KR101919085B1

KR101919085B1 - Apparatus and method for simplification of 3D mesh data

Info

Publication number: KR101919085B1
Application number: KR1020170050686A
Authority: KR
Inventors: 신승호; 임국찬; 김휴대
Original assignee: 에스케이텔레콤 주식회사
Priority date: 2017-04-19
Filing date: 2017-04-19
Publication date: 2018-11-16
Also published as: KR20180117499A

Abstract

본 발명은 3차원 메쉬 데이터 간소화 방법 및 장치에 관한 것이다. 개시된 3차원 메쉬 데이터를 간소화하기 위한 방법은, 3차원 메쉬 데이터에 대응하는 텍스처(texture) 이미지에 대한 텍스처 특징값을 획득하는 단계와, 텍스처 특징값을 반영하여 3차원 메쉬 데이터의 에지 또는 정점에 대해 간소화를 위한 우선 순위값을 결정하는 단계와, 우선 순위값에 따른 순서로 에지 또는 정점을 삭제하여 3차원 메쉬 데이터를 간소화하는 단계를 포함한다. 이러한 본 발명은 3차원 메쉬 데이터에 대응하는 텍스처 이미지에 대한 텍스처 특징값을 반영하여 메쉬 간소화를 위한 우선 순위값을 결정함으로써 간소화된 데이터가 원래 모델의 기하학적 특징으로 잘 유지할 수 있을 뿐만 아니라 텍스처 특징까지 유지하게 된다.The present invention relates to a method and apparatus for simplifying 3D mesh data. A method for streamlining three-dimensional mesh data, comprising: acquiring a texture feature value for a texture image corresponding to the three-dimensional mesh data; Determining a priority value for simplification of the 3D mesh data, and simplifying the 3D mesh data by deleting edges or vertices according to the priority value. The present invention reflects the texture feature values of the texture images corresponding to the 3D mesh data to determine the priority values for the mesh simplification so that the simplified data can be maintained well as the geometric features of the original model, .

Description

[0001] METHOD AND APPARATUS FOR SIMPLIFYING 3D MESH DATA [0002]

본 발명은 3차원 메쉬 데이터를 간소화하는 방법 및 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 3차원 모델 데이터의 기하학적 특징 및 텍스처(texture) 특징을 유지할 수 있는 간소화 방법 및 장치에 관한 것이다.Field of the Invention [0002] The present invention relates to a method and apparatus for simplifying 3D mesh data, and more particularly, to a simplification method and apparatus capable of maintaining geometric and texture characteristics of 3D model data.

주지하고 있는 바와 같이, 메쉬 간소화(mesh simplification)는 원래의 3차원 모델 형상과 특징을 유지하면서 폴리곤(polygon)의 수를 감소시키는 것으로 이루어진다. 즉, 초기 모델에서 필요 이상의 기하학(geometry)적 정보를 가지고 있는 폴리곤들을 제거하여 단순한 모델을 만드는 과정이다. 이처럼 3차원 모델을 간소화하는 기술은 컴퓨터 애니메이션, 3차원 게임의 LOD(level of detail) 제어 기술, 인터넷의 3차원 그래픽 솔루션, 실시간 3차원 그래픽 시뮬레이션 등 많은 분야에서 활용되고 있다.As is known, mesh simplification consists in reducing the number of polygons while maintaining the original three-dimensional model shape and characteristics. In other words, it is a process of creating a simple model by removing polygons that have more geometric information than necessary in the initial model. Such a technique for simplifying the three-dimensional model is utilized in many fields such as computer animation, LOD (level of detail) control technology of 3D game, 3D graphic solution of the Internet, and real-time 3D graphic simulation.

이러한 3차원 메쉬 데이터에 대한 메쉬 간소화의 목표는 적은 정점(vertex)과 면(face)으로 원래 모델의 기하학적 특징을 잘 유지하도록 근사화하는 것이며, 이를 위해 간소화를 위한 우선 순위값이 이용된다. 3차원 메쉬 데이터의 에지(edge)에 대해 우선 순위값을 결정하며, 우선 순위값에 따른 순서로 에지를 삭제하여 3차원 메쉬 데이터를 간소화하게 된다.The goal of the mesh simplification for the 3D mesh data is to approximate the geometric characteristics of the original model with small vertices and faces, and the priority value for simplification is used for this purpose. The priority value is determined with respect to the edge of the 3D mesh data, and the edge is deleted in the order of the priority value, thereby simplifying the 3D mesh data.

종래에는 3차원 메쉬 데이터의 에지에 대해 기하학적 특징을 고려하여 우선 순위값을 결정하였고, 결정된 우선 순위값에 따른 순서로 에지를 삭제하여 3차원 메쉬 데이터를 간소화하였다.Conventionally, priorities are determined considering the geometric characteristics of the edges of the 3D mesh data, and the 3D mesh data is simplified by deleting the edges according to the determined priority values.

그런데, 기하학적 특징을 고려하여 우선 순위값을 결정하기 때문에 간소화된 데이터가 원래 모델의 기하학적 특징은 유지할 수 있었으나 텍스처 특징에 대한 고려가 없었기에 원래 모델의 텍스처 특징을 유지할 수 없는 문제점이 있었다.However, since the priority value is determined in consideration of the geometric characteristics, the simplified data can maintain the geometric characteristics of the original model, but there is no consideration of the texture characteristics, so that the texture characteristics of the original model can not be maintained.

대한민국 등록특허공보 10-1592294, 등록일자 2016년 02월 01일.Korean Registered Patent No. 10-1592294, filed on February 01, 2016.

본 발명의 실시예에 의하면, 3차원 메쉬 데이터에 대응하는 텍스처 이미지에 대한 텍스처 특징값을 반영하여 메쉬 간소화를 위한 우선 순위값을 결정함으로써 간소화된 데이터가 원래 모델의 기하학적 특징을 잘 유지할 수 있을 뿐만 아니라 텍스처 특징까지 유지할 수 있도록 한다.According to the embodiment of the present invention, by determining the priority value for mesh simplification by reflecting the texture feature value of the texture image corresponding to the 3D mesh data, the simplified data can maintain the geometric characteristics of the original model well But also to retain texture features.

본 발명의 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 것으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 해결하고자 하는 과제는 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The problems to be solved by the present invention are not limited to those mentioned above, and another problem to be solved can be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

본 발명의 일 관점에 따라 3차원 메쉬 데이터를 간소화하기 위한 방법은, 상기 3차원 메쉬 데이터에 대응하는 텍스처 이미지에 대한 텍스처 특징값을 획득하는 단계와, 상기 텍스처 특징값을 반영하여 상기 3차원 메쉬 데이터의 에지 또는 정점(vertex)에 대해 상기 간소화를 위한 우선 순위값을 결정하는 단계와, 상기 우선 순위값에 따른 순서로 상기 에지 또는 상기 정점을 삭제하여 상기 3차원 메쉬 데이터를 간소화하는 단계를 포함할 수 있다.According to an aspect of the present invention, there is provided a method for simplifying 3D mesh data, comprising: obtaining a texture feature value for a texture image corresponding to the 3D mesh data; Determining a priority value for the simplification with respect to an edge or a vertex of the data and deleting the edge or the vertex in order according to the priority value to simplify the 3D mesh data can do.

본 발명의 다른 관점에 따른 3차원 메쉬 데이터 간소화 장치는, 3차원 메쉬 데이터를 간소화하는 처리를 하는 제어부와, 상기 제어부에 의한 실행시에, 프로세스를 수행하는 컴퓨터 실행가능 명령어가 저장된 저장부와, 상기 제어부의 제어에 따라 상기 3차원 메쉬 데이터의 간소화된 모델에 해당하는 데이터를 출력하는 출력부를 포함하되, 상기 프로세스는, 상기 3차원 메쉬 데이터에 대응하는 텍스처 이미지에 대한 텍스처 특징값을 획득하고, 상기 텍스처 특징값을 반영하여 상기 3차원 메쉬 데이터의 에지 또는 정점에 대해 간소화를 위한 우선 순위값을 결정하며, 상기 우선 순위값에 따른 순서로 상기 에지 또는 상기 정점을 삭제하여 상기 3차원 메쉬 데이터를 간소화할 수 있다.According to another aspect of the present invention, there is provided an apparatus for simplifying a three-dimensional mesh data, the apparatus comprising: a storage unit for storing computer executable instructions for executing a process when executed by the control unit; And an output unit outputting data corresponding to a simplified model of the 3D mesh data under the control of the controller, wherein the process includes: acquiring a texture feature value for the texture image corresponding to the 3D mesh data; Determining a priority value for simplification with respect to an edge or a vertex of the 3D mesh data by reflecting the texture feature value and deleting the edge or the vertex in order according to the priority value, It can be simplified.

본 발명의 실시예에 의하면, 3차원 메쉬 데이터에 대응하는 텍스처 이미지에 대한 텍스처 특징값을 반영하여 메쉬 간소화를 위한 우선 순위값을 결정함으로써 간소화된 데이터가 원래 모델의 기하학적 특징을 잘 유지할 수 있을 뿐만 아니라 텍스처 특징까지 유지하게 된다. 여기서, 텍스처 특징은 3차원 모델의 기하학적 특징과 연관되기 때문에 텍스처 특징을 고려하여 메쉬 간소화를 위한 우선 순위값을 결정하면 기하학적 특징을 더욱 잘 유지하게 되는 것이다.According to the embodiment of the present invention, by determining the priority value for mesh simplification by reflecting the texture feature value of the texture image corresponding to the 3D mesh data, the simplified data can maintain the geometric characteristics of the original model well But retains texture features. Here, since the texture feature is related to the geometric feature of the 3D model, the geometric feature can be better maintained by determining the priority value for the mesh simplification considering the texture feature.

아울러, 3차원 메쉬 데이터의 기하학적 특징값과 텍스처 이미지의 텍스처 특징값을 모두 반영하여 메쉬 간소화를 위한 우선 순위값을 결정할 수 있으며, 이 경우에는 간소화된 데이터가 원래 모델의 기하학적 정보 및 텍스처 특징을 더욱 잘 유지하게 된다. 이에, 대용량 모델의 저장 공간을 최소화할 수 있고, 자료 구조 구축 시간을 최소로 줄일 수 있으며, 최대한 빠른 속도로 모델을 가시화할 수 있다.In addition, it is possible to determine the priority value for mesh simplification by reflecting both the geometric feature value of the 3D mesh data and the texture feature value of the texture image. In this case, the simplified data can be used as the geometric information and texture feature of the original model It is well maintained. Therefore, it is possible to minimize the storage space of the large capacity model, minimize the data structure construction time, and visualize the model at the maximum speed.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 메쉬 데이터 간소화 장치의 블록 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 메쉬 데이터 간소화 장치에서 메쉬 간소화 처리를 수행하기 위한 예시적 프로세스를 나타낸 프로세스 흐름도이다.1 is a block diagram of a 3D mesh data simplification apparatus according to an embodiment of the present invention.
2 is a process flow diagram illustrating an exemplary process for performing a mesh simplification process in a three-dimensional mesh data simplification apparatus according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The advantages and features of the present invention, and the manner of achieving them, will be apparent from and elucidated with reference to the embodiments described hereinafter in conjunction with the accompanying drawings. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, and will fully convey the scope of the invention to those skilled in the art. To fully disclose the scope of the invention to those skilled in the art, and the invention is only defined by the scope of the claims.

본 발명의 실시예들을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명의 실시예에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.In the following description of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear. The following terms are defined in consideration of the functions in the embodiments of the present invention, which may vary depending on the intention of the user, the intention or the custom of the operator. Therefore, the definition should be based on the contents throughout this specification.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 메쉬 데이터 간소화 장치의 블록 구성도이다.1 is a block diagram of a 3D mesh data simplification apparatus according to an embodiment of the present invention.

이에 나타낸 바와 같이 일 실시예에 따른 3차원 메쉬 데이터 간소화 장치(100)는 입력부(110), 저장부(120), 제어부(130), 출력부(140)를 포함한다.As shown, the 3D mesh data simplification apparatus 100 includes an input unit 110, a storage unit 120, a controller 130, and an output unit 140.

입력부(110)는 메쉬 간소화의 대상인 3차원 메쉬 데이터, 텍스처 이미지 및 간소화를 위한 기준 정보를 입력할 수 있는 입력 인터페이스로서, 각종 입력 신호를 제어부(130)에게 제공한다. 이러한 입력부(110)는 숫자 또는 문자 정보를 입력하기 위한 키들 및 각종 기능을 설정하기 위한 기능키들을 포함할 수 있으며, 통신망을 통해 각종 정보를 수신하여 입력 받을 수 있는 통신수단을 포함할 수 있다. 예를 들어, 입력부(110)는 키보드나 마우스 등과 같은 컴퓨팅 장치의 입력 인터페이스, 터치스크린 등과 같은 스마트폰의 소프트타입 입력 인터페이스 등을 포함할 수 있다.The input unit 110 is an input interface for inputting three-dimensional mesh data, a texture image, and reference information for simplification, which are objects of mesh simplification, and provides various input signals to the control unit 130. The input unit 110 may include keys for inputting numeric or character information, function keys for setting various functions, and communication means for receiving and inputting various information through a communication network. For example, the input unit 110 may include an input interface of a computing device such as a keyboard or a mouse, a soft type input interface of a smart phone such as a touch screen, and the like.

저장부(120)에는 제어부(130)에 의한 실행시에, 각종 프로세스를 수행하는 컴퓨터 실행가능 명령어가 저장된다. 또, 저장부(120)에는 메쉬 간소화의 대상인 3차원 메쉬 데이터, 이에 대응하는 텍스처 이미지, 3차원 메쉬 데이터 간소화 장치(100)의 제작 과정에서 미리 입력되거나 제작 후에 입력부(110)를 통해 입력되는 간소화를 위한 기준 정보 등이 저장될 수 있다. 그리고, 각종 프로세스의 결과물로서 3차원 메쉬 데이터의 기하학적 특징값, 텍스처 이미지의 텍스처 특징값, 우선 순위값, 프로세스 수행의 결과물인 간소화된 3차원 모델의 데이터 등이 저장될 수도 있다. 예를 들어, 저장부(120)는 플래시 메모리 타입(flash memory type), 하드디스크 타입(hard disk type), 멀티미디어 카드 마이크로 타입(multimedia card micro type), 카드 타입의 메모리, 램, 롬 중 적어도 하나의 타입의 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 포함할 수 있다.The storage unit 120 stores computer executable instructions for performing various processes when executed by the control unit 130. [ In addition, the storage unit 120 stores three-dimensional mesh data that is a mesh simplification object, a corresponding texture image, and a simplified image data input through the input unit 110 after being input in the process of manufacturing the three-dimensional mesh data simplification device 100, And the like can be stored. The geometric feature values of the 3D mesh data, the texture feature values of the texture images, the priority values, and the simplified 3D model data, which are the result of the process execution, may be stored as a result of various processes. For example, the storage unit 120 may store at least one of a flash memory type, a hard disk type, a multimedia card micro type, a card type memory, a RAM, and a ROM Readable < / RTI > type of recording medium.

제어부(130)는 저장부(120)에 저장된 컴퓨터 실행가능 명령어를 실행하여 각종 프로세스를 수행할 수 있다. 이러한 제어부(130)는 입력부(110)를 통해 간소화를 위한 기준 정보가 제공되면 메쉬 간소화 프로세스에 따라 저장부(120) 또는 내부 메모리에 기준 정보를 저장하여 간소화 기준을 설정한다.The control unit 130 may execute various processes by executing computer executable instructions stored in the storage unit 120. [ When the reference information for simplification is provided through the input unit 110, the controller 130 stores the reference information in the storage unit 120 or the internal memory according to the mesh simplification process to set the simplified reference.

그리고, 제어부(130)는 3차원 메쉬 데이터에 대해 간소화 기준 정보에 대응하는 기하학적 특징값을 획득하고, 텍스처 이미지에 대해 간소화 기준 정보에 대응하는 텍스처 특징값을 획득한다. 예를 들어, 제어부(130)는 텍스처 이미지의 그라디언트(gradient) 값, 라플라시안(laplacian) 값, 코디네이트(coordinate) 차이 값, 소벨(sobel) 필터 값 및 캐니(canny) 필터 값 중에서 적어도 하나를 텍스처 특징값으로서 획득할 수 있다.The controller 130 acquires the geometric feature value corresponding to the simplified reference information for the 3D mesh data and acquires the texture feature value corresponding to the simplified reference information for the texture image. For example, the control unit 130 may convert at least one of a gradient value, a laplacian value, a coordinate difference value, a sobel filter value, and a canny filter value of a texture image into a texture feature Value. &Lt; / RTI >

아울러, 제어부(130)는 획득된 기하학적 특징값 및/또는 텍스처 특징값을 반영하여 3차원 메쉬 데이터의 에지 또는 정점(vertex)에 대해 간소화를 위한 우선 순위값을 결정한다. 여기서, 제어부(130)는 간소화를 위한 기준 정보에 대응하는 2가지 이상의 텍스처 특징값을 기준 정보에 포함된 비율값에 따라 반영하여 우선 순위값을 결정할 수 있다.In addition, the controller 130 determines a priority value for simplification with respect to an edge or a vertex of the 3D mesh data by reflecting the obtained geometric feature value and / or texture feature value. Here, the controller 130 may reflect two or more texture feature values corresponding to the reference information for simplification according to a ratio value included in the reference information to determine a priority value.

그리고, 제어부(130)는 우선 순위값에 따른 순서로 3차원 메쉬 데이터의 에지 또는 정점을 삭제하여 3차원 메쉬 데이터를 간소화하며, 간소화된 3차원 모델 데이터가 출력부(140)를 통해 출력되게 한다. 예를 들어, 제어부(130)는 CPU(Central Processing Unit) 등과 같은 프로세서를 포함할 수 있다.The controller 130 deletes edges or vertices of the 3D mesh data in order according to the priority value, thereby simplifying the 3D mesh data and outputting the simplified 3D model data through the output unit 140 . For example, the control unit 130 may include a processor such as a CPU (Central Processing Unit) or the like.

출력부(140)는 원래의 3차원 메쉬 데이터로 간소화된 3차원 모델에 대한 3차원 메쉬 데이터를 출력한다. 이러한 출력부(140)는 간소화된 3차원 메쉬 데이터를 시각적인 정보로서 표시하는 디스플레이수단이나 통신망을 통해 3차원 메쉬 데이터를 송신할 수 있는 통신수단을 포함할 수 있다. 예를 들어, 출력부(140)는 LCD(Liquid Crystal Display) 등과 같은 평판 디스플레이 소자를 포함할 수 있다.The output unit 140 outputs the 3D mesh data for the 3D model simplified from the original 3D mesh data. The output unit 140 may include display means for displaying the simplified 3D mesh data as visual information or communication means for transmitting the 3D mesh data through the communication network. For example, the output unit 140 may include a flat panel display device such as a liquid crystal display (LCD) or the like.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 메쉬 데이터 간소화 장치(100)에서 메쉬 간소화 처리를 수행하기 위한 예시적 프로세스(200)를 나타낸 프로세스 흐름도이다.2 is a process flow diagram illustrating an exemplary process 200 for performing a mesh simplification process in the 3D mesh data simplifying apparatus 100 according to an embodiment of the present invention.

단계 201에서 메쉬 간소화의 대상인 3차원 메쉬 데이터와 이에 대응하는 텍스처 이미지가 3차원 메쉬 데이터 간소화 장치(100)에 입력되고, 단계 203에서 간소화를 위한 기준 정보가 3차원 메쉬 데이터 간소화 장치(100)에 입력되며, 입력된 3차원 메쉬 데이터, 텍스처 이미지 및 간소화를 위한 기준 정보는 제어부(130)의 내부 메모리 또는 저장부(120)에 저장될 수 있다. 여기서, 간소화를 위한 기준 정보라 함은 3차원 메쉬 데이터에 대한 간소화 처리를 어떻게 할지를 결정해 주기 위하여 저장 및 설정되는 정보이다.In step 201, the 3D mesh data and the corresponding texture image, which are objects of mesh simplification, are input to the 3D mesh simplifying apparatus 100, and in step 203, reference information for simplification is input to the 3D mesh simplifying apparatus 100 And the input 3D mesh data, texture image, and reference information for simplification can be stored in the internal memory of the control unit 130 or the storage unit 120. Here, the reference information for simplification is information that is stored and set to determine how to simplify the three-dimensional mesh data.

단계 211에서 3차원 메쉬 데이터 간소화 장치(100)는 단계 203에서 입력된 간소화를 위한 기준 정보를 확인하며, 기준 정보에 기하학적 특징값이 포함된 경우에 단계 221에서 앞서 입력된 3차원 메쉬 데이터에 대해 기하학적 특징값을 획득하고, 기준 정보에 텍스처 특징값이 포함된 경우에 단계 223에서 앞서 입력된 텍스처 이미지에 대해 텍스처 특징값을 획득한다. 여기서, 기하학적 특징값은 정점간 거리, 폴리곤 크기, 곡률, 면 사이 각도, 정점과 인접 평면의 거리 등을 포함할 수 있다. 텍스처 특징값은 텍스처 이미지의 그라디언트(gradient) 값, 라플라시안(laplacian) 값, 코디네이트(coordinate) 차이 값, 소벨(sobel) 필터 값 또는 캐니(canny) 필터 값 등을 포함할 수 있다. 또, 단계 203에서 입력된 기준 정보에 기하학적 특징값이 포함되지 않은 경우라면 단계 221은 생략될 수 있다.In step 211, the 3D mesh simplifying apparatus 100 confirms the reference information for simplification input in step 203. If the geometric feature value is included in the reference information, the 3D mesh data simplifying apparatus 100 extracts the 3D mesh data A geometric feature value is acquired, and if the reference information includes the texture feature value, a texture feature value is acquired for the previously input texture image in step 223. Here, the geometric feature value may include a distance between vertices, a polygon size, a curvature, an angle between faces, a distance between a vertex and an adjacent plane, and the like. The texture feature value may include a gradient value of the texture image, a laplacian value, a coordinate difference value, a sobel filter value or a canny filter value, and the like. If the geometric feature value is not included in the reference information input in step 203, step 221 may be omitted.

단계 231에서 3차원 메쉬 데이터 간소화 장치(100)는 기하학적 특징값 및/또는 텍스처 특징값을 반영하여 3차원 메쉬 데이터의 에지 또는 정점에 대해 간소화를 위한 우선 순위값을 결정한다. 여기서, 3차원 메쉬 데이터 간소화 장치(100)는 우선 순위값을 결정할 때에 2가지 이상의 기하학적 특징값 및/또는 2가지 이상의 텍스처 특징값을 단계 203의 기준 정보에 포함된 비율값에 따라 반영할 수 있다.In step 231, the 3D mesh simplifying apparatus 100 determines a priority value for simplification with respect to an edge or a vertex of the 3D mesh data by reflecting a geometric feature value and / or a texture feature value. Here, when determining the priority value, the 3D mesh simplifying apparatus 100 may reflect two or more geometric feature values and / or two or more texture feature values according to a ratio value included in the reference information of step 203 .

단계 241에서 3차원 메쉬 데이터 간소화 장치(100)는 우선 순위값에 따른 순서로 3차원 메쉬 데이터의 에지 또는 정점을 삭제하여 3차원 메쉬 데이터를 간소화하며, 단계 251에서 3차원 메쉬 데이터 간소화 장치(100)는 간소화된 3차원 모델에 대응하는 3차원 메쉬 데이터를 출력한다. 예를 들어, 3차원 메쉬 데이터 간소화 장치(100)는 간소화된 3차원 메쉬 데이터를 컴퓨팅 장치에서 처리할 수 있는 형태로 출력하거나 시각적인 정보로서 표시할 수 있다.The 3D mesh simplifying apparatus 100 simplifies the 3D mesh data by deleting edges or vertices of the 3D mesh data in order according to the priority value in step 241. In step 251, the 3D mesh data simplifying apparatus 100 simplifies the 3D mesh data simplifying apparatus 100 ) Outputs the three-dimensional mesh data corresponding to the simplified three-dimensional model. For example, the 3D mesh data simplifying apparatus 100 may output the simplified 3D mesh data in a form that can be processed by a computing device or may display the 3D mesh data as visual information.

이하, 도 1 및 도 2를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 메쉬 데이터 간소화 장치(100)에서 메쉬 간소화 처리를 수행하기 위해 실행하는 프로세스(200)에 대해 자세히 살펴보기로 한다.Hereinafter, the process 200 for executing the mesh simplification process in the 3D mesh simplifying apparatus 100 according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG. 1 and FIG.

먼저, 사용자는 3차원 메쉬 데이터 간소화 장치(100)의 입력부(110)를 통해 메쉬 간소화의 대상인 3차원 메쉬 데이터와 이에 대응하는 텍스처 이미지를 입력(201)함과 아울러 간소화를 위한 기준 정보를 함께 입력한다(203). 여기서, 기준 정보는 2가지 이상의 기하학적/텍스처 특징값들에 대한 비율값을 포함할 수 있다.First, the user inputs (201) the 3D mesh data and the corresponding texture image through the input unit 110 of the 3D mesh simplifying apparatus 100, and inputs the reference information for the simplification together (203). Here, the reference information may include a ratio value for two or more geometric / texture feature values.

그러면, 3차원 메쉬 데이터 간소화 장치(100)의 제어부(130)는 입력되는 3차원 메쉬 데이터, 텍스처 이미지 및 기준 정보를 내부 메모리 또는 저장부(120)에 저장할 수 있다. 여기서, 제어부(130)에 의해 기준 정보가 저장된다는 것은 메쉬 간소화를 위한 기준이 설정된 것이라 할 수 있다.The control unit 130 of the 3D mesh simplifying apparatus 100 may store the input 3D mesh data, the texture image, and the reference information in the internal memory or the storage unit 120. Here, the fact that the reference information is stored by the control unit 130 can be said to be a standard for simplifying the mesh.

다음으로, 제어부(130)는 단계 203에서 입력 및 설정된 간소화를 위한 기준 정보를 확인하며(211), 확인된 기준 정보에 기하학적 특징값이 포함된 경우에 앞서 입력된 3차원 메쉬 데이터에 대해 기하학적 특징값을 획득한다(221). 여기서, 기하학적 특징값은 3차원 메쉬 데이터의 정점간 거리, 폴리곤 크기, 곡률, 면 사이 각도, 정점과 인접 평면의 거리 등을 포함할 수 있다. 이러한 기하학적 특징값은 기하학적 특징을 얼마나 많이 포함하고 있는지를 나타내는 척도로서, 주지의 기술사상이라고 할 수 있다.Next, the controller 130 confirms the reference information for simplification input and set at step 203 (211). If the geometric feature value is included in the checked reference information, the controller 130 determines geometric characteristics Value is obtained (221). Here, the geometric feature value may include the vertex distance of the 3D mesh data, the polygon size, the curvature, the angle between the faces, the distance between the vertex and the adjacent plane, and the like. This geometric feature value is a measure of how much the geometric feature is contained, and it can be said that it is a well-known technical idea.

아울러, 제어부(130)는 확인된 기준 정보에 텍스처 특징값이 포함된 경우에 앞서 입력된 텍스처 이미지에 대해 텍스처 특징값을 획득한다(223). 여기서, 텍스처 특징값은 텍스처 이미지의 그라디언트 값, 라플라시안 값, 코디네이트 차이 값, 소벨 필터 값 또는 캐니 필터 값 등을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제어부(130)는 그라디언트 값 및/또는 라플라시안 값을 유한 차분법을 사용하는 주지의 계산 과정에 따라 직접 계산할 수도 있고, 그라디언트 필터 및/또는 라플라시안 필터를 사용하여 결과값을 획득할 수도 있다.In addition, when the texture feature value is included in the checked reference information, the controller 130 acquires the texture feature value for the previously input texture image (223). Here, the texture feature value may include a gradient value of the texture image, a Laplacian value, a coordinate difference value, a Sobel filter value, or a Canny filter value. For example, the controller 130 may directly calculate the gradient value and / or the Laplacian value according to a well-known calculation process using a finite difference method, obtain a result value using a gradient filter and / or a Laplacian filter have.

그리고, 제어부(130)는 단계 221에서 획득된 기하학적 특징값 및/또는 단계 223에서 획득된 텍스처 특징값을 반영하여 3차원 메쉬 데이터의 에지 또는 정점에 대해 간소화를 위한 우선 순위값을 결정한다(231). 여기서, 제어부(130)는 우선 순위값을 결정할 때에 2가지 이상의 기하학적 특징값 및/또는 2가지 이상의 텍스처 특징값을 단계 203의 기준 정보에 포함된 비율값에 따라 반영할 수 있으며, 그 예는 아래의 수학식 1과 같다.Then, the controller 130 determines a priority value for simplification with respect to an edge or a vertex of the 3D mesh data by reflecting the geometric feature value obtained in step 221 and / or the texture feature value obtained in step 223 (231 ). Here, when determining the priority value, the controller 130 may reflect two or more geometric feature values and / or two or more texture feature values according to a ratio value included in the reference information of step 203, 1 < / RTI >

수학식 1에서 G1은 정점간 거리이고, G2는 폴리곤 크기이며, G3은 곡률이고, G4는 면 사이 각도이며, G5는 정점과 인접 평면의 거리이고, T1은 그라디언트 값이며, T2는 라플라시안 값이고, T3은 코디네이트 차이 값이며, T4는 소벨 필터 값이고, T5는 캐니 필터 값이다. a부터 j까지의 계수는 각 특성값의 비율값으로서, 0 ~ 1.0 사이의 값으로 입력될 수 있다. 예컨대, 계수 중에서 f는 0.5이고 나머지 계수들이 모두 0인 경우라면 텍스처 특성값 중에서 그라디언트 값만을 반영하여 우선 순위값이 결정된다.G1 is the distance between the apexes, G2 is the polygon size, G3 is the curvature, G4 is the angle between the faces, G5 is the distance between the vertex and the adjacent plane, T1 is the gradient value, T2 is the Laplacian T3 is the coordinate difference value, T4 is the Sober filter value, and T5 is the Canny filter value. The coefficient from a to j is a ratio value of each characteristic value and can be inputted with a value between 0 and 1.0. For example, if f is 0.5 and the remaining coefficients are all 0, the priority value is determined by reflecting only the gradient value among the texture property values.

여기서, 텍스처 이미지의 텍스처 특징값 중에서 코디네이트 차이 값이 간소화를 위한 기준 정보에 포함되는 경우라면, 텍스처의 값뿐만 아니라 인덱스 위치 값까지 고려하는 것이며, 이러한 코디네이트 차이 값이 클수록 실루앳 부분이라고 추정할 수 있고, 추정된 실루앳 부분은 간소화하지 않음으로써 실루앳을 간소화할 경우에 발생할 수 있는 에러를 방지하거나 최소화할 수 있다.Here, if the coordinate difference value among the texture feature values of the texture image is included in the reference information for simplification, not only the texture value but also the index position value is taken into account. If the coordinate difference value is larger, , And avoids or minimizes errors that can occur when simplifying the siluet by not simplifying the estimated siluet portion.

다음으로, 제어부(130)는 단계 231에서 결정된 우선 순위값에 따른 순서로 3차원 메쉬 데이터의 에지 또는 정점을 삭제하여 3차원 메쉬 데이터를 간소화한다. 예를 들어, 기준 정점부터 이웃 정점까지의 에지 중에서 어느 하나의 정점을 삭제하면 해당 에지가 삭제되어 3차원 메쉬 데이터가 간소화될 수 있다. 예컨대, 기준 정점과 이웃 정점 중에서 기준 정점을 먼저 삭제할 수 있다(241).Next, the controller 130 deletes edges or vertices of the 3D mesh data in order according to the priority value determined in step 231, thereby simplifying the 3D mesh data. For example, if any vertex is deleted from the edge from the reference vertex to the neighbor vertex, the edge is deleted, and the 3D mesh data can be simplified. For example, the reference vertex may be firstly deleted from the reference vertex and neighboring vertices (241).

이후, 제어부(130)의 제어에 따라 출력부(140)는 간소화된 3차원 모델에 대응하는 3차원 메쉬 데이터를 출력한다. 예를 들어, 출력부(140)는 간소화된 3차원 메쉬 데이터를 컴퓨팅 장치에서 처리할 수 있는 형태로 출력하거나 시각적인 정보로서 표시할 수 있다(251).Thereafter, the output unit 140 outputs the 3D mesh data corresponding to the simplified 3D model according to the control of the controller 130. For example, the output unit 140 may output the simplified 3D mesh data in a form that can be processed by the computing device or may display the visualized information (251).

지금까지 설명한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따르면 3차원 메쉬 데이터에 대응하는 텍스처 이미지에 대한 텍스처 특징값을 반영하여 메쉬 간소화를 위한 우선 순위값을 결정함으로써 간소화된 데이터가 원래 모델의 기하학적 특징을 잘 유지할 수 있을 뿐만 아니라 텍스처 특징까지 유지하게 된다. 즉, 텍스처 특징을 고려하지 않고 3차원 메쉬 데이터의 에지(또는 정점)을 삭제하는 간소화를 수행하면 삭제된 에지에 연결되어 있던 텍스처 인덱싱 정보까지 상실되기 때문에 간소화된 부분의 랜더링 된 텍스처가 왜곡된다. 하지만, 본 발명의 실시예에서는 텍스처 특징값을 반영하여 메쉬 간소화를 수행하기 때문에 텍스터 특징을 유지해야 하는 영역에 대해서는 메쉬 간소화를 수행하지 않게 되며, 이로써 해당 영역의 텍스처 왜곡도 일어나지 않기 때문에 그만큼 텍스처 특징이 유지되는 것이다. 여기서, 텍스처 특징은 3차원 모델의 기하학적 특징과 연관되기 때문에 텍스처 특징을 고려하여 메쉬 간소화를 위한 우선 순위값을 결정하면 기하학적 특징을 더욱 잘 유지하게 되는 것이다.As described above, according to the embodiment of the present invention, the priority value for mesh simplification is determined by reflecting the texture feature value of the texture image corresponding to the 3D mesh data, so that the simplified data can be used as the geometric feature of the original model Not only is it well maintained, but it also retains its texture properties. That is, if the edge (or vertex) of the 3D mesh data is deleted without considering the texture characteristic, the texture indexing information connected to the deleted edge is lost, so that the rendered texture of the simplified portion is distorted. However, in the embodiment of the present invention, since the mesh is simplified by reflecting the texture feature value, the mesh is not simplified for the area in which the texture characteristic should be maintained, thereby causing the texture distortion of the corresponding area. Is maintained. Here, since the texture feature is related to the geometric feature of the 3D model, the geometric feature can be better maintained by determining the priority value for the mesh simplification considering the texture feature.

본 발명에 첨부된 블록도의 각 블록과 흐름도의 각 단계의 조합들은 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들에 의해 수행될 수도 있다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 범용 컴퓨터, 특수용 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서에 탑재될 수 있으므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서를 통해 수행되는 그 인스트럭션들이 블록도의 각 블록 또는 흐름도의 각 단계에서 설명된 기능들을 수행하는 수단을 생성하게 된다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 특정 방식으로 기능을 구현하기 위해 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 지향할 수 있는 컴퓨터 이용 가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장되는 것도 가능하므로, 그 컴퓨터 이용가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장된 인스트럭션들은 블록도의 각 블록 또는 흐름도 각 단계에서 설명된 기능을 수행하는 인스트럭션 수단을 내포하는 제조 품목을 생산하는 것도 가능하다. 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에 탑재되는 것도 가능하므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에서 일련의 동작 단계들이 수행되어 컴퓨터로 실행되는 프로세스를 생성해서 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 수행하는 인스트럭션들은 블록도의 각 블록 및 흐름도의 각 단계에서 설명된 기능들을 실행하기 위한 단계들을 제공하는 것도 가능하다.Combinations of each step of the flowchart and each block of the block diagrams appended to the present invention may be performed by computer program instructions. These computer program instructions may be loaded into a processor of a general purpose computer, special purpose computer, or other programmable data processing apparatus so that the instructions, which may be executed by a processor of a computer or other programmable data processing apparatus, And means for performing the functions described in each step are created. These computer program instructions may also be stored in a computer usable or computer readable memory capable of directing a computer or other programmable data processing apparatus to implement the functionality in a particular manner so that the computer usable or computer readable memory It is also possible for the instructions stored in the block diagram to produce a manufacturing item containing instruction means for performing the functions described in each block or flowchart of the block diagram. Computer program instructions may also be stored on a computer or other programmable data processing equipment so that a series of operating steps may be performed on a computer or other programmable data processing equipment to create a computer- It is also possible that the instructions that perform the processing equipment provide the steps for executing the functions described in each block of the block diagram and at each step of the flowchart.

또한, 각 블록 또는 각 단계는 특정된 논리적 기능(들)을 실행하기 위한 하나 이상의 실행 가능한 인스트럭션들을 포함하는 모듈, 세그먼트 또는 코드의 일부를 나타낼 수 있다. 또, 몇 가지 대체 실시예들에서는 블록들 또는 단계들에서 언급된 기능들이 순서를 벗어나서 발생하는 것도 가능함을 주목해야 한다. 예컨대, 잇달아 도시되어 있는 두 개의 블록들 또는 단계들은 사실 실질적으로 동시에 수행되는 것도 가능하고 또는 그 블록들 또는 단계들이 때때로 해당하는 기능에 따라 역순으로 수행되는 것도 가능하다.Also, each block or each step may represent a module, segment, or portion of code that includes one or more executable instructions for executing the specified logical function (s). It should also be noted that in some alternative embodiments, the functions mentioned in the blocks or steps may occur out of order. For example, two blocks or steps shown in succession may in fact be performed substantially concurrently, or the blocks or steps may sometimes be performed in reverse order according to the corresponding function.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The foregoing description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and various changes and modifications may be made by those skilled in the art without departing from the essential characteristics of the present invention. Therefore, the embodiments disclosed in the present invention are intended to illustrate rather than limit the scope of the present invention, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments. The scope of protection of the present invention should be construed according to the following claims, and all technical ideas within the scope of equivalents should be construed as falling within the scope of the present invention.

본 발명의 실시예에 따르면, 3차원 메쉬 데이터에 대응하는 텍스처 이미지에 대한 텍스처 특징값을 반영하여 메쉬 간소화를 위한 우선 순위값을 결정함으로써 간소화된 데이터가 원래 모델의 기하학적 특징을 잘 유지할 수 있을 뿐만 아니라 텍스처 특징까지 유지하게 된다.According to the embodiment of the present invention, by determining the priority value for mesh simplification by reflecting the texture feature value for the texture image corresponding to the 3D mesh data, the simplified data can maintain the geometric characteristics of the original model well But retains texture features.

이처럼 3차원 모델을 간소화하는 기술은 컴퓨터 애니메이션, 3차원 게임의 LOD(level of detail) 제어 기술, 인터넷의 3차원 그래픽 솔루션, 실시간 3차원 그래픽 시뮬레이션 등과 같은 기술분야에 이용할 수 있다.Such a technique for simplifying a three-dimensional model can be used in a technical field such as computer animation, a level-of-detail (LOD) control technology of a three-dimensional game, a three-dimensional graphic solution of the Internet, and a real-

100 : 3차원 메쉬 데이터 간소화 장치
110 : 입력부
120 : 저장부
130 : 제어부
140 : 출력부100: 3D mesh data simplification device
110: input unit
120:
130:
140:

Claims

A method for simplifying a three-dimensional mesh data performed in a three-dimensional mesh data simplification apparatus,
Obtaining at least one of a gradient value, a laplacian value, a sobel filter value, or a canny filter value of a texture image corresponding to the three-dimensional mesh data as a texture feature value; Wow,
Determining a priority value for the simplification of an edge or a vertex of the 3D mesh data based on the texture feature value;
And simplifying the 3D mesh data by deleting the edge or the vertex in an order according to the priority value
Simplified method of 3D mesh data.

The method according to claim 1,
Wherein the texture feature value further comprises a coordinate difference value of the texture image
Simplified method of 3D mesh data.

The method according to claim 1,
The method may further comprise confirming predetermined reference information,
Wherein the obtained texture feature value is determined as a texture feature value corresponding to the reference information among a plurality of texture feature values obtainable from the texture image
Simplified method of 3D mesh data.

The method of claim 3,
Wherein the obtained texture feature value is at least two texture feature values corresponding to the reference information,
The determining of the priority value may include reflecting the two or more texture feature values according to a ratio value included in the reference information
Simplified method of 3D mesh data.

A method for simplifying a three-dimensional mesh data according to any one of claims 1 to 4,
A computer program stored on a computer readable recording medium.

A control unit for performing processing for simplifying the three-dimensional mesh data,
A storage unit for storing, when executed by the control unit, computer executable instructions for performing a process;
And an output unit for outputting data corresponding to a simplified model of the 3D mesh data under the control of the controller,
The process comprises:
Acquiring at least one of a gradient value, a laplacian value, a sobel filter value, or a canny filter value of a texture image corresponding to the three-dimensional mesh data as a texture feature value,
Determining a priority value for simplification with respect to an edge or a vertex of the 3D mesh data based on the texture feature value,
The edge or the vertex is deleted in order according to the priority value to simplify the 3D mesh data
3 - D mesh data simplification device.