Smoke Modeling and Rendering Techniques using Procedural Functions

절차적 함수를 이용한 연기 모델링 및 렌더링 기법

Virtual reality, one of the core technologies of the 4th industrial revolution, is entering a new phase with the spread of low-cost wearable devices represented by Oculus. In the case of disaster evacuation drills, where practical training is almost impossible due to the risk of accidents, virtual reality is becoming a new alternative that enables effective training. In this paper, we propose a smoke modeling method that can be applied to fire evacuation drills implemented with virtual reality technology. In the event of a fire, smoke spreads along the aisle, and the density of the smoke changes over time. The proposed method models the smoke by applying a procedural function that can reflect the density of smoke calculated through simulation to the model in real-time. Implementation results in the background of the factory show that the proposed method produces models that can express the smoke according to the user's movement.

4차 산업혁명의 핵심 기술 중 하나인 가상현실은 오큘러스로 대표되는 저가의 웨어러블 장치의 보급으로 새로운 국면을 맞이하고 있다. 현실적인 위험성 문제로 실질적인 훈련이 거의 불가능한 재난 대피 훈련의 경우 가상현실은 효과적인 훈련을 가능하게 하는 새로운 대안이 되고 있다. 본 논문에서는 가상현실로 구현되는 화재 대피 훈련 콘텐츠에 적용될 수 있는 연기 모델링 방법을 제안한다. 화재 발생 시 연기는 통로를 따라 확산되고 시간에 따라 연기의 밀도가 변한다. 제안하는 방법은 시뮬레이션을 통해 계산한 연기의 밀도값을 실시간으로 모델에 반영할 수 있는 절차적 함수를 적용하여 연기를 모델링한다. 공장을 배경으로 구현한 결과를 보면 제안하는 방법이 사용자의 움직임에 따른 연기의 변화를 사실적으로 표현하는 것을 볼 수 있다.