KR101557703B1

KR101557703B1 - 지구 평면도에서 밤낮의 변화를 실시간으로 시각화하는 방법 및 이를 위한 그래픽 처리장치

Info

Publication number: KR101557703B1
Application number: KR1020140034724A
Authority: KR
Inventors: 전부경; 신인경; 이근주; 권남혁; 정진구
Original assignee: 맥스온소프트(주)
Priority date: 2014-03-25
Filing date: 2014-03-25
Publication date: 2015-10-06
Anticipated expiration: 2034-03-25
Also published as: KR20150111166A

Abstract

픽셀 쉐이더(Pixel Shader)를 이용하여 지구 평면도에서 밤낮의 변화를 실시간으로 시각화하는 방법 및 이를 위한 그래픽 처리장치가 개시된다. 본 발명은 컴퓨터 그래픽 처리장치에 의해 렌더링된 지구 평면도 이미지에서 밤낮의 변화를 실시간 시각화하는 방법에 있어서, (a) 지구의 위도 및 경도를 RGB 값으로 변환하는 단계; (b) 현재 시각에 따른 지구 자전축의 기울기를 연산하는 단계; (c) 상기 RGB 값 및 상기 지구 자전축의 기울기에 기초하여 지구 중심에서 지표면 상의 어느 일 지점에 대한 위치벡터를 연산하는 단계; (d) 상기 위치벡터 및 지구 중심에서 태양방향의 단위벡터를 내적한 값의 부호를 결정하는 단계; 및 (e) 상기 내적한 값의 부호가 음인 경우, 상기 어느 일 지점에 음영 효과를 부가하는 단계를 포함한다.

Description

지구 평면도에서 밤낮의 변화를 실시간으로 시각화하는 방법 및 이를 위한 그래픽 처리장치{METHOD FOR REAL TIME RENDERING OF VARIATION OF DAY AND NIGHT ON GRAPHIC PROCESSED EARTH FLOOR PLAN AND GRAPHIC PROCESSING APPARATUS USING THEREOF}

본 발명은 컴퓨터 그래픽 처리 기술에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 픽셀 쉐이더(Pixel Shader)를 이용하여 지구 평면도에서 밤낮의 변화를 실시간으로 시각화하는 방법 및 이를 위한 그래픽 처리장치에 관한 것이다.

(0001)대한민국 공개특허공보 10-2012-0002678호, 이미지에서 음영들을 생성하는 방법(2012.01.06)

본 발명은 상술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여, 지구의 위도 및 경도를 RGB 성분값으로 치환하고, 이를 기반으로 텍스쳐 이미지를 픽셀 단위로 생성하여, 이에 대한 실시간 음영 값을 실시간으로 시각화할 수 있는 그래픽 처리방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 다른 목적은 밤낮에 따른 음영의 실시간 변화를 일반 스크립트로 구현하지 않고, 픽셀 쉐이더 내부 연산 알고리즘으로 구현하여 연산 속도를 향상시킬 수 있는 실시간 그래픽 처리방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 목적은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명은 컴퓨터 그래픽 처리장치에 의해 렌더링된 지구 평면도 이미지에서 밤낮의 변화를 실시간 시각화하는 방법에 있어서, (a) 지구의 위도 및 경도를 RGB 값으로 변환하는 단계; (b) 현재 시각에 따른 지구 자전축의 기울기를 연산하는 단계; (c) 상기 RGB 값 및 상기 지구 자전축의 기울기에 기초하여 지구 중심에서 지표면 상의 어느 일 지점에 대한 위치벡터를 연산하는 단계; (d) 상기 위치벡터 및 지구 중심에서 태양방향의 단위벡터를 내적한 값의 부호를 결정하는 단계; 및 (e) 상기 내적한 값의 부호가 음인 경우, 상기 어느 일 지점에 음영 효과를 부가하는 단계를 포함한다.

상기 (a) 단계는 북위, 남위 및 경도를 0에서 1 사이의 값을 갖는 Red, Green 및 Blue 성분값으로 변환하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 (a) 단계는 북위를 0에서 1 사이 값을 갖는 Red 성분값으로 변환하고, 남위를 0에서 1 사이 값을 갖는 Green 성분값으로 변환하고, 경도를 0에서 1 사이 값을 갖는 Blue 성분값으로 변환하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 (b) 단계는 상기 현재 시각을 1년을 365일로 간주하여 변환한 값(Day of Year) 사용하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 (c) 단계는 상기 RGB 성분값을 위도 및 경도 값으로 역변환하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 (c) 단계는 상기 Red 성분값과 상기 Green 성분값의 차에서 90을 곱셈 연산하여 위도 값으로 역변환하고, 1과 상기 Blue 성분값의 차에서 360을 곱셈 연산한 값에, 시간당 지구 회전각에 현재 시각을 곱셈 연산한 값을 덧셈 연산하여 경도 값으로 역변환하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 (c) 내지 (e) 단계 중 적어도 하나의 단계는 상기 그래픽 처리장치의 픽셀 쉐이더(Pixel Shader)의 내부 연산으로 처리되는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 (e) 단계는 상기 내적한 값의 부호가 음인 경우, 상기 어느 일 지점에 해당하는 픽셀값에 일정한 비율의 음영값을 곱셈 연산하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

컴퓨터 그래픽 처리장치에 의해 렌더링된 지구 평면도 이미지에서 밤낮의 변화를 실시간 시각화하는 방법에 있어서, 본 발명의 다른 실시예에 따른 시각화 방법은 지구의 위도 및 경도를 RGB 성분값으로 변환하고, 상기 변환된 RGB 성분값을 상기 그래픽 처리장치의 픽셀 쉐이더(Pixel Shader)의 내부 연산으로 처리하여 상기 지구 평면도 이미지에서 픽셀 단위로 음영 효과를 부가하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

한편, 전술한 시각화 하는 방법은 이를 실행하기 위한 컴퓨터로 판독 가능한 프로그램으로 작성되어 기록매체에 기록될 수 있다.

전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 면에 따른 컴퓨터 그래픽 처리장치는 컴퓨터 그래픽 처리장치에 의해 렌더링된 지구 평면도 이미지를 표시하는 디스플레이 장치; 상기 지구 평면도 이미지에서 밤낮의 변화를 실시간 시각화하기 위한 하나 이상의 프로그램이 저장된 메모리; 상기 프로그램을 실행하는 하나 이상의 프로세서를 포함하되,

상기 하나 이상의 프로그램은,

(a) 지구의 위도 및 경도를 RGB 성분값으로 변환하는 단계; (b) 현재 시각에 따른 지구 자전축의 기울기를 연산하는 단계; (c) 상기 RGB 값 및 상기 지구 자전축의 기울기에 기초하여 지구 중심에서 지표면 상의 어느 일 지점에 대한 위치벡터를 연산하는 단계; (d) 상기 위치벡터 및 지구 중심에서 태양방향의 단위벡터를 내적한 값의 부호를 결정하는 단계; 및 (e) 상기 내적한 값의 부호가 음인 경우, 상기 어느 일 지점에 음영 효과를 부가하는 단계를 실행하기 위한 명령어를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 지구의 위도 및 경도를 RGB 성분값으로 치환하고, 이를 기반으로 텍스쳐 이미지를 픽셀 단위로 생성하여, 이에 대한 실시간 음영 값을 실시간으로 시각화할 수 있는 이점이 있다.

또한, 밤낮에 따른 음영의 실시간 변화를 일반 스크립트로 구현하지 않고, 픽셀 쉐이더 내부 연산 알고리즘으로 구현하여 연산 속도를 향상시킬 수 있는 실시간 그래픽 처리방법을 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 지구 평면도에서 밤낮의 변화를 실시간으로 시각화하는 방법을 도시한 흐름도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 시각화 방법에 있어서, 지구 중심에서 지표면 상의 어느 일 지점에 대한 위치벡터를 연산하는 방법을 설명하기 위한 도면.
도 3은 지구 표면의 법선 벡터와 태양 방향 벡터의 내적 값을 이용하여 밤낮 구분을 위한 연산방법을 설명하기 위한 도면.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 시각화 방법에 의해 밤낮 변화에 따른 실시간 음영 변화가 반영된 예를 도시한 도면.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 그래픽 처리장치의 구성을 예시적으로 도시한 도면.

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 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 기재에 의해 정의된다. 한편, 본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자 이외의 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가급적 동일한 부호를 부여하고 또한 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

지구 평면도에서 밤인 지역과 낮인 지역의 시간의 진행에 따른 시각적인 변화를 실시간으로 표현하고자 할 때, 위도와 경도 값을 지구 평면도 이미지의 픽셀 좌표마다 매핑하여 계산하면, 매우 비효율적이고 실시간 시각화가 용이하지 않다.

본 발명에서는 지구의 위도와 경도를 RGB 성분값으로 치환하여 이 값을 기반으로 텍스쳐 이미지를 생성한 후, 이 이미지와 입력되는 시간 값, 그 시간의 지구의 자전축 각도(태양의 입사각)를 이용하여 해당 픽셀의 법선 값을 구하고 이를 토대로 해당 픽셀의 음영(낮과 밤의 어둡기 정도) 값을 구하여 시간의 진행에 따라 실시간으로 지구 평면도에서 지구의 낮과 밤이 되는 지역을 시각화하는 방법을 제공한다. 또한, 이의 구현에 있어 일반 스크립트로 처리하지 않고 그래픽 처리장치의 픽셀 쉐이더(Pixel Shader) 내부에서 연산함으로써 연산 속도를 높일 수 있는 방법을 제공한다.

도 1에는 본 발명의 실시예에 따른 지구 평면도에서 밤낮의 변화를 실시간으로 시각화하는 방법을 설명하기 위한 흐름도가 도시된다. 이하에서는, 도 1 내지 도 4를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 지구 평면도에서 밤낮의 변화를 실시간으로 시각화하는 방법을 설명한다.

먼저, 단계 S10에서 컴퓨터 그래픽 처리장치(100)는 렌더링된 지구 평면도 이미지에서 밤낮의 변화를 실시간 시각화하기 위하여 지구의 위도 및 경도를 RGB 성분값으로 변환한다.

본 발명에 따르면, 지구 평면도 이미지에 픽셀(Pixel) 단위로 음영을 출력해야 하기 때문에, 쉐이더(Shader) 내부에서 음영 그래픽 처리를 위한 연산을 수행한다. 따라서 쉐이더 내에 위도, 경도 값이 전달되어야 하고, 이를 위해 북위, 남위 및 경도를 0에서 1 사이의 값을 갖는 Red, Green 및 Blue 성분값으로 변환한다. 예를 들어, 컴퓨터 그래픽 처리장치(100)는 북위를 0에서 1 사이 값을 갖는 Red 성분값으로 변환하고, 남위를 0에서 1 사이 값을 갖는 Green 성분값으로 변환하고, 경도를 0에서 1 사이 값을 갖는 Blue 성분값으로 변환하여 쉐이더로 변환된 값을 전달한다.

다음으로, 단계 S20에서 컴퓨터 그래픽 처리장치(100)는 현재 시각에 따른 지구 자전축의 기울기를 연산하고, 상기 RGB 성분값과 상기 지구 자전축의 기울기에 기초하여 지구 중심에서 지표면 상의 어느 일 지점에 대한 위치벡터(법선 벡터)를 연산한다.

여기서, 상기 현재 시각은 1년을 365일로 간주하여 변환한 값(Day of Year)이 이용된다. 예컨대, 춘분(3월 22일)의 경우, 현재 시각(D) = 31 + 28 + 22 =81와 같이 연산되고, 지구 자전축의 기울기는 아래 수학식 1과 같이 연산되어 쉐이더 내로 전달된다.

[수학식 1]

여기서, θ는 지구 자전축의 기울기를 의미하고, 23.5°는 지구 자전축의 최대 기울기이다.

한편, 지구 중심에서 지표면 상의 어느 일 지점에 대한 위치벡터는 현재 시각, 어느 일 지점에 대한 위도 및 경도 값, 현재 시각에서 지구 자전축의 기울기 등의 파라미터를 이용하여 연산된다. 지구 중심에서 지표면 상의 어느 일 지점에 대한 위치벡터를 연산하는 방법이 도 2에 도시된다.

예컨대, 지구 반지름을 R이라 한다면, 위도가 δ인 지역에서는 지표면의 어느 한 점이 지구 자전에 따라 z = Rsinδ 인 평면 위에서 반지름 Rcosδ인 원을 그린다.

시각 T, 경도 η=0인 곳을 기준으로 할 때, 이 지점이 ?축과 이루는 각은 시각 T에 따라

이며, 경도 η인 곳에서는

이다. 이 각을 다시 x과 이루는 각으로 환산하면

이 된다.

따라서, 지구 중심에서 위도가 δ, 경도가 η인 지표면 상의 지점의 위치벡터P(x, y, z)는 아래 수학식 2와 같이 연산된다.

[수학식 2]

지구 자전축이 기울어진 정도를 이 값에 반영하여, 수학식 2에서 연산된 상기 지점의 위치벡터 P(x, y, z)를 아래 수학식 3과 같이 x축을 중심으로 θ만큼 회전시키면 수학식 4와 같이 변환된 위치벡터 P'(x',y',z')가 산출된다

[수학식 3]

[수학식 4]

수학식 4를 참조하면, 지구 중심에서 지표면 상의 어느 일 지점에 대한 위치벡터는 지구 반지름(R), 위도(δ), 경도(η), 시각(T), 지구 자전축 기울기(θ)에 대한 연산을 통해 산출되는 것을 알 수 있다. 이때, 위치벡터를 산출하기 위한 연산처리는 컴퓨터 그래픽 처리장치(100)의 쉐이더에서 연산 처리되는 것에 본 발명의 특징이 있다. 이를 위해, 상기 위도(δ) 및 경도(η) 값은 RGB 성분 값으로 변환되어 쉐이더로 전달된다.

한편, 쉐이더는 내부적으로 위치벡터를 산출하기 위한 연산을 수행할 시, RGB 성분값으로 변환되어 전달된 위도 및 경도 값을 역변환한다.

예컨대, 전술한 바와 같이, 북위를 0에서 1 사이 값을 갖는 Red 성분값으로 변환하고, 남위를 0에서 1 사이 값을 갖는 Green 성분값으로 변환하고, 경도를 0에서 1 사이 값을 갖는 Blue 성분값으로 변환하였다고 가정하면, 위도 값은 상기 Red 성분값과 상기 Green 성분값의 차에서 90을 곱셈 연산한 값으로 역변환되고, 경도 값은 1과 상기 Blue 성분값의 차에서 360을 곱셈 연산한 값에, 시간당 지구 회전각에 현재 시각을 곱셈 연산한 값을 덧셈 연산한 값으로 역변환될 수 있다.

다음으로, 단계 S30에서 컴퓨터 그래픽 처리장치(100)는 지구 중심에서 태양방향의 단위벡터를 연산한다.

이후, 단계 S40에서 컴퓨터 그래픽 처리장치(100)는 상기 위치벡터 및 지구 중심에서 태양방향의 단위벡터를 내적한 값을 연산한다.

주지된 바와 같이, 지표면 상의 어느 일 지점에 대한 밤낮 구분은 해당 지점의 지구 중심으로부터의 법선 벡터와, 태양 방향의 단위 벡터를 내적한 값의 부호에 따라 결정된다(도 3 참고). 구체적으로, 상기 내적한 값이 양이면 해당 지점은 낮이고, 음이면 해당 지점은 밤이다.

S50 단계에서 컴퓨터 그래픽 처리장치(100)는 상기 내적한 값의 부호를 판단하고, 그 결과 양인 경우, 상기 어느 일 지점이 갖는 원래 픽셀 값을 렌더링한다(S60). 이와 반대로 상기 내적한 값의 부호가 음인 경우, 상기 어느 일 지점에 음영 효과를 부가한다(S70). 예컨대, 컴퓨터 그래픽 처리장치(100)는 상기 내적한 값의 부호가 음인 경우, 상기 어느 일 지점에 해당하는 픽셀값에 일정한 비율의 음영값을 곱셈 연산함으로써, 음영 효과를 부가할 수 있다.

도 5에는 전술한 시각화 방법을 실행하기 위한 적어도 하나 이상의 프로그램이 저장되고, 이를 실행하여 렌더링된 그래픽 이미지를 표시하는 그래픽 처리장치가 도시된다.

상기 그래픽 처리장치(100)는 이동단말, TV, 퍼스널 컴퓨터 등과 같이 프로그램을 저장하는 메모리와, 상기 프로그램에 따른 명령어를 실행하고 연산 처리하는 프로세서와, 연산 처리된 결과를 렌더링된 그래픽 이미지로 표시하는 디스플레이를 포함하는 모든 종류의 컴퓨터 시스템을 통칭한다. 도 5에는 전술한 컴퓨터 시스템 중에서 이동단말이 예시적으로 도시되어 있으며, 이 구성에 대해 간략하게 아래에서 살펴본다.

상기 그래픽 처리장치(100)는 무선 통신부(110), A/V(Audio/Video) 입력부(120), 사용자 입력부(130), 센싱부(140), 출력부(150), 메모리부(160), 인터페이스부(170), 제어부(180) 및 전원 공급부(190) 등을 포함할 수 있다. 도 5에 도시된 구성요소들이 필수적인 것은 아니어서, 그보다 많은 구성요소들을 갖거나 그보다 적은 구성요소들을 갖도록 구현될 수도 있다.

출력부(150)는 시각, 청각 또는 촉각 등과 관련된 출력을 발생시키기 위한 것으로, 이에는 디스플레이부(151), 음향 출력 모듈(152), 알람부(153) 및 햅틱 모듈(154) 등이 포함될 수 있다.

디스플레이부(151)는 상기 그래픽 처리장치(100)에서 처리되는 정보를 표시 출력한다. 예를 들어, UI(User Interface) 또는 GUI(Graphic User Interface)를 표시한다.

한편, 디스플레이부(151)는 액정 디스플레이(liquid crystal display), 박막 트랜지스터 액정 디스플레이(thin film transistor-liquid crystal display), 유기 발광 다이오드(organic light-emitting diode), 플렉시블 디스플레이(flexible display), 3차원 디스플레이(3D display) 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다.

메모리부(160)는 제어부(180)의 동작을 위한 프로그램을 저장할 수 있고, 입/출력되는 데이터들(예를 들어, 폰북, 메시지, 정지영상, 동영상 등)을 임시 저장할 수도 있다. 상기 메모리부(160)는 상기 터치스크린 상의 터치 입력시 출력되는 다양한 패턴의 진동 및 음향에 관한 데이터를 저장할 수 있다.

메모리부(160)는 플래시 메모리 타입(flash memory type), 하드디스크 타입(hard disk type), 멀티미디어 카드 마이크로 타입(multimedia card micro type), 카드 타입의 메모리(예를 들어 SD 또는 XD 메모리 등), 램(Random Access Memory, RAM), SRAM(Static Random Access Memory), 롬(Read-Only Memory, ROM), EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory), PROM(Programmable Read-Only Memory) 자기 메모리, 자기 디스크, 광디스크 중 적어도 하나의 타입의 저장매체를 포함할 수 있다. 상기 그래픽 처리장치(100)는 인터넷(internet)상에서 상기 메모리부(160)의 저장 기능을 수행하는 웹 스토리지(web storage)와 관련되어 동작할 수도 있다.

제어부(180)는 통상적으로 상기 그래픽 처리장치(100)의 전반적인 동작을 제어한다. 예를 들어 상기 그래픽 처리장치(100)는 적어도 하나 이상의 프로세서로 구성될 수 있으며, 상기 메모리부(160)에 저장된 프로그램의 명령어를 실행하여 시간의 변화에 따른 밤낮 변화를 그래픽으로 처리하기 위한 연산을 수행한다.

한편, 상기에서 설명한 본 발명에 의한 그래픽 처리장치에서 지구 평면도에서 밤낮의 변화를 실시간으로 시각화하는 방법은 컴퓨터에서 실행시키기 위한 프로그램으로 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 기록하여 제공될 수 있다.

본 발명에 의한 지구 평면도에서 밤낮의 변화를 실시간으로 시각화하는 방법 은 소프트웨어를 통해 실행될 수 있다. 소프트웨어로 실행될 때, 본 발명의 구성 수단들은 필요한 작업을 실행하는 코드 세그먼트들이다. 프로그램 또는 코드 세그먼트들은 프로세서 판독 가능 매체에 저장되거나 전송 매체 또는 통신망에서 반송파와 결합된 컴퓨터 데이터 신호에 의하여 전송될 수 있다.

컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록 장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 장치의 예로는, ROM, RAM, CD-ROM, DVD±ROM, DVD-RAM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 하드 디스크(hard disk), 광데이터 저장장치 등이 있다. 또한 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 장치에 분산되어 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다.

본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 보호범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구의 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims

컴퓨터 그래픽 처리장치에 의해 렌더링된 지구 평면도 이미지에서 밤낮의 변화를 실시간 시각화하는 방법에 있어서,
(a) 지구의 위도 및 경도를 RGB 성분값으로 변환하는 단계;
(b) 현재 시각에 따른 지구 자전축의 기울기를 연산하는 단계;
(c) 상기 RGB 값 및 상기 지구 자전축의 기울기에 기초하여 지구 중심에서 지표면 상의 어느 일 지점에 대한 위치벡터를 연산하는 단계;
(d) 상기 위치벡터 및 지구 중심에서 태양방향의 단위벡터를 내적한 값의 부호를 결정하는 단계; 및
(e) 상기 내적한 값의 부호가 음인 경우, 상기 어느 일 지점에 음영 효과를 부가하는 단계를 포함하되,
상기 (a) 단계는,
북위, 남위 및 경도를 0에서 1 사이의 값을 갖는 Red, Green 및 Blue 성분값으로 변환하는 단계를 포함하는 것
인 지구 평면도에서 밤낮의 변화를 실시간으로 시각화하는 방법.
삭제
제1항에 있어서, 상기 (a) 단계는,
북위를 0에서 1 사이 값을 갖는 Red 성분값으로 변환하고, 남위를 0에서 1 사이 값을 갖는 Green 성분값으로 변환하고, 경도를 0에서 1 사이 값을 갖는 Blue 성분값으로 변환하는 단계를 포함하는 것
인 지구 평면도에서 밤낮의 변화를 실시간으로 시각화하는 방법.
제1항에 있어서, 상기 (b) 단계는,
상기 현재 시각을 1년을 365일로 간주하여 변환한 값(Day of Year) 사용하는 단계를 포함하는 것
인 지구 평면도에서 밤낮의 변화를 실시간으로 시각화하는 방법.
제1항에 있어서, 상기 (c) 단계는,
상기 RGB 성분값을 위도 및 경도 값으로 역변환하는 단계를 포함하는 것인 지구 평면도에서 밤낮의 변화를 실시간으로 시각화하는 방법.
제3항에 있어서, 상기 (c) 단계는,
상기 Red 성분값과 상기 Green 성분값의 차에서 90을 곱셈 연산하여 위도 값으로 역변환하고,
1과 상기 Blue 성분값의 차에서 360을 곱셈 연산한 값에, 시간당 지구 회전각에 현재 시각을 곱셈 연산한 값을 덧셈 연산하여 경도 값으로 역변환하는 단계를 포함하는 것
인 지구 평면도에서 밤낮의 변화를 실시간으로 시각화하는 방법.
제1항에 있어서, 상기 (c) 내지 (e) 단계 중 적어도 하나의 단계는,
상기 그래픽 처리장치의 픽셀 쉐이더(Pixel Shader)의 내부 연산으로 처리되는 단계를 포함하는 것인 지구 평면도에서 밤낮의 변화를 실시간으로 시각화하는 방법.
제1항에 있어서, 상기 (e) 단계는,
상기 내적한 값의 부호가 음인 경우, 상기 어느 일 지점에 해당하는 픽셀값에 일정한 비율의 음영값을 곱셈 연산하는 단계를 포함하는 것인 지구 평면도에서 밤낮의 변화를 실시간으로 시각화하는 방법.
삭제
삭제
컴퓨터 그래픽 처리장치에 의해 렌더링된 지구 평면도 이미지를 표시하는 디스플레이 장치;
상기 지구 평면도 이미지에서 밤낮의 변화를 실시간 시각화하기 위한 하나 이상의 프로그램이 저장된 메모리;
상기 프로그램을 실행하는 하나 이상의 프로세서를 포함하되,
상기 하나 이상의 프로그램은,
(a) 지구의 위도 및 경도를 RGB 성분값으로 변환하는 단계;
(b) 현재 시각에 따른 지구 자전축의 기울기를 연산하는 단계;
(c) 상기 RGB 값 및 상기 지구 자전축의 기울기에 기초하여 지구 중심에서 지표면 상의 어느 일 지점에 대한 위치벡터를 연산하는 단계;
(d) 상기 위치벡터 및 지구 중심에서 태양방향의 단위벡터를 내적한 값의 부호를 결정하는 단계; 및
(e) 상기 내적한 값의 부호가 음인 경우, 상기 어느 일 지점에 음영 효과를 부가하는 단계를 실행하기 위한 명령어를 포함하되,
상기 (a) 단계를 실행하기 위한 명령어는,
북위, 남위 및 경도를 0에서 1 사이의 값을 갖는 Red, Green 및 Blue 성분값으로 변환하는 것인 그래픽 처리장치.
삭제
제11항에 있어서, 상기 (a) 단계를 실행하기 위한 명령어는,
북위를 0에서 1 사이 값을 갖는 Red 성분값으로 변환하고, 남위를 0에서 1 사이 값을 갖는 Green 성분값으로 변환하고, 경도를 0에서 1 사이 값을 갖는 Blue 성분값으로 변환하는 것인 그래픽 처리장치.
제11항에 있어서, 상기 (b) 단계를 실행하기 위한 명령어는,
상기 현재 시각을 1년을 365일로 간주하여 변환한 값(Day of Year) 사용하는 것인 그래픽 처리장치.
제11항에 있어서, 상기 (c) 단계를 실행하기 위한 명령어는,
상기 RGB 성분값을 위도 및 경도 값으로 역변환하는 것인 그래픽 처리장치.
제13항에 있어서, 상기 (c) 단계를 실행하기 위한 명령어는,
상기 Red 성분값과 상기 Green 성분값의 차에서 90을 곱셈 연산하여 위도 값으로 역변환하고,
1과 상기 Blue 성분값의 차에서 360을 곱셈 연산한 값에, 시간당 지구 회전각에 현재 시각을 곱셈 연산한 값을 덧셈 연산하여 경도 값으로 역변환하는 것인 그래픽 처리장치.
제11항에 있어서, 상기 (c) 내지 (e) 단계 중 적어도 하나의 단계를 실행하기 위한 명령어는 상기 그래픽 처리장치의 픽셀 쉐이더(Pixel Shader)의 내부 연산으로 처리되는 것인 그래픽 처리장치.
제11항에 있어서, 상기 (e) 단계를 실행하기 위한 명령어는,
상기 내적한 값의 부호가 음인 경우, 상기 어느 일 지점에 해당하는 픽셀값에 일정한 비율의 음영값을 곱셈 연산하는 것인 그래픽 처리장치.