KR20050036722A - 3차원 객체 그래픽 처리장치 및 3차원 신 그래프 처리장치 - Google Patents

3차원 객체 그래픽 처리장치 및 3차원 신 그래프 처리장치 Download PDF

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KR20050036722A
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Abstract

3차원 객체 그래픽 처리장치 및 3차원 신 그래프 처리장치가 개시된다. 3차원 객체 그래픽 처리장치는 3차원 객체의 외관을 규정하는 어피어런스 처리부, 3차원 객체의 외관 중 재질을 규정하는 머터리얼 처리부, 좌표에 의해 형성된 면을 이용해 3차원 객체를 규정하는 인덱스드 페이스 셋 처리부, 좌표의 의해 형성된 선을 이용해 3차원 객체를 규정하는 인덱스드 라인 셋 처리부, 3차원 객체의 색상을 규정하는 컬러 처리부, 3차원 객체의 좌표를 규정하는 코디네이트 처리부, 3차원 객체의 외관 중 텍스쳐에 대한 좌표를 규정하는 텍스쳐 코디네이트 처리부, 무한히 먼 광원으로부터 지정된 방향으로 병렬적으로 비춰지는 빛을 규정하는 디렉션얼 라이트 처리부, 하나의 점 광원에서 발생하여 모든 방향으로 균등하게 비춰지는 빛을 규정하는 포인트 라이트 처리부, 하나의 점 광원에서 발생하여 특정한 방향으로 지정된 각도 범위에서 비춰지는 빛을 규정하는 스폿 라이트 처리부 및 어피어런스 처리부에 의해 외관이 규정된 3차원 객체의 모양을 규정하는 쉐이프 처리부를 구비하는 것을 특징으로 한다. 따라서, 본 발명에 따르면, 3차원 객체를 표현하기 위한 최소한의 객체 그래픽 툴들을 이용해 3차원 객체를 형성할 수 있어서, 많은 개수의 3차원 객체 그래픽 툴들의 저장에 따른 메모리의 부담 및 하드웨어의 부피 또는 무게 부담을 감소시키도록 한다.

Description

3차원 객체 그래픽 처리장치 및 3차원 신 그래프 처리장치{3 dimension object graphic processing apparatus and 3 dimension scene graph processing apparatus}
본 발명은 3차원 그래픽의 렌더링에 관한 것으로, 보다 상세하게는 3차원 객체를 표현하기 위한 최소한의 객체 그래픽 툴들을 이용해 3차원 객체의 렌더링 및 3차원 신의 렌더링을 하기 위한 3차원 객체 그래픽 처리장치 및 3차원 신 그래프 처리장치에 관한 것이다.
일반적으로, 3차원 그래픽을 위한 데이터는 3차원의 가상 공간상에 위치하는 3차원 객체들의 기하학적 정보, 객체들의 재질 정보, 광원의 위치와 특성에 관한 정보, 시간에 따른 이러한 정보들의 변화 정보 등을 포함한다. 이러한 정보들은 사용자가 용이하게 3차원 그래픽 데이터를 생성, 수정할 수 있도록 직관적 또는 논리적으로 이해하기 쉬운 구조로 표현되는데, 통상적으로 이를 신 그래프(scene graph)라고 한다. 신 그래프는 물체의 기하학적 정보나 재질 정보 등을 포함하는 노드와 이들을 수직적으로 연결하여 계층화를 이루는 연결 정보로 구성된다. 즉, 노드는 장면 그래프의 기초적인 구성요소이다. 이러한 노드의 구체적인 특성을 정의하는 부분이 필드이다. 즉, 3차원 객체 그래픽 처리장치는 이러한 3차원 객체를 형성하기 위한 기능을 담당하는 장치이고, 3차원 신 그래프 처리장치는 3차원 객체의 계층화된 정보에 의해 신 그래프를 형성하는 장치이다.
기존의 3차원 그래픽 기술은 단순한 3차원 모델을 보여 주고 애니메이션했었지만, 최근엔 물, 바람, 연기 등의 자연계 현상을 표현하고 사람의 머리카락, 옷 등의 움직임을 표현하여 가상환경에 어울리는 연출이 자유로와지고 개발자의 상상력이 쉽게 표현 가능해졌다.
그러나, 이러한 3차원 그래픽 기술에 사용되는 툴들은 그 종류가 많고, 특히 잘 사용되지 않는 툴들이 구비되어 있음으로 인해 종래의 3차원 객체 그래픽 처리장치 또는 3차원 신 그래프 처리장치는 이들 불필요한 툴들의 저장으로 인해 메모리의 부담이 증가되고, 하드웨어의 구성시에도 부피 증가 및 무게 증가를 초래하는 문제점을 야기한다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 적은 개수의 3차원 객체 그래픽 툴들을 이용해 3차원 객체를 형성할 수 있는 3차원 객체 그래픽 처리장치를 제공하는데 있다.
본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는, 적은 개수의 3차원 신 그래프 툴들을 이용해 3차원 신을 형성할 수 있는 3차원 신 그래프 처리장치를 제공하는데 있다.
상기의 과제를 이루기 위해, 본 발명에 따른 3차원 객체 그래픽 처리장치는 3차원 객체의 외관을 규정하는 어피어런스(Appearance) 처리부, 3차원 객체의 외관 중 재질을 규정하는 머터리얼(Material) 처리부, 좌표에 의해 형성된 면을 이용해 3차원 객체를 규정하는 인덱스드 페이스 셋(IndexedFaceSet) 처리부, 좌표의 의해 형성된 선을 이용해 3차원 객체를 규정하는 인덱스드 라인 셋(IndexedLineSet) 처리부, 3차원 객체의 색상을 규정하는 컬러(Color) 처리부, 3차원 객체의 좌표를 규정하는 코디네이트(Coordinate) 처리부, 3차원 객체의 외관 중 텍스쳐에 대한 좌표를 규정하는 텍스쳐 코디네이트(TextureCoordinate) 처리부, 무한히 먼 광원으로부터 지정된 방향으로 병렬적으로 비춰지는 빛을 규정하는 디렉션얼 라이트(DirectionalLight) 처리부, 하나의 점 광원에서 발생하여 모든 방향으로 균등하게 비춰지는 빛을 규정하는 포인트 라이트(PointLight) 처리부, 하나의 점 광원에서 발생하여 특정한 방향으로 지정된 각도 범위에서 비춰지는 빛을 규정하는 스폿 라이트 처리부(SpotLight) 및 어피어런스 처리부에 의해 외관이 규정된 3차원 객체의 모양을 규정하는 쉐이프(Shape) 처리부를 구비하는 것을 특징으로 한다.
상기의 다른 과제를 이루기 위해, 본 발명에 따른 3차원 신 그래프 처리장치는 자식 노드들의 포함을 규정하는 그룹 처리부, 부모 노드의 좌표계에 관계된 자식 노드들의 계층적 좌표계를 규정하는 트렌스폼 처리부, 3차원 객체의 좌표변화를 규정하는 코디네이트 인터폴레이터 처리부, 3차원 객체의 방위변화를 규정하는 오리엔테이션 인터폴레이터 처리부, 3차원 객체의 위치변화를 규정하는 포지션 인터폴레이터 처리부, 3차원 객체의 스칼라값 변화를 규정하는 스칼라 인터폴레이터 처리부, 3차원 객체와 포인팅 디바이스의 접촉에 따른 이벤트 발생을 규정하는 터치 센서 처리부, 시간의 경과에 따른 이벤트 발생을 규정하는 타임 센서 처리부, 노드에 대한 이름의 생성을 규정하는 데피니션 처리부, 노드에 대한 사용을 규정하는 유즈 처리부, 3차원 객체의 3차원 신에서의 동작을 규정하는 네비게이션 인포 처리부, 3차원 신을 바라보는 위치를 규정하는 뷰포인트 처리부, 노드 사이의 이벤트 전달 경로를 규정하는 라우트 처리부, 3차원 신의 설명 정보를 규정하는 월드 인포 처리부, 3차원 신의 압축비율을 규정하는 퀀타이제이션 파리미터 처리부 및 3차원 신의 업데이트를 규정하는 신 업데이트 처리부를 구비하는 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명에 의한 3차원 객체 그래픽 처리장치를 첨부된 도면을 참조하여 다음과 같이 설명한다.
도 1은 본 발명에 의한 3차원 객체 그래픽 처리장치를 설명하기 위한 일 실시예의 블록도로서, 어피어런스(Appearance) 처리부(100), 머터리얼(Material) 처리부(102), 인덱스드 페이스 셋(IndexedFaceSet) 처리부(104), 인덱스드 라인 셋(IndexedLineSet) 처리부(106), 컬러(Color) 처리부(108), 코디네이트(Coordinate) 처리부(110), 텍스쳐 코디네이트(TextureCoordinate) 처리부(112), 디렉션얼 라이트(DirectionalLight) 처리부(114), 포인트 라이트(PointLight) 처리부(116), 스폿 라이트(SpotLight) 처리부(118), 쉐이프(Shape) 처리부(120), 프로시듀얼 텍스쳐(ProceduralTexture) 처리부(122)로 구성된다.
어피어런스 처리부(100)는 3차원 객체의 외관을 규정한다. 어피어런스 처리부(100)는 3차원 객체의 외관을 규정하기 위한 노드(node)로서 어피어런스 노드(Appearance node)를 구성한다. 어피어런스 노드(Appearance node)는 필드(field)로서 머터리얼 필드(Material field)를 갖는다. 머터리얼 필드(Material field)는 머터리얼 노드(Material node)를 지정한다.
머터리얼 처리부(102)는 3차원 객체의 외관 중 재질을 규정한다. 머터리얼 처리부(102)는 3차원 객체의 외관 중 재질을 규정하기 위한 노드(node)로서 머터리얼 노드(Material node)를 구성한다. 머터리얼 노드는 3차원 객체의 외관을 규정할 때 사용되는 재질을 지정하는 노드로서, 3차원 객체를 형성할 때 빛의 양의 계산시 사용된다.
인덱스드 페이스 셋 처리부(104)는 좌표에 의해 형성된 면을 이용해 3차원 객체를 규정한다. 인덱스드 페이스 셋 처리부(104)는 좌표에 의해 형성된 면을 이용해 3차원 객체를 규정하기 위한 노드(node)로서 인덱스드 페이스 셋 노드(IndexedFaceSet node)를 구성한다. 인덱스드 페이스 셋 노드는 코드네이트 노드(Coordinate node)를 이용하여 여러 개의 3차원 좌표를 지정하고, 지정된 3차원 좌표들을 이용하여 1개 이상의 면을 생성하며, 생성된 면에 적절한 색상을 지정한다.
인덱스드 라인 셋 처리부(106)는 좌표의 의해 형성된 선을 이용해 3차원 객체를 규정한다. 인덱스드 라인 셋 처리부(106)는 좌표에 의해 형성된 선을 이용해 3차원 객체를 규정하기 위한 노드(node)로서 인덱스드 라인 셋 노드(IndexedLineSet node)를 구성한다. 인덱스드 라인 셋 노드는 코드네이트 노드(Coordinate node)를 이용하여 여러 개의 3차원 좌표를 지정하고, 지정된 3차원 좌표들을 이용하여 선을 생성하고, 적절한 색상을 지정한다.
컬러 처리부(108)는 3차원 객체의 색상을 규정한다. 컬러 처리부(108)는 3차원 객체의 색상을 규정하기 위한 노드(node)로서 컬러 노드(Color node)를 구성한다. 컬러 노드는 3차원 객체의 RGB 컬러를 지정한다.
코디네이트 처리부(110)는 3차원 객체의 좌표를 규정한다. 코디네이트 처리부(110)는 3차원 객체의 좌표를 규정하기 위한 노드(node)로서 코디네이트 노드(Coordinate node)를 구성한다. 코디네이트 노드는 좌표를 근간으로 3차원 객체를 규정하는 인덱스드 페이스 셋 노드 및 인덱스드 라인 셋 노드의 필드에 3차원 좌표를 지정하기 위한 노드이다.
텍스쳐 코디네이트 처리부(112)는 3차원 객체의 외관 중 텍스쳐에 대한 좌표를 규정한다. 텍스쳐 코디네이트 처리부(112)는 3차원 객체의 외관 중 텍스쳐에 대한 좌표를 규정하기 위한 노드(node)로서 텍스쳐 코디네이트 노드(TextureCoordinate node)를 구성한다.
디렉션얼 라이트 처리부(114)는 무한히 먼 광원으로부터 지정된 방향으로 병렬적으로 비춰지는 빛을 규정한다. 디렉션얼 라이트 처리부(114)는 무한히 먼 광원으로부터 지정된 방향으로 병렬적으로 비춰지는 빛을 규정하기 위한 노드(node)로서 디렉션얼 라이트 노드(DirectionalLight node)를 구성한다. 디렉션얼 라이트 노드는 빛으로 인한 빛의 강도, 빛의 색깔, 빛의 방향 및 주변의 밝기 등을 지정한다. 디렉션얼 라이트의 빛은 이 디렉션얼 라이트 노드가 속한 그룹내의 모든 자식 및 후손 노드들에만 영향은 미친다.
포인트 라이트 처리부(116)는 하나의 점 광원에서 발생하여 모든 방향으로 균등하게 비춰지는 빛을 규정한다. 포인트 라이트 처리부(116)는 하나의 점 광원에서 발생하여 모든 방향으로 균등하게 비춰지는 빛을 규정하기 위한 노드(node)로서 포인트 라이트노드(PointLight node)를 구성한다. 포인트 라이트 노드는 모든 방향으로 빛이 전달되도록 지정한다.
스폿 라이트 처리부(118)는 하나의 점 광원에서 발생하여 특정한 방향으로 지정된 각도 범위에서 비춰지는 빛을 규정한다. 스폿 라이트 처리부(118)는 하나의 점 광원에서 발생하여 특정한 방향으로 지정된 각도 범위에서 비춰지는 빛을 규정하기 위한 노드(node)로서 스폿 라이트 노드(SpotLight node)를 구성한다. 스폿 라이트 노드는 점 광원의 3차원상의 위치, 빛이 도달되는 반경, 빛이 퍼져나가는 각도 등을 지정한다.
쉐이프 처리부(120)는 어피어런스 처리부에 의해 외관이 규정된 상기 3차원 객체의 모양을 규정한다. 쉐이프 처리부(120)는 어피어런스 처리부에 의해 외관이 규정된 상기 3차원 객체의 모양을 규정하기 위한 노드(node)로서 쉐이프 노드(Shape node)를 구성한다. 쉐이프 노드는 3차원 객체에 어피어런스 처리부에 의한 머터리얼 노드의 재질에 따라 3차원 객체의 모양을 지정한다.
프로시듀얼 텍스쳐 처리부(122)는 함수를 이용해 다양한 텍스쳐를 생성하고, 생성된 텍스쳐를 3차원 객체의 텍스쳐로 규정한다. 프로시듀얼 텍스쳐 처리부(122)는 텍스쳐를 생성하는 함수에 적절한 파라미터를 부여하여 텍스쳐를 생성한다. 프로시듀얼 텍스쳐 처리부(122)가 텍스쳐를 생성하는 과정을 살펴보면, 먼저 프렉탈 플라즈마 필드(fractal plasma field)를 지정하고, 이들을 여러 셀(cell)들로 나뉘어진 텍스쳐에 적절히 분포(subdivide)시킨 후, 텍스쳐에 공간적 왜곡(spatial distortion) 처리를 하여 색상을 부가함으로써, 최종적으로 텍스쳐를 생성한다.
도 2는 도 1에 도시된 프로시듀얼 텍스쳐 처리부에 의해 생성되는 텍스쳐들의 일 예를 나타내는 도면이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 프로시듀얼 텍스쳐 처리부(122)는 매우 작은 양의 정보만을 이용해서 수많은 종류의 텍스쳐들을 생성해 낼 수 있다. 본 발명에서는 프로시듀얼 텍스쳐 처리부(122)를 구비함으로 인해, 종래와 달리 적은 데이터로 3차원 객체에 대해 보다 다양한 텍스쳐들을 형성할 수 있도록 한다.
도 3은 본 발명에 의한 3차원 객체 그래픽 처리장치와 종래의 3차원 객체 그래픽 처리장치에 구비된 구성요소들을 비교하기 위한 테이블이다. 도 3에서, 본 발명에 의한 3차원 객체 그래픽 처리장치는 "Simple compressed 3D"로 표시되었으며, 종래의 3차원 객체 그래픽 처리장치는 "X3D Interactive"로 표시되었다.
도 3에서 보는 바와 같이, 본 발명에 의한 3차원 객체 그래픽 처리장치는 종래의 3차원 객체 그래픽 처리장치에 구비된 구성요소들 중 "Box Tool", "Background Tool", "Cone Tool", "Cylinder Tool", "ElevationGrid Tool", "PointSet Tool" 및 "Sphere Tool"을 구비하지 않는다. 따라서, 이러한 구성요소들을 본 발명의 3차원 객체 그래픽 처리장치가 구비하지 않음으로 인해, 많은 개수의 3차원 객체 그래픽 툴들의 저장에 따른 메모리의 부담 및 하드웨어의 부피 또는 무게 부담을 감소시키도록 한다. 다만, 본 발명에서는 종래와 달리 3차원 객체 그래픽 처리장치에 프로시듀얼 텍스쳐 처리부(122)를 더 구비함으로써, 다양한 텍스쳐를 작은 양의 정보를 이용해 생성할 수 있도록 한다는 면에서 또 다른 특징이 있다.
한편, 본 발명의 3차원 객체 그래픽 처리장치는 이 장치가 사용되는 전자기기의 기기 성능 및 기기 사양에 따라 3차원 객체 그래픽 처리장치의 각 구성 요소들의 설정치를 달리하는 것을 특징으로 한다. 즉, 전자 기기의 성능이 우수하거나 고 사양의 전자기기인 경우에는 하이 레벨의 설정치를 각 구성요소의 설정치로서 지정한다. 전자 기기의 성능이 떨어지거나 저 사양의 전자기기인 경우에는 로우 레벨의 설정치를 각 구성요소의 설정치로서 지정한다.
도 4는 전자기기에 따라 본 발명에 의한 3차원 객체 그래픽 처리장치에 구비된 구성요소들의 설정치를 달리한 테이블의 일 예이다. 도 4에서 보는 바와 같이, 레벨 1(Level 1)은 3차원 객체 그래픽 처리장치가 저 사양의 전자 기기에서 구동될 때에 각 구성요소들의 설정치를 나타내고, 레벨 2(Level 2)는 3차원 객체 그래픽 처리장치가 고 사양의 전자 기기에서 구동될 때에 각 구성요소들의 설정치를 나타낸다.
도 5는 본 발명에 의한 3차원 객체 그래픽 처리장치의 설정 한계조건을 표시한 테이블의 일 예이다. 도 5에서 보는 바와 같이, 본 발명에 의한 3차원 객체 그래픽 처리장치는 이러한 설정 한계조건에서 3차원 객체의 그래픽을 형성한다.
이하, 본 발명에 의한 3차원 신 그래프 처리장치를 첨부된 도면을 참조하여 다음과 같이 설명한다.
도 6은 본 발명에 의한 3차원 신 그래프 처리장치를 설명하기 위한 일 실시예의 블록도로서, 그룹(Group) 처리부(200), 트렌스폼(Transform) 처리부(202), 코디네이트 인터폴레이터(CoordinateInterpolator) 처리부(204), 오리엔테이션 인터폴레이터(OrientationInterpolator) 처리부(206), 포지션 인터폴레이터(PositionInterpolator) 처리부(208), 스칼라 인터폴레이터(ScalarInterpolator) 처리부(210), 터치 센서(TouchSensor) 처리부(212), 타임 센서(TimeSensor) 처리부(214), 데피니션(DEF:definition) 처리부(216), 유즈(USE) 처리부(218), 네비게이션 인포(NavigationInfo) 처리부(220), 뷰포인트(Viewpoint) 처리부(222), 라우트(ROUTE) 처리부(224), 월드 인포(WorldInfo) 처리부(226), 퀀타이제이션 파라미터(QuantizationParameter) 처리부(228), 신 업데이트(Scene Update) 처리부(230) 및 비트레퍼(BitWrapper) 처리부(232)로 구성된다.
그룹 처리부(200)는 자식 노드들의 포함을 규정한다. 그룹 처리부(200)는 자식 노드들의 포함을 규정하기 위한 노드로서 그룹 노드(Group node)를 구성한다.
트렌스폼 처리부(202)는 부모 노드의 좌표계에 관계된 자식 노드들의 계층적 좌표계를 규정한다. 트렌스폼 처리부(202)는 부모 노드의 좌표계에 관계된 자식 노드들의 계층적 좌표계를 규정하기 하기 위한 노드로서 트렌스폼 노드(Transform node)를 구성한다. 트렌스폼 노드는 부모 노드의 좌표계에 대한 자식 노드들의 새로운 좌표계를 정의하는 그룹핑 노드이다
코디네이트 인터폴레이터 처리부(204)는 3차원 객체의 좌표변화를 규정한다. 코디네이트 인터폴레이터 처리부(204)는 3차원 객체의 좌표변화를 규정하기 위한 노드로서 코디네이트 인터폴레이터 노드(CoordinateInterpolator node)를 구성한다. 코디네이트 인터폴레이터 노드는 인덱스드 페이스 셋 처리부(104) 및 인덱스드 라인 셋 처리부(106)에서 형성된 3차원 객체의 좌표들을 변화시켜서 3차원 객체의 변화를 표현해 주는 노드를 말한다.
오리엔테이션 인터폴레이터 처리부(206)는 3차원 객체의 방위 변화를 규정한다. 오리엔테이션 인터폴레이터 처리부(206)는 3차원 객체의 방위 변화를 규정하기 위한 노드로서 오리엔테이션 인터폴레이터 노드(OrientationInterpolator node)를 구성한다. 오리엔테이션 인터폴레이터 노드는 가상 공간 상에서 3차원 객체의 방위 변화를 표현해 주는 노드를 말한다.
포지션 인터폴레이터 처리부(208)는 3차원 객체의 위치 변화를 규정한다. 포지션 인터폴레이터 처리부(208)는 3차원 객체의 위치 변화를 규정하기 위한 노드로서 포지션 인터폴레이터 노드(PositionInterpolator node)를 구성한다. 포지션 인터폴레이터 노드는 가상 공간 상에서 3차원 객체의 위치 변화를 표현해 주는 노드를 말한다.
스칼라 인터폴레이터 처리부(210)는 3차원 객체의 스칼라값 변화를 규정한다. 스칼라 인터폴레이터 처리부(210)는 3차원 객체의 벡터값 이외의 모든 스칼라값 변화를 규정하기 위한 노드로서 스칼라 인터폴레이터 노드(ScalarInterpolator node)를 구성한다.
터치 센서 처리부(212)는 3차원 객체와 포인팅 디바이스의 접촉에 따른 이벤트 발생을 규정한다. 터치 센서 처리부(212)는 3차원 객체와 포인팅 디바이스의 접촉에 따른 이벤트 발생을 규정하기 위한 노드로서 터치 센서 노드(TouchSensor node)를 구성한다. 터치 센서 노드는 사용자가 포인팅 디바이스(예를 들어, 마우스 등)를 3차원 객체들에 접촉시켰을 때에 동작하는 노드로서, 3차원 객체를 포인팅 디바이스로 선택하게 되면 "TRUE" 이벤트를 발생시킨다.
타임 센서 처리부(214)는 시간의 경과에 따른 이벤트 발생을 규정한다. 타임 센서 처리부(214)는 시간의 경과에 따른 이벤트 발생을 규정하기 위한 노드로서 타임 센서 노드(TimeSensor node)를 구성한다. 타임 센서 노드는 연속적인 시뮬레이션, 애니메이션, 주기적인 활동 및 알람에 사용되는 노드로서, 타임 센서가 작동을 시작할 때 "TRUE" 이벤트를 발생하고, 작동을 중단할 때 "FALSE" 이벤트를 발생한다.
데피니션 처리부(216)는 노드에 대한 이름의 생성을 규정한다. 데피니션 처리부(216)는 후술하는 유즈 처리부(218)나 라우트 처리부(224)에서 노드의 정보를 반복적으로 사용할 수 있도록 하기 위해 노드 이름을 지정하는 기능을 담당한다.
유즈 처리부(218)는 노드에 대한 사용을 규정한다. 유즈 처리부(218)는 데피니션 처리부(216)에서 생성된 노드 이름을 이용해 이 노드의 사용을 규정한다.
네비게이션 인포 처리부(220)는 3차원 객체의 3차원 신에서의 동작을 규정한다. 네비게이션 인포 처리부(220)는 3차원 객체의 3차원 신에서의 동작을 규정하기 위한 노드로서 네비게이션 인포 노드(NavigationInfo node)를 구성한다.
뷰포인트 처리부(222)는 3차원 신을 바라보는 위치를 규정한다. 뷰 포인트 처리부(222)는 3차원 신을 바라보는 위치를 규정하기 위한 노드로서 뷰포인트 노드 (Viewpoint node)를 구성한다. 뷰포인트 노드는 사용자가 3차원 신을 바라보는 위치를 계속적으로 변경할 수 있도록 하기 위해 변경되는 필드값을 갖는 노드이다.
라우트 처리부(224)는 노드 사이의 이벤트 전달 경로를 규정한다.
월드 인포 처리부(226)는 3차원 신의 설명 정보를 규정한다. 월드 인포 처리부(226)는 3차원 신의 설명 정보를 규정하기 위한 노드로서 월드 인포 노드(WorldInfo node)를 구성한다. 월드 인포 노드는 3차원 신에 대해 설명하기 위한 텍스트 정보 등을 제공하는 노드이다.
퀀타이제이션 파라미터 처리부(228)는 3차원 신의 압축비율을 규정한다. 퀀타이제이션 파라미터 처리부(228)는 압축되는 3차원 신에 대해 압축비율에 따라 양자화 파라미터를 조정하는 기능을 담당한다.
신 업데이트 처리부(230)는 3차원 신의 업데이트를 규정한다.
비트레퍼 처리부(232)는 3차원 객체의 압축된 비트열에 대한 액세스를 규정한다. 비트레퍼 처리부(232)는 BIFS(Binary Format for scene) 스트림 또는 다른 형태의 스트림에 의해 3차원 객체의 압축된 비트열을 액세스할 수 있다. 이렇게 비트레퍼 처리부(232)에 의해 액세스 된 3차원 객체의 압축된 비트열은 압축이 풀려서 3차원 신을 형성하게 된다.
액세스되는 비트열은 버퍼(buffer)에 저장된 것일 수도 있고, 네트워크로 연결된 다른 기록 매체에 저장된 것일 수도 있다. 비트레퍼 처리부(232)는 버퍼 주소를 이용해 버퍼에 저장된 3차원 객체의 압축된 비트열을 액세스한다. 한편, 비트레퍼 처리부(232)는 URL(Uniform Resource Locator) 주소를 이용해 다른 기록 매체에 저장된 3차원 객체의 압축된 비트열을 액세스한다. URL(Uniform Resource Locator) 주소는 3차원 객체의 압축된 비트열이 위치한 특정 기록매체 또는 서버 등의 주소를 의미한다.
종래의 3차원 신 그래프 처리장치는 압축된 비트열을 액세스할 수 있는 구성요소가 존재하지 않았다. 따라서 3차원 객체가 압축되지 아니한 상태에서만 액세스 되어야 하기 때문에 데이터 전송 및 저장에 따른 부담이 크다는 문제점이 있었다. 그러나, 본 발명에 의한 3차원 신 그래프 처리장치는 비트레퍼 처리부(232)를 구비함으로써, 압축된 3차원 객체의 비트열을 액세스할 수 있으므로, 데이터 전송에 따른 시간을 단축할 수 있고, 또한, 3차원 객체에 대하여 압축된 형태로 저장할 수 있으므로 메모리 공간의 절약을 도모할 수 있다.
도 7은 본 발명에 의한 3차원 신 그래프 처리장치와 종래의 3차원 신 그래프 처리장치에 구비된 구성요소들을 비교하기 위한 테이블이다. 도 7에서, 본 발명에 의한 3차원 신 그래프 처리장치는 "Simple compressed 3D"로 표시되었으며, 종래의 3차원 신 그래프 처리장치는 "X3D Interactive"로 표시되었다.
도 7에서 보는 바와 같이, 본 발명에 의한 3차원 신 그래프 처리장치는 종래의 3차원 신 그래프 처리장치에 구비된 구성요소들 중 "Anchor Tool", "Inline Tool", "Switch Tool", "Node Update Tool", "Route Update Tool", "ColorInterpolator Tool", "CylinderSensor Tool", "PlaneSensor Tool", "ProximitySensor Tool" 및 "SphereSensor Tool"을 구비하지 않는다. 따라서, 이러한 구성요소들을 본 발명의 3차원 신 그래프 처리장치가 구비하지 않음으로 인해, 많은 개수의 3차원 신 그래프 툴들의 저장에 따른 메모리의 부담 및 하드웨어의 부피 또는 무게 부담을 감소시키도록 한다. 다만, 본 발명에서는 종래와 달리 3차원 신 그래프 처리장치에 비트레퍼 처리부(232)를 더 구비함으로써, 압축된 3차원 객체의 비트열을 액세스할 수 있다는 면에서 또 다른 특징이 있다.
한편, 본 발명의 3차원 신 그래프 처리장치는 이 장치가 사용되는 전자기기의 기기 성능 및 기기 사양에 따라 3차원 신 그래프 처리장치의 각 구성 요소들의 설정치를 달리하는 것을 특징으로 한다. 즉, 전자 기기의 성능이 우수하거나 고 사양의 전자기기인 경우에는 하이 레벨의 설정치를 각 구성요소의 설정치로서 지정한다. 전자 기기의 성능이 떨어지거나 저 사양의 전자기기인 경우에는 로우 레벨의 설정치를 각 구성요소의 설정치로서 지정한다.
도 8은 전자기기에 따라 본 발명에 의한 3차원 신 그래프 처리장치에 구비된 구성요소들의 설정치를 달리한 테이블의 일 예이다. 도 8에서 보는 바와 같이, 레벨 1(Level 1)은 3차원 신 그래프 처리장치가 저 사양의 전자 기기에서 구동될 때에 각 구성요소들의 설정치를 나타내고, 레벨 2(Level 2)는 3차원 신 그래프 처리장치가 고 사양의 전자 기기에서 구동될 때에 각 구성요소들의 설정치를 나타낸다.
도 9는 본 발명에 의한 3차원 신 그래프 처리장치의 설정 한계조건을 표시한 테이블의 일 예이다. 도 9에서 보는 바와 같이, 본 발명에 의한 3차원 신 그래프 처리장치는 이러한 설정 한계조건에서 3차원 객체에 대한 3차원 신을 형성한다.
이러한 본원 발명인 3차원 객체 그래픽 처리장치 및 3차원 신 그래프 처리장치는 이해를 돕기 위하여 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의해 정해져야 할 것이다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의한 3차원 객체 그래픽 처리장치는 최소한의 객체 그래픽 툴들을 이용해 3차원 객체를 형성할 수 있어서, 많은 개수의 3차원 객체 그래픽 툴들의 저장에 따른 메모리의 부담 및 하드웨어의 부피 또는 무게 부담을 감소시키도록 한다.
또한, 본 발명에 의한 3차원 신 그래프 처리장치는 최소한의 신 그래프 툴들을 이용해 3차원 신을 형성할 수 있으므로, 많은 개수의 3차원 신 그래프 툴들의 저장에 따른 메모리의 부담 및 하드웨어의 부피 또는 무게 부담을 감소시키도록 한다.
도 1은 본 발명에 의한 3차원 객체 그래픽 처리장치를 설명하기 위한 일 실시예의 블록도이다.
도 2는 도 1에 도시된 프로시듀얼 텍스쳐 처리부에 의해 생성되는 텍스쳐들의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명에 의한 3차원 객체 그래픽 처리장치와 종래의 3차원 객체 그래픽 처리장치에 구비된 구성요소들을 비교하기 위한 테이블이다.
도 4는 전자기기에 따라 본 발명에 의한 3차원 객체 그래픽 처리장치에 구비된 구성요소들의 설정치를 달리한 테이블의 일 예이다.
도 5는 본 발명에 의한 3차원 객체 그래픽 처리장치의 설정 한계조건을 표시한 테이블의 일 예이다.
도 6은 본 발명에 의한 3차원 신 그래프 처리장치를 설명하기 위한 일 실시예의 블록도이다.
도 7은 본 발명에 의한 3차원 신 그래프 처리장치와 종래의 3차원 신 그래프 처리장치에 구비된 구성요소들을 비교하기 위한 테이블이다.
도 8은 전자기기에 따라 본 발명에 의한 3차원 신 그래프 처리장치에 구비된 구성요소들의 설정치를 달리한 테이블의 일 예이다.
도 9는 본 발명에 의한 3차원 신 그래프 처리장치의 설정 한계조건을 표시한 테이블의 일 예이다.
〈도면의 주요 부호에 대한 간단한 설명〉
100: 어피어런스 처리부 102: 머터리얼 처리부
104: 인덱스드 페이스 셋 처리부 106: 인덱스드 라인 셋 처리부
108: 컬러 처리부 110: 코디네이트 처리부
112: 텍스쳐 코디네이트 처리부 114: 디렉션얼 라이트 처리부
116: 포인트 라이트 처리부 118: 스폿 라이트 처리부
120: 쉐이프 처리부 122: 프로시듀얼 텍스쳐 처리부
200: 그룹 처리부 202: 트렌스폼 처리부
204: 코디네이트 인터폴레이터 처리부
206: 오리엔테이션 인터폴레이터 처리부
208: 포지션 인터폴레이터 처리부 210: 스칼라 인터폴레이터 처리부
212: 터치 센서 처리부 214: 타임 센서 처리부
216: 데피니션 처리부 218: 유즈 처리부
220: 네비게이션 인포 처리부 222: 뷰포인트 처리부
224: 라우트 처리부 226: 월드 인포 처리부
228: 퀀타이제이션 파라미터 처리부 230: 신 업데이트 처리부
232: 비트레퍼 처리부

Claims (6)

  1. 3차원 객체의 외관을 규정하는 어피어런스 처리부;
    상기 3차원 객체의 외관 중 재질을 규정하는 머터리얼 처리부;
    좌표에 의해 형성된 면을 이용해 상기 3차원 객체를 규정하는 인덱스드 페이스 셋 처리부;
    상기 좌표의 의해 형성된 선을 이용해 상기 3차원 객체를 규정하는 인덱스드 라인 셋 처리부;
    상기 3차원 객체의 색상을 규정하는 컬러 처리부;
    상기 3차원 객체의 상기 좌표를 규정하는 코디네이트 처리부;
    상기 3차원 객체의 외관 중 텍스쳐에 대한 좌표를 규정하는 텍스쳐 코디네이트 처리부;
    무한히 먼 광원으로부터 지정된 방향으로 병렬적으로 비춰지는 빛을 규정하는 디렉션얼 라이트 처리부;
    하나의 점 광원에서 발생하여 모든 방향으로 균등하게 비춰지는 빛을 규정하는 포인트 라이트 처리부;
    하나의 점 광원에서 발생하여 특정한 방향으로 지정된 각도 범위에서 비춰지는 빛을 규정하는 스폿 라이트 처리부; 및
    상기 어피어런스 처리부에 의해 외관이 규정된 상기 3차원 객체의 모양을 규정하는 쉐이프 처리부를 구비하는 것을 특징으로하는 3차원 객체 그래픽 처리장치.
  2. 제1 항에 있어서, 상기 3차원 객체 그래픽 처리장치는
    함수를 이용해 다양한 텍스쳐를 생성하고, 상기 생성된 텍스쳐를 상기 3차원 객체의 텍스쳐로 규정하는 프로시듀얼 텍스쳐 처리부을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 3차원 객체 그래픽 처리장치.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 3차원 객체 그래픽 처리장치가 사용되는 전자기기의 기기 성능 및 기기 사양에 따라 상기 3차원 객체 그래픽 처리장치의 각 구성 요소들의 설정치를 달리하는 것을 특징으로 하는 3차원 객체 그래픽 처리장치.
  4. 자식 노드들의 포함을 규정하는 그룹 처리부;
    부모 노드의 좌표계에 관계된 상기 자식 노드들의 계층적 좌표계를 규정하는 트렌스폼 처리부;
    3차원 객체의 좌표변화를 규정하는 코디네이트 인터폴레이터 처리부;
    상기 3차원 객체의 방위변화를 규정하는 오리엔테이션 인터폴레이터 처리부;
    상기 3차원 객체의 위치변화를 규정하는 포지션 인터폴레이터 처리부;
    상기 3차원 객체의 스칼라값 변화를 규정하는 스칼라 인터폴레이터 처리부;
    상기 3차원 객체와 포인팅 디바이스의 접촉에 따른 이벤트 발생을 규정하는 터치 센서 처리부;
    시간의 경과에 따른 이벤트 발생을 규정하는 타임 센서 처리부;
    노드에 대한 이름의 생성을 규정하는 데피니션 처리부;
    상기 노드에 대한 사용을 규정하는 유즈 처리부;
    상기 3차원 객체의 3차원 신에서의 동작을 규정하는 네비게이션 인포 처리부;
    상기 3차원 신을 바라보는 위치를 규정하는 뷰포인트 처리부;
    상기 노드 사이의 이벤트 전달 경로를 규정하는 라우트 처리부;
    상기 3차원 신의 설명 정보를 규정하는 월드 인포 처리부;
    상기 3차원 신의 압축비율을 규정하는 퀀타이제이션 파리미터 처리부; 및
    상기 3차원 신의 업데이트를 규정하는 신 업데이트 처리부를 구비하는 것을 특징으로 하는 3차원 신 그래프 처리장치.
  5. 제4 항에 있어서, 상기 3차원 신 그래프 처리장치는
    상기 3차원 객체의 압축된 비트열에 대한 액세스를 규정하는 비트레퍼 처리부을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 3차원 신 그래프 처리장치.
  6. 제4 항에 있어서,
    상기 3차원 신 그래프 처리장치가 사용되는 전자기기의 기기 성능 및 기기 사양에 따라 상기 3차원 신 그래프 처리장치의 각 구성 요소들의 설정치를 달리하는 것을 특징으로 하는 3차원 신 그래프 처리장치.
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