KR101933553B1 - Apparatus and method for providing virtual illumination - Google Patents

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KR101933553B1
KR101933553B1 KR1020170143915A KR20170143915A KR101933553B1 KR 101933553 B1 KR101933553 B1 KR 101933553B1 KR 1020170143915 A KR1020170143915 A KR 1020170143915A KR 20170143915 A KR20170143915 A KR 20170143915A KR 101933553 B1 KR101933553 B1 KR 101933553B1
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심희택
최민호
이인철
석창화
김경식
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주식회사 휴비즈아이시티
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Abstract

The present invention relates to an apparatus and a method for providing a virtual lighting, which can reduce a computer graphic resource necessary for a lighting performance simulation. According to an embodiment of the present invention, the apparatus for providing a virtual lighting comprises: a light source information reading unit for loading information on a light source positioned in a virtual space; a lighting region determining unit for determining a lighting region where a lighting has an influence in the virtual space from the light source based on the information on the light source; a screen region determining unit for determining a screen region corresponding to the lighting region on a screen; and a video effect applying unit for applying a video effect preset in the screen region.

Description

가상 조명 제공 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR PROVIDING VIRTUAL ILLUMINATION}[0001] APPARATUS AND METHOD FOR PROVIDING VIRTUAL ILLUMINATION [0002]

본 발명은 가상 조명 제공 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus and a method for providing virtual illumination.

제품이나 시설을 설계하거나 제작하기 전에 컴퓨터를 이용한 3차원 형상 모델링을 통해 가상 환경에서 시뮬레이션을 수행할 수 있다. 사용자는 대상 제품 또는 시설의 시뮬레이션을 통해 최적의 설계 및 제작에 도움을 받을 수 있다.Before designing or manufacturing a product or facility, simulation can be performed in a virtual environment by computer-based three-dimensional shape modeling. Simulation of the target product or facility can help users optimize their design and production.

이러한 시뮬레이션은 콘서트와 같은 공연을 준비할 때에도 활용할 수 있다. 공연 기획자는 조명의 배치, 동작 순서 등 공연장 구성에 수반되는 각종 의사결정에 있어서 컴퓨터 시뮬레이션 프로그램을 이용할 수 있다.These simulations can also be used to prepare performances such as concerts. The performance planner can use a computer simulation program for making various decisions related to the arrangement of the theater such as the arrangement of the lighting and the order of operation.

종래의 3차원 모델링 기술을 적용하여 조명 퍼포먼스를 시뮬레이션하는 경우, 모델링을 통해 구현되는 가상 공간에 광원에 관한 오브젝트와 그 광원으로부터 나오는 조명에 관한 오브젝트가 별개로 배치되어 정해진 순서에 따라 동작하게 된다. 만약 공연에 사용되는 조명의 개수가 많지 않거나 시뮬레이션에 사용되는 컴퓨터의 그래픽 리소스가 충분하다면 시뮬레이션을 수행하는데 큰 문제가 되지 않으나, 많은 조명이 사용되는 대규모 공연을 구성하거나 컴퓨터의 그래픽 리소스가 충분하지 않다면 원활한 시뮬레이션이 어려울 수 있다.In the case of simulating illumination performance by applying the conventional three-dimensional modeling technique, an object related to a light source and an object related to illumination from the light source are arranged separately in a virtual space implemented through modeling, and operate in a predetermined order. If the number of lights used in the concert is not very large, or if the computer's graphics resources used in the simulation are sufficient, it is not a big problem to perform the simulation, but if you have a large-scale show that uses lots of lighting, Smooth simulation can be difficult.

본 발명의 실시예는 조명 퍼포먼스 시뮬레이션에 필요한 컴퓨터 그래픽 리소스를 절감할 수 있는 가상 조명 제공 장치 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.It is an object of the present invention to provide an apparatus and method for providing virtual illumination that can reduce computer graphics resources required for illumination performance simulation.

본 발명의 실시예에 따른 가상 조명 제공 장치는 가상 공간에 위치하는 광원에 관한 정보를 불러오는 광원 정보 독출부; 상기 광원에 관한 정보를 기반으로 가상 공간에서 상기 광원으로부터 조명이 미치는 조명 영역을 결정하는 조명 영역 결정부; 화면에서 상기 조명 영역에 대응하는 화면 영역을 결정하는 화면 영역 결정부; 및 상기 화면 영역에 미리 설정된 영상 효과를 적용하는 영상 효과 적용부를 포함할 수 있다.The virtual illumination providing apparatus according to an embodiment of the present invention includes: a light source information reading unit that reads information on a light source located in a virtual space; An illumination area determination unit for determining an illumination area of illumination from the light source in a virtual space based on information about the light source; A screen area determining unit for determining a screen area corresponding to the illumination area on the screen; And a video effect applying unit for applying a preset video effect to the screen area.

상기 광원 정보 독출부는: 3차원 가상 공간 내 상기 광원의 3차원 좌표값; 3차원 가상 공간 내 상기 광원의 광 조사방향 및 조사길이를 나타내는 3차원 벡터; 및 상기 광원의 광 조사각을 불러올 수 있다.The light source information reading unit may include: a three-dimensional coordinate value of the light source in a three-dimensional virtual space; A three-dimensional vector representing the light irradiation direction and irradiation length of the light source in the three-dimensional virtual space; And the light irradiation angle of the light source.

상기 조명 영역 결정부는: 상기 광원의 3차원 좌표값을 꼭짓점으로 하고, 상기 3차원 좌표값을 시작점으로 하는 상기 3차원 벡터의 끝점이 밑면의 중심이 되고, 3차원 가상 공간에서 상기 3차원 벡터와 동일 평면 상에 위치하는 두 모선의 사이각이 상기 광 조사각인 원뿔을 상기 조명 영역으로 결정할 수 있다.Wherein the illumination area determination unit determines the illumination area as a center of the bottom surface of the three-dimensional vector having the three-dimensional coordinate value of the light source as a vertex and the three-dimensional coordinate value as a starting point, It is possible to determine the cone having the light irradiation angle between the two bus lines located on the same plane as the illumination area.

상기 화면 영역 결정부는: 상기 원뿔이 화면에 투영되어 형성되는 평면 도형의 내부 영역을 화면 영역으로 결정할 수 있다.The screen area determination unit may determine an internal area of a planar graphic formed by projecting the cone on a screen as a screen area.

상기 영상 효과 적용부는: 화면에서 상기 평면 도형의 내부 영역에 상기 광원에 대하여 설정된 색상, 밝기 및 투명도 중 적어도 하나를 영상 효과로 적용할 수 있다.The image effect applying unit may apply at least one of color, brightness, and transparency set for the light source to the inner area of the planar graphic on the screen as a video effect.

상기 광원 정보 독출부는: 가상 공간에 위치하는 다수의 광원에 관한 정보를 불러오고, 상기 조명 영역 결정부는: 상기 다수의 광원에 관한 정보를 기반으로 가상 공간에서 상기 다수의 광원 각각으로부터 조명이 미치는 각각의 조명 영역을 결정하고, 상기 화면 영역 결정부는: 화면에서 상기 각각의 조명 영역에 대응하는 각각의 화면 영역 및 상기 각각의 화면 영역이 서로 간에 중첩된 화면 중첩 영역을 결정하고, 상기 영상 효과 적용부는: 상기 각각의 화면 영역마다 해당 화면 영역에 대응하는 광원에 대하여 설정된 색상, 밝기 및 투명도 중 적어도 하나를 영상 효과로 적용하고, 상기 화면 중첩 영역에 상기 다수의 광원에 대하여 설정된 색상, 밝기 및 투명도를 기반으로 혼합 조명을 나타내는 혼합 영상 효과를 적용할 수 있다.Wherein the light source information reading unit reads information on a plurality of light sources located in a virtual space, and the illumination area determining unit is configured to determine, based on information on the plurality of light sources, Wherein the screen area determining unit determines each screen area corresponding to each of the illumination areas on the screen and a screen overlap area in which the screen areas overlap with each other, Wherein at least one of a color, a brightness, and a transparency set for a light source corresponding to the screen area is applied as a video effect to each of the screen areas, and color, brightness, and transparency set for the plurality of light sources are set in the screen overlap area A mixed image effect representing mixed light can be applied.

상기 영상 효과 적용부는: 상기 화면 중첩 영역에 상기 다수의 광원에 대하여 설정된 색상을 혼합하여 얻어진 혼합 색상을 상기 화면 중첩 영역의 색상으로 적용하고, 상기 화면 중첩 영역에 상기 다수의 광원에 대하여 설정된 조도를 합산하여 얻어진 혼합 조도를 상기 화면 중첩 영역의 조도로 적용하고, 상기 화면 중첩 영역에 상기 다수의 광원에 대하여 설정된 투명도 중에서 최소 투명도를 상기 화면 중첩 영역의 투명도로 적용할 수 있다.Wherein the image effect applying unit applies a mixed color obtained by mixing colors set for the plurality of light sources to the screen overlap region as a color of the screen overlap region and adjusts the illuminance set for the plurality of light sources And the minimum transparency of the transparency set for the plurality of light sources is applied to the screen overlap region as the transparency of the screen overlap region.

상기 광원 정보 독출부는: 가상 공간에 위치하는 오브젝트에 관한 정보를 더 불러오고, 상기 조명 영역 결정부는: 상기 조명 영역이 상기 오브젝트와 중첩되는 오브젝트 중첩 영역을 더 결정하고, 상기 화면 영역 결정부는: 화면에서 상기 오브젝트 중첩 영역에 대응하는 오브젝트 중첩 화면 영역을 더 결정하고, 상기 화면 영역 및 상기 오브젝트 중첩 화면 영역을 기반으로 조명 사각 화면 영역을 더 결정하고, 상기 영상 효과 적용부는: 상기 화면 영역에서 상기 오브젝트 중첩 화면 영역 및 상기 조명 사각 화면 영역에 상기 영상 효과의 적용을 배제할 수 있다.Wherein the light source information reading unit further invokes information on an object located in a virtual space, and the illumination area determining unit further determines an object overlapping area in which the illumination area overlaps the object, Further determines an object overlapping screen area corresponding to the object overlapping area in the screen area and further determines an illumination square screen area based on the screen area and the object overlapping screen area, It is possible to exclude the application of the video effect to the overlapping screen area and the illumination square screen area.

상기 화면 영역 결정부는: 상기 화면 영역이 상기 오브젝트 중첩 화면 영역에 의해 다수의 구역으로 분할되는 경우, 상기 다수의 구역 중 상기 광원의 3차원 좌표값에 대응하는 상기 화면 영역 상의 지점을 포함하지 않는 구역을 상기 조명 사각 화면 영역으로 결정할 수 있다.Wherein the screen area determining unit is configured to determine, when the screen area is divided into the plurality of areas by the object overlapping screen area, the area including the point on the screen area corresponding to the three- Can be determined as the illuminated rectangular screen area.

상기 화면 영역 결정부는: 상기 화면 영역이 상기 오브젝트 중첩 화면 영역에 의해 다수의 구역으로 분할되지 않는 경우, 상기 광원의 3차원 좌표값에 대응하는 상기 화면 영역 상의 지점을 지나면서 상기 화면 영역 내에서 상기 오브젝트 중첩 화면 영역에 접하는 접선, 상기 접선과 상기 오브젝트 중첩 화면 영역 간의 접점, 및 상기 접선과 상기 화면 영역의 경계 간의 교점을 획득하고, 상기 접점과 상기 교점 사이의 선분, 상기 화면 영역 내에 위치한 상기 오브젝트 중첩 화면 영역의 경계, 및 상기 화면 영역의 경계에 의해 둘러싸인 구역들 중 상기 지점을 포함하지 않는 구역을 상기 조명 사각 화면 영역으로 결정할 수 있다.Wherein the screen area determining unit determines whether the screen area is divided into a plurality of areas by the object overlapping screen area, A tangent line tangent to the object overlapping screen area, a contact point between the tangent line and the object overlapping screen area, and a boundary between the tangent line and the screen area, The area enclosed by the boundary of the superimposed screen area and the boundary of the screen area may be determined as the illuminated square screen area.

본 발명의 실시예에 따른 가상 조명 제공 방법은 가상 공간에 위치하는 광원에 관한 정보를 불러오는 단계; 상기 광원에 관한 정보를 기반으로 가상 공간에서 상기 광원으로부터 조명이 미치는 조명 영역을 결정하는 단계; 화면에서 상기 조명 영역에 대응하는 화면 영역을 결정하는 단계; 및 상기 화면 영역에 미리 설정된 영상 효과를 적용하는 단계를 포함할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, there is provided a method of providing virtual illumination, comprising: calling information about a light source located in a virtual space; Determining an illumination region of illumination from the light source in a virtual space based on information about the light source; Determining a screen area corresponding to the illumination area on the screen; And applying a preset video effect to the screen area.

본 발명의 실시예에 따른 가상 조명 제공 방법은 컴퓨터로 실행하기 위한 프로그램으로 구현되어 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체에 기록될 수 있다.The virtual illumination providing method according to an embodiment of the present invention may be implemented as a program for executing by a computer and recorded in a computer-readable recording medium.

본 발명의 실시예에 따르면, 조명 퍼포먼스 시뮬레이션에 필요한 컴퓨터 그래픽 리소스를 절감할 수 있다.According to the embodiment of the present invention, it is possible to reduce the computer graphics resources required for the illumination performance simulation.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 가상 조명 제공 장치의 예시적인 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따라 가상 공간에 위치하는 광원에 관한 정보를 설명하기 위한 예시적인 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라 광원의 조명 영역을 결정하는 과정을 설명하기 위한 예시적인 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라 조명 영역에 대응하는 화면 영역을 결정하는 과정을 설명하기 위한 예시적인 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따라 광원 및 그 광원의 화면 영역에 영상 효과가 적용된 모습을 나타내는 예시적인 도면이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따라 다수의 광원의 조명 영역을 결정하는 과정을 설명하기 위한 예시적인 도면이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따라 다수의 광원의 조명 영역에 대응하는 화면 영역 및 화면 중첩 영역을 결정하는 과정을 설명하기 위한 예시적인 도면이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따라 다수의 광원 그리고 그 광원의 화면 영역 및 화면 중첩 영역에 영상 효과가 적용된 모습을 나타내는 예시적인 도면이다.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따라 광원의 조명 영역과 그 조명 영역이 오브젝트와 중첩되는 오브젝트 중첩 영역을 결정하는 과정을 설명하기 위한 예시적인 도면이다.
도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따라 조명 영역에 대응하는 화면 영역, 오브젝트 중첩 영역에 대응하는 오브젝트 중첩 화면 영역, 및 화면 영역과 오브젝트 중첩 화면 영역을 기반으로 조명 사각 화면 영역을 결정하는 과정을 설명하기 위한 예시적인 도면이다.
도 11은 본 발명의 또 다른 실시예에 따라 광원과 오브젝트, 그리고 오브젝트에 의해 간섭되는 광원의 화면 영역에 영상 효과가 적용된 모습을 나타내는 예시적인 도면이다.
도 12는 본 발명의 또 다른 실시예에 따라 광원의 조명 영역과 그 조명 영역이 오브젝트와 중첩되는 오브젝트 중첩 영역을 결정하는 과정을 설명하기 위한 예시적인 도면이다.
도 13은 본 발명의 또 다른 실시예에 따라 조명 영역에 대응하는 화면 영역, 오브젝트 중첩 영역에 대응하는 오브젝트 중첩 화면 영역, 및 조명 사각 화면 영역을 결정하는 과정을 설명하기 위한 예시적인 도면이다.
도 14는 본 발명의 또 다른 실시예에 따라 광원과 오브젝트, 그리고 오브젝트에 의해 일부 간섭되는 광원의 화면 영역에 영상 효과가 적용된 모습을 나타내는 예시적인 도면이다.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 가상 조명 제공 방법의 예시적인 흐름도이다.1 is an exemplary block diagram of an apparatus for providing virtual illumination according to an embodiment of the present invention.
2 is an exemplary diagram illustrating information about a light source located in a virtual space according to an embodiment of the present invention.
3 is an exemplary diagram for explaining a process of determining an illumination area of a light source according to an embodiment of the present invention.
4 is an exemplary diagram illustrating a process of determining a screen area corresponding to an illumination area according to an embodiment of the present invention.
5 is an exemplary diagram illustrating a light source and a video effect applied to a screen region of the light source according to an embodiment of the present invention.
6 is an exemplary diagram for explaining a process of determining illumination regions of a plurality of light sources according to another embodiment of the present invention.
7 is an exemplary diagram for explaining a process of determining a screen region and a screen overlap region corresponding to an illumination region of a plurality of light sources according to another embodiment of the present invention.
8 is an exemplary diagram showing a plurality of light sources according to another embodiment of the present invention and a video effect applied to a screen region and a screen overlap region of the light source.
9 is an exemplary diagram for explaining an illumination area of a light source and a process of determining an object overlap area where the illumination area overlaps with an object according to another embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a flowchart illustrating a process of determining an illuminated rectangular screen area based on a screen area corresponding to an illumination area, an object overlapped screen area corresponding to an object overlap area, and a screen overlap area according to another embodiment of the present invention Fig.
FIG. 11 is an exemplary diagram illustrating a video effect applied to a screen region of a light source interfered by a light source, an object, and an object according to another embodiment of the present invention.
FIG. 12 is an exemplary diagram for explaining a process of determining an illumination area of a light source and an object overlap area in which the illumination area overlaps with an object according to another embodiment of the present invention. FIG.
13 is an exemplary diagram for explaining a process of determining a screen area corresponding to an illumination area, an object overlapping screen area corresponding to an object overlap area, and an illumination square screen area according to another embodiment of the present invention.
FIG. 14 is an exemplary diagram showing a video effect applied to a screen area of a light source, an object, and a light source partially interfered with by an object according to another embodiment of the present invention.
15 is an exemplary flowchart of a method for providing virtual illumination in accordance with an embodiment of the present invention.

본 발명의 다른 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술 되는 실시 예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.Other advantages and features of the present invention and methods of achieving them will become apparent with reference to the embodiments described below in detail with reference to the accompanying drawings. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as being limited to the embodiments set forth herein. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, and will fully convey the concept of the invention to those skilled in the art. Is provided to fully convey the scope of the invention to those skilled in the art, and the invention is only defined by the scope of the claims.

만일 정의되지 않더라도, 여기서 사용되는 모든 용어들(기술 혹은 과학 용어들을 포함)은 이 발명이 속한 종래 기술에서 보편적 기술에 의해 일반적으로 수용되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적인 사전들에 의해 정의된 용어들은 관련된 기술 그리고/혹은 본 출원의 본문에 의미하는 것과 동일한 의미를 갖는 것으로 해석될 수 있고, 그리고 여기서 명확하게 정의된 표현이 아니더라도 개념화되거나 혹은 과도하게 형식적으로 해석되지 않을 것이다.Unless defined otherwise, all terms (including technical or scientific terms) used herein have the same meaning as commonly accepted by the generic art in the prior art to which this invention belongs. Terms defined by generic dictionaries may be interpreted to have the same meaning as in the related art and / or in the text of this application, and may be conceptualized or overly formalized, even if not expressly defined herein I will not.

본 명세서에서 사용된 용어는 실시 예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 '포함한다' 및/또는 이 동사의 다양한 활용형들 예를 들어, '포함', '포함하는', '포함하고', '포함하며' 등은 언급된 조성, 성분, 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 조성, 성분, 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다. 본 명세서에서 '및/또는' 이라는 용어는 나열된 구성들 각각 또는 이들의 다양한 조합을 가리킨다.The terminology used herein is for the purpose of illustrating embodiments and is not intended to be limiting of the present invention. In the present specification, the singular form includes plural forms unless otherwise specified in the specification. As used herein, the terms' comprise 'and / or various forms of use of the verb include, for example,' including, '' including, '' including, '' including, Steps, operations, and / or elements do not preclude the presence or addition of one or more other compositions, components, components, steps, operations, and / or components. The term 'and / or' as used herein refers to each of the listed configurations or various combinations thereof.

한편, 본 명세서 전체에서 사용되는 '~부', '~기', '~블록', '~모듈' 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미할 수 있다. 예를 들어 소프트웨어, FPGA 또는 ASIC과 같은 하드웨어 구성요소를 의미할 수 있다. 그렇지만 '~부', '~기', '~블록', '~모듈' 등이 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니다. '~부', '~기', '~블록', '~모듈'은 어드레싱할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 재생시키도록 구성될 수도 있다.It should be noted that the terms such as '~', '~ period', '~ block', 'module', etc. used in the entire specification may mean a unit for processing at least one function or operation. For example, a hardware component, such as a software, FPGA, or ASIC. However, '~ part', '~ period', '~ block', '~ module' are not meant to be limited to software or hardware. Modules may be configured to be addressable storage media and may be configured to play one or more processors. ≪ RTI ID = 0.0 >

따라서, 일 예로서 '~부', '~기', '~블록', '~모듈'은 소프트웨어 구성요소들, 객체지향 소프트웨어 구성요소들, 클래스 구성요소들 및 태스크 구성요소들과 같은 구성요소들과, 프로세스들, 함수들, 속성들, 프로시저들, 서브루틴들, 프로그램 코드의 세그먼트들, 드라이버들, 펌웨어, 마이크로 코드, 회로, 데이터, 데이터베이스, 데이터 구조들, 테이블들, 어레이들 및 변수들을 포함한다. 구성요소들과 '~부', '~기', '~블록', '~모듈'들 안에서 제공되는 기능은 더 작은 수의 구성요소들 및 '~부', '~기', '~블록', '~모듈'들로 결합되거나 추가적인 구성요소들과 '~부', '~기', '~블록', '~모듈'들로 더 분리될 수 있다.Thus, by way of example, the terms 'to', 'to', 'to block', 'to module' refer to components such as software components, object oriented software components, class components and task components Microcode, circuitry, data, databases, data structures, tables, arrays, and the like, as well as components, Variables. The functions provided in the components and in the sections ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ ' , '~', '~', '~', '~', And '~' modules with additional components.

이하, 본 명세서의 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 가상 조명 제공 장치(10)의 예시적인 블록도이다.1 is an exemplary block diagram of an apparatus 10 for providing virtual illumination according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 상기 가상 조명 제공 장치(10)는 입력부(100), 그래픽 처리 장치(200), 저장부(300) 및 출력부(400)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 1, the virtual illumination providing apparatus 10 may include an input unit 100, a graphic processing apparatus 200, a storage unit 300, and an output unit 400.

입력부(100)는 상기 가상 조명 제공 장치(10)를 이용하는 사용자로부터 명령을 입력받는다. 입력부(100)는 키보드, 마우스, 터치 패널 등과 같은 입력 장치를 포함할 수 있다.The input unit 100 receives a command from a user using the virtual illumination providing apparatus 10. The input unit 100 may include an input device such as a keyboard, a mouse, a touch panel, or the like.

그래픽 처리 장치(200)는 상기 가상 조명 제공 장치(10)에 설치된 프로그램을 실행하여 가상 조명을 구현한다. 그래픽 처리 장치(200)는 CPU, GPU 등과 같은 프로세서를 포함할 수 있다.The graphic processing apparatus 200 implements virtual lighting by executing a program installed in the virtual illumination providing apparatus 10. [ The graphics processing apparatus 200 may include a processor such as a CPU, a GPU, and the like.

저장부(300)는 가상 조명을 구현하기 위한 프로그램 및 데이터를 저장한다. 저장부(300)는 메모리로서, HDD, SSD 등과 같은 대용량 저장장치 뿐만 아니라 RAM, ROM, 레지스터, 캐쉬 등과 같은 저장장치를 포함할 수 있다.The storage unit 300 stores programs and data for implementing virtual lighting. The storage unit 300 may be a memory, and may include a storage device such as a RAM, a ROM, a register, a cache, etc., as well as a mass storage device such as an HDD, an SSD,

출력부(400)는 그래픽 처리 장치(200)에 의해 구현된 가상 조명을 화면에 출력한다. 출력부(400)는 LCD 등과 같은 모니터를 포함할 수 있다.The output unit 400 outputs the virtual illumination implemented by the graphic processing apparatus 200 to the screen. The output unit 400 may include a monitor such as an LCD or the like.

본 발명의 실시예에 따르면, 상기 그래픽 처리 장치(200)는 광원 정보 독출부(210), 조명 영역 결정부(220), 화면 영역 결정부(230) 및 영상 효과 적용부(240)를 포함한다.The graphic processing apparatus 200 includes a light source information reading unit 210, an illumination area determining unit 220, a screen area determining unit 230, and a video effect applying unit 240 .

상기 광원 정보 독출부(210)는 가상 공간에 위치하는 광원에 관한 정보를 불러온다. 상기 조명 영역 결정부(220)는 광원에 관한 정보를 기반으로 가상 공간에서 광원으로부터 조명이 미치는 조명 영역을 결정한다. 상기 화면 영역 결정부(230)는 화면에서 조명 영역에 대응하는 화면 영역을 결정한다. 상기 영상 효과 적용부(240)는 화면 영역에 미리 설정된 영상 효과를 적용한다.The light source information reading unit 210 reads information about a light source located in a virtual space. The illumination area determination unit 220 determines an illumination area of illumination from a light source in a virtual space based on information about a light source. The screen area determination unit 230 determines a screen area corresponding to the illumination area on the screen. The video effect applying unit 240 applies a preset video effect to a screen area.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따라 가상 공간에 위치하는 광원에 관한 정보를 설명하기 위한 예시적인 도면이다.2 is an exemplary diagram illustrating information about a light source located in a virtual space according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 광원 정보 독출부(210)는 광원에 관한 정보로 광원(L0)의 3차원 좌표값, 3차원 벡터 및 광 조사각을 불러올 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the light source information reading unit 210 may retrieve the three-dimensional coordinate value, the three-dimensional vector, and the light irradiation angle of the light source L0 with information about the light source.

예를 들어, 도 2를 참조하면, 상기 광원 정보 독출부(210)는 x, y, z축으로 정의된 3차원 가상 공간 내에 위치하는 광원(L0)의 3차원 좌표값 PL0 (xL0, yL0, zL0), 3차원 가상 공간 내 광원(L0)의 광 조사방향 및 조사길이를 나타내는 3차원 벡터 VL0, 그리고 광원(L0)의 광 조사각 θL0에 관한 데이터를 저장부(300)로부터 불러올 수 있다. 즉, 본 발명의 실시예에서 광원(L0)을 정의하는 정보는 광원의 3차원 좌표값, 3차원 벡터 및 광 조사각을 포함할 수 있다.2, the light source information reading unit 210 obtains three-dimensional coordinate values P L0 (x L0 , x L0 ) of the light source L0 located in the three-dimensional virtual space defined by the x, y, y L0, z L0), the three-dimensional virtual space, three-dimensional showing the light irradiation direction and irradiation length within the light source (L0) vector V L0, and storing illumination data for each θ L0 of the light source (L0) (300 . That is, in the embodiment of the present invention, the information defining the light source L0 may include a three-dimensional coordinate value of the light source, a three-dimensional vector, and a light irradiation angle.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라 광원의 조명 영역을 결정하는 과정을 설명하기 위한 예시적인 도면이다.3 is an exemplary diagram for explaining a process of determining an illumination area of a light source according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 조명 영역 결정부(220)는 광원의 3차원 좌표값을 꼭짓점으로 하고, 3차원 좌표값을 시작점으로 하는 3차원 벡터의 끝점이 밑면의 중심이 되고, 3차원 가상 공간에서 3차원 벡터와 동일 평면 상에 위치하는 두 모선의 사이각이 광 조사각인 원뿔을 조명 영역으로 결정할 수 있다. 즉, 상기 조명 영역 결정부(220)는 광원에 관한 정보를 기반으로 해당 광원으로부터 생성되는 조명이 미치는 영역으로 원뿔 영역을 정의할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the illumination area determination unit 220 determines the three-dimensional coordinate value of the light source as a vertex, the end point of the three-dimensional vector having the three-dimensional coordinate value as a starting point as the center of the bottom surface, It is possible to determine the cone having the light irradiation angle between the two busbars located on the same plane as the three-dimensional vector in the dimension virtual space as the illumination region. That is, the illumination area determining unit 220 may define a cone area as an area of illumination generated from the light source based on information about the light source.

예를 들어, 도 3을 참조하면, 상기 조명 영역 결정부(220)는 광원(L0)의 3차원 좌표값 PL0 (xL0, yL0, zL0)를 꼭짓점으로 하고, 그 3차원 좌표값 PL0 (xL0, yL0, zL0)을 시작점으로하는 3차원 벡터 VL0의 끝점 QL0 (xL0, yL0, zL0)을 밑면의 중심으로 하고, 3차원 가상 공간에서 3차원 벡터 VL0와 동일 평면 상에 위치하는 모선 1 및 2의 사이각이 광 조사각 θL0인 원뿔 C1을 해당 광원(L0)의 조명 영역으로 결정할 수 있다. 다시 말해, 본 발명의 실시예에서 광원(L0)의 조명 영역은 광원을 정의하는 정보인 광원의 3차원 좌표값, 3차원 벡터 및 광 조사각을 기반으로 형성되는 원뿔일 수 있다.For example, referring to FIG. 3, the illumination area determination unit 220 determines a three-dimensional coordinate value P L0 (x L0 , y L0 , z L0 ) of the light source L0 as a vertex, P L0 (x L0, y L0, z L0) the end point of the three-dimensional vector V L0 to the start point Q L0 (x L0, y L0, z L0) to the center of the bottom, and three-dimensional the three-dimensional virtual space vector The cone C1 whose angle between the busbars 1 and 2 located on the same plane as V L0 is the light irradiation angle? L0 can be determined as the illumination region of the light source L0. In other words, in the embodiment of the present invention, the illumination region of the light source L0 may be a cone formed based on a three-dimensional coordinate value, a three-dimensional vector, and a light irradiation angle of a light source, which is information defining a light source.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라 조명 영역에 대응하는 화면 영역을 결정하는 과정을 설명하기 위한 예시적인 도면이다.4 is an exemplary diagram illustrating a process of determining a screen area corresponding to an illumination area according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 화면 영역 결정부(230)는 광원의 원뿔이 화면에 투영되어 형성되는 평면 도형의 내부 영역을 화면 영역으로 결정할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the screen area determination unit 230 may determine an internal area of a planar graphic object formed by projecting a cone of a light source on a screen as a screen area.

예를 들어, 도 4를 참조하면, 상기 화면 영역 결정부(230)는 앞서 도 3을 참조하여 설명한 광원(L0)의 조명 영역에 해당하는 원뿔 C1을 u, v축으로 정의된 2차원 화면에 투영하여 2차원 평면 도형을 획득하고, 그 평면 도형의 내부 영역을 광원(L0)의 화면 영역 P1으로 결정할 수 있다. 여기서, 상기 화면 영역 결정부(230)는 3차원으로 정의되는 원뿔 C1에서 2차원으로 정의되는 화면 영역 P1을 획득하기 위해 기 정의된 매트릭스를 이용할 수 있다.For example, referring to FIG. 4, the screen area determining unit 230 determines a cone C1 corresponding to the illumination area of the light source L0 described above with reference to FIG. 3 as a two-dimensional screen defined by u and v axes And obtains a two-dimensional planar figure, and can determine the inner area of the planar figure as the screen area P1 of the light source L0. Here, the screen area determination unit 230 may use a predefined matrix to obtain a screen area P1 defined in two dimensions in the cone C1 defined in three dimensions.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따라 광원 및 그 광원의 화면 영역에 영상 효과가 적용된 모습을 나타내는 예시적인 도면이다.5 is an exemplary diagram illustrating a light source and a video effect applied to a screen region of the light source according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 화면 영역 결정부(240)는 화면에서 평면 도형의 내부 영역에 광원에 대하여 설정된 색상, 밝기 및 투명도 중 적어도 하나를 영상 효과로 적용할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the screen area determination unit 240 may apply at least one of color, brightness, and transparency set for the light source to the inner area of the planar graphic on the screen as a video effect.

예를 들어, 도 5를 참조하면, 상기 화면 영역 결정부(240)는 앞서 도 4를 참조하여 설명한 광원(L0)의 화면 영역 P1의 내부 영역 안을 해당 광원(L0)에 대하여 설정된 색상, 밝기, 투명도 또는 이들의 조합을 적용하여 화면 상에 광원(L0)으로부터 제공되는 가상 조명 VL0를 구현할 수 있다.For example, referring to FIG. 5, the screen area determination unit 240 determines the color, brightness, and brightness of the light source L0 within the area of the screen area P1 of the light source L0 described above with reference to FIG. Transparency, or a combination thereof to implement the virtual illumination VL0 provided from the light source L0 on the screen.

여기서, 영상 효과로 적용되는 광원의 색상, 밝기 및 투명도 중 적어도 하나는 사전에 설정되어 저장부(300)에 저장되어 있을 수 있다. 실시예에 따라, 가상 조명 제공 장치(10)의 사용자는 광원의 속성값으로 색상, 밝기 및 투명도 중 적어도 하나를 직접 입력할 수도 있다.Here, at least one of the color, brightness, and transparency of the light source applied as a video effect may be preset and stored in the storage unit 300. [ According to the embodiment, the user of the virtual illumination providing apparatus 10 may directly input at least one of color, brightness, and transparency as attribute values of the light source.

이와 같은 본 발명의 실시예에 따르면, 종래의 3차원 모델링 기술에 따라 가상 공간 내에 광원 오브젝트와 함께 해당 광원으로부터 제공되는 조명을 구현하기 위해 3차원의 조명 오브젝트를 별도로 생성하여 배치하지 않고도, 상대적으로 연산량이 적은 화면 효과만으로 해당 광원의 가상 조명을 화면에 나타낼 수 있어 조명 시뮬레이션에 필요한 컴퓨터 그래픽 리소스를 절감할 수 있다.According to the embodiment of the present invention, in order to realize the illumination provided from the light source together with the light source object in the virtual space according to the conventional three-dimensional modeling technique, the three-dimensional illumination object can be relatively The virtual lighting of the light source can be displayed on the screen only by a screen effect with a small amount of computation, thereby saving computer graphic resources required for lighting simulation.

도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따라 다수의 광원의 조명 영역을 결정하는 과정을 설명하기 위한 예시적인 도면이고, 도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따라 다수의 광원의 조명 영역에 대응하는 화면 영역 및 화면 중첩 영역을 결정하는 과정을 설명하기 위한 예시적인 도면이고, 도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따라 다수의 광원 그리고 그 광원의 화면 영역 및 화면 중첩 영역에 영상 효과가 적용된 모습을 나타내는 예시적인 도면이다.FIG. 6 is an exemplary view for explaining a process of determining an illumination area of a plurality of light sources according to another embodiment of the present invention, and FIG. FIG. 8 is a diagram illustrating a process of determining a screen region and a screen overlap region according to another embodiment of the present invention. FIG. 8 is a diagram illustrating a process of applying a video effect to a screen region and a screen overlap region of the light source, Fig.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 가상 조명 제공 장치(10)는 다수의 광원으로부터 제공되는 가상 조명을 구현할 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the virtual illumination providing apparatus 10 may implement a virtual illumination provided from a plurality of light sources.

이 실시예에 따르면, 상기 광원 정보 독출부(210)는 가상 공간에 위치하는 다수의 광원에 관한 정보를 불러올 수 있다. 그리고, 상기 조명 영역 결정부(220)는 다수의 광원에 관한 정보를 기반으로 가상 공간에서 다수의 광원 각각으로부터 조명이 미치는 각각의 조명 영역을 결정할 수 있다. 그리고, 상기 화면 영역 결정부(230)는 화면에서 각각의 조명 영역에 대응하는 각각의 화면 영역 및 상기 각각의 화면 영역이 서로 간에 중첩되는 화면 중첩 영역을 결정할 수 있다. 그리고, 영상 효과 적용부(240)는 각각의 화면 영역마다 해당 화면 영역에 대응하는 광원에 대하여 설정된 색상, 밝기 및 투명도 중 적어도 하나를 영상 효과로 적용하고, 화면 중첩 영역에 다수의 광원에 대하여 설정된 색상, 밝기 및 투명도를 기반으로 혼합 조명을 나타내는 혼합 영상 효과를 적용할 수 있다.According to this embodiment, the light source information reading unit 210 can retrieve information about a plurality of light sources located in a virtual space. The illumination region determining unit 220 may determine each illumination region of illumination from each of the plurality of light sources in the virtual space based on the information about the plurality of light sources. The screen area determining unit 230 may determine a screen area corresponding to each illumination area on the screen and a screen overlap area in which the respective screen areas overlap with each other. The video effect applying unit 240 applies at least one of the hue, brightness, and transparency set for the light source corresponding to the screen region to each of the screen regions as a video effect, Based on color, brightness, and transparency, you can apply a blending effect that represents mixed lighting.

예를 들어, 상기 광원 정보 독출부(210)는 3차원 가상 공간 내 다수의 광원(L0, L1)의 3차원 좌표값, 3차원 가상 공간 내 다수의 광원(L0, L1)의 광 조사방향 및 조사길이를 나타내는 3차원 벡터, 및 다수의 광원(L0, L1)의 광 조사각을 저장부(300)로부터 불러올 수 있다.For example, the light source information reading unit 210 may calculate the three-dimensional coordinate values of the light sources L0 and L1 in the three-dimensional virtual space, the light irradiation directions of the light sources L0 and L1 in the three- The three-dimensional vector representing the irradiation length, and the light irradiation angles of the plurality of light sources L0 and L1 can be retrieved from the storage unit 300. [

그리고, 도 6을 참조하면, 상기 조명 영역 결정부(220)는 다수의 광원에 대한 3차원 좌표값, 3차원 벡터 및 광 조사각을 기반으로 앞서 도 3을 참조하여 설명한 바와 같이 가상 공간 내에서 각각의 광원에 대하여 원뿔(C1, C2)을 정의하여 가상 공간에서 다수의 광원 각각으로부터 조명이 미치는 각각의 조명 영역을 결정할 수 있다.Referring to FIG. 6, the illumination area determination unit 220 determines the illumination area based on the three-dimensional coordinate values, the three-dimensional vector, and the light irradiation angle of the plurality of light sources, Cones C1 and C2 may be defined for each light source to determine the respective illumination region of illumination from each of the plurality of light sources in the virtual space.

그러고 나서, 도 7을 참조하면, 상기 화면 영역 결정부(230)는 다수의 광원에 대한 원뿔(C1, C2)이 2차원 화면에 투영되어 형성된 평면 도형(P1, P2)을 정의하여 화면에서 각각의 조명 영역에 대응하는 각각의 화면 영역을 결정할 수 있다.Referring to FIG. 7, the screen area determination unit 230 defines planar shapes P1 and P2 formed by projecting cones C1 and C2 on a two-dimensional screen for a plurality of light sources, It is possible to determine the respective screen areas corresponding to the illumination areas of the display area.

나아가, 이 실시예에서 상기 화면 영역 결정부(230)는 다수의 화면 영역에 해당하는 다수의 평면 도형(P1, P2)이 서로 간에 중첩된 화면 중첩 영역(S)을 더 결정할 수 있다. 도 7에서 다수의 광원에 대한 화면 영역인 평면 도형(P1, P2)이 서로 간에 중첩됨으로써 빗금친 화면 중첩 영역(S)이 정의될 수 있다.Further, in this embodiment, the screen area determining unit 230 can further determine a screen overlap area S in which a plurality of plane graphics P1 and P2 corresponding to a plurality of screen areas are overlapped with each other. In FIG. 7, the hatched screen overlap area S can be defined by superimposing the planar graphic figures P1 and P2, which are the screen areas for a plurality of light sources.

그러고 나서, 도 8을 참조하면, 상기 영상 효과 적용부(240)는 각각의 화면 영역에 해당하는 평면 도형(P1, P2)마다 해당 화면 영역에 대응하는 광원에 대하여 설정된 속성값인 색상, 밝기 및 투명도 중 적어도 하나를 영상 효과로 적용하여 화면 상에 다수의 광원(L0, L1)으로부터 제공되는 가상 조명(VL0, VL1)을 구현할 수 있다.Referring to FIG. 8, the video effect applying unit 240 applies color, brightness, and color to each of the graphic objects P1 and P2 corresponding to the respective screen areas, And transparency may be applied as a visual effect to realize virtual lights VL0 and VL1 provided from a plurality of light sources L0 and L1 on the screen.

나아가, 이 실시예에서 상기 영상 효과 적용부(240)는 화면 중첩 영역(S)에 다수의 광원(L0, L1)에 대하여 설정된 속성값인 색상, 밝기 및 투명도 중 적어도 하나를 기반으로 혼합 조명을 나타내는 혼합 영상 효과를 적용할 수 있다.In addition, in this embodiment, the video effect applying unit 240 may apply mixed light to at least one of colors, brightness, and transparency, which are attribute values set for the plurality of light sources L0 and L1 in the screen overlap area S Can be applied.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 영상 효과 적용부(240)는 화면 중첩 영역(S)에 다수의 광원(L0, L1)에 대하여 설정된 색상을 혼합하여 얻어진 혼합 색상을 화면 중첩 영역(S)의 색상으로 적용할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the video effect applying unit 240 may apply a mixed color obtained by mixing colors set for a plurality of light sources L0 and L1 to a screen overlap area S, The color of the image can be applied.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 영상 효과 적용부(240)는 화면 중첩 영역(S)에 다수의 광원(L0, L1)에 대하여 설정된 조도를 합산하여 얻어진 혼합 조도를 화면 중첩 영역(S)의 조도로 적용할 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the image effect applying unit 240 may apply the mixed illuminance obtained by summing the illuminance levels set for the plurality of light sources L0 and L1 to the screen superposition area S, As shown in Fig.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 상기 영상 효과 적용부(240)는 화면 중첩 영역(S)에 다수의 광원(L0, L1)에 대하여 설정된 투명도 중에서 최소 투명도를 화면 중첩 영역(S)의 투명도로 적용할 수 있다.According to still another embodiment of the present invention, the image effect applying unit 240 applies the minimum transparency among the transparencies set for the plurality of light sources L0 and L1 to the transparency of the screen overlap region S, As shown in FIG.

다시 말해, 상기 영상 효과 적용부(240)는 다수의 광원(L0, L1)에 대한 다수의 화면 영역이 중첩되어 형성된 화면 중첩 영역(S)의 색상으로 다수의 광원(L0, L1)에 대하여 설정된 색상을 혼합하여 적용하고, 화면 중첩 영역(S)의 조도로 다수의 광원(L0, L1)에 대하여 설정된 조도를 합산하여 적용하고, 화면 중첩 영역(S)의 투명도로 다수의 광원(L0, L1)에 대하여 설정된 투명도 중 가장 작은 투명도를 적용할 수 있다.In other words, the video effect applying unit 240 may set the plurality of light sources L0 and L1 such that the plurality of light sources L0 and L1 are overlapped with each other, (L0, L1) with the degree of transparency of the screen overlapping area (S) by applying the illuminance set for the plurality of light sources (L0, L1) ) Of the transparency set to the minimum transparency.

그 결과, 본 발명의 실시예에 따르면, 가상 공간에 배치된 다수의 광원으로부터 제공되는 가상 조명을 사실적으로 구현하면서 가상 조명의 구현에 필요한 컴퓨터 그래픽 리소스를 절감할 수 있다.As a result, according to the embodiment of the present invention, virtual lighting provided from a plurality of light sources arranged in a virtual space can be realistically realized, and computer graphics resources required for implementing virtual lighting can be saved.

도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따라 광원의 조명 영역과 그 조명 영역이 오브젝트와 중첩되는 오브젝트 중첩 영역을 결정하는 과정을 설명하기 위한 예시적인 도면이고, 도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따라 조명 영역에 대응하는 화면 영역, 오브젝트 중첩 영역에 대응하는 오브젝트 중첩 화면 영역, 및 화면 영역과 오브젝트 중첩 화면 영역을 기반으로 조명 사각 화면 영역을 결정하는 과정을 설명하기 위한 예시적인 도면이고, 도 11은 본 발명의 또 다른 실시예에 따라 광원과 오브젝트, 그리고 오브젝트에 의해 간섭되는 광원의 화면 영역에 영상 효과가 적용된 모습을 나타내는 예시적인 도면이다.FIG. 9 is an exemplary view for explaining an illumination area of a light source and an object overlap area in which the illumination area overlaps with an object according to another embodiment of the present invention, and FIG. An exemplary illustration for explaining a process of determining an illuminated rectangular screen area based on a screen area corresponding to an illumination area, an object overlapping screen area corresponding to an object overlapping area, and a screen overlap area, FIG. 11 is an exemplary diagram illustrating a video effect applied to a screen region of a light source interfered by a light source, an object, and an object according to another embodiment of the present invention.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 상기 가상 조명 제공 장치(10)는 가상 공간에 위치하는 오브젝트에 의해 간섭되는 광원의 가상 조명을 구현할 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the virtual illumination providing apparatus 10 may implement a virtual illumination of a light source that is interfered by an object located in a virtual space.

이 실시예에 따르면, 상기 광원 정보 독출부(210)는 가상 공간에 위치하는 오브젝트에 관한 정보를 더 불러올 수 있다. 그리고, 상기 조명 영역 결정부(220)는 조명 영역이 오브제트와 중첩되는 오브젝트 중첩 영역을 더 결정할 수 있다. 그리고, 상기 화면 영역 결정부(230)는 화면에서 오브젝트 중첩 영역에 대응하는 오브젝트 중첩 화면 영역을 더 결정하고, 화면 영역 및 오브젝트 중첩 화면 영역을 기반으로 조명 사각 화면 영역을 더 결정할 수 있다. 그리고, 상기 영상 효과 적용부(240)는 화면 영역에서 오브젝트 중첩 화면 영역 및 조명 사각 화면 영역에 영상 효과의 적용을 배제할 수 있다.According to this embodiment, the light source information reading unit 210 can further call up information on objects located in the virtual space. The illumination area determination unit 220 can further determine an object overlap area in which the illumination area overlaps with the object. The screen area determining unit 230 further determines an object overlapping screen area corresponding to the object overlapping area on the screen, and further determines an illumination square screen area based on the screen area and the object overlapping screen area. In addition, the video effect applying unit 240 may exclude the application of the video effect from the screen area to the object overlapping screen area and the illumination square screen area.

예를 들어, 도 9를 참조하면, 상기 광원 정보 독출부(210)는 광원(L0)에 관한 정보 외에 가상 공간에 위치하는 오브젝트(O)에 관한 정보를 더 불러올 수 있다. 그러고 나서, 상기 조명 영역 결정부(220)는 광원(L0)의 3차원 좌표값, 3차원 벡터 및 광 조사각을 기반으로 원뿔(C1)을 정의하여 광원(L0)에 대한 조명 영역을 결정하고, 그 조명 영역이 오브젝트(O)와 중첩되는 오브젝트 중첩 영역(OS)을 더 결정할 수 있다.For example, referring to FIG. 9, the light source information reading unit 210 may retrieve information about the object O located in the virtual space in addition to the information about the light source L0. Then, the illumination area determination unit 220 determines the illumination area for the light source L0 by defining the cone C1 based on the three-dimensional coordinate value, the three-dimensional vector, and the light irradiation angle of the light source L0 , It is possible to further determine the object overlap area OS in which the illumination area overlaps with the object O. [

그러고 나서, 도 10을 참조하면, 상기 화면 영역 결정부(230)는 2차원의 화면에 광원(L0)의 조명 영역에 해당하는 원뿔(C1)이 투영되어 형성되는 평면 도형(P1)을 정의하여 그 평면 도형(P1)의 내부 영역을 화면 영역으로 결정하고, 3차원 가상 공간 내 오브젝트 중첩 영역(OS)이 2차원 화면에 투영되어 형성되는 오브젝트 중첩 화면 영역(OSP)을 더 결정할 수 있다. 나아가, 상기 화면 영역 결정부(230)는 화면 영역 및 오브젝트 중첩 화면 영역(OSP)을 기반으로 조명 사각 화면 영역(B1)을 더 결정할 수 있다.10, the screen area determination unit 230 defines a planar graphic P1 formed by projecting a cone C1 corresponding to an illumination area of the light source L0 on a two-dimensional screen The inside area of the planar figure P1 is determined as the screen area and the object overlap area OSP in which the object overlap area OS in the three-dimensional virtual space is projected on the two-dimensional screen can be further determined. Furthermore, the screen area determining unit 230 may determine the illumination square screen area B1 based on the screen area and the object overlapping screen area OSP.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 화면 영역 결정부(230)는 화면 영역이 오브젝트 중첩 화면 영역에 의해 다수의 구역으로 분할되는 경우, 다수의 구역 중 광원의 3차원 좌표값에 대응하는 화면 영역 상의 지점을 포함하지 않는 구역을 조명 사각 화면 영역으로 결정할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, when the screen region is divided into a plurality of regions by the object overlapping screen region, the screen region determining unit 230 determines a screen region corresponding to the three- The area that does not include the point on the screen can be determined as the illuminated square screen area.

예를 들어, 도 10을 참조하면, 상기 화면 영역 결정부(230)는 광원(L0)의 화면 영역에 해당하는 평면 도형(P1)이 오브젝트 중첩 화면 영역(OSP)에 의해 다수의 구역(Z1, Z2)으로 분할되는 경우, 그 다수의 구역(Z1, Z2) 중 광원(L0)의 3차원 좌표값에 대응하는 화면 영역 상의 지점 P'L0을 포함하지 않는 구역(Z2)을 조명 사각 화면 영역(B1)으로 결정할 수 있다.For example, referring to FIG. 10, the screen area determining unit 230 may determine that the plane graphic P1 corresponding to the screen area of the light source L0 is divided into a plurality of areas Z1, Z2), the region Z2 not including the point P ' L0 on the screen region corresponding to the three-dimensional coordinate value of the light source L0 among the plurality of regions Z1 and Z2 is divided into the illumination rectangular screen region B1).

그러고 나서, 도 11을 참조하면, 상기 영상 효과 적용부(240)는 광원(L0)의 화면 영역에 해당하는 평면 도형(P1)의 내부 영역에 해당 광원(L0)에 대하여 설정된 색상, 밝기 및 투명도 중 적어도 하나를 영상 효과로 적용하되, 광원(L0)의 화면 영역에서 오브젝트 중첩 화면 영역(OSP) 및 조명 사각 화면 영역(B1)에는 영상 효과의 적용을 배제함으로써 화면 상에 오브젝트(O)에 의해 간섭되는 광원(L0)의 가상 조명(VLZ1)을 구현할 수 있다.11, the image effect applying unit 240 applies color, brightness, and transparency set for the light source L0 to the inner area of the plane graphic P1 corresponding to the screen area of the light source L0, (OSP) and the illuminated square screen area (B1) in the screen area of the light source L0 are excluded from the application of the video effect, and at least one of them is displayed on the screen by the object O It is possible to realize the virtual illumination VLZ1 of the interfering light source L0.

도 12는 본 발명의 또 다른 실시예에 따라 광원의 조명 영역과 그 조명 영역이 오브젝트와 중첩되는 오브젝트 중첩 영역을 결정하는 과정을 설명하기 위한 예시적인 도면이고, 도 13은 본 발명의 또 다른 실시예에 따라 조명 영역에 대응하는 화면 영역, 오브젝트 중첩 영역에 대응하는 오브젝트 중첩 화면 영역, 및 조명 사각 화면 영역을 결정하는 과정을 설명하기 위한 예시적인 도면이고, 도 14는 본 발명의 또 다른 실시예에 따라 광원과 오브젝트, 그리고 오브젝트에 의해 일부 간섭되는 광원의 화면 영역에 영상 효과가 적용된 모습을 나타내는 예시적인 도면이다.FIG. 12 is an exemplary diagram for explaining an illumination area of a light source and an object overlap area in which the illumination area overlaps with an object according to another embodiment of the present invention, and FIG. Fig. 14 is an exemplary diagram for explaining a process of determining a screen area corresponding to an illumination area, an object overlapping screen area corresponding to an object overlap area, and an illumination square screen area according to an example, In which the image effect is applied to a screen area of a light source and an object and a light source partially interfering with the object.

앞서 도 10을 참조하여 설명한 바와 달리, 화면 영역이 오브젝트 중첩 화면 영역에 의해 다수의 구역으로 분할되지 않는 경우, 상기 화면 영역 결정부(230)는 광원의 3차원 좌표값에 대응하는 화면 영역 상의 지점을 지나면서 화면 영역 내에서 오브젝트 중첩 화면 영역에 접하는 접선, 접선과 오브젝트 중첩 화면 영역 간의 접점, 및 접선과 화면 영역의 경계 간의 교점을 획득하고, 접점과 교점 사이의 선분, 화면 영역 내에 위치한 오브젝트 중첩 화면 영역의 경계, 및 화면 영역의 경계에 의해 둘러싸인 구역들 중 지점을 포함하지 않는 구역을 조명 사각 화면 영역으로 결정할 수 있다.10, when the screen region is not divided into a plurality of regions by the object overlapping screen region, the screen region determining unit 230 determines a point on the screen region corresponding to the three- Tangent lines tangent to the object superimposed screen area in the screen area, contacts between the tangent line and the object superimposed screen area, and intersections between tangent lines and the boundary of the screen area, line segments between the contact points and the intersection points, A region that does not include a point among the boundaries of the screen region and the boundaries of the screen region can be determined as the illuminated square screen region.

예를 들어, 도 12에 도시된 바와 같이, 가상 공간 내에서 광원(L0)이 오브젝트(O)에 의해 일부분만 간섭되는 경우, 상기 조명 영역 결정부(220)는 광원(L0)의 조명 영역에 해당하는 원뿔(C1)을 결정하고, 그 원뿔(C1)이 오브젝트(O)와 중첩되는 오브젝트 중첩 영역(OS)을 더 결정할 수 있다.12, when the light source L0 is partially interfered with the object O in the virtual space, the illumination region determination unit 220 determines that the light source L0 is located in the illumination region of the light source L0, for example, It is possible to determine the corresponding cone C1 and further determine the object overlap area OS in which the cone C1 overlaps with the object O. [

그러고 나서, 도 13을 참조하면, 상기 화면 영역 결정부(230)는 2차원의 화면에 광원(L0)의 조명 영역에 해당하는 원뿔(C1)이 투영된 평면 도형(P1)을 화면 영역으로 결정하고, 화면에 오브젝트 중첩 영역(OS)이 투영된 오브젝트 중첩 화면 영역(OSP)을 더 결정할 수 있다.13, the screen area determination unit 230 determines a planar graphic P1 in which a cone C1 corresponding to an illumination area of the light source L0 is projected on a two-dimensional screen as a screen area , And can further determine the object overlapping screen area OSP on which the object overlap area OS is projected on the screen.

나아가, 상기 화면 영역 결정부(230)는 광원의 화면 영역에 해당하는 평면 도형(P1)이 오브젝트 중첩 화면 영역(OSP)에 의해 다수의 구역으로 분할되지 않는 경우에는, 먼저 광원(L0)의 3차원 좌표값에 대응하는 화면 영역 상의 지점 P'L0을 지나면서 화면 영역 내에서 오브젝트 중첩 화면 영역(OSP)에 접하는 접선(l), 그 접선(l)과 오브젝트 중첩 화면 영역(OSP) 간의 접점(R), 및 그 접선(l)과 화면 영역의 경계 간의 교점(C)을 획득할 수 있다. 즉, 광원의 화면 영역이 오브젝트 중첩 화면 영역에 의해 다수의 구역으로 분할되지 않는 경우, 상기 화면 영역 결정부(230)는 2차원 화면 상에서 접선(l), 접점(R) 및 교점(C)을 획득할 수 있다.If the planar figure P1 corresponding to the screen area of the light source is not divided into a plurality of areas by the object overlapping screen area OSP, A tangent line 1 touching the object overlapping screen area OSP in the screen area passing through the point P ' L0 on the screen area corresponding to the dimension coordinate value, a contact point 1 between the tangent line 1 and the object overlapping screen area OSP R), and the intersection (C) between the tangent line (l) and the boundary of the screen area. That is, when the screen region of the light source is not divided into a plurality of regions by the object overlapping screen region, the screen region determining unit 230 determines the tangent l, the contact R and the intersection C on the two- Can be obtained.

그러고 나서, 상기 화면 영역 결정부(230)는 접점(R)과 교점(C) 사이의 선분(sl), 광원(L0)의 화면 영역에 해당하는 평면 도형(P1) 내에 위치한 오브젝트 중첩 화면 영역(OSP)의 경계(bl1, bl2), 및 화면 영역에 해당하는 평면 도형(P1)의 경계에 의해 둘러싸인 구역들(Z1, Z2) 중 지점 P'L0을 포함하지 않는 구역(Z2)을 조명 사각 화면 영역(B1)으로 결정할 수 있다.Then, the screen area determining unit 230 determines a line segment SL between the contact point R and the intersection C, an object overlapped screen area S2 located in the plane graphic P1 corresponding to the screen area of the light source L0 A zone Z2 which does not include the point P ' L0 among the zones Z1 and Z2 surrounded by the boundaries bl1 and bl2 of the OSP and the boundary of the planar graph P1 corresponding to the screen area, Can be determined as the area B1.

그러고 나서, 도 14를 참조하면, 상기 영상 효과 적용부(240)는 광원(L0)의 화면 영역에 해당하는 평면 도형(P1)의 내부 영역에 해당 광원(L0)에 대하여 설정된 색상, 밝기 및 투명도 중 적어도 하나를 영상 효과로 적용하되, 광원(L0)의 화면 영역에서 오브젝트 중첩 화면 영역(OSP) 및 조명 사각 화면 영역(B1)에는 영상 효과의 적용을 배제함으로써 화면 상에 오브젝트(O)에 의해 일부 간섭되는 광원(L0)의 가상 조명(VLZ1)을 구현할 수 있다.14, the image effect applying unit 240 applies color, brightness, and transparency set for the light source L0 to an inner area of the planar graphic figure P1 corresponding to the screen area of the light source L0, (OSP) and the illuminated square screen area (B1) in the screen area of the light source L0 are excluded from the application of the video effect, and at least one of them is displayed on the screen by the object O A virtual illumination VLZ1 of some interfering light source L0 can be realized.

이와 같은 본 발명의 실시예에 따르면, 가상 공간에서 오브젝트에 의해 조명의 전부 또는 일부가 간섭되는 광원에 의해 제공되는 가상 조명을 사실적으로 구현하면서 가상 조명의 구현에 필요한 컴퓨터 그래픽 리소스를 절감할 수 있다.According to the embodiment of the present invention, virtual lighting provided by a light source in which all or a part of illumination is interfered by an object in a virtual space can be realized realistically, and computer graphics resources required for implementing virtual illumination can be saved .

도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 가상 조명 제공 방법의 예시적인 흐름도이다.15 is an exemplary flowchart of a method for providing virtual illumination in accordance with an embodiment of the present invention.

상기 가상 조명 제공 방법은 앞서 설명한 본 발명의 실시예에 따른 가상 조명 제공 장치(10)에 의해 실행된다. 상기 가상 조명 제공 방법은 컴퓨터로 실행될 수 있는 프로그램으로 구현될 수 있으며, 그 프로그램은 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체에 기록될 수 있다.The virtual illumination providing method is executed by the virtual illumination providing apparatus 10 according to the embodiment of the present invention described above. The virtual illumination providing method may be embodied as a program that can be executed by a computer, and the program may be recorded on a computer-readable recording medium.

도 15를 참조하면, 상기 가상 조명 제공 방법(20)은 가상 공간에 위치하는 광원(L0)에 관한 정보를 불러오는 단계(S210), 광원(L0)에 관한 정보를 기반으로 가상 공간에서 광원(L0)으로부터 조명이 미치는 조명 영역(C1)을 결정하는 단계(S220), 화면에서 조명 영역(C1)에 대응하는 화면 영역(P1)을 결정하는 단계(S230), 및 화면 영역(P1)에 미리 설정된 영상 효과를 적용하는 단계(S240)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 15, the virtual illumination providing method 20 includes the steps of loading information about a light source L0 located in a virtual space (S210), calculating a light source L0 A step S230 of determining a screen area P1 corresponding to the illumination area C1 on the screen and a step S230 of determining a screen area P1 corresponding to the illumination area C1 on the screen, And applying a video effect (S240).

본 발명의 실시예에 따른 가상 조명 제공 방법(20)은 컴퓨터에서 실행되기 위한 프로그램으로 제작되어 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체에 저장될 수 있다. 상기 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 저장장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피디스크, 광 데이터 저장장치 등이 있다. 또한, 본 발명의 실시예에 따른 가상 조명 제공 방법(20)은 컴퓨터와 결합되어 실행시키기 위하여 매체에 저장된 컴퓨터 프로그램으로 구현될 수 있다.The virtual illumination providing method 20 according to the embodiment of the present invention can be stored in a computer-readable recording medium that is manufactured as a program to be executed in a computer. The computer-readable recording medium includes all kinds of storage devices in which data that can be read by a computer system is stored. Examples of the computer-readable recording medium include ROM, RAM, CD-ROM, magnetic tape, floppy disk, optical data storage, and the like. In addition, the virtual illumination providing method 20 according to an embodiment of the present invention may be implemented as a computer program stored in a medium for execution in combination with the computer.

이상에서 실시예를 통해 본 발명을 설명하였으나, 위 실시예는 단지 본 발명의 사상을 설명하기 위한 것으로 이에 한정되지 않는다. 통상의 기술자는 전술한 실시예에 다양한 변형이 가해질 수 있음을 이해할 것이다. 본 발명의 범위는 첨부된 특허청구범위의 해석을 통해서만 정해진다.While the present invention has been described with reference to the exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments. Those skilled in the art will appreciate that various modifications may be made to the embodiments described above. The scope of the present invention is defined only by the interpretation of the appended claims.

10: 가상 조명 제공 장치
100: 입력부
200: 그래픽 처리 장치
210: 광원 정보 독출부
220: 조명 영역 결정부
230: 화면 영역 결정부
240: 영상 효과 적용부
300: 저장부
400: 출력부10: Virtual illumination provider
100: Input unit
200: graphics processing device
210: Light source information reading unit
220: illumination area determining unit
230: Screen area determining unit
240:
300:
400: Output section

Claims (7)

3차원의 가상 공간에 배치된 광원에 관한 오브젝트가 제공하는 조명의 범위를 가상 공간 상에 구현하여 화면에 표시하는 가상 조명 제공 장치에 있어서,
가상 공간에 위치하는 상기 광원에 관한 정보를 불러오는 광원 정보 독출부;
상기 광원에 관한 정보를 기반으로 가상 공간에서 상기 광원으로부터 조명이 미치는 조명 영역을 결정하는 조명 영역 결정부;
화면에서 상기 조명 영역에 대응하는 화면 영역을 결정하는 화면 영역 결정부; 및
상기 화면 영역에 미리 설정된 영상 효과를 적용하는 영상 효과 적용부를 포함하며,
상기 광원 정보 독출부는:
3차원 가상 공간 내 상기 광원의 3차원 좌표값;
3차원 가상 공간 내 상기 광원의 광 조사방향 및 조사길이를 나타내는 3차원 벡터; 및
상기 광원의 광 조사각을 불러오고,
상기 조명 영역 결정부는:
3차원 가상 공간 상에서 상기 광원의 3차원 좌표값을 꼭짓점으로 하고, 상기 3차원 좌표값을 시작점으로 하는 상기 3차원 벡터의 끝점이 밑면의 중심이 되고, 3차원 가상 공간에서 상기 3차원 벡터와 동일 평면 상에 위치하는 두 모선의 사이각이 상기 광 조사각인 원뿔을 상기 조명 영역으로 결정하고,
상기 화면 영역 결정부는:
상기 3차원 가상 공간에서 정의된 원뿔이 2차원의 화면에 투영되어 형성되는 평면 도형의 내부 영역을 화면 영역으로 결정하는 가상 조명 제공 장치.There is provided a virtual illumination providing apparatus for implementing a range of illumination provided by an object related to a light source disposed in a three-dimensional virtual space on a virtual space and displaying the virtual space on a screen,
A light source information reading unit for reading information about the light source located in the virtual space;
An illumination area determination unit for determining an illumination area of illumination from the light source in a virtual space based on information about the light source;
A screen area determining unit for determining a screen area corresponding to the illumination area on the screen; And
And a video effect applying unit for applying a preset video effect to the screen region,
Wherein the light source information reading unit comprises:
A three-dimensional coordinate value of the light source in a three-dimensional virtual space;
A three-dimensional vector representing the light irradiation direction and irradiation length of the light source in the three-dimensional virtual space; And
A light irradiation angle of the light source is called,
Wherein the illumination area determination unit comprises:
Dimensional coordinate of the light source on the three-dimensional virtual space, and the end point of the three-dimensional vector having the three-dimensional coordinate value as a starting point becomes the center of the bottom surface, and the three- A cone having an angle between the two bus bars located on a plane is the light irradiation angle is determined as the illumination area,
Wherein the screen area determining unit comprises:
And determines an interior area of a planar graphic image formed by projecting a cone defined in the 3D virtual space on a two-dimensional screen as a screen area. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 청구항 1에 있어서,
상기 영상 효과 적용부는:
화면에서 상기 평면 도형의 내부 영역에 상기 광원에 대하여 설정된 색상, 밝기 및 투명도 중 적어도 하나를 영상 효과로 적용하는 가상 조명 제공 장치.The method according to claim 1,
Wherein the image effect applying unit comprises:
And applies at least one of color, brightness, and transparency set for the light source to the inner area of the planar graphic form as a video effect on the screen. 3차원의 가상 공간에 배치된 광원에 관한 오브젝트가 제공하는 조명의 범위를 가상 공간 상에 구현하여 화면에 표시하는 가상 조명 제공 방법에 있어서,
가상 공간에 위치하는 상기 광원에 관한 정보를 불러오는 단계;
상기 광원에 관한 정보를 기반으로 가상 공간에서 상기 광원으로부터 조명이 미치는 조명 영역을 결정하는 단계;
화면에서 상기 조명 영역에 대응하는 화면 영역을 결정하는 단계; 및
상기 화면 영역에 미리 설정된 영상 효과를 적용하는 단계를 포함하며,
상기 광원에 관한 정보를 불러오는 단계는:
3차원 가상 공간 내 상기 광원의 3차원 좌표값, 3차원 가상 공간 내 상기 광원의 광 조사방향 및 조사길이를 나타내는 3차원 벡터, 및 상기 광원의 광 조사각을 불러오는 단계를 포함하고,
상기 조명 영역을 결정하는 단계는:
상기 광원의 3차원 좌표값을 꼭짓점으로 하고, 상기 3차원 좌표값을 시작점으로 하는 상기 3차원 벡터의 끝점이 밑면의 중심이 되고, 3차원 가상 공간에서 상기 3차원 벡터와 동일 평면 상에 위치하는 두 모선의 사이각이 상기 광 조사각인 원뿔을 상기 조명 영역으로 결정하는 단계를 포함하고,
상기 화면 영역을 결정하는 단계는:
상기 원뿔이 화면에 투영되어 형성되는 평면 도형의 내부 영역을 화면 영역으로 결정하는 단계를 포함하는 가상 조명 제공 방법.A virtual illumination providing method for implementing a range of illumination provided by an object related to a light source disposed in a three-dimensional virtual space on a virtual space and displaying the virtual space on a screen,
Retrieving information about the light source located in the virtual space;
Determining an illumination region of illumination from the light source in a virtual space based on information about the light source;
Determining a screen area corresponding to the illumination area on the screen; And
And applying a preset video effect to the screen area,
The step of loading information about the light source comprises:
A three-dimensional coordinate value of the light source in a three-dimensional virtual space, a three-dimensional vector indicating a light irradiation direction and an irradiation length of the light source in a three-dimensional virtual space, and a light irradiation angle of the light source,
Wherein the step of determining the illumination region comprises:
Dimensional coordinate value of the light source is a vertex, an end point of the three-dimensional vector having the three-dimensional coordinate value as a starting point is the center of the bottom surface, and the three-dimensional coordinate value is located on the same plane as the three- And determining a cone having an angle between the two bus lines that is the light irradiation angle as the illumination area,
Wherein the step of determining the screen area comprises:
And determining an internal area of a planar graphic object, which is formed by projecting the cone on a screen, as a screen area. 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체에 있어서,
청구항 6에 따른 가상 조명 제공 방법을 컴퓨터로 실행하기 위한 프로그램이 기록된 기록 매체.A computer-readable recording medium,
A recording medium on which a program for executing a virtual lighting providing method according to claim 6 is recorded.
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