KR101747951B1 - 멀티뷰 촬영기반 3ｄ 휴먼 캐릭터 모델링 제공 장치 - Google Patents

멀티뷰 촬영기반 3ｄ 휴먼 캐릭터 모델링 제공 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR101747951B1
KR101747951B1 KR1020160017438A KR20160017438A KR101747951B1 KR 101747951 B1 KR101747951 B1 KR 101747951B1 KR 1020160017438 A KR1020160017438 A KR 1020160017438A KR 20160017438 A KR20160017438 A KR 20160017438A KR 101747951 B1 KR101747951 B1 KR 101747951B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
module
modeling
human character
texture
polygon
Prior art date
Application number
KR1020160017438A
Other languages
English (en)
Inventor
이병춘
최규돈
황민식
노태우
조승우
윤태수
이정기
Original Assignee
동서대학교 산학협력단
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 동서대학교 산학협력단 filed Critical 동서대학교 산학협력단
Priority to KR1020160017438A priority Critical patent/KR101747951B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101747951B1 publication Critical patent/KR101747951B1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T13/00—Animation
    • G06T13/20—3D [Three Dimensional] animation
    • G06T13/40—3D [Three Dimensional] animation of characters, e.g. humans, animals or virtual beings
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63F—CARD, BOARD, OR ROULETTE GAMES; INDOOR GAMES USING SMALL MOVING PLAYING BODIES; VIDEO GAMES; GAMES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • A63F13/00—Video games, i.e. games using an electronically generated display having two or more dimensions
    • A63F13/70—Game security or game management aspects
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T17/00—Three dimensional [3D] modelling, e.g. data description of 3D objects
    • G06T17/20—Finite element generation, e.g. wire-frame surface description, tesselation

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Computer Graphics (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • Software Systems (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Computer Security & Cryptography (AREA)
  • General Business, Economics & Management (AREA)
  • Image Generation (AREA)

Abstract

본 발명은 멀티뷰 촬영기반 3D 휴먼 캐릭터 모델링 제공 장치에 관한 것이다. 본 발명은, 피사체(P)와 미리 설정된 거리를 유지하여 포토 스캔부를 구성하는 카메라 렌즈의 조리개 및 셔터 스피드를 고정하여 피사체(P)에 대해 멀티뷰 촬영을 수행하는 멀티뷰 촬영모듈; 촬영된 미리 설정된 개수의 촬영 영상 정보의 취합에 의해 하이 폴리곤 모델링 기반의 3D 휴먼 캐릭터를 생성하는 하이 폴리곤 모델링 모듈; 하이 폴리곤 모델링 기반의 3D 휴먼 캐릭터에 대해서 폴리곤 모델링 데이터의 폴리곤 개수를 조절하고 운동방향에 따른 흐름이 불규칙한 폴리곤을 재배치를 수행하는 리토폴로지 모듈; 텍스처 정보 중 2D 텍스처 좌표(UV)를 3D 모델 좌표(X, Y, Z)에 매칭시키는 UV 맵핑 과정을 수행하는 UV 맵핑 모듈; 및 하이 폴리곤 모델링 기반의 3D 휴먼 캐릭터 상에 결합된 텍스처 상에서 미리 설정된 비주얼스타일 방향을 기준으로 불필요한 빛의 정보와 데이터를 수정하여 휴먼 캐릭터에 대한 3D 폴리곤 모델링 제작을 완료하는 텍스처링 모듈; 을 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티뷰 촬영기반 3D 휴먼 캐릭터 모델링 제공 장치를 제공함에 있다.
이에 의해, 피사체(P)에 대한 포토 스캔(photo scan)을 이용한 하이 폴리곤 메쉬(high polygon mesh) 기반의 사실적인 디테일 표현할 수 있는 효과를 제공한다.
또한, 본 발명은, 멀티뷰 포토그래피(multi-view photography) 기반의 데이터 추출을 통한 사실적인 3D 휴먼 캐릭터(realistic 3D human character) 모델링 제작이 가능할 뿐만 아니라, 제작공정의 시간을 현저히 단축할 수 있는 효과를 제공한다.
뿐만 아니라, 본 발명은, 간단한 공정으로도 게임, 영화 영상 산업에 새로운 모델링 파이프라인(modeling pipeline)을 형성할 수 있는 효과를 제공한다.
정리하자면 멀티뷰 촬영법을 활용한 캐릭터 제작 방식으로 3D 스캔 데이터(3D scan data)를 이용함으로써 기존 복잡한 제작공정을 단순화하여 인간형 캐릭터 모델링의 과정에서의 수월성을 확보할 수 있다. 또한, 멀티뷰 포토그래피 적용방식에 의한 제작 공정은 영상 품질의 일관성 유지할 수 있으며 정확한 제작기간을 산출할 수 있으므로, 산출된 제작기간을 통해 개발비용을 미리 설정하여 불필요한 지출을 줄이도록 유도할 수 있는 방안이 될 것이다.

Description

멀티뷰 촬영기반 3Ｄ 휴먼 캐릭터 모델링 제공 장치{Apparatus for providing 3-dimensional human character modelling based on multi-view photography}
본 발명은 멀티뷰 촬영기반 3D 휴먼 캐릭터 모델링 제공 장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로는, 3D 휴먼 캐릭터를 효율적으로 제작하기 위해 멀티뷰 촬영법을 기반으로 3D 컴퓨터 그래픽을 활용한 새로운 방식의 3D 휴먼 캐릭터 제작 방식을 제공함으로써, 제작기간 단축은 물론 품질의 일관성을 유지하도록 하기 위한 멀티뷰 촬영기반 3D 휴먼 캐릭터 모델링 제공 장치에 관한 것이다.
기존의 3D 휴먼 캐릭터 모델링 방식은 개발자의 스킬(skill) 및 노하우에 따라 결과물의 품질 및 제작기간이 달라진다. 일 예로, 높은 품질의 비주얼을 통해 시각적인 효과를 줄 수 있는 게임 트레일러에서 게임 캐릭터는 큰 비중을 차지한다. 이러한 게임 캐릭터 제작 공정은 개발사에 따라 상이하며 개발자의 지식, 기술과 경험에 따라 결과물의 품질수준이 다르며 품질의 일관성을 유지하는데 추가적인 시간이 소요된다.
또한, 제작을 위한 그래픽 툴이 다양하기 때문에 일어나는 호환문제가 발생하여 다수의 개발자가 참여해야 하며, 각기 다른 그래픽 툴을 사용할 경우 공정이 복잡해지는 한계점이 있어 왔다.
이에 따라 해당 기술분야에 있어서는 기존 복잡한 제작공정을 단순화하여 3D 휴먼 캐릭터 모델링의 과정에서의 수월성을 확보할 뿐만 아니라, 제작 품질의 일관성 유지하고 사전에 정확한 제작기간을 산출가능함으로써, 개발비용을 미리 산출된 개발 비용에 따라 불필요한 지출을 줄이도록 유도하기 위한 기술개발이 요구되고 있다.
대한민국 특허등록공보 등록번호 제10-0837776호 "2차원 영상을 3차원 영상으로 변환하는 영상 변환 장치 및 그 방법" 대한민국 특허공개공보 공개번호 제10-2004-0000613호 "컴퓨터 그래픽 모델링 방법"
본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 피사체에 대한 포토 스캔(photo scan)을 통한 하이 폴리곤 메쉬(high polygon mesh) 제작 및 디테일(detail) 과정에 의해 사실적인 3D 휴먼 캐릭터를 구현하도록 하기 위한 멀티뷰 촬영기반 3D 휴먼 캐릭터 모델링 제공 장치를 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명은 멀티뷰 포토그래피(multi-view photography) 기반의 데이터 추출을 통한 사실적인 3D 휴먼 캐릭터(realistic 3D human character)라는 새로운 모델링 방식을 적용하도록 하기 위한 멀티뷰 촬영기반 3D 휴먼 캐릭터 모델링 제공 장치를 제공하기 위한 것이다.
그러나 본 발명의 목적들은 상기에 언급된 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기의 목적을 달성하기 위해 본 발명의 실시예에 따른 멀티뷰 촬영기반 3D 휴먼 캐릭터 모델링 제공 방법은, 피사체(P)와 미리 설정된 거리를 유지하여 포토 스캔부를 구성하는 카메라 렌즈의 조리개 및 셔터 스피드를 고정하여 피사체(P)에 대해 멀티뷰 촬영을 수행한 뒤, 촬영된 미리 설정된 개수의 촬영 영상 정보의 취합에 의해 하이 폴리곤 모델링 기반의 3D 휴먼 캐릭터를 생성하는 멀티뷰 촬영기반 하이 폴리곤 모델링 단계; 하이 폴리곤 모델링 기반의 3D 휴먼 캐릭터에 대해서 폴리곤 모델링 데이터의 폴리곤 개수를 조절하고 운동방향에 따른 흐름이 불규칙한 폴리곤을 재배치를 수행하는 리토폴로지 단계; 텍스처 정보 중 2D 텍스처 좌표(UV)를 3D 모델 좌표(X, Y, Z)에 매칭시키는 UV 맵핑 과정을 수행하는 UV 맵핑 단계; 및 하이 폴리곤 모델링 기반의 3D 휴먼 캐릭터 상에 결합된 텍스처 상에서 미리 설정된 비주얼스타일 방향을 기준으로 불필요한 빛의 정보와 데이터를 수정하여 휴먼 캐릭터에 대한 3D 폴리곤 모델링 제작을 완료하는 텍스처링 단계; 를 포함한다.
이때, 포토 스캔부에 형성된 카메라 렌즈는, 이동형으로 형성되거나 평면을 기준으로 피사체(P)를 중심으로 미리 설정된 각도 영역을 n개(n은 2 이상의 자연수) 구간으로 구분한 고정형으로 형성되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 멀티뷰 촬영기반 하이 폴리곤 모델링 단계는, n장의 촬영 영상 정보에 대해서 빌드 메쉬(build mesh) 및 빌드 텍스처(build texture) 과정을 거쳐 하이 폴리곤 모델링 기반의 3D 휴먼 캐릭터를 추출하는 것이 바람직하다.
상기의 목적을 달성하기 위해 본 발명의 실시예에 따른 멀티뷰 촬영기반 3D 휴먼 캐릭터 모델링 제공 장치는, 피사체(P)와 미리 설정된 거리를 유지하여 포토 스캔부를 구성하는 카메라 렌즈의 조리개 및 셔터 스피드를 고정하여 피사체(P)에 대해 멀티뷰 촬영을 수행하는 멀티뷰 촬영모듈; 촬영된 미리 설정된 개수의 촬영 영상 정보의 취합에 의해 하이 폴리곤 모델링 기반의 3D 휴먼 캐릭터를 생성하는 하이 폴리곤 모델링 모듈; 하이 폴리곤 모델링 기반의 3D 휴먼 캐릭터에 대해서 폴리곤 모델링 데이터의 폴리곤 개수를 조절하고 운동방향에 따른 흐름이 불규칙한 폴리곤을 재배치를 수행하는 리토폴로지 모듈; 텍스처 정보 중 2D 텍스처 좌표(UV)를 3D 모델 좌표(X, Y, Z)에 매칭시키는 UV 맵핑 과정을 수행하는 UV 맵핑 모듈; 및 하이 폴리곤 모델링 기반의 3D 휴먼 캐릭터 상에 결합된 텍스처 상에서 미리 설정된 비주얼스타일 방향을 기준으로 불필요한 빛의 정보와 데이터를 수정하여 휴먼 캐릭터에 대한 3D 폴리곤 모델링 제작을 완료하는 텍스처링 모듈; 을 포함한다.
이때, 상기 리토폴로지 모듈은, 제작자에게 모니터부를 통해 3D 그래픽 UI 화면 툴을 제공하여, 제작자가 입력부를 이용하여 3D 휴먼 캐릭터 근육의 흐름과 형태를 유지하면서 3D 휴먼 캐릭터의 전체의 폴리곤 흐름을 게임 엔진에 맞게 최적화하는 작업 환경을 제공하는 것이 바람직하다.
본 발명의 실시예에 따른 멀티뷰 촬영기반 3D 휴먼 캐릭터 모델링 제공 장치는, 피사체에 대한 포토 스캔(photo scan)을 이용한 하이 폴리곤 메쉬(high polygon mesh) 기반의 사실적인 디테일 표현할 수 있는 효과를 제공한다.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 멀티뷰 촬영기반 3D 휴먼 캐릭터 모델링 제공 장치는, 멀티뷰 포토그래피(multi-view photography) 기반의 데이터 추출을 통한 사실적인 3D 휴먼 캐릭터(realistic 3D human character) 모델링 제작이 가능할 뿐만 아니라, 제작공정의 시간을 현저히 단축할 수 있는 효과를 제공한다.
뿐만 아니라, 본 발명의 다른 실시예에 따른 멀티뷰 촬영기반 3D 휴먼 캐릭터 모델링 제공 장치는, 간단한 공정으로도 게임, 영화 영상 산업에 새로운 모델링 파이프라인(modeling pipeline)을 형성할 수 있는 효과를 제공한다.
정리하자면 멀티뷰 촬영법을 활용한 캐릭터 제작 방식으로 3D 스캔 데이터(3D scan data)를 이용함으로써 기존 복잡한 제작공정을 단순화하여 인간형 캐릭터 모델링의 과정에서의 수월성을 확보할 수 있다. 또한, 멀티뷰 포토그래피 적용방식에 의한 제작 공정은 영상 품질의 일관성 유지할 수 있으며 정확한 제작기간을 산출할 수 있으므로, 산출된 제작기간을 통해 개발비용을 미리 설정하여 불필요한 지출을 줄이도록 유도할 수 있는 방안이 될 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 멀티뷰 촬영기반 3D 휴먼 캐릭터 모델링 제공 장치에도 적용가능한 보편적인 3D 휴먼 캐릭터 모델링 과정을 나타내는 흐름도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 멀티뷰 촬영기반 3D 휴먼 캐릭터 모델링 제공 장치를 설명하기 위한 폴리곤 모델링 상태를 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 멀티뷰 촬영기반 3D 휴먼 캐릭터 모델링 제공 장치의 구성을 나타내는 블록도.
도 4는 도 3의 멀티뷰 촬영기반 3D 휴먼 캐릭터 모델링 제공 장치에 의한 멀티뷰 촬영기반 3D 휴먼 캐릭터 모델링 데이터 추출 과정을 설명하기 위한 도면.
도 5는 도 3의 멀티뷰 촬영기반 3D 휴먼 캐릭터 모델링 제공 장치에 의한 리토폴로지가 수행되는 유저인터페이스(UI) 화면을 나타내는 도면.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 본 발명의 실시예에 따른 멀티뷰 촬영기반 3D 휴먼 캐릭터 모델링 제공 방법을 나타내는 흐름도.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예의 상세한 설명은 첨부된 도면들을 참조하여 설명할 것이다. 하기에서 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다.
본 명세서에 있어서는 어느 하나의 구성요소가 다른 구성요소로 데이터 또는 신호를 '전송'하는 경우에는 구성요소는 다른 구성요소로 직접 상기 데이터 또는 신호를 전송할 수 있고, 적어도 하나의 또 다른 구성요소를 통하여 데이터 또는 신호를 다른 구성요소로 전송할 수 있음을 의미한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 멀티뷰 촬영기반 3D 휴먼 캐릭터 모델링 제공 장치(100) 및 이를 이용한 멀티뷰 촬영기반 3D 휴먼 캐릭터 모델링 제공 방법에도 적용가능한 보편적인 3D 휴먼 캐릭터 모델링 과정을 나타내는 흐름도이다. 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 멀티뷰 촬영기반 3D 휴먼 캐릭터 모델링 제공 장치(100) 및 이를 이용한 멀티뷰 촬영기반 3D 휴먼 캐릭터 모델링 제공 방법을 설명하기 위한 로우 폴리곤 모델링(low polygon modelling) 상태(도 2a), 미디엄 폴리곤 모델링(medium polygon modelling) 상태(도 2b), 하이 폴리곤 모델링(high polygon modelling) 상태(도 2c)를 나타내는 참조도면이다.
먼저, 도 1을 참조하면, 로우 폴리곤 모델링 과정(low polygon modelling process)(S11), 하이 폴리곤 모델링 과정(high polygon modelling process)(S12), 리토폴로지 과정(retopology process)(S13), UV 맵핑 과정(UV mapping process)(S14), 베이킹 맵 과정(baking map process)(S15), 텍스처링 과정(texturing process)(S16)이 연속적으로 수행됨으로써, 3D 휴먼 캐릭터 모델링을 제공한다.
보다 구체적으로 각 단계에 대해서 살펴보도록 한다.
단계(S11)에서 3D 컴퓨터 그래픽스 모듈(예, 3ds max)을 활용하여 3D 폴리곤 모델링(3D polygon modelling)을 기반으로 도 2a와 같은 로우 폴리곤(low polygon)의 3D 휴먼 캐릭터에 대한 기본적인 형태(shape)를 생성한다. 단계(S11)의 완성 만으로는 폴리곤(polygon)의 수가 부족하여 3D 휴먼 캐릭터의 정확한 표현이 되지 않는다.
따라서, 다음 단계(S12)에서는 2.5D 스컬핑 모듈이 로우 폴리곤 모델에 대한 미디엄 폴리곤 모델(도 2b 참조)을 거쳐 하이 폴리곤 모델링(도 2c 참조)으로의 변환 작업을 수행한다.
즉 단계(S12)에서는 스컬핑 모듈에 의해 로우 폴리콘(low polygon)으로 작업한 베이스 모델링(base modeling)에 다양한 멀티 브러쉬 효과(brush effect; move brush, standard brush, clay tube brush, etc)를 활용하여 주름과 같은 정교한 피부 질감을 표현하여 보다 사실적인 3D 휴먼 캐릭터의 형태를 생성하는 것이다. 이 과정에서 제작자의 반복적인 작업 수행을 필요로 하기 때문에 오랜 작업시간 소요된다.
단계(S13)에서의 리토폴로지 과정에서는 단계(S12)에서 생성된 하이 폴리곤 모델링에 포함된 폴리곤(polygon)은 기하학적인 형태를 가질 수 있기 때문에 폴리곤을 균일하게 재배치하며, 형태를 유지하면서 폴리곤의 개수를 줄이는 과정을 수행하는 것이 바람직하다.
단계(S14)의 UV 맵핑(mapping) 과정에서는 3D 휴먼 캐릭터 모델의 좌표(X, Y, Z)를 2D 텍스처(texure)의 좌표(U, V)(이하, 좌표(UV)로 매칭시키는 과정을 수행한다. 여기서 좌표(U) 및 좌표(V)는 각각 커브의 U 방향 및 V 방향 인식정보를 의미할 수 있다.
단계(S15)에서의 베이킹 맵 과정에서는 노멀 맵(normal map)과 앰비언트 어클루전 맵(ambient occlusion map)을 출력함으로써, 로우 폴리곤 모델링(low polygon modeling)에 하이 폴리곤(high polygon)의 디테일을 표현하고 난반사와 같은 빛의 정보를 2D 맵(map)으로 출력한다.
단계(S16)에서의 텍스처링 과정은 단계(S14)에 의해 생성된 UV 좌표에 캐릭터의 피부 톤, 입고 있는 다양한 옷과 악세사리 같은 물체의 색과 재질을 입히는 과정을 수행한다.
이러한 단계(S11) 내지 단계(S16) 중 단계(S11)와 단계(S12)에서 상당한 시간이 일반적으로 소요된다. 따라서 이에 대한 보다 신속한 처리를 위한 방식을 이하에서 제시하도록 한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 멀티뷰 촬영기반 3D 휴먼 캐릭터 모델링 제공 장치(100)의 구성을 나타내는 블록도이다. 도 4는 도 3의 멀티뷰 촬영기반 3D 휴먼 캐릭터 모델링 제공 장치(100)에 의한 멀티뷰 촬영기반 3D 휴먼 캐릭터 모델링 데이터 추출 과정을 설명하기 위한 도면이다. 도 5는 도 3의 멀티뷰 촬영기반 3D 휴먼 캐릭터 모델링 제공 장치(100)에 의한 리토폴로지(retopology)가 수행되는 유저인터페이스(UI) 화면을 나타내는 도면이다.
도 3을 참조하면, 멀티뷰 촬영기반 3D 휴먼 캐릭터 모델링 제공 장치(100)는 입력부(110), 모니터부(120), 제어부(130), 저장부(140) 및 포토 스캔부(150)를 포함한다. 그리고 제어부(130)는 멀티뷰 촬영모듈(131), 하이 폴리곤 모델링 모듈(132), 리토폴로지 모듈(133), UV 맵핑 모듈(134) 및 텍스처링 모듈(135)을 포함한다.
멀티뷰 촬영모듈(131)은 포토 스캔부(150)를 제어하여, 멀티뷰 촬영법을 활용하여 피사체(P)를 촬영하며, 피사체(P)와 미리 설정된 거리를 유지하여 포토 스캔부(150)를 구성하는 카메라 렌즈(151)의 조리개 및 셔터 스피드를 고정하여 피사체(P) 우측, 정면, 좌측 등 도 4a와 같이 피사체(P)를 중심으로 미리 설정된 각도 영역을 n개(n은 2 이상의 자연수) 구간으로 구분한 고정형으로 형성될 수 있다.
보다 구체적으로, 멀티뷰 촬영모듈(131)은 피사체(P)를 중심으로 190 내지 210°를 11 구간으로 구분하여 촬영한 총 11장의 촬영 영상 정보를 취합하는 방식을 수행할 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 실시예로 멀티뷰 촬영모듈(131)은 포토 스캔부(150)를 이루는 100±α(α는 10 이내의 자연수) 개의 카메라 렌즈(151)를 활용하여 100장 정도의 촬영 영상 정보를 가지고 빌드 메쉬(build mesh) 및 빌드 텍스처(build texture) 과정을 거쳐 하이 폴리곤 모델링 기반의 3D 휴먼 캐릭터를 추출할 수 있다. 이 경우, 피사체(P)를 중심으로 300°이상 영역을 100±α 구간을 구분하여 촬영한 총 100±α장의 촬영 영상 정보를 취합할 수 있다.
하이 폴리곤 모델링 모듈(132)은 멀티뷰 촬영모듈(131)로부터 전달받은 11장 또는 100±α장의 촬영 영상 정보에 대해서 포토 스캔 어플리케이션을 이용하여 도 4b의 빌드 메쉬(build mesh), 빌드 텍스처(build texture) 작업을 통해 하이 폴리곤 모델링 기반의 3D 휴먼 캐릭터를 추출한다.
리토폴로지 모듈(133)은 하이 폴리곤 모델링 모듈(132)에 의해 추출된 하이 폴리곤 모델링 기반의 3D 휴먼 캐릭터에 대해서 폴리곤 모델링 데이터의 폴리곤 개수를 조절하고 운동방향에 따른 흐름이 불규칙한 폴리곤을 재배치하는 과정을 도 5a 및 도 5b와 같은 모니터부(120)로 UI 화면을 제공하면서 수행한다.
리토폴로지 모듈(133)은 제작자에게 모니터부(120)를 통해 3D 그래픽 UI 화면 툴을 제공함으로써, 제작자가 입력부(110)를 이용하여 3D 휴먼 캐릭터 근육의 흐름과 형태를 유지하면서 3D 휴먼 캐릭터의 전체의 폴리곤 흐름을 게임 엔진에 맞게 최적화하는 작업 환경을 제공할 수 있다.
UV 맵핑 모듈(134)은 텍스처 정보 중 2D 텍스처 좌표(UV)를 3D 모델 좌표(X, Y, Z)에 매칭시키는 작업을 수행한다. 즉, UV 맵핑 모듈(134)은 3D 폴리곤 모델링(3D polygon modelling)을 폴리곤 단위로 해체함으로써, 2D 텍스처 좌표(UV)를 갖는 캐릭터의 피부 톤, 입고 있는 다양한 옷과 악세사리 같은 물체의 색과 재질을 3D 모델 좌표(X, Y, Z)로 적용할 수 있도록 한다. 이에 따라 텍스처의 UV 맵(UV map)에 대해서 3D 모델의 이미지로의 변환이 완료된다.
텍스처링 모듈(135)은 UV 맵핑 모듈(134)에 의한 UV 맵핑 과정이 완료되면 텍스처 상의 불필요한 빛의 정보와 데이터를 비주얼스타일 방향에 매칭되게 수정하는 과정을 수행함으로써, 최종적으로 3D 휴먼 캐릭터에 대한 3D 폴리곤 모델링 정보를 모니터부(120)로 출력하고 저장부(140)에 저장할 수 있다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 본 발명의 실시예에 따른 멀티뷰 촬영기반 3D 휴먼 캐릭터 모델링 제공 방법을 나타내는 흐름도이다. 도 6을 참조하면, 멀티뷰 촬영기반 3D 휴먼 캐릭터 모델링 제공 장치(100)는 포토 스캔부(150)를 제어하여, 멀티뷰 촬영법을 활용하여 피사체(P)를 촬영시, 피사체(P)와 미리 설정된 거리를 유지하여 포토 스캔부(150)를 구성하는 카메라 렌즈(151)의 조리개 및 셔터 스피드를 고정하여 피사체(P)에 대해 촬영한 미리 설정된 개수의 촬영 영상 정보를 취합하는 멀티뷰 촬영기반 하이 폴리곤 모델링 생성 과정을 수행한다(S100). 단계(S100)에서 포토 스캔부(150)에 형성된 카메라 렌즈(151)는 이동형으로 형성되거나 평면을 기준으로 피사체(P)를 중심으로 미리 설정된 각도 영역을 n개(n은 2 이상의 자연수) 구간으로 구분한 고정형으로 형성될 수 있다.
하나의 실시예로, 카메라 렌즈(151)는 190 내지 210°를 11 구간으로 구분하여 고정형으로 형성될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예로, 카메라 렌즈(151)는 100±α(α는 10 이내의 자연수) 개로 이루어짐으로써, 멀티뷰 촬영기반 하이 폴리곤 모델링 생성 과정을 수행시 100장 정도의 촬영 영상 정보를 가지고 빌드 메쉬(build mesh) 및 빌드 텍스처(build texture) 과정을 거쳐 하이 폴리곤 모델링 기반의 3D 휴먼 캐릭터를 추출할 수 있다. 이 경우, 피사체(P)를 중심으로 300°이상 영역을 100±α 구간을 구분하여 촬영한 총 100±α 장의 촬영 영상 정보를 취합할 수 있다.
즉, 단계(S100)에서 멀티뷰 촬영기반 3D 휴먼 캐릭터 모델링 제공 장치(100)는 n장(예, 11장 또는 100±α장)의 촬영 영상 정보에 대해서 빌드 메쉬(build mesh), 빌드 텍스처(build texture) 과정을 거쳐 하이 폴리곤 모델링 기반의 3D 휴먼 캐릭터를 추출한다.
단계(S100) 이후, 멀티뷰 촬영기반 3D 휴먼 캐릭터 모델링 제공 장치(100)는 4단계(S100)에서 생성된 하이 폴리곤 모델링 기반의 3D 휴먼 캐릭터에 대해서 폴리곤 모델링 데이터의 폴리곤 개수를 조절하고 운동방향에 따른 흐름이 불규칙한 폴리곤을 재배치하는 리토폴로지 과정을 수행한다(S200).
단계(S200) 이후, 멀티뷰 촬영기반 3D 휴먼 캐릭터 모델링 제공 장치(100)는 텍스처 정보 중 2D 텍스처 좌표(UV)를 3D 모델 좌표(X, Y, Z)에 매칭시키는 UV 맵핑 과정을 수행한다(S300).
단계(S300) 이후, 멀티뷰 촬영기반 3D 휴먼 캐릭터 모델링 제공 장치(100)는 단계(S300)에서 하이 폴리곤 모델링 기반의 3D 휴먼 캐릭터 상에 결합된 텍스처 상의 불필요한 빛의 정보와 데이터를 비주얼스타일 방향에 매칭되게 수정하는 과정을 수행함으로써, 최종적으로 3D 휴먼 캐릭터에 대한 3D 폴리곤 모델링 제작을 완료하는 텍스처링 과정을 수행한다(S400).
본 발명은 또한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록 장치를 포함한다.
컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기테이프, 플로피 디스크, 광 데이터 저장장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어, 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다.
또한 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다. 그리고 본 발명을 구현하기 위한 기능적인(functional) 프로그램, 코드 및 코드 세그먼트들은 본 발명이 속하는 기술 분야의 프로그래머들에 의해 용이하게 추론될 수 있다.
이상과 같이, 본 명세서와 도면에는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 개시하였으며, 비록 특정 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 발명의 이해를 돕기 위한 일반적인 의미에서 사용된 것이지, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예 외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형 예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.
100 : 멀티뷰 촬영기반 3D 휴먼 캐릭터 모델링 제공 장치
110 : 입력부
120 : 모니터부
130 : 제어부
131 : 멀티뷰 촬영모듈
132 : 하이 폴리곤 모델링 모듈
133 : 리토폴로지 모듈
134 : UV 맵핑 모듈
135 : 텍스처링 모듈
140 : 저장부
150 : 포토 스캔부

Claims (5)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 멀티뷰 촬영모듈(131), 하이 폴리곤 모델링 모듈(132), 리토폴로지 모듈(133), UV 맵핑 모듈(134) 및 텍스처링 모듈(135)을 구비하는 제어부(130), 입력부(110), 모니터부(120), 저장부(140) 및 포토 스캔부(150)를 포함하는 구성으로 이루어지되,
    제어부(130)의 멀티뷰 촬영모듈(131)은,
    포토 스캔부(150)를 제어하여, 멀티뷰 촬영법을 활용하여 피사체(P)를 촬영하며, 피사체(P)와 미리 설정된 거리를 유지하여 포토 스캔부(150)를 구성하는 카메라 렌즈(151)의 조리개 및 셔터 스피드를 고정하여 피사체(P)를 중심으로 미리 설정된 각도 영역을 n개(n은 2 이상의 자연수) 구간으로 구분한 고정형으로 형성되되, 피사체(P)를 중심으로 190 내지 210°를 11 구간으로 구분하여 촬영한 총 11장의 촬영 영상 정보를 취합하는 방식을 수행하는 것이고,
    제어부(130)의 하이 폴리곤 모델링 모듈(132)은,
    멀티뷰 촬영모듈(131)로부터 전달받은 11장의 촬영 영상 정보에 대해서 포토 스캔 어플리케이션을 이용하여 빌드 메쉬(build mesh), 빌드 텍스처(build texture) 작업을 통해 하이 폴리곤 모델링 기반의 3D 휴먼 캐릭터를 추출하는 것이며,
    제어부(130)의 리토폴로지 모듈(133)은,
    하이 폴리곤 모델링 모듈(132)에 의해 추출된 하이 폴리곤 모델링 기반의 3D 휴먼 캐릭터에 대해서 폴리곤 모델링 데이터의 폴리곤 개수를 조절하고 운동방향에 따른 흐름이 불규칙한 폴리곤을 재배치하는 과정을 모니터부(120)로 UI 화면을 제공하면서 수행하는 것이고,
    제어부(130)의 UV 맵핑 모듈(134)은,
    텍스처 정보 중 2D 텍스처 좌표(UV)를 3D 모델 좌표(X, Y, Z)에 매칭시키는 작업을 수행하되, 3D 폴리곤 모델링(3D polygon modelling)을 폴리곤 단위로 해체함으로써, 2D 텍스처 좌표(UV)를 갖는 캐릭터의 피부 톤, 입고 있는 옷과 악세사리를 포함하는 물체의 색과 재질을 3D 모델 좌표(X, Y, Z)로 적용할 수 있도록 하여 텍스처의 UV 맵(UV map)에 대해서 3D 모델의 이미지로의 변환이 완료되도록 하는 것이며,
    제어부(130)의 텍스처링 모듈(135)은,
    UV 맵핑 모듈(134)에 의한 UV 맵핑 과정이 완료될 시 텍스처 상의 불필요한 빛의 정보와 데이터를 비주얼스타일 방향에 매칭되게 수정하는 과정을 수행함으로써, 최종적으로 3D 휴먼 캐릭터에 대한 3D 폴리곤 모델링 정보를 모니터부(120)로 출력하고 저장부(140)에 저장하도록 하는 것임을 특징으로 하는 멀티뷰 촬영기반 3D 휴먼 캐릭터 모델링 제공 장치.
  5. 멀티뷰 촬영모듈(131), 하이 폴리곤 모델링 모듈(132), 리토폴로지 모듈(133), UV 맵핑 모듈(134) 및 텍스처링 모듈(135)을 구비하는 제어부(130), 입력부(110), 모니터부(120), 저장부(140) 및 포토 스캔부(150)를 포함하는 구성으로 이루어지되,
    제어부(130)의 멀티뷰 촬영모듈(131)은,
    포토 스캔부(150)를 제어하여, 멀티뷰 촬영법을 활용하여 피사체(P)를 촬영하며, 피사체(P)와 미리 설정된 거리를 유지하여 포토 스캔부(150)를 구성하는 카메라 렌즈(151)의 조리개 및 셔터 스피드를 고정하여 피사체(P)를 중심으로 미리 설정된 각도 영역을 n개(n은 2 이상의 자연수) 구간으로 구분한 고정형으로 형성되되,
    포토 스캔부(150)를 이루는 100±α(α는 10 이내의 자연수) 개의 카메라 렌즈(151)를 활용하여 피사체(P)를 중심으로 300°이상 영역을 100±α 구간을 구분하여 촬영한 총 100±α장의 촬영 영상 정보를 취합하는 것이고,
    제어부(130)의 하이 폴리곤 모델링 모듈(132)은,
    멀티뷰 촬영모듈(131)로부터 전달받은 100±α장의 촬영 영상 정보에 대해서 포토 스캔 어플리케이션을 이용하여 빌드 메쉬(build mesh), 빌드 텍스처(build texture) 작업을 통해 하이 폴리곤 모델링 기반의 3D 휴먼 캐릭터를 추출하는 것이며,
    제어부(130)의 리토폴로지 모듈(133)은,
    하이 폴리곤 모델링 모듈(132)에 의해 추출된 하이 폴리곤 모델링 기반의 3D 휴먼 캐릭터에 대해서 폴리곤 모델링 데이터의 폴리곤 개수를 조절하고 운동방향에 따른 흐름이 불규칙한 폴리곤을 재배치하는 과정을 모니터부(120)로 UI 화면을 제공하면서 수행하는 것이고,
    제어부(130)의 UV 맵핑 모듈(134)은,
    텍스처 정보 중 2D 텍스처 좌표(UV)를 3D 모델 좌표(X, Y, Z)에 매칭시키는 작업을 수행하되, 3D 폴리곤 모델링(3D polygon modelling)을 폴리곤 단위로 해체함으로써, 2D 텍스처 좌표(UV)를 갖는 캐릭터의 피부 톤, 입고 있는 옷과 악세사리를 포함하는 물체의 색과 재질을 3D 모델 좌표(X, Y, Z)로 적용할 수 있도록 하여 텍스처의 UV 맵(UV map)에 대해서 3D 모델의 이미지로의 변환이 완료되도록 하는 것이며,
    제어부(130)의 텍스처링 모듈(135)은,
    UV 맵핑 모듈(134)에 의한 UV 맵핑 과정이 완료될 시 텍스처 상의 불필요한 빛의 정보와 데이터를 비주얼스타일 방향에 매칭되게 수정하는 과정을 수행함으로써, 최종적으로 3D 휴먼 캐릭터에 대한 3D 폴리곤 모델링 정보를 모니터부(120)로 출력하고 저장부(140)에 저장하도록 하는 것임을 특징으로 하는 멀티뷰 촬영기반 3D 휴먼 캐릭터 모델링 제공 장치.
KR1020160017438A 2016-02-15 2016-02-15 멀티뷰 촬영기반 3ｄ 휴먼 캐릭터 모델링 제공 장치 KR101747951B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160017438A KR101747951B1 (ko) 2016-02-15 2016-02-15 멀티뷰 촬영기반 3ｄ 휴먼 캐릭터 모델링 제공 장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160017438A KR101747951B1 (ko) 2016-02-15 2016-02-15 멀티뷰 촬영기반 3ｄ 휴먼 캐릭터 모델링 제공 장치

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101747951B1 true KR101747951B1 (ko) 2017-06-15

Family

ID=59217597

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020160017438A KR101747951B1 (ko) 2016-02-15 2016-02-15 멀티뷰 촬영기반 3ｄ 휴먼 캐릭터 모델링 제공 장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101747951B1 (ko)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109663357A (zh) * 2018-12-19 2019-04-23 北京像素软件科技股份有限公司 游戏特效实现方法及装置
KR20190054872A (ko) * 2017-11-14 2019-05-22 한국전자통신연구원 실시간 스캐닝 기반 런타임 필드 아이템 변경 시스템
KR20190134030A (ko) * 2018-05-24 2019-12-04 주식회사 이누씨 다시점 영상 정합을 이용한 아바타 생성 방법 및 장치
WO2020017668A1 (ko) * 2018-07-16 2020-01-23 주식회사 이누씨 다시점 영상 정합을 이용한 아바타 생성 방법 및 장치
KR20240000967A (ko) 2022-06-24 2024-01-03 오모션 주식회사 3차원 가상인간 제작 시스템
CN117596367A (zh) * 2024-01-19 2024-02-23 安徽协创物联网技术有限公司 一种低功耗视频监控摄像头及其控制方法
KR20240146723A (ko) 2023-03-30 2024-10-08 오모션 주식회사 가상 인간의 표정 생성 시스템
KR102722711B1 (ko) * 2023-12-14 2024-10-29 주식회사 리빌더에이아이 확산 모델을 활용한 3d 모델의 베이킹 프로세스 제공 방법, 서버 및 컴퓨터 프로그램

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
김상돈, 이현석, 모델링 공정 연계 시스템을 통한 효율적 폴리곤 모델링 기법에 대한 탐구, 만화애니메이션연구 , 2014.12, 143-158 (16 pages)*

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190054872A (ko) * 2017-11-14 2019-05-22 한국전자통신연구원 실시간 스캐닝 기반 런타임 필드 아이템 변경 시스템
KR102087842B1 (ko) * 2017-11-14 2020-03-12 한국전자통신연구원 실시간 스캐닝 기반 런타임 필드 아이템 변경 시스템
KR20190134030A (ko) * 2018-05-24 2019-12-04 주식회사 이누씨 다시점 영상 정합을 이용한 아바타 생성 방법 및 장치
KR102068993B1 (ko) * 2018-05-24 2020-01-22 주식회사 이누씨 다시점 영상 정합을 이용한 아바타 생성 방법 및 장치
WO2020017668A1 (ko) * 2018-07-16 2020-01-23 주식회사 이누씨 다시점 영상 정합을 이용한 아바타 생성 방법 및 장치
CN109663357A (zh) * 2018-12-19 2019-04-23 北京像素软件科技股份有限公司 游戏特效实现方法及装置
KR20240000967A (ko) 2022-06-24 2024-01-03 오모션 주식회사 3차원 가상인간 제작 시스템
KR20240146723A (ko) 2023-03-30 2024-10-08 오모션 주식회사 가상 인간의 표정 생성 시스템
KR102722711B1 (ko) * 2023-12-14 2024-10-29 주식회사 리빌더에이아이 확산 모델을 활용한 3d 모델의 베이킹 프로세스 제공 방법, 서버 및 컴퓨터 프로그램
CN117596367A (zh) * 2024-01-19 2024-02-23 安徽协创物联网技术有限公司 一种低功耗视频监控摄像头及其控制方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101747951B1 (ko) 멀티뷰 촬영기반 3ｄ 휴먼 캐릭터 모델링 제공 장치
AU2020201618B2 (en) On-set facial performance capture and transfer to a three-dimensional computer-generated model
Alexander et al. The digital emily project: photoreal facial modeling and animation
Alexander et al. The digital emily project: Achieving a photorealistic digital actor
Alexander et al. Creating a photoreal digital actor: The digital emily project
RU2586566C1 (ru) Способ отображения объекта
CN111652123B (zh) 图像处理和图像合成方法、装置和存储介质
CN110969685A (zh) 使用渲染图的可定制渲染管线
CN101968892A (zh) 根据一张人脸照片自动调整三维人脸模型的方法
EP3533218B1 (en) Simulating depth of field
CN110458924B (zh) 一种三维脸部模型建立方法、装置和电子设备
KR102291162B1 (ko) 인공 지능 학습용 가상 데이터 생성 장치 및 방법
JP2013168146A (ja) 実物体のテクスチャ描写を生成する方法、装置、およびシステム
US9454845B2 (en) Shadow contouring process for integrating 2D shadow characters into 3D scenes
CN111489426A (zh) 表情生成方法、装置、设备和存储介质
US11645800B2 (en) Advanced systems and methods for automatically generating an animatable object from various types of user input
WO2024139847A1 (zh) 图像合成参数确定方法、图像合成方法及装置
EP3980975B1 (en) Method of inferring microdetail on skin animation
KR20200029968A (ko) 딥 러닝 기술을 활용한 자동 캐릭터 얼굴 표정 모델링 방법
CN116188720A (zh) 数字人的生成方法、装置、电子设备和存储介质
CN116796500A (zh) 面向数字孪生场景的自动化建模方法及系统
JP2023153534A (ja) 画像処理装置、画像処理方法、およびプログラム
JP6719168B1 (ja) 教師データとしてのデプス画像にラベルを付与するプログラム、装置及び方法
GB2584192A (en) On-set facial performance capture and transfer to a three-dimensional computer-generated model
CN115023742A (zh) 具有详细褶皱的面部网格变形

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant