게임 영상에 대한 가속화된 컬러 연필 렌더링 기법
An Accelerated Color Pencil Rendering Technique for Game
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초록
본 논문에서는 게임영상에 대한 새로운 컬러 연필 렌더링 기법과 GPU 프로그래밍을 이용하여 본 기법의 속도를 개선하는 방법을 제안한다. 그 동안 비사실적 렌더링 기법 중 하나인 영상에 대한 연필 시뮬레이션 기법은 많은 연구자들이 연구해 왔다. 하지만 대부분의 연구에서 영상의 특징을 고려하지 않았고, 표현할 수 있는 컬러도 제한적이었다. 본 연구에서 제안하는 방법은 영상의 특징과 컬러를 보다 잘 표현할 수 있다.우선, 영상으로부터 특징을 추출하고 CMY(cyan, magenta, yellow) 노이즈를 발생시켜, 특징 주변엔 특징방향으로 선적분회선기법(LIC, line integral convolution)을 적용한다. 그리고 특징이 없는 영역은 단방향 혹은 임의의 방향으로 선적분회선시킨다. 한편, 이처럼 많은 연산량의 가속화를 위해 GPU 프로그래밍을 지원하는 CUDA를 이용한 프로그래밍 방법을 제시한다. 이는 속도가 생명인 게임 렌더링으로의 확장 가능성을 보여준다. 결과그림(그림 11)은 제안하는 방법이 특징과 컬러를 잘 표현한다는 것을 증명하며, 속도비교 그래프(그림 8)는 CPU 프로그래밍 대비 GPU 프로그래밍의 획기적인 속도 개선정도를 보여준다.
Abstract
We present a novel color pencil rendering algorithm for game images with an acceleration scheme using GPU programming techniques. The existing schemes do not consider features in pencil drawing and use only limited colors for color pencil drawing effects. In the preprocessing of our scheme, we extract features from images and generate color noises in three channels: (Cyan, Magenta, Yellow). The area close to the features is rendered using a line integral convolution (LIC) along the feature directions and the area far from the features is rendered using an LIC along a uni-direction. Since our scheme requires heavy computational loads, we present an acceleration scheme using GPU programming. Our results show the excellence of our scheme. We also demonstrate the improvement of computational speed using GPU.
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