The gaming industry is experiencing rapid growth due to recent advances in technology. Game engines such as Unity and Unreal are being actively utilized. These game engines offer a variety of plugins to naturally extend the functionality of the engine. Among them, innovations in 3D graphics technology have made game characters more expressive and enhanced the user experience. However, traditional 3D modeling approaches can sometimes bring limitations and challenges. In particular there are problems with the representation of fine details when utilizing general photos through AI scanning. This paper aims to overcome these difficulties by designing and implementing a game 3D character generation framework using Stable Diffusion. By improving the creation process by utilizing concept art images without hairstyles, it enables fast and efficient character creation. The application of this framework allows for faster and more consistent character creation with fewer steps in the creation process and helps game developers to adapt characters to the engine more easily and quickly. In addition, we verified the effectiveness and scalability of the 3D game character data generated by Stable Diffusion by checking the animation behavior in the game engine.

본 논문에서는 웹툰 캐릭터 영상에 대해서 심층학습에 기반한 3D 안면 재구성 기술을 제안한다. 본 연구에서 제안하는 방법은 기본 사항 모듈과 상세 사항 모듈로 구성된다. 입력 받은 웹툰 캐릭터 영상에 대해서 기본 사항 모듈의 요소인 Albedo 모듈을 적용해서 안면에 들어오는 빛의 양을 계산하여 Albedo 맵을 생성한다. 그 리고 기본 사항 모듈의 다른 구성 요소인 FLAME 모듈에서는 입력 영상에 대한 기본적인 3D 안면 형태를 생 성한다. 이와 동시에 상세사항 모듈을 적용해서 실제 사람과 다르게 이목구비가 변형된 웹툰 캐릭터 영상의 표정이나 얼굴 깊이와 같은 특징을 살리는 세부사항을 추출한다. 계산한 세부사항들을 토대로 세부사항 맵을 생성하여 앞서 FLAME 모듈에서 생성된 3D 안면 형태와 결합하여 세부사항 안면 형태를 생성한다. 그 후 Albedo 모듈에서 생성된 Albedo 맵까지 적용하면 최종적으로 웹툰 캐릭터 영상에 대한 3D 안면 재구성이 완 료된다. 본 연구에서는 웹툰 캐릭터뿐만 아니라 안면이 스타일화된 애니메이 션 캐릭터에 대해서도 결과를 생성하고, 이를 기존 연구와 비교하여 그 우수성을 입증한다.

In this paper, the performance of 3D game rendering with and without application of frustum culling and PVS (Potentially Visible Set) culling is evaluated in FPS(frame per second).　Both frustum culling and PVS culling are two representative methods to efficiently remove invisible contents before a rendering stage in a large 3D game scene. As a result of the performance evaluation, frustum culling and PVS culling have a large effect on rendering performance. In case of not applying any culling, the average performance is decreased by 15.8% compared to the case where all culling is applied. Also, in this paper, the number of portals for indoor static contents in the 3D game contents used in the experiment is larger, so that the application of PVS culling has more influence on the performance than frustum culling.

In this paper, we developed 3D games which use lip-motion input device and displayed it on a non-glass 3D display using integral video method. The games called Jenga and Cubes are developed by using unity3D. Potential immersion and usability of games displayed by integral video method is experimentally tested. Experiment participants played the test games and are surveyed to measure immersion and potential usability. In this survey, the immersion scored 3.83 out of 5 in average, and we confirmed relatively higher satisfaction than 2D display. Positive results on implementation of non-glass 3D display on game contents are obtained from the experiment and survey.

In commercial game engines, a method of constructing objects by combining components is often used. Components can be assembled and used at any time as needed. In this paper, the 3D game is developed by applying the component method, which is the object creation method widely used in the commercial game engine, in the DirectX 11 environment. There are four kinds of components used in the in-house 3D game. These are four components such as transform, mesh, script, and collider. The component generation method used in this paper shows very good operation efficiency in terms of reusability. This paper also applied tangent space normal mapping to static and dynamic objects and analyzed performance at various screen resolutions. Performance analysis showed that the average rendering speed was 64.6% higher on the low resolution screen than on the high resolution screen. And the rendering speed of model G with normal mapping to all objects among the 8 simulation models is improved by 19.2% compared with model B without normal mapping. The presence or absence of normal mapping has the greatest effect on rendering speed.

For the 3D game visual effects, the deferred rendering can only consider only the scene image resolution regardless of the scene complexity. Therefore, it is effective in processing realistic visual effects using many geometric buffers as multiple render targets. This paper uses the deferred rendering for the 3D game visual effects such as dynamic lights, specular, shadow, motion blur, and water shading. The 3D game supporting deferred rendering is developed to evaluate various 3D rendering effects with variation of the screen resolution in terms of the rendering speed and PSNR image quality. The performance results show that the rendering speed of the 3D visual effect techniques with 1280x960 resolution is average 56.0% better than that with 640x480 resolution. Also, the average PSNR is getting better as the screen resolution gets higher. The PSNR of the 3D visual effect techniques with 1152x864 resolution is average 30.9% better than that with 640x480 resolution.

Unity 3D is a 2D and 3D game engine that supports multiple platforms. Editors may develop 2D and 3D games that run on Windows, Mac, Android, iPhone and various web platforms. In this paper, we propose a shooting game designed and developed using the Unity 3D game engine. Shooter is a game genre to defeat the enemy by shooting a gun or missiles. Through factors such as a game system it is very simple, one momentary reflection ability or behavior is characterized by the pursuit of sex games. Also it analyzed for the game and the game system architecture for game development. I hope to help them through a variety of platforms based game design and development.

In 3D games, the deferred rendering is an effective way in processing realistic visual effects using multiple render targets regardless of the scene complexity. In this paper, based on deferred rendering using multiple render targets, the 3D game visual effect techniques such as dynamic lights, specular, shadow, motion blur, and water shading are compared and analysed. The 3D game supporting deferred rendering is developed to evaluate various 3D rendering effects with variation of the size of the render target memory in terms of the rendering speed. The performance results show that the rendering speed of the 3D visual effect techniques with 4bytes render target memory is average 1.4 and 1.9 times better than those of 8bytes and 16bytes memories, respectively. Also, the shadow mapping with 2-pass plays the biggest role on the performance. Other techniques with 1-pass cause a negligible speed degradation.

Developing computer games is a highly specialized process. Adding stereoscopic 3D features to a game can be time consuming an may lead to a whole new production pipeline. While there products like TRIDEF enable stereoscopic 3D gaming on the user side, many leading game manufacturer consider engines with integrated stereoscopic 3D support like the CRYENGINE or the use of a "ready to use" library for adding stereo 3D support to their game. The french company TRIOVIZ has put a new a stereo 3D software development kit on the market, witch works on multiple platforms and can easily be integrated on top of existing game structures. This article addresses what impact the stereo 3D engine has on the game building process. Since stereoscopic 3D computer games will be played on different devices of different sizes with various viewing distances, this article also shows which parameters need to be adapted to provide a comfortable stereoscopic viewing experience for the player.

This study proposes a 3D realistic moving picture project for video game content production. It is expected that applying 3D realistic moving picture to background moving picture project and/or content moving picture project in the existing video game contents will eventually increase the reality and pleasure of game. It is also expected that playing stereoscopic games will increase players’ commitment to the game and that participating high visual artistic works will decrease their psychological stress, yielding their mental tranquility and pleasure. By understanding principles and file formats of 3D realistic moving picture project, more frequent application of 3D realistic moving picture project will hopefully be made in various fields of games in the future.

본 논문에서는 PTAM을 이용하여 3차원 공간을 구성하고 구성된 3차원 공간을 증강현실 게임 공간으로 구성하는 기법을 제시한다. 실 환경에서 3차원 맵이 구성되면 이를 증강현실 게임에서의 게임 환경으로 구성한다. 게임 환경 구성을 위해서 먼저 맵의 점군으로부터 최대 활동가능 영역을 계산한다. 실제 테스트베드 증강현실 게임을 구현하여 제안하는 게임 환경 생성을 위한 3차원 공간 구성 기법이 증강현실 게임의 환경 생성에 적절함을 검증하였다. 제안하는 게임 환경 생성 기법은 실 환경의 맵으로부터 미리 정의된 게임 시나리오에 따라서 플레이어와 적 캐릭터의 움직임 범위를 최대 활동가능 영역으로 제한하는 게임 환경을 자동 생성한다. 생성된 게임 환경에서 플레이어는 자신의 움직임과 시선 변화로 플레이어 캐릭터를 제어하며 증강현실 게임을 플레이한다. 프로토타입 게임을 통한 실험 결과 제안하는 공간 구성 기법은 증강현실 게임공간 구성에 효과적임을 보였다.

일반적으로 바늘구멍(pinhole)카메라는 사물을 육안으로 바라볼 때 물체들의 중첩현상으로 인하여 시야(view) 이미지을 극히 제한적으로 볼 수이다. 본 논문에서는 이러한 문제점을 보완하여 우리가 원하는 3D 시야 이미지에서 중첩현상으로 보지 못하는 부문을 단일 이미지로 생성을 시켜서 관찰할 수 있도록 개발한 그래프 카메라를 소개하려고 한다. 이러한 기술들은 3D 게임개발에 적용할 수 있을 뿐만 아니라 다양한 기술을 적용하여야 하는 그래픽 응용표현기술에 적용할 수 있겠다.

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 Ogre3D 렌더링 엔진을 사용한 3D게임 개발의 쉬운 접근방법을 시도해보고자 하였다. 일반적인 게임 개발 프로세스는 DirectX를 사용해 렌더링 엔진을 만들고 이를 사용해 게임을 만들어 개발기간이 오래 걸리고 어렵다 는 단점이 있다. 따라서 본 논문에서는 이러한 단점을 극복하고자 공개 렌더링 엔진인 Ogre3D를 사용하였고 이에 따른 개발시간의 단축과 간결한 코드의 사용으로 렌더링 결과를 쉽게 확인할 수 있는 과정을 설명하고자 한다.

본 논문에서는, 3D 데이터 모델링 및 편집 소프트웨어를 통해 만들어진 3D 게임 콘텐츠 의상 데이터의 저작권을 보호하기 위한 3D 메시 워터마킹 기법을 제안하고, 실제 의류 데이터에 워터마크를 삽입한 결과를 보였다. 본 논문에 서 제안된 워터마킹 방식은 공격에 견고함을 갖추기 위해 메시 영역을 몇 개의 패치로 분할하는 과정을 거치며, 데이터의 스펙트럼 계수를 수정함으로써 워터마크를 삽입하는 주파수 도메인 워터마킹 방식을 채택한다. 스펙트럼 분석은 키르히호프 행렬을 이용하며, 잡음 첨가에 대한 저항을 높이기 위해 워터마크 데이터 비트 벡터를 반복하여 삽입한다. 메시스무싱 등의 유사변환 공격에도 안정된 워터마크 추출결과를 확인할 수 있었다.

피아노 교육을 쉽고 즐겁게 배우려고 하지만 비용적인 부분, 학습자의 능률, 교사 지도 등 다양한 부분에서 제약이발생함으로 배우기가 어렵다. 이런 취지에서 본 연구는 피아노 게임을 통해 가상의 피아노 교육 방법을 제시하고자한다. 연구결과 피아노를 기존의 방식보다는 손쉽게 배울 수 있음을 알 수 있었다.

본 논문은 3D 가상공간상에서 농촌에서 경험할 수 있는 작물재배, 가축사육 등을 가상 체험 할 수 있는 환경을 제공하여, 사용자에게 주말농장 체험과 유사한 경험을 할 수 있도록 한다. 기존의 웹 형태의 온라인 농작물재배/축산물 사육 시뮬레이션에서는 각종 텍스트 문서에 정지화상(사진이미지)을 적절히 조합하여 보여주는 형태가 대부분이며, 동영상으로 되어있는 내용들도 고정적인 이미지를 통한 정보습득 및 학습하는 형태로 되어있는데, 사용자들은 이 내용들보다 더욱 상세하고 많은 내용들을 필요로 하는 실정이다. 본 논문은 3D그래픽과 다중접속 네트워크 기술로 현실감 있는 가상의 농장 환경을 제공하여, 작물재배와 같은 기초적인 부분부터, 토지 환경 등을 간단하고 직관적인 인터페이스로 쉽게 접근할 수 있는 시뮬레이션 환경을 제공하며 농작물 재배가 실제 환경과 유사하도록 시뮬레이션 엔진을 구성하였다. 본 논문에서 구현된 시스템은 농업 교육이라는 건전한 놀이문화를 제공하고, 지방자치단체에서 시행하는 귀농 정책과 연계하여 시너지 효과를 가지며, 교육기관과 연계하여 작물 재배에 관한 학습 교재로서 기능을 가진다

본 논문에서는 3D 그래픽에서 빠르고 정확한 충돌검사(Collision-detection)는 공간에서 표준객체를 중심으로 하는 연구가 많이 이루어져 왔다. H/W를 중심으로 3D그래픽 분야의 놀라운 발달과 다양한 충돌 알고리즘 연구를 통하여 3D 객체의 충돌 속도의 향상뿐만 아니라, 최근에는 사실적인 표현에 깊은 관심을 가지고 있다. 이 논문에서는 기존의 연구되어진 표준 3D 객체의 충돌 알고리즘을 특징을 분석하고, 단순한 계층 구조에서 LOD(Level-of-Detail)를 적용한 유향상자에 가변적 밀도의 알고리즘을 제안한다. 이 알고리즘을 이용하여 공간상에서 LOD 알고리즘을 기반으로 하여, 단순히 거리에 따라서 상세화와 간략화를 적용하는 방법에서 탈피하여 유향상자의 밀도의 알고리즘을 차별적으로 적용하여, 3D객체가 공간상에서 충돌검사의 성능을 향상 시켜, 3D 게임에서 효율적인 렌더링과 사실적인 표현을 제안하여 많은 3D 객체의 실시간을 중요시 하는 3D 게임에서 효율성을 높인다.

오늘날 디지털컨버전스(Digital Convergence)시대에 3D그래픽은 산업간, 장르간 융합을 주도하는 촉진제 역할을 하는 중요한 역할을 하고 있다. 영상제작에서도 기존의 장르 간 구분에서 벗어나 교류와 융화라는 탄력적인 시각과 다양한 시도들이 필요하다. 본 연구에서는 게임 3D그래픽의 로우폴리곤방식이 프리프러덕션의 프리비주얼 작업 등으로 역할이 확대 되고 있음을 보여주고 있다. 특히 상대적으로 프리프러덕션 단계가 빈약한 국내 영상 산업에서 3D그래픽은 질적 향상을 이끌어낼 수 있는 새로운 제안이 될 것이라고 본다.