스마트기기에 적합한 실시간 번개 시뮬레이션 연구
A Study on Real-Time Lightning Simulation For Smart Device
초록/요약
PC환경에서 번개에 대해 많은 시뮬레이션 방법들이 제시가 되었다. 그러나 이러한 번개 시뮬레이션들은 대체적으로 많은 연산량이 필요하여 스마트기기에서 실시간으로 구현이 불가능하다. 또한 사용자와 실시간 인터렉티브한 상호작용을 지원하지 않는다. 스마트기기에서는 게임에서 번개효과가 사용되고 있다. 하지만 이러한 번개효과는 단순한 이미지 프레임 애니메이션 기반의 번개이므로 단순한 형태를 가지며 미리 정해진 번개 경로를 가진다.. 본 논문에서는 스마트기기상에서 기존에는 실시간 번개 시뮬레이션의 구현방법의 제시를 목표로 하였다. 또한, 기존의 스마트기기의 번개는 미리 정의된 형태를 제작된 것에 반해 본 논문의 번개는 실시간 시뮬레이션을 제공함으로 더욱 다양한 형태의 유저와의 상호작용에 대한 기획요소를 제공 할 수 있는 기회를 마련하였다. 번개의 경로를 결정하기 위해 물리적 기반의 Dielectric Breakdown Model을 번개의 특성을 고려하여 알고리즘을 단순화 시켜 스마트기기상에서 실시간으로 번개의 경로를 결정하였다. 또한, 렌더링 과정에서는 스마트기기상에서 렌더링에 효율적인 수정된 방정식을 제시하였다. 마지막으로, 물체와의 인터렉티브를 위한 기법을 제시하였다. 이렇게 제작된 번개 시뮬레이션이 얼마나 그럴듯한 모양과 스마트기기상에서 실시간 유저와의 상호작용을 검증하기 위하여 번개가 주 요소인 샘플 2개를 제작하였다. 두 샘플을 이용하여 본 논문에서 제시된 방법으로 제작된 번개는 실시간으로 시뮬레이션이 가능하며, 실시간 유저와 상호작용이 가능하다는 것을 보였다. 본 논문에서 제시한 번개 시뮬레이션은 다양한 인터랙티브 미디어나 번개가 주 소제인 게임에서 더욱 다양한 기획요소를 제공 할 것이다.
more목차
I. 서론 10
A. 연구 배경 12
B. 연구 목표 14
C. 선행연구 사례 15
1. Fractal Dimension of Dielectric BreakDown 15
2. Visual Simulation of lightning 17
3. Visual Simulation of lightning Taking into account Cloud Growth 19
4. Physically Based Modeling and Rendering of Lightning 21
5. Fast Animation of Lightning Using an Adaptive Mesh 22
6. Fractal Nature of Simulated Lightning Channels 23
D. 선행연구 구현 25
E. 연구 접근 방법 27
II. 본론 29
A. 번개 경로 결정 알고리즘 29
B. 렌더링 37
C. 번개 경로 유도 및 변경 39
D. 샘플에 적용 41
III. 결론 43
