양한 현상을 물리에 기반하여 안정적으로 시뮬레이션하고 사실적으로 렌더링하기 위하여, 대표 가닥들의 탄성 변형 및 점성 저항을 안정적으로 시뮬레이션하는 실시간 동역학 기술, 오프라인 시뮬레이션 데이터를 획득 및 학습하여 대표 가닥들의 실시간 시뮬레이션 결과에 따라 주변 가닥들을 보간하는 기술, 털 및 머리카락에서의 빛의 산란 및 차폐를 고려한 GPU 기반 실시간 렌더링 기술을 개발하였다.

□연구개요
본 연구는 게임 등의 실시간 컴퓨터 그래픽스 응용 분야에서 털이나 머리카락과 같이 매우 많은 수의 일차원 구조로 이루어진 변형체의 다양한 현상을 물리에 기반하여 안정적으로 시뮬레이션하고 사실적으로 렌더링하기 위하여, 대표 가닥들의 탄성 변형 및 점성 저항을 안정적으로 시뮬레이션하는 실시간 동역학 기술, 오프라인 시뮬레이션 데이터를 획득 및 학습하여 대표 가닥들의 실시간 시뮬레이션 결과에 따라 주변 가닥들을 보간하는 기술, 털 및 머리카락에서의 빛의 산란 및 차폐를 고려한 GPU 기반 실시간 렌더링 기술을 개발하였다.

□연구 목표대비 연구결과
본 연구에서는 대표 가닥들의 안정적인 실시간 물리 기반 시뮬레이션 기술, 주변 가닥들의 데이터 기반 실시간 시뮬레이션 기술, GPU를 이용한 사실적인 실시간 물리 기반 렌더링 기술을 개발하여 게임 등의 실시간 컴퓨터 그래픽스 응용 분야에서 털이나 머리카락과 같이 매우 많은 수의 일차원 구조로 이루어진 변형체의 다양한 현상을 물리에 기반하여 시뮬레이션하고 사실적으로 렌더링하는 것을 목표로 하였으며 다음의 결과를 얻었다. 먼저, 매우 많은 수의 가닥들로 이루어진 털, 머리카락을 실시간에 시뮬레이션하기 위하여 대표 가닥들의 탄성 변형 및 점성 저항을 손쉽게 모델링하고 큰 시간 간격에서도 안정적으로 시뮬레이션할 수 있는 실시간 동역학 기술을 개발하였다. 이를 매우 많은 수의 촘촘한 가닥들로 이루어진 모델에 적용하여 방대한 오프라인 시뮬레이션 데이터를 획득 및 학습하고, 대표가닥들의 실시간 시뮬레이션 결과를 보간하여 주변 가닥들의 움직임을 생성하는 기술을 개발하였다. 사실적인 렌더링을 위해서는 털, 머리카락에서 빛의 반사, 투과에 의한 산란 및 부분, 반투명 차폐에 의한 자체 음영을 실시간에 사실적으로 반영하는 쉐이딩 기술을 개발하였다.

□연구개발결과의 중요성
영상 산업의 성장과 더불어 컴퓨터 그래픽스 기술을 이용한 특수효과의 비중이 확대되고 있으며, 그에 따라 관련 기술의 학문적, 산업적 가치도 높아지고 있다. 특히, 거의 대부분의 캐릭터에서 외적으로 많은 비중을 차지하는 털이나 머리카락의 사실적인 시뮬레이션 및 렌더링은 캐릭터의 사실성을 높이는데 있어서 매우 중요하다. 본 연구에서 개발한 털, 머리카락의 물리 기반 시뮬레이션 및 렌더링 기술은 게임 및 VR 관련 실시간 대화형 콘텐츠 등에서 캐릭터의 사실성을 높이기 위한 선도적 연구로서, 그 결과는 관련 산업으로의 기술 이전 및 상용화를 통하여 국내 디지털 콘텐츠 산업의 경쟁력을 강화하는데 기여할 것으로 예상된다.

(출처 : 요 약 문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 2. 연구수행내용 및 연구결과 ... 4
• 3. 연구개발결과의 중요성 ... 6
• 4. 참고문헌 ... 6
• 5. 연구성과 ... 8
• 끝페이지 ... 8