젖은 퍼의 시뮬레이션을 포함하는 실시간 퍼 렌더링 = Real-time fur rendering with simulation of wet fur

국문 초록 (Abstract)

동물의 퍼(Fur)의 표현은 컴퓨터 그래픽스에서 동물 캐릭터를 사실적으로 렌더링 하는데 가장 중요한 요소 중 하나이다. 이전 연구들에서 실제적이고 자세한 표현을 위해서는 많은 발전이 있었지만 주로 정지 상태의 퍼를 다루고 있다. 게다가 아직까지 실시간 퍼 렌더링은 제한된 자원의 활용 때문에 연구의 어려움이 있는 것이 사실이다. 본 연구에서는 퍼를 효율적으로 실시간 렌더링하기 위해 실제 퍼의 물리적 특성을 적용시키는 퍼 모델로써 기존의 쉘(Shell)과 핀(Fin) 구조를 통합한 통합 버텍스(Vertex) 구조를 소개한다. 또한 퍼에 작용하는 외력 중 퍼가 물에 젖었을 때 자연스러운 퍼의 움직임을 시뮬레이션하기 위하여 통합 버텍스 구조에 적합한 클럼프(Clump) 구조를 생성하고, 사용자가 수행 방법을 선택할 수 있도록 텍스처 기반의 클럼프 생성 방법과 버텍스 기반의 클럼프 생성 방법에 대하여 제안한다. 이렇게 생성된 젖은 퍼 모델은 게임 등에서 동물 캐릭터에 적용되어 실시간으로 동물 캐릭터의 사실적인 활동 모습을 보여주는데 사용될 수 있다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

The expression of fur is the most important thing to render animal character in computer graphics. In order to render the fur efficiently in real-time, we propose an unified vertex structure that combines different real-structures, shell and fin. In addition, we design the structure of clump to simulate the movement of wet fur. we suggest a 'technique of clumping based on textures' and a 'technique of clumping based on vertices' for flexibility of implement. The wet fur model is applicable to render and simulate realistic animal characters in a real-time application such as games.

목차 (Table of Contents)

• 제1장 서론 = 1
• 제1절 연구 배경 = 1
• 제2절 연구 목표 = 2
• 제3절 기대 효과 = 3
• 제4절 논문 구성 = 4
• 제2장 관련 연구 = 5
• 제1절 퍼(Fur) 모델링(Modeling)과 렌더링(Rendering) = 5
• 제2절 실시간 퍼(Fur) 렌더링 = 8
• 제3절 젖은 퍼(Wet Fur) 렌더링 = 10
• 제3장 퍼(Fur)의 성질 = 14
• 제1절 퍼(Fur)의 구조와 특성 = 14
• 1. 헤어(Hair)의 정의 = 14
• 2. 헤어(Hair)의 구조 = 15
• 3. 퍼(Fur)의 특성 = 15
• 제2절 퍼(Fur)에 작용하는 힘 = 17
• 제4장 실시간 렌더링을 위한 퍼(Fur)의 구조 = 18
• 제1절 쉘(Shell)과 핀(Fin)의 생성 = 20
• 제2절 쉘 텍스처(Shell Texture)의 생성 = 23
• 제3절 퍼(Fur) 구조에 적용된 퍼(Fur)의 물리적 특성 = 24
• 제5장 젖은 퍼(Wet Fur)를 위한 클럼프(Clump) 구조 = 26
• 제1절 젖은 정도에 따른 클럼프(Clump) 구조 = 27
• 제2절 클럼프(Clump)의 생성 = 30
• 1. 텍스처(Texture) 기반의 클럼프(Clump) 구조 결정과 생성 방법 = 32
• 2. 버텍스(Vertex) 기반의 클럼프(Clump) 구조 결정과 생성 방법 = 33
• 3. 클럼프(Clump) 생성 방법의 비교 = 37
• 제6장 젖은 퍼 시뮬레이션 시스템 (Wet Fur Simulation System) 및 구현 결과 = 38
• 제1절 젖은 퍼 시뮬레이션 시스템(Wet Fur Simulation System) = 38
• 제2절 구현 결과 = 39
• 제7장 결론 및 향후 과제 = 43