KR101521358B1 - Method and apparatus for matching of multi model - Google Patents

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KR101521358B1
KR101521358B1 KR1020130164181A KR20130164181A KR101521358B1 KR 101521358 B1 KR101521358 B1 KR 101521358B1 KR 1020130164181 A KR1020130164181 A KR 1020130164181A KR 20130164181 A KR20130164181 A KR 20130164181A KR 101521358 B1 KR101521358 B1 KR 101521358B1
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최수미
조태훈
최진호
김현중
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세종대학교산학협력단
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Abstract

Disclosed are a method and an apparatus for matching a multi-model. The method includes the steps of: sorting a decorative model including at least one feature point into independent surfaces; setting at least one control point on each independent surface; and generating a control point set model by generating connection information between the control points of the independent surfaces and the feature points. The decorative model can be linearly changed according to a 3D model by the control point set model.

Description

다중 모델 정합 방법 및 그 장치{Method and apparatus for matching of multi model}[0001] METHOD AND APPARATUS FOR MATCHING MULTI MODEL [0002]

본 발명은 장식 모델을 독립된 표면으로 분류한 후 제어점을 추출하고, 이를 기반으로 얼굴 모델에 선형 변형하여 정합하기 위한 다중 모델 정합 방법 및 그 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a multi-model matching method and apparatus for classifying a decorative model into independent surfaces, extracting control points, and linearly deforming the model based on the extracted control points.

사람의 얼굴은 상호 간에 대화에서 심리적 상태, 사회적 상호작용, 생리학적 신호 등 여러 형태의 매우 중요한 정보를 표현할 수 있다. 특히 얼굴 표정은 실생활에서 타인과의 의사소통을 하기 위한 중요한 의미를 갖는다. 한편 가상현실에서의 사람 표정은 사용자의 감정을 3D 얼굴 아바타를 통해서 표현하기 때문에 실제 사용자의 얼굴보다 과장된 표정으로 애니메이션을 하여 언어와는 다른 상호작용이 가능하므로 매우 중요한 요소라고 할 수 있다. 이런 이유로 얼굴에 대한 연구는 얼굴 애니메이션 합성, 로봇 공학, HCI 등 다양한 분야에서 활발하게 연구되고 있다.The face of a person can express very important information in various forms such as psychological state, social interaction, physiological signal, etc. in conversation with each other. Especially facial expressions have an important meaning to communicate with others in real life. On the other hand, since the human expression in the virtual reality expresses the user 's emotion through the 3D facial avatar, it can be said that it is possible to interact with the language by using an exaggerated facial expression rather than the actual user' s face. For this reason, research on faces has been actively studied in various fields such as face animation synthesis, robotics, and HCI.

컴퓨팅 기술과 광학기술이 발전함에 따라 인간의 얼굴을 3차원으로 복원한 정확한 데이터를 얻을 수 있게 되었다. 그러나 이런 최신 광학 장비를 이용하여 얼굴을 복원하여도 얼굴의 특징인 머리카락이나 수염 등을 복원하는 것은 현재까지도 어려운 실정이다. 이러한 문제를 해결하기 위해 2차원 영상에서 별도의 성장 알고리즘을 사용하여 머리카락을 추출하고, 다중 시야 스테레오 방식을 사용하여 3차원공간에 재구성한 방법이 제시되었다. 별도의 성장 알고리즘을 이용하여 획득된 머리카락과 같은 장식 모델을 피부 표면에 구성하기 위해 얼굴의 표면을 변형해야 하기 때문에 얼굴 애니메이션에 사용하기에는 적합하지 않다. 또 다른 해결 방안은 머리카락이나 수염 등의 모델들을 상용 프로그램을 이용하여 직접 제작하기도 한다. As computing technology and optical technology developed, it became possible to obtain accurate data reconstructing the human face in three dimensions. However, it is still difficult to restore hair and beard, which is a feature of the face, even if the face is restored by using the latest optical equipment. In order to solve this problem, a method of extracting hair using a separate growth algorithm in 2D image, and reconstructing the 3D space using a multi-view stereo method has been proposed. It is not suitable for use in facial animation because the surface of the face must be deformed to construct a decorative model such as a hair obtained using a separate growth algorithm on the skin surface. Another solution is to make hair and beard models using commercial programs.

그러나 종래의 방법에 따른 머리카락, 수염 등의 모델들을 특정 캐릭터의 얼굴 외에 다른 얼굴에 적용하기 어렵고, 적용하더라도 매우 부자연스러운 단점이 있다.However, it is difficult to apply models of hair, beard and the like according to the conventional method to faces other than the face of a specific character, and it is very unnatural even if applied.

본 발명은 장식 모델을 독립된 표면으로 분류한 후 제어점을 추출하고, 이를 기반으로 얼굴 모델에 선형 변환하여 정합하기 위한 다중 모델 정합 방법 및 그 장치를 제공하기 위한 것이다.The present invention is to provide a multiple model matching method and a device for extracting control points after classifying an ornamental model into independent surfaces, and performing linear transformation on the basis of the extracted control points.

또한, 본 발명은 얼굴 모델에 맞춰 자연스럽게 장식 모델을 정합할 수 있을 뿐만 아니라 장식 모델을 각각의 얼굴 모델에 재사용할 수 있는 다중 모델 정합 방법 및 그 장치를 제공하기 위한 것이다.In addition, the present invention is to provide a method and apparatus for multiple model matching that can not only decorate a decorative model naturally in accordance with a face model but also reuse the decorative model to each face model.

본 발명은 장식 모델을 독립된 표면으로 분류한 후 제어점을 추출하고, 이를 기반으로 얼굴 모델에 선형 변형하여 정합하기 방법이 제공된다.The present invention provides a method of classifying a decorative model into independent surfaces, extracting control points, and linearly deforming the model based on the extracted control points.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 적어도 하나의 특징점을 포함하는 장식 모델을 독립된 표면(surface)으로 각각 분류하는 단계; 상기 각 독립된 표면에 적어도 하나의 제어점을 각각 설정하는 단계; 및 상기 각 독립된 표면의 제어점과 상기 특징점의 연결정보를 생성하여 제어점집합 모델을 생성하는 단계를 포함하되, 상기 제어점집합 모델에 의해 상기 장식 모델이 3D 모델에 맞춰 선형 변형되는 다중 모델의 정합 방법이 제공될 수 있다.According to an embodiment of the present invention, there is provided a method of designing a decorative model, the method comprising: classifying each decorative model including at least one feature point into independent surfaces; Setting at least one control point on each independent surface; And generating a control point set model by generating connection information of the control points of the respective independent surfaces and the minutiae points, wherein a matching method of multiple models in which the ornamental model is linearly deformed according to the 3D model by the control point set model Can be provided.

상기 독립된 표면은 상기 장식 모델에서 각 정점간 상호 연결정보가 존재하는 독립된 기하정보 단위이다.The independent surface is an independent geometric information unit in which the vertex-to-vertex interconnection information exists in the ornamental model.

상기 제어점을 각각 설정하는 단계는, 상기 독립된 표면의 기하정보 중 적어도 하나의 정점을 상기 제어점으로 각각 설정할 수 있다.The step of setting the control points may respectively set at least one vertex of the geometric information of the independent surface to the control point.

상기 선형 변형은, 상기 장식 모델이 상기 3D 객체에 선형 변환되기 위한 상기 3D 객체의 적어도 하나의 대응점을 검출하는 단계; 상기 제어점집합 모델과 상기 대응점간의 변위를 계산하는 단계; 및 상기 계산된 변위를 미리 계산된 가중치 행렬의 코탄젠트값으로 이용하여 상기 제어점집합 모델의 각 정점을 상기 대응점으로 선형 변형하는 단계를 포함할 수 있다.Wherein the linear transformation comprises: detecting at least one corresponding point of the 3D object for which the ornamental model is to be linearly transformed into the 3D object; Calculating a displacement between the control point set model and the corresponding point; And linearly transforming each vertex of the control point set model to the corresponding point by using the calculated displacement as a cotangent value of a weight matrix calculated in advance.

상기 대응점을 검출하는 단계는, 상기 제어점집합 모델에 포함된 각 정점과 상기 3D 모델의 각 정점간 최소거리에 위치한 정점을 대응점으로 검출할 수 있다.The step of detecting the corresponding point may detect a vertex located at a minimum distance between each vertex included in the control point set model and each vertex of the 3D model as a corresponding point.

상기 선형 변형하는 단계는, 상기 제어점집합 모델의 각 정점의 주변 정점은 상기 미리 계산된 가중치 행렬의 코탄젠트값을 이용하여 상기 얼굴 모델에 선형 변형될 수 있다.The linear deformation may be performed such that a peripheral vertex of each vertex of the control point set model is linearly deformed to the face model using a cotangent value of the previously calculated weight matrix.

상기 주변 정점은 상기 제어점집합 모델의 각 정점간의 거리에 기초한 반경에 포함된 장식 모델의 정점일 수 있다.The peripheral vertex may be a vertex of the ornamental model included in the radius based on the distance between each vertex of the control point set model.

상기 제어점집합 모델을 생성하는 단계는, 상기 장식 모델의 특징점과 각 독립된 표면에 설정된 적어도 두개의 제어점이 하나의 폴리곤을 형성하도록 상기 특징점과 상기 제어점들간의 연결정보를 생성하여 상기 제어점집합 모델을 생성할 수 있다.
The step of generating the control point set model may include generating connection point information between the minutiae points and the control points so that the minutiae of the ornamental model and at least two control points set on the respective independent surfaces form one polygon, can do.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 장식 모델을 독립된 표면으로 분류한 후 제어점을 추출하고, 이를 기반으로 얼굴 모델에 선형 변형하여 정합하기 위한 장치가 제공된다.According to another aspect of the present invention, there is provided an apparatus for classifying a decorative model into independent surfaces, extracting control points, and linearly deforming the model based on the extracted control points.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 적어도 하나의 특징점을 포함하는 장식 모델을 독립된 표면(surface)으로 각각 분류하는 표면 분류부; 상기 각 독립된 표면에 적어도 하나의 제어점을 각각 설정하고, 상기 각 독립된 표면의 제어점과 상기 특징점의 연결정보를 생성하여 제어점집합 모델을 생성하는 제어점집합 모델 생성부; 및 상기 제어점집합 모델을 이용하여 상기 장식 모델을 3D 객체에 맞춰 선형 변형하는 정합부를 포함하는 다중 모델의 정합 장치가 제공될 수 있다.According to an embodiment of the present invention, there is provided a surface classification apparatus comprising: a surface classifying unit for classifying, respectively, an ornamental model including at least one feature point into independent surfaces; A control point set model generation unit for setting at least one control point on each of the independent surfaces and generating control point set models by generating connection information of the control points and the minutiae on the respective independent surfaces; And a matching unit for linearly deforming the decorative model to a 3D object using the control point set model.

상기 정합부는, 상기 장식 모델이 상기 3D 객체에 선형 변환되기 위한 상기 3D 객체의 적어도 하나의 대응점을 검출하고, 상기 제어점집합 모델과 상기 대응점간의 변위를 계산한 후 상기 계산된 변위를 미리 계산된 가중치 행렬의 코탄젠트값으로 이용하여 상기 제어점집합 모델의 각 정점을 상기 대응점으로 선형 변형할 수 있다.Wherein the matching unit detects at least one corresponding point of the 3D object for which the ornamental model is to be linearly transformed to the 3D object, calculates a displacement between the control point set model and the corresponding point, The vertex of the control point set model can be linearly transformed to the corresponding point by using the value as the cotangent value of the matrix.

상기 제어점집합 모델 생성부는, 상기 장식 모델의 특징점과 각 독립된 표면에 설정된 적어도 두개의 제어점이 하나의 폴리곤을 형성하도록 상기 특징점과 상기 제어점들간의 연결정보를 생성하여 상기 제어점집합 모델을 생성하는 것을 특징으로 하는 다중 모델 정합 장치.The control point aggregation model generation unit generates connection point aggregation models by generating connection information between the minutiae points and the control points so that at least two control points set on the minutiae of the ornamental model and each of the independent control points form one polygon Lt; / RTI >

상기 제어점집합 모델 생성부는, 상기 독립된 표면의 기하정보 중 적어도 하나의 정점을 상기 제어점으로 각각 설정할 수 있다.The control point set model generation unit may set at least one vertex of the geometric information of the independent surface as the control point.

본 발명의 일 실시예에 따른 다중 모델 정합 방법 및 그 장치를 제공함으로써, 장식 모델을 독립된 표면으로 분류한 후 제어점을 추출하고, 이를 기반으로 얼굴 모델에 선형 변형하여 정합할 수 있다.By providing the multimodel matching method and apparatus according to an embodiment of the present invention, it is possible to classify the decorative model into independent surfaces, extract the control points, and linearly deform the face model based on the extracted control points.

이를 통해, 본 발명은 얼굴 모델에 맞춰 자연스럽게 장식 모델을 정합할 수 있을 뿐만 아니라 장식 모델을 각각의 얼굴 모델에 재사용할 수 있는 이점도 있다.Thus, not only can the present invention match the decorative model naturally according to the face model, but also the advantage that the decorative model can be reused for each face model.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 모델 정합 방법을 설명하기 위한 순서도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 독립된 표면으로 구성된 장식 모델을 예시한 도면.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 장식 모델에서 제어점집합 모델을 생성하는 방법을 설명하기 위해 도시한 도면.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 장식 모델을 얼굴 모델에 선형 변형하는 방법을 나타낸 순서도.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 장식 모델의 제어점집합 모델의 각 정점에 대응하는 얼굴 모델의 대응점을 검출하기 위한 의사코드.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 제어점집합 모델의 정점들과 얼굴 모델의 대응점 및 주변 정점을 설명하기 위해 도시함 도면.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 장식 모델의 초기 상태를 도시한 도면.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 장식 모델을 얼굴 모델에 정합한 결과를 도시한 도면.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 모델 정합 장치의 내부 구성을 개략적으로 도시한 블록도.
1 is a flowchart for explaining a multi-model matching method according to an embodiment of the present invention;
Figure 2 illustrates an ornamental model comprised of discrete surfaces according to one embodiment of the present invention.
3 is a diagram illustrating a method for creating a control point aggregation model in a decoration model according to an embodiment of the present invention.
4 is a flowchart illustrating a method of linearly transforming a decorative model to a face model according to an embodiment of the present invention.
5 is a pseudo code for detecting a correspondence point of a face model corresponding to each vertex of a control point set model of an ornamental model according to an embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a view for explaining vertexes of a control point set model and corresponding points of a face model and surrounding vertices according to an embodiment of the present invention; FIG.
7 is a diagram showing an initial state of a decoration model according to an embodiment of the present invention;
8 is a view showing a result of fitting a decoration model according to an embodiment of the present invention to a face model;
FIG. 9 is a block diagram schematically showing an internal configuration of a multi-model matching apparatus according to an embodiment of the present invention; FIG.

본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The present invention is capable of various modifications and various embodiments, and specific embodiments are illustrated in the drawings and described in detail in the detailed description. It is to be understood, however, that the invention is not to be limited to the specific embodiments, but includes all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. The terms first, second, etc. may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terminology used in this application is used only to describe a specific embodiment and is not intended to limit the invention. The singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In the present application, the terms "comprises" or "having" and the like are used to specify that there is a feature, a number, a step, an operation, an element, a component or a combination thereof described in the specification, But do not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, operations, elements, components, or combinations thereof.

본 발명은 3D 얼굴 모델과 얼굴의 특징에 해당하는 머리카락, 수염, 상투 등과 같은 장식 모델을 각각 정의한 후 3D 얼굴 모델에 장식 모델을 선형 변환하여 정합하기 위한 발명이다.The present invention is an invention for defining a 3D model of a face and a decorative model such as a hair, a beard, a box, etc., corresponding to a facial feature, and then aligning and matching the decorative model to the 3D face model.

이하, 3D 얼굴 모델은 3차원 얼굴에 대한 기하정보와 텍스쳐 정보를 포함할 수 있다. 기하정보는 3D 얼굴 모델의 각 정점들 및 각 정점들간의 연결정보를 포함하는 것으로 이해되어야 할 것이다.Hereinafter, the 3D face model may include geometry information and texture information for a three-dimensional face. It should be understood that the geometric information includes the vertexes of the 3D face model and the connection information between the vertices.

또한, 장식 모델은 머리카락, 수염, 상투 등과 같은 3D 얼굴 모델을 장식하기 위한 기하정보 및 텍스쳐 정보를 포함할 수 있다.In addition, the decoration model may include geometry information and texture information for decorating a 3D face model such as hair, beard, bracelet, and the like.

3D 얼굴 모델 및 장식 모델은 각각 하나의 컴포넌트로 구성될 수도 있으며, 복수의 컴포넌트로 구성될 수도 있다.The 3D face model and the ornamental model may be composed of one component or a plurality of components, respectively.

본 발명의 일 실시예에서 하나의 컴포넌트는 각 정점들간의 연결정보가 존재하는 기하정보를 의미하는 것으로 이하에서는 독립된 표면(surface)로 칭하기로 한다. 즉, 이하에서 독립된 표면은 정점들의 연결정보가 하나로 연결된 하나의 컴포넌트로 이해되어야 할 것이다.In one embodiment of the present invention, one component refers to geometry information in which connection information between vertices exists, and will be referred to as an independent surface in the following description. That is, in the following, an independent surface should be understood as a component in which the connection information of vertices is connected together.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부한 도면들을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 모델 정합 방법을 설명하기 위한 순서도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 독립된 표면으로 구성된 장식 모델을 예시한 도면이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 장식 모델에서 제어점집합 모델을 생성하는 방법을 설명하기 위해 도시한 도면이다.FIG. 1 is a flowchart illustrating a method of matching multiple models according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a diagram illustrating an ornamental model composed of independent surfaces according to an embodiment of the present invention. FIG. 4 is a diagram illustrating a method of generating a control point aggregation model in a decoration model according to an embodiment of the present invention.

단계 110에서 다중 모델 정합 장치(100)는 장식 모델을 분석하여 독립된 표면으로 각각 분류한다.In step 110, the multiple model registration device 100 analyzes the decorative models and classifies them into separate surfaces.

예를 들어, 다중 모델 정합 장치(100)는 장식 모델의 정점간의 연결정보를 분석하여 정점들간의 연결정보가 존재하는(즉, 정점들이 모두 연결된) 컴포넌트를 하나의 독립된 표면으로 분류할 수 있다.For example, the multi-model registration device 100 may analyze the connection information between the vertices of the ornamental model to classify the components having connection information between vertices (i.e., all vertices connected) into one independent surface.

도 2에는 장식 모델 중 수염 모델이 예시되어 있다. 일반적으로 수염은 수염 한가닥 한가닥이 각각 독립된 컴포넌트로 구성되게 된다. 이에 따라, 도 2에 도시된 바와 같이, 다중 모델 정합 장치(100)는 장식 모델의 정점간의 연결정보를 분석하여 각 정점들이 연결된 독립된 단위로 분류하여 장식 모델을 독립된 표면으로 각각 분류할 수 있다.Fig. 2 illustrates a whisker model among the decorative models. In general, the beard is composed of a single component of each of the beards. Accordingly, as shown in FIG. 2, the multi-model matching apparatus 100 can analyze the connection information between vertices of the ornamental model, classify the vertices into independent units connected to each vertex, and classify the ornamental models into independent surfaces.

또한, 장식 모델은 적어도 하나의 특징점이 설정될 수 있다. 특징점은 장식 모델의 정점들 중 적어도 하나로 설정될 수 있다.Also, at least one feature point can be set for the decorative model. The feature point may be set to at least one of the vertices of the ornamental model.

도 2에서는 장식 모델의 기하정보가 삼각형 폴리곤 형태인 것으로 도시되어 있으나, 이외에도 폴리곤의 형태는 다양할 수 있으며, 폴리곤 형태에 따라 연결정보가 달라질 수 있음은 당연하다. 다만, 본 명세서에서는 이해와 설명의 편의를 도모하기 위해 기하정보의 연결정보가 삼각형 폴리곤 형태인 것을 가정하여 도시하기로 한다.In FIG. 2, the geometric information of the decorative model is shown as a triangular polygonal shape. However, the shape of the polygon may be varied, and it is natural that the connection information may be changed according to the shape of the polygon. However, in the present specification, it is assumed that the connection information of the geometry information is in the form of a triangular polygon in order to facilitate understanding and explanation.

단계 115에서 다중 모델 정합 장치(100)는 각 독립된 표면에서 적어도 하나의 제어점을 각각 설정한다.In step 115, the multiple model registration device 100 sets at least one control point on each independent surface.

예를 들어, 다중 모델 정합 장치(100)는 분류된 각 독립된 표면의 기하정보 중 적어도 하나의 정점을 제어점으로 각각 설정할 수 있다.For example, the multi-model registration device 100 can set at least one vertex of geometric information of each classified independent surface as a control point.

도 3을 참조하면, 도 3의 310에는 적어도 하나의 특징점을 포함하는 장식 모델의 일 예가 도시되어 있다. 이와 같은 장식 모델에서 정점들간의 연결관계를 분석하여 독립된 표면으로 각각 분류한 일 예가 315에 도시되어 있다. 320에는 각 분류된 독립된 표면의 정점들 중 적어도 하나를 제어점으로 각각 설정한 일 예가 도시되어 있다. 도 3의 320에 표기된 320a는 분류된 독립된 표면에 각각 설정된 제어점을 나타내고, 320b는 장식 모델에 설정된 특징점을 나타낸다. 도 3의 325는 장식 모델의 각 독립된 표면에 제어점이 설정된 일예가 도시되어 있다.Referring to FIG. 3, 310 of FIG. 3 illustrates an example of a decorative model including at least one feature point. An example of the connection between vertices in such a decorating model is shown in FIG. 320 shows an example in which at least one of the vertices of each classified independent surface is set as a control point. Reference numeral 320a shown at 320 in FIG. 3 represents control points respectively set on the classified independent surfaces, and 320b represents feature points set in the decorative model. An example 325 of FIG. 3 shows an example where control points are set on each independent surface of the ornamental model.

단계 120에서 다중 모델 정합 장치(100)는 장식 모델의 특징점과 분류된 독립된 표면에 설정된 각 제어점간의 연결정보를 생성하여 제어점집합 모델을 생성한다.In step 120, the multiple model registration apparatus 100 generates connection point information between the minutiae of the ornamental model and each control point set on the classified independent surface to generate a control point set model.

보다 상세히 설명하면, 다중 모델 정합 장치(100)는 장식 모델에 설정된 특징점(정점)과 분류된 각 독립된 표면에 설정된 각 제어점(정점)들을 연결하여 제어점집합 모델을 생성할 수 있다.More specifically, the multi-model matching apparatus 100 can generate a control point set model by connecting minutiae points (vertices) set in the ornamental model and respective control points (vertices) set on the classified independent surfaces.

도 3의 330에는 장식 모델의 특징점(정점)과 분류된 독립된 표면에 설정된 각 제어점(정점)간의 연결정보를 생성하여 제어점집합 모델을 생성한 일 예가 도시되어 있다.In FIG. 3, an example of generating a control point set model by generating connection information between minutiae points (vertices) of the ornamental model and each control point (vertex) set on the classified independent surface is shown.

도 3의 330에 도시된 바와 같이, 분류된 독립된 표면에 설정된 각 제어점(정점)과 장식 모델의 특징점(정점)을 각각 연결하여 연결정보를 생성할 수 있다. As shown in 330 of FIG. 3, connection information can be generated by connecting each control point (vertex) set on the classified independent surface and minutiae points (vertices) of the ornamental model, respectively.

제어점집합 모델을 생성함에 있어, 장식 모델의 특징점(정점)을 기준으로 적어도 두개의 제어점(정점)이 하나의 폴리곤을 형성하도록 연결정보를 생성하여 제어점집합 모델을 생성할 수 있다.In generating the control point set model, it is possible to generate the control point set model by generating the connection information so that at least two control points (vertices) form one polygon based on the minutiae of the ornament model (vertices).

예를 들어, 도 3에 도시된 바와 같이, 장식 모델의 특징점을 제1 정점(330a)라고 하고, 각 독립된 표면에 설정된 각 제어점을 순차적으로, 제2 정점(330b), 제3 정점(330c), 제4 정점(330d), 제5 정점(330e), 제6 정점(330f)라고 가정하자.For example, as shown in FIG. 3, the minutiae of the ornamental model are referred to as a first vertex 330a, and each control point set on each of the independent surfaces is sequentially referred to as a second vertex 330b, a third vertex 330c, The fourth vertex 330d, the fifth vertex 330e, and the sixth vertex 330f.

다중 모델 정합 장치(100)는 제1 정점(330a), 제2 정점(330b) 및 제3 정점(330c)가 하나의 폴리곤을 형성하도록 연결정보를 생성하고, 제1 정점(330a), 제3 정점(330c) 및 제4 정점(330d)가 하나의 폴리곤을 형성하도록 연결정보를 생성하며, 제1 정점(330a), 제4 정점(330d) 및 제5 정점(330e)가 하나의 폴리곤을 형성하도록 연결정보를 생성하고, 제1 정점(330a), 제5 정점(330e) 및 제6 정점(330f)가 하나의 폴리곤을 형성하도록 연결정보를 생성할 수 있다.The multiple model matching apparatus 100 generates connection information so that the first vertex 330a, the second vertex 330b and the third vertex 330c form one polygon, and the first vertex 330a, the third vertex 330b, The first vertex 330c and the fourth vertex 330d form connection information so that the first vertex 330a and the fourth vertex 330d form a single polygon and the fourth vertex 330d and the fifth vertex 330e form a single polygon. And the connection information may be generated so that the first vertex 330a, the fifth vertex 330e, and the sixth vertex 330f form one polygon.

도 3의 330에 도시된 바와 같이, 장식 모델의 특징점이 하나인 경우, 특징점과 독립된 표면에 설정된 각 제어점간의 연결정보는 제어점의 개수에 상응하도록 생성될 수 있다.As shown in 330 of FIG. 3, when there are one minutiae of the ornamental model, connection information between each control point set on the surface independent of minutiae can be generated corresponding to the number of control points.

예를 들어, 장식 모델의 특징점이 하나이고, 독립된 표면이 6개이며, 각 독립된 표면에 대해 각각 하나의 제어점이 설정되었다고 가정하자. 이때, 특징점과 제어점간의 연결정보는 6개가 생성될 수 있다. 즉, 6개의 삼각 폴리곤 형태의 연결정보가 생성될 수 있다.For example, suppose that there is one feature point of the ornamental model, six independent surfaces, and one control point for each independent surface. At this time, six pieces of connection information between the minutiae point and the control point can be generated. That is, connection information in the form of six triangular polygons can be generated.

단계 125에서 다중 모델 정합 장치(100)는 제어점집합 모델을 이용하여 얼굴 모델에 적합하도록 장식 모델을 선형 변형한다.In step 125, the multiple model matching apparatus 100 linearly transforms the decorative model to fit the face model using the control point set model.

선형 변환에 대해서는 도 4를 참조하여 보다 상세히 설명하기로 한다.
The linear transformation will be described in more detail with reference to FIG.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 장식 모델을 얼굴 모델에 선형 변형하는 방법을 나타낸 순서도이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 장식 모델의 제어점집합 모델의 각 정점에 대응하는 얼굴 모델의 대응점을 검출하기 위한 의사코드를 나타내며, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 제어점집합 모델의 정점들과 얼굴 모델의 대응점 및 주변 정점을 설명하기 위해 도시함 도면이고, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 장식 모델의 초기 상태를 도시한 도면이며, 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 장식 모델을 얼굴 모델에 정합한 결과를 도시한 도면이다.FIG. 4 is a flowchart illustrating a method of linearly deforming a decoration model according to an embodiment of the present invention to a face model, FIG. 5 is a flowchart illustrating a method of linearly deforming a face corresponding to each vertex of a control point set model of a decoration model according to an embodiment of the present invention, 6 is a view for explaining the vertexes of the control point set model, the corresponding points of the face model and the surrounding vertexes according to an embodiment of the present invention, and Fig. 7 is a view FIG. 8 is a diagram showing a result of matching a decoration model according to an embodiment of the present invention with a face model. FIG.

단계 410에서 다중 모델 정합 장치(100)는 장식 모델의 제어점집합 모델에 대응하는 얼굴 모델의 대응점을 검출한다.In step 410, the multiple model matching apparatus 100 detects a corresponding point of the face model corresponding to the control point set model of the ornamental model.

도 6을 참조하면, 610은 각각 장식 모델의 제어점집합 모델의 정점들을 나타내고, 615는 얼굴 모델의 대응점을 나타내며, 620은 각 제어점집합 모델의 정점에 대한 주변 정점을 나타낸다. Referring to FIG. 6, reference numeral 610 denotes apexes of the control point set model of the decorative model, reference numeral 615 denotes a corresponding point of the face model, and reference numeral 620 denotes a peripheral apex to a vertex of each control point set model.

도 6에 도시된 바와 같이, 장식 모델의 제어점집합 모델의 각 정점에 대응하는 얼굴 모델의 대응점(목표 정점)을 각각 검출해야만 한다.The corresponding points (target vertices) of the face models corresponding to the respective vertexes of the control point set model of the ornamental model must be respectively detected as shown in Fig.

이를 위해, 다중 모델 정합 장치(100)는 장식 모델의 제어점집합 모델의 각 정점과 가장 근접한 얼굴 표면의 정점을 대응점으로 각각 검출할 수 있다. 이를 위해, 다중 모델 정합 장치(100)를 장식 모델의 제어점집합 모델의 각 정점에서 얼굴 모델의 정점을 반복적으로 순회하면서 두점사이의 거리를 구한 후 최소거리에 해당하는 얼굴 모델의 정점을 대응점으로 각각 검출할 수 있다.To this end, the multiple model registration device 100 can detect apexes of facial surfaces closest to each vertex of the control point set model of the ornamental model as corresponding points. To this end, the multi-model matching apparatus 100 repeatedly circles the vertex of the face model at each vertex of the control point set model of the ornamental model to obtain the distance between the two vertices. Then, the vertices of the face model corresponding to the minimum distance are set as corresponding points Can be detected.

다중 모델 정합 장치(100)는 장식 모델의 제어점집합 모델의 모든 정점들을 대상으로 각 정점에 대응하는 얼굴 모델의 최소 거리에 위치하는 정점들을 각각 대응점으로 검출할 수 있다.The multiple model matching apparatus 100 can detect vertices located at the minimum distance of the face model corresponding to each vertex with respect to all the vertices of the control point set model of the ornamental model as corresponding points.

이와 같은 장식 모델의 제어점집합 모델에 대응하는 얼굴 모델의 대응점을 검출하기 위해 사전에 장식 모델이 얼굴 모델에 정합되기 위해 특정 위치로 위치되어야 함은 당연하다.In order to detect the correspondence point of the face model corresponding to the control point set model of such a decorative model, it is natural that the decorative model must be located at a specific position in order to match the face model.

도 5에는 장식 모델의 제어점집합 모델의 각 정점에 대응하는 얼굴 모델의 대응점을 검출하기 위한 의사코드가 예시되어 있다.5 illustrates pseudo code for detecting a corresponding point of the face model corresponding to each vertex of the control point set model of the ornamental model.

단계 415에서 다중 모델 정합 장치(100)는 장식 모델의 제어점집합의 정점들과 얼굴 모델의 대응점간의 변위(displacement)를 계산한다.In step 415, the multiple model registration device 100 calculates the displacement between the vertices of the set of control points of the ornamental model and the corresponding points of the face model.

예를 들어, 선형 변형을 위한 특징점이

Figure 112013119068429-pat00001
일 때, 제어점집합의 정점들은
Figure 112013119068429-pat00002
, 얼굴 모델의 대응점은
Figure 112013119068429-pat00003
로 표현될 수 있다. 이에 따라 장식 모델의 제어점집합 모델의 정점들과 3D 얼굴 모델의 표면 대응점 변위는 하기 수 1과 같이 정의할 수 있다.For example, if a feature point for linear transformation is
Figure 112013119068429-pat00001
, The vertices of the set of control points
Figure 112013119068429-pat00002
, The corresponding point of the face model
Figure 112013119068429-pat00003
. ≪ / RTI > Accordingly, the vertices of the control point set model of the decorative model and the surface correspondence point displacement of the 3D face model can be defined as follows.

Figure 112013119068429-pat00004
Figure 112013119068429-pat00004

여기서, 계산된 변위는 가중치 행렬의 코탄젠트값에 적용된다.Here, the calculated displacement is applied to the cotangent value of the weighting matrix.

단계 420에서 다중 모델 정합 장치(100)는 미리 계산된 가중치 행렬을 이용하여 제어점집합 모델을 얼굴 모델에 적합하도록 선형 변형한다.In step 420, the multiple model matching apparatus 100 linearly transforms the control point set model to fit the face model using a pre-calculated weighting matrix.

선형 변환을 위해서는 사전에 가중치 행렬이 생성되어야 한다. 가중치 행렬 생성을 위해 장식 모델의 정점들을 특징점과 특징점이 아닌 정점들로 구분해야 한다. 이하, 본 명세서에서는 이해와 설명의 편의를 도모하기 위해 특징점이 아닌 정점들을 주변 정점으로 통칭하기로 한다.For the linear transformation, a weight matrix must be created in advance. To generate the weighting matrix, the vertices of the ornamental model should be separated into vertices, not feature points and feature points. Hereinafter, in order to facilitate understanding and explanation, vertices that are not characteristic points will be collectively referred to as peripheral vertices.

또한, 장식 모델의 정점들 중 특징점은 제어점집합 모델에 포함된 모든 정점들은 특징점으로 분류될 수 있다. 이어, 다중 모델 정합 장치(100)는 장식 모델의 각 특징점과 주변 정점들을

Figure 112013119068429-pat00005
-좌표계로 정의한다. 이때, 장식 모델의 하나의 특징점이 영향을 주는 주변 정점의 개수는 장식 모델 표면의 반경 곡률을 계산한 후 반경에 의해 결정될 수 있다.Also, among the vertices of the ornamental model, the vertexes included in the control point set model can be classified as feature points. Then, the multi-model registration device 100 registers each feature point and peripheral vertices of the ornamental model
Figure 112013119068429-pat00005
- Defined as a coordinate system. At this time, the number of peripheral vertices to which one feature point of the ornamental model affects can be determined by the radius after calculating the radius curvature of the ornamental model surface.

예를 들어, 주변 정점의 반경은

Figure 112013119068429-pat00006
에 의해 결정되며, 각 특징점들간의 거리가 가장 먼 두 거리의 합으로 결정된다. 이어, 특징점과 주변 정점의 가중치는 코탄젠트 가중치를 이용하여 계산된다. 계산된 가중치는 대각행렬인 라플라시안 그래프 행렬에 저장되고, 저장된 가중치 행렬을 이용하여 장식 모델의 제어점집합 모델의 각 정점들이 3D 얼굴 모델의 대응점으로 이동할 때 정의된 주변 정점들도 제어점집합 모델의 각 정점들이 가중치 행렬에 영향을 받은 만큼 이동할 수 있다. For example, the radius of the surrounding vertex is
Figure 112013119068429-pat00006
, And the distance between each feature point is determined as the sum of the two distances that are the farthest from each other. Then, the weights of feature points and peripheral vertices are calculated using the cotangent weights. The calculated weights are stored in a Laplacian graph matrix, which is a diagonal matrix. When the vertexes of the control point set model of the ornamental model move to the corresponding points of the 3D face model using the stored weight matrix, the peripheral vertices defined by each vertex of the control point set model Can be moved as long as they are affected by the weighting matrix.

예를 들어, 장식 모델의 정점 집합을 A라고 가정하고, 가중치 행렬을 x라 가정하며 얼굴 형태로 변형된 장식 모델의 정점 집합을 B라고 가정하면, Ax=B로 표현된다. 이때, B를 구하기 위해 가중치 행렬 x를 먼저 정의하기 위해 장식 모델과 변형이 가해진 장식 모델의 정점집합을 이용하였다. 즉, 변형하기 전 장식 모델의 정점 집합을 A, 변형이 가해진 장식 모델의 정점 집합을 A’라고 하면, A와 A’의 값을 알고 있으므로, 가중치 행렬 x를

Figure 112013119068429-pat00007
로 구할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서는 라플라시안 그래프에 저장된 내용을 가중치 행렬로 저장하였으며, 이 행렬은 장식 모델 변환 과정에서 고정된 상수값이다. 따라서, x=B에서 3차원 얼굴 모델과 유사한 형태의 장식 모델B를 구할 수 있다.For example, assuming that the vertex set of the ornamental model is A, assuming that the weight matrix is x, and that the vertex set of the ornamental model transformed into the face shape is B, Ax = B. In order to obtain B, we used a set of vertexes of the ornamentation model and a modified ornamentation model to define the weighting matrix x first. That is, let A be the vertex set of the decorating model before transformation, and A 'be the set of vertices of the decorative model to which the transformation is applied. Since A and A' are known, the weighting matrix x
Figure 112013119068429-pat00007
. In an embodiment of the present invention, the contents stored in the Laplacian graph are stored as a weight matrix, which is a fixed constant value in the decor model conversion process. Therefore, a decoration model B similar to the three-dimensional face model can be obtained at x = B.

도 7은 장식 모델이 얼굴 모델에 정합되기 위한 초기 상태를 예시한 도면이고, 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따라 장식 모델을 각 독립된 표면으로 분류한 후 각 독립된 표면에 제어점을 설정하여 장식 모델의 특징점과 연결정보를 생성하여 제어점집합 모델을 생성한 후 제어점집합 모델의 각 정점들을 기반으로 얼굴 모델에 선형 변형하여 정합한 결과를 도시한 도면이다.FIG. 7 is a diagram illustrating an initial state in which an ornamental model is matched to a face model, and FIG. 8 is a diagram illustrating an initial state in which the ornamental model is classified into independent surfaces according to an embodiment of the present invention, A model of feature point and connection information is generated to generate a control point set model, and then the result is shown as a result of linearly deforming the face model based on each vertex of the control point set model.

도 8에 도시된 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 모델 정합 방법에 따라 장식 모델을 얼굴 모델에 정합하는 경우, 최종 3D 얼굴 모델에 적합하도록 선형 변형되는 것을 알 수 있다.
As shown in FIG. 8, when the decorative model is matched to the face model according to the multi-model matching method according to an embodiment of the present invention, it can be seen that the decorative model is linearly deformed to fit the final 3D face model.

도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 모델 정합 장치의 내부 구성을 개략적으로 도시한 블록도이다.FIG. 9 is a block diagram schematically illustrating an internal configuration of a multi-model matching apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 9를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 모델 정합 장치(100)는 표면 분류부(910), 제어점집합 모델 생성부(915), 정합부(920), 메모리(925) 및 제어부(930)를 포함하여 구성된다.9, the multiple model matching apparatus 100 according to an embodiment of the present invention includes a surface classifying unit 910, a control point aggregation model generating unit 915, a matching unit 920, a memory 925, (930).

표면 분류부(910)는 장식 모델의 정점들간의 연결정보를 분석하여 정점들간 연결정보가 존재하는 독립된 표면으로 각각 분류한다. 이미 전술한 바와 같이, 장식 모델은 적어도 하나의 특징점을 포함할 수 있다.The surface classifying unit 910 analyzes the connection information between vertices of the ornamental model and classifies them into independent surfaces on which the vertex-to-vertex connection information exists. As already mentioned above, the ornamental model may include at least one feature point.

제어점집합 모델 생성부(915)는 각각 분류된 독립된 표면의 정점들 중 적어도 하나를 제어점으로 각각 설정한다. 제어점은 각 분류된 독립된 표면마다 복수로 설정될 수도 있으나, 본 발명의 일 실시예에서는 이해와 설명의 편의를 도모하기 위해 하나씩 설정되는 것을 가정하기로 한다.The control point set model generation unit 915 sets at least one of the classified independent surface vertices as control points, respectively. The control points may be set for a plurality of independent surfaces for each classification, but it is assumed that the control points are set one by one in order to facilitate understanding and explanation in one embodiment of the present invention.

제어점집합 모델 생성부(915)는 각 독립된 표면에 설정된 제어점과 장식 모델의 특징점에 대한 연결정보를 각각 생성하여 제어점집합 모델을 생성한다. 이미 전술한 바와 같이, 장식 모델의 특징점과 적어도 두개의 제어점을 하나로 연결하는 삼각 메시 형태로 연결정보를 각각 생성하여 제어점집합 모델을 생성할 수 있다.The control point set model generation unit 915 generates control point set models by generating connection information for the control points set on the respective independent surfaces and the minutiae points of the ornament model. As described above, the control point set model can be generated by generating the connection information in the form of a triangular mesh connecting the minutiae points of the ornamental model and at least two control points.

정합부(920)는 장식 모델의 제어점집합 모델의 각 정점을 기초로 얼굴 모델에 선형 변형하여 장식 모델을 얼굴 모델에 정합하기 위한 수단이다. 이는 도 4에서 설명한 바와 동일하므로 중복되는 설명은 생략하기로 한다.The matching unit 920 is means for aligning the decorative model with the face model by linearly deforming the face model based on each vertex of the control point set model of the ornamental model. This is the same as that described above with reference to FIG. 4, and a duplicate description will be omitted.

메모리(925)는 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 모델 정합 장치(100)를 운용하기 위해 필요한 다양한 알고리즘, 데이터 등을 저장하기 위한 수단이다.The memory 925 is a means for storing various algorithms, data, and the like necessary for operating the multi-model matching apparatus 100 according to an embodiment of the present invention.

제어부(930)는 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 모델 정합 장치(100)의 내부 구성 요소들(예를 들어, 표면 분류부(910), 제어점집합 모델 생성부(915), 정합부(920), 메모리(925) 등)을 제어하기 위한 수단이다.
The control unit 930 controls the internal components (e.g., the surface classifying unit 910, the control point aggregation model generating unit 915, the matching unit 920, and the control unit 920) of the multiple model matching apparatus 100 according to an embodiment of the present invention. ), The memory 925, and the like).

한편, 본 발명의 실시예에 따른 장식 모델을 독립된 표면으로 분류한 후 제어점을 추출하고, 이를 기반으로 얼굴 모델에 선형 변형하여 정합하기 위한 다중 모델 정합 방법은 다양한 전자적으로 정보를 처리하는 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 저장 매체에 기록될 수 있다. 저장 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. Meanwhile, the multi-model matching method for extracting control points after classifying the decorative model according to the embodiment of the present invention into independent surfaces, and linearly deforming the face models based on the extracted control points, May be implemented in the form of program instructions that can be executed and recorded in a storage medium. The storage medium may include program instructions, data files, data structures, and the like, alone or in combination.

저장 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 소프트웨어 분야 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 저장 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media) 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 전자적으로 정보를 처리하는 장치, 예를 들어, 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. Program instructions to be recorded on the storage medium may be those specially designed and constructed for the present invention or may be available to those skilled in the art of software. Examples of storage media include magnetic media such as hard disks, floppy disks and magnetic tape, optical media such as CD-ROMs and DVDs, magneto-optical media such as floptical disks, magneto-optical media and hardware devices specifically configured to store and execute program instructions such as ROM, RAM, flash memory, and the like. Examples of program instructions include machine language code such as those produced by a compiler, as well as devices for processing information electronically using an interpreter or the like, for example, a high-level language code that can be executed by a computer.

상술한 하드웨어 장치는 본 발명의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
The hardware devices described above may be configured to operate as one or more software modules to perform the operations of the present invention, and vice versa.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the invention as defined in the appended claims. It will be understood that the invention may be varied and varied without departing from the scope of the invention.

910: 표면 분류부
915: 제어점집합 모델 생성부
920: 정합부
925: 메모리
930: 제어부
910:
915: Control point set model generation unit
920:
925: Memory
930:

Claims (13)

적어도 하나의 특징점을 포함하는 장식 모델을 독립된 표면(surface)으로 각각 분류하는 단계;
상기 각 독립된 표면에 적어도 하나의 제어점을 각각 설정하는 단계; 및
상기 각 독립된 표면의 제어점과 상기 특징점의 연결정보를 생성하여 제어점집합 모델을 생성하는 단계를 포함하되,
상기 제어점집합 모델에 의해 상기 장식 모델이 3D 모델에 맞춰 선형 변형되는 다중 모델의 정합 방법.
Classifying each of the decorative models including at least one feature point into independent surfaces;
Setting at least one control point on each independent surface; And
Generating a control point set model by generating connection information of the control points of the respective independent surfaces and the minutiae points,
Wherein the ornamental model is linearly deformed according to the 3D model by the control point set model.
제1 항에 있어서,
상기 독립된 표면은 상기 장식 모델에서 각 정점간 상호 연결정보가 존재하는 독립된 기하정보 단위인 것을 특징으로 하는 다중 모델 정합 방법.

The method according to claim 1,
Wherein the independent surface is an independent geometric information unit in which the vertex-to-vertex interconnect information is present in the ornamental model.

제1 항에 있어서,
상기 제어점을 각각 설정하는 단계는,
상기 독립된 표면의 기하정보 중 적어도 하나의 정점을 상기 제어점으로 각각 설정하는 것을 특징으로 하는 다중 모델 정합 방법.
The method according to claim 1,
The step of setting the control points, respectively,
Wherein at least one vertex of the geometric information of the independent surface is set as the control point.
제1 항에 있어서,
상기 선형 변형은,
상기 장식 모델이 상기 3D 객체에 선형 변환되기 위한 상기 3D 객체의 적어도 하나의 대응점을 검출하는 단계;
상기 제어점집합 모델과 상기 대응점의 변위를 계산하는 단계; 및
상기 계산된 변위를 미리 계산된 가중치 행렬의 코탄젠트값으로 이용하여 상기 제어점집합 모델의 각 정점을 상기 대응점으로 선형 변형하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 모델 정합 방법.
The method according to claim 1,
The linear strain may be,
Detecting at least one corresponding point of the 3D object for which the ornamental model is to be linearly transformed into the 3D object;
Calculating displacement of the control point set model and the corresponding point; And
And linearly transforming each vertex of the control point set model to the corresponding point by using the calculated displacement as a cotangent value of a weight matrix calculated in advance.
제4 항에 있어서,
상기 대응점을 검출하는 단계는,
상기 제어점집합 모델에 포함된 각 정점과 상기 3D 모델의 각 정점간 최소거리에 위치한 정점을 대응점으로 검출하는 것을 특징으로 하는 다중 모델 정합 방법.
5. The method of claim 4,
Wherein the step of detecting the corresponding point comprises:
Wherein a vertex located at a minimum distance between each vertex included in the control point set model and each vertex of the 3D model is detected as a corresponding point.
제4 항에 있어서,
상기 선형 변형하는 단계는,
상기 제어점집합 모델의 각 정점의 주변 정점은 상기 미리 계산된 가중치 행렬의 코탄젠트값을 이용하여 얼굴 모델에 선형 변형되는 것을 특징으로 하는 다중 모델 정합 방법.
5. The method of claim 4,
Wherein the step of linearly deforming comprises:
Wherein the peripheral vertexes of the respective vertices of the control point set model are linearly deformed in the face model using the previously calculated cotangent value of the weight matrix.
제6 항에 있어서,
상기 주변 정점은 상기 제어점집합 모델의 각 정점간의 거리에 기초한 반경에 포함된 장식 모델의 정점들인 것을 특징으로 하는 다중 모델 정합 방법.
The method according to claim 6,
Wherein the peripheral vertexes are vertices of the ornamental model included in the radius based on the distance between each vertex of the control point set model.
제1 항에 있어서,
상기 제어점집합 모델을 생성하는 단계는,
상기 장식 모델의 특징점과 각 독립된 표면에 설정된 적어도 두개의 제어점이 하나의 폴리곤을 형성하도록 상기 특징점과 상기 제어점들간의 연결정보를 생성하여 상기 제어점집합 모델을 생성하는 것을 특징으로 하는 다중 모델 정합 방법.
The method according to claim 1,
Wherein the step of generating the control point set model comprises:
Wherein the control point set model is generated by generating connection information between the minutiae points and the control points so that the minutiae of the ornamental model and at least two control points set on each independent surface form one polygon.
제1 항 내지 제8 항 중 어느 하나의 항에 따른 방법을 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 판독 가능한 기록매체.A computer-readable recording medium storing a program for executing the method according to any one of claims 1 to 8. 적어도 하나의 특징점을 포함하는 장식 모델을 독립된 표면(surface)으로 각각 분류하는 표면 분류부;
상기 각 독립된 표면에 적어도 하나의 제어점을 각각 설정하고, 상기 각 독립된 표면의 제어점과 상기 특징점의 연결정보를 생성하여 제어점집합 모델을 생성하는 제어점집합 모델 생성부; 및
상기 제어점집합 모델을 이용하여 상기 장식 모델을 3D 객체에 맞춰 선형 변형하는 정합부를 포함하는 다중 모델의 정합 장치.
A surface classifying unit for classifying the decorative models including at least one feature point into independent surfaces;
A control point set model generation unit for setting at least one control point on each of the independent surfaces and generating control point set models by generating connection information of the control points and the minutiae on the respective independent surfaces; And
And a matching unit that linearly deforms the ornamental model to match the 3D object using the control point set model.
제10 항에 있어서,
상기 정합부는,
상기 장식 모델이 상기 3D 객체에 선형 변환되기 위한 상기 3D 객체의 적어도 하나의 대응점을 검출하고, 상기 제어점집합 모델과 상기 대응점의 변위를 계산한 후 상기 계산된 변위를 미리 계산된 가중치 행렬의 코탄젠트값으로 이용하여 상기 제어점집합 모델의 각 정점을 상기 대응점으로 선형 변형하는 것을 특징으로 하는 다중 모델 정합 장치.
11. The method of claim 10,
The matching unit may include:
And a controller for detecting at least one corresponding point of the 3D object for which the ornamental model is to be linearly transformed into the 3D object, computing the displacement of the control point set model and the corresponding point and then computing the calculated displacement as a cotangent value , And linearly transforming each vertex of the control point set model to the corresponding point.
제10 항에 있어서,
상기 제어점집합 모델 생성부는,
상기 장식 모델의 특징점과 각 독립된 표면에 설정된 적어도 두개의 제어점이 하나의 폴리곤을 형성하도록 상기 특징점과 상기 제어점들간의 연결정보를 생성하여 상기 제어점집합 모델을 생성하는 것을 특징으로 하는 다중 모델 정합 장치.
11. The method of claim 10,
The control point set model generation unit may include:
Wherein the control point set model generating unit generates the control point set model by generating connection information between the minutiae points and the control points so that the minutiae of the ornamental model and at least two control points set on each independent surface form one polygon.
제10 항에 있어서,
상기 제어점집합 모델 생성부는,
상기 독립된 표면의 기하정보 중 적어도 하나의 정점을 상기 제어점으로 각각 설정하는 것을 특징으로 하는 다중 모델 정합 장치.
11. The method of claim 10,
The control point set model generation unit may include:
And sets at least one vertex of the geometric information of the independent surface to the control point.
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