KR0151483B1 - 고속 레이 트레이싱 장치 - Google Patents
고속 레이 트레이싱 장치Info
- Publication number
- KR0151483B1 KR0151483B1 KR1019950021503A KR19950021503A KR0151483B1 KR 0151483 B1 KR0151483 B1 KR 0151483B1 KR 1019950021503 A KR1019950021503 A KR 1019950021503A KR 19950021503 A KR19950021503 A KR 19950021503A KR 0151483 B1 KR0151483 B1 KR 0151483B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- ray tracing
- pixel
- user
- value
- time
- Prior art date
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
- G06T15/00—3D [Three Dimensional] image rendering
- G06T15/06—Ray-tracing
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
- G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
- G06F3/011—Arrangements for interaction with the human body, e.g. for user immersion in virtual reality
- G06F3/013—Eye tracking input arrangements
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
- G06T15/00—3D [Three Dimensional] image rendering
- G06T15/10—Geometric effects
- G06T15/40—Hidden part removal
- G06T15/405—Hidden part removal using Z-buffer
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Graphics (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Geometry (AREA)
- Human Computer Interaction (AREA)
- Image Generation (AREA)
Abstract
본 발명은 고속 레이 트레이싱 장치에 관한 것으로, 초기상태에 디스플레이된 물체에 대한 각 픽셀의 Z값과, 사용자의 시각에 따른 물체에 대한 픽셀의 Z값이 비교되어, 사용자의 시각에서 보이는 물체의 픽셀에 대해 레이 트레이싱 연산부를 통해 레이트레이싱 연산처리되고, 랜더링 처리부에서 그 픽셀에 대한 3차원 영상데이타가 랜더링된 다음 영상처리부에서 영상처리된 다음 디스플레이장치로 디스플레이되므로써, 사용자의 시각에서 보이는 물체의 픽셀에 대해서만 레이 트레이싱 연산처리되므로, 고속으로 레이트레이싱 연산처리할 수 있도록 한 것이다.
Description
제1도는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 고속 레이 트레이싱 장치의 개략적인 블록구성도.
제2도는 본 발명에 따라 레이 트레이싱 연산처리하는 동작과정을 설명하기 위한 도면.
제3도는 제2도의 사용자 시각이 ②인 경우, 사용자의 시각에 보이는 물체의 픽셀과 보이지 않는 물체의 픽셀을 도시한 도면.
제4도는 레이 트레이싱 연산처리를 설명하기 위한 도면.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
110 : 키입력부 120 : 시각검출부
130 : 메모리 140 : 위치연산부
150 : 레이 트레이싱 연산부 160 : 랜더링 처리부
170 : 영상처리부
본 발명은 레이 트레이싱(RAY TRACING) 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 사용자의 시각에 보이는 물체의 픽셀에 대해서만 레이 트레이싱(RAY TRACING)연산처리를 할 수 있도록 한 고속 레이 트레이싱 장치에 관한 것이다.
최근, 분자구조 모델링, 사진측량법, 모의 비행장치, CAD, 다차원 데이터의 시각화 및 가상현실 시스템, 입체게임 등 다양한 분야에서 입체영상이 점차적으로 확대 이용되고 있으며, 본 발명은 실직적으로 상기한 바와 같은 입체영상의 레이 트레이싱 연산처리를 고속으로 연산처리하는데에 관련된다.
여기에서, 레이 트레이싱 연산처리란 물체의 각 픽셀로 제공되는 복수개의 방향으로부터의 빛(RAY)을 연산처리하여 광원의 위치를 추적한 다음(TRACING), 광원의 위치와 사용자의 시각을 이용하여 사용자의 시각에 보이는 물체의 픽셀과 사용자의 시각에 보이지 않는 물체의 픽셀을 판별하는 것으로서, 제4도를 예를 들어 설명하기로 한다.
제4도의 실선으로 도시된 바와 같이, 인간의 시각체계는 광원(A)로부터의 빛이 실선의 경로를 통해 3차원 물체(꽃병, 테이블)로 제공되어 2차원 평면(가)에 디스플레이되고, 테이블면(D)과 꽃병(E)으로부터 반사되는 빛이 실선의 경로를 통해 인간의 망막을 자극하므로써, 꽃병(E)을 보게 된다.
한편, 상기한 레이 트레이싱 연산처리에 의하면, 제4도의 점선으로 도시된 바와 같이, 2차원 평면(가)에 디스플레이된 물체(테이블(D)과 병(E))각 픽셀로 제공되는 복수개의 방향으로부터의 빛(RAY)을 연산처리하여 광원의 위치를 추적(TRACING)한 다음, 광원(A)의 위치와 사용자의 삭을 이용하여 사용자의 시각에 보이는 물체의 픽셀과 사용자의 시각에 보이지 않는 물체의 픽셀을 판별한다.
그러나, 종래의 통상적인 레이 트레이싱 기법에 있어서, 디스플레이된 물체의 모든 픽셀, 상세하게는 사용자의 시각에 보이는 픽셀과 보이지 않는 픽셀에 대해 레이 트레이싱 연산처리하므로, 광원의 위치를 추적하는데 연산시간이 많이 걸리는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 종래기술의 문제점에 착안하여 안출한 것으로, 디스플레이된 복수개의 물체간에 상대적인 위치정보를 이용하여 인간의 시각에 보이는 물체의 픽셀에 대해서만 레이 트레이싱 연산처리할 수 있는 고속레이 트레이싱 장치를 제공하는데 그 목적이 잇다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 사용자의 시각에 따라 각 픽셀에 대해 레이 트레이싱 연산처리한 장치에 있어서, 사용자의 조작에 따른 상기 사용자 시각을 검출하기 위한 시각검출수단과, 초기상태의 물체에 대한 각 픽셀의 Z값과 상기 물체에 대한 3차원 영상데이타를 저장하기 위한 메모리와, 상기 시각검출수단으로부터의 사용자 시각에 따른 물체에 대한 픽셀의 Z값과 상기 메모리에 저장되어 있는 초기상태의 물체애 대한 픽셀의 Z값을 비교하여 상기 사용자 시각에 보이는 물체의 픽셀과 상기 사용자 시각에 보이지 않는 물체의 픽셀을 판별하기 위한 위치연산수단과, 상기 위치연산수단에서 판별된 사용자 시각에 보이는 물체의 픽셀에 대해 레이 트레이싱 연산처리하기 위한 레이 트레이싱 연산수단과, 상기 레이트레이싱 연산수산에서 레이 트레이싱 연산처리된 픽셀의 3차원 데이터를 렌더링하기 위한 랜더링 처리수단과, 상기 랜더링 처리수단에서 랜더링된 상기 3차원 영상데이타를 영상처리한 다음 디스플레이장치를 디스플레이하기 위한 영상처리수단으로 이루어진 것을 특징으로 하는 고속 레이 트레이싱 장치를 제공한다.
본 발명의 기타 목적과 여러 가지 장점은 이 기술분야에 숙련된 사람들에 의해 첨부된 도면을 참조하여 하기에 기술되는 발명의 바람직한 실시예로부터 더욱 명확하게 될 것이다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명한다.
제1도는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 고속 레이 트레이싱 장치의 개략적인 블록구성도이다. 동도면을 참조하면 알 수 있듯이, 본 발명에 따른 고속 레이 트레이싱 장치는 키입력부(110), 시각검출부(120), 메모리(130), 위치연산부(140), 레이 트레이싱 연산부(150), 랜더링 처리부(160) 및 영상처리부(170)로 구성된다.
제1도에 있어서, 키입력부(110)는 사용자의 조작에 의해 방향전환을 위한 키가 입력되면 그에 상응하는 키신호를 발생하고, 시각검출부(120)는 키입력부(110)로부터 발생된 키신호에 상응하여 사용자의 시각을 검출한 다음 위치연산부(140)로 제공한다.
그리고, 메모리(130)는 복수개의 물체에 대한 각 픽셀의 3차원 영상데이타와 초기상태의 복수개의 물체애 대한 각 픽셀의 Z값을 저장하고, 위치연산부(140)는 시각검출부(120)로부터 제공되는 시각에 따른 물체애 대한 각 픽셀의 Z값과 메모리(130)에 저장되어 있는 초기상태의 복수개의 물체에 각 픽셀의 Z값을 비교하여 사용자의 시각에 보이는 물체의 픽셀과 사용자의 시각에 보이지 않는 물체의 픽셀을 판별한다.
여기에서, Z값이란 물체에 대한 픽셀의 좌표값(X, Y Z)중의 Z값으로서, Z값을 이용하여 복수개의 물체에 대한 원근정보를 알 수 있다.
또한, 레이 트레이싱 연산부(150)는 위치연산부(140)에서 판별된 물체의 각 픽셀 중에 사용자의 시각에 보이는 픽셀에 대해 레이 트레이싱 연산처리하고, 랜더링(RANDERING) 처리부(160)는 레이 트레이싱 연산부(150)에서 레이 트레이싱된 픽셀에 상응하는 3차원 영상데이타를 랜더링하며, 영상처리부(170)는 랜더링 처리부(170)에서 랜더링된 3차원 영상데이타를 영상처리한 다음 디스플레이장치로 디스플레이 한다.
여기에서, 랜더링이란 물체에 대한 3차원 영상데이타의 색깔과 음영을 생성하는 것을 말한다.
상기한 바와 같은 구성부재로 이루어진 본 발명의 고속 레이 트레이싱 장치의 동작과정에 대하여 제1도와 제2도 및 제3도를 참조하여 보다 상세하게 설명하기로 한다.
먼저, 메모리(130)에는 복수개의 물체에 대한 각 픽셀의 3차원 영상데이타와 복수개의 물체엘 대한 각 픽셀의 Z값이 저장되어 있다.
그 다음, 사용자의 조작에 의해 키입력부(110)를 통해 방향전환을 위한 키가 입력되면 그에 상응하는 키신호가 시각검출부(120)로 입력되고, 시각검출부(120)를 통해 사용자의 시각이 검출되어 위치연산부(140)로 제공된다.
다음에, 위치연산부(140)는 시각검출부(120)로부터 제공된 사용자의 시각에 따른 복수개의 물체에 대한 각 픽셀의 Z값과, 메모리(130)에 저장되어 있는 복수개의 물체에 대한 각 픽셀의 Z값이 비교되어, 사용자의 시각에 보이는 물체의 픽셀과 사용자의 시각에 보이지 않는 픽셀이 판별된 다음 레이 트레이싱 연산부(150)로 제공된다.
따라서, 위치연산부(140)로부터 제공된 사용자 시각에 보이는 픽셀에 대해 레이 트레이싱 연산부(150)에서 레이 트레이싱 연산처리되고, 메모리(130)에 저장되어 있는 레이 트레이싱 연산부(150)에서 레이 트레이싱 연산처리된 픽셀에 상응한 3차원 영상데이타가 랜더링 처리부(160)를 통해 랜더링되어, 영상처리부(170)에서 영상처리된 다음 디스플레이장치로 디스플레이 된다.
다음은, 일예로서 상술한 바와 같은 소고 레이 트레이싱 장치의 동작과정에 대하여 제2도를 참조하여 설명하기로 한다.
먼저, 메모리(130)에 ①과 같은 초기상태의 사용자 시각방향에 따른 육면체(B)와 사면체(C)에 대한 각 픽셀의 3차원 영상데이타와, 육면체(B)와 사면체(C)에 대한 각 픽셀의 Z값이 메모리(130)에 저장되어 있다.
그 다음, 사용자의 조작에 의거하여 시각방향이 ②의 방향으로 전환되면, 키입력부(110)를 통해 그에 상응하는 키신호가 시각검출부(120)에서 검출되어 사용자의 시각방향이 ②의 방향으로 검출되고, 검출된 시각방향에 상응하는 육면체(C)와 사면체(D)에 대한 각 픽셀의 Z값과 메모리(130)에 저장되어 있는 초기상태의 사용자 시각방향(①의 시각방향)의 육면체(C)와 사면체(D)에 대한 각 픽셀의 Z값이 위치연산부(140)에서 비교된다.
따라서, 제3도에 도시된 바와 같이, 시각검출부(120)에서 검출된 ②의 시각방향에서 보이는 육면체(C)의 픽셀과 사면체(D)의 픽셀, 그리고 ②의 시각방향에서 보이지 않는 육면체(C)의 픽셀과 보이지 않는 사면체(D)의 픽셀이 판별되어 레이 트레이싱 연산부(150)로 제공된다(제3도 참조).
그리고, 레이 트레이싱 연산부(150)를 통해 사용자 시각에 보이는 육면체(C)와 사면체(D)의 픽셀에 대해 레이 트레이싱 연산처리되고, 레이 트레이싱 연산부(150)에서 레이 트레이싱된 픽셀에 상응하는 육면체(C)와 사면체(D)의 3차원 영상데이타가 랜더링 처리부(160)에서 랜더링되어, 영상처리부(170)에서 영상처리된 다음 디스플레이장치로 디스플레이 된다.
상술한 바와 같이, 초기상태에 디스플레이된 물체에 대한 각 픽셀의 Z값과, 사용자의 시각에 따른 물체에 대한 픽셀의 Z값이 비교되어, 사용자의 시각에서 보이는 물체의 픽셀에 대해 레이 트레이싱 연산부(150)를 통해 레이 트레이싱 연산처리되고, 랜더링 처리부(160)에서 그 픽셀에 대한 3차원 영상데이타가 랜더링된 다음 영상처리부(160)에서 영상처리된 다음 디스플레이장치로 디스플레이 된다.
한편, 본 발영의 다른 실시예로서, 물체의 각 픽셀에 대해 Z값의 평균분산치를 계산하여 메모리(130)에 저장해 둔 다음, 분산치가 크면(다시 말하면, 물체가 평면에 비해 튀어 나왔거나 물체가 들어가 있다는 것이 된다.), 빛의 변화가 크므로, 평면에 대한 픽셀보다 세밀하게 연산하고, 분산치가 작으면(다시 말하면, 물체가 평면에 가까운 것을 말한다.), 빛의 변화가 작으므로, 메모리(130)에 저장된 평균분산치로 연산하므로써, 고속으로 레이 트레이싱 연산처리를 할 수도 있다.
따라서, 본 발명을 이용하면, 사용자의 시각에서 보이는 물체의 픽셀에 대해서만 레이 트레이싱 연산처리되므로, 고속으로 레이 트레이싱 연산처리할 수 있는 효과가 있다.
Claims (1)
- 사용자의 시각에 따라 각 픽셀에 대해 레이 트레이싱 연산처리한 장치에 있어서, 사용자의 조작에 따른 상기 사용자 시각을 검출하기 위한 시각검출수단 : 초기상태의 물체에 대한 각 픽셀의 Z값과 상기 물체에 대한 3차원 영상데이타를 저장하기 위한 메모리 : 상기 삭검출수단으로부터의 사용자 시각에 따른 물체에 대한 픽셀의 Z값과 상기 메모리에 저장되어 있는 초기상태의 물체에 대한 픽셀의 Z값을 비교하여 상기 사용자 시각에 보이는 물체의 픽셀과 상기 사용자 시각에 보이지 않는 물체의 픽셀을 판별하기 위한 위치연산수단 : 상기위치연산수단에서 판별된 사용자 시각에 보이는 물체의 픽셀에 대해 레이 트레이싱 연산처리하기 위한 레이 트레이싱 연산수단 : 상기 레이 트레이싱 연산수단에서 레이 트레이싱 연산처리한 픽셀의 3차원 데이터를 랜더링하기 위한 랜더링 처리수단 : 상기 랜더링 처리수단에서 랜더링과 상기 3차원 영상데이타를 영상처리한 다음 디스플레이장치로 디스플레이하기 위한 영상처리수단으로 이루어진 것을 특징으로 하는 고속 레이 트레이싱 장치.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1019950021503A KR0151483B1 (ko) | 1995-07-21 | 1995-07-21 | 고속 레이 트레이싱 장치 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1019950021503A KR0151483B1 (ko) | 1995-07-21 | 1995-07-21 | 고속 레이 트레이싱 장치 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR970007722A KR970007722A (ko) | 1997-02-21 |
| KR0151483B1 true KR0151483B1 (ko) | 1998-10-15 |
Family
ID=19421151
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1019950021503A KR0151483B1 (ko) | 1995-07-21 | 1995-07-21 | 고속 레이 트레이싱 장치 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR0151483B1 (ko) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100939212B1 (ko) * | 2007-12-15 | 2010-01-28 | 한국전자통신연구원 | 광선 집합을 이용한 병렬 광선 추적 방법 및 시스템 |
| KR20110124865A (ko) * | 2010-05-12 | 2011-11-18 | 삼성전자주식회사 | 영상 처리 장치 및 방법 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101475779B1 (ko) * | 2008-06-02 | 2014-12-23 | 삼성전자주식회사 | 3ｄ 영상 처리 방법 |
-
1995
- 1995-07-21 KR KR1019950021503A patent/KR0151483B1/ko not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100939212B1 (ko) * | 2007-12-15 | 2010-01-28 | 한국전자통신연구원 | 광선 집합을 이용한 병렬 광선 추적 방법 및 시스템 |
| KR20110124865A (ko) * | 2010-05-12 | 2011-11-18 | 삼성전자주식회사 | 영상 처리 장치 및 방법 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR970007722A (ko) | 1997-02-21 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Wanger | The effect of shadow quality on the perception of spatial relationships in computer generated imagery | |
| US6426757B1 (en) | Method and apparatus for providing pseudo-3D rendering for virtual reality computer user interfaces | |
| CA2040273C (en) | Image displaying system | |
| Isenberg et al. | A developer's guide to silhouette algorithms for polygonal models | |
| CA2225017C (en) | Method and apparatus for rapidly rendering computer generated images of complex structures | |
| US5579454A (en) | Three dimensional graphics processing with pre-sorting of surface portions | |
| JP3759971B2 (ja) | ３次元像を陰影付けする方法 | |
| Livingston et al. | Pursuit of “X-ray vision” for augmented reality | |
| US5497453A (en) | Method and apparatus for detecting and visualizing interferences between solids | |
| Shah et al. | Occlusion in augmented reality | |
| Ware | Designing with a 2½D attitude | |
| CN110956695B (zh) | 信息处理装置、信息处理方法和存储介质 | |
| CN111275801A (zh) | 一种三维画面渲染方法及装置 | |
| KR20050050139A (ko) | 2차원 디스플레이 디바이스를 이용하여 가상 3차원디스플레이를 생성하는 방법 및 시스템 | |
| JP2017016577A (ja) | 情報処理装置、その制御方法及びプログラム | |
| US20190266798A1 (en) | Apparatus and method for performing real object detection and control using a virtual reality head mounted display system | |
| US20200184736A1 (en) | Information processing apparatus, system, image processing method, and storage medium | |
| KR101919077B1 (ko) | 증강 현실 표시 방법 및 장치 | |
| US5577176A (en) | Method and apparatus for displaying a cursor along a two dimensional representation of a computer generated three dimensional surface | |
| KR0151483B1 (ko) | 고속 레이 트레이싱 장치 | |
| KR0181037B1 (ko) | 고속 레이 트레이싱 방법 | |
| JPH0628452A (ja) | ３次元画像処理装置 | |
| KR0159406B1 (ko) | 시선방향을 이용한 입체영상 처리장치 | |
| JP3094691B2 (ja) | 描画処理装置 | |
| Rick et al. | GPU implementation of 3D object selection by conic volume techniques in virtual environments |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20120604 Year of fee payment: 15 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20130603 Year of fee payment: 16 |
|
| LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |