01 Images
- Image์ ์ ์ ์์ฒด๋ ํฝ์ ๊ณผ ๊ด๋ จ์ด ์๋ค
- OLED์์ ์ฐจ์ด
- OLED๋ ํญ์ ๋น์ด ๋๊ฐ. ๋น์ ๋๊ณ ํค๋์ ๋ฐ๋ผ ๋ฌ๋ผ์ง
- LCD๋ ๋น์ ๊ผฌ๋ ์๊ผฌ๋์ ๋ฐ๋ผ ๋ฌ๋ผ์ง
- DLP๋ ๋น์ ์ด๋๋ฐฉํฅ์ ๋ฐ๋ผ
- Electronic paper: ์ฅ์์ ๋ฐ๊ธฐ์ ๊ด๊ณ ์์ด ๋ณผ ์ ์์. ๋ฐ์ฌ๊ด์ ์ด์ฉํ๊ธฐ ๋๋ฌธ์
- Inkjet printer: ์จ๋๋ก ์ ์ ํฌ๊ธฐ๋ฅผ ์กฐ์ ํ๋ค
- 20์ชฝ: 24bpp(256)์ผ๋ก ๊ฐ์ฅ ๋ง์ด ํํํ๋ค. ์๋ํ๋ฉด ๋๋ถ๋ถ์ ๋ชจ๋ํฐ์ ์ฑ๋ฅ์ด ๊ทธ๋ผ. 72bpp๊ฐ ์ฌ๋์ด ์ธ์ํ ์ ์๋ ์ด๋ฏธ์ง์ ๊ฐ์ฅ ๊ทผ์
- HDR์ ๋ฐ๊ธฐ์ ๊ดํ ์ ๋ณด๊ฐ ์ถ๊ฐ์ ์ผ๋ก ์๊ธฐ ๋๋ฌธ์ ํ๋ณด์ ์ ํญ์ด ๋๋ค
- alpha๋ ํฌ๋ช ๋๋ฅผ ์๋ฏธํจ
- 27์ชฝ: floating-point HDR - 4byte * 3 = 12MB
- ๊ทธ๋ ์ด์ค์ผ์ผ๋ก ๋ฐ๊ฟ ๋ B์ G์ ๋ฐ๊ธฐ๊ฐ ๋ค๋ฆ. ๋ฐ๋ผ์ ๋ณํํ ๋ ์ด๋ก์ ๊ฐ์ค์น๋ฅผ ์ฃผ๋ฉด ๋ ๊ทธ๋ด๋ฏํ๋ค
- dithering์ consistentํ๊ฒ ํ๋ฉด ๊ตฌ๋ฆผ
- 38์ชฝ: ๋ ์ด์ ํ๋ฆฐํฐ๋ก half toningํ๊ฒ์ด๋ค
- 39์ชฝ: ์ํฌ์ ฏ ํ๋ฆฐํฐ๋ ์ํฌ๊ฐ ๊ฐ๊น์ด ์์ผ๋ฉด ๋ฒ์ ธ๋ฒ๋ฆฌ๊ธฐ ๋๋ฌธ์ diffusion dither๋ฅผ ์ฌ์ฉ
- pixel value์ light intensity๋ ๋น๋กํ๊ณ non-linearํจ(exponential)
- ์๋ํ๋ฉด ์ฌ๋ ๋์ด 2%๋ณํ๋งํผ๋ง ์ธ์ํ ์ ์๊ธฐ ๋๋ฌธ์ exponentialํ๊ฒ ์ฆ๊ฐ์์ผฐ์ ๋ ์ฌ๋์ด ์ธ์ํ๊ธฐ์๋ linearํ๊ฒ ๋๊ปด์ง
- gamma correction
- ํ๋ก์ ํฐ๋ ๊ป์ ๋ ํฐ์ -> k๊ฐ ๋์. LCD๋ ๊น๋ง์ -> k๊ฐ ๋ฎ์
- dynamic range๋ฅผ ํค์ฐ๊ธฐ ์ํด์๋ k๊ฐ ์๋ Imax๋ฅผ ํค์์ผํ๋ค
02 Perspective
- Perspective: ์ด๋ฏธ์ง์ depth๋ฅผ ํํํ๊ธฐ ์ํ ๋ฐฉ๋ฒ
- one-point: vanishing point 1๊ฐ (๋ค์ชฝ)
- two-point: vanishing point 2๊ฐ (์ผ์ชฝ ์ค๋ฅธ์ชฝ)
- three-point: vanishing point 3๊ฐ (์ผ์ชฝ, ์ค๋ฅธ์ชฝ, ์๋)
- multiview orthographic
- fov: field of view
- ๋ง์๋ ์ฆ๋ฅผ ์ฌ์ฉํ๋ฉด ๋ ์ฆ๋ก๋ถํฐ์ ๊ฑฐ๋ฆฌ๊ฐ ์์ถ๋์ด ๋ณด์ธ๋ค
- ๊ด๊ฐ๋ ์ฆ๋ฅผ ์ฌ์ฉํ๋ฉด ๊ฑด๋ฌผ๊ฐ์ ๋์ด ์๋ ๊ฒ๋ค์ด parallelํ๊ฒ ์ฐํ
03 Ray Tracing
- ๋ ๋๋ง ๊ธฐ๋ฒ์ค ํ๋
- ์๋๋ ๋น์์๋ถํฐ ๋๊ฐ๋ ray๋ฅผ ๋ชจ๋ ๊ณ์ฐ. ํ์ง๋ง ๋๋ฌด ๋ณต์กํ๊ธฐ ๋๋ฌธ์ viewer์์ ๋ณด์ด๋ ray๋ฅผ ๊ณ์ฐํจ -> ray tracing
- ๋๊ฐ์ง ์ผ์ด์ค
- ortho: point๊ฐ rect์ ํฌํจ
- pers: point๊ฐ ์ธ๋ถ์ ์ด์
- r์ ๊ณ์ฐํ๊ธฐ ์ํด ์ด๋ฏธ์ง ํ๋ ์ธ์ด ์ด๋์ด์ด์ง ์ ์ํด์ผํจ
- 9: w๋ viewing direction์ ๋ฐ๋๋ฐฉํฅ
- u๋ฐฉํฅ์ผ๋ก u๋งํผ v๋ฐฉํฅ์ผ๋ก v๋งํผ
- ์ด๋ฏธ์ง ํ๋ ์ธ ์ขํ๊ณ๋ 2์ฐจ์
- ray๋ฅผ ๋ง๋ค๊ณ ๋๋ฉด intersection test๋ฅผ ํด์ผํ๋ค
- 14์ชฝ t์ ๋ํ ์ด์ฐจ์์ ํด -> ๊ทผ์๊ณต์์ผ๋ก ํด๋ฅผ ๊ตฌํจ
- 17: slab์ ๊ฐ๋ - ํํํ ๋ ํ๋ ์ธ
- 18: ray๊ฐ ๋๊ฐ์ ์ฌ๋ฉ ๋ฒ์ ๋ด์ ์์ผ๋ฉด ray๊ฐ ๋ฐ์ค ์์ ์๋ค๋ ๊ฒ์ ์ ์ ์์
- 20: condition 2 ๋ฒกํฐ ax๊ฐ nํ๋ ์ธ์ ์์ง
@shading
- BRDF: ๋ฌผ์ฒด๋ฅผ ๋๊ณ ์นด๋ฉ๋ผ๋ฅผ ์ญ ์ฎ๊ธฐ๋ฉด์ ์บก์ณํ๋๊ฒ
- diffuse reflection: ์์ ํ ๋๋ฐ์ฌ surface๋ฅผ ๊ฐ์
- ๋น์ ์๋ฌด๋ฆฌ ์ธ๊ฒ ๋น์ถฐ๋ ํ์ด๋ผ์ดํธ ๋ ๋ถ๋ถ์ ๋ณผ ์ ์์. ๋ชจ๋ ๋ฐฉํฅ์ผ๋ก ๋น์ด ๊ณ ๋ฅด๊ฒ ๋๊ฐ๊ธฐ ๋๋ฌธ
- 29์ชฝ ๋ฐ์ ๊ทธ๋ฆผ: ๊ธฐ์ธ์๋ก ๋น์ด ์ ๊ฒ๋ค์ด์ค๋๊น ๋ฌผ์ฒด์ ๋ฐ๊ธฐ๊ฐ ์ค์ด๋ฌ
- lambertian shading: ๊ทธ๊ฒ์ ์์์ผ๋ก ๋ํ๋ธ๊ฒ
- I๋ ๋น์ ๊ฐ๋
- 41์ชฝ k๋ฅผ ํค์ฐ๋ฉด highlight์ ์์ด ์ฆ๊ฐ p๋ ๊ฑฐ์ธ๋ฐ์ฌ
- ambient shading: ์ ์ฒด์ ์ผ๋ก ๊น๋ ค์ใ ๋ ๊ทธ๋ฆผ์. ๋ชจ๋ light source๋ฅผ ์ด์ฉํด ๊ณ์ฐํ ์ ์์ง๋ง ๊ณ์ฐ๋์ด ์ธ๋ฐ์์ด ใ ใดใ ์์ง๊ธฐ ๋๋ฌธ์ ๊ทธ๋ฅ ์์๋ฅผ ๋ํจ
04 Vector Algebra Transformations
- ๊ทธ๋ํฝ์ค์์๋ ํฌ์ธํธ์ ๋ฒกํฐ์ ์ปจ์ ์ ์ฐจ์ด๊ฐ ์๋ค
- linear transformation
- uniform scale
- nonuniform scale
- rotation
- reflection
- shear
- linear transformation์ composeํ ๋๋ ๋ ํจ์(ํ๋ ฌ)๋ฅผ ๊ณฑํ๋ฉด ๋จ
- translation
- ์ ํ๋ณํ์ด ์๋. ํ๋ ฌ์ ๊ณฑ์ผ๋ก ํํํ ์ ์๊ธฐ ๋๋ฌธ์
- ์ ํ๋ณํ ๋ง๊ณ affine transformation ์ด๋ผ๊ณ ํ๋ค.
- affine transformation์ ํน์ง์ ์์ ์ด ์ด๋ํ๋ค๋์ . ์ ํ๋ณํ์์๋ ์์ ์ด ํญ์ 0
- affine transformation์ composeํ ๋๋ ์์ด ๋ฐ๋ก ์๋๋ฐ ๊ทธ๊ฑฐ๋ฅผ ๊ทธ๋ฅ 1์ฐจ์ ์์ผ๋ก ๊ตฌํ๋ฉด ๋ณต์กํ๊ธฐ ๋๋ฌธ์ homogeneous coordination์ ์ด์ฉํด์ ํ๋ ฌ์ ๊ณฑ์ผ๋ก ๋ํ๋
- homogeneous coordinates
- extra row & column์ด ์๋ ํ๋ ฌ์ ๋ฒกํฐ๋ฅผ ๊ณฑํด์ linear transformation๊ณผ translation(affine transformation) ๋ชจ๋ ํํ ๊ฐ๋ฅํ๋ค
- M11 M12 xt
M21 M22 yt
0 0 1 - 30์ชฝ์ ์์ด ์๋ 1์ฐจ์ ์๋ณด๋ค ๊ฐ๋จ
- 31์ชฝ์ 4x4 ํ๋ ฌ์์ column์ ๊ฐ๊ฐ ํ๋์ ๋ฒกํฐ๋ก ํํํ๋ฉด ๋ง์ง๋ง column์ ์์ ์ธ ๋ฒกํฐ(vx, vy, vz)์ ์์ ์ ๋ํ๋ธ๋ค -> affine basis
- homogeneous coordinates์ ์ฅ์ : ์ง๊ด์ ์ด๊ณ consistentํ๋ค
- frames์์ ๋ง์ง๋ง ์ซ์๊ฐ 1์ด๋ฉด ๋ฒกํฐ, 0์ด๋ฉด ํฌ์ธํธ์ด๋ค
- ์์ ์ด ์๋ ์ ์ผ๋ก ํ์ /y์ถ์ด ์๋ ์ถ์ผ๋ก ํ์ ํ ๋ composition์ ํ ์ค ์๋ค๋ฉด ์ด๋, ํ์ ๋ฑ์ composition์ผ๋ก ๊ฐ๋จํ๊ฒ ๋ํ๋ผ ์ ์๋ค
- composite affine transformations ๋ ์์๊ฐ ์ค์ํจ.
- rigid motions: affine transform์ subset
- translation๊ณผ rotation๋ง์ผ๋ก ์ด๋ฃจ์ด์ง transform
- Q๊ฐ orthonormal(ํ๋ฉด์ ์์ง์ด๊ณ ๊ธธ์ด 1)ํ๋ฉด
- euler angle: ์ถ์ ๊ธฐ์ค์ด๋ก ์ธ๋ฒ ํใ ฃ์ ์ํค๋๊ฒ
- roll-pitch-yaw
- ์ขํ๊ณ๋ณํ
- gimbal lock์ด๋ผ๋ ๋ฌธ์ ๊ฐ ์๋ค
- pitch๋ฐฉํฅ์ผ๋ก 90๋ ๋๋ฆฌ๋ฉด yaw์ถ์ด๋ ๊ฐ์์ง๊ฒ ๋จ => ํ๋์ ์ถ์ด ์ฌ๋ผ์ง
- singularity: ์ถ์ด ์ฌ๋ผ์ง ์ํฉ์์ 1๋๋ฅผ ๋๋ฆฌ๋ ค๋ฉด ์ค์ 1๋ ๋ณด๋ค ๋ ๋ง์ด ํ์ ํด์ผํ๋ ์ํฉ
- a์ถ์ ์ค์ฌ์ผ๋ก 30๋ ํ์ ํ๋๋ฒ
- a์ถ์ z์ถ์ผ๋ก ๋ง๋ค๊ณ z์ถ์ ๋ํด 30๋ ํ์ ํ ํ ์๋์ a์ถ์ผ๋ก ๋๋ ค๋๋๋ค
- a๋ฅผ ๋จ์๋ฒกํฐ๋ก ๋ง๋ค๊ณ z์ถ๊ณผ cross productํ ๊ฒฐ๊ณผ -> az plane์ ์์งํ ๋ฒกํฐ
- ๊ทธ๊ฑฐ๋ฅผ ๊ธฐ์ค์ผ๋ก a๋ z์ ๊ฐ๋๋ฅผ ๊ตฌํ๊ณ ํ์
- ์ข ๋นํจ์จ์ ์ -> ํด๊ฒฐ์ฑ : rodriguesโ rotation formula
- Rodriguesโ rotation formula
- 64์ชฝ ๊ณต์์์
05 Pipeline and Rasterization
- pipeline์ ์ข ๋ฅ
- forward approach(๋น์ ๋ฐฉํฅ์ ๋ฐ๋ผ์), backward approach(๋น์ ๋ฐ๋๋ฐฉํฅ)
- Modeling transformation
- ๋ณดํต ์์ ์ค์ฌ์ผ๋ก ๋ง๋ฌ
- ๋ฐฐ์น ํจ์๋ฅผ ์ด์ฉํด์ ๋ฐฐ์นํจ
- Camera transformation
- ์ฌ์ฉ์๊ฐ view direction, upvector(๋ณดํต y), eye position(zoom)์ ์ ๋ ฅ
- x์ถ์ BxA๋ฅผ ํ๋ฉด ๋์ด = u
- y์ถ์ UxB = v(์๋ก์ด ์ ๋ฒกํฐ)
- z์ถ์ UxV = w
- 19์ชฝ ํ๋ ฌ์ ์๋์คํ์ด์ค์์ ์นด๋ฉ๋ผ ์ขํ๊ณ๋ก ๋ฐ๊พธ๋ ํ๋ ฌ
- Window transformation
- ์์์ ์ง์ฌ๊ฐํ์ ๋ค๋ฅธ ์ง์ฌ๊ฐํ์ผ๋ก ๋ณด๋ด๋ ํ๋ ฌ
- Orthographic projection
- ์๋์ฐ ๋ณํ์ ์ผ์ฐจ์ ๋ฒ์
- Perspective projection
- z๋ก ๋๋๋ division์ ํํํ๋ ๋ฌธ์
- Official perspective matrix: ๊ฒฐ๋ก
- ์ธ์
- midplane์ ์ด๋๋ก ๊ฐ๋๊ฐ ๊ณ์ฐํด๋ณด๋ฉด ์ดํด์ ๋์์ด๋๋ค
- Perspective transformation matrix๋ ๋๋ฒ์งธ ์ธ๋ฒ์งธ ๊ณฑํ๊ฒ
- Line Rasterization
- Point sampling: ์ ์ฌ๊ฐํ์ ์ค์ฌ์ด line๋ฒ์์ ๋ค์ด๊ฐ๋ฉด ์์น
- Midpoint algorithm: line๊ณผ ๊ฐ์ฅ ๊ฐ๊น์ด ์ค์ฌ์ธ ์ ์ฌ๊ฐํ์ ์์น - column๋ง๋ค ํ๋์ ์ ์ฌ๊ฐํ์ ์น ํ๊ฒ ๋จ
- 45๋ line์ ์๊ฒ ๊ทธ๋ ค์ง
- ๊ณฑ์ ์ ์ฐ๋ฉด ์๋๊ธฐ ๋๋ฌธ์ optimization ์งํ
- Triangle Rasterization
- clipping
- ์ด๋ค vertex๊ฐ ์คํฌ๋ฆฐ ๋ฐ์ ์์ ๋ ๋ฐ์ ์๋ ๋ถ๋ถ์ ์งค๋ผ์ค์ผ ํ๋ค
06 Rigging & Skinning
- kinematics
- ๊ทธ๋ํฝ์ค์ ๋ชจ๋ ์ฅ๋ฉด์์ kinematics๊ฐ ์ฐ์. ์ค์ผ๋ ํค ๋ฟ๋ง ์๋๋ผ. ์๋์ ์ธ ์์น๋ฅผ ์ ์ํ๋ ํ๋ฌธ
- ํ๊ฟ์น: hinge. ์ด๊นจ: ball and socket joint
- joint๋ง๋ค joint๊ฐ๋๊ฐ ์์. ๊ฐ๋๊ฐ ์ ํด์ง๋ฉด ์์น๋ orientation์ ์ ์ ์๋ค->forward kinematics
- ์์น์ orientation์ ์๊ณ ๊ฐ๋๋ฅผ ์์๋ด๋๊ฑด inverse kinematics
- forward kinematics๊ฐ ๋ ์ฌ์
- 11์ชฝ: ์ด๋ค ํน์ ํ body part์ ๋ํด์ end effect ์ขํ๋ฅผ ์ป์ด๋ด๋๊ฒ์ด ๋ชฉํ
- ๊ทธ๋ฆผ์ ์ผ์ชฝ๋ถํฐ ์ค๋ฅธ์ชฝ์ผ๋ก ์ฝ์ผ๋ฉด์ ํด๋น ํ๋๊ฒ๋ค์ ๋งคํธ๋ฆญ์ค๋ฅผ ์์๋๋ก ๊ณฑํจ. local x,y์ถ ์ด์ฉ -> ์ขํ๊ณ๋ณํ
- ์ข๋ ์ง๊ด์ ์ธ๊ฒ์ global coordinate (์ ๋ณํ). global x,y์ถ์ผ๋ก ๋ณํ
- 33: offset: parent์ ๋ํ ์๋์ ์์น. channels: ํ์
- skinning
- ์ขํ๊ณ 3๊ฐ: rest ์ขํ๊ณ(rest pose์ ๋ชจ๋ ์ ์ ์ ๋ณด), local ์ขํ๊ณ(bone๋ง๋ค ๋ฐ๋ก๋ฐ๋ก), global ์ขํ๊ณ(๋ชจ๋ bone์ configuration ์ ๋ณด)
- weight: ์ ๋ง๋ค ์๋ ์ ๋ณด๋ก ํด๋น ์ ์ด ์ด๋ค bone์ ๋ถ์ด์๋ ๋ถ๋ถ์ธ์ง ๋ํ๋. weight์ ์ด ํฉ์ 1์ด๊ณ ๋ถ์ด์์ผ๋ฉด ์์, ์๋ถ์ด์์ผ๋ฉด 0์ผ๋ก ๋ํ๋
//์ํ๋ฒ์ 54์ชฝ๊น์ง
07 Transformation, Input and Interaction
08 Pipeline Operations
- 3์ชฝ: ์ผ์ชฝ์ ๊ทธ๋ฆผ์ ๋๊ฐ์ง๋ก ํด์๋ ์ ์๋ ๋ฐ๋ฉด ์ค๋ฅธ์ชฝ์ ์๋
- hidden surface elimination
- back-face culling
- ๊ฐ์ฅ ์ฌ์ด ๋ฐฉ๋ฒ
- ์ ํํ ๋ฐฉ๋ฒ์ ์๋. closed shape์ ํํด์ ์ด์ฉํ ์ ์์
- ์นด๋ฉ๋ผ์ ๋ณด์ด์ง ์๋ backface๋ฅผ ๋ฒ๋ฆฌ๋ ๋ฐฉ๋ฒ
- ํ๋์ surface์ ๋ํด ๋ณด์ด๋ ๋ถ๋ถ์ด ์๊ณ ์๋ณด์ด๋ ๋ถ๋ถ์ด ์์ ์ ์๋๋ฐ, ๊ทธ ๋ถ๋ถ์ ์๋ฒ๋ฆฌ๋๊น ๊ทธ๋ ค์ง๋ ์์์ ๋ฐ๋ผ ์ด์ํ๊ฒ ๊ทธ๋ ค์ง์๋ ์์
- painterโs algorithm
- surface๋ฅผ depth์์ผ๋ก sortingํด์ ๊ฐ์ฅ ๋ค์ ์๋๊ฒ๋ถํฐ ๊ทธ๋ฆผ
- valid order๋ฅผ ๊ตฌํ๊ธฐ ์ฌ์ธ ๋ ์ ์ฉํ๋ค
- cycle์ด ์์ ๊ฒฝ์ฐ์๋ ์ ํฉํ์ง ์๋ค. 8์ชฝ์ ๊ฒฝ์ฐ์ ์ฌ๊ฐํ์ ๋๊ฐ๋ก ์๋ฅด๋ฉด ํด๊ฒฐํ ์๋ ์์ง๋ง ๋ณดํต ๊ทธ๋ฅ ์์ด๋ค
- 9์ชฝ๊ณผ ๊ฐ์ด ๊ตฌ๋ฆ์ ๋จ์ธต์ ๊ทธ๋ฆฌ๋ ๊ฒฝ์ฐ ๋ฑ์ ์ฌ์ฉ
- the z buffer(depth buffer)
- ํ๋ฉด์ ํด์๋์ ๊ฐ์ ํฌ๊ธฐ๋ฅผ ๊ฐ์ง z buffer(pixel ๊ฐ์์ ๊ฐ์ ๊ฐ์)
- ๋จ์ : ๋ฉ๋ชจ๋ฆฌ, ๊ณ๋จํ์ ๋ฐ์(aliasing)
- depth๊ฐ int๋ก ์ ์ฅ๋จ.
- 19์ชฝ: ๋ฌธ์ ๋ฅผ ํด๊ฒฐํ๋ ค๋ฉด near-far plane๊ฐ space๋ฅผ tightํ๊ฒ ์ค์
- Flat Shading
- ๋น ๋ฆ, ํ์ง๋ง ํ๋์ ์ผ๊ฐํ์ ๋ํด ๊ฐ์ ์๊น๋ก ์น ํด์ง๊ธฐ ๋๋ฌธ์ ์ผ๊ฐํ์ boundary๊ฐ ๊ทธ๋๋ก ๋ณด์. ์ผ๊ฐํ์ ์๊ฒ ๋ง๋ค๋ฉด ํด๊ฒฐ๋์ง๋ง ๋๋ ค์ง๋๊นโฆ
- Gouraud Shading
- ์ต์ํ์ ์ผ๊ฐํ ๊ฐ์๋ก ๊ทธ๋ด๋ฏํ๊ฒ shading ํ๋ ๋ฐฉ๋ฒ
- ์ผ๊ฐํ์ normal์ ๊ฐ์ง๊ณ color๋ฅผ ๊ตฌํ ํ color์ interpolationํ๋ค
- ๋ง์ฝ์ highlight๊ฐ ์ผ๊ฐํ ๊ฐ์ด๋ฐ์ ์๊ณ ์ธ ๊ผญ์ง์ ์ ์๊น์ด ๊ฐ์ผ๋ฉด ์ ๋๋ก ์๋ํ์ง ์์
- ๊ฒฐ๊ณผ์ ์ผ๋ก smoothํด์ง์ง๋ง boundary๊ฐ ์กฐ๊ธ ๋ณด์ธ๋ค
- Phong Shading
- pixel๋ง๋ค interpolation
09 Texture Mapping
- ์์ ์๋ค์
10 Triangle Meshes
- topology: connectivity๊ฐ ๊ฐ์ ๋ํ
- geometry: ๋ชจ์์ด ๊ฐ์๊ฒ
- topological validity: ์ด๋ค ๋ํ์ด sphere๋ก deform๋ ์ ์๋๊ฐ
- geometric validity
- query๊ฐ ๋น ๋ฅธ๊ฒ ์ ์ค์ํ๊ฐ
- ํด ์ฑ๋ฅ์ ์ฐจ์ด: ํธ๋ผ์ด์ต๊ธ์ด ๋ง์์ง๋ฉด ๋ฌธ์ ๊ฐ ์๊ธฐ๋๋ ์์๊ธฐ๋๋
- separate triangle์ ๊นจ์ง๊ฑฐ๋ ์ด์์ ์ฐพ์์ ์๋ ๊ฒฝ์ฐ๊ฐ ์๊ธฐ๊ธฐ๋๋ฌธ์ ์ ์์ด๋ค
- indexed triangle set
- 12: 0,2,1 ์์๊ฐ ์ค์. ์๋ํ๋ฉด ์์์ ๋ฐ๋ผ ๋ ธ๋ง๋ฒกํฐ๊ฐ ์ ํด์ง๊ธฐ ๋๋ฌธ์. ๋ ธ๋ง๋ฒกํฐ๋ก ์/๋ฐ ๊ตฌ๋ถ์ ํด์ผํ๋๊น
- index๋ ์ผ๊ฐํ์ ๋ฐ๋ก๋ ๋ก ์ ์ฅํ๋ค๋ฉด triangle strip์ strip๋จ์๋ก ์ ์ฅ
- stroage requirement(๋ฉ๋ชจ๋ฆฌ) ๊ฐ์๋ผ๋ ์ฅ์ ์ด ์๋ค. ์๋ํ๋ฉด ์ผ๊ฐํ์ ๋ชจ๋ ์ ์ ๋ฐ๋ก๋ฐ๋ก ์ ์ฅํ์ง ์์ผ๋๊น
- neighbor structure
- ์ผ๊ฐํ์ ์ด์์ผ๊ฐํ์ ์ ์ฅ
11 Sampling and Reconstruction
- reconstruction: sampling์ ๋ฐ๋(์ญํจ์)
- undersampling: ์๋ ํจ์์ freq๋ณด๋ค ์ ๊ฒ ์ํ๋ง์ ํ์ฌ ๋ฐ์ดํฐ ์์ค์ด ์ผ์ด๋จ
- ์ํ๋งํ ๋ฆฌ์ปจ์คํธ๋ญ์ ํ๋ฉด ์ค์ ๋ก๋ ์๋์ ํจ์๊ฐ ๋์ค์ง ์๋๋ค. undersampling๋๋ฌธ์
- undersampling์ aliasing์ ์ด๋ํ๋ค
- ๋ง๊ธฐ ์ํ ๋ฐฉ๋ฒ: lowpass filters
- ๊ฐ์ฐ์์์ ์ฐ๋ฉด ์ข์ ์ด์ : ๋ฏธ๋ถ์ ๋ฌดํ๋ฒ ํด๋ smoothํ๊ฒ ๋์ค๊ธฐ ๋๋ฌธ
- discrete filtering in 2d: ๋ฐ๊ธฐ๋ผ๋ ์ถ์ด ํ๋ ๋ ์ถ๊ฐ๋จ
46์ชฝ~
- Continuous-discrete convolution
- a:signal, f:filter
- sample์ discrete function(๊ฐ๋ก i์ถ)
- reconstructed signal์ continuous function(๊ฐ๋ก x์ถ)
- sample์ continuousํ ํํฐ๋ฅผ ์ ์ฉํด์ reconstruction์ ์งํํ๋ฉด ๊ฒฐ๊ณผ์ ์ผ๋ก continuousํ signal์ด ๋์ด
- Resampling
- upsampling: increase sample rate to enlarge image size
- downsampling: decrease sample rate to reduce image size
- pseudocode
- Cont.-disc. convolution in 2D
- ์ถ์ด ํ๋ ์ถ๊ฐ๋จ -> 4์ค๋ฃจํ
- ์ค์ ๋ก๋ separable filters๋ฅผ ์ฌ์ฉ
- ๊ฐ๋ก ์ถ์์ ์ธ๋ก ์ถ์๋ฅผ ๋จ๊ณ๋ณ๋ก ๋ฐ๋ก๋ฐ๋ก(3์ค๋ฃจํ๋ฅผ ๋์ฐจ๋ก ์งํ)
- ์ข์ฐ์ํ๋์นญ์ธ ํํฐ๋ separableํจ
- ์ฌ๋ฌ๊ฐ์ง ํํฐ
- box: discreteํ ๊ฒ๊ณผ continuousํ๊ฒ์ด ์์. ๋น ๋ฅด์ง๋ง ํ๋ฆฌํฐ๊ฐ ๊ตฌ๋ฆผ
- tent: box๋ณด๋ค๋ ๋๋ฆฌ์ง๋ง ํ๋ฆฌํฐ๊ฐ ์ข์
- gaussian: ํ๋ฆฌํฐ๋ ์ข์ smoothํด์. ๋ฒ์๊ฐ ๋ฌดํ์ด๊ธฐ ๋๋ฌธ์ ์์ฃผ ๋๋ ค์ ๋ณดํต์ ์์ชฝ์ clipํด์ ์ฌ์ฉํจ
- b-spline: ๊ฐ์ฐ์์๊ณผ ๋น์ทํ์ง๋ง finiteํด์ ๊ฐ์ฐ์์๋ณด๋ค ๋น ๋ฆ
- catmull-rom: ์์๊ฐ์ด ์๊ธฐ ๋๋ฌธ์ sharpness๊ฐ ์ฆ๊ฐํ ์ ์์. interpolateํจ
- michell-netravali: b-spline์ smoothing feature๊ฐ ์๊ธฐ ๋๋ฌธ์ b์ catmull์ ํฉ์ณ์ ์ฌ์ฉ. overall best quality๋ฅผ ๋ณด์ฅ
- properties of filters
- ์ฐ์์ฑ
- impulse response
- interpolating
- ringing/overshoot
- overshoot: ํํฐ์ ์์๊ฐ๋๋ฌธ์ ์๊น(catmull-rom)
- ripples: ๋๋ถ๋ถ์ ํํฐ๋ not ripple freeํ๋ค. support region์ด ๋ฌดํํ์ง ์์ ์ด์
- yucky details
- ๊ฐ์ฅ์๋ฆฌ์์ sampling์ ํ ๊ฒฝ์ฐ filter๊ฐ ์๋ ค์ ์ ์ฉ๋จ
- ๋ค์ํ ํด๊ฒฐ๋ฐฉ๋ฒ์ด ์์
- reducing and enlarging
- types of artifacts
- moire pattern: ์ํ๋ง์ ๋๋ฌด ์ ๊ฒ ํด์ low freq. wave๊ฐ ๋์ค๋ ๊ฒ
- dropping pixelsํ๋ฉด moire pattern(aliasing)์ด ๋ํ๋จ
- gaussian ํ๋ฉด ์์
- ์ด๋ค ํํฐ๊ฐ ์ข์์ง๋ ํธ๋ฆฌ์๋ณํ ์ด์ฉ๊ตฌ์ ์ฉ๊ตฌ ๊ทผ๋ฐ ์ ํ์ ์์
12 Antialiasing & Compositing
- antialiasing
- pixel์ freq < ์ค์ line์ freq๋ผ์ ์๊ธฐ๋ ๋ฌธ์
- low pass filter๋ฅผ ์ ์ฉํ์ฌ ํด๊ฒฐ
- subpixel์ ์ด์ฉ
- gaussian filtering
- subpixel์ weight๋ฅผ ์ค
- ๊ฐ๊น์ด subpixel์ ๋ ํฐ weight ๋ถ์ฌ
- ํ์ง๋ง ๋๋ฆฌ๊ธฐ๋๋ฌธ์ ๋ณดํต์ box filter๋ฅผ ์
- ray tracing์์๋ subpixel(ray)๊ฐ ๋ง์ ์๋ก ํ์ง์ด ์ข์์ง. ํ์ง๋ง ๊ทธ์ ๋น๋กํด์ ์๊ฐ์ ์ค๋๊ฑธ๋ฆผ
- texture
- minification์ ํ๋ฉด moire pattern์ด ๋ํ๋จ
- magnification์ ํ๋ฉด texture์ pixel boundary๊ฐ ํฌ๊ฒ ๋ณด์
- bilinear filtering
- ๋ชจ์๋ฆฌ ์ ๋ค์ linear filtering + ์์๋ linear filtering = bilinear filtering
- mipmap
- ์ฌ๋ฌ resolution ์ด๋ฏธ์ง๋ฅผ ๋ฏธ๋ฆฌ ๊ณ์ฐํด๋์
- tri-linear interpolation(๋ ๋ฒจ n์์ ๊ฐ์ ธ์จ๊ฒ๊ณผ n+1์์ ๊ฐ์ ธ์จ๊ฒ์ linear filtering)
- mipmap๋ฅผ ์ฌ์ฉํ๋ฉด blurring ๋๋ค๋ ๋ฌธ์ ๊ฐ ์์
- ํด๊ฒฐ์ฑ : summed-area tables(anisotropic filtering)
- ์ผ๋ง๋ ์ฐ๊ทธ๋ฌ์ง๊ฒ์ ์ ์ฅํด๋๋๋์ ๋ฐ๋ผ 4x, 16x anisotropic์ด๋ผ๊ณ ํจ
13 2D Spline Curves
- ์ปค๋ธ๋ฅผ ๋ง๋๋๊ฒ ์ด๋ ต๊ธฐ๋๋ฌธ์ ์กฐ๊ฐ์กฐ๊ฐ piece-wise๋ก ๊ตฌํํ๋ค
- ํ๋์ 2d spline curve์ ๋ํด 7์ชฝ์ฒ๋ผ ๋๊ฐ์ ๊ทธ๋ํ๋ก ๊ตฌํ๋์ด์์ (parametric cubic spline)
- ๊ฐ์ ์ ๋ ฅ์ผ๋ก ๊ตฌํ ๋ฐฉ์์ ๋ฐ๋ผ ์ปค๋ธ ๋ชจ์์ด ๋ฌ๋ผ์ง(์ ์ ์ง๋๋ ์์ง๋๋์ ๋ฐ๋ผ)
- hermite spline
- ์์ ์์น,์๋ + ๋ ์์น, ์๋๋ฅผ ํ๋ผ๋ฏธํฐ๋ก
- ๋ชจ๋ spline์ 4x4 matrix๋ก ํํ๋จ
- continuity
- c0, c1, c2
- junction์์ ๊ธฐ์ธ๊ธฐ๊ฐ ๊ฐ์ผ๋ฉด c1 continuousํ๋ค๊ณ ํ๋ค
- 32์ชฝ ์ฒซ๋ฒ์งธ ๊ทธ๋ฆผ์์ geometricํ๊ฒ๋ continuousํ์ง ์์ง๋ง parametricํ๊ฒ๋ continuousํจ
- convex hull property
- ์ปค๋ธ์์ ์ด๋ค ์ ์ด ์ปจํธ๋กค ํฌ์ธํธ์ ๊ฐ์คํ๊ท ์ผ๋ก ํํ๋ ๊ฒฝ์ฐ
- weight์ sum์ด 1์ด๊ณ ๋ชจ๋ weight๊ฐ 0๊ณผ ๊ฐ๊ฑฐ๋ ํด๊ฒฝ์ฐ
- bezier
- v๋ฅผ p๊ฐ์ ์ฐจ์ 3๋ฐฐ๋ก ์ ์ํ๋ฉด convex hull property๋ฅผ ๋ง์กฑํ๊ฒ ๋จ.
- bernstein ์ด์ฉ๊ตฌ๋ฅผ ๋ค ํฉํ๋ฉด 1์ด ๋๊ธฐ ๋๋ฌธ
- 56์ชฝ: p1 p2 p3 p4๋ก ์ปค๋ธ๋ฅผ ๋ง๋๋ l1 l2 l3 l4๋ก ๋ง๋๋ ๊ฐ์ ์ปค๋ธ๋ฅผ ๋ง๋ค ์ ์๋ค
- //๊ณผ์ skeleton code ๊ทธ๋๋ก ์ฐ๋ฉด ๋๋ค + dragging ํด์ clickํ๋ฉด ์์ control point๋ฅผ ์ง์ ํ์ฌ ๊ทธ๊ฑฐ์ ๋ฐ๋ผ ์์ง์ผ ์ ์๊ฒ. catmull-rom spline์ด์ฉ - deadline ์ํ ๋ค์๋ ๊น์ง
- spline๋ง๋ค ๋ค๋ฅธ์ ์ ์ปค๋ function์ด ๋ค๋ฅด๊ธฐ ๋๋ฌธ
- b-spline
- approximation spline
- ๋๊ฐ์ด cubic์ผ ๋ ๋๋ถ๋ถ์ spline์ c1 continuity๋ง์ ๋ณด์ฅ. b-spline์ c2 ์ด์์ continuity๋ฅผ ๋ณด์ฅ
- ๋์ continuity๋ฅผ ๋ณด์ฅํ๋ high-order bezier curve๋ฅผ ์ฌ์ฉํ์ง ์๋ ์ด์
- bezier curve๋ฅผ high order๋ก ๋ง๋ค๋ฉด overly smoothํ๊ฒ ๋ง๋ค์ด์ง๊ธฐ ๋๋ฌธ์ sharp corner๋ฅผ ๋ง๋ค ์ ์๋ค
- ๋์ ์ฐจ์ ๋๋ฌธ์ computational burden์ด ์๊ธด๋ค
- chaining cubic bezier curve๋ฅผ ์ฌ์ฉํ์ง ์๋ ์ด์
- controlํ๊ธฐ๊ฐ ์ด๋ ต๊ณ ์ถฉ๋ถํ smoothํด์ง์ง ์์ ์ ์๋ค(c1 continuousํ๊ธฐ ๋๋ฌธ์)
- b-spline์ curve๋ ๋ชจ๋ control point์ ๋ง๋์ง ์์ ์๋ ์๋ค - approximation spline์ด๊ธฐ ๋๋ฌธ
- joint point์์ ๋ smoothํ๋ค
- bezier spline๊ณผ ๋ง์ฐฌ๊ฐ์ง๋ก ๋ชจ๋ ์ฐจ์์์ ์ ์๋ ์ ์๋ค
- ๋๊ฐ์ง ์ข ๋ฅ
- non-periodic
- periodic
- 78์ชฝ matrix ์์ธ์๋๋จ
- 82์ชฝ ๊ณต์ ๋ชฐ๋ผ๋๋จ
- (0,1,2,3)/(0,0,0,1โฆ) -> ์๊ฐ ๊ฐ๊ฒฉ
- b-spline control point๊ฐ ์ฃผ์ด์ง๊ณ ๊ทธ๊ฑธ hermit์ control๋ก conversionํ๊ณ ์ถ์ ๋ 85์ชฝ์ ๊ณต์์ ์ด์ฉ -> recursive subdivision ์๊ณ ๋ฆฌ์ฆ์ ๋๋ ค์ ์๋์ curve์ ๊ทผ์ฌํ๋๋ก ๋ง๋ฆ (์ถฉ๋ถํ ์์ box์ ๋ค์ด๊ฐ ๋ ๊น์ง)
- ๊ณผ์ - 30ํ๋ ์์ผ๋ก ์ํ๋งํ๋ค๊ณ ํ๋ฉด 1/30์ด๋ง๋ค point๋ฅผ ์ ์ใ ฃโฆ..kinematics ๊ฐ์์๋ฃ ์ฐธ๊ณ math ์ฝ๋์ ์๋ ํจ์๋ฅผ ์ด์ฉ
14 Particle Systems
- ๋ถ๊ฝ๋์ด, ๋, ๋จผ์ง, ๋ฌผ๊ฑฐํ, ๋น, ๋จธ๋ฆฌ์นด๋ฝ, ์ท ๋ฑ์ ์ฌ์ฉ๋จ
- ํํฐํด๋ง๋ค ์ฐ๊ฒฐ๋์ด์๋ ์ ๋ค์์ ์ค๋ force๋ฅผ ๋ชจ๋ ๋ํ๋ฉด total force๋ฅผ ๊ตฌํ ์ ์์
- ๊ฐ๋จํ๊ธฐ ๋๋ฌธ์ ๋ณ๋ ฌํํด์ ์ค์๊ฐ simulation์ด ๊ฐ๋ฅํ๋ค
- force
- spring force
- l์ rest length(์๋ฌด ํ๋ ์์ฉํ์ง ์์ ๋ ๊ธธ์ด)
- damping force(๋ง์ฐฐ๋ ฅ)
- damping์ ์ํ๋ฉด ๋ฌดํํ ์ง๋ํ๋ค๊ฐ ํฐ์ง
- ํํฐํด์ ์์ฉํ๋ ํ์ ๋ชจ๋ ๊ตฌํ๋ฉด ๊ทธ๊ฑธ ๋๋ฒ ์ ๋ถํด์ ์์น๋ฅผ ๊ตฌํ ์ ์์
- ์คํ๋ง ๊ณ์ k๊ฐ ๋์์๋ก ์ ์์ง์
- collision detection์ ๋๋ฌด ์ด๋ ค์์์คํต
15 Compositing
- ๋๊ฐ์ง ์ฅ๋ฉด ํฉ์น๊ธฐ
- ๊ฐ ์ฅ๋ฉด์ ์นด๋ฉ๋ผ ์์ง์ + ์ ๋ฑ ๋ค์ํ ์์๋ฅผ ๋ง์ถฐ์ผํจ
- ์ ๊ตํ๊ฒ ํฉ์น๊ธฐ ์ํด ๋ฐ์ด๋๋ฆฌ ์ด๋ฏธ์ง ๋ง์คํฌ๋ผ๋๊ฑธ ์
- ํ์ง๋ง artifact๊ฐ ์๊ธธ ์ ์๊ธฐ ๋๋ฌธ์ alpha compositing(partially transparent mask)์ ์ฌ์ฉ
- ๋๊ฐ์ ์ด๋ฏธ์ง๋ง ์๋ ๊ฒฝ์ฐ ์์ผ๋ก ๊ฐ๋จํ๊ฒ ๋ํ๋ผ ์ ์๋ค
- ์ฌ๋ฌ๊ฐ์ ์ด๋ฏธ์ง๋ฅผ ์์ ๋ a@(b@c)์ด๋ a@b)c์ด๋ ๊ฐ์ ๊ฒฐ๊ณผ๊ฐ ๋์์ผ ํ๋๋ฐ ์์ ์์ผ๋ก ํ๋ฉด ๊ทธ๋ ์ง ์์. ๋ฐ๋ผ์ ์์ CC=ฮฑA CA+(1โฮฑA)ฮฑBCB ์ด๋ ๊ฒ ๋ฐ๊ฟ์ ์ฌ์ฉ
16 Collision Detection
- ํํฐํด์ด ์ธ์ ์ด๋๋ฅผ ๋ซ๊ณ ์ง๋๊ฐ๋์ง ๊ณ์ฐ
- intersection test๋ฅผ ํด์ ๋ง๋๋์ง ๊ณ์ฐํ๊ณ inside/outside์ธ์ง ์ธ์ ์ ํตํด ๊ณ์ฐ
- ์๊ฐ์ด ์ค๋ ๊ฑธ๋ฆฌ๊ธฐ ๋๋ฌธ์ barycentric coordinate๋ฅผ ์ด์ฉํ๋ฉด ์ข์
- mesh๊ฐ ๋ธํ๋งํผ ์์ง์ผ ๊ฒฝ์ฐ mesh๊ฐ ๊ฐ๋งํ ์๋ค๊ณ ๊ฐ์ ํ๊ณ particle์ ๋ธํ๋งํผ ์ฎ๊ฒจ์ ๊ณ์ฐ
- ์ผ๊ฐํ์ผ๊ฐํ์ ๊ฒฝ์ฐ
- ๋ฉ์ฌ๊ฐ ๋๋ค ์์ง์ผ ๊ฒฝ์ฐ
- sphere tree๋ ๊ธธ๋ค๋ ๋ฌผ์ฒด์ ๋ํด์ fit์ด ์์ข์
'CS > Lecture' ์นดํ ๊ณ ๋ฆฌ์ ๋ค๋ฅธ ๊ธ
์ปดํจํฐ๋น์ (0) | 2017.09.13 |
---|---|
์ง๋ฅํ์๋ฌผ์ ๋ณดํ (0) | 2017.09.13 |
์ด์์ฒด์ (0) | 2017.09.13 |
์ธ๊ณต์ง๋ฅ (3) | 2017.09.12 |
๋ฐ์ดํฐ์ฌ์ด์ธ์ค (0) | 2017.09.12 |