KR100535966B1 - 3차원 엔진을 탑재한 이동통신 단말기의 소비전력 절감 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 3차원 엔진을 탑재한 이동통신 단말기에서 3차원 어플리케이션을 작동시킬 때 전력소모가 심한 텍스쳐매핑 방식의 작동을 전력소모가 약한 와이어프레임 방식의 작동으로 전환시킴으로써 소모전력을 절감하기 위한 3차원 엔진을 탑재한 이동통신 단말기의 소비전력 절감 방법을 제공함에 그 목적이 있다.
이를 위하여 본 발명은 3차원 엔진을 탑재한 이동통신 단말기가 3차원 어플리케이션의 캐릭터를 텍스쳐매핑 방식으로 동작 중에 단말기가 아이들 모드로 되었으면 3차원 어플리케이션을 렌더링 방식으로 동작시키는 단계와, 상기 단말기가 3차원 어플리케이션의 캐릭터를 렌더링 방식으로 동작 중에 단말기가 슬립 모드로 되었으면 3차원 어플리케이션을 와이어프레임 방식으로 동작시키는 단계를 포함하여 이루어진 것으로 단말기 배터리의 소모전력을 대폭적으로 절감할 수 있는 유용한 효과를 제공해준다.
Description
본 발명은 3차원 엔진을 탑재한 이동통신 단말기의 소비전력 절감 방법에 관한 것으로, 좀더 상세하게는 3차원 엔진을 탑재한 이동통신 단말기에서 3차원 어플리케이션을 작동시킬 때 전력소모가 심한 텍스쳐매핑(Texture Mapping) 방식의 작동을 전력소모가 약한 와이어프레임(Wire Frame) 방식의 작동으로 전환시킴으로써 소모전력을 절감하기 위한 3차원 엔진을 탑재한 이동통신 단말기의 소비전력 절감 방법에 관한 것이다.
일반적으로 캐릭터 모델링은 3차원 모델링 부분에서도 난이도가 높은 부분으로 캐릭터 모델링은 굴곡이 심하며, 미묘한 변화에도 사람이 쉽게 차이를 느끼는 부분이기 때문이다.
개인적으로 표준 모델을 만들어 사용하더라도 캐릭터의 각 부위별로 필요한 변형 방법이 다르기 때문에, 현재 일반화된 3차원 그래픽 프로그램을 이용한 모델링이나 애니메이션에는 많은 경험과 시간이 필요하다.
캐릭터 모델의 생성은 용도에 따라 크게 두 방향으로 볼 수 있으며, 첫 번째, 영화 등에 사용되는 고품질의 캐릭터 모델로, 각종 3차원 모델링 툴에 점차 캐릭터 모델링을 위한 기능들이 포함되고 있다.
이러한 툴에 의해 생성된 캐릭터 모델은 정교하지만, 애니메이션을 구현하기 위한 일반적인 모델 변형 방법을 사용하기 때문에, 실시간 처리에 문제점이 있다.
이러한 이유로 인해 일부 애니메이션 제작 회사는 비공개로 캐릭터 모델링만을 위한 자체 프로그램을 개발하여 사용하고 있다.
두 번째, 게임 등에 사용되는 단순화된 캐릭터 모델로, 실시간 애니메이션에 중점을 둔 경우이다.
그러나, 상기 두 가지 경우 모두 캐릭터를 모델링 하는 과정에서, 많은 단계들을 직접 사람이 조정해야 하며, 모델러의 역량에 의해 생성된 캐릭터 모델의 품질과 애니메이션시에 발생하는 추가 변경 사항들이 달라지게 된다.
따라서, 효율적인 애니메이션을 위해서, 간편한 캐릭터 모델링 방법과 그와 연동된 캐릭터 애니메이션 툴이 필요하다.
종래의 모델링 소프트웨어를 사용한 캐릭터 모델 생성 방법은 범용 방법으로 모형을 3차원 스캐닝 하는 방법이 있는데, 과도한 폴리곤 수의 증가와 그에 따른 애니메이션과의 연동의 어려움 등이 있다.
또한 3차원 어플리케이션의 텍스쳐매핑 방식이 있는데 3차원 얼굴 모델에서 얼굴의 특징점들을 반영하는 미리 정의된 제어점들을 얼굴의 각 구성 요소별로 묶어 개체로서 취급하고, 입력된 2차원 얼굴 영상에 근접하도록 제어점들을 개체 단위로 조정하며, 상기 제어점들 이외의 개체에 포함된 정점들에 대해 개체 내에서 각기 다른 변위 벡터를 계산하여 변형된 3차원 얼굴 모델을 얻는다.
상기 변형된 3차원 얼굴 모델의 좌표를 이용하여 2차원 얼굴 영상의 3차원 좌표계에서의 텍스쳐를 생성한다.
그러나 상기한 3차원 엔진을 구비한 이동통신 단말기에서 3차원 어플리케이션의 텍스쳐매핑을 구동할 경우 매우 빠른 고속의 연산과정을 지속적으로 수행하여야 함으로 단말기 배터리의 전력소모에 매우 심각한 문제가 발생된다.
따라서, 본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 제안한 것으로, 3차원 엔진을 탑재한 이동통신 단말기에서 3차원 어플리케이션을 작동시킬 때 전력소모가 심한 텍스쳐매핑 방식의 작동을 전력소모가 약한 와이어프레임 방식의 작동으로 전환시킴으로써 소모전력을 절감하기 위한 3차원 엔진을 탑재한 이동통신 단말기의 소비전력 절감 방법을 제공함에 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 3차원 엔진을 탑재한 이동통신 단말기에서 배터리의 소비전력을 절감하는 방법에 있어서, 상기 단말기가 3차원 어플리케이션의 캐릭터를 텍스쳐매핑 방식으로 동작 중에 단말기가 아이들 모드로 되었으면 3차원 어플리케이션을 렌더링 방식으로 동작시키는 단계와, 상기 단말기가 3차원 어플리케이션의 캐릭터를 렌더링 방식으로 동작 중에 단말기가 슬립 모드로 되었으면 3차원 어플리케이션을 와이어프레임 방식으로 동작시키는 단계를 포함하여 이루어진다.
상기 아이들 모드에서 렌더링 방식으로 동작시키는 단계는 단말기 LCD 표시부의 백라이트가 꺼지게 되는 시간을 기준으로 하고, 상기 슬립 모드에서 와이어프레임 방식으로 동작시키는 단계는 LCD 표시부의 화면이 꺼지고 단말기의 일부 칩셋이 슬립모드로 들어간 시간을 기준으로 한다.
상기 단말기의 3차원 어플리케이션은 캐릭터뿐만 아니라 백그라운드(배경) 화면 연산에도 적용되며, 상기 단말기가 3차원 어플리케이션의 캐릭터를 텍스쳐매핑 방식으로 동작 중에 렌더링 방식을 거치지 않고 바로 와이어프레임 방식으로 전환하는 것도 가능하다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1 은 본 발명이 적용되는 3차원 엔진을 탑재한 단말기의 내부동작을 나타내는 블록구성도이다.
도 1 을 참조하면, 제어부(100)는 음성/영상 및 각종 3차원 콘텐츠의 파일을 처리하는 기능을 수행하기 위한 이동통신 단말기(150)의 전반적인 동작을 제어한다.
또한 3차원 영상화면 구현을 위해 사용자로부터의 3차원 모드 요구가 있는 경우 코덱부(Codec)(102)를 제어하여 정지영상 또는 동영상 데이터를 디코딩시키며, 영상입력부(104)로부터 입력되는 정지영상 또는 동영상 데이터는 인코딩한 후, JPEG/MPEG의 소정 포맷으로 압축 제어한다.
메모리(108)는 소정의 데이터베이스를 구비하고 있으며, 단말기의 전반적인 동작을 제어하는 소정의 프로그램을 저장하고 있고, 제어부(100)에 의해 단말기의 전반적인 동작이 수행될 때 입출력되는 데이터를 소정의 설정된 영역에 저장한다.
RF(Radio Frequency)부(110)는 고주파 처리부와 중간주파수 처리부 및 기저대역 처리부의 포괄적 구성부를 의미하며, 안테나(ANT)를 통해 수신되는 외부망으로부터의 VOD 및 AOD를 포함한 각종 3차원 데이터뿐만 아니라 외부망을 통해 무선 수신되는 정지영상 또는 동영상 데이터를 무선통신 대역 주파수에서 1차적으로 처리하고, 이를 다시 낮은 주파수 대역으로 낮추는 중간주파수 처리와, 이를 다시 제어부(100)에서 처리 가능한 주파수 대역의 신호로 처리한다.
또한 단말기에 구비되는 영상입력부(104)로부터 입력되어 코덱부(102)에서 인코딩, 압축 처리된 각종 정지영상 또는 동영상 데이터를 무선통신 대역 주파수 신호로 변조하여 외부망으로 무선 송신한다.
오디오부(112)는 제어부(100)의 제어를 받아 마이크(MIC)를 통해 입력되는 음성신호를 무선신호로 변조하고, RF부(110)를 통해 수신되는 무선신호를 복조하여 스피커(SPK)에 음성신호로서 송출한다.
또한 3차원 콘텐츠 다운로드시 RF부(110)로부터 수신되는 상기 정지영상 또는 동영상 데이터에 포함된 무선 오디오신호를 복조하여 스피커(SPK)를 통해 재생 출력시킨다.
키입력부(114)는 다수의 숫자키 및 단말기에 3차원 서비스를 위한 3차원 모드를 설정하도록 구현된 3차원 모드키를 포함한 다수의 기능 키를 구비하고 있으며, 사용자가 소정의 키를 누를 때 해당되는 키데이터를 발생하여 제어부(100)로 출력한다.
제1표시부(116)는 일반 통화모드시 단말기의 각종 정보를 표시하는 LCD(Liquid Crystal Display: LCD)를 포함하고, 키입력부(114)에서 발생되는 키데이터 및 제어부(100)의 각종 정보신호를 입력받아 디스플레이 한다.
제2표시부(118)는 3차원 모드시 영상입력부(104)나 외부망으로부터 수신되는 3차원 데이터를 컬러로 디스플레이 시킨다.
영상입력부(104)는 양방향 3차원 서비스를 위한 것으로, 3차원 모드시 콘텐츠 내용이나 발신 단말기 사용자 측의 각종 3차원 데이터를 입력하여 코덱부(102)로 인가시킨다.
코덱부(102)는 제어부(100)의 제어에 따라 영상입력부(104)로부터 제공되는 촬영 영상신호를 JPEG 또는 MPEG포맷으로 변환하고 소정 비율로 압축하며, 외부망으로부터 무선 수신되는 3차원 데이터의 압축영상을 압축해제하고 디코딩하여 제2표시부(118)로 출력시킨다.
3차원 어플리케이션 처리부(120)는 3차원 캐릭터를 텍스쳐매핑 방식으로 처리하거나, 또는 렌더링 방식으로 처리하거나, 또는 와이어프레임 방식으로 처리하는 처리부이다.
상기 외부망으로부터 무선 수신되는 3차원 데이터라 함은 이동교환국(도시하지 않았음)에 연결된 웹 서버(Web server)들 또는 다수의 영상 콘텐츠 서버(Image Contents Server)들로부터 제공되는 각종 VOD 및 AOD 데이터가 된다.
도 2a 내지 2c 는 본 발명의 3차원 엔진이 탑재된 단말기에서 3차원 어플리케이션이 실행되는 모습을 나타내는 도면으로, 도 2a 는 3차원 렌더링(Rendering)에서 텍스쳐맵핑(Texture mapping)까지 완전히 수행된 모습이다.
상기 도 2a 의 경우에 매 프레임(Frame)당 고속의 연산을 하게되므로, 가장 많은 전력을 소모하게된다.
도 2b 는 단말기 사용자가 일정시간 키입력등의 피드백(Feedback)을 취하지 않음으로써, 아이들(IDLE) 모드로 들어간 상황이며, 이때에는 LCD 표시부의 백라이트(Backlight)가 꺼지게 된다.
상기 도 2b 의 경우 3차원 어플리케이션의 연산량을 줄이기 위하여, 텍스쳐매핑을 하지 않고 렌더링된 화면만을 보여준다.
도 2c 는 LCD 표시부의 화면이 꺼지고 단말기의 일부 칩셋은 슬립(Sleep)모드로 들어갔을 경우이다.
상기 도 2c 의 경우에는 3차원 어플리케이션의 최소한의 연산만을 수행하기 위하여, 3차원 어플리케이션은 와이어프레임(Wire-Frame)연산만을 수행한다.
상기 도 2c 의 경우 최소한의 연산만을 수행하므로 단말기의 배터리 전력소모는 가장 적다.
상기와 같이 단말기가 아이들 모드나 슬립 모드로 들어갔을 때에 3차원 어플리케이션 연산을 완전히 정지한다면 단말기의 배터리 전력 소모를 원천적으로 막을 수 있으나, 애완동물 키우기(Cyber Pet)나 도시건설 시뮬레이션(SimCity 류), 분자및 행성 모델링등 단말기 사용자가 시간의 흐름에 따라 연속적인 결과를 보고자 하는 어플리케이션이 많이 있으므로, 특별한 종료 명령이 없는 한 단말기는 계속적인 연산을 수행할 필요가 있다.
상기와 반대로 슬립 모드에서 아이들 모드로, 또는 아이들 모드에서 정상 모드 상태로 돌아올 경우에는, 3차원 어플리케이션의 와이어프레임 연산에서 렌더링 연산으로, 렌더링 연산에서 텍스쳐매핑 연산으로 순차적으로 변경될 수 있으며, 와이어프레임 연산에서 텍스쳐매핑 연산으로 바로 전환되는 경우도 가능하다.
뿐만 아니라 본 발명의 전력소모 감소효과를 증대하기 위한 목적으로, 아이들 모드에 설정된 렌더링 연산을 와이어프레임 연산 방식으로 전환하여 설정하는 것도 가능하다.
도 3 은 본 발명의 실시 예인 3차원 엔진을 탑재한 이동통신 단말기의 소비전력 절감 방법에 따른 전반적인 동작흐름을 나타내는 플로우챠트로서, 동작이 시작되면 3차원 엔진을 탑재한 이동통신 단말기(150)의 제어부(100)와 3차원 어플리케이션 처리부(120)는 캐릭터의 3차원 어플리케이션을 도 2a 에서와 같은 텍스쳐매핑 연산 방식으로 동작을 시킨다(301).
상기 캐릭터의 텍스쳐매핑 상태에서 캐릭터뿐만 아니라 캐릭터의 배경화면(Background)도 그 처리는 캐릭터의 처리방법과 동일하다.
상기 단말기(150)가 텍스쳐매핑 연산 방식으로 동작(301)중에 단말기 사용자가 일정시간 동안 키입력등의 피드백조치를 취하지 않으면 단말기는 아이들 모드로 들어가게 되는데 이와 같은 아이들 모드가 되었는지를 제어부(100)는 판단(302)한다.
이때에는 상기 텍스쳐매핑 상태에서 수초 내지 수십 초가 흐른 상태로 상기 단말기(150) LCD 표시부의 백라이트가 꺼지게 된다.
상기 판단(302)결과 단말기가 텍스쳐매핑 상태에서 아이들 모드로 되었으면 3차원 엔진을 탑재한 이동통신 단말기(150)의 제어부(100)와 3차원 어플리케이션 처리부(120)는 캐릭터의 3차원 어플리케이션을 도 2b 에서와 같은 렌더링 연산 방식으로 동작을 시킨다(303).
상기 단말기(150)가 렌더링 연산 방식으로 동작(303)중에 단말기 사용자가 일정시간 동안 키입력등의 피드백조치를 계속하여 취하지 않으면 단말기는 슬립 모드로 들어가게 되는데 이와 같은 슬립 모드가 되었는지를 제어부(100)는 판단(304)한다.
이때에는 상기 렌더링 상태에서 또다시 수초 내지 수십 초가 흐른 상태로 LCD 표시부의 화면이 꺼지고 단말기의 일부 칩셋은 슬립(Sleep)모드로 들어갔을 경우이다.
상기 판단(304)결과 단말기가 렌더링 상태에서 슬립 모드로 되었으면 3차원 엔진을 탑재한 이동통신 단말기(150)의 제어부(100)와 3차원 어플리케이션 처리부(120)는 캐릭터의 3차원 어플리케이션을 도 2c 에서와 같은 와이어프레임 연산 방식으로 동작(305)을 시킨 다음 종료한다.
이상에서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명은 3차원 엔진을 탑재한 이동통신 단말기에서 3차원 어플리케이션을 작동시킬 때 전력소모가 심한 텍스쳐매핑 방식의 작동을 전력소모가 약한 와이어프레임 방식의 작동으로 전환시킴으로써 단말기 배터리의 소모전력을 대폭적으로 절감할 수 있는 유용한 효과를 제공해준다.
도 1 은 본 발명이 적용되는 3차원 엔진을 탑재한 단말기의 내부동작을 나타내는 블록구성도.
도 2a 내지 2c 는 본 발명의 3차원 엔진이 탑재된 단말기에서 3차원 어플리케이션이 실행되는 모습을 나타내는 도면.
도 3 은 본 발명의 실시 예인 3차원 엔진을 탑재한 이동통신 단말기의 소비전력 절감 방법에 따른 전반적인 동작흐름을 나타내는 플로우챠트.
Claims (5)
- 3차원 엔진을 탑재한 이동통신 단말기에서 배터리의 소비전력을 절감하는 방법에 있어서,상기 단말기가 3차원 어플리케이션의 캐릭터를 텍스쳐매핑 방식으로 동작 중에 단말기가 아이들 모드로 되었으면 3차원 어플리케이션을 렌더링 방식으로 동작시키는 단계와,상기 단말기가 3차원 어플리케이션의 캐릭터를 렌더링 방식으로 동작 중에 단말기가 슬립 모드로 되었으면 3차원 어플리케이션을 와이어프레임 방식으로 동작시키는 단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 3차원 엔진을 탑재한 이동통신 단말기의 소비전력 절감 방법.
- 청구항 1 항에 있어서,상기 아이들 모드에서 렌더링 방식으로 동작시키는 단계는 단말기 LCD 표시부의 백라이트가 꺼지게 되는 시간을 기준으로 한 것을 특징으로 하는 3차원 엔진을 탑재한 이동통신 단말기의 소비전력 절감 방법.
- 청구항 1 항에 있어서,상기 슬립 모드에서 와이어프레임 방식으로 동작시키는 단계는 LCD 표시부의 화면이 꺼지고 단말기의 일부 칩셋이 슬립모드로 들어간 시간을 기준으로 한 것을 특징으로 하는 3차원 엔진을 탑재한 이동통신 단말기의 소비전력 절감 방법.
- 청구항 1 항에 있어서,상기 단말기의 3차원 어플리케이션은 캐릭터뿐만 아니라 백그라운드(배경) 화면 연산에도 적용되는 것을 특징으로 하는 3차원 엔진을 탑재한 이동통신 단말기의 소비전력 절감 방법.
- 청구항 1 항에 있어서,상기 단말기가 3차원 어플리케이션의 캐릭터를 텍스쳐매핑 방식으로 동작 중에 렌더링 방식을 거치지 않고 바로 와이어프레임 방식으로 전환하는 것도 가능한 것을 특징으로 하는 3차원 엔진을 탑재한 이동통신 단말기의 소비전력 절감 방법.
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