KR101376880B1

KR101376880B1 - 3ｄ 그래픽을 위한 2ｄ 편집 메타포어

Info

Publication number: KR101376880B1
Application number: KR1020087005628A
Authority: KR
Inventors: 게오르그 에프. 펫쉬니그; 매튜 더블유. 커넥
Original assignee: 마이크로소프트 코포레이션
Priority date: 2005-09-09
Filing date: 2008-03-07
Publication date: 2014-03-20
Also published as: AU2006287351A1; RU2427918C2; BRPI0615664A2; US8464170B2; IL189292A0; US20070057940A1; NO20081237L; CA2618632C; TWI406186B; AU2006287351B2; NZ566365A; RU2008108837A; IL189292A; IL226323A; EP1911000A4; TW200731161A; MY149702A; EP1911000A1; CA2618632A1; JP4864972B2

Abstract

시스템은 2D 및 3D 모델링을 조합하여 형상을 렌더링한다. 일 특징으로, 시스템은 선택된 형상 파라미터 또는 특성의 3D 모델을 생성하기 위한 3D 모델링 팩토리; 2D 텍스트, 2D 텍스트 효과 및 (예컨대, 채움 효과와 같은) 일부 2D 형상 효과를 생성하기 위한 정면 팩토리; 형상의 바닥면 상에 렌더링되는 효과를 생성하는 바닥면 팩토리; 그리고 정면 팩토리, 바닥면 팩토리 및 3D 모델링 팩토리에 의하여 생성되는 2D 및 3D 효과를 조합하기 위한 래스터라이저/합성 엔진을 포함한다.

3D 그래픽, 2D 편집 메타포어, 텍스처 맵, 2D 효과, 3D 효과

Description

3Ｄ 그래픽을 위한 2Ｄ 편집 메타포어{2D EDITING METAPHOR FOR 3D GRAPHICS}

본 발명은 3D 그래픽을 편집하는 방법에 관한 것이며, 보다 구체적으로는 2D 편집 메타포어를 이용하여 3D 그래픽을 편집하는 방법에 관한 것이다.

사용자가 프레젠테이션과 같은 전문적인 업무 그래픽을 생성할 수 있게 하는 다수의 도구가 현존한다. 형상 및 이미지를 세련되게 다듬는 데 대한 한 접근법은 3D 기술을 적용하는 것이다. 이것은 주로 2가지 방식으로 행해진다. 한 가지는 2D 비트맵에 대하여 모의 3D 효과를 사용하는 것으로서, 이를 통해 3D처럼 보이는 형상 또는 이미지를 실제 3D 모델 없이 얻을 수 있다. 그 결과인 모의 3D 그래픽은 일부 사용에 있어서 충분히 3D처럼 보이지 않을 수 있다. 다른 접근법은 풀 3D 모델을 사용하는 것이다. 이 접근법에서, 사용자는 디스플레이되는 항목의 3D 모델을 생성한다. 이 접근법은 일반적으로 사용자가 3D 모델링 및 3D 모델링 도구의 사용에 익숙할 것을 요구한다. 이 배경기술 정보는 청구된 기술적 사상에 의하여 처리되어야 하는 문제를 식별하기 위한 것으로 의도된 것이 아니다.

본 발명의 상세한 설명은 이하의 실시예에서 더 설명되는 기술적 사상의 선택을 간략화된 형태로 소개하기 위하여 제공된다. 본 발명의 상세한 설명은 청구된 기술적 사상의 본질적 특징 또는 중요한 특징을 식별하기 위한 것으로 의도된 것이 아니며, 청구된 기술적 사상의 범위를 판정하는데 도움이 되도록 사용되는 것으로 의도된 것도 아니다.

기술된 다양한 실시예의 특징에 따르면, 시스템은 2D 및 3D 모델링을 조합하여 형상을 렌더링한다. 일 특징에서, 시스템은 선택된 형상 파라미터 또는 특성의 3D 모델을 생성하기 위한 3D 모델링 팩토리; 2D 텍스트, 2D 텍스트 효과 및 (예컨대, 채우기 효과와 같은) 일부 2D 형상 효과를 생성하기 위한 정면 팩토리(front face factory); 형상의 바닥면 상에 렌더링되는 효과를 생성하는 바닥면 팩토리(ground plane factory); 그리고 정면 팩토리, 바닥면 팩토리 및 3D 모델링 팩토리에 의하여 생성되는 2D 및 3D 효과를 조합하기 위한 래스터라이저/합성 엔진(rasterizer/compositing engine)을 포함한다.

정면 팩토리는 (예컨대, 그림자, 발광(glow), 반사과 같은) 임의의 2D 텍스트 효과; 임의의 2D 형상 효과; (예컨대, 채우기, 그래디언트 채우기, 이미지와 같은) 임의의 2D 표면 효과; 및 형상의 2D 기하 구조(2D geometry)를 렌더링하고, 렌더링된 2D 텍스트 효과 및 2D 표면 효과를 형상의 정면에 대해 사용하여 텍스처 맵을 생성한다. 이 2D 효과는 3D 형상에 적용되는 경우 유지될 2D 메타포어 중 일부이다. 바닥면 팩토리는 2D 형상 효과를 위한 바닥면을 (그 효과가 존재한다면) 생성한다. 또한, 텍스트에 적용되는 3D 효과가 있는 경우, 바닥면 팩토리는 2D 텍스트 효과를 위한 바닥면을 생성한다. 3D 모델링 팩토리는 형상의 익스트루전 속성 및 베벨링 속성(extrusion and beveling properties)을 정의함으로써 2D 형상 기하 구조로부터 3D 모델을 생성한다. 나아가, 3D 모델링 팩토리는 3D 모델의 정면으로 텍스처를 맵핑하기 위한 좌표를 생성한다. 그리고, 래스터라이저/합성 엔진은 3D 모델링 팩토리로부터의 결과 형상을 (즉, 3D 기하 구조 및 2D 텍스처 맵을 가진 형상을) 바닥면 팩토리로부터의 바닥면(들)과 결합시킨다. 래스터라이저/합성 엔진은 텍스처 좌표를 사용하여 3D 모델로 텍스처를 맵핑한다.

또 다른 특징으로, 사용자에 의하여 선택된 형상의 색(들)이 형상의 조명 및/또는 배치와 독립적으로 유지된다.

다른 특징으로, 3D 장면의 원근감을 제어하기 위하여 형상이 그룹 지정될(grouped) 수 있다. 예컨대, 그룹 지정되지 않은 3D 형상들은 그것들 각각이 별개의 소실점(vanishing point)을 가지는 것으로 보이도록 렌더링될 수 있다. 반대로, 그룹 지정된 3D 형상들은 그것들이 동일한 소실점을 가지는 것으로 보이도록 렌더링될 수 있다. 따라서, 사용자는 익숙한 2D 편집 개념을 사용하여, 2D 그래픽 편집에서의 지식을 3D 세계에 적용할 수 있다. 그룹 지정은 직관적으로 바람직할 것이며, 사용자가 3D 편집이 가능한 새로운 세계에 적응하는 것을 용이하게 만들 것이다.

또 다른 특징으로, 시스템은 사용자로 하여금 렌더링되고 있는 형상의 순서를 제어할 수 있게 한다. 일 실시예에서, 시스템은 일부 2D 도구에서 사용되는 "앞으로 보냄", "뒤로 보냄" 등의 2D 메타포어를 사용하여 사용자로 하여금 형상이 3D 공간에서 어떻게 배열된 것으로 보일지를 제어할 수 있게 한다. 예컨대, 사용자는 특정 시점에서 형상 A가 형상 B에 "앞서지만" 형상 C보다는 "뒤에" 있도록 지정할 수 있다. 여기에서도, 다른 형상의 앞 또는 뒤에 형상을 배열하기 위한 2D 형상의 z축 배열(z-ordering)이라는 익숙한 개념이 3차원 공간에서 3D 형상을 배열하는데 적용될 수 있다.

다른 특징으로, 시스템은 2D 명령이 3D 환경에서 적용될 수 있도록 그것을 라우팅 및 재사용하는 사용자 인터페이스를 제공한다.

실시예는 컴퓨터 프로세스, (휴대용 이동 연산 장치를 포함하는) 컴퓨터 시스템으로 구현되거나 컴퓨터 프로그램 제품과 같은 제조물로 구현될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 컴퓨터 시스템에 의해 판독가능하며 컴퓨터 프로세스를 실행하기 위한 컴퓨터 프로그램 명령어를 인코딩하는 컴퓨터 저장 매체일 수 있다. 또한, 컴퓨터 프로그램 제품은 컴퓨터 시스템에 의해 판독가능하며 컴퓨터 프로세스를 실행하기 위한 컴퓨터 프로그램 명령어를 인코딩하는 반송파 상에서 전파되는 신호일 수 있다.

한정하지 않는 예시적인 실시예가 이하의 도면을 참조하여 기술되며, 달리 특정되지 않는 한 다양한 도면에서 동일한 참조 번호로 동일한 부분을 지칭한다.

도 1은 일 실시예에 따른, 복수의 응용프로그램 및 2D/3D 엔진을 가지는 예시적인 시스템을 도시하는 블록도.

도 2는 일 실시예에 따른, 도 1의 2D/3D 엔진의 예시적인 구성요소를 도시하는 블록도.

도 3은 일 실시예에 따른, 형상의 2D 기하 구조에 기반한 윤곽선(contour)을 가지는 3D 형상을 도시하는 도면.

도 4는 일 실시예에 따른, 형상의 텍스트에 적용되는 텍스트 효과 및 3D 텍스트를 도시하는 도면.

도 5는 일 실시예에 따른, 2D 형상으로부터 3D 그래픽을 생성하는 경우의 동작 흐름을 도시한 흐름도.

도 6은 일 실시예에 따른, 채우기를 위한 2D 메타포어를 사용하는 사용자 인터페이스(UI)의 스크린샷을 도시하는 도면.

도 7은 일 실시예에 따른, 3D 공간에서 형상의 상이한 배열의 예를 도시하는 도면.

도 8은 일 실시예에 따른, 3D 투시도에서 그룹 지정되지 않은 객체들의 예 및 3D 투시도에서 그룹 지정된 객체들의 예를 도시하는 도면.

본 명세서의 일부를 이루며, 다양한 실시예를 실행하기 위한 예시적인 특정 실시예를 도시하는 첨부된 도면을 참조하여, 다양한 실시예가 이하에서 보다 상세하게 기술된다. 그러나, 다른 실시예가 다수의 상이한 형태로 구현될 수 있고, 본 명세서에 상술된 실시예로 한정되는 것으로 간주되어서는 안된다. 오히려, 이하의 실시예가 제공됨으로써 본 개시는 철저하고 완전한 것이 될 것이다. 실시예는 방법, 시스템 또는 장치로서 실행될 수 있다. 따라서, 실시예는 하드웨어 구현, 소프트웨어만의 구현 또는 소프트웨어와 하드웨어 면을 조합하는 구현의 형태를 취할 수 있다. 따라서, 이하의 상세한 설명을 한정하는 의미로 받아들여서는 안된다.

다양한 실시예의 논리 동작은 (1) 컴퓨터 시스템 상에서 실행되는 일련의 컴퓨터 구현 단계 및/또는 (2) 컴퓨터 시스템 내의 상호접속된 머신 모듈로서 구현된다. 구현 방식은 실시예를 구현하기 위한 연산 시스템의 성능 요구사항에 따라 선택할 문제이다. 따라서, 본 문서에 기술되는 실시예를 구성하는 논리 동작은 선택적으로 동작, 단계 또는 모듈로 지칭될 수 있다.

예시적인 2D/3D 조합 렌더링 시스템

전술한 모의 3D 접근법 및 3D 모델링 접근법에 대한 문제는 그것들이 일반적인 업무 사용에 있어서 불완전하다는 것이다. 예컨대, 사용자가 (예를 들어 그래디언트와 같은) 2D 효과를 가진 형상을 효과를 위한 3D 투시도에 끼워넣기를 원하거나, 복잡한 3D 모델에 대해 픽처 텍스처 맵, 그래디언트 효과 또는 단순한 그림자를 사용하기를 원할 수 있다. 모의 3D 접근법 및 3D 모델링 접근법은 위의 예시적인 경우에 대한 해결책의 일부만을 각각 제공할 뿐이다.

이하의 실시예는 하나의 파이프라인으로 조합된 3D 및 2D 효과 모두를 사용할 수 있게 하고, 이를 통해 전문적으로 보이는 업무 그래픽을 생성한다. 사용자는 시스템의 실시예를 사용하기 위하여 (대부분의 업무 사용자가 그러하듯이) 3D 모델링을 상세하게 이해할 필요가 없다.

도 1은 2D 및 3D 모델링을 조합하여 형상을 렌더링하는 예시적인 시스템(100)을 도시한다. 이 실시예에서, 시스템(100)은 2D/3D 엔진(102) 및 도 1에 응용프로그램 104-1 내지 104-N으로 표시된 하나 이상의 응용프로그램을 포함한다. 응용프로그램(104-1 내지 104-N)은 2D/3D 엔진을 사용하여, 응용프로그램(104-1 내지 104-N)의 사용자에 의하여 입력된 2D 형상 및 형상 효과에 대해 3D 효과를 제공한다. 또한, 2D/3D 엔진(102)은 형상과 연관되는 텍스트에 대한 3D 효과를 제공할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 2D/3D 엔진(102)은 2D 형상 입력을 수신하고 그 2D 형상의 일부분의 3D 모델을 생성하여, 렌더링 출력이 2D 형상 및 효과로부터 생성된 부분 (및 2D 텍스트 및 효과가 존재한다면 그것으로부터 생성된 부분) 및 3D 모델로부터 생성된 부분을 포함하게 한다. 이 조합식 접근법은 전술한 (3D 모델링을 포함하지 않는) 모의 3D 접근법 및 순수한 3D 모델링 접근법과 같지 않다. 2D/3D 엔진(102)의 예시적인 구현이 도 2와 관련하여 이하에 기술된다.

2D/3D 엔진이 "공유되는" 실시예가 위에 기술되어 있지만, 또 다른 실시예에서는 분리된 2D/3D 엔진(102)과 달리, 3D 형상을 생성할 수 있는 응용프로그램 각각이 2D/3D 엔진을 내장할 수 있다.

2D/3D 엔진의 예시적인 구성 요소

도 2는 일 실시예에 따른 (도 1의) 2D/3D 엔진(102)의 예시적인 구성 요소를 도시한다. 이 실시예에서, 2D/3D 엔진(102)은 3D 모델링 팩토리(202), 정면 팩토리(204), 바닥면 팩토리(206), 래스터라이저/합성 엔진(208)을 포함한다. 3D 모델링 팩토리(202)는 선택된 형상 파라미터 또는 특성의 3D 모델을 생성한다. 정면 팩토리(204)는 2D 텍스트 및 텍스트 효과, 그리고 (예컨대, 채우기 효과와 같은) 일부 2D 형상 효과를 생성한다. 바닥면 팩토리(206)는 형상의 바닥면 상에 렌더링되는 효과를 생성한다. 래스터라이저/합성 엔진(208)은 정면 팩토리(204), 바닥면 팩토리(206) 및 3D 모델링 팩토리(202)에 의하여 생성되는 2D 및 3D 효과를 조합한다.

동작 중에, 2D/3D 엔진(102)이 화살표(200)로 표시된 것처럼 (예컨대, 도 1의 응용프로그램 104-1과 같은 응용프로그램에 의하여 제공되는 사용자 인터페이스를 사용하여 사용자가 선택함에 따라) 2D 효과를 갖는 형상을 수신하는 경우, 정면 팩토리(204)는 이하의 부분으로 형상을 해체한다. 즉, (존재한다면) 형상에 포함된 텍스트; 정면에 대한 2D 표면 (즉, 형상의 정면에 대한 표면 효과); (존재한다면) 텍스트에 적용되는 3D 효과; (예컨대, 형상의 바닥면으로 렌더링되는 그림자, 발광, 반사 효과와 같은) 임의의 바닥면 효과; 및 형상의 기하 구조로 해체한다.

이 실시예에서, 정면 팩토리(204)는 (예컨대, 그림자, 발광, 반사와 같은) 임의의 2D 텍스트 효과; 임의의 2D 형상 효과; (예컨대, 채우기, 그래디언트 채우기, 이미지 등의) 임의의 2D 표면 효과 및 형상의 2D 기하 구조를 렌더링하고, 렌더링된 2D 텍스트 효과 및 2D 표면 효과를 형상의 정면에 대해 사용하여 텍스처 맵을 생성한다. 이 실시예에 따르면, 정면 팩토리(204)는 텍스처 맵을 생성함으로써, 임의의 모의 조명 조건 하에서의 형상의 모든 배치에 대해 형상의 정면이 (예컨대, 색 채우기와 같은) 그것의 2D 표면 효과를 유지할 수 있게 한다. 일반적인 업무 사용자의 경우, 실제로 사용자가 결과로서 얻고 싶어하는 효과는 (이 표면 효과를 가지는 형상이 재구성되면 표면 효과가 어떻게 보이느냐가 아니라) (예컨대, 색 채우기와 같은) 입력된 2D 표면 효과이므로, 이 2D 표면 효과 보존 특징은 (그것이 덜 현실적으로 보일지라도) 바람직한 것이다.

또한, 일 실시예에서, 정면 팩토리(204)는 (예컨대, 채우기 효과 또는 이미지를 포함하는) 텍스처를 1 픽셀씩 팽창시켜서 3D 모델의 정면의 모든 부분에 이미지 채우기가 적용되도록 한다.

이 실시예에서, (2D 형상 효과가 존재한다면) 바닥면 팩토리(206)는 2D 형상 효과를 위한 바닥면을 생성한다. 나아가, 텍스트에 3D 효과가 적용되는 경우, 바닥면 팩토리(206)는 2D 텍스트 효과를 위한 바닥면을 생성한다. 바닥면 생성기(206)는 그림자, 흐림 및 반사와 같은 2D 효과를 채택하여 바닥면에 적용한다. (예컨대, 이하에 기술되는 것과 같은) 3D 모델링 팩토리에 의하여 형상에 3D 효과가 부가되는 경우, 바닥면이 생성되고, 그림자, 흐림 및 반사와 같은 2D 형상 효과는 바닥면 상에 렌더링된다. 바닥면은 형상 뒤에 렌더링될 수 있다. 3D 텍스트 및 그것의 효과를 위한 바닥면은 형상의 앞에 렌더링될 수 있다. 이러한 특징을 통해, 대부분의 2D 동작을 3D 장면에 사용하여, 3D 장면이 실제처럼 보이게 하는 효과적인 결과를 얻을 수 있다.

이 실시예에서, 3D 모델링 팩토리(202)는 형상의 익스트루전 속성 및 베벨링 속성을 정의함으로써 2D 형상 기하 구조로부터 3D 모델을 생성한다. 나아가, 3D 모델링 팩토리(202)는 3D 모델의 정면으로 텍스처를 맵핑시키기 위한 좌표를 생성한다. 예컨대, 3D 모델링 팩토리(202)는 베벨(bevel) 주변으로 (예컨대, 픽처 또는 색과 같은) 2D 표면 효과를 "감쌀(wrap)" 것이다.

또한, 일 실시예에서, 3D 모델링 팩토리(202)는 그것의 하부 2D 기하 구조에 기반하여 3D 형상의 윤곽선을 생성한다. 윤곽선의 예가 도 3에 도시된다. 이 예에서, 사용자가 형상에 대한 윤곽선 특성을 인에이블링하는 경우, 형상의 "외곽선"이 두꺼워진다. 윤곽선의 색은 사용자 정의가 가능하다. 예컨대, 흰색 윤곽선을 사용하여 어두운 형상이 어두운 배경에서 돋보이게 할 수 있다. 3D 모델링하는 동안 윤곽선을 생성하기보다는, 하부 2D 형상뿐만 아니라 그 2D 형상으로부터 생성되는 (형상 302로 도시된) 3D 모델의 부분에서도 윤곽선을 생성하여 익스트루전 및 베벨링을 적용한다. 그 결과가 형상(304)로 도시되어 있다.

이 실시예에서, 래스터라이저/합성 엔진(208)은 3D 모델링 팩토리(202)로부터의 결과 형상을 (즉, 3D 기하 구조 및 2D 텍스처 맵을 가지는 형상을) 바닥면 팩토리(206)으로부터의 바닥면(들)과 조합한다. 래스터라이저/합성 엔진(208)은 텍스처 좌표를 사용하여 3D 모델로 텍스처를 맵핑한다.

3D 텍스트를 렌더링하기 위한 예시적인 구성 요소

(도시되지 않은) 일 실시예에서는, 3D 텍스트를 위한 별도의 정면 팩토리, 바닥면 팩토리 및 3D 모델링 팩토리가 존재한다. 정면 팩토리는 텍스트의 2D 효과를 렌더링한다. 3D 모델링 팩토리는 텍스트의 익스트루전 속성 및 베벨링 속성을 정의하고 텍스트의 3D 모델 상에 2D 텍스트 효과를 맵핑시킴으로써 텍스트의 3D 모델을 생성한다. 바닥면 팩토리는 3D 텍스트를 위한 별도의 바닥면을 생성하여, 그림자, 흐림 및 반사와 같은 2D 효과를 이 바닥면 상에 렌더링한다. 이 바닥면은 텍스트 효과가 보일 수 있도록 형상 위에 위치한다. 3D 텍스트의 예가 도 4에 도시되어 있다.

2D 입력 형상으로부터 3D 그래픽을 생성하기 위한 예시적인 동작 흐름

도 5는 일 실시예에 따른, 2D 형상으로부터 3D 그래픽을 생성하는 경우의 동작 흐름을 도시한 흐름도이다. 동작 흐름(500)은 임의의 적합한 연산 환경에서 수행될 수 있다. 예컨대, 동작 흐름(400)은 (도 2의) 2D/3D 엔진(102)과 같은 시스템에 의하여 실행될 수 있다. 따라서, 도 2의 구성요소 중 하나 이상을 참조하여 동작 흐름(500)이 기술될 수 있다. 그러나, 도 2의 구성요소에 대한 이러한 임의의 참조는 설명을 위한 것일 뿐이며, 도 2의 구현은 동작 흐름(500)을 위한 한정하지 않는 환경임을 이해하여야 한다. 이 예시적인 동작 흐름에서, (도 1의) 응용프로그램(104-1)과 같은 응용프로그램을 사용하는 사용자가 렌더링되어야 할 형상을 생성하였다.

블록(502)에서, 형상이 텍스트를 가지는 경우, 2D 렌더링 엔진이 (예컨대, 사용자에 의하여 응용프로그램을 통해 인에이블링되어) 그 텍스트에 적용되어야 할 임의의 2D 텍스트 효과를 렌더링한다. 일 실시예에서, 2D 렌더링 엔진은 표준 2D 렌더링 엔진이고, (도 2의) 정면 팩토리(204)와 같은 정면 팩토리의 일부이다.

블록(504)에서, (예컨대, 사용자에 의하여 인에이블링되어) 3D 텍스트 효과가 적용되는 경우, (예컨대, 바닥면 팩토리(206)와 유사하지만, 형상 대신 텍스트에 대한) 바닥면 팩토리는 텍스트를 위한 3D 바닥면을 생성한다. 이 바닥면은 형 상의 바닥면과는 별개이다.

이 예시에서, 3D 효과가 형상의 텍스트에 적용되는 경우에만 블록(502 및 504)이 수행된다.

블록(506)에서, 2D 형상 효과가 형상에 적용된다. 일 실시예에서, 전술한 2D 렌더링 엔진은 (예컨대, 그림자 효과, 발광 효과, 반사 효과와 같은) 2D 형상 효과를 형상에 적용한다.

블록(508)에서, 형상 바닥면이 생성되고, 2D 형상 효과가 그 형상 바닥면과 연관된다. 일 실시예에서, 바닥면 팩토리(206)와 같은 바닥면 팩토리는 바닥면을 생성하여 (예컨대, 그림자 효과, 발광 효과, 반사 효과와 같은) 2D 형상 효과를 그 형상 바닥면에 연관시킨다.

블록(510)은 블록(502)과 동일하지만, 형상의 텍스트에 적용되는 3D 효과가 없는 경우에 수행된다.

블록(512)에서, 2D 표면 효과가 형상에 적용된다. 일 실시예에서, 정면 팩토리의 2D 렌더링 엔진이 형상에 (예컨대, 채우기, 그래디언트 채우기, 이미지 등과 같은) 2D 표면 효과를 적용한다.

블록(514)에서, 블록(510 및 512)으로부터의 2D 텍스트 효과 및 2D 표면 효과를 사용하여 텍스처 맵이 생성된다. 일 실시예에서, 정면 팩토리가 텍스처 맵을 생성한다.

블록(516)에서, 2D 기하 구조가 형상으로부터 획득된다. 일 실시예에서, (도 2의) 3D 모델링 팩토리(202)와 같은 3D 모델링 팩토리가 형상으로부터 2D 기하 구조를 획득한다.

블록(518)에서, 블록(516)에서 획득된 2D 기하 구조로부터 3D 모델이 생성된다. 일 실시예에서, 전술한 3D 모델링 팩토리가 형상의 익스트루전 파라미터 및 베벨 파라미터를 정의함으로써 3D 모델을 생성한다.

블록(520)에서, 블록(514)으로부터의 텍스처 맵이 블록(518)으로부터의 3D 모델로 맵핑된다. 일 실시예에서, 3D 모델링 팩토리가 3D 모델로 텍스처 맵을 맵핑하여, 형상의 정면이 블록(510 및 512)으로부터의 2D 텍스트, 텍스트 효과 및 표면 효과를 가지도록 한다. 또한, 3D 모델링 팩토리는 익스트루전 및 베벨과 같은 3D 특성에 대하여 (예컨대, 베벨 및 익스트루전 주변으로 채우기를 "감싸는" 것과 같이) 텍스처 맵을 적용한다.

블록(522)에서, 블록(508)으로부터의 바닥면과 조합된 블록(520)으로부터의 3D 형상에서 비트맵이 생성된다. 일 실시예에서, (도 2의) 래스터라이저/합성 엔진(208)과 같은 래스터라이저/합성 엔진이 비트맵을 생성한다. 또한, 형상의 텍스트에 3D 효과가 적용되는 경우에, 래스터라이저/합성 엔진은 블록(504)으로부터의 바닥면을 사용하여 비트맵을 생성한다.

동작 흐름(500)이 특정 순서로 순차적으로 도시 및 기술되어 있지만, 다른 실시예에서, 블록에 기술된 동작은 상이한 순서로, 복수 횟수로 및/또는 병렬로 수행될 수 있다. 또한, 일부 실시예에서, 블록에 기술된 하나 이상의 동작이 다른 하나의 블록으로 분리되거나, 생략 또는 조합될 수 있다.

도 6은 일 실시예에 따른, 채우기에 대한 2D 메타포어를 사용하는 사용자 인 터페이스(UI)의 예시적인 스크린샷(600)을 도시한다. 이 예에서, 사용자는 형상의 표면에 대해 (즉, 둥글린 모서리 및 둥글린 베벨을 가지는 3D 정사각형에 대해) 색을 선택할 수 있다. 이러한 UI 특징은 2D 도구의 경우 색 채우기를 선택하기 위한 것과 유사하므로, 2D 도구에 익숙한 사용자가 도 2에 도시된 것과 같은 2D/3D 엔진을 가지는 3D 도구에 대해 상대적으로 용이하게 적응할 수 있게 한다.

또한, (도 2의) 정면 팩토리(204)는 3D 객체의 정면 색이 조명에 의하여 영향을 받지 않고 조정될 수 있게 한다. 일 실시예에서, 이것은 사용자에게 이하의 제한조건을 만족하는 사전 설정 조명 형태를 제공함으로써 달성된다.

(1) sum[L_d*(N·L_dir)] = 1 - Ambient Light

(2) Min[V_s*sum[L_s*(N·H)^P]

식 (1)에서, L_d는 방향성 빛의 색이고, L_dir은 빛의 방향 벡터이며, N은 정면의 (2D 환경에서 대부분의 경우에 항상 (0,0,-1)인) 면 법선(surface normal)이다. Ambient Light는 앰비언트 콘트리뷰션(ambient contribution)의 색 및 강도이다.

식 (2)에서 V_s는 형상의 반사 색이고, L_s는 빛의 반사 강도이며, N은 (역시 대부분의 경우에 항상 (0,0,-1)인) 면 법선이고, H는 하프웨이 벡터이며, P는 표면의 광택이다. 식 (2)는 최소화되어, 이상적으로는 0이어야 한다. 이것은 V_s를 0으로 놓거나, 반사 강도를 감소시키거나, P를 매우 크게 놓는 등의 다양한 방식으로 달성될 수 있다.

식 (1)을 만족시키고 식(2)를 최소화하는 빛의 조합을 설계함으로써, 어떤 조명이 사용되더라도, 그리고 3D 형상이 어떤 배치를 가지더라도 3D 형상의 정면은 그 색을 유지할 것이다. 이러한 최적화는 3D 형상의 정면 법선이 대부분 (0,0,-1) 방향을 가리킨다고 가정할 수 있기 때문에 가능한 것이다.

도 7은 일 실시예에 따른, 3D 공간에서 형상을 상이하게 배치한 예를 도시한다. 이 예에서, 도 7에 도시된 UI는 사용자로 하여금 렌더링되는 형상의 순서를 제어할 수 있도록 한다. 일 실시예에서, 시스템은 일부 2D 도구에서 사용되는 것과 같은 "앞으로 보냄", "뒤로 보냄" 등의 2D 메타포어를 사용하여 사용자로 하여금 형상이 3D 공간에 어떻게 배열된 것으로 보일지를 제어할 수 있도록 한다. 예컨대, 스크린샷(702)에서, 형상의 순서는 다음과 같다. 즉, 형상(704)이 형상(706)이 뒤에 있으며, 형상(706)은 형상(708)의 뒤에 있다. 사용자는 UI를 사용하여 형상(704, 706 및 708)의 배치를 변경할 수 있다. 예컨대, 스크린샷(710)에서, 사용자는 형상(706)에 대해 "뒤로 보냄" 명령을 사용함으로써 순서를 변경하였다. 다른 실시예에서는, 3D 공간에 형상을 나무 블록처럼 쌓아올릴 수 있도록 "앞으로 보냄" 및 "뒤로 보냄" 명령이 구현된다. 이 실시예는 도시되지 않는다. 또 다른 실시예에서, 이 "앞으로 보내 쌓기" 및 "뒤로 보내 쌓기" 명령이 전술한 "앞으로 보냄" 및 "뒤로 보냄" 명령과 함께 사용될 수 있다.

도 8은 일 실시예에 따른, 3D 투시도에서 그룹 지정되지 않은 형상들의 예(802) 및 3D 투시도에서 그룹 지정되지 않은 형상들의 예(812)를 도시한다. 도 8에서 볼 수 있듯이, 그룹 지정되지 않은 형상들(802) 각각은 별개의 소실점을 가지는 것으로 보이고, 그 때문에 3D 투시도의 사실감이 떨어지게 된다. 이에 반해, (일부 2D 도구에서 이용가능한 그룹 지정 명령과 유사한 "그룹 지정" 명령을 사용하여 그룹 지정된) 그룹 지정된 형상들(812)은 공통 소실점을 가지는 것처럼 보인다. 이러한 공통 소실점은 형상의 보다 사실적인 3D 투시도를 제공한다.

본 명세서를 통하여 "실시예", "일 실시예" 또는 "예시적인 실시예"는 하나 이상의 실시예에 포함되는 기술된 특정 특징, 구조 또는 특성을 의미하는 것으로 사용되었다. 따라서, 이러한 문구의 사용은 단지 하나의 실시예 이상을 지칭할 수 있다. 또한, 하나 이상의 실시예에서 임의의 적합한 방식으로 기술된 특징, 구조 또는 특성이 조합될 수 있다.

그러나, 당업자라면 실시예가 하나 이상의 특정 세부사항 없이도 또는 다른 방법, 자원, 재료 등을 이용하여 실시될 수 있음을 이해할 것이다. 다른 경우에, 단지 실시예의 특징을 모호하게 하지 않기 위하여 주지의 구조, 자원 또는 동작이 상세히 기술 또는 도시되지 않은 것이다.

예시적인 실시예 및 응용예가 도시 및 기술되었지만, 본 발명이 위에 기술된 특정 구성 및 자원으로 한정되지 않음을 이해하여야 한다. 본 명세서에 개시된 방법 및 시스템의 구성, 동작 및 세부사항에 대해, 당업자에게 자명한 다양한 수정, 변경 및 변화가 청구된 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 이루어질 수 있다.

Claims

2D 모델링 및 3D 모델링을 결합하여 형상(shape)을 렌더링하기 위한 방법으로서,

형상의 파라미터를 선택하기 위한 사용자 인터페이스를 제공하는 단계 - 상기 사용자 인터페이스는 상기 형상에 대해 하나 이상의 대응하는 2D 파라미터를 선택하기 위한 하나 이상의 제어(controls)를 제공하고, 상기 사용자 인터페이스는 3D 공간 내에 렌더링되는 복수의 형상들의 순서(ordering)를 제어하기 위한 사용자 선택가능 순서 제어를 포함하고, 상기 사용자 선택가능 순서 제어는, 선택된 3D 형상이 적어도 하나의 다른 3D 형상의 앞에 위치한 경우 상기 사용자 선택가능 순서 제어를 사용하여 상기 선택된 3D 형상이 상기 적어도 하나의 다른 3D 형상의 앞에 위치하도록 나타내고, 상기 선택된 3D 형상이 상기 적어도 하나의 다른 3D 형상의 뒤에 위치한 경우 상기 사용자 선택가능 순서 제어를 사용하여 상기 선택된 3D 형상이 상기 적어도 하나의 다른 3D 형상의 뒤에 위치하도록 나타내기 위해 상기 선택된 3D 형상의 순서를 조정하여 순서화된 3D 형상들의 상대적 위치를 변경시키도록 하며, 상기 사용자 인터페이스는 복수의 3D 형상들을 그룹화하기 위한 그룹 제어를 포함하고 상기 복수의 3D 형상들이 그룹화된 경우 공통의 소실점(vanishing point)을 갖도록 나타내고, 상기 복수의 3D 형상들이 그룹화되지 않은 경우 서로 다른 소실점을 갖도록 나타냄 - ;

2D 렌더링 엔진을 사용하여 2D 형상 효과를 상기 형상에 적용하는 단계;

상기 2D 렌더링 엔진을 사용하여 2D 표면 효과를 상기 형상에 적용하는 단계;

적용된 2D 텍스트 효과 및 2D 표면 효과를 포함하는 2D 텍스트로부터 텍스처 맵(texture map)을 생성하는 단계 - 상기 2D 텍스트 효과는 그림자, 발광 및 반사 중 적어도 하나를 포함하고 상기 2D 표면 효과는 채우기, 그래디언트 채우기 및 이미지 중 적어도 하나를 포함함 - ;

상기 형상으로부터 2D 기하 구조(2D geometry)를 획득하는 단계;

상기 2D 형상 효과에 대한 제1 바닥면(ground plane)을 생성하는 단계;

3D 효과가 상기 2D 텍스트에 적용되는 경우 제2 바닥면 상에 상기 2D 텍스트 효과를 생성하여 렌더링하는 단계;

상기 획득된 2D 기하 구조를 사용하여 3D 모델을 생성하는 단계;

상기 3D 모델 상에 상기 텍스처 맵을 대응(mapping)시키는 단계; 및

상기 3D 모델을 렌더링하는 단계

를 포함하는, 형상 렌더링 방법.
제1항에 있어서,

상기 2D 파라미터는 상기 3D 형상에 대한 색 채우기(fill color) 효과를 위한 파라미터를 포함하는, 형상 렌더링 방법.
제2항에 있어서,

상기 색 채우기의 외관(appearance)은 상기 3D 모델의 배치 변경에 대응하여 실질적으로 일정하게 유지되는, 형상 렌더링 방법.
제2항에 있어서,

상기 색 채우기의 외관은 상기 3D 모델의 조명 변경에 대응하여 실질적으로 일정하게 유지되는, 형상 렌더링 방법.
제2항에 있어서,

상기 2D 파라미터는 상기 형상에 대한 상기 색 채우기에 그래디언트(gradient)를 포함하는, 형상 렌더링 방법.
제1항에 있어서,

상기 2D 파라미터는 상기 형상에 대한 선 색(line color)을 포함하는, 형상 렌더링 방법.
제1항에 있어서,

상기 2D 파라미터는 상기 형상에 대한 선 두께(line weight)를 포함하는, 형상 렌더링 방법.
삭제
삭제
삭제
삭제
제1항에 있어서,

상기 사용자 인터페이스는 2개 이상의 그룹화된 3D 형상을 그룹 해제하기 위한 사용자 선택가능 제어를 더 포함하는, 형상 렌더링 방법.
형상을 렌더링하기 위한 시스템으로서,

컴퓨터 시스템 내의 프로세서 상에서 동작하는 2D/3D 렌더링 엔진 - 상기 2D/3D 렌더링 엔진은 2D 모델링 및 3D 모델링 모두를 사용하여 생성된 형상을 렌더링하도록 구성됨 - ;

형상의 파라미터를 선택하기 위한 사용자 인터페이스를 제공하도록 구성된 애플리케이션 - 상기 사용자 인터페이스는 상기 형상에 대한 하나 이상의 대응하는 2D 파라미터를 선택하기 위한 수단을 제공하고, 상기 사용자 인터페이스는 3D 공간에 렌더링된 복수의 형상의 순서를 제어하기 위한 사용자 선택가능 순서 제어를 포함하고, 상기 사용자 선택가능 순서 제어를 사용하여 3D 형상을 적어도 하나의 다른 3D 형상의 앞에 보이도록 움직이고, 선택된 3D 형상이 적어도 하나의 다른 3D 형상의 뒤에 위치한다면 상기 선택된 3D 형상이 상기 적어도 하나의 다른 3D 형상의 뒤에 보이도록 상기 사용자 선택가능 순서 제어를 사용하여 움직이며, 상기 사용자 인터페이스는 복수의 3D 형상을 그룹화하기 위한 그룹 제어를 포함하고 상기 복수의 3D 형상이 그룹화된 경우 공통의 소실점을 갖도록 나타내고 상기 복수의 3D 형상이 그룹화되지 않은 경우 서로 다른 소실점을 갖도록 나타냄 - ;

2D 형상 효과 및 2D 표면 효과를 상기 형상에 적용하기 위한 수단을 포함하는 2D 렌더링 엔진;

적용된 2D 텍스트 효과 및 2D 표면 효과를 포함하는 2D 텍스트로부터 텍스처 맵을 생성하기 위한 수단;

상기 2D 형상 효과를 위한 제1 바닥면을 생성하기 위한 수단;

3D 효과가 상기 2D 텍스트 상에 적용되는 경우 제2 바닥면 상에 상기 2D 텍스트 효과를 생성하여 렌더링하기 위한 수단;

상기 형상으로부터 2D 기하 구조를 획득하기 위한 수단과 상기 획득된 2D 기하 구조를 이용하여 3D 모델을 생성하기 위한 수단을 포함하는 3D 모델링 팩토리(3D modeling factory);

상기 3D 모델 상에 상기 텍스처 맵을 대응(mapping)시키기 위한 수단; 및

상기 3D 모델을 렌더링하기 위한 수단

을 포함하는, 형상 렌더링 시스템.
제13항에 있어서,

상기 2D 파라미터는 상기 3D 형상에 대한 색 채우기 효과를 위한 파라미터를 포함하는, 형상 렌더링 시스템.
제14항에 있어서,

상기 색 채우기의 외관은 상기 3D 형상의 배치 변경 또는 상기 3D 형상의 조명 변경, 또는 둘 다에 대응하여 실질적으로 일정하게 유지되는, 형상 렌더링 시스템.
제13항에 있어서,

상기 2D 파라미터는 상기 형상에 대한 색 채우기의 그래디언트; 상기 형상에 대한 선 색; 상기 형상에 대한 선 두께를 포함하는 그룹에서 선택된 하나 이상의 파라미터를 포함하는, 형상 렌더링 시스템.
삭제
삭제
삭제
제13항에 있어서,

상기 사용자 인터페이스는 2개 이상의 그룹화된 3D 형상을 그룹 해제하기 위한 사용자 선택가능 제어를 더 포함하는, 형상 렌더링 시스템.