KR20050094357A - 삼차원 모델링 툴 상에서 삼차원 모델링 데이터 추출시통합 추출 데이터와 부분 추출 데이터 간의 법선 벡터 자동조정 현상 해결 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 3D 모델링 툴 상에서 3D 모델링 데이터 추출시 통합 추출 데이터와 부분 추출 데이터 간의 법선 벡터 자동 조정 현상 해결 방법에 관한 것이다.

본 발명의 통합 추출 데이터와 부분 추출 데이터 간의 법선 벡터 자동 조정 현상 해결 방법은, 통합 추출 데이터의 원본 법선 벡터를 보존하는 단계, 부분 추출 데이터의 자동 조정된 법선 벡터와 통합 추출 데이터의 원본 법선 벡터를 비교하는 단계, 통합 추출 데이터를 기준으로 부분 추출 데이터의 자동 조정된 법선 벡터를 분석하고 이에 맞추어 수정하는 단계를 포함한다.

본 발명에 의하면, 3D 모델링 툴 상에서 모델링 데이터 추출시 임의적으로 법선 벡터가 자동 조정되어 부분 추출 데이터를 제 3 의 프로그램이나 툴에서 합성시에 발생하는 법선 벡터 이상으로 인한 시각적 불일치의 문제를 해결할 수 있다.

Description

삼차원 모델링 툴 상에서 삼차원 모델링 데이터 추출시 통합 추출 데이터와 부분 추출 데이터 간의 법선 벡터 자동 조정 현상 해결 방법 { The method of adjusting normal vector data which are from partially exported meshes and are automatcally changed by 3D modeling tools. }

본 발명은, 3D 모델링 툴 상에서 3D 모델링 데이터 추출시 통합 추출 데이터와 부분 추출 데이터 간의 법선 벡터 자동 조정 현상을 해결하는 방법에 관한 것으로, 데이터 부분 추출시 모델링 툴에서 제공하는 법선 자동 조정 기능에 의해서 통합 추출 데이터와는 다르게 법선이 조정되어 이렇게 추출된 부분 추출 데이터를 제 3 의 프로그램이나 툴에서 합성시에 발생하는 통합 추출 데이터와의 불일치 문제를 해결할 수 있는 방법에 관한 것이다.

현재, IT 그래픽 산업에 있어서 3D 그래픽의 수요 및 응용이 폭발적으로 증가하고 있는 추세이며, 이에 따라 3차원 데이터를 생성하기 위한 3D MAX, MAYA, SoftImage 등의 3D 모델링 툴의 사용빈도도 많아지고 있는 실정이다.

이러한 툴들은 공통적으로 그 자체의 완성도를 추구하여, 하나의 독립적인 결과물을 제작하는 것을 목적으로 하며, 중간 단계의 데이터가 아닌 완성된 데이터를 만들어 내는 것에 있어서는 아주 효과적인 툴들이라 할 수 있다.

그러나 삼차원 그래픽의 수요 및 응용이 폭발적으로 증가함에 따라서 이러한 툴들이 제공하는 결과물이 점차 한계에 부딪히게 되고, 따라서 이러한 툴들로 중간 단계의 결과물을 제작한 후에 특정 용도에 맞는 최종의 프로그램을 개발에 이용하거나 제 3 의 툴을 이용하여 최종의 결과물을 얻어내는 방법이 점진적으로 많이 이용되고 있다.

그런데 위에서 언급한 툴들은 자체의 완성도를 추구하므로, 제작된 결과물이 중간 단계인지 최종 단계인지를 구분하지 못하여, 통합 데이터를 중간 결과물인 부분 데이터로 분할시에 각각 최종 결과물로 인식하고, 이에 따라서 적절하게 자동적으로 법선벡터를 조정하게 된다. 그러나 이 과정을 통하여 법선 벡터가 조정된 부분 추출 데이터는 사실은 제3의 툴에서 다시 합성 등의 방법으로 사용되어질 중간 단계의 데이터로, 위의 자동 조정 과정으로 인하여 법선 벡터가 이미 조정되어 있으므로 합성하여 나타나는 최종 통합 데이터와 애초의 통합 데이터 간에는 시각적 불균형 문제가 발생하고, 따라서 결과물에 심각한 결점이 나타나게 된다.

이러한 결점이 있음에도 불구하고, 현재 이를 수정할 수 있는 자동적인 메카니즘이나 알고리즘이 존재하지 아니하여 많은 중간 단계 데이터 제작자들이 일일이 수작업으로 수정하는 과정을 거치므로 많은 자원의 낭비를 초래하게 된다.

본 발명은 위와 같은 한계를 제거한 것으로, 부분 데이터 추출시에 사용되어지는 추출기의 근간을 이루는 알고리즘 및 추출기에 관한 것이다.

본 발명의 목적은 통합 데이터와 법선 벡터가 자동 조정된 부분 데이터 간의 법선 벡터 불균형 문제에서 공통적인 특성 들을 발견하고 이를 바탕으로 자동으로 손쉽게 법선 벡터를 복원할 수 있는 알고리즘을 개발하여 수작업으로 인한 인적, 금전적 자원의 낭비를 막는 것이다.

본 발명의 다른 목적은, 발명된 알고리즘을 이용한 추출기를 제공하여 실질적으로 범용적으로 사용되어지는 툴들과 병행 사용할 수 있도록 하고 이를 통해서 간단한 마우스 조작이나 키 조작만으로 손쉽게 법선 벡터를 조정할 수 있도록 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 원본의 통합 데이터를 분석하고 이의 법선 벡터 데이터를 보존하는 단계와 부분 분할 데이터의 데이터를 분석하고 이의 법선 벡터 데이터를 보존하는 단계와 일정 알고리즘을 이용하여 원본의 보존된 법선 데이터와 부분 분할 데이터의 보존된 법선 데이터를 비교하여 차이점을 발견하는 단계와, 이른 바탕으로 부분 분할 데이터의 보존된 법선 데이터를 원본의 보존된 법선 데이터를 기준으로 수정하는 단계를 포함한다.

원본의 통합 데이터를 분석하고 이의 법선 데이터를 보존하는 단계는, 통합 데이터의 정점마다 존재하는 법선 데이터를 획득하여 보존하는 단계로, 순환 방법을 이용하여 처음 정점에서부터 최종의 정점까지 순환하면서 각각의 법선 데이터를 얻어오고 이를 별도의 메모리 저장장치에 기록하여 보존하게 된다.

부분 분할 데이터의 데이터를 분석하고 이의 법선 벡터 데이터를 보존하는 단계는, 부분 분할 데이터의 정점마다 존재하는 법선 데이터를 획득하여 보존하는 단계로, 순환 방법을 이용하여 처음 정점에서부터 최종의 정점까지 순환하면서 각각의 법선 데이터를 얻어오고 이를 별도의 메모리 저장장치에 기록하여 보존하게 된다.

일정 알고리즘을 이용하여 원본의 보존된 법선 데이터와 부분 분할 데이터의 보존된 법선 데이터를 비교하여 차이점을 발견하는 단계는, 원본 보존된 법선 데이터와 부분 분할 데이터의 보존된 법선 데이터를 비교하여 차이점을 발견해 내는 단계이다. 범용적으로 사용되어지는 모델링 툴들의 경우 모델링 데이터를 익스포트시에 같은 데이터를 익스포트 하더라도 실수 범위내에서 오차가 발생하게 되는데, 따라서 일정 알고리즘을 사용하여 같은 데이터인지 다른 데이터인지 구별해 내는 과정이 필요하다. 이때에는 목표 성능의 수준에 따라 다양한 알고리즘이 선택되어 사용될 수 있다. 가장 대표적인 것으로는 거리 알고리즘으로, 원본데이터의 정점을 (x1,y1,z1) 이라고 하고 부분 분할 데이터의 정점을 (x2,y2,z2)이라고 할 때 그 거리의 차이를 특정값과 비교하는 방식으로,

의 수식에서 delta 값에 특정값을 넣어줌으로서 동작하게 된다. 본 발명에서는 이 단계에서 특정값을 기준으로 오차범위가 그 이하에 있는 데이터를 동일 데이터로 인식하여, 해당 정점의 법선 벡터를 서로 비교하여 차이가 있는지 판단하게 된다. 이때에도 다양한 알고리즘이 사용되는데, 벡터의 정점 차이 알고리즘이나

(정점 차이 알고리즘)

절대값 비교 알고리즘 중 성능에 따라 택일 할 수 있다.

(절대값 비교 알고리즘)

법선 벡터에 차이가 있는지 판단하는 과정은 선택적인 과정으로 사용자의 편의에 따라서 이 과정을 생략하고 무조건 원본 데이터를 기준으로 수정하도록 조정할 수도 있다. 이리하여 판단된 이 단계의 데이터들은 다음 단계로 넘어가게 된다.

부분 분할 데이터의 보존된 법선 데이터를 원본의 보존된 법선 데이터를 기준으로 수정하는 단계는, 실질적으로 부분 분할 데이터의 법선 데이터를 원본의 법선 데이터를 기준으로 수정하는 단계로, 전 단계에서 넘어온 데이터를 기준으로 부분 분할 데이터 정점의 법선 정보를 수정하게 되는데 위에서 언급했듯이 사용자의 선택에 따라 전체적은 법선 정보를 수정하게 될 수도 있고 선택된 법선 정보만을 수정하게 될 수도 있다. 수정하고자 하는 정점을 x라고 하고, 원본의 법선 벡터를 (a1,b1,c1) 부분 분할된 데이터의 법선 벡터를 (a2,b2,c2) 라고 하면

위의 대입식에 의하여 부분 분할 데이터의 법선 벡터가 원본을 기준으로 수정되게 된다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 설명하기로 한다.

도1은 원본 데이터의 법선 데이터를 표시하는 것으로, 분할하고자 하는 경계면의 법선 벡터가 바람직한 방향으로 형성되어 있는 것을 알 수 있다.

도2는 부분 분할 데이터의 자동 수정된 법선 데이터를 표시하는 것으로, 원본 데이터를 분할할 시에 상용툴의 자동 조정과정으로 인하여 분할 데이터의 경계면의 법선 벡터가 자동적으로 수정되어 바람직하지 않은 방향으로 형성되어 있는 것을 알 수 있다.

도3은 원본 데이터와 부분 분할 데이터 간의 차이를 분석하는 것으로, 특정 기준값을 기준으로 원본 데이터와 부분 분할 데이터 간의 법선 벡터를 분석하고 동일 벡터인지 다른 벡터인지를 알아내고 다른 벡터라고 판단되어질 경우에 해당 법선을 소유하고 있는 정점에 마크를 하는 것을 알 수 있다.

도4는 최종적으로 부분 분할 데이터의 법선 벡터를 원본 데이터의 법선 벡터를 기준으로 수정하는 것으로, 부분 분할 데이터의 정점을 분석하여 마크되어 있는지 확인하고, 마크가 되어 있을 경우 부분 분할 데이터의 법선 정보를 원본 데이터의 법선 정보로 교체하는 과정을 알 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 3D 모델링 툴 상에서 3D 모델링 데이터 추출시 통합 추출 데이터와 부분 추출 데이터 간의 법선 벡터 자동 조정 현상 해결 방법에 의하면, 부분 추출 데이터의 절단 경계면의 법선 벡터가 임의로 조정되어 제 3 의 툴이나 프로그램에서 재사용되어지기 어렵게 되는 현상을 해결할 수 있다. 따라서 기존에 불가능하거나 많은 인적, 금전적 자원을 필요로 하였던 부분 추출 데이터의 절단 경계면 법선 벡터 수정작업을 본 발명의 알고리즘과 추출기를 이용하여 단시간 안에 효과적으로 저렴하게 이루어낼 수 있다.

이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사항을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.

도1은 원본 데이터의 법선 데이터를 표시하는 것이다.

도2는 부분 분할 데이터의 자동 수정된 법선 데이터를 표시하는 것이다.

도3은 원본 데이터와 부분 분할 데이터 간의 차이를 분석하는 단계이다.

도4는 최종적으로 부분 분할 데이터의 법선 벡터를 원본 데이터의 법선 벡터를 기준으로 수정하는 단계이다.

Claims (6)

1. 3D 모델링 툴 상에서 3D 모델링 데이터 추출시 통합 추출 데이터와 부분 추출 데이터 간의 법선 벡터 자동 조정 현상 해결 방법에 있어서,

   원본의 법선 데이터와 부분 추출 데이터의 법선 데이터 간에 차이가 발생시에 이를 수정하는 단계를 특징으로 하는 원본 데이터와 부분 분할 데이터의 법선 벡터 정보 보존 방법.
2. 3D 모델링 툴 상에서 3D 모델링 데이터 추출시 통합 추출 데이터와 부분 추출 데이터 간의 법선 벡터 자동 조정 현상 해결 방법에 있어서,

   원본의 통합 데이터를 분석하고 이의 법선 데이터를 보존하는 단계와,

   부분 분할 데이터의 데이터를 분석하고 이의 법선 벡터 데이터를 보존하는 단계를 특징으로 하는 원본 데이터와 부분 분할 데이터의 법선 벡터 정보 보존 방법.
3. 3D 모델링 툴 상에서 3D 모델링 데이터 추출시 통합 추출 데이터와 부분 추출 데이터 간의 법선 벡터 자동 조정 현상 해결 방법에 있어서,

   일정 알고리즘을 이용하여 원본의 보존된 법선 데이터와 부분 분할 데이터의 보존된 법선 데이터를 비교하여 차이점을 발견하는 단계를 특징으로 하는 원본 데이터와 부분 추출 데이터의 법선 벡터 비교 방법.
4. 제 3 항에 있어서,

   일정 임계값을 기준으로 법선 벡터의 동일 여부를 판단하는 단계와,

   다르다고 판단된 법선 벡터를 마크하는 단계를 특징으로 하는 원본 데이터와 부분 추출 데이터의 법선 벡터 비교 방법.
5. 3D 모델링 툴 상에서 3D 모델링 데이터 추출시 통합 추출 데이터와 부분 추출 데이터 간의 법선 벡터 자동 조정 현상 해결 방법에 있어서,

   부분 분할 데이터의 보존된 법선 데이터를 원본의 보존된 법선 데이터를 기준으로 수정하는 단계를 특징으로 하는 부분 추출 데이터의 법선 벡터 수정 방법.
6. 제 5 항에 있어서,

   정점 인덱스의 마크 여부를 확인하고 이를 인식하는 단계와,

   마크가 되어 있을 경우 부분 추출 데이터의 법선 정보를 원본 데이터의 법선 정보로 교체하거나 마크가 없을 경우 모든 데이터를 원본 데이터를 기준으로 수정하는 단계를 특징으로 하는 부분 추출 데이터의 법선 벡터 수정 방법.