본 연구는 3차원 컴퓨터그래픽스(3-Dimensional computer graphics)를 이용하여 조형(造形)에 있어서 어떠한 효과적 활용이 가능한가에 대하여 분석하고, 3차원 컴퓨터그래픽스 원리를 활용한 기하학적 조형세계에 대한 이해의 방향을 제시하고자 한다. 또한, 컴퓨터그래픽스 특성의 고찰과 함께 3차원 컴퓨터그래픽스를 통한 시각경험의 원리 이해를 위해 컴퓨터그래픽스의 기술과 조형의 이해, 그리고 어떠한 응용 가능성이 있는가를 실험을 통하여 제시하고 있다. 또한, 이을 토대로 추상적, 기하학적 이미지의 화상제작 실험을 통하여 조형에 있어서의 여러 가지 요소 중 사물의 윤곽(輪廓)형태를 모티프(motif)로 3차원 컴퓨터그래픽스의 특성을 강조한 시각표현으로서 재구성하고, 이러한 실험을 통해 앞으로의 3차원 컴퓨터그래픽스의 시각 표현의 가능성과 함께 조형의 한 예의 제시를 목적으로 하고 있다.

본 논문에서는 광선 추적기법에서 그림자 검사의 연산량을 줄이는 기법을 제안한다. 그림자 검사는 부드러운 그림자와 같이 실감 있는 영상을 생성하는 경우 광선 추적기법 렌더링 과정 중 매우 큰 비중을 차지한다. 제안하는 방식은 전처리 단계에서 kd-tree를 생성하며 계산한 그림자 정보를 기반으로 렌더링 단계에서 그림자 검사의 컬링 여부를 판별하는 방식으로 기존 렌더링 과정에 작은 변경으로 적용가능하다. 기존의 방식들과 유사하게 광원과 기하학적 구조가 변하지 않는 정적 장면에 적합하다. 사이클 정확도를 갖는 시뮬레이터를 이용하여 제안하는 방법의 유효성을 검증하고 성능을 측정하였으며 실험 결과 제안하는 그림자 컬링 기법으로 최대 17%까지 줄일 수 있다.

본 논문은 광선 추적법 텍스쳐 매핑에서 MIP-Map 알고리즘 사용 시 텍스쳐 이미지들의 MIP-Map 수준을 선택하는 효과적인 방식을 제안한다. 이는 렌더링 시 물체와 교차하는 광선의 길이만을 사용하여 해당 물체의 텍스쳐 MIP-Map 수준을 선택하는 방법이다. 본 방식은 MIP-Map을 지원하지 않는 방식에 비하여 텍스쳐 알리아싱 면에서 우수하고 성능 저하는 미비하다.