본 논문에서는 장면에 어울리도록 유체를 카툰 스타일로 표현할 수 있는 실시간방법을 제안하고자 한다. 실제로 유체는 석양, 낮, 밤에 서로 다른 색상 톤을 보여주고 있고 수심이 낮은 곳에서의 반사 굴절 정도와 수심이 깊은 곳에서의 정도가 상이하며 색상 조차 다르다. 본 논문에서는 광원 수심 지형 시점 등에 적응적으로 유체를 카툰 스타일로 표현하는 방식을 제안한다. 실험은 기존의 방법을 구현하고 제안된 결과와 비교 분석하였다. 이러한 연구는 기존의 카툰 스타일렌더링 방법과 제안하는 카툰 스타일 방법과 동시에 사용하면 게임을 카툰 스타일로 표현할 수 있는 전체 시스템을 제시할 수 있다.

최근 들어 NPR(Non-Photorealistic Rendering) 기법을 이용한 게임들이 많아지고 있다. 그렇지만 게임에서 적용하고 있는 NPR 기법들은 몇 가지 종류로 한정되며, 특히 카툰렌더링에 집중되고 있다. 본 논문에서는 그간 연구가 거의 이루어지지 않았던 게임에 적용 가능한 코믹북 스타일의 NPR 기법을 제안한다. 이를 위해 먼저 코믹북의 비주얼과 셀 애니메이션 비주얼의 차이점을 비교, 분석하여 코믹북 스타일의 비주얼에 대한 표현 요소를 도출한다. 다음으로, 도출된 세 가지 표현 요소, 외곽선 스케치, 톤, 해칭을 효과적으로 구현하기 위한 렌더링 알고리즘들을 제시한다. 마지막으로 이 알고리즘이 적용된 게임을 제작함으로써 게임을 위한 알고리즘으로 적용이 가능한지를 검증한다.

그래픽스 렌더링 파이프라인 (응용, 기하, 레스터화)은 컴퓨터 게임에서 가장 중요한 기능인 실시간 그래픽스 렌더링의 핵심이다. 일반적으로 그래픽스 렌더링은 CPU와 GPU의 두 장치의 협조에 의해 완성되며 이 협조 과정에서 병목이 발생할 수 있다. 본 논문에서는 CPU와 GPV 사이에 발생하는 병목현상을 줄이는 데 초점을 맞추어, 보통은 하나의 스레드로 처리되는 CPU 연산을 순수 CPU 연산과 GPV와 연관된 연산의 두 가지로 구분하여 서로 독립적인 스레드로 병렬처리 되게 함으로써 실시간 그래픽스 렌더링의 성능을 향상시키는 방법을 제안한다. 이 방법은 CPU와 GPV사이의 협조를 위한 전송 과정에서의 병렬성을 극대화한다. 실험을 통하여 제안하는 방법이 기존의 방법 보다 더 빠르게 그래픽스 렌더링을 수행함을 검증하였다. 또한 본 논문에서는 CPU와 GPU의 협조 과정에서 생기는 병목현상으로 인한 유휴시간을 잘 활용하여 렌더링 파이프라인의 균형을 맞추면서 렌더링의 질을 높이는 방법도 제안한다. 제안하는 방법들을 우리가 개발한 네트워크 게임 엔진에 적용하여 실제 시스템에서도 효과가 있음을 확인하였다.

DirectX Graphics plays the role of hardware independent 3 dimensional drawing interface for 3 dimensional video display. However the APIs in DirectX Graphics provide not only small improvement in velocity in the lowest level but also unstable performance of velocity according to their usages. In this paper, we present the structure of 3D game engine of efficient performance and describe functions and implementational features of game engines for an efficient 3D rendering in the environment of DirecX Graphics.