KR100657402B1 - Implementing method of effect for user interface of mobile terminal using fluid-dynamics - Google Patents
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Abstract
Description
도1은 종래기술에서 유체동역학을 이용하여 연기와 같은 이펙트를 내는 방법을 설명하는 도면1 is a view for explaining a method of producing an effect such as smoke using fluid dynamics in the prior art;
도2는 본 발명에 따라 시간에 따라 일부 영역만을 중첩하여 전체영역에 유체동역학에 의한 이펙트를 내는 방법을 설명하는 도면2 is a view for explaining a method of effecting fluid dynamics over an entire region by overlapping only a partial region with time according to the present invention;
도3은 본 발명에 따라 유체동역학을 이용하여 사용자 인터페이스용 이펙트를 만들어 내는 동작 순서도를 도시함Figure 3 illustrates an operational flow diagram for creating an effect for a user interface using hydrodynamics in accordance with the present invention.
도4는 본 발명을 적용하여 선택되는 메뉴의 동선에 따른 유체동역학적인 효과를 설명하는 도면Figure 4 is a view explaining the hydrodynamic effects of the movement of the menu selected by applying the present invention
도5는 본 발명에 따른 유체동역학을 이용한 사용자 인터페이스용 이펙트를 이동통신 단말기에서 구현하기 위한 전체 구성도5 is an overall configuration diagram for implementing a user interface effect using a fluid dynamics in the mobile communication terminal according to the present invention;
본 발명은 물, 불, 연기와 같은 유체동역학을 통한 해석 및 계산을 통해 그 래픽컬한 애니메이션 또는 이펙트를 이동통신 단말기에서 구현하기 위한 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a method for implementing a graphical animation or effect in a mobile communication terminal through analysis and calculation through fluid dynamics such as water, fire and smoke.
일반적으로 물, 불, 연기와 같은 유체를 컴퓨터로 시뮬레이션하고, 이를 이용해서 시각화된 이펙트를 얻기 위해서는 이른바 "Navier Stokes Equations"라 불리우는 방식을 이용한다.In general, to simulate fluids such as water, fire and smoke with a computer, and to obtain a visualized effect, a so-called "Navier Stokes Equations" is used.
그런데, 이 방정식을 풀기 위해서는 많은 계산량이 요구되는 수치해석적인 방법을 사용하여 왔으나, 이러한 많은 계산량으로 인하여 이 방정식의 사용이 제한되어 왔다. In order to solve this equation, a numerical method requiring a large amount of computation has been used, but the use of this equation has been limited due to such a large amount of computation.
이러한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 다른 종래기술에서는 이러한 계산량을 줄이기 위하여, 도 1과 같이, 공간을 일정한 셀(cell)로 나누고 각 셀 내의 중심점에서 속도와 밀도의 시간에 따른 변화를 계산하는 방법을 사용하였지만, 이러한 종래기술에 있어서는 공간을 구성하는 셀의 수가 많아질수록 계산결과에 따른 유체의 해석 결과는 정확해져서 시각화된 이펙트의 퀄리티가 높아지지만, 계산량이 증가하여, 이러한 방법을 휴대폰, PDA 등과 같이 계산성능이 떨어지는 이동 통신 단말기에 적용하기가 어렵다.In order to reduce the amount of calculation in another prior art for solving the problems of the prior art, as shown in Figure 1, the method of dividing the space into a constant cell (cell) and calculate the change over time of the speed and density at the center point in each cell In the prior art, the more the number of cells constituting the space, the more accurate the analysis result of the fluid according to the calculation result, and the higher the quality of the visualized effect. It is difficult to apply to a mobile communication terminal with poor computational performance.
따라서 휴대폰이나 PDA와 같이, 계산 성능이 현저히 떨어지는 이동 단말기에서 유체동역학을 이용한 이펙트를 포함하는 사용자 인터페이스를 만들기 위해서는 시각화된 이펙트의 결과를 심각히 저해하지 않으면서도 계산량을 대폭적으로 줄일 수 있는 특단의 방법이 필요하다. Therefore, in order to create a user interface that includes fluid dynamics effects in mobile terminals, such as mobile phones and PDAs, which are significantly less computational, there is a special method that can significantly reduce computations without seriously impairing the results of visualized effects. need.
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 감안하여, 유체동역학을 통한 해석 및 계산을 통해 그래픽컬한 애니메이션 또는 이펙트를 이동통신 단말기에서 구현하기 위한 방법을 제공한다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides a method for implementing a graphical animation or effect in a mobile communication terminal through analysis and calculation through fluid dynamics in view of the above problems of the prior art.
또한, 본 발명에서는 상기의 사용자 인터페이스 방법을 적용하여, 시각화된 이펙트의 퀄리티에 큰 저하를 초래하지 않으면서 계산량을 크게 줄일 수 있는 방법을 적용한 이동통신 단말기를 제공한다.In addition, the present invention provides a mobile communication terminal employing the method of applying the above user interface method, a method that can greatly reduce the amount of calculation without causing a significant degradation in the quality of the visualized effect.
이상과 같은 기술적 과제를 달성하기 위하여 본 발명은, 이동통신 단말기에서 사용자가 입력한 이벤트에 대응하는 유체동역학적인 애니메이션을 실행하는 방법에 있어서,In order to achieve the above technical problem, the present invention provides a method of executing a fluid dynamic animation corresponding to an event input by a user in a mobile communication terminal,
상기 유체동역학적인 애니메이션을 표시할 전체 화면을 시각적인 효과와 속도를 고려하여 작은 크기의 블럭으로 분할하는 초기화 단계;An initializing step of dividing the entire screen to display the hydrodynamic animation into blocks of small size in consideration of visual effects and speed;
상기 초기화 단계에서 정의된 블럭 내부에서 유체동역학을 이용하여 애니메이션 효과를 발생시키는 단계;Generating an animation effect using fluid dynamics inside the block defined in the initialization step;
사용자의 입력 이벤트에 따라,According to user input events,
상기 블럭 내부의 유체의 속도 벡터를 구하여 이동할 방향을 결정하여, 상기 결정된 방향에 따라 상기 블럭을 중첩시키면서 이동시키며, 이동 이전의 블럭 영역은 잔상 효과를 위해 애니메이션을 정지하고 정지된 순간의 영상을 표시하며, 이동 후의 블럭은 유체동역학적인 애니메이션을 수행하며, 이후에 이전 블록의 중첩되지 않은 영역을 클리어하는 과정을, 상기 사용자 입력 이벤트에 의해 정해진 위치에 도달할때까지 반복하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.The direction of movement is determined by determining the velocity vector of the fluid inside the block, and the blocks are moved while overlapping the blocks according to the determined direction. The block area before the movement stops the animation for the afterimage effect and displays the image of the stopped moment. And the block after the movement performs a hydrodynamic animation, and thereafter, repeating the process of clearing the non-overlapping region of the previous block until the position determined by the user input event is reached. It is done.
이제, 본 발명의 구성 및 동작에 대해 자세히 설명하도록 한다.Now, the configuration and operation of the present invention will be described in detail.
도1에서와 같은 종래기술에서는 유체동역학의 계산을 위해 전체의 공간을 셀로로 나누고, 시간에 따라 전체공간에서의 유체의 속도 및 밀도의 움직임을 "Navier Stokes Equations"의 계산을 통해 알아내서 이를 시각화한다. 이때 유체의 이동 방향은 그림과 같이 속도 벡터를 통해 정해지며, 이는 유체에 가해진 외부의 힘과 유체를 가두고 있는 경계 조건과 같은 파라미터를 통해 정해지게 된다. In the prior art as shown in FIG. 1, the entire space is divided into cells for the calculation of fluid dynamics, and the motion and velocity of the fluid in the entire space are identified through calculation of "Navier Stokes Equations" over time and visualized. do. At this time, the moving direction of the fluid is determined by the velocity vector as shown in the figure, which is determined by parameters such as external force applied to the fluid and boundary condition trapping the fluid.
이때 종래의 방법은 유체를 가두고 있는 전공간에 대해서 셀을 구성하여, 시간에 따라서 이 셀 내의의 유체가 어떤 속도 벡터와 밀도를 가지는지를 계산하고 추적하는 방법을 사용한다. At this time, the conventional method uses a method of constructing a cell for the entire space in which the fluid is confined, and calculating and tracking which velocity vector and density the fluid in the cell has over time.
그러나 이렇게 전 공간에 셀을 구성함으로 인해 계산양이 늘어나게 되며, 메모리의 사용량 또한 증가하게 된다. However, the amount of computation increases and the memory usage increases as well.
따라서 본 발명에서는 도 2와 같이 전 공간이 아닌 실제 유체의 이동이 일어나는 작은 공간으로 한정하여 불필요한 계산과 메모리의 사용을 극소화 한다.Therefore, in the present invention, as shown in FIG. 2, the use of a small space in which the movement of the actual fluid occurs, rather than the entire space, minimizes unnecessary calculation and use of memory.
또한 이렇게 유체동역학을 적용하여 계산할 셀의 공간을 줄임으로 만약 전체공간에서의 유체의 이동에 의한 효과가 일어나야 하거나, 전체공간상의 시각적인 효과를 만들어 내야 할 경우는, 도 2와 같이 한정된 공간을 시간에 따라 중첩하여 움직여야할 속도 벡터의 방향에 따라서 슬라이딩시킴으로써, 마치 전체 공간에 유 체의 움직임을 시뮬레이션한 것과 같은 효과를 만들어 낸다. 도2에서는 곡선 화살표 방향으로 작은 공간을 중첩하여 슬라이딩시켜서 원하는 유체의 움직임이 나타날 수 있다는 것을 도시한다. In addition, by applying the fluid dynamics to reduce the space of the cell to be calculated, if the effect of fluid movement in the whole space should occur, or to create a visual effect on the whole space, limited space as shown in FIG. By sliding along the direction of the velocity vectors that must move in superimposition, the effect is as if the fluid motion is simulated in the entire space. Figure 2 shows that the desired fluid motion can be shown by sliding a small space in the direction of the curved arrow overlapping.
도 3은 이동 단말기에서 사용자에 입력(키입력, 마우스 입력)을 이벤트로 받아서 사용자의 시각적인 인터페이스를 변화시켜야 하는 경우에 본 발명을 적용하는 방법을 순서도로 도식화한 것이다.3 is a flowchart illustrating a method of applying the present invention when a user needs to change a user's visual interface by receiving an input (key input or mouse input) from the mobile terminal as an event.
먼저 이펙트를 표시할 영역과, 이펙트를 생성하기 위해 사용할 셀의 데이터 구조를 초기화 한다(S1). 이 초기화 단계에서는 유체 이펙트를 표시할 전체 화면 영역을 시각적인 효과와 속도를 고려하여 작은 크기의 블럭(block)으로 나누고, 블록 내에 유체동역학 계산을 위한 셀 데이터 구조를 설정한다. 이때 블럭의 크기가 너무 크면 속도가 느려질 수 있고, 너무 작으면 시각적인 유체 이펙트가 작아져서 퀄리티가 떨어 질 수 있으므로, 블럭의 크기는 단말기의 성능 및 시각적인 효과에 대한 실험 데이터를 기반으로 설정한다.First, the area to display the effect, and the data structure of the cell to be used to create the effect is initialized (S1). In this initialization step, the entire screen area to display the fluid effect is divided into small blocks considering visual effects and speed, and a cell data structure for fluid dynamic calculation is set in the block. In this case, if the block size is too large, the speed may be slow, and if the block size is too small, the visual fluid effect may be small and the quality may be degraded. Therefore, the block size is set based on experimental data on the performance and visual effects of the terminal. .
다음으로, 초기에 정의된 블록 내부에서 유체동역학을 이용해서 애니메이션 효과를 발생시킨다(S2). Next, an animation effect is generated using hydrodynamics inside the initially defined block (S2).
이제, 이 상태에서 사용자 인터페이스를 위하여 사용자의 입력 이벤트를 받을 경우 이벤트에 따라 사용자 인터페이스를 구성하기 위한 파라미터를 사용하여 블럭 내부의 유체들의 속도벡터를 구하여 움직여야 할 방향을 정한다(S3). Now, in this state, when receiving a user's input event for the user interface, the direction to move by obtaining the velocity vector of the fluids inside the block is determined using the parameters for configuring the user interface according to the event (S3).
정해진 방향에 따라 블럭을 중첩하여 움직일 수 있도록 블럭의 중심점을 dx, dy 만큼 이동시킨다(S4). 이때 이동 전 블럭에 해당되는 영역의 경우는 잔상효과를 통해 시각적인 퀄리티를 유지하기 위하여, 애니메이션 효과를 정지하고 정지된 순간의 영상을 표시한다(S5). The center point of the block is moved by dx and dy so as to overlap the block in a predetermined direction (S4). In this case, in the case of the area corresponding to the block before the movement, in order to maintain visual quality through the afterimage effect, the animation effect is stopped and the image of the stopped moment is displayed (S5).
새로 움직여진 블럭은 내부에서 유체동역학을 이용한 애니메이션 효과를 발생시켜서 새로운 효과 영상을 표시한다(S6). The newly moved block generates an animation effect using hydrodynamics inside to display a new effect image (S6).
이후 잔상을 남겼던 이전 블럭의 중첩되지 않은 부분의 영역을 클리어(clear)하여 유체가 자연스럽게 슬라이딩하는 효과를 달성한다(S7). After that, the area of the non-overlapping portion of the previous block, which has left afterimages, is cleared to achieve an effect of naturally sliding the fluid (S7).
이상과 같은 단계(S3) 내지 단계(S7)의 과정을 블럭의 중심점이 사용자 이벤트에 의해 움직여져야 할 위치에 도달할 때까지 반복하면, 사용자가 입력한 이벤트(키입력, 마우스 입력)에 대응하는 유체동역학적인 애니메이션이 달성이 된다. If the process of steps S3 to S7 is repeated until the center point of the block reaches the position to be moved by the user event, it corresponds to the event (key input, mouse input) input by the user. Hydrodynamic animation is achieved.
도 4는 이상과 같은 본 발명을 이용하여, 이동통신 단말기 상의 화면에 나타난 메뉴를 구성하는 UI상에서, 사용자가 키패드를 이용하여 가로 세로 3개씩의 9개 메뉴 중에서 선택되는 메뉴의 동선에 따라서, 자연스럽게 유체가 흘러 다니는 듯한 시각적인 효과를 구현한 예시도이다. FIG. 4 is a diagram illustrating a method of forming a menu displayed on a screen of a mobile communication terminal using the present invention as described above. This is an example of embodying the visual effect of fluid flowing.
도 5에서는 이상과 같은 본 발명을 달성하기 위한 이동통신 단말기의 전체적인 구성 및 동작을 도시한다.5 shows the overall configuration and operation of a mobile communication terminal for achieving the present invention as described above.
사용자가 이동통신 단말기의 키 또는 마우스 버튼을 누르면, 폰하드웨어(1) 는 이 키 또는 마우스 입력을 폰OS(2)에 전달한다. When the user presses a key or mouse button of the mobile communication terminal, the phone hardware 1 transmits this key or mouse input to the phone OS 2.
폰OS(2)에서는 키입력을 분석하여 분석된 입력키를 사용자 입력 API(3)을 통해 UI응용프로그램(4)에 전달한다. 이때 애니메이션 엔진(5)은 유체동역학을 지원하며 본 발명과 같은 시각적인 효과를 생성한다.The phone OS 2 analyzes the key input and delivers the analyzed input key to the UI application 4 through the user input API 3. At this time, the animation engine 5 supports fluid dynamics and generates a visual effect as in the present invention.
한편 UI 응용프로그램(4)은 컨텐츠(6)의 내용을 해석하는 역할을 수행하는데, 이렇게 컨텐츠(6)의 내용을 해석하여 애니메이션 엔진(5)에 의해 생성되는 유체동역학 효과 이외의 사용자 인터페이스를 구성하는 화면을 만들어 내게 된다. 이렇게 만들어진 영상들은 UI응용프로그램(4)에서 합성되어 LCD 제어 API(7)를 통해 폰 OS(2)에 전달되어, 화면에서 갱신되게 된다.Meanwhile, the UI application 4 plays a role of interpreting the contents of the contents 6. Thus, the contents of the contents 6 are interpreted to constitute a user interface other than the hydrodynamic effects generated by the animation engine 5. You will be able to create a screen. The images thus made are synthesized in the UI application 4 and transferred to the phone OS 2 through the LCD control API 7 to be updated on the screen.
이상과 같은 본 발명을 이용하면 계산 능력이 떨어지면서, 가용 메모리가 많지 않은 이동 단말기에서 유체동역학을 이용한 효과를 사용자 인터페이스에 제공할 수 있다. According to the present invention as described above, it is possible to provide an effect using fluid dynamics to a user interface in a mobile terminal having a low computational capacity and a lack of available memory.
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KR1020060035406A KR100657402B1 (en) | 2006-04-19 | 2006-04-19 | Implementing method of effect for user interface of mobile terminal using fluid-dynamics |
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Citations (1)
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JP2005523541A (en) | 2002-06-11 | 2005-08-04 | 株式会社ソニー・コンピュータエンタテインメント | System and method for compressing 3D computer graphics |
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