2차원 평면에서 점들의 집합에 대한 보로노이 다이어그램을 구현하는 경우는 비사실적 렌더링이나 스타일화 된 렌더링에 매우 자주 사용하는 기법이다. 하지만 기존의 연구들의 구현 방법을 살펴보면 픽셀기반의 이미지 공간에서 보로노이 셀을 계산하는 방식이 활용된다. 벡터기반의 보로노이 다이어그램의 구현은 셀들이 만나서 이루는 경계부분을 직접적으로 표현할 수 있는 방식이다. 픽셀 기반의 방법의 경우 보로노이 셀간의 경계는 이미지 형태로 먼저 만든 후 에지 추출 영상 처리를 통해 얻을 수 있으며 해상도에 따라 정확도가 결정되며 벡터 기반의 방법보다 부정확할 수 밖에 없다. 즉, 픽셀 기반의 보로노이 다이어그램 생성 방법은 보로노이 셀 영역을 위주로 계산하게 되고 명확한 경계에 대한 데이터를 명시적으로 가지고 있지 않는다. 이와는 대조 적으로 벡터 기반의 보로노이 다이어그램 생성 방법은 보로노이 다이어그램의 경계선 데이터를 직접 포함하 고 있으므로 정확도가 높은 표현 방법이라고 할 수 있다. 다만 픽셀기반의 구현 방법이 좀 더 직관적이고 쉬 운 구현 방법이라는 점 때문에 기존의 연구들은 픽셀기반의 구현을 사용하고 있다. 본 연구에서는 점에 직접 폴리곤 지오메트리를 사용하여 3차원 공간에서 보로노이 다이어그램을 계산하는 방법을 제안한다. 유클리드 거리와 맨해튼 거리를 모두 사용할 수 있으며 선분에 대한 보로노이 다이어그램의 확장에도 사용할 수 있도 록 제안하였다.

포인트 클라우드를 활용한 폴리곤 모델 활용에 대해서는 지속적으로 연구되고있다. 이러한 연구는 대부분 하이 폴리곤 모델을 대상으로 생성된 모델을 활용한 기술이다. 오늘날 비디오 게임 등에서 활용되는 하이 폴리곤 모델은 대부분 높은 퍼포먼스를 바탕으로 화려한 효과를 표현한다. 그러나 게임 등의 콘텐츠에 있어서 화려한 효과와 높은 품질의 리소스를 활용한 게임만이 만족도를 충족시켜주는 것이 아니다. 콘텐츠에 따라서 의도적으로 로우 폴리곤 모델을 활용하기도 한다. 인디 게임 등에서는 낮은 접근성을 장점으로 로우 폴리곤 형태의 모델을 제작하여 이를 활용한 게임들도 지속적으로 개발되어 왔다. 따라서 본 연구에서는 이러한 변화에 맞춰서 포인트 클라우드 데이터를 활용하여 로우 폴리곤 모델을 생성 및 음영 처리하는 방법을 제안한다. 여러 개의 모델을 생성하여, 각각의 모델이 하나의 텍스처를 공유하고, 음영을 처리한다. 마지막으로 라이트맵 기법의 결과물과 비교하는 실험을 진행한다.

미로는 컴퓨터 비디오 게임에 매우 자주 사용되는 형태 중의 하나다. 2차원 격자 형태로 표현되는 미로가 가장 대표적이지만 매우 다양한 형태로 사용된다. 많은 게임 애셋들이 그래픽 디자이너에 의해 만들어지지만 알고리즘에 의해 자동화되는 경우도 매우 많다. 특히 최근에는 프로시저럴 게임 애셋 생성 방법이 각광을 받으며 게임 애셋의 제작에 있어 생산성이 높아질 수 있게 되었다. 제안된 연구에서는 그동안 2차원 미로 생성에 제한되어 있어서 자동화 방법을 3차원 그래픽으로 확장하고자 한다. 2차원 미로 생성 방법은 컴퓨터 사이언스에서 오래된 주제인다. 게임에서는 주로 던전이나 레벨 생성에 주로 사용되고 있다. 최근의 미로에 관련된 연구는 이미지나 사진을 기반으로 이와 닮은 형태의 미로를 생성하는 방법과 이에 대한 사용자 컨트롤, 스타일 생성 등에 대해 이루어지고 있다. 본 연구에서는 이에 대한 3차원 확장으로써 미로 자동 생성 시스템을 제안한다. 경로 생성과 3차원 벽 모델의 생성은 PCG(Procedural Contents Generation)로 이루어지며 미로의 생성 밀도나 형태 제어, 불연속성 제어 등은 사용자가 개입할 수 있는 형태로 구현되었다. 또한 사용자가 지정한 출발, 도착 지점 셀간의 해답 경로를 자동으로 생성하여 준다. 제안된 시스템은 이러한 기능들을 대화형 작업 속도로 지원한다.

일반적으로 게임 디자인 시에 웹과 같은 매체를 통해 구하거나 디자이너들이 디자인 툴로 제작한 3차원 기하 모델은 polygon soup 형태가 대부분이다. 따라서 이러한 polygon soup 모델은 일반적으로 완전한 매시로 가정해서 적용하는 여러 기법들을 적용할 수 없다. 이러한 문제를 해결하고 보다 매끈한 곡면을 얻기 위해서 MLS(Moving Least Squares) 방법을 점 단위가 아니라 삼각형 면 단위로 확장한 적분형 MLS 기법이 제안되었다. 그러나 이 기법은 본질적으로 전역(global) 계산의 한계로 인한 계산 속도의 한계가 불가피한 특징이 있었다. 본 논문에서는 분석적 해를 바탕으로 한 전역 계산 속도를 보다 가속화하기 위한 GPU 기반 병렬 기법을 제안하고 또한 기존 논문에서 충분히 논의하지 않았던 적분형 MLS 기법과 일반 MLS 기법의 차이점을 설명한다. 특히 GPU를 통한 가속 결과, 연산 정밀도의 감소없이 CPU 코어 1개로 계산하는 경우보다 평균 250배의 속도 향상을 얻을 수 있었다.

Cell based grid data of future temperature and precipitation produced with four RCP scenarios were converted into polygon based data for administrative districts using three simple vectorizing methods; (1) KMA Dong-Nae forecast point based, (2) areal ratio based and (3) central point based methods. The results were compared the existed KMA areal weight based methods to identify which methods were more efficient than others. Simple statistical methods such descriptive statistics, correlation coefficient, and Bland & Altman plots (B&A) were used to compare agreements between them. When central point and areal ratio based methods were applied to administrative districts of Eup-Myeon-Dong or some Gus, NULLs were found because their sizes are smaller than the cell of 1x1 km. Therefore, KMA Dong-Nae forecast point based methods were better when sizes of administrative districts are smaller than the cell size. For Do and Metropolitan cities, there were no greater differences among methods except for the KMA Dong- Nae forecast points. The greater the areas of administrative districts the more distortions from the KMA Dong-Nae forecast points because only KMA Dong-Nae forecast one point were used for the calculation. In conclusion, the KMA Dong-Nae forecast point based method was appropriate when sizes of administrative districts are smaller than the grid cell. For the greater areal sizes such as Do and Metropolitan cities, areal ratio and central point based methods were better.

본 연구에서는 실측자료를 기반으로 한 새로운 면적강우량 산정기법인 ‘레이더 폴리곤 기법(Radar polygon Method, PRM)’을 제시하였다. RPM은 (1) 강우공간분포의 실측자료인 기상레이더 자료를 이용하여 지점관측소가 위치한 곳에서의 강우강도와 주변지역의 강우강도를 비교하여 유사강우 발생지도 작성; (2) 위의 단계를 관측소별로 반복하여 각 관측소별 유사강우 발생 확률 지도 작성; (3) 주어진 격자에서의 각 관측소의 유사강우 발생 확률의 비교를 통한 지배범위 결정의 알고리즘으로 관측소별 가중치를 결정하는 방법이다. RPM 방법을 안성천 유역에 적용하여 Thiessen법과 결과를 비교하였 다. 안성천 유역의 경우 RPM과 Thiessen방법에 근거한 다각형의 공간적 형태는 관측소 위치의 강우 특성에 따라 차이를 보였으나 관측소별 가중치 값의 차이는 크지 않았다. 본 연구는 관측기간 및 정확도의 문제로 인하여 제한적으로 활용되어 온 레이더 강우관측자료의 새로운 활용분야를 개척하였다는 점에서 큰 의미를 찾을 수 있다.

With rapid development of graphic hardware, researches on Virtual Reality and 3D Games have received more attention than before. For more realistic 3D graphic scene, objects were to be presented with lots of polygons and the number of objects shown in a scene was remarkably increased. Therefore, for effective visualization of large polygon models like this, view-frustum culling method, that visualizes only objects shown in the screen, has been widely used. In general, the bounding boxes that include objects are generated firstly, and the boxes are intersected with view-frustum to check whether object is in the visible area or not. Recently, an algorithm that can check in-out test of objects using OpenGL's selection mode, which is originally used to select the objects in the screen, is suggested. This algorithm is fast because it can use hardware acceleration. In this study, by implementing and applying this algorithm to large polygon models, we showed the efficiency of OpenGL assisted View-Frustum Culling algorithm. If this algorithm is applied to 3D games that have to process more complicated characters and landscapes, performance improvement can be expected.