연기 파티클에 대한 포톤 매핑 기반의 렌더링 기법

송기동; 임인성

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자료유형: 학술저널

저자정보: 송기동 (매크로그래프) 임인성 (서강대학교)

저널정보: 한국컴퓨터그래픽스학회 컴퓨터그래픽스학회논문지 컴퓨터그래픽스학회논문지 제14권 제4호

발행연도: 2008.12

수록면: 7 - 18 (12page)

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연기와 같은 유체의 모습을 영화나 애니메이션에서의 특수 효과에 활용하기 위해는 연기를 사실적으로 모델링 하는 과정과 모델링 된 연기 내부에서의 빛의 흐름이 잘 반영된 렌더링 과정이 필요하다. 컴퓨터 그래픽스 분야에서는 연기 모델링의 사실성을 살리기 위해 물리 기반의 유체 시뮬레이션 기법을 많이 차용하고 있는데, 그동안 시뮬레이션 기법으로 주로 연구되어 온, 격자 기반의 Euler 방법과는 근본적으로 다른, 파티클 기반의 Lagrange 방법이 시뮬레이션 단계에서 얻을 수 있는 장점 때문에 최근 관심이 높아지고 있다. 연기 렌더링은 연기 모델링 방법에 종속적일 수밖에 없으므로, 결과적으로 격자 기반의 시뮬레이션 결과에 대한 렌더링 방법은 많이 연구되고 있는 데 비해, 파티클 형태로 산출된 연기 데이터에 대하여 사실적인 영상을 생성해주는 렌더링 기술에 대한 연구는 아직 부족한 상황이다. 이에, 본 논문에서는 Lagrange 기법을 적용하여 생성한 파티클 집합 형태의 연기 시뮬레이션 데이터를 사실적으로 렌더링하기 위해, 전역 조영을 위한 최신 렌더링 기술인 포톤 매핑 기법을 파티클 데이터에 맞게 변형 및 확장한 파티클맵 기법을 소개하고, 개선된 파티클맵 기법을 제시하여, 기존 연구와의 차이점을 보여준다. 또한 렌더링 과정에서 효율성을 높이기 위해 볼륨 렌더링 방정식의 다중 산란 항을 미리 계산하는 광도맵이라는 방법을 제시한다.

#연기 파티클 #볼륨 렌더링 공식 #광선 추적법 #포톤 매핑 #파티클 맵 #광도 맵 #smoke particle #volume rendering equation #ray tracing #photon mapping #particle map #irradiance map

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1. [학술지(정기간행물)] - N. Adabala / 2000 / Modeling and Rendering of Gaseous Phenomena Using Particle Maps / The Journal of Visualization and Computer Animation 11 (5) : 279 ~ 293

2. [학술지(정기간행물)] - J. Arvo / 1990 / Particle Transport and Image Synthesis / ACM SIGGRAPH Computer Graphics 24 (4) : 63 ~ 66

3. [학술지(정기간행물)] - J.L. Bentley / 1975 / Multidimensional Binary Search Trees Used for Associative Searching / Communications of the ACM 18 (9) : 509 ~ 517

4. [학술지(정기간행물)] - J.F. Blinn / 1982 / Light Reflection Functions for Simulation of Clouds and Dusty Surfaces / ACM SIGGRAPH Computer Graphics 16 (3) : 21 ~ 29

5. [학술대회논문] - M. Desbrun / 1996 / Smoothed Particle: A New Paradigm for Animating Highly Deformable Bodies / Proceedings of the Eurographics Workshop on Computer Animation and Simulation : 61 ~ 76

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