KR102157793B1 - 3차원 모델을 재구성하기 위한 방법, 시스템 및 비일시성의 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체 - Google Patents

3차원 모델을 재구성하기 위한 방법, 시스템 및 비일시성의 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체 Download PDF

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Abstract

본 발명의 일 태양에 따르면, 3차원 모델을 재구성하기 위한 방법으로서, 객체에 관한 3차원 모델이 획득되면 상기 객체에 대하여 기설정된 특징점에 기초하여 상기 3차원 모델을 2차원 평면에서 정의되는 2차원 모델로 변환하고, 상기 변환된 2차원 모델을 통하여 획득되는 상기 3차원 모델에 관한 기하 맵(Geometry Map)을 기설정된 마스크 이미지(Mask Image)를 참조하여 자르는(Cropping) 처리를 하는 단계, 및 상기 잘린(Cropped) 기하 맵에 기초하여 상기 3차원 모델을 재구성(Reconstruct)하는 단계를 포함하는 방법이 제공된다.

Description

3차원 모델을 재구성하기 위한 방법, 시스템 및 비일시성의 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체{METHOD, SYSTEM AND NON-TRANSITORY COMPUTER-READABLE RECORDING MEDIUM FOR RECONSTRUCTING 3-DIMENTIONAL MODEL}
본 발명은 3차원 모델을 재구성하기 위한 방법, 시스템 및 비일시성의 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 관한 것이다.
이미 존재하는 3차원 모델 데이터로부터 임의의 기하 메쉬 또는 텍스처를 생성할 수 있는 3차원 변형 가능 모델(3D morphable model)을 구성하는 기술에 있어서, 동일한 종류의 객체에 관한 3차원 모델 사이에서 서로 대응하는 정점을 찾는 것은 필수적으로 해결해야 하는 문제이다. 그러나, 이와 같은 문제를 해결하기 위한 효율적인 알고리즘은 마땅히 없는 실정이다.
공개특허공보 제10-2018-0082170호 (2018. 7. 18)
본 발명은 전술한 종래 기술의 문제점을 모두 해결하는 것을 그 목적으로 한다.
또한, 본 발명은, 객체에 관한 3차원 모델이 획득되면 위의 객체에 대하여 기설정된 특징점에 기초하여 위의 3차원 모델을 2차원 평면에서 정의되는 2차원 모델로 변환하고, 위의 변환된 2차원 모델을 통하여 획득되는 위의 3차원 모델에 관한 기하 맵을 기설정된 마스크 이미지를 참조하여 자르는 처리를 하고, 위의 잘린 기하 맵에 기초하여 위의 3차원 모델을 재구성하는 것을 또 다른 목적으로 한다.
또한, 본 발명은, 객체에 관한 재구성된 3차원 모델을 이용하여 그 객체에 관한 평균 3차원 모델을 생성하는 것을 또 다른 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 대표적인 구성은 다음과 같다.
본 발명의 일 태양에 따르면, 3차원 모델을 재구성하기 위한 방법으로서, 객체에 관한 3차원 모델이 획득되면 상기 객체에 대하여 기설정된 특징점에 기초하여 상기 3차원 모델을 2차원 평면에서 정의되는 2차원 모델로 변환하고, 상기 변환된 2차원 모델을 통하여 획득되는 상기 3차원 모델에 관한 기하 맵(Geometry Map)을 기설정된 마스크 이미지(Mask Image)를 참조하여 자르는(Cropping) 처리를 하는 단계, 및 상기 잘린(Cropped) 기하 맵에 기초하여 상기 3차원 모델을 재구성(Reconstruct)하는 단계를 포함하는 방법이 제공된다.
본 발명의 다른 태양에 따르면, 3차원 모델을 재구성하기 위한 시스템으로서, 객체에 관한 3차원 모델이 획득되면 상기 객체에 대하여 기설정된 특징점에 기초하여 상기 3차원 모델을 2차원 평면에서 정의되는 2차원 모델로 변환하고, 상기 변환된 2차원 모델을 통하여 획득되는 상기 3차원 모델에 관한 기하 맵(Geometry Map)을 기설정된 마스크 이미지(Mask Image)를 참조하여 자르는(Cropping) 처리를 하는 모델 처리부, 및 상기 잘린(Cropped) 기하 맵에 기초하여 상기 3차원 모델을 재구성(Reconstruct)하는 3차원 모델 재구성부를 포함하는 시스템이 제공된다.
이 외에도, 본 발명을 구현하기 위한 다른 방법, 다른 시스템 및 상기 방법을 실행하기 위한 컴퓨터 프로그램을 기록하는 비일시성의 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체가 더 제공된다.
본 발명에 의하면, 객체에 관한 3차원 모델이 획득되면 위의 객체에 대하여 기설정된 특징점에 기초하여 위의 3차원 모델을 2차원 평면에서 정의되는 2차원 모델로 변환하고, 위의 변환된 2차원 모델을 통하여 획득되는 위의 3차원 모델에 관한 기하 맵을 기설정된 마스크 이미지를 참조하여 자르는 처리를 하고, 위의 잘린 기하 맵에 기초하여 위의 3차원 모델을 재구성하게 된다. 이렇게 재구성된 동일한 종류의 객체에 관한 3차원 모델들은 모두 동일한 개수의 정점을 가지게 되므로, 위의 재구성된 3차원 모델 사이에서 서로 대응하는 정점을 효율적으로 찾는 것이 가능하게 된다.
또한, 본 발명에 의하면, 동일한 종류의 객체에 관한 재구성된 3차원 모델을 이용하여 그 객체에 관한 평균 얼굴 모델, 평균 텍스처 모델 등을 효율적으로 생성하는 것이 가능하게 된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따라 3차원 모델을 재구성하기 위한 전체 시스템의 개략적인 구성을 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 모델 재구성 시스템의 내부 구성을 상세하게 도시하는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 사람의 얼굴에 관한 3차원 모델(도 3의 (a))의 모습 및 위의 3차원 모델이 2차원 모델(도 3의 (b))로 변환된 모습을 예시적으로 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 사람의 얼굴에 대하여 기설정된 특징점(도 4의 (a)) 및 위의 특징점에 대응되는 3차원 모델의 정점이 위치하게 될 2차원 평면 상의 고정된 위치(도 4의 (b))를 예시적으로 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 사람의 얼굴에 대하여 기설정된 마스크 이미지(도 5의 (a)) 및 변환된 2차원 모델이 위의 마스크 이미지를 참조하여 잘린 모습(도 5의 (b))을 예시적으로 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따라 기하 맵 내의 4개의 정점을 2개의 삼각형이 형성되도록 연결한 모습을 예시적으로 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따라 재구성된 3차원 모델을 예시적으로 나타내는 도면이다.
후술하는 본 발명에 대한 상세한 설명은, 본 발명이 실시될 수 있는 특정 실시예를 예시로서 도시하는 첨부 도면을 참조한다. 이러한 실시예는 당업자가 본 발명을 실시할 수 있기에 충분하도록 상세히 설명된다. 본 발명의 다양한 실시예는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 본 명세서에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 본 발명의 정신과 범위를 벗어나지 않으면서 일 실시예로부터 다른 실시예로 변경되어 구현될 수 있다. 또한, 각각의 실시예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치도 본 발명의 정신과 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있음이 이해되어야 한다. 따라서, 후술하는 상세한 설명은 한정적인 의미로서 행하여지는 것이 아니며, 본 발명의 범위는 특허청구범위의 청구항들이 청구하는 범위 및 그와 균등한 모든 범위를 포괄하는 것으로 받아들여져야 한다. 도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 구성요소를 나타낸다.
이하에서는, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 하기 위하여, 본 발명의 여러 바람직한 실시예에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
전체 시스템의 구성
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따라 3차원 모델을 재구성하기 위한 전체 시스템의 개략적인 구성을 나타내는 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 전체 시스템은 통신망(100), 3차원 모델 재구성 시스템(200) 및 디바이스(300)를 포함할 수 있다.
먼저, 본 발명의 일 실시예에 따른 통신망(100)은 유선 통신이나 무선 통신과 같은 통신 양태를 가리지 않고 구성될 수 있으며, 근거리 통신망(LAN; Local Area Network), 도시권 통신망(MAN; Metropolitan Area Network), 광역 통신망(WAN; Wide Area Network) 등 다양한 통신망으로 구성될 수 있다. 바람직하게는, 본 명세서에서 말하는 통신망(100)은 공지의 인터넷 또는 월드 와이드 웹(WWW; World Wide Web)일 수 있다. 그러나, 통신망(100)은, 굳이 이에 국한될 필요 없이, 공지의 유무선 데이터 통신망, 공지의 전화망 또는 공지의 유무선 텔레비전 통신망을 그 적어도 일부에 있어서 포함할 수도 있다.
다음으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 모델 재구성 시스템(200)은 객체에 관한 3차원 모델이 획득되면 위의 객체에 대하여 기설정된 특징점에 기초하여 위의 3차원 모델을 2차원 평면에서 정의되는 2차원 모델로 변환하고, 위의 변환된 2차원 모델을 통하여 획득되는 위의 3차원 모델에 관한 기하 맵을 기설정된 마스크 이미지를 참조하여 자르는 처리를 하고, 위의 잘린 기하 맵에 기초하여 위의 3차원 모델을 재구성하는 기능을 수행할 수 있다.
본 발명에 따른 3차원 모델 재구성 시스템(200)의 구성과 기능에 관하여는 이하의 상세한 설명을 통하여 자세하게 알아보기로 한다.
다음으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 디바이스(300)는 3차원 모델 재구성 시스템(200)에 접속한 후 통신할 수 있도록 하는 기능을 포함하는 디지털 기기로서, 스마트폰, 태블릿, 스마트 워치, 스마트 밴드, 스마트 글래스, 데스크탑 컴퓨터, 노트북 컴퓨터, 워크스테이션, PDA, 웹 패드, 이동 전화기 등과 같이 메모리 수단을 구비하고 마이크로 프로세서를 탑재하여 연산 능력을 갖춘 디지털 기기라면 얼마든지 본 발명에 따른 디바이스(300)로서 채택될 수 있다.
특히, 디바이스(300)는, 3차원 모델 재구성 시스템(200)으로부터 객체에 관한 3차원 모델을 재구성하는 등의 서비스를 제공받을 수 있도록 지원하는 애플리케이션(미도시됨)을 포함할 수 있다. 이와 같은 애플리케이션은 3차원 모델 재구성 시스템(200) 또는 공지의 웹 서버(미도시됨)로부터 다운로드된 것일 수 있다.
3차원 모델 재구성 시스템의 구성
이하에서는, 본 발명의 구현을 위하여 중요한 기능을 수행하는 3차원 모델 재구성 시스템(200)의 내부 구성과 각 구성요소의 기능에 대하여 살펴보기로 한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 모델 재구성 시스템(200)의 내부 구성을 상세하게 도시하는 도면이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 모델 재구성 시스템(200)은, 모델 처리부(210), 3차원 모델 재구성부(220), 통신부(230) 및 제어부(240)를 포함하여 구성될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 모델 처리부(210), 3차원 모델 재구성부(220), 통신부(230) 및 제어부(240)는 그 중 적어도 일부가 외부의 시스템과 통신하는 프로그램 모듈일 수 있다. 이러한 프로그램 모듈은 운영 시스템, 응용 프로그램 모듈 또는 기타 프로그램 모듈의 형태로 3차원 모델 재구성 시스템(200)에 포함될 수 있고, 물리적으로는 여러 가지 공지의 기억 장치에 저장될 수 있다. 또한, 이러한 프로그램 모듈은 3차원 모델 재구성 시스템(200)과 통신 가능한 원격 기억 장치에 저장될 수도 있다. 한편, 이러한 프로그램 모듈은 본 발명에 따라 후술할 특정 업무를 수행하거나 특정 추상 데이터 유형을 실행하는 루틴, 서브루틴, 프로그램, 오브젝트, 컴포넌트, 데이터 구조 등을 포괄하지만, 이에 제한되지는 않는다.
한편, 3차원 모델 재구성 시스템(200)에 관하여 위와 같이 설명되었으나, 이러한 설명은 예시적인 것이고, 3차원 모델 재구성 시스템(200)의 구성요소 또는 기능 중 적어도 일부가 필요에 따라 외부 시스템(미도시됨) 내에서 실현되거나 외부 시스템 내에 포함될 수도 있음은 당업자에게 자명하다.
먼저, 본 발명의 일 실시예에 따른 모델 처리부(210)는, 객체에 관한 3차원 모델이 획득되면 그 객체에 대하여 기설정된 특징점에 기초하여 위의 3차원 모델을 2차원 평면에서 정의되는 2차원 모델로 변환하는 기능을 수행할 수 있다.
구체적으로, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 객체에 관한 3차원 모델에는 그 객체에 관하여 삼각형 또는 다각형으로 이루어진 기하 메쉬(Geometry Mesh)가 포함될 수 있고, 또는 위의 기하 메쉬와 함께 그 객체에 관한 텍스처(Texture)가 더 포함될 수도 있다. 그리고, 위의 기하 메쉬에는 3차원 공간의 정점(Vertex)의 좌표(즉, (x, y, z)로 이루어진 좌표)에 대한 정보 및 위의 3차원 공간의 정점의 좌표에 대응되는 2차원 평면의 정점의 좌표(예를 들면, uv 좌표계에서 (u, v)로 이루어진 좌표)에 대한 정보가 포함될 수 있다. 그리고, 위의 텍스처에는 위의 3차원 모델의 RGB 색상에 대한 정보가 포함될 수 있다. 한편, 위의 객체에 관한 3차원 모델은 디바이스(300) 또는 외부 시스템(미도시됨)으로부터 획득될 수 있고, 3차원 모델 재구성 시스템(200) 내부의 3차원 모델 데이터 베이스(미도시됨)로부터 획득될 수도 있다.
그리고, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 객체에 대하여 기설정된 특징점은 동일한 종류의 객체에 대하여 그 종류별로(예를 들면, 사람의 얼굴에 대한 특징점, 고양이의 얼굴에 대한 특징점 등) 설정되어 있는 것으로서, 그 객체의 형태적 특징을 파악할 수 있게 하는 점을 지칭할 수 있다. 도 4의 (a)를 참조하면, 사람의 얼굴에 대하여 기설정된 특징점을 예시적으로 나타내고 있다. 이러한 특징점은, 능동 표현 모델(AAM; active appearance model) 알고리즘, 능동 형상 모델(ASM; active shape model) 알고리즘 및 복합 제약 능동 표현 모델(Composite Constraint AAM) 알고리즘 중 적어도 하나를 이용하여 자동으로 설정될 수 있으며, 수동으로 설정하는 것도 얼마든지 가능하다.
그리고, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 객체에 대하여 기설정된 특징점은 2차원 평면 상의 고정된 자리에 위치할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 사람의 얼굴에 대하여 기설정된 특징점(도 4의 (a)) 및 위의 특징점에 대응되는 3차원 모델의 정점이 위치하게 될 2차원 평면 상의 고정된 위치(도 4의 (b))를 예시적으로 나타내는 도면이다.
예를 들어 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 사람의 얼굴에 대하여 기설정된 특징점(도 4의 (a))은, 3차원 모델이 변환되어 위치하게 되는 2차원 평면 상에서 도 4의 (b)처럼 표현될 수 있고, 이러한 2차원 평면 상의 특징점의 자리는 고정된 것일 수 있다. 즉, 서로 다른 사람의 얼굴에 관한 3차원 모델의 변환이 이루어지더라도 위의 기설정된 특징점 및 위의 2차원 평면 상의 특징점의 고정된 자리는 변동하지 않을 수 있다.
그리고, 객체에 관한 3차원 모델의 기하 메쉬에는 위의 객체에 대하여 기설정된 특징점에 대응하는 3차원 공간의 정점의 좌표에 대한 정보가 포함될 수 있다. 따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 모델 처리부(210)는, 위의 정점을 2차원 평면 상의 고정된 자리에 위치시키는 방식으로 객체에 관한 3차원 모델을 2차원 평면에서 정의되는 2차원 모델로 변환하는 기능을 수행할 수 있다.
한편, 이러한 2차원 모델로의 변환은 2004년에 발간된 논문집 "Proceedings Shape Modeling Applications, 2004., Genova, Italy, 2004, pp. 200-208"에 수록된 논문인 "A fast and simple stretch-minimizing mesh parameterization(S. Yoshizawa, A. Belyaev and H. P. Seidel 공저)" 및 1997년에 발간된 논문집 "Computer Aided Geometric Design, Volume 14, Issue 3, 1997, pp. 231-250"에 수록된 논문인 "Parametrization and smooth approximation of surface triangulations(Michael S. Floater)"에 소개된 알고리즘을 이용하여 이루어질 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 모델 처리부(210)는, 변환된 2차원 모델을 통하여 획득되는 3차원 모델에 관한 기하 맵을 기설정된 마스크 이미지를 참조하여 자르는(Cropping) 기능을 수행할 수 있다. 또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 모델 처리부(210)는, 위의 변환된 2차원 모델을 통하여 획득되는 3차원 모델에 관한 RGB 맵을, 위의 기하 맵과 함께 위의 기설정된 마스크 이미지를 참조하여 자르는 기능을 수행할 수도 있다.
구체적으로, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 변환된 2차원 모델을 통하여 획득되는 3차원 모델에 관한 기하 맵에는 2차원 평면의 정점의 좌표(예를 들면, uv 좌표계에서 (u, v)로 이루어진 좌표)에 대한 정보 및 위의 2차원 평면의 정점의 좌표에 대응되는 3차원 공간의 정점의 좌표(즉, (x, y, z)로 이루어진 좌표)에 대한 정보가 포함될 수 있다. 그리고, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 위의 변환된 2차원 모델을 통하여 획득되는 3차원 모델에 관한 RGB 맵에는 위의 변환된 2차원 모델의 RGB 색상에 대한 정보 및 위의 3차원 모델의 RGB 색상에 대한 정보가 포함될 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 사람의 얼굴에 관한 3차원 모델(도 3의 (a))의 모습 및 위의 3차원 모델이 2차원 모델(도 3의 (b))로 변환된 모습을 예시적으로 나타내는 도면이다.
예를 들어 도 3의 (b)를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 변환된 2차원 모델(도 3의 (b))을 통하여 획득되는 사람의 얼굴의 3차원 모델에 관한 기하 맵 및 RGB 맵이 표현되어 있다. 도3의 (b)에서 메쉬로 표현된 부분이 위의 기하 맵에 해당하고, 도3의 (b)에서 메쉬 아래의 색상 부분이 위의 RGB 맵에 해당하게 된다.
그리고, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 기설정된 마스크 이미지는 동일한 종류의 객체에 대하여 그 종류별로(예를 들면, 사람의 얼굴에 대한 마스크 이미지, 고양이의 얼굴에 대한 마스크 이미지 등) 설정되어 있는 것으로서, 변환된 2차원 모델을 통하여 획득되는 3차원 모델에 관한 기하 맵을 자르거나 또는 변환된 2차원 모델을 통하여 획득되는 3차원 모델에 관한 RGB 맵을 위의 기하 맵과 함께 자르는 처리를 할 때에 사용되는 형태를 지칭할 수 있다.
그리고, 본 발명의 일 실시예에 따른 모델 처리부(210)는, 변환된 2차원 모델을 통하여 획득되는 3차원 모델에 관한 기하 맵을 기설정된 마스크 이미지를 참조하여(즉, 마스크 이미지의 외곽선을 따라서) 자르는 기능을 수행할 수 있다. 또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 모델 처리부(210)는, 변환된 2차원 모델을 통하여 획득되는 3차원 모델에 관한 RGB 맵과 위의 기하 맵을 위의 마스크 이미지를 참조하여 함께 자르는 기능을 수행할 수도 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 사람의 얼굴에 대하여 기설정된 마스크 이미지(도 5의 (a)) 및 변환된 2차원 모델이 위의 마스크 이미지를 참조하여 잘린 모습(도 5의 (b))을 예시적으로 나타내는 도면이다.
예를 들어 도 3 및 도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 변환된 2차원 모델(도 3의 (b))을 사람의 얼굴에 대하여 기설정된 마스크 이미지(510)를 이용하여 자르는 경우에, 도 5의 (b)와 같은 잘린 기하 맵 및 잘린 RGB 맵이 생성될 수 있다.
다음으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 모델 재구성부(220)는, 변환된 2차원 모델을 통하여 획득되는 3차원 모델에 관한 잘린(Cropped) 기하 맵에 기초하여 위의 3차원 모델을 재구성하는 기능을 수행할 수 있다. 또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 모델 재구성부(220)는, 변환된 2차원 모델을 통하여 획득되는 3차원 모델에 관한 잘린 RGB 맵 및 위의 잘린 기하 맵에 기초하여 위의 3차원 모델을 재구성하는 기능을 수행할 수도 있다.
구체적으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 모델 재구성부(220)는, 모델 처리부(210)에 의해 잘린 3차원 모델에 관한 기하 맵 내의 적어도 4개의 정점들을 4개의 정점마다 서로 한 변이 공통되는 2개의 삼각형이 형성되도록 연결함으로써, 3차원 모델을 재구성하는 기능을 수행할 수 있다. 또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 모델 재구성부(220)는, 모델 처리부(210)에 의해 잘린 3차원 모델에 관한 RGB 맵 및 위의 기하 맵 내의 적어도 4개의 정점들을 4개의 정점마다 서로 한 변이 공통되는 2개의 삼각형이 형성되도록 연결함으로써, 3차원 모델을 재구성하는 기능을 수행할 수도 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따라 기하 맵 내의 4개의 정점을 2개의 삼각형이 형성되도록 연결한 모습을 예시적으로 나타내는 도면이다.
예를 들어 도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 기하 맵 내의 4개의 정점인 (x, y), (x, y+d), (x+d, y), (x+d, y+d) 사이에 서로 한 변이 공통되는 2개의 삼각형이 형성되도록 연결될 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 모델 재구성부(220)는, 객체에 관한 둘 이상의 재구성된 3차원 모델을 이용하여, 위의 객체에 관한 평균 3차원 모델을 생성하는 기능을 수행할 수 있다.
구체적으로, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 동일한 종류의 객체에 관한 둘 이상의 3차원 모델을 상술한 바와 같이 재구성하게 되면, 동일한 종류의 객체에 관한 둘 이상의 재구성된 3차원 모델은 모두 동일한 개수의 정점을 가지게 된다. 따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 모델 재구성부(220)는, 동일한 종류의 객체에 관한 둘 이상의 재구성된 3차원 모델로부터 서로 대응되는 정점의 좌표, 색상 등의 평균을 구함으로써, 위의 객체에 관한 평균 3차원 모델(예를 들면, 남자의 평균 얼굴, 얼굴형별 평균 얼굴, 연령별 평균 얼굴, 평균 텍스처 등)을 생성하는 기능을 수행할 수 있다.
한편, 위에서 본 발명의 실시예가 사람의 얼굴에 대한 3차원 모델에 집중되어 설명되었으나, 본 발명의 적용 범위가 사람의 얼굴에 대한 3차원 모델에만 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 목적을 달성할 수 있는 범위(예를 들면, 다른 동물의 얼굴, 다른 물체의 형상, 블렌드쉐이프(Blendshape) 등에 관한 3차원 모델) 내에서 다양하게 확장될 수 있다.
다음으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 통신부(230)는 모델 처리부(210), 3차원 모델 재구성부(220)로부터의/로의 데이터 송수신이 가능하도록 하는 기능을 수행할 수 있다.
마지막으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 제어부(240)는 모델 처리부(210), 3차원 모델 재구성부(220) 및 통신부(230) 간의 데이터의 흐름을 제어하는 기능을 수행할 수 있다. 즉, 본 발명에 따른 제어부(240)는 3차원 모델 재구성 시스템(200)의 외부로부터의/로의 데이터 흐름 또는 3차원 모델 재구성 시스템(200)의 각 구성요소 간의 데이터 흐름을 제어함으로써, 모델 처리부(210), 3차원 모델 재구성부(220) 및 통신부(230)에서 각각 고유 기능을 수행하도록 제어할 수 있다.
이상 설명된 본 발명에 따른 실시예는 다양한 컴퓨터 구성요소를 통하여 실행될 수 있는 프로그램 명령어의 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체는 프로그램 명령어, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 기록되는 프로그램 명령어는 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것이거나 컴퓨터 소프트웨어 분야의 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수 있다. 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체의 예에는, 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체, CD-ROM 및 DVD와 같은 광기록 매체, 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical medium), 및 ROM, RAM, 플래시 메모리 등과 같은, 프로그램 명령어를 저장하고 실행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령어의 예에는, 컴파일러에 의하여 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용하여 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드도 포함된다. 하드웨어 장치는 본 발명에 따른 처리를 수행하기 위하여 하나 이상의 소프트웨어 모듈로 변경될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
이상에서 본 발명이 구체적인 구성요소 등과 같은 특정 사항과 한정된 실시예 및 도면에 의하여 설명되었으나, 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위하여 제공된 것일 뿐, 본 발명이 상기 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정과 변경을 꾀할 수 있다.
따라서, 본 발명의 사상은 상기 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 또는 이로부터 등가적으로 변경된 모든 범위는 본 발명의 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
100: 통신망
200: 3차원 모델 재구성 시스템
210: 모델 처리부
220: 3차원 모델 재구성부
230: 통신부
240: 제어부

Claims (8)

  1. 3차원 모델을 재구성하기 위한 방법으로서,
    객체에 관한 3차원 모델이 획득되면 상기 객체에 대하여 기설정된 특징점에 기초하여 상기 3차원 모델을 2차원 평면에서 정의되는 2차원 모델로 변환하고, 상기 변환된 2차원 모델을 통하여 획득되는 상기 3차원 모델에 관한 기하 맵(Geometry Map)을 기설정된 마스크 이미지(Mask Image)를 참조하여 자르는(Cropping) 처리를 하는 단계, 및
    상기 잘린(Cropped) 기하 맵에 기초하여 상기 3차원 모델을 재구성(Reconstruct)하는 단계를 포함하고,
    상기 기설정된 마스크 이미지는 객체의 종류별로 구분되어 설정되는
    방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 처리 단계에서, 상기 3차원 모델은 상기 객체에 관한 기하 메쉬(Geometry Mesh)를 포함하는
    방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 3차원 모델은 상기 객체에 관한 기하 메쉬(Geometry Mesh) 및 텍스처(Texture)를 포함하고, 상기 처리 단계에서, 상기 변환된 2차원 모델을 통하여 획득되는 상기 3차원 모델에 관한 RGB 맵(RGB Map)을 상기 마스크 이미지를 참조하여 자르는 처리를 하는
    방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 처리 단계에서, 상기 기설정된 특징점에 대응되는 상기 3차원 모델의 정점(Vertex)을 상기 2차원 평면의 기설정된 위치에 대응시킴으로써 상기 2차원 모델로 변환하는
    방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 재구성 단계에서, 상기 기하 맵 내의 적어도 4개의 정점(Vertex)들을 4개의 정점마다 서로 한 변이 공통되는 2개의 삼각형이 형성되도록 연결함으로써 상기 3차원 모델을 재구성하는
    방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 객체에 관한 둘 이상의 상기 재구성된 3차원 모델을 이용하여, 상기 객체에 관한 평균 3차원 모델을 생성하는 단계를 더 포함하는
    방법.
  7. 제1항에 따른 방법을 실행하기 위한 컴퓨터 프로그램을 기록하는 비일시성의 컴퓨터 판독 가능 기록 매체.
  8. 3차원 모델을 재구성하기 위한 시스템으로서,
    객체에 관한 3차원 모델이 획득되면 상기 객체에 대하여 기설정된 특징점에 기초하여 상기 3차원 모델을 2차원 평면에서 정의되는 2차원 모델로 변환하고, 상기 변환된 2차원 모델을 통하여 획득되는 상기 3차원 모델에 관한 기하 맵(Geometry Map)을 기설정된 마스크 이미지(Mask Image)를 참조하여 자르는(Cropping) 처리를 하는 모델 처리부, 및
    상기 잘린(Cropped) 기하 맵에 기초하여 상기 3차원 모델을 재구성(Reconstruct)하는 3차원 모델 재구성부를 포함하고,
    상기 기설정된 마스크 이미지는 객체의 종류별로 구분되어 설정되는
    시스템.
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