물리적 특성을 고려한 빠른 번개 렌더링

@article{ART002128232},
author={ 윤정수 and 윤성의 },
title={물리적 특성을 고려한 빠른 번개 렌더링},
journal={한국컴퓨터그래픽스학회논문지},
issn={1975-7883},
year={2016},
volume={22},
number={3},
pages={53-61},
doi={10.15701/kcgs.2016.22.3.53},
url={http://dx.doi.org/10.15701/kcgs.2016.22.3.53}

TY - JOUR
AU - 윤정수
AU - 윤성의
TI - 물리적 특성을 고려한 빠른 번개 렌더링
T2 - 한국컴퓨터그래픽스학회논문지
PY - 2016
VL - 22
IS - 3
PB - (사)한국컴퓨터그래픽스학회
SP - 53-61
SN - 1975-7883
AB - 본 논문에서는 번개의 물리적 특성을 고려하여 기존의 랜덤 트리 기반의 번개 경로 생성 알고리즘보다 사실적이며, 물리 기반 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 경로는약 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 GPU 를 활용하여 번개 경로 생성 알고리즘을 개선하면 실시간 게임에 충분히 적용할 수 있을 것이라 판단한다.
KW - 번개, 번개 경로, 번개 렌더링
DO - 10.15701/kcgs.2016.22.3.53
UR - http://dx.doi.org/10.15701/kcgs.2016.22.3.53
ER -

윤정수 and 윤성의 (2016). 물리적 특성을 고려한 빠른 번개 렌더링. 한국컴퓨터그래픽스학회논문지, 22( 3), 53- 61.

윤정수 and 윤성의 . 2016, “물리적 특성을 고려한 빠른 번개 렌더링”, 한국컴퓨터그래픽스학회논문지, vol. 22, no. 3, pp. 53-61. Available from: doi:10.15701/kcgs.2016.22.3.53

윤정수 윤성의 et al. “물리적 특성을 고려한 빠른 번개 렌더링” 한국컴퓨터그래픽스학회논문지 22.3 pp. 53-61 (2016): 53.

윤정수 , 윤성의 . 물리적 특성을 고려한 빠른 번개 렌더링 한국컴퓨터그래픽스학회논문지 [Internet]. 2016; 22( 3), : 53-61. Available from: doi:10.15701/kcgs.2016.22.3.53

윤정수 and 윤성의 . “물리적 특성을 고려한 빠른 번개 렌더링” 한국컴퓨터그래픽스학회논문지 22, no.3 (2016): 53-61. doi: 10.15701/kcgs.2016.22.3.53

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물리적 특성을 고려한 빠른 번개 렌더링

한국컴퓨터그래픽스학회논문지

약어 : J. of KCGS

2016, vol.22, no.3, pp.53 - 61

DOI : 10.15701/kcgs.2016.22.3.53

발행기관 : (사)한국컴퓨터그래픽스학회

연구분야 : 컴퓨터학

윤정수¹ , 윤성의²

¹한국과학기술원

²한국과학기술원

인용한 논문 수 : - 서지 간략 보기

초록

본 논문에서는 번개의 물리적 특성을 고려하여 기존의 랜덤 트리 기반의 번개 경로 생성 알고리즘보다 사실적이며, 물리 기반 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 경로는약 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 GPU 를 활용하여 번개 경로 생성 알고리즘을 개선하면 실시간 게임에 충분히 적용할 수 있을 것이라 판단한다.

키워드

번개, 번개 경로, 번개 렌더링

참고문헌(9)

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[학술대회] T. Kim / 2004 / Physically Based Modeling and Rendering of Lightning / Proc. Of pacific Graphics 2004 : 267 ~ 275
[학술지] T. Kim / 2007 / Fast Animation of Lightning Using an Adaptive Mesh / Visualization and Computer Graphics 13 : 390 ~ 402
[인터넷자료] Nvidia Corporation / Lightning, NVIDIA Direct3D SDK 10 Code Samples
[학술지] M. Hastings / 1998 / Laplacian growth as onedimensional turbulence / Physica D 116 : 244 ~ 252
[보고서] J. Shewchuk / 1994 / An introduction to the conjugate gradient method without the agonizing pain
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