The computation of saliency from an image and a video is an interesting challenge in image processing and computer vision. Context-aware saliency, which addresses the saliency based on the geometric structure of an image, is known as one of the most powerful schemes for computing saliency. An obstacle of the context-aware scheme is the heavy computation load. We reduce the computational load in a great scale by applying the dart throwing algorithm, which is a widely used stochastic noise generation scheme in computer graphics society.

In this paper, we present a noise generation algorithm for producing artistic styles on video. Our algorithm is constructed based on a template to preserve the coherence of the artistic styles between the frames of video. We generate noise in the coordinate defined by the templates and apply texture coverage scheme to control the coherence of the noise distribution. For the coherence of the regions outside the templates, we design local recursive filters.

본 연구에서는 비사실적 렌더링 기법을 적용해서 스테레오스코픽 영상에 대해서 카툰 렌더링과 윤곽선 드로잉 등의 예술 효과를 적용하는 기법을 제안한다. 이를 위해서 좌 우 영상에 대해서 각각 예술 효과를 적용하고, 이 예술 효과들의 차이를 최소화하는 기법을 구현함으로써 좌 우 영상의 스테레오 일관성을 유지하는 방법을 제안한다. 이 방법은 스테레오 영상에 대해서 적용되는 두 사상 행렬을 계산하고, 이 행렬을 적용해서 좌우 영상에서 표현되는 예술 효과의 차이를 계산하고 이를 수치적인 방법을 이용해서 최소화한다. 이 방법을 이용해서 우리는 성공적으로 게임에서 사용할 수 있는 예술 효과가 적용된 스테레오스코픽 렌더링 영상을 생성한다.

본 연구에서는 화염에 대해서 카툰 렌더링 및 연필 렌더링을 구현하는 비사실적 렌더링 기법을 제안한다. 이를 위해서 본 연구팀에서 수행한 연소 모델을 이용한 화염에 대한 복합 모델을 이용해서 화염 애니메이션을 생성하고, 이 화염 애니메이션에 대해서 평균 이동 기법을 적용해서 카툰 렌더링 효과를 구현하며 화염의 연소 방향을 연필 스트로크 흐름으로 활용해서 연필 렌더링을 구현한다. 화염에 대한 이러한 비사실적 렌더링 기법은 애니메이션이나 게임 등과 같은 다양한 콘텐츠를 제작할 때 매우 유용하게 사용될 수 있다.

본 논문에서는 게임 영상에 대한 색연필 드로잉 렌더링 기법을 제안한다. 제안하는 방법의 키 아이디어는 양방향 회선 필터(bilateral convolution filter)를 이용하여 다양한 스타일의 연필 스트로크를 만드는 것이다. 이 필터는 기존의 컨볼루션 기반 기법들과 달리 경계 흐림 현상을 획기적으로 보완하였다. 더불어 연필 스트로크의 속성들을 직관적으로 제어할 수 있도록 한다. 또한 그릴 물체의 모양으로부터 스트로크 방향을 결정하는 기법을 제안한다. 특징선(feature line)에 가까운 픽셀들에 대해서는 완만한 탄젠트 흐름(smooth tangent flow)을 사용하고, 영역의 내부에는 부분적으로 유사한 흐름을 사용한다. 배경에는 고정된 방향의 흐름을 사용한다. 이처럼 다른 스타일의 스트로크 방향을 사용함으로써, 결과 연필화의 현실성을 증가시킬 수 있다. 제안하는 방법은 사진에 대해 시각적으로 만족스러운 연필 드로잉 효과를 만들어 낸다.

게임에 대한 몰입도는 게임의 성공을 좌우하는 중요한 요소 중 하나이다. 본 연구에서는 심리학과 감성 공학에서 검증된 감성 모델을 기반으로 하여 콘텐츠의 감성을 강화시켜서 시각적 콘텐츠의 몰입도를 향상시키는 방법을 개발하고 사용자 테스트를 통해서 그 몰입도 향상을 검증한다. 몰입도 향상을 위해서 영상을 추상화하고 분할하여 사용자가 선택적으로 콘텐츠의 일부분의 감성을 변화시키는 기술을 개발한다. 이 방법은 게임 콘텐츠뿐만 아니라 다른 시각적인 콘텐츠에 적용시켜 몰입도를 향상시키는 데 사용될 수 있다.

본 연구는 3차원 게임 캐릭터가 지닌 특징 정보를 기반으로 하여 연필 효과를 표현하는 렌더링 기법을 제안한다. 특징 정보를 추출하기 위해서 시선 의존성이 높은 특징은 시선 벡터를 이용하고, 시선 의존성이 낮은 특징은 캐릭터의 주곡률 방향을 이용한다. 노이즈는 캐릭터의 각 면에 다트 던지기 알고리즘을 이용하여 충분한 노이즈를 생성하며, 캐릭터의 기하학적 특성으로 시선의 의존성이 낮은 주요 특징과 카메라의 정보를 통해 시선의 의존성이 높은 주요 특징을 고려하여 검은색 또는 흰색으로 노이즈 값을 결정한 후 이를 영상 공간에 투영한다. 본 논문에서는 투영된 노이즈를 영상에서 벡터를 시각화하기 위해 흔히 사용되는 선적분회선 (line integral convolution, LIC) 기법에 적용함으로써 연필 효과를 구현한다.

본 논문은 인간의 감성을 반영한 아이폰 기반의 3차원 미로 게임을 제시한다. 이를 위해서 2차원의 미로이미지를 입력받아서 골격선(skeleton) 추출 기술을 활용하여 이진화 된 최소의 데이터를 얻는다. 이 데이터를 이용하여 OpenGL ES를 활용한 3차원 미로 환경을 구축한다. 또한 인간의 감성에 영향을 미치는 시각·청각 요소들이 반영된 아이템을 배치하여 게임적인 흥미요소들을 추가한다. 시각적 요소에는 미로 텍스처의 색상과 밝기, 청각적 요소에는 OpenAL을 활용한 멀티사운드를 이용한다. 본 논문에서 제시하는 3차원 미로 게임은 기존의 2차원 미로 게임들과 달리, 스테이지 별로 시나리오를 구성하였으며 3차원으로 개발함으로써 게임의 현실성을 높일 수 있었다.

본 논문에서는 게임 캐릭터를 사람들에게 친숙한 연필 드로잉의 느낌을 주는 영상으로 변환하는 방법을 제시한다. 이 방법은 선회선 적분 (LIC, Line Integral Convolution)이라는 기법을 이용해서 구현된다. 먼저, 영상으로부터 널리 알려진 코히런트 라인 (coherent line) 기법을 적용해서 특징선을 추출한 다음, 영상을 배경, 특징선 주변, 특징선으로 구분하여 각각에 특성에 맞는 연필 렌더링 영상을 LIC를 적용해서 생성한 다음, 이를 적절하게 합성함으로써 게임 캐릭터에 대한 연필 드로잉 기법을 구현한다. 우리는 이 방법을 널리 알려진 여러 게임 캐릭터들에 적용하여 그 우수성을 입증한다.

본 논문은 텍스처를 이용해서 게임 영상을 해칭하는 렌더링 기법을 제시한다. 이를 위해서 딜로니 삼각화(Delaunay Triangulation)를 적용하여 입력받은 영상의 구조를 반영한 삼각형 메쉬를 생성하고, 실제 연필 스트로크를 기반으로 해 칭 텍스처를 제작한다. 이 삼각형의 각 꼭짓점에서의 영상의 흐름을 분석하고 그 흐름에 따라서 해칭 텍스처를 적용 한다. 이 텍스처는 영상으로부터 샘플링한 색을 수정하여 생성된다. 각 삼각형에 겹쳐서 그려지는 세 개의 해칭 텍스 처는 평균화되고, 이러한 과정이 모든 삼각형에 걸쳐 수행됨으로써 결과 영상이 제작된다. 본 논문에서 제시하는 방법 은 색연필화와 유화처럼 보이는 시각적으로 만족스러운 해칭을 얻을 수 있다. 또한 본 연구에서는 이 방법을 동영상 에 적용하였고, 우수한 결과를 얻을 수 있었다.

본 논문에서는 게임 캐릭터로 활용되는 삼각형 메쉬 위에서 특징 곡선을 추출하는 기법을 제안한다. 본 논문에서 제안하는 방법은 게임 엔진에서 최단 거리를 검색하는 데에 사용되는 A* 탐색 알고리즘을 기반으로 개발된다. 삼각형 메쉬의 각 꼭지점에서 특징을 나타내는 특징 값을 측정한 다음, 이 특징 값을 최소화시키는 경로를 A* 알고리즘을 이 용해서 탐색함으로써 특징 곡선을 추출한다. 이 방법은 에너지 최적화를 이용하는 기존의 방법에 비해서 안정적이고 효율적으로 특징 곡선을 추출하며, 사용자로 하여금 추출하고자 하는 특징 곡선을 손쉽게 선택하도록 한다는 장점을 가진다.

본 연구에서는 색연필로 그린 듯한 게임 렌더링을 위한 컬러 연필 텍스처를 생성하는 기법을 제안한다. 이를 위해 서 흑백 연필 텍스처를 입력으로 받아 색의 삼원색인 청록색(cyan), 보라색(magenta), 노란색(yellow)의 연필 텍스처로 변환한 다음, 이 텍스처들을 중첩하여 다양한 색상의 텍스처를 생성한다. 그리고 직관적인 텍스처의 사용을 위하여 HSV(hue, saturation, value) 컬러 모델에 근거한 컬러 연필 텍스처 지도를 구성하는 방법을 제시한다. 기존에는 영상으 로부터 입력받은 색을 그대로 사용하여 연필 효과를 내는 연구가 있었으나, 임의의 컬러 연필 텍스처를 만드는 방법 을 시도한 연구는 없었다는 점에서 본 논문은 공헌이 있다. 그리고 실제 색연필로 색을 섞는 과정과 유사한 색의 표 현을 가능하게 하는 새로운 단순화된 감산모델을 구현하고, 이를 이용해서 디자이너가 직관적으로 컬러 연필 텍스처 의 색을 선택할 수 있도록 한다는 것이 본 논문의 장점이다.

본 논문에서는 연필 텍스처를 이용하여 게임 영상을 연필화로 표현하는 렌더링 기법을 제시한다. 연필 텍스처는 실 제 연필선을 입력으로 받아 생성된 연필 스트로크 텍스처 간의 합성을 통해 생성된다. 생성된 연필 텍스처는 게임 영 상의 톤과 연필 스트로크의 흐름을 기반으로 적용되어 풍부한 명암효과와 입체감 있는 영상을 얻는다. 더불어, 사용자 에게 게임 영상에 대한 이해성을 높이기 위해 영상의 윤곽선을 찾아 그리는 방법을 제안한다. 본 논문의 결과는 다양 한 사진에 대해 연필 텍스처를 적용하고 윤곽선을 그린 결과 영상을 보여준다

본 논문에서는 사진이나 동영상으로부터 게임 배경 영상을 생성하기 위한 영상 추상화 기법을 제시한다. DeCarlo 등이 제안한 방법 [9]에 기반하여 개발된 이 방법은 에이다부스트 알고리즘을 이용해서 인식된 여러 개의 부분과 나머지 부분들에 대해서 서로 다른 스케일로 추상화를 수행함으로써 선택적으로 다중 스케일 구조의 추상화된 영상을 생성할 수 있다. 이 방법은 여러 정지 영상 및 동영상에 적용되어서 다양한 결과를 보여준다. 이 방법은 제한된 자원을 가진 게임 개발 환경에서 게임 배경에 많은 자원을 투입하기 힘든 상황에서 유용하게 사용될 수 있다.

본 논문에서는 윤곽선 그래프를 이용해서 게임 캐릭터의 동적인 모습에 비사실적 렌더링을 적용하는 기법을 제시한다. 윤곽선 그래프는 캐릭터의 신체 구조를 고려하여 윤곽선을 표현한 것으로 캐릭터의 다양한 자세에 대해서 각각어느 신체 구조의 윤곽선이 연결되고 있음을 알려준다. 이러한 정보를 이용해서 캐릭터에게 실감나는 윤곽선을 부여하는 방법이 제시되어 있다. 본 논문의 결과는 일반적인 쉐이딩 결과와 비교되며, 카툰 쉐이딩 결과와 비교되고 결합되어 새로운 렌더링 기법을 보여준다.

삼각형 메쉬는 게임 모델을 표현하는 가장 널리 사용되는 방법이다. 이러한 삼각형 메쉬를 효율적으로 처리하기 위한 여러 연구가 수행중이며, 그러한 연구의 중심에는 삼각형 메쉬의 기하학적인 특징을 추출하는 방법론이 존재한다. 본 논문에서는 이러한 특징들 중에서 삼각형 메쉬의 각 꼭지점에서 주곡률 및 주곡률 방향을 구하는 새로운 방법론을 제시한다. 본 논문에서 제시하는 방법론은 각 꼭지점은 각각 하나의 최대 주곡률과 최소 주곡률을 갖으며, 그 방향이 서로 수직하다는 미분기하학의 기본 지식을 이용하여 제시된다. 또한 삼각 함수를 이용해서 각 꼭지점에서 임의의 방향으로의 주곡률을 측정하는 방법론을 제시한다. 이 방법론에 대한 검증으로 원환면에 대해서 이론적인 방법으로 주곡률을 측정한 다음, 원환면을 여러 해상도의 삼각형 메쉬로 근사한 다음, 그 삼각형 메쉬의 각 꼭지점에서 본 논문에서 제시하는 방법으로 주곡률을 측정하여 이를 비교한다. 또한, 임의의 삼각형 메쉬에 대해서도 본 논문에 서 제시하는 방법으로 주곡률 방향을 측정한 결과를 제시한다.