KR102518871B1 - 가상 카메라 레이아웃 생성을 위한 3d 타겟 객체 프레이밍 방법 및 장치 - Google Patents

가상 카메라 레이아웃 생성을 위한 3d 타겟 객체 프레이밍 방법 및 장치 Download PDF

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박상훈
김재동
이다원
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Abstract

가상 카메라 레이아웃(virtual camera layout) 생성을 위한 3D(3-Dimensional) 타겟 객체 프레이밍 방법이 개시된다. 본 방법은, 기준 비디오 영상(reference video image)을 분석하여 상기 기준 비디오 영상에서의 적어도 하나의 기준 객체에 대한 프레이밍 문법을 추출하는 단계, 상기 기준 비디오 영상에서의 적어도 하나의 객체에 대한 프레이밍 문법을 이용하여 적어도 하나의 3D 타겟 객체에 대한 프레이밍 문법을 생성하는 단계, 및 가상 카메라 레이아웃 생성을 위해 상기 적어도 하나의 3D 타겟 객체에 대한 프레이밍 문법을 이용하는 단계를 포함할 수 있다.

Description

가상 카메라 레이아웃 생성을 위한 3D 타겟 객체 프레이밍 방법 및 장치{Method and Apparatus for Framing a 3D Target Object for Generation of a Virtual Camera Layout}
아래의 개시는 컴퓨터 애니메이션(computer animation) 기술에 관한 것이다.
카메라 레이아웃(camera layout)은 영화 장면의 정서적인 면과 서스펜스를 전달하기 위한 영화촬영법(cinematography)에 있어서의 중요한 요소이다. 영화 감독은 '샷 리스트'(shot list)라 알려진 가이드라인을 만들어 3D 애니메이션 레이아웃 아티스트들과 소통한다. 레이아웃 아티스트들은 영화 감독의 촬영 의도를 잘 반영하기 위해 샷 리스트를 기준으로 삼아 가상 카메라(virtual camera)를 배치시킨다. 그러나 대부분의 초보 아티스트의 경우 높은 자유도로 인해 가상 카메라를 통해 영화 감독의 의도를 정확하게 표현하는 것이 쉽지 않다. 프로급 아티스트의 경우에도 TV 시리즈 제작 과정에 필요한 수많은 가상 카메라를 반복적으로 배치시키는 데에 많은 시간을 소모한다. 이에 따라 기준 비디오(reference video)의 카메라 레이아웃을 분석하여 가상 카메라 레이아웃을 자동으로 생성하는 기술이 필요하다.
본 개시에 의해 해결하고자 하는 과제는 기준 비디오의 촬영 의도를 그대로 모사하는, 3D 애니메이션을 위한 가상 카메라 레이아웃을 생성하는 기술을 제공하는 것이다.
본 개시에 의해 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 과제들에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 개시의 일 특징에 따르면, 가상 카메라 레이아웃(virtual camera layout) 생성을 위한 3D(3-Dimensional) 타겟 객체 프레이밍 방법이 제공된다. 본 방법은, 기준 비디오 영상(reference video image)을 분석하여 상기 기준 비디오 영상에서의 적어도 하나의 기준 객체에 대한 프레이밍 문법을 추출하는 단계, 상기 기준 비디오 영상에서의 적어도 하나의 객체에 대한 프레이밍 문법을 이용하여 적어도 하나의 3D 타겟 객체에 대한 프레이밍 문법을 생성하는 단계, 및 가상 카메라 레이아웃 생성을 위해 상기 적어도 하나의 3D 타겟 객체에 대한 프레이밍 문법을 이용하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 기준 비디오 영상(reference video image)을 분석하여 상기 기준 비디오 영상에서의 적어도 하나의 기준 객체에 대한 프레이밍 문법을 추출하는 단계는, 상기 기준 비디오 영상을 분석하여 상기 기준 비디오 영상의 프레이밍 타입(framing type)을 식별하는 단계, 및 상기 기준 비디오 영상을 분석하여 상기 적어도 하나의 기준 객체에 대한 제1 온스크린(on-screen) 파라미터들을 산출하는 단계를 포함한다.
일 실시예에서, 상기 기준 비디오 영상에서의 적어도 하나의 객체에 대한 프레이밍 문법을 이용하여 적어도 하나의 3D 타겟 객체에 대한 프레이밍 문법을 생성하는 단계는, 상기 제1 온스크린 파라미터들에 기초하여 상기 적어도 하나의 3D 타겟 객체에 대한 적어도 하나의 제2 온스크린 파라미터를 최적화시키는 단계를 포함한다.
일 실시예에서, 상기 기준 비디오 영상을 분석하여 상기 기준 비디오 영상의 프레이밍 타입(framing type)을 식별하는 단계는, 상기 기준 비디오 영상을 클로즈업(close-up: CU) 프레이밍 타입, 미디엄 클로즈업(medium close-up: MCU) 프레이밍 타입, 미디엄 샷(medium shot: MS) 프레이밍 타입, 미디엄 롱 샷(medium long shot: MLS) 프레이밍 타입, 풀샷(full shot: FS) 프레이밍 타입 및 롱샷(long shot: LS) 프레이밍 타입 중 어느 하나의 타입으로 분류하는 단계를 포함한다.
일 실시예에서, 상기 적어도 하나의 기준 객체는 제1 및 제2 기준 객체들을 포함하며, 상기 기준 비디오 영상을 분석하여 상기 적어도 하나의 기준 객체에 대한 제1 온스크린(on-screen) 파라미터들을 산출하는 단계는, 상기 기준 비디오 영상에 대해 선정된 영상처리 기법을 적용하여 상기 제1 및 제2 기준 객체들의 얼굴 중심점 좌표들, 상기 제1 및 제2 기준 객체들의 머리 꼭대기까지의 높이 값들 및 상기 제1 및 제2 기준 객체들에 대한 헤드룸(headroom) 값들을 산출하는 단계를 포함한다.
일 실시예에서, 상기 적어도 하나의 3D 타겟 객체는 제1 및 제2 타겟 객체들을 포함하며, 상기 제1 온스크린 파라미터들에 기초하여 상기 적어도 하나의 3D 타겟 객체에 대한 적어도 하나의 제2 온스크린 파라미터를 최적화시키는 단계는, 아래의 수학식에 의해 표현되는 값을 최소화하도록 상기 제1 타겟 객체의 얼굴 중심점의 좌표
Figure 112021140677462-pat00001
및 상기 제2 타겟 객체의 얼굴 중심점의 좌표
Figure 112021140677462-pat00002
를 산출하는 단계를 포함하고
Figure 112021140677462-pat00003
- 여기서
Figure 112021140677462-pat00004
은
Figure 112021140677462-pat00005
에 대한 가중치이고,
Figure 112021140677462-pat00006
는
Figure 112021140677462-pat00007
에 대한 가중치이고,
Figure 112021140677462-pat00008
는
Figure 112021140677462-pat00009
에 대한 가중치이고,
Figure 112021140677462-pat00010
,
Figure 112021140677462-pat00011
및
Figure 112021140677462-pat00012
의 합은 1임 -, 상기
Figure 112021140677462-pat00013
는 아래의 수학식에 의해 표현되고
Figure 112021140677462-pat00014
- 여기서
Figure 112021140677462-pat00015
및
Figure 112021140677462-pat00016
는 상기 제1 및 제2 타겟 객체들의 머리 꼭대기까지의 높이 값들을 각각 나타내고,
Figure 112021140677462-pat00017
및
Figure 112021140677462-pat00018
는 상기 제1 및 제2 기준 객체들의 머리 꼭대기까지의 높이 값들을 각각 나타냄 -, 상기
Figure 112021140677462-pat00019
는 아래의 수학식에 의해 표현되고
Figure 112021140677462-pat00020
- 여기서
Figure 112021140677462-pat00021
및
Figure 112021140677462-pat00022
는 상기 제1 및 제2 타겟 객체들에 대한 헤드룸 값들을 각각 나타내고,
Figure 112021140677462-pat00023
및
Figure 112021140677462-pat00024
는 상기 제1 및 제2 기준 객체들에 대한 헤드룸 값들을 각각 나타냄 -, 상기
Figure 112021140677462-pat00025
은 아래의 수학식에 의해 표현된다
Figure 112021140677462-pat00026
- 여기서
Figure 112021140677462-pat00027
및
Figure 112021140677462-pat00028
는 상기 제1 및 제2 타겟 객체들의 얼굴 중심점의 X 좌표들을 각각 나타내고,
Figure 112021140677462-pat00029
및
Figure 112021140677462-pat00030
는 상기 제1 및 제2 기준 객체들의 얼굴 중심점의 X 좌표들을 각각 나타냄 -.
본 개시의 다른 특징에 따르면, 가상 카메라 레이아웃 생성을 위한 3D 타겟 객체 프레이밍 장치가 제공된다. 본 장치는, 기준 비디오 영상을 저장하는 데이터베이스부 및 영상처리부를 포함할 수 있다. 상기 영상처리부는, 상기 기준 비디오 영상을 분석하여 상기 기준 비디오 영상에서의 적어도 하나의 기준 객체에 대한 프레이밍 문법을 추출하고, 상기 기준 비디오 영상에서의 적어도 하나의 객체에 대한 프레이밍 문법을 이용하여 적어도 하나의 3D 타겟 객체에 대한 프레이밍 문법을 생성하고, 상기 적어도 하나의 3D 타겟 객체에 대한 프레이밍 문법을 이용하여 가상 카메라 레이아웃을 생성하도록 구성될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 영상처리부는, 상기 기준 비디오 영상을 분석하여 상기 기준 비디오 영상의 프레이밍 타입을 식별하고, 상기 기준 비디오 영상을 분석하여 상기 적어도 하나의 기준 객체에 대한 제1 온스크린 파라미터들을 산출하도록 더 구성된다.
일 실시예에서, 상기 영상처리부는, 상기 제1 온스크린 파라미터들에 기초하여 상기 적어도 하나의 3D 타겟 객체에 대한 적어도 하나의 제2 온스크린 파라미터를 최적화시키도록 더 구성된다.
일 실시예에서, 상기 영상처리부는, 상기 기준 비디오 영상을 클로즈업 프레이밍 타입, 미디엄 클로즈업 프레이밍 타입, 미디엄 샷 프레이밍 타입, 미디엄 롱 샷 프레이밍 타입, 풀샷 프레이밍 타입 및 롱샷 프레이밍 타입 중 어느 하나의 타입으로 분류하도록 더 구성된다.
일 실시예에서, 상기 적어도 하나의 기준 객체는 제1 및 제2 기준 객체들을 포함하며, 상기 영상처리부는, 상기 기준 비디오 영상에 대해 선정된 영상처리 기법을 적용하여 상기 제1 및 제2 기준 객체들의 얼굴 중심점 좌표들, 상기 제1 및 제2 기준 객체들의 머리 꼭대기까지의 높이 값들 및 상기 제1 및 제2 기준 객체들에 대한 헤드룸 값들을 산출하도록 더 구성된다.
일 실시예에서, 상기 적어도 하나의 3D 타겟 객체는 제1 및 제2 타겟 객체들을 포함하며, 상기 영상처리부는, 아래의 수학식
Figure 112021140677462-pat00031
에 의해 표현되는 값을 최소화하도록 상기 제1 타겟 객체의 얼굴 중심점의 좌표
Figure 112021140677462-pat00032
및 상기 제2 타겟 객체의 얼굴 중심점의 좌표
Figure 112021140677462-pat00033
를 산출하도록 더 구성되고 - 여기서
Figure 112021140677462-pat00034
은
Figure 112021140677462-pat00035
에 대한 가중치이고,
Figure 112021140677462-pat00036
는
Figure 112021140677462-pat00037
에 대한 가중치이고,
Figure 112021140677462-pat00038
는
Figure 112021140677462-pat00039
에 대한 가중치이고,
Figure 112021140677462-pat00040
,
Figure 112021140677462-pat00041
및
Figure 112021140677462-pat00042
의 합은 1임 -, 상기
Figure 112021140677462-pat00043
는 아래의 수학식
Figure 112021140677462-pat00044
에 의해 표현되고 - 여기서
Figure 112021140677462-pat00045
및
Figure 112021140677462-pat00046
는 상기 제1 및 제2 타겟 객체들의 머리 꼭대기까지의 높이 값들을 각각 나타내고,
Figure 112021140677462-pat00047
및
Figure 112021140677462-pat00048
는 상기 제1 및 제2 기준 객체들의 머리 꼭대기까지의 높이 값들을 각각 나타냄 -, 상기
Figure 112021140677462-pat00049
는 아래의 수학식
Figure 112021140677462-pat00050
에 의해 표현되고 - 여기서
Figure 112021140677462-pat00051
및
Figure 112021140677462-pat00052
는 상기 제1 및 제2 타겟 객체들에 대한 헤드룸 값들을 각각 나타내고,
Figure 112021140677462-pat00053
및
Figure 112021140677462-pat00054
는 상기 제1 및 제2 기준 객체들에 대한 헤드룸 값들을 각각 나타냄 -, 상기
Figure 112021140677462-pat00055
은 아래의 수학식
Figure 112021140677462-pat00056
에 의해 표현된다 - 여기서
Figure 112021140677462-pat00057
및
Figure 112021140677462-pat00058
는 상기 제1 및 제2 타겟 객체들의 얼굴 중심점의 X 좌표들을 각각 나타내고,
Figure 112021140677462-pat00059
및
Figure 112021140677462-pat00060
는 상기 제1 및 제2 기준 객체들의 얼굴 중심점의 X 좌표들을 각각 나타냄 -.
개시된 실시예들에 따르면 기준 비디오의 촬영 의도를 그대로 모사하는, 3D 애니메이션을 위한 가상 카메라 레이아웃을 생성할 수 있는 기술적 효과가 있다.
도 1은 가상 카메라 레이아웃(virtual camera layout)을 생성하기 위하여 3D 타겟 객체(3-Dimensional Target Object)를 프레이밍하기 위한 장치의 일 실시예의 블록도를 도시한 도면이다.
도 2는 기준 비디오 영상에서 추출되는, 기준 객체에 대한 제1 온스크린 파라미터들을 나타내는 도면이다.
도 3은 3D 타겟 객체에 대해 산출되어 3D 애니메이션 영상의 프레이밍에 적용되는 제2 온스크린 파라미터들을 나타내는 도면이다.
도 4는 가상 카메라 레이아웃 생성을 위한 3D 타겟 객체 프레이밍 방법의 일 실시예를 설명하기 위한 흐름도를 도시한 도면이다.
실시예들에 대한 특정한 구조적 또는 기능적 설명들은 단지 예시를 위한 목적으로 개시된 것으로서, 다양한 형태로 변경되어 구현될 수 있다. 따라서, 실제 구현되는 형태는 개시된 특정 실시예로만 한정되는 것이 아니며, 본 개시의 범위는 실시예들로 설명한 기술적 사상에 포함되는 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함한다.
"제1" 또는 "제2" 등의 용어를 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 이런 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 해석되어야 한다. 예를 들어, "제1 구성요소"는 "제2 구성요소"로 명명될 수 있고, 유사하게 "제2 구성요소"는 "제1 구성요소"로도 명명될 수 있다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 개시에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설명된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함으로 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 본 개시에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 실시예들을 첨부된 도면들을 참조하여 상세하게 설명한다. 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일한 참조 부호를 부여하고, 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 가상 카메라 레이아웃(virtual camera layout)을 생성하기 위하여 3D 타겟 객체(3-Dimensional Target Object)를 프레이밍하기 위한 장치의 일 실시예의 블록도를 도시한 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 3D 타겟 객체를 프레이밍하기 위한 장치(100)는 데이터베이스부(120) 및 데이터베이스부(120)에 통신가능한 방식으로 결합된 영상처리부(140)를 포함할 수 있다. 데이터베이스부(120)는 적어도 하나의 기준 비디오(reference video)를 저장할 수 있다. 기준 비디오는 복수의 비디오 영상 프레임(video image frames)을 포함할 수 있다. 기준 비디오의 영상 프레임은 제작하고자 하는 3D 애니메이션(3-Dimensional Animation)에 등장하는 캐릭터(caracter)인 3D 타겟 객체(target object)에 적용하기 위한 기준이 되는 기준 객체(reference object)를 포함하는 영상 프레임일 수 있다. 기준 비디오는 실제 배우들이 등장하는 다양한 장르의 영화 프레임들일 수 있으나, 기준 비디오의 종류가 이에 제한되는 것이 아님을 인식하여야 한다. 일 실시예에서 기준 비디오의 영상 프레임은 특정 배우가 등장하는 영상 프레임인데, 이러한 실시예에서 그러한 특정 배우가 기준 객체가 되고 이 기준 객체를 촬영한 카메라의 레이아웃(layout)을 그대로 흉내내어 3D 타겟 객체에 대한 가상 카메라 레이아웃(virtual camera layout)을 생성할 수 있다. 데이터베이스부(120)는 본 개시의 다양한 실시예들에 따른 영상 처리를 수행함에 따른 중간 결과의 영상 데이터, 본 개시의 다양한 실시예들에 따른 영상 처리를 수행함으로써 얻어진, 결과 영상 데이터, 본 개시의 다양한 실시예들에 따른 영상 처리를 수행하는데 필요한 변수값들을 저장하기 위해 사용될 수 있다. 다양한 실시예에서, 데이터베이스부(120)는 전술한 각종 영상들을 일반적인 이미지 파일 형식(BMP, JPEG, TIFF 등)으로 저장할 수 있다. 데이터베이스부(120)는 영상 처리부(140)의 구현에 필요한 소프트웨어/펌웨어 등을 더 저장할 수 있다. 데이터베이스부(120)는, 플래시 메모리 타입(flash memory type), 하드 디스크 타입(hard disk type), 멀티미디어 카드(MultiMedia Card: MMC), 카드 타입의 메모리(예를 들어, SD(Secure Digital) 카드 또는 XD(eXtream Digital) 카드 등), RAM(Random Access Memory), SRAM(Static Random Access Memory), ROM(Read-Only Memory), EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory), PROM(Programmable Read-Only Memory), 자기 메모리, 자기 디스크 및 광 디스크 중 어느 하나의 저장 매체로 구현될 수 있으나, 당업자라면 데이터베이스부(120)의 구현 형태가 이에 한정되는 것이 아님을 알 수 있을 것이다.
영상처리부(140)는 기준 비디오 영상을 분석하여 기준 비디오 영상에서의 적어도 하나의 기준 객체에 대한 프레이밍 문법(framing rules)을 추출하도록 구성될 수 있다. 영상처리부(140)는 프레이밍 문법 추출을 위해 기준 비디오 영상을 분석하여 기준 비디오 영상의 프레이밍 타입(framing type)을 식별하도록 구성될 수 있다. 영상처리부(140)는 기준 비디오 영상의 프레이밍 타입을 식별하기 위해 기준 비디오 영상에 대해 다양한 영상처리 기법을 적용하도록 구성될 수 있다. 일 실시예에서, 영상처리부(140)는 기준 비디오 영상에 대해 뼈대 추출 알고리즘(skeleton extraction algorithm)을 적용하여 기준 객체의 뼈대를 추출하고 이를 바탕으로 기준 비디오 영상의 프레이밍 타입을 식별하도록 구성될 수 있다. 영상처리부(140)는 기준 비디오 영상을 분석하여 기준 비디오 영상을 기준 객체의 얼굴 영역만을 커버하는 클로즈업(close-up: CU) 프레이밍 타입, 기준 객체의 얼굴 영역과 어깨 부분을 커버하는 미디엄 클로즈업(medium close-up: MCU) 프레이밍 타입, 기준 객체의 허리 부분을 포함하는 상반신을 커버하는 미디엄 샷(medium shot: MS) 프레이밍 타입, 기준 객체의 무릎 윗 부분을 커버하는 미디엄 롱 샷(medium long shot: MLS) 프레이밍 타입, 기준 객체의 전신을 커버하는 풀샷(full shot: FS) 프레이밍 타입 및 기준 객체를 풀샷보다 더 멀리서 촬영하여 기준 객체가 영상 프레임의 일 부분만을 차지하는 롱샷(long shot: LS) 프레이밍 타입 중 어느 하나의 타입으로 분류하도록 구성될 수 있다.
영상처리부(140)는 프레이밍 문법 추출을 위해 기준 비디오 영상을 분석하여 적어도 하나의 기준 객체에 대한 제1 온스크린 파라미터들(on-screen parameters)을 산출하도록 더 구성될 수 있다. 영상처리부(140)는 기준 비디오 영상에 대해 선정된 영상처리 기법들을 적용하여, 도 2에 도시한 바와 같이 기준 객체의 얼굴 중심점 좌표
Figure 112021140677462-pat00061
, 기준 객체의 머리 꼭대기까지의 높이 값
Figure 112021140677462-pat00062
및 기준 객체에 대한 헤드룸(headroom) 값
Figure 112021140677462-pat00063
과 같은 제1 온스크린 파라미터들을 산출하도록 구성될 수 있다. 여기서 기준 객체에 대한 헤드룸 값
Figure 112021140677462-pat00064
은 기준 객체의 머리 꼭대기로부터 영상 프레임의 상부 경계 지점까지의 길이를 나타낸다. 기준 비디오 영상에서 기준 객체가 복수 개인 경우 영상처리부(140)는, 도 2에 도시한 바와 같이 기준 객체들의 각각의 얼굴 중심점 좌표
Figure 112021140677462-pat00065
,
Figure 112021140677462-pat00066
, 기준 객체들의 각각의 머리 꼭대기까지의 높이 값
Figure 112021140677462-pat00067
,
Figure 112021140677462-pat00068
및 기준 객체들의 각각에 대한 헤드룸값
Figure 112021140677462-pat00069
,
Figure 112021140677462-pat00070
과 같은 제1 온스크린 파라미터들을 산출하도록 구성될 수 있다.
영상처리부(140)는 기준 비디오 영상에서의 적어도 하나의 객체에 대한 프레이밍 문법을 이용하여 3D 애니메이션에 사용되는 적어도 하나의 3D 타겟 객체에 대한 프레이밍 문법을 생성하도록 더 구성될 수 있다. 이를 위해 영상처리부(140)는 제1 온스크린 파라미터들에 기초하여 적어도 하나의 3D 타겟 객체에 대한 적어도 하나의 제2 온스크린 파라미터를 최적화시키도록 구성될 수 있다. 영상처리부(140)는 기준 비디오 영상에서의 기준 객체의 사이즈와 3D 타겟 객체의 사이즈가 다를 수 있다는 점을 감안하여 제1 온스크린 파라미터들에 기초하여 3D 타겟 객체에 최적화된 적어도 하나의 제2 온스크린 파라미터를 산출하도록 구성될 수 있다. 도 3은 3D 타겟 객체에 대해 산출되어 3D 애니메이션 영상의 프레이밍에 적용되는 제2 온스크린 파라미터들을 나타낸다. 3D 애니메이션 영상에서 3D 타겟 객체의 수가 2개인 실시예의 경우, 적어도 하나의 제2 온스크린 파라미터는 3D 타겟 객체들의 얼굴 중심점의 좌표들
Figure 112021140677462-pat00071
,
Figure 112021140677462-pat00072
을 포함할 수 있다. 이러한 실시예에서 적어도 하나의 제2 온스크린 파라미터는 3D 타겟 객체들의 머리 꼭대기까지의 높이 값들
Figure 112021140677462-pat00073
,
Figure 112021140677462-pat00074
및 3D 타겟 객체들에 대한 헤드룸값들
Figure 112021140677462-pat00075
,
Figure 112021140677462-pat00076
를 더 포함할 수 있다. 기준 비디오 영상에 제1 및 제2 기준 객체들이 있고 3D 애니메이션 영상에 제1 및 제2 타겟 객체들이 있다고 가정하는 경우, 영상처리부(140)는 아래의 수학식 1에 의해 표현되는 값을 최소화하도록 제1 타겟 객체의 얼굴 중심점의 좌표
Figure 112021140677462-pat00077
및 제2 타겟 객체의 얼굴 중심점의 좌표
Figure 112021140677462-pat00078
를 산출하도록 구성될 수 있다.
Figure 112021140677462-pat00079
여기서
Figure 112021140677462-pat00080
은
Figure 112021140677462-pat00081
에 대한 가중치이고,
Figure 112021140677462-pat00082
는
Figure 112021140677462-pat00083
에 대한 가중치이고,
Figure 112021140677462-pat00084
는
Figure 112021140677462-pat00085
에 대한 가중치이고,
Figure 112021140677462-pat00086
,
Figure 112021140677462-pat00087
및
Figure 112021140677462-pat00088
의 합은 1이다.
Figure 112021140677462-pat00089
는 아래의 수학식 2에 의해 표현된다.
Figure 112021140677462-pat00090
여기서
Figure 112021140677462-pat00091
및
Figure 112021140677462-pat00092
는 제1 및 제2 타겟 객체들의 머리 꼭대기까지의 높이 값들을 각각 나타내고,
Figure 112021140677462-pat00093
및
Figure 112021140677462-pat00094
는 제1 및 제2 기준 객체들의 머리 꼭대기까지의 높이 값들을 각각 나타낸다.
Figure 112021140677462-pat00095
는 아래의 수학식 3에 의해 표현된다.
Figure 112021140677462-pat00096
여기서
Figure 112021140677462-pat00097
및
Figure 112021140677462-pat00098
는 제1 및 제2 타겟 객체들에 대한 헤드룸 값들을 각각 나타내고,
Figure 112021140677462-pat00099
및
Figure 112021140677462-pat00100
는 제1 및 제2 기준 객체들에 대한 헤드룸 값들을 각각 나타낸다.
Figure 112021140677462-pat00101
은 아래의 수학식 4에 의해 표현된다.
Figure 112021140677462-pat00102
여기서
Figure 112021140677462-pat00103
및
Figure 112021140677462-pat00104
는 제1 및 제2 타겟 객체들의 얼굴 중심점의 X 좌표들을 각각 나타내고,
Figure 112021140677462-pat00105
및
Figure 112021140677462-pat00106
는 제1 및 제2 기준 객체들의 얼굴 중심점의 X 좌표들을 각각 나타낸다.
영상처리부(140)는 적어도 하나의 3D 타겟 객체에 대한 프레이밍 문법을 이용하여 가상 카메라 레이아웃을 생성하도록 더 구성될 수 있다. 영상처리부(140)는 3D 타겟 객체의 얼굴 중심점의 좌표가 산출되면 이를 기준 비디오 영상의 프레이밍 타입과 함께 이용하여 가상 카메라의 레이아웃을 생성할 수 있게 된다. 영상처리부(140)가 3D 타겟 객체의 얼굴 중심점의 좌표를 이용하여 가상 카메라 레이아웃을 생성하는 과정은 공지된 방법들 중 어느 하나를 이용할 수 있으므로 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.
도 4는 가상 카메라 레이아웃 생성을 위한 3D 타겟 객체 프레이밍 방법의 일 실시예를 설명하기 위한 흐름도를 도시한 도면이다.
본 3D 타겟 객체 프레이밍 방법의 일 실시예는, 기준 비디오 영상을 분석하여 기준 비디오 영상에서의 적어도 하나의 기준 객체에 대한 프레이밍 문법을 추출하는 단계(S405)로부터 시작된다. 본 단계에서는 기준 비디오 영상을 분석하여 기준 비디오 영상의 프레이밍 타입을 식별할 수 있다. 전술한 바와 같이, 기준 비디오 영상은 클로즈업 프레이밍 타입, 미디엄 클로즈업 프레이밍 타입, 미디엄 샷 프레이밍 타입, 미디엄 롱 샷 프레이밍 타입, 풀샷 프레이밍 타입 및 롱샷 프레이밍 타입 중 어느 하나의 타입으로 분류될 수 있다. 또한 본 단계에서는 기준 비디오 영상을 분석하여 적어도 하나의 기준 객체에 대한 제1 온스크린 파라미터들을 산출할 수 있다. 전술한 바와 같이 기준 객체가 제1 및 제2 기준 객체들을 포함하는 경우 기준 비디오 영상에 대해 선정된 영상처리 기법이 적용되어 제1 및 제2 기준 객체들의 얼굴 중심점 좌표들, 제1 및 제2 기준 객체들의 머리 꼭대기까지의 높이 값들 및 제1 및 제2 기준 객체들에 대한 헤드룸 값들이 산출될 수 있다. 단계(S410)에서는 기준 비디오 영상에서의 적어도 하나의 객체에 대한 프레이밍 문법을 이용하여 적어도 하나의 3D 타겟 객체에 대한 프레이밍 문법을 생성한다. 본 단계에서는 제1 온스크린 파라미터들에 기초하여 적어도 하나의 3D 타겟 객체에 대한 적어도 하나의 제2 온스크린 파라미터를 최적화시킬 수 있다. 전술한 바와 같이 기준 비디오 영상에 제1 및 제2 기준 객체들이 있고 3D 애니메이션 영상에 제1 및 제2 타겟 객체들이 있다고 가정하는 경우, 위 수학식 1 내지 수학식 4를 이용하여 제1 타겟 객체의 얼굴 중심점의 좌표
Figure 112021140677462-pat00107
및 제2 타겟 객체의 얼굴 중심점의 좌표
Figure 112021140677462-pat00108
를 산출할 수 있다. 단계(S415)에서는 가상 카메라 레이아웃 생성을 위해 적어도 하나의 3D 타겟 객체에 대한 프레이밍 문법을 이용한다.
이상에서 설명된 실시예들은 하드웨어 구성요소, 소프트웨어 구성요소, 및/또는 하드웨어 구성요소 및 소프트웨어 구성요소의 조합으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 실시예들에서 설명된 장치, 방법 및 구성요소는, 예를 들어, 프로세서, 컨트롤러, ALU(arithmetic logic unit), 디지털 신호 프로세서(digital signal processor), 마이크로컴퓨터, FPGA(field programmable gate array), PLU(programmable logic unit), 마이크로프로세서, 또는 명령(instruction)을 실행하고 응답할 수 있는 다른 어떠한 장치와 같이, 범용 컴퓨터 또는 특수 목적 컴퓨터를 이용하여 구현될 수 있다. 처리 장치는 운영 체제(OS) 및 상기 운영 체제 상에서 수행되는 소프트웨어 애플리케이션을 수행할 수 있다. 또한, 처리 장치는 소프트웨어의 실행에 응답하여, 데이터를 접근, 저장, 조작, 처리 및 생성할 수도 있다. 이해의 편의를 위하여, 처리 장치는 하나가 사용되는 것으로 설명된 경우도 있지만, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는, 처리 장치가 복수의 처리 요소(processing element) 및/또는 복수 유형의 처리 요소를 포함할 수 있음을 알 수 있다. 예를 들어, 처리 장치는 복수의 프로세서 또는 하나의 프로세서 및 하나의 컨트롤러를 포함할 수 있다. 또한, 병렬 프로세서(parallel processor)와 같은, 다른 처리 구성(processing configuration)도 가능하다.
소프트웨어는 컴퓨터 프로그램(computer program), 코드(code), 명령(instruction), 또는 이들 중 하나 이상의 조합을 포함할 수 있으며, 원하는 대로 동작하도록 처리 장치를 구성하거나 독립적으로 또는 결합적으로(collectively) 처리 장치를 명령할 수 있다. 소프트웨어 및/또는 데이터는, 처리 장치에 의하여 해석되거나 처리 장치에 명령 또는 데이터를 제공하기 위하여, 어떤 유형의 기계, 구성요소(component), 물리적 장치, 가상 장치(virtual equipment), 컴퓨터 저장 매체 또는 장치, 또는 전송되는 신호 파(signal wave)에 영구적으로, 또는 일시적으로 구체화(embody)될 수 있다. 소프트웨어는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템 상에 분산되어서, 분산된 방법으로 저장되거나 실행될 수도 있다. 소프트웨어 및 데이터는 컴퓨터 판독 가능 기록 매체에 저장될 수 있다.
실시예에 따른 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있으며 매체에 기록되는 프로그램 명령은 실시예를 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다.
위에서 설명한 하드웨어 장치는 실시예의 동작을 수행하기 위해 하나 또는 복수의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이를 기초로 다양한 기술적 수정 및 변형을 적용할 수 있다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.
그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.
100: 3D 타겟 객체를 프레이밍하기 위한 장치
120: 데이터베이스부
140: 영상처리부

Claims (13)

  1. 가상 카메라 레이아웃(virtual camera layout) 생성을 위한 3D(3-Dimensional) 타겟 객체 프레이밍 방법으로서,
    기준 비디오 영상(reference video image)을 분석하여 상기 기준 비디오 영상에서의 적어도 하나의 기준 객체에 대한 프레이밍 문법을 추출하는 단계,
    상기 기준 비디오 영상에서의 적어도 하나의 객체에 대한 프레이밍 문법을 이용하여 적어도 하나의 3D 타겟 객체에 대한 프레이밍 문법을 생성하는 단계, 및
    가상 카메라 레이아웃 생성을 위해 상기 적어도 하나의 3D 타겟 객체에 대한 프레이밍 문법을 이용하는 단계를 포함하고,
    상기 기준 비디오 영상(reference video image)을 분석하여 상기 기준 비디오 영상에서의 적어도 하나의 기준 객체에 대한 프레이밍 문법을 추출하는 단계는, 상기 기준 비디오 영상을 분석하여 상기 적어도 하나의 기준 객체에 대한 제1 온스크린(on-screen) 파라미터들을 산출하는 단계를 포함하고,
    상기 기준 비디오 영상에서의 적어도 하나의 객체에 대한 프레이밍 문법을 이용하여 적어도 하나의 3D 타겟 객체에 대한 프레이밍 문법을 생성하는 단계는, 상기 제1 온스크린 파라미터들에 기초하여 상기 적어도 하나의 3D 타겟 객체에 대한 적어도 하나의 제2 온스크린 파라미터를 최적화시키는 단계를 포함하고,
    상기 적어도 하나의 기준 객체는 제1 및 제2 기준 객체들을 포함하고,
    상기 적어도 하나의 기준 객체에 대한 제1 온스크린(on-screen) 파라미터들은 상기 제1 및 제2 기준 객체들의 얼굴 중심점 좌표들, 상기 제1 및 제2 기준 객체들의 머리 꼭대기까지의 높이 값들 및 상기 제1 및 제2 기준 객체들에 대한 헤드룸(headroom) 값들을 포함하고,
    상기 적어도 하나의 3D 타겟 객체는 제1 및 제2 타겟 객체들을 포함하고,
    상기 적어도 하나의 3D 타겟 객체에 대한 적어도 하나의 제2 온스크린 파라미터는 상기 제1 타겟 객체의 얼굴 중심점의 좌표 및 상기 제2 타겟 객체의 얼굴 중심점의 좌표를 포함하는, 3D 타겟 객체 프레이밍 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 기준 비디오 영상(reference video image)을 분석하여 상기 기준 비디오 영상에서의 적어도 하나의 기준 객체에 대한 프레이밍 문법을 추출하는 단계는,
    상기 기준 비디오 영상을 분석하여 상기 기준 비디오 영상의 프레이밍 타입(framing type)을 식별하는 단계를 더 포함하는, 3D 타겟 객체 프레이밍 방법.
  3. 삭제
  4. 제2항에 있어서,
    상기 기준 비디오 영상을 분석하여 상기 기준 비디오 영상의 프레이밍 타입(framing type)을 식별하는 단계는, 상기 기준 비디오 영상을 클로즈업(close-up: CU) 프레이밍 타입, 미디엄 클로즈업(medium close-up: MCU) 프레이밍 타입, 미디엄 샷(medium shot: MS) 프레이밍 타입, 미디엄 롱 샷(medium long shot: MLS) 프레이밍 타입, 풀샷(full shot: FS) 프레이밍 타입 및 롱샷(long shot: LS) 프레이밍 타입 중 어느 하나의 타입으로 분류하는 단계를 포함하는, 3D 타겟 객체 프레이밍 방법.
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제1 온스크린 파라미터들에 기초하여 상기 적어도 하나의 3D 타겟 객체에 대한 적어도 하나의 제2 온스크린 파라미터를 최적화시키는 단계는, 아래의 수학식에 의해 표현되는 값을 최소화하도록 상기 제1 타겟 객체의 얼굴 중심점의 좌표
    Figure 112023004055722-pat00173
    및 상기 제2 타겟 객체의 얼굴 중심점의 좌표
    Figure 112023004055722-pat00174
    를 산출하는 단계를 포함하고
    Figure 112023004055722-pat00175

    - 여기서
    Figure 112023004055722-pat00176
    은
    Figure 112023004055722-pat00177
    에 대한 가중치이고,
    Figure 112023004055722-pat00178
    는
    Figure 112023004055722-pat00179
    에 대한 가중치이고,
    Figure 112023004055722-pat00180
    는
    Figure 112023004055722-pat00181
    에 대한 가중치이고,
    Figure 112023004055722-pat00182
    ,
    Figure 112023004055722-pat00183
    및
    Figure 112023004055722-pat00184
    의 합은 1임 -,
    상기
    Figure 112023004055722-pat00185
    는 아래의 수학식에 의해 표현되고
    Figure 112023004055722-pat00186

    - 여기서
    Figure 112023004055722-pat00187
    및
    Figure 112023004055722-pat00188
    는 상기 제1 및 제2 타겟 객체들의 머리 꼭대기까지의 높이 값들을 각각 나타내고,
    Figure 112023004055722-pat00189
    및
    Figure 112023004055722-pat00190
    는 상기 제1 및 제2 기준 객체들의 머리 꼭대기까지의 높이 값들을 각각 나타냄 -,
    상기
    Figure 112023004055722-pat00191
    는 아래의 수학식에 의해 표현되고
    Figure 112023004055722-pat00192

    - 여기서
    Figure 112023004055722-pat00193
    및
    Figure 112023004055722-pat00194
    는 상기 제1 및 제2 타겟 객체들에 대한 헤드룸 값들을 각각 나타내고,
    Figure 112023004055722-pat00195
    및
    Figure 112023004055722-pat00196
    는 상기 제1 및 제2 기준 객체들에 대한 헤드룸 값들을 각각 나타냄 -,
    상기
    Figure 112023004055722-pat00197
    은 아래의 수학식에 의해 표현되는
    Figure 112023004055722-pat00198

    - 여기서
    Figure 112023004055722-pat00199
    및
    Figure 112023004055722-pat00200
    는 상기 제1 및 제2 타겟 객체들의 얼굴 중심점의 X 좌표들을 각각 나타내고,
    Figure 112023004055722-pat00201
    및
    Figure 112023004055722-pat00202
    는 상기 제1 및 제2 기준 객체들의 얼굴 중심점의 X 좌표들을 각각 나타냄 -, 3D 타겟 객체 프레이밍 방법.
  7. 가상 카메라 레이아웃 생성을 위한 3D 타겟 객체 프레이밍 장치로서,
    기준 비디오 영상을 저장하는 데이터베이스부, 및
    영상처리부를 포함하고,
    상기 영상처리부는, 상기 기준 비디오 영상을 분석하여 상기 기준 비디오 영상에서의 적어도 하나의 기준 객체에 대한 프레이밍 문법을 추출하고, 상기 기준 비디오 영상에서의 적어도 하나의 객체에 대한 프레이밍 문법을 이용하여 적어도 하나의 3D 타겟 객체에 대한 프레이밍 문법을 생성하고, 상기 적어도 하나의 3D 타겟 객체에 대한 프레이밍 문법을 이용하여 가상 카메라 레이아웃을 생성하도록 구성되고,
    상기 적어도 하나의 기준 객체에 대한 프레이밍 문법은 상기 적어도 하나의 기준 객체에 대한 제1 온스크린 파라미터들을 포함하고,
    상기 적어도 하나의 3D 타겟 객체에 대한 프레이밍 문법은 상기 적어도 하나의 3D 타겟 객체에 대한 적어도 하나의 제2 온스크린 파라미터를 포함하고,
    상기 영상처리부는, 상기 제1 온스크린 파라미터들에 기초하여 상기 적어도 하나의 제2 온스크린 파라미터를 최적화시키도록 더 구성되고,
    상기 적어도 하나의 기준 객체는 제1 및 제2 기준 객체들을 포함하고,
    상기 제1 온스크린 파라미터들은 상기 제1 및 제2 기준 객체들의 얼굴 중심점 좌표들, 상기 제1 및 제2 기준 객체들의 머리 꼭대기까지의 높이 값들 및 상기 제1 및 제2 기준 객체들에 대한 헤드룸 값들을 포함하고,
    상기 적어도 하나의 3D 타겟 객체는 제1 및 제2 타겟 객체들을 포함하고,
    상기 적어도 하나의 제2 온스크린 파라미터는 상기 제1 타겟 객체의 얼굴 중심점의 좌표 및 상기 제2 타겟 객체의 얼굴 중심점의 좌표를 포함하는, 3D 타겟 객체 프레이밍 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 영상처리부는, 상기 기준 비디오 영상을 분석하여 상기 기준 비디오 영상의 프레이밍 타입을 식별하도록 더 구성되는, 3D 타겟 객체 프레이밍 장치.
  9. 삭제
  10. 제8항에 있어서,
    상기 영상처리부는, 상기 기준 비디오 영상을 클로즈업 프레이밍 타입, 미디엄 클로즈업 프레이밍 타입, 미디엄 샷 프레이밍 타입, 미디엄 롱 샷 프레이밍 타입, 풀샷 프레이밍 타입 및 롱샷 프레이밍 타입 중 어느 하나의 타입으로 분류하도록 더 구성되는, 3D 타겟 객체 프레이밍 장치.
  11. 삭제
  12. 제7항에 있어서,
    상기 영상처리부는, 아래의 수학식
    Figure 112023004055722-pat00203

    에 의해 표현되는 값을 최소화하도록 상기 제1 타겟 객체의 얼굴 중심점의 좌표
    Figure 112023004055722-pat00204
    및 상기 제2 타겟 객체의 얼굴 중심점의 좌표
    Figure 112023004055722-pat00205
    를 산출하도록 더 구성되고 - 여기서
    Figure 112023004055722-pat00206
    은
    Figure 112023004055722-pat00207
    에 대한 가중치이고,
    Figure 112023004055722-pat00208
    는
    Figure 112023004055722-pat00209
    에 대한 가중치이고,
    Figure 112023004055722-pat00210
    는
    Figure 112023004055722-pat00211
    에 대한 가중치이고,
    Figure 112023004055722-pat00212
    ,
    Figure 112023004055722-pat00213
    및
    Figure 112023004055722-pat00214
    의 합은 1임 -, 상기
    Figure 112023004055722-pat00215
    는 아래의 수학식
    Figure 112023004055722-pat00216

    에 의해 표현되고 - 여기서
    Figure 112023004055722-pat00217
    및
    Figure 112023004055722-pat00218
    는 상기 제1 및 제2 타겟 객체들의 머리 꼭대기까지의 높이 값들을 각각 나타내고,
    Figure 112023004055722-pat00219
    및
    Figure 112023004055722-pat00220
    는 상기 제1 및 제2 기준 객체들의 머리 꼭대기까지의 높이 값들을 각각 나타냄 -, 상기
    Figure 112023004055722-pat00221
    는 아래의 수학식
    Figure 112023004055722-pat00222

    에 의해 표현되고 - 여기서
    Figure 112023004055722-pat00223
    및
    Figure 112023004055722-pat00224
    는 상기 제1 및 제2 타겟 객체들에 대한 헤드룸 값들을 각각 나타내고,
    Figure 112023004055722-pat00225
    및
    Figure 112023004055722-pat00226
    는 상기 제1 및 제2 기준 객체들에 대한 헤드룸 값들을 각각 나타냄 -, 상기
    Figure 112023004055722-pat00227
    은 아래의 수학식
    Figure 112023004055722-pat00228

    에 의해 표현되는 - 여기서
    Figure 112023004055722-pat00229
    및
    Figure 112023004055722-pat00230
    는 상기 제1 및 제2 타겟 객체들의 얼굴 중심점의 X 좌표들을 각각 나타내고,
    Figure 112023004055722-pat00231
    및
    Figure 112023004055722-pat00232
    는 상기 제1 및 제2 기준 객체들의 얼굴 중심점의 X 좌표들을 각각 나타냄 -, 3D 타겟 객체 프레이밍 장치.
  13. 제1항, 제2항, 제4항 및 제6항의 방법 중 어느 하나의 방법을 실행하기 위한, 컴퓨터 판독가능 기록매체에 저장된 컴퓨터 프로그램.
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