KR20050058767A - 3d graphical model rendering apparatus and method for displaying stereoscopic image - Google Patents
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Abstract
1. 청구범위에 기재된 발명이 속하는 기술분야1. TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
본 발명은 스테레오스코픽 입체영상 디스플레이를 위한 3차원 그래픽 모델 렌더링 장치 및 그 방법에 관한 것임.The present invention relates to an apparatus and method for rendering a 3D graphic model for stereoscopic stereoscopic image display.
2. 발명이 해결하려고 하는 기술적 과제2. The technical problem to be solved by the invention
본 발명은 단순 2D 평면에 하나의 시점이 아닌 두 개의 시점을 동시에 디스플레이하고, 이를 인간의 좌/우 눈에 각각의 좌/우 화면을 전달하여, 보다 입체감있게 3차원 모델을 감상할 수 있도록 하는, 스테레오스코픽 입체영상 디스플레이를 위한 3차원 그래픽 모델 렌더링 장치 및 그 방법을 제공하고자 함.The present invention displays two viewpoints simultaneously instead of one on a simple 2D plane, and delivers each of the left and right screens to the human left and right eyes, thereby allowing a three-dimensional model to be more admired. To provide a 3D graphic model rendering apparatus and method for stereoscopic stereoscopic image display.
3. 발명의 해결 방법의 요지3. Summary of the Solution of the Invention
본 발명은, 3차원 그래픽 모델 렌더링 장치에 있어서, 좌/우 시점 영상에 대한 기수라인/우수라인 집합들의 마스크를 각각 생성하기 위한 마스크 생성수단; 좌/우 시점의 화면 생성에 필요한 파라메터를 설정하고, 파라메터에 따라 3차원 그래픽 모델을 변환하여 좌/우 시점에 보여지는 모델(영상)로 각각 분리하기 위한 파라메터 설정 및 모델변환 수단; 상기 좌시점에 보여지는 모델(좌시점 영상)을 상기 기수라인 집합들의 마스크에 렌더링하고, 상기 우시점에 보여지는 모델(우시점 영상)을 상기 우수라인 집합들의 마스크에 렌더링하기 위한 렌더링수단; 및 2차원 평면에, 렌더링된 좌/우 시점 영상을 동시에 화면 표시하기 위한 스테레오스코픽 입체영상 출력수단을 포함함.According to an aspect of the present invention, there is provided a 3D graphic model rendering apparatus comprising: mask generating means for generating a mask of a set of odd line / right line for a left / right viewpoint image; Parameter setting and model conversion means for setting parameters required for screen generation at the left and right viewpoints, converting the 3D graphic model according to the parameters, and separating the three-dimensional graphic model into models (images) shown at the left and right viewpoints, respectively; Rendering means for rendering a model (left view image) shown in the left view point in a mask of the odd line sets, and a model (right view image) shown in the right view point in a mask of the even line sets; And stereoscopic stereoscopic image output means for simultaneously displaying a rendered left and right viewpoint image on a two-dimensional plane.
4. 발명의 중요한 용도4. Important uses of the invention
본 발명은 3차원 영상 디스플레이 장치 등에 이용됨.The present invention is used in a three-dimensional image display device.
Description
본 발명은 3차원 영상 디스플레이 기술분야에 관한 것으로, 특히 3차원 그래픽 모델을 스테레오스코픽(stereoscopic) 입체영상 디스플레이 장치(예를 들면, 패럴렉스 배리어(parallax barrier)나 랜티큘라 등)를 통하여 입체감있게 보여 줄 수 있는 3차원 그래픽 모델 렌더링 장치 및 그 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION Field of the Invention The present invention relates to the field of 3D image display technology, and in particular, to display a 3D graphic model in a stereoscopic manner through a stereoscopic stereoscopic image display device (for example, a parallax barrier or a lenticular). The present invention relates to a three-dimensional graphic model rendering apparatus and a method thereof.
렌더링(rendering)이라 함은, 물체의 모양을 그 형이나 위치, 광원 등의 외부 정보를 고려하면서 실감나는 화상을 표현하는 컴퓨터 도형 기법을 의미한다. 즉, 2D나 3D에서 컴퓨터 그래픽(CG) 영상 작성시 최종 단계로 영상을 생성하는 것을 말한다. 2D CG에서 렌더링은 동화상에 대한 화상 처리 공정의 최종 단계로서, 처리 완료된 화상을 생성하는 공정을 말한다. 또한, 3D CG의 경우에는 컴퓨터 내부에 기록되어 있는 모델 데이터를 디스플레이 장치에 묘화(描畵)될 수 있도록 영상화하는 것을 말한다. Rendering refers to a computer graphics technique that represents a realistic image while considering the shape of an object in consideration of external information such as its shape, position, and light source. In other words, the final step in creating a computer graphics (CG) image in 2D or 3D. In 2D CG, rendering is a final step of an image processing process for a moving image, and refers to a process of generating a processed image. In addition, in the case of 3D CG, it means to image so that model data recorded in the computer can be drawn on a display apparatus.
일반적으로, 인간이 입체감을 느끼는 가장 큰 요인은 하나의 물체에 좌우의 눈이 다른 방향에서 물체를 봄으로써 생기는 좌우망막상의 공간적인 차이의 효과이다. 이 효과를 이용하여 좌우양안에 각각 서로 다른 영상, 즉 스테레오스코픽 영상을 디스플레이하는 방법이 사용되었다. 이러한 스테레오스코픽 영상은 디스플레이 방법에 따라 안경을 쓰는 방법과 안경을 쓰지 않는 방법으로 발전되었으며, 안경을 쓰지 않고 보는 방법으로 가장 대표적인 방법이 수직시차만을 표현하는 렌티큘라판을 영상표시장치에 부착하여 입체영상을 보는 방법이며, 나아가 수직, 수평 시차를 표현하는 다시점 또는 초다시점 IP(Integral Photography)판, 교차 렌티큘라판 또는 사각 렌즈판 등의 다시점 영상 표시 마스크로 발전되었다. In general, the biggest factor that humans feel in three dimensions is the effect of the spatial difference on the left and right retinas caused by the left and right eyes looking at an object in one direction. Using this effect, a method of displaying different images, that is, stereoscopic images, in both left and right eyes was used. The stereoscopic image has been developed into a method of wearing glasses and a method of not wearing glasses according to a display method. The most representative method of viewing glasses without glasses is to attach a lenticular plate representing only a vertical parallax to an image display device. It is a method of viewing an image, and has been further developed into a multi-view image display mask such as a multi-view or ultra-multi-view IP (Integral Photography) plate, a cross lenticular plate, or a rectangular lens plate.
이처럼, 3차원 디스플레이 방법은 안경을 쓰고 3차원 영상을 관찰하는 방법과 안경을 쓰지 않고 3차원 영상을 관찰하는 방법으로 나뉘어진다. 먼저, 안경을 쓰고 3차원 영상을 관찰하는 방법은 극장과 같은 넓은 공간에서 관찰자가 움직이지 않고 관찰하는 방법에 적당한 방법으로서, 2안식의 스테레오스코픽 영상 디스플레이 방법을 사용한다. 또한, 안경을 쓰지 않고 보는 방법으로서, 주로 소수 관찰자가 위치를 변해가며 서로 다른 각도에 사물을 관찰하는 듯한 느낌을 주는 다시점 영상을 사용한 디스플레이 방법이 있다. As such, the 3D display method is divided into a method of observing a 3D image with glasses and a method of observing a 3D image without glasses. First, a method of observing a 3D image wearing glasses is a suitable method for observing an observer without moving in a large space such as a theater, and uses a binocular stereoscopic image display method. In addition, as a method of viewing without wearing glasses, there is a display method using a multi-view image, which gives a feeling that a few observers change their positions and observe objects at different angles.
그런데, 종래의 3차원 그래픽 모델은 임의의 가상 x, y, z축을 설정하고, 이를 2D 평면에 모노스코픽 화면을 표현하는 방법을 주로 사용하였다. However, the conventional 3D graphic model mainly used a method of setting an arbitrary virtual x, y, z axis and expressing a monoscopic screen on a 2D plane.
따라서, 종래의 3D 그래픽이나 3D 게임은 임의의 공간에 있는 모든 객체를 3차원 그래픽 모델들로부터 한 개의 시점에 대하여 렌더링하여 2D 디스플레이 장치를 통하여 표시하므로, 입체감을 주기에는 부적절하다. Therefore, the conventional 3D graphics or 3D games render all objects in an arbitrary space from a 3D graphics model for one view and display them through the 2D display device, which is inappropriate for giving a 3D effect.
본 발명은, 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 단순 2D 평면에 하나의 시점이 아닌 두 개의 시점을 동시에 디스플레이하고, 이를 인간의 좌/우 눈에 각각의 좌/우 화면을 전달하여, 보다 입체감있게 3차원 모델을 감상할 수 있도록 하는, 스테레오스코픽 입체영상 디스플레이를 위한 3차원 그래픽 모델 렌더링 장치 및 그 방법을 제공하는데 그 목적이 있다. The present invention has been proposed to solve the above problems, and simultaneously displays two viewpoints instead of one viewpoint on a simple 2D plane, and delivers the left and right screens to the left and right eyes of a human It is an object of the present invention to provide a 3D graphic model rendering apparatus and method for stereoscopic stereoscopic image display, which enables a 3D model to be viewed more dimensionally.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 3차원 그래픽 모델 렌더링 장치에 있어서, 좌/우 시점 영상에 대한 기수라인/우수라인 집합들의 마스크를 각각 생성하기 위한 마스크 생성수단; 좌/우 시점의 화면 생성에 필요한 파라메터를 설정하고, 파라메터에 따라 3차원 그래픽 모델을 변환하여 좌/우 시점에 보여지는 모델(영상)로 각각 분리하기 위한 파라메터 설정 및 모델변환 수단; 상기 좌시점에 보여지는 모델(좌시점 영상)을 상기 기수라인 집합들의 마스크에 렌더링하고, 상기 우시점에 보여지는 모델(우시점 영상)을 상기 우수라인 집합들의 마스크에 렌더링하기 위한 렌더링수단; 및 2차원 평면에, 렌더링된 좌/우 시점 영상을 동시에 화면 표시하기 위한 스테레오스코픽 입체영상 출력수단을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다. In order to achieve the above object, the present invention provides a 3D graphic model rendering apparatus, comprising: mask generating means for generating masks of odd line / excellent line sets for left and right viewpoint images, respectively; Parameter setting and model conversion means for setting parameters required for screen generation at the left and right viewpoints, converting the 3D graphic model according to the parameters, and separating the three-dimensional graphic model into models (images) shown at the left and right viewpoints, respectively; Rendering means for rendering a model (left view image) shown in the left view point in a mask of the odd line sets, and a model (right view image) shown in the right view point in a mask of the even line sets; And stereoscopic stereoscopic image output means for simultaneously displaying the rendered left and right viewpoint images on the 2D plane.
한편, 본 발명은 3차원 그래픽 모델 렌더링 장치에 적용되는 3차원 그래픽 모델 렌더링 방법에 있어서, 좌/우 시점 영상에 대한 기수라인/우수라인 집합들의 마스크를 각각 생성하기 위한 마스크 생성단계; 좌/우 시점의 화면 생성에 필요한 파라메터를 설정하고, 파라메터에 따라 3차원 그래픽 모델을 변환하여 좌/우 시점에 보여지는 모델(영상)로 각각 분리하기 위한 파라메터 설정 및 모델변환 단계; 및 상기 좌시점에 보여지는 모델(좌시점 영상)을 상기 기수라인 집합들의 마스크에 렌더링하고, 상기 우시점에 보여지는 모델(우시점 영상)을 상기 우수라인 집합들의 마스크에 렌더링하기 위한 렌더링단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다. Meanwhile, the present invention provides a 3D graphic model rendering method applied to a 3D graphic model rendering apparatus, comprising: a mask generation step of generating masks of odd line / excellent line sets for left and right viewpoint images, respectively; A parameter setting and model conversion step of setting parameters required for screen generation at the left and right viewpoints, converting the 3D graphic model according to the parameters, and separating them into models (images) shown at the left and right viewpoints, respectively; And a rendering step for rendering the model (left view image) shown in the left view point to the masks of the odd line sets and the model (right view image) shown in the right view point to the masks of the even line sets. Characterized in that the made up.
또한, 본 발명은 상기 렌더링된 좌/우 시점 영상을 3차원 입체 영상을 관찰할 수 있는 패럴렉스 배리어(parallax barrier)나 랜티큘라와 같은 스테레오스코픽 입체영상 디스플레이 장치를 통해 디스플레이하는 스테레오스코픽 입체영상 출력단계를 더 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다. The present invention also provides a stereoscopic stereoscopic image output for displaying the rendered left and right viewpoint images through a stereoscopic stereoscopic image display device such as a parallax barrier or a lenticular to observe a 3D stereoscopic image. Characterized in that further comprises the step.
본 발명은 3차원 그래픽 모델을 스테레오스코픽 입체영상 디스플레이 장치를 통하여 입체감있게 보여주고자 한다. 즉, 본 발명은 스테레오스코픽 입체영상 디스플레이 장치를 통하여 출력되는 입체감있는 화면을 만들기 위해, 임의의 공간에 있는 모든 모델들에 대해 인간의 두 개의 눈에 대한 시점에 대하여 각각 렌더링하여, 스테레오스코픽 입체영상으로 출력 가능한 화면을 만들고자 한다. The present invention intends to show a three-dimensional graphic model in a stereoscopic sense through a stereoscopic stereoscopic image display apparatus. That is, the present invention renders stereoscopic stereoscopic images by rendering each model for a viewpoint of two human eyes for all models in an arbitrary space in order to create a stereoscopic screen output through the stereoscopic stereoscopic image display apparatus. We want to make a screen printable with.
이를 위해, 본 발명은 패럴렉스 배리어(parallax barrier)나 랜티큘라와 같은 스테레오스코픽 입체영상 디스플레이 장치를 통하여 입체영상을 출력하기 위해서, 화면의 기수라인에는 좌시점 화면을, 화면의 우수라인에는 우시점 영상을 배치(렌더링)한다. 즉, 본 발명은 3차원 그래픽 모델을 변환하여, 좌시점 화면과 우시점 화면으로 분리하고, 좌시점 영상을 화면의 기수라인에, 우시점 영상을 화면의 우수라인에 표시하여, 스테레오스코픽 입체영상 디스플레이가 가능한 장치를 통하여 출력되는 화면에서 입체감을 느낄 수 있도록 한다. To this end, in order to output a stereoscopic image through a stereoscopic stereoscopic image display apparatus such as a parallax barrier or a lenticular, the present invention provides a left view screen for the radix line of the screen and a right view point for the even line of the screen. Place (render) the image. That is, the present invention converts a three-dimensional graphic model, separates it into a left view screen and a right view screen, displays the left view image on the cardinal line of the screen, and displays the right view image on the even line of the screen, thereby displaying stereoscopic stereoscopic images. It allows the user to feel the 3D effect on the screen output through the display capable device.
본 발명에 따르면, 기존의 3D 게임들 보다 입체감을 제공하여 생동감있는 게임 컨텐츠를 만들 수 있도록 함으로써, 최근 이동단말기 시장에 3D 게임의 확산을 예고하고 있는 시점에서 보다 경쟁력있는 게임 제작을 도모할 수 있으리라 기대된다.According to the present invention, by providing a three-dimensional experience than the existing 3D games to create a vivid game content, it will be possible to promote a more competitive game production at a time when foresight of the proliferation of 3D games in the mobile terminal market. It is expected.
상술한 목적, 특징들 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 것이다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 일실시예를 상세히 설명한다.The above objects, features and advantages will become more apparent from the following detailed description taken in conjunction with the accompanying drawings. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1 은 본 발명에 따른 3차원 그래픽 모델 렌더링 장치의 일실시예 구성도이다.1 is a block diagram of an embodiment of a 3D graphic model rendering apparatus according to the present invention.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 스테레오스코픽 입체영상 디스플레이를 위한 3차원 그래픽 모델 렌더링 장치는, 좌/우 시점 영상에 대한 기수라인/우수라인 집합들의 마스크를 각각 생성하기 위한 마스크 생성부(11)와, 좌/우 시점의 화면 생성에 필요한 파라메터를 설정하고, 파라메터에 따라 3차원 그래픽 모델을 변환하여 좌/우 시점에 보여지는 모델(영상)로 각각 분리하기 위한 파라메터 설정 및 3차원 모델 변환부(12)와, 좌시점에 보여지는 모델(좌시점 영상)을 기수라인 집합들의 마스크에 렌더링하고, 우시점에 보여지는 모델(우시점 영상)을 우수라인 집합들의 마스크에 렌더링하기 위한 렌더링부(13)와, 2차원 평면에, 렌더링된 좌/우 시점 영상을 동시에 화면 표시하기 위한 화면표시부(14)를 포함한다. As shown in FIG. 1, the apparatus for rendering a 3D graphic model for a stereoscopic stereoscopic image display according to the present invention includes: a mask generator for generating masks of odd / right line sets for left and right viewpoint images, respectively; (11) and parameters necessary for screen creation at left and right viewpoints, parameter setting and 3D for separating the 3D graphic model according to the parameters and separating them into the model (image) shown at the left and right viewpoints, respectively The model converting unit 12 and the model (left view image) shown at the left view point are rendered in the masks of the odd line sets, and the model (right view image) shown at the right view point is rendered at the masks of the even line sets. The rendering unit 13 and a screen display unit 14 for simultaneously displaying the rendered left and right viewpoint images on the two-dimensional plane.
여기서, 화면표시부(14)는 안경을 쓰지 않고 3차원 입체 영상을 관찰할 수 있도록, 렌더링된 좌/우 시점 영상을 보다 입체감있게 표현할 수 있는 패럴렉스 배리어(parallax barrier)나 랜티큘라와 같은 스테레오스코픽 입체영상 디스플레이 장치이다. Here, the screen display unit 14 is a stereoscopic such as a parallax barrier or Lanticula that can more accurately express the rendered left and right viewpoint images so that 3D stereoscopic images can be observed without wearing glasses. It is a stereoscopic image display device.
마스크 생성부(11)는 좌시점 영상에 대한 기수라인 집합들의 마스크를 생성하고, 우시점 영상에 대한 우수라인 집합들의 마스크를 생성한다. The mask generator 11 generates masks of odd line sets for the left view image, and generates masks for even line sets for the right view image.
이후, 생성된 마스크에 렌더링하는 방법은 크게 두 가지가 있을 수 있는데, 하나는 좌/우 시점의 화면을 별도의 버퍼에 저장하고, 이를 좌시점의 영상으로부터의 정보를 입체영상버퍼의 기수라인에 배치하고, 우시점 영상으로부터의 정보를 우수라인에 배치하는 방법과, 다른 하나는 속도를 향상시키기 위하여 좌시점 영상을 미리 생성된 좌시점 마스크 정보를 보고 기수라인에 직접 렌더링하고, 우시점 영상을 미리 생성된 우시점 마스크 정보를 보고 우수라인에 직접 렌더링하는 방법이 있다.Thereafter, there are two ways to render the generated mask. One is to store the screen of the left and right views in a separate buffer, and the information from the left view image is stored in the radix line of the 3D image buffer. And a method of arranging the information from the right view image on the storm line, and the other is to render the left view image in advance to the left line view mask information and render the right view image directly to the radix line to improve the speed. There is a way to look at the pre-generated right-view mask information and render directly on the storm line.
파라메터 설정 및 3차원 모델 변환부(12)는 도 3과 같이 복수의 3차원 모델이 임의의 가상공간에 있을 때, 임의의 교차축을 중심으로 공간전체를 회전시켜 좌/우 시점에 대한 영상을 생성하거나(도 4 참조), 가상으로 두 대의 카메라 시점을 설정하여 만들 수도 있다(도 5 참조). 여기서, 3차원 모델은 기하정보(x, y, z), 광원정보(광원의 위치, 유형세기 등), 속성정보(색상, 표면의 반사계수, 투명도, 광택도 등)를 포함한다. When the plurality of 3D models are in a virtual space as shown in FIG. 3, the parameter setting and 3D model converting unit 12 rotates the entire space around an arbitrary intersection axis to generate an image for left and right views. Alternatively, it may be made by setting two camera viewpoints virtually (see FIG. 5). Here, the 3D model includes geometric information (x, y, z), light source information (light source position, type intensity, etc.), and attribute information (color, reflection coefficient of the surface, transparency, glossiness, etc.).
즉, 도 4에 도시된 바와 같이, 파라메터 설정 및 3차원 모델 변환부(12)는 좌시점 영상을 만들기 위해서, 전체 공간을 우측으로 회전시키고, 정면의 시점에서 보여지는 화면을 좌시점 영상으로 만든다. 그리고, 우시점 영상을 만들기 위해서, 전체 공간을 좌측으로 회전시키고, 정면의 시점에서 보여지는 화면을 우시점 영상으로 만든다. That is, as shown in FIG. 4, the parameter setting and 3D model converting unit 12 rotates the entire space to the right to make the left view image, and makes the screen viewed from the front view into the left view image. . Then, to make the right view image, the entire space is rotated to the left, and the screen viewed from the front view is made into the right view image.
여기서, 좌시점 영상을 만들기 위해서 우측 공간 회전시키고, 우시점 영상을 만들기 위해 좌측 공간 회전시키는 이유는, 영상 관찰시 인간의 양안 중, 좌안이 우측을 향하고, 우안이 좌측을 향하기 때문이다. Here, the left spatial rotation is performed to make the left view image, and the left spatial rotation is made to produce the right view image because the left eye faces the right side and the right eye faces the left side of both eyes during image observation.
그리고, 회전에 적용되는 모델이 차지하는 공간은 전체 가상 공간이므로 실질적으로 도 4와 같이 회전되었다 할지라도 좌시점을 위한 공간과 우시점을 위한 공간은 오버랩(Overlap)된다. 다만, 도 3은 공간의 회전 상태를 표시하기 위해 좌/우 시점 공간을 분리하여 나타낸 것이다. Since the space occupied by the model applied to the rotation is the entire virtual space, the space for the left view point and the space for the right view point overlap even though the space is substantially rotated as shown in FIG. 4. However, FIG. 3 shows the left and right view spaces separately in order to indicate the rotation state of the space.
사용자가 초점 거리를 가까이 하고 싶을 경우에는, 도 3의 교차축의 위치를 앞으로 당겨 올 수 있으며, 또한 좌/우 시점의 영상에 대한 시각차를 조절하기 위하여 교차축을 중심으로 한 공간의 회전 각도도 사용자가 조절할 수 있다.When the user wants to close the focal length, the position of the cross axis of FIG. 3 may be pulled forward, and the rotation angle of the space around the cross axis may also be adjusted in order to adjust the visual difference with respect to the image of the left and right views. I can regulate it.
한편, 상기와 같이 전체 모델 공간을 회전시켜 3차원 좌/우 시점 영상을 얻을 수도 있지만, 도 5와 같이 가상으로 두 대의 카메라 시점을 설정하여 만들 수도 있다. 즉, 3차원 모델들에 대하여 가상의 좌측 카메라에서 보여진 가상의 이미지를 좌측 영상으로 생성하고, 가상의 우측 카메라에서 보여진 가상의 이미지를 우측 영상으로 생성한다. 이때도 사용자가 초점 거리를 당기기 위하여 두 카메라간의 교차각을 조절할 수 있으며, 또한 줌인(zoom-in)을 위해서는 두 카메라가 교차각을 유지하면서 두 대의 가상 카메라를 도 5의 화살표 방향으로 카메라를 전진시킬 수 있으며, 줌아웃(zoom-out)을 위해서는 두 대의 가상 카메라를 화살표 반대 방향으로 후진시킬 수 있다. 물론, 이 방식도 전술한 공간 회전 방식(도 4 참조)과 마찬가지로 카메라의 방향을 따라 전진시켰을 때 만나는 축(교차축)을 중심으로 하는 카메라의 각도를 사용자가 임의로 조절 가능하다.Meanwhile, the 3D left and right view images may be obtained by rotating the entire model space as described above, but may be made by virtually setting two camera views as shown in FIG. 5. That is, the virtual image shown by the virtual left camera is generated as the left image and the virtual image shown by the virtual right camera is generated as the right image for the 3D models. In this case, the user can adjust the crossing angle between the two cameras to pull the focal length, and for the zoom-in, the two virtual cameras are moved forward in the direction of the arrow of FIG. 5 while the two cameras maintain the crossing angle. In order to zoom out, two virtual cameras can be reversed in the opposite direction to the arrow. Of course, this method also allows the user to arbitrarily adjust the angle of the camera with respect to the axis (intersecting axis) that meets when it is advanced along the direction of the camera as in the above-described spatial rotation method (see FIG. 4).
이와 같이, 좌시점 영상과 우시점 영상으로 분리된 3차원 모델에 대해, 렌더링부(13)에서 좌시점에 보여지는 모델(좌시점 영상)을 기수라인 집합들의 마스크에 렌더링하고, 우시점에 보여지는 모델(우시점 영상)을 우수라인 집합들의 마스크에 렌더링하여, 렌더링된 좌/우 시점 영상을 패럴렉스 배리어(parallax barrier)나 랜티큘라와 같은 스테레오스코픽 입체영상 디스플레이 장치(화면표시부(14))에 출력하면, 사용자는 안경을 쓰지 않고도 보다 입체감있게 3차원 영상을 관찰할 수 있다. As such, for the three-dimensional model separated into the left view image and the right view image, the rendering unit 13 renders the model (left view image) shown at the left view in the mask of the set of radix lines and shows the right view. The losing model (right view image) is rendered on masks of sets of even lines, and the rendered left and right view images are stereoscopic stereoscopic image display devices (parallel barrier or lenticular) (screen display unit 14). When output to, the user can observe a three-dimensional image more three-dimensionally without wearing glasses.
정리해 보면, 기하정보(x, y, z), 광원정보(광원의 위치, 유형세기 등), 속성정보(색상, 표면의 반사계수, 투명도, 광택도 등)를 가지고 있는 3차원 모델을 스테레오스코픽 입체영상 렌더링을 수행하기 위해서는, 스테레오스코픽 입체영상 버퍼에 렌더링되는 화면을 조절해야 하며, 이를 위해 도 2에 도시된 바와 같이 먼저 마스크 생성부(11)에서 좌시점 영상에 대한 마스크와 우시점 영상에 대한 마스크를 만든다(202,203). 즉, 마스크 생성부(11)를 통해 기수라인에 렌더링되는 좌시점 영상에 대한 기수라인 집합들의 마스크를 생성하고, 우수라인에 렌더링되는 우시점 영상에 대한 우수라인 집합들의 마스크를 생성한다.In summary, stereoscopic 3D models with geometric information (x, y, z), light source information (light source position, type intensity, etc.), and attribute information (color, surface reflection coefficient, transparency, glossiness, etc.) In order to perform stereoscopic image rendering, the screen rendered in the stereoscopic stereoscopic image buffer must be adjusted. For this purpose, as shown in FIG. 2, the mask generator 11 first applies the mask for the left-view image and the right-view image. Create a mask (202, 203). That is, the mask generator 11 generates masks of the set of radix line sets for the left view image rendered on the radix line, and generates masks of the set of even line images for the right view image rendered on the even line.
이후, 파라메터 설정 및 3차원 모델 변환부(12)에서 좌/우 시점의 화면 생성에 필요한 파라메터(교차축, 교차각, 회전각도 등)를 설정하고, 파라메터에 따라 3차원 그래픽 모델을 변환하여 좌/우 시점에 보여지는 모델(영상)로 각각 분리한다(204,205).Subsequently, the parameter setting and the 3D model converting unit 12 set parameters (crossing axis, intersection angle, rotation angle, etc.) necessary for screen generation at the left and right views, and convert the 3D graphic model according to the parameters to the left. / Separate into models (images) shown at the right time (204, 205).
이때, 좌/우 시점 영상에 대한 파라메터 설정 및 모델 변환 과정(204,205)은 도 4 혹은 도 5의 과정을 통해 좌시점 영상과 우시점 영상으로 만들 수 있는데, 즉 도 3과 같이 복수의 3차원 모델이 임의의 가상공간에 있을 때, 상기 도 4와 같이 임의의 교차축을 중심으로 공간전체를 회전시켜 좌/우 시점에 대한 영상을 생성하거나, 도 5와 같이 가상으로 두 대의 카메라 시점을 설정하여 만들 수도 있다. In this case, the parameter setting and model conversion process 204 and 205 for the left / right view image may be made into a left view image and a right view image through the process of FIG. 4 or 5, that is, a plurality of 3D models as shown in FIG. 3. In this arbitrary virtual space, as shown in FIG. 4, the entire space is rotated around an arbitrary intersection axis to generate an image for left and right viewpoints, or as shown in FIG. It may be.
이와 같이, 좌시점 영상과 우시점 영상으로 분리된 3차원 모델에 대해, 렌더링부(13)에서 좌시점에 보여지는 모델(좌시점 영상)을 기수라인 집합들의 마스크에 렌더링하고(206), 우시점에 보여지는 모델(우시점 영상)을 우수라인 집합들의 마스크에 렌더링하여(207), 렌더링된 좌/우 시점 영상을 패럴렉스 배리어(parallax barrier)나 랜티큘라와 같은 스테레오스코픽 입체영상 디스플레이 장치(화면표시부(14))에 출력하면(208), 사용자는 안경을 쓰지 않고도 보다 입체감있게 3차원 영상을 관찰할 수 있다. In this way, for the three-dimensional model separated into the left view image and the right view image, the model (left view image) shown in the left view in the rendering unit 13 is rendered to the mask of the set of odd line (206). By rendering the model (right view image) seen at the viewpoint to the mask of the sets of even lines (207), the stereoscopic stereoscopic image display apparatus such as a parallax barrier or Lanticula to render the rendered left and right viewpoint images ( When outputting to the screen display unit 14 (208), the user can observe the three-dimensional image more three-dimensional without wearing glasses.
상술한 바와 같은 본 발명의 방법은 프로그램으로 구현되어 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체(씨디롬, 램, 롬, 플로피 디스크, 하드 디스크, 광자기 디스크 등)에 저장될 수 있다.The method of the present invention as described above may be implemented as a program and stored in a computer-readable recording medium (CD-ROM, RAM, ROM, floppy disk, hard disk, magneto-optical disk, etc.).
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.The present invention described above is not limited to the above-described embodiments and the accompanying drawings, and various substitutions, modifications, and changes are possible in the art without departing from the technical spirit of the present invention. It will be clear to those of ordinary knowledge.
상기한 바와 같은 본 발명은, 3차원 그래픽 모델의 전체 공간을 고려하여 보다 입체감을 가지고 3차원 영상 디스플레이 장치로 디스플레이 가능하고, 공간 전체를 고려하므로 관찰자의 시점변화나 위치 변화요구를 수용하는데 용이한 효과가 있다. As described above, the present invention can be displayed with a three-dimensional image display device having a more three-dimensional effect in consideration of the entire space of the three-dimensional graphic model, and it is easy to accommodate the viewpoint change or the position change request of the observer because the whole space is considered. It works.
또한, 본 발명은 3차원 모델로 형상된 컴퓨터 그래픽 데이터로부터 스테레오스코픽 입체영상을 생성함으로써, 기존의 3D 게임들 보다 입체감을 제공하여 생동감있는 게임 컨텐츠를 만들 수 있도록 하고, 또한 최근 이동단말기 시장에 3D 게임의 확산을 예고하고 있는 시점에서 보다 경쟁력있는 입체 게임을 제작을 할 수 있도록 하여, 이동단말기 컨텐츠 시장을 보다 다양화할 수 있는 효과가 있다.In addition, the present invention by generating a stereoscopic stereoscopic image from the computer graphics data shaped into a three-dimensional model, to provide a three-dimensional sense than the existing 3D games to create a vivid game content, and also to the 3D mobile terminal market recently At the time of foretelling the spread of the game, it is possible to produce more competitive three-dimensional games, thereby diversifying the mobile terminal content market.
도 1 은 본 발명에 따른 3차원 그래픽 모델 렌더링 장치의 일실시예 구성도.1 is a block diagram of an embodiment of a three-dimensional graphic model rendering apparatus according to the present invention.
도 2 는 본 발명에 따른 3차원 그래픽 모델 렌더링 방법에 대한 일실시예 흐름도.2 is a flowchart of an embodiment of a 3D graphic model rendering method according to the present invention;
도 3 은 본 발명에 이용되는 3차원 모델로 구성된 가상공간을 나타낸 일실시예 설명도.Figure 3 is an embodiment explanatory diagram showing a virtual space consisting of a three-dimensional model used in the present invention.
도 4 는 본 발명에 따른 3차원 그래픽 모델 렌더링 방법 중 파라메터 설정 및 모델 변환 과정에 따른 일실시예 상세 설명도.Figure 4 is a detailed description of an embodiment according to the parameter setting and model conversion process of the three-dimensional graphics model rendering method according to the present invention.
도 5 는 본 발명에 따른 3차원 그래픽 모델 렌더링 방법 중 파라메터 설정 및 모델 변환 과정에 따른 다른 실시예 상세 설명도.Figure 5 is a detailed description of another embodiment according to the parameter setting and model conversion process of the three-dimensional graphics model rendering method according to the present invention.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호 설명* Explanation of symbols on the main parts of the drawing
11 : 마스크 생성부 12 : 파라메터 설정 및 3차원 모델 변환부11: mask generator 12: parameter setting and 3D model conversion unit
13 : 렌더링부 14 : 화면표시부13: Renderer 14: Screen Display
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