1. Realtime 3D Sumi-e Rendering original paper by {sjkang, chkim}@cgvr.korea.ac.kr http://cafe.naver.com/shader 임용균 (guardin@naver.com)

2. 수묵화(Sumi-e)? 동양화의 한 장르로 단색(먹색) 필력에 의한 선의 아름다움 농담에 의한 먹색의 변화로 색상을 대체

3. 수묵화(Sumi-e)? 구륵법(gu-ruk) 물체의 윤곽을 먼저 그린다. 그 안에 농담이나 채색을 한다. 몰골법(Mol-gol)

4. Motivation 임의의 3D 모델로부터 수묵화 렌더링 결과를 얻는다.

5. Sumi-e Rendering Process 농담 효과(Nong-Dam Effect) 수묵화에는 빛에 의한 명암 효과는 살펴 볼 수 없음. 양감을 나타내는 수단으로 먹과 색채의 농담의 변화가 표현 중심 내부에서 외부로 갈때농묵에서담묵으로 변화함. 윤곽선(Brush Stroke Effect) 선은 물체의 모양과 화가의 감정을 나타낸다. 수묵화는 윤곽선이 일정하지 않다. 발묵 효과(Bal-Muk Effect) 붓에 함유된 물과 먹의 비율에 따라 종이 상에서 불규칙적인 농담 변화를 보이는 효과.

6. Sumi-e Rendering Process 내부 생략 효과(Atmospheric Depth & Inside Omission) 단순화와 생략이 적용되어 물체의 내부 모습이 추상화되어 간략하게 묘사 된다. 종이 번짐 효과(Paper Effect) 각각의 펄프에 따라 먹의 입자가 흡착되어 진행되는 현상으로 각 재질의 펄프 분포 정도와 흡습도에 많은 영향을 받게 된다. 여러 종이의 재질을 선택적으로 적용할 수 있어야 한다.

7. Sumi-e Rendering Process

8. 윤곽선(Brush Stroke Effect) 윤곽선 생략 효과 : 1D Warping Texture로 근사 1st_silhouette_1D_texture_index = max{(C• N), 0} C : view space vector from vertex to closure effect position N : view space vertex normal

9. 윤곽선(Brush Stroke Effect) 붓 터치 효과 : 여러 번짐 효과 텍스쳐 세트를 Sphere Mapping하여 추가적인 2차 윤곽선 표현 view_space_reflection_vector r r = 2(N • E) • N – E E : view space eye position vector N : view space vertex normal 2nd_silhouette_2D_texture_index_u = rx/2m + 0.5 2nd_silhouette_2D_texture_index_v = ry/2m + 0.5 생략 효과와 붓 터치 효과를 결합하여 윤곽선을 나타낸다.

10. 농담 변화(Nong-Dam Effect) 농담 효과 : 중심에서 외곽으로 갈수록 alpha값을 낮게 한다. Nong_Dam_Alpha = (V – C)•N V: view space vertex position C: view space nong-dam effect center position N: view space vertex normal 일정한 한계치로 알파테스트를 수행하여 윤곽선 부근에서 외형 생략 효과와 실루엣 드로잉 효과가 나타날 수 있도록 한다.

11. 발묵 효과(Bal-Muk Effect) 발묵 효과 : 불규칙한 볼륨감 표현, 3D 볼륨 텍스쳐를 멀티 텍스쳐링 shell_vertex_position = Vo + (h/m)•N Vo: original view space vertex position h: shell level m: maximum number of shells N: view space vertex normal shell_texture_z_index = 1 / {k•(h/m)^q k : scaling value h : shell level m : maximum number of Shells q : attenuation factor

12. 내부 생략 효과(Inside Omission) 내부 생략 효과 : spherical fogging을 이용 inside_closure_effect_value = {(Vo – C)/(Vmax – C)}^q Vo: view space vertex position C: view space object center position Vmax: maximum vertex position from center C q: attenuation factor

13. 종이 번짐 효과(Paper Effect) 종이 번짐 효과 종이 버퍼에 각 재질 속성별로 불규칙한 펄프의 분포값을 배정 이미지 처리(image processing)를 수행하여 최종 밝기값을 구함 기존의 렌더링 영상 결과와 블랜딩하여 최종 결과물 생성 l : pulp length

14. 결과 기본 윤곽선 + 농담 변화 + 발묵 효과 기본 윤곽선 + 복합 윤곽선 + 농담 변화

15. 결과 기본 윤곽선 + 복합 윤곽선 + 농담 변화 + 발묵 효과 + 내부 생략 효과

16. References Real-Time 3D Sumi-e Painting [Shin-Jin Kang, Chang-Hun Kim]