KR101417714B1 - 이중 모드의 정점 분할 기법을 이용한 실시간 지형 렌더링을 위한 사진트리 삼각화의 가속화 방법 - Google Patents

Abstract

이중 모드의 정점 분할 기법을 이용한 실시간 지형 렌더링을 위한 사진트리 삼각화의 가속화 방법이 개시된다. 사진트리(Quadtree) 삼각화 기법을 이용한 트리 탐색을 통해 지형 메쉬(mesh)를 생성하는 그래픽 처리 시스템에서의 지형 렌더링 가속화 방법은, 사진트리를 구성하는 각 노드를 탐색하면서 상기 노드에 해당되는 정점을 분할하되, 상기 정점이 L-type 정점이면 사각 패치 생성을 위한 상세단계(Level-of-Detail)를 선별하는 LOD 선별 과정을 수행하고, 상기 정점이 C-type 정점이면 인접한 사각 패치 간에 발생하는 크랙(crack)을 제거하는 크랙 제거 과정을 수행하는 이중모드 정점 분할 단계; 및 상기 이중모드 정점 분할 단계를 통해 분할된 정점을 지형 메쉬(mesh)로 변환하는 정점 변환 단계를 포함할 수 있다.

Description

이중 모드의 정점 분할 기법을 이용한 실시간 지형 렌더링을 위한 사진트리 삼각화의 가속화 방법{ACCELERATION METHOD OF QUAD-TREE TRIANGULATION FOR REALTIME TERRAIN RENDERING USING BIMODAL VERTEX SPLITTING METHOD}

본 발명의 실시예들은 지형 렌더링 방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 이중모드 정점 분할기법을 이용하여 지형 렌더링을 수행하는 방법에 관한 것이다.

대용량 지형을 실시간으로 렌더링(rendering) 하는 것은 최근 컴퓨터 게임, 비행 시뮬레이션, 지리정보 시스템(Geographic Information System; GIS) 등에서 가장 중요한 이슈이다. 정교한 지형을 렌더링 하기 위해 DEM(Digital Elevation Model) 데이터가 점차 대용량화 되면서 최근의 고성능 GPU(Graphic Processing Unit)를 사용함에도 불구하고 실시간으로 지형을 렌더링 하기에는 비디오 메모리와 연산 능력의 한계가 있다.

이러한 문제점을 해결하기 위하여, 한국공개특허 제10-2012-0112999호(공개일 2012년 10월 12일)에는 DEM 데이터를 대신하여 정점 응집맵을 이용하여 지형 데이터를 가시화 하는 기술이 개시되어 있다.

일반적으로 GPU에서는 재귀 연산과 포인터 연산을 수행할 수 없다. 따라서, 기존에는 사진트리 기반의 삼각화를 GPU에서 수행하기 위해 기하 분할 기법(geometry splitting)을 사용한다.

도 1은 일반적인 기하 분할 기법의 절차를 보여준다. 우선, 기하 분할은 전처리 과정에서 CPU(Central Processing Unit)를 이용하여 사진트리 텍스쳐(Quadtree Texture)를 생성한다. 기하 분할에서 DEM 데이터와 사진트리 텍스쳐는 텍스쳐 자원으로 사용된다.

이때, 정점 분할(vertex splitting) 단계에서는 포인터 대신 정점을 사용하여 사진트리를 탐색한다. 여기서 사진트리는 GPU에서 사용하기 위해 이미지 피라미드 형태로 저장되며, 사진트리 텍스쳐라고 부른다. 병렬 탐색을 하기 위해 기하 쉐이더(geometry shader)에서는 하나의 정점을 4개의 자식 정점들로 나눈다. 이 정점들은 다시 렌더링 파이프라인으로 들어가 다음 상세단계(Level-of-Detail)로 탐색할지 여부를 검색한다. 이 단계를 사진트리의 깊이만큼 반복 수행하면 병렬 트리 탐색을 완료할 수 있다.

이후, 정점을 각각 사각형 패치들로 이루어진 지형 메쉬로 변환한다. 상세단계 차이 때문에 이 지형 메쉬에서는 크랙이 발생하므로 크랙이 발생하는 위치의 삼각형을 이웃한 노드의 트리 탐색을 통해 기하 쉐이더에서 분할하여 크랙을 제거하는 삼각형 분할(triangle splitting) 단계를 사용한다. 이 작업 또한 트리 탐색을 수행해야 하므로 정점 분할과 같이 트리의 깊이만큼 반복해 준다.

기하 분할기법의 경우 전체 트리를 탐색하는 정점 분할과 삼각형 분할을 따로 수행하기 때문에 트리의 최대 깊이값의 2배만큼 재귀적인 연산을 수행해야 하기 때문에 데이터의 전송량이 많다는 문제가 있다.

정점 분할과 삼각형 분할 단계를 단 한번의 트리 탐색으로 동시에 수행할 수 있는 이중모드 정점 분할기법을 이용하여 실시간 지형 렌더링을 위한 사진트리 삼각화의 가속화 방법을 제공한다.

사진트리(Quadtree) 삼각화 기법을 이용한 트리 탐색을 통해 지형 메쉬(mesh)를 생성하는 그래픽 처리 시스템에서의 지형 렌더링 가속화 방법에 있어서, 사진트리를 구성하는 각 노드를 탐색하면서 상기 노드에 해당되는 정점을 분할하되, 상기 정점이 L-type 정점이면 사각 패치 생성을 위한 상세단계(Level-of-Detail)를 선별하는 LOD 선별 과정을 수행하고, 상기 정점이 C-type 정점이면 인접한 사각 패치 간에 발생하는 크랙(crack)을 제거하는 크랙 제거 과정을 수행하는 이중모드 정점 분할 단계; 및 상기 이중모드 정점 분할 단계를 통해 분할된 정점을 지형 메쉬(mesh)로 변환하는 정점 변환 단계를 포함하는 지형 렌더링 가속화 방법을 제공한다.

일 측면에 따르면, 상기 LOD 선별 과정에서는 상기 상세단계의 선별을 통해 상기 사진트리의 루트 노드를 탐색하면서 상기 루트 노드에 해당되는 정점을 복수의 자식 정점으로 분할할 수 있다.

다른 측면에 따르면, 상기 L-type 정점은 위치 채널에 상기 L-type 정점의 위치 좌표 및 상세단계 정보가 저장되고, 컬러 채널에 상기 LOD 선별 과정에서 사용되는 정점의 타입을 구분하는 플래그(flag) 값이 저장될 수 있다.

또 다른 측면에 따르면, 상기 LOD 선별 과정에서 분할된 정점은 상기 사각 패치에서 분할된 삼각 패치에 대한 삼각형 정보가 저장된 4개의 삼각형 정점으로 변환되고, 상기 크랙 제거 과정에서는 상기 삼각형 정보를 이용하여 상기 4개의 삼각형 정점 중 크랙을 유발하는 삼각형 정점을 분할할 수 있다.

또 다른 측면에 따르면, 상기 C-type 정점은 위치 채널에 상기 C-type 정점의 위치 좌표와 상세단계 정보가 저장되고, 컬러 채널에 상기 삼각형 정점의 분할 방향을 구분하는 플래그 값, 상기 삼각형 정점과 이웃하는 정점의 상세단계 정보, 상기 크랙 제거 과정에서 사용되는 정점의 타입을 구분하는 플래그 값이 저장될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 이중모드의 정점 분할기법을 이용함으로써 기존에 따로 수행되던 정점 분할과 삼각형 분할을 한번의 트리탐색으로 동시에 수행하여 재귀 연산량을 절반으로 줄일 수 있으며, 삼각형 정보를 하나의 정점으로 압축하여 삼각형 분할기법에서 전송되던 기하 데이터의 양을 현저히 줄여 총 데이터의 전송량과 연산시간을 줄일 수 있다.

도 1은 지형 렌더링을 위한 기하분할 기법의 처리 과정을 도시한 것이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 있어서, 지형 렌더링을 위한 이중모드 정점분할 기법의 처리 과정을 도시한 것이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 있어서, 상세단계(LOD) 선별을 위한 L-type 정점을 분할하는 과정을 설명하기 위한 예시 도면이다.
도 4 내지 도 7은 본 발명의 일 실시예에 있어서, 크랙 제거를 위한 C-type 정점을 분할하는 과정을 설명하기 위한 예시 도면이다.
도 8 내지 도 10은 본 발명에 따른 이중모드 정점분할 기법의 성능을 나타내는 도면들이다.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

본 발명의 실시예들은 지형 렌더링 과정의 가속화를 위한 방법으로, 대용량 지형 데이터를 렌더링 하는 그래픽 처리 시스템에 적용될 수 있다.

본 실시예에서는 정점 분할 단계와 삼각형 분할 단계를 단 한번의 트리 탐색으로 동시에 수행할 수 있는 이중모드의 정점 분할기법을 제안한다.

이하에서는 이중모드 정점 분할기법을 이용한 지형 렌더링 가속화 방법을 구체적으로 설명하기로 한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 있어서, 지형 렌더링 가속화 방법의 처리 과정을 도시한 순서도이다.

본 발명에 따른 이중모드 정점 분할기법을 이용한 지형 렌더링 방법은 기존에 삼각형 분할 기법이 수행하던 크랙 제거 과정(S212)을 상세단계(LOD) 선별 과정(S211)과 동시에 처리할 수 있다.

기존 방법은 입력 레이아웃(input layout)이 각각 '정점'과 '삼각형'으로 달랐기 때문에 같은 단계에서 동시에 처리하는 것이 불가능하다.

그러나, 본 방법에서는 삼각형 정보를 정점으로 압축하여 크랙 제거 과정(S212)에 사용되는 'C-type 정점'과 상세단계 선별 과정(S211)에 사용되는 'L-type 정점'을 사용하여 두 가지 모드를 이용한 정점 분할 단계(bimodal vertex splitting)(S210)에서 상세단계(LOD) 선별 과정(S211)과 크랙 제거 과정(S212)을 동시 수행이 가능하다.

즉, 이중모드 정점 분할 과정(S210)에서는 입력 값의 타입(type)을 구별한 후 L-type이면 상세단계(LOD) 선별 과정(S211)을 수행하고 C-type이면 크랙 제거 과정(S212)을 수행한다. 트리 탐색 중에 하나의 쓰레드(thread)에서는 상세단계(LOD) 선별 과정(S211)과 크랙 제거 과정(S212)을 동시에 요구하지 않으므로 전체 프로세스에서는 효과적으로 이 두 가지 연산을 병렬로 처리할 수 있다.

1. 이중모드 정점 분할 단계(S210)

1-1. L-type 정점 분할_상세단계(LOD) 선별 과정(S211)

도 3은 L-type 정점 분할 과정을 설명하기 위한 예시 도면이다. 도 3에서 검정 정점은 사진트리의 루트 노드에 해당되며, 이것이 4개의 자식 정점으로 재귀적으로 분할되어 트리를 탐색한다. 탐색을 마친 정점들은 최종 단계에서 한번의 사각형 패치들로 전환된다.

상세하게, L-type 정점 분할은 도 3과 같이 사진트리를 탐색하며 적절한 상세단계의 사각형 패치를 생성하는데 사용된다. 본 실시예에서는 이중 모드를 이용한 정점 분할 단계에서 상세단계 선별을 위한 L-type 정점과 크랙 제거를 위한 C-type 정점을 사용한다. 이것은 정점 프리미티브(primitive)로 입력 프리미티브를 통일하여 두 가지 작업을 동시에 처리하기 위해서이다. L-type 정점은 위치 채널(x,y,z 필드)과 컬러 채널(r,g,b 필드)을 사용한다. 사진트리 텍스쳐에 접근하기 위해 x,y 필드에는 사진트리의 노드를 가리키는 u,v 좌표를 저장하고 상세단계 정보를 z필드에 저장한다. L-type 정점에서는 컬러 채널의 r 필드만 사용되는데 이것은 C-type과 L-type을 구분짓는 플래그(flag) 값으로 사용된다.

초기 입력값으로는 도 3의 검정 정점과 같이 지형 전체의 중앙에 위치한 루트 노드를 가리키는 정점을 받는다. 사진트리 텍스쳐에 저장된 기하 오차값을 참조해 하위 노드로 탐색여부를 판단하고 탐색해야 할 경우 해당 정점을 사분할하여 4개의 자식 정점으로 만든다. 자식 정점은 회색 정점과 같이 검정 정점이 가리키던 지역을 사분할한 지역들의 중앙에 위치하게 한다. 이 작업을 반복 수행하면 적절한 상세단계로 각각의 정점들이 배치되며 이 정점들을 사각형 패치로 변환할 경우 손쉽게 지형 메쉬를 생성할 수 있다.

일반적으로 GPU기반의 병렬 사진트리 탐색은 하향식(top-down) 방식으로 진행이 되며 쓰레드들은 각각 모두 루트 노드부터 트리를 탐색한다. 이 방법은 루트 노드 등과 같이 모든 쓰레드에서 중복으로 탐색하는 노드가 생긴다는 단점이 있다. 본 방법은 L-type 정점 분할 기법으로 이러한 중복 탐색을 없애고 상세단계를 선별하는데 중복된 트리 탐색 연산을 하지 않기 때문에 기존의 방법들에 비해 연산속도가 빠르다는 이점이 있다.

1-2. C-type 정점 분할_크랙 제거 과정(S212)

도 4는 삼각화 도중 발생하는 크랙을 제거하는 과정을 설명하기 위한 예시 도면이다. 빨간 정점은 크랙을 유발하는 T-정점을 의미한다.

상세하게, 도 4의 두 번째 그림과 같이 크랙들은 인접한 패치의 상세단계가 다를 경우 발생한다. 이 크랙을 제거하기 위해서 기존의 방법인 기하 분할 기법에서는 삼각형을 기하 쉐이더에서 분할하는 방법을 사용하나, 이 방법은 도 4의 가장 오른쪽 그림과 같이 사각형을 구성하는 직각 이등변 삼각형들 중 T-정점이 있는 곳을 기준으로 삼각형을 이등분하여 크랙을 제거한다.

그러나, 기존의 방법은 삼각형 프리미티브를 사용하기 때문에 정점 분할기법과 함께 사용할 수 없어 추가적인 트리 탐색 작업을 해야 한다. 본 실시예에서 제안하는 이중 모드의 정점 분할기법은 이 방법을 삼각형을 하나의 정점의 형태로 압축함으로써 해결할 수 있다.

도 5는 L-type 정점(검정색 도트)을 C-type 정점(회색 도트)으로 변환하는 과정을 설명하기 위한 예시 도면이다.

T-정점은 일반적으로 사각형 패치의 네 변 위에 생긴다. 이 크랙들을 삼각형 분할 기법으로 제거하기 위해선 사각형 패치의 각 변을 빗변으로 갖는 4개의 이등변 삼각형으로 사각형 패치를 구성해야 한다. 따라서 도 5와 같이 L-type 정점을 패치를 이루는 각 삼각형을 압축한 4개의 C-type 정점으로 변환한다. T-정점은 이웃한 사각형이 더 세분화된 상세단계를 가질 때 나타나므로 L-type 정점이 적절한 상세단계에 도달했을 때 C-type으로 변환한다.

도 6은 C-type 정점(회색 도트)의 분할 과정을 설명하기 위한 예시 도면이다.

크랙 제거를 위해서 본 실시예에서는 도 6과 같이 C-type 정점을 분할한다. 이 프로세스는 이웃한 L-type 정점이 적절한 상세단계를 찾을 때까지 이웃한 L-type정점의 L-type 정점 분할과 동시에 수행된다. C-type정점 분할이 계속될수록 삼각형은 이등변 삼각형이 아닌 모양으로 변화하게 되며 이 삼각형은 도 7과 같이 정점에 압축되어 저장된다.

도 7은 C-type 정점에 도 5의 t_right이 어떻게 저장되는가를 나타낸 그림이다. 위치 채널에는 L-type정점과 마찬가지로 u,v좌표와 상세단계가 저장된다. 컬러 채널의 r필드에는 사각형 패치의 어떤 삼각형인지 구분하기 위한 빗변의 방향을 플래그값으로 저장하고, g채널에는 빗변 인자(Hypotenuse factor) H가 저장된다. 이 인자는 삼각형의 첫 정점값을 저장한다. 삼각형의 첫 정점은 본 방법에서는 빗변 AB에서 A에 해당하는 위치로 분할 과정 이후에도 항상 t_right의 빗변 위에 있다. 따라서 AB의 길이를 1로 정규화 한 후 첫 정점의 위치를 계산하여 H값으로 저장한다. 마지막으로, b 필드에는 빗변의 길이를 유추할 수 있는 C-type 정점 분할이 종료된 시점의 이웃한 정점의 상세단계가 저장된다.

T-정점을 제거하기 위해서 삼각형 ?ABC를 분할할 경우 ?CAT와 ?CTB로 분할된다. ?CAT에서 A는 AT의 첫 번째 정점이므로 H값은 0.0이 된다. ?CTB의 경우 첫 번째 정점은 T이며 T는 AB 중앙에 있기 때문에 H값은 0.5가 된다. 따라서 수학식 1과 같이 C-type의 자식 정점의 H값인 H'를 구할 수 있다.

[수학식 1]

수학식 1의 h를 구하기 위해서는 상세단계 d와 전체 지형의 대각선 길이 I_diag(수학식 2)가 필요하다. D는 사진트리의 깊이값이다. C-type 정점 분할이 종료됨에 따라 삼각형의 두 번째 정점(?CTB의 B)을 구하기 위해 이웃한 패치의 상세단계를 저장한다. 이 값으로 첫 번째 정점에서 이웃한 패치의 한 변의 길이만큼 떨어진 위치에서 두 번째 정점을 구할 수 있다.

[수학식 2]

2. 정점 변환 단계(S220)

정점 분할의 결과로 수많은 L-type과 C-type 정점들이 생성되는데 이 정점들을 지형 메쉬로 변환하기 위해서는 L-type은 사각형 패치로, C-type은 삼각형 패치로 각각 변환을 해주어야 한다. 이 프로세스 또한 기하 쉐이더에서 수행된다.

L-type 정점의 경우 저장된 상세단계 값을 토대로 사각형 패치의 각 변의 길이를 구할 수 있다. 그리고 x,y 채널에 저장된 u,v 값을 이용하면 패치의 위치 또한 구할 수 있다. C-type 정점의 경우 u,v 값을 토대로 삼각형의 한 점을 찾고 나머지 두 점은 빗변 인자(hypotenuse factor) H와 이웃 노드의 상세단계 값을 이용하여 찾을 수 있다.

정점 변환 단계(S220)에서는 사용되는 폴리곤 수가 급격하게 증가되기 때문에 바로 픽셀 쉐이더(pixel shader)를 이용하여 렌더링한다. 이것은 스트림 출력을 하지 않기 때문에 기하 데이터의 전송이 필요하지 않아 렌더링 속도를 향상시킬 수 있다.

도 8은 본 발명에 따른 이중모드 정점 분할 기법을 이용한 렌더링 결과를 예시적으로 도시한 것이다. 상단 도면은 원본 데이터(DEM)이며, 하단 도면이 원본 데이터를 렌더링 한 결과이다. (a)는 Puget Sound, (b)는 Grand Canyon, (c)는 제주도 데이터를 사용한 결과이다.

실험은 인텔 i5-2500 3.3 GHz CPU와 메인 메모리 8GB, 1GB 비디오램이 장착된 nVidia GeForce GTX 560 Ti 그래픽 장치를 이용하였다. DirectX 10 라이브러리를 사용하였으며 데이터셋은 16비트 Puget Sound, Grand Canyon, 제주도 데이터를 사용하였다. 도 8은 이 데이터들을 이중 모드의 정점 분할 기법을 이용하여 렌더링한 결과이다.

도 9는 기하 분할 기법(a)과 본 발명에서 제안하는 이중 모드의 정점 분할 기법(b)의 단계별 트리 탐색 속도를 비교한 것이다.

도 9에 도시한 바와 같이, 기하 분할기법의 정점분할 도중에서는 이중 모드의 정점 분할기법과 비슷한 결과를 보이다 삼각형 분할기법 때부터 삼각형을 이용하기 때문에 정점 개수가 늘어나 처리속도가 오래 걸린다. 이중 모드의 정점 분할 기법은 총 처리속도도 빠르며 트리 탐색 횟수도 기하 분할기법에 비해 절반밖에 되지 않기 때문에 효율적임을 알 수 있다.

도 10은 In-core 환경에서 유한한 데이터를 사용하여 지형을 렌더링 한 결과로, 좌측 도면은 기하 분할 기법의 성능 그래프이고, 우측 도면은 본 발명에서 제안하는 이중 모드 정점 분할 기법의 성능 그래프이다.

이중 모드의 정점 분할 기법은 평균적으로 기하분할의 343.2%, 최대치 밉맵을 이용한 광선투사법(Ray-MM)의 523.5%, 하이브리드 광선투사법(Ray-VP)의 269.4%, 묶음상세단계(chunk)의 459.3%에 해당하는 렌더링 성능을 보인다. 삼각형 개수는 기하분할 기법에 비해 32%, 묶음 상세단계에 비해 51.1%의 감소를 보임을 알 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 방법들은 다양한 컴퓨터 시스템을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령(instruction) 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다.

이와 같이, 본 발명의 실시예에 따르면, 이중모드의 정점 분할기법을 이용함으로써 기존에 따로 수행되던 정점 분할과 삼각형 분할을 한번의 트리탐색으로 동시에 수행하여 재귀 연산량을 절반으로 줄일 수 있으며, 삼각형 정보를 하나의 정점으로 압축하여 삼각형 분할기법에서 전송되던 기하 데이터의 양을 현저히 줄여 총 데이터의 전송량과 연산시간을 줄일 수 있다.

이상에서 설명된 장치는 하드웨어 구성요소, 소프트웨어 구성요소, 및/또는 하드웨어 구성요소 및 소프트웨어 구성요소의 조합으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 실시예들에서 설명된 장치 및 구성요소는, 예를 들어, 프로세서, 콘트롤러, ALU(arithmetic logic unit), 디지털 신호 프로세서(digital signal processor), 마이크로컴퓨터, FPGA(field programmable gate array), PLU(programmable logic unit), 마이크로프로세서, 또는 명령(instruction)을 실행하고 응답할 수 있는 다른 어떠한 장치와 같이, 하나 이상의 범용 컴퓨터 또는 특수 목적 컴퓨터를 이용하여 구현될 수 있다. 처리 장치는 운영 체제(OS) 및 상기 운영 체제 상에서 수행되는 하나 이상의 소프트웨어 애플리케이션을 수행할 수 있다. 또한, 처리 장치는 소프트웨어의 실행에 응답하여, 데이터를 접근, 저장, 조작, 처리 및 생성할 수도 있다. 이해의 편의를 위하여, 처리 장치는 하나가 사용되는 것으로 설명된 경우도 있지만, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는, 처리 장치가 복수 개의 처리 요소(processing element) 및/또는 복수 유형의 처리 요소를 포함할 수 있음을 알 수 있다. 예를 들어, 처리 장치는 복수 개의 프로세서 또는 하나의 프로세서 및 하나의 콘트롤러를 포함할 수 있다. 또한, 병렬 프로세서(parallel processor)와 같은, 다른 처리 구성(processing configuration)도 가능하다.

소프트웨어는 컴퓨터 프로그램(computer program), 코드(code), 명령(instruction), 또는 이들 중 하나 이상의 조합을 포함할 수 있으며, 원하는 대로 동작하도록 처리 장치를 구성하거나 독립적으로 또는 결합적으로(collectively) 처리 장치를 명령할 수 있다. 소프트웨어 및/또는 데이터는, 처리 장치에 의하여 해석되거나 처리 장치에 명령 또는 데이터를 제공하기 위하여, 어떤 유형의 기계, 구성요소(component), 물리적 장치, 가상 장치(virtual equipment), 컴퓨터 저장 매체 또는 장치, 또는 전송되는 신호 파(signal wave)에 영구적으로, 또는 일시적으로 구체화(embody)될 수 있다. 소프트웨어는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템 상에 분산되어서, 분산된 방법으로 저장되거나 실행될 수도 있다. 소프트웨어 및 데이터는 하나 이상의 컴퓨터 판독 가능 기록 매체에 저장될 수 있다.

실시예에 따른 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 실시예를 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 실시예의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.

이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.

그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.

Claims (5)

1. 사진트리(Quadtree) 삼각화 기법을 이용한 트리 탐색을 통해 지형 메쉬(mesh)를 생성하는 그래픽 처리 시스템에서의 지형 렌더링 가속화 방법에 있어서,
   사진트리를 구성하는 각 노드를 탐색하면서 상기 노드에 해당되는 정점을 분할하되, 상기 정점이 L-type 정점이면 사각 패치 생성을 위한 상세단계(Level-of-Detail)를 선별하는 LOD 선별 과정을 수행하고, 상기 정점이 C-type 정점이면 인접한 사각 패치 간에 발생하는 크랙(crack)을 제거하는 크랙 제거 과정을 수행하는 이중모드 정점 분할 단계; 및
   상기 이중모드 정점 분할 단계를 통해 분할된 정점을 지형 메쉬(mesh)로 변환하는 정점 변환 단계
   를 포함하고,
   상기 이중모드 정점 분할 단계는,
   상기 L-type 정점과 상기 C-type 정점을 이용하여 정점 분할과 삼각형 분할을 단 한번의 트리 탐색으로 동시 수행하는 것으로,
   상기 LOD 선별 과정에서 분할된 정점은 상기 사각 패치에서 분할된 삼각 패치에 대한 삼각형 정보가 저장된 4개의 삼각형 정점으로 변환되고,
   상기 크랙 제거 과정에서는 상기 삼각형 정보를 이용하여 상기 4개의 삼각형 정점 중 크랙을 유발하는 삼각형 정점을 분할하고,
   상기 L-type 정점은 위치 채널에 상기 L-type 정점의 위치 좌표 및 상세단계 정보가 저장되고, 컬러 채널에 상기 LOD 선별 과정에서 사용되는 정점의 타입을 구분하는 플래그(flag) 값이 저장되고,
   상기 C-type 정점은 위치 채널에 상기 C-type 정점의 위치 좌표와 상세단계 정보가 저장되고, 컬러 채널에 상기 삼각형 정점의 분할 방향을 구분하는 플래그 값, 상기 삼각형 정점과 이웃하는 정점의 상세단계 정보, 상기 크랙 제거 과정에서 사용되는 정점의 타입을 구분하는 플래그 값이 저장되는 것
   을 특징으로 하는 지형 렌더링 가속화 방법.
2. 제1항에 있어서,
   상기 LOD 선별 과정에서는 상기 상세단계의 선별을 통해 상기 사진트리의 루트 노드를 탐색하면서 상기 루트 노드에 해당되는 정점을 복수의 자식 정점으로 분할하는 것
   을 특징으로 하는 지형 렌더링 가속화 방법.
3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제

Images