KR20070062944A - 가상 형지 작성프로그램, 가상 형지 작성장치 및 가상 형지작성방법 - Google Patents

Abstract

직접적으로 가상 입체물 모델의 표면에 방향선을 설정한다. 사용자의 조작 지령에 따라 3차원 공간 내에서 작성된 가상 의복 모델에 대해 사용자의 조작 지령에 따라 절개선을 설정하고, 가상 의복 모델을 복수의 형지 영역(R)으로 구획하는 절개선 설정부(22)와, 사용자의 조작 지령에 따라, 형지 영역(R))에 대해 방향선(Lg)을 설정하는 방향선 설정부(23)와, 방향선 설정부(23)에 의해 설정된 방향선(Lg)이 직선 형상이 되도록 형지 영역(R)을 2차원 평면으로 전개하여 가상 형지를 생성하는 전개부(24)를 구비한다.

의복, 가상 의복, 방향선, 가상 형지, 폴리곤 열, 매스 스프링

Description

가상 형지 작성프로그램, 가상 형지 작성장치 및 가상 형지 작성방법{Virtual paper pattern forming program, virtual paper pattern forming device, and virtual paper pattern forming method}

본 발명은 입체물의 형지를 가상적으로 작성하는 기술에 관한 것이다.

일본 특허공개공보 2004-70519호에는, 사용자의 조작 지령에 따라, 가상 3차원 공간 내에 가상 3차원 의복모델을 작성하고, 작성한 가상 3차원 의복모델을 2차원 평면으로 전개하여, 가상 형지를 작성하는 화상처리장치가 개시되어 있다.

그런데, 천은 신장 방향으로 이방성을, 즉 늘리는 방향에 따라 신장율이 다르다는 특성을 가지고 있으며, 천의 역학적 특성이 충분히 반영된 안정성이 높은 의복을 작성하기 위해서는 인물이 의복을 착용했을 때에, 천의 결 방향(일반적으로는 날실 방향)이 중력방향에 따르도록 의복을 작성해야만 한다. 그 때문에, 어패럴(기성복) 업계에서는 형지에 대해 결 방향을 지정하기 위한 방향선(warp line, 기준선)을 설정하고, 설정한 방향선의 방향에 천의 결 방향이 일치하도록 천을 재단하여 의복이 작성되고 있다. 또한, 소 등 동물의 가죽을 이용하여 신발 등의 입체물을 작성할 경우, 가죽도 천과 마찬가지로 이방성을 가지고 있으며, 신장율이 낮은 가죽의 등 길이 방향이 중력방향과 일치하도록 입체물을 작성해야만 하는 바, 천의 경우와 마찬가지로 형지에 대해 등 길이 방향을 지정하기 위한 기준선이 설정된다.

그러나, 일본 특허공개공보 2004-70519호의 수법에서는 가상 3차원 의복모델의 표면에 폴리곤 메쉬(polygon mesh)를 설정하고, 폴리곤 메쉬의 변형이 최소가 되도록 가상 3차원 의복모델이 2차원 평면으로 전개되어 있을 뿐이며, 기준선을 고려한 전개가 이루어져 있지 않다. 따라서, 전개 후의 가상 형지에 대해 기준선을 설정하는 작업이 필요로 된다.

또한, 가상 형지 및 실제 형지는 평면적이기 때문에, 형지에 따라 재단된 천이 봉제 후, 중력 방향에 대해 어떠한 위치 관계를 가지고 있는 지, 혹은 의복 전체에 대해 어떠한 위치 관계를 가지고 있는 지를 형지로부터 신속하게 예측하는 것은 곤란하며, 기준선을 설정하는 것은 용이하지 않았다.

본 발명의 목적은 가상 입체물 모델에 대해 직접적으로 기준선을 설정할 수 있는 가상 형지 작성프로그램, 가상 형지 작성장치 및 가상 형지 작성방법을 제공하는 것이다.

본 발명에 따른 가상 형지 작성프로그램은, 입체물의 형지를 가상적으로 작성하는 가상 형지 작성프로그램으로서, 상기 입체물의 3차원 데이터를 취득하여, 가상 3차원 공간 내에 가상 입체물 모델을 생성하는 입체물 모델 생성수단과, 상기 가상 입체물 모델의 표면에 형지의 윤곽선을 설정하고, 상기 가상 입체물 모델의 표면을 복수의 영역으로 구획하는 윤곽선 설정수단과, 사용자의 조작 지령에 따라, 상기 윤곽선 설정수단에 의해 구획된 하나의 영역에 대해 기준선을 설정하는 기준선 설정수단과, 상기 기준선이 직선 형상이 되도록 상기 가상 입체물 모델을 상기 영역별로 2차원 공간으로 전개하여 가상 형지를 생성하는 전개수단으로서 컴퓨터를 기능시키는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 가상 형지 작성장치는, 입체물의 형지를 가상적으로 작성하는 가상 형지 작성장치로서, 상기 입체물의 3차원 데이터를 취득하여, 가상 3차원 공간 내에 가상 입체물 모델을 생성하는 입체물 모델 생성수단과, 상기 가상 입체물 모델의 표면에 형지의 윤곽선을 설정하고, 상기 가상 입체물 모델의 표면을 복수의 영역으로 구획하는 윤곽선 설정수단과, 사용자의 조작 지령에 따라, 상기 윤곽선 설정수단에 의해 구획된 하나의 영역에 대해 기준선을 설정하는 기준선 설정수단과, 상기 기준선이 직선 형상이 되도록 상기 입체물 모델을 구획된 영역별로 2차원 공간으로 전개하여 가상 형지를 생성하는 전개수단을 구비하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 가상 형지 작성방법은, 컴퓨터가 입체물의 형지를 가상적으로 작성하는 가상 형지 작성방법으로서, 상기 컴퓨터는 입체물 모델 생성수단, 윤곽선 설정수단, 기준선 설정수단, 및 전개수단을 구비하며, 상기 입체물 모델 생성수단이 상기 입체물의 3차원 데이터를 취득하여 가상 3차원 공간 내에 가상 입체물 모델을 생성하는 단계와, 상기 윤곽선 설정수단이 상기 입체물 모델의 표면에 형지의 윤곽선을 설정하여 상기 가상 입체물 모델의 표면을 복수의 영역으로 구획하는 단계와, 상기 기준선 설정수단이, 사용자의 조작지령에 따라, 상기 윤곽선 설정수단에 의해 구획된 하나의 영역에 대해 기준선을 설정하는 단계와, 상기 전개수단이, 상기 기준선이 직선 형상이 되도록 상기 입체물 모델을 구획된 영역별로 2차원 공간으로 전개하여 가상 형지를 생성하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 한다.

이들 구성에 따르면, 입체물의 3차원 데이터가 취득되어 가상 3차원 공간 내에 가상 입체물 모델이 생성되고, 해당 가상 입체물 모델의 표면에 윤곽선이 설정되며, 윤곽선에 의해 구획된 복수 영역 중 한 영역(가상 3차원 입체물의 표면의 복수 영역 중 임의의 한 영역)의 표면에 대해, 사용자의 조작 지령에 따라 기준선이 설정되고, 설정된 기준선이 직선이 되도록 각 영역이 2차원 평면으로 전개되어 가상 형지가 작성된다. 따라서, 사용자는 3차원 공간 내에서 작성된 가상 입체물 모델에 대해 직접적으로 기준선을 설정할 수 있다. 그 결과, 사용자는 가상 입체물 모델 전체에 대한 가상 형지의 위치 등을 파악하면서 기준선을 설정하는 것이 가능해져, 기준선을 용이하게 설정할 수 있다.

도 1은 본 실시형태에 따른 가상 형지 작성장치의 블록 구성도를 나타내고 있다.

도 2는 본 발명의 가상 형지 생성장치의 처리를 나타내는 흐름도이다.

도 3은 사용자가 방향선을 설정할 때 표시 제어부가 표시부에 화상을 나타낸 도면이다.

도 4는 초기 폴리곤열(列)을 나타낸 도면이다.

도 5a 및 도 5b는 방향선이 직선 형상이 되도록 초기 폴리곤열을 2차원 평면으로 전개하는 처리를 설명하는 도면으로, 도 5a는 전개 전의 초기 폴리곤열을 나타내며, 도 5b는 전개 후의 초기 폴리곤열을 나타내고 있다.

도 6은 점 V_i´가 선분 P_jP_{j +1}의 외분점이 될 경우를 나타낸 도면이다.

도 7a 및 도 7b는 폴리곤열이 추출되는 모습을 설명하기 위한 도면이다.

도 8a 및 도 8b는 전개 처리를 설명하는 도면으로, 도 8a는 전개 전의 폴리곤을 나타내며, 도 8b는 전개 후의 폴리곤을 나타내고 있다.

도 9는 폴리곤열의 전개 처리의 세부사항을 설명하는 도면이다.

도 10은 매스 스프링(mass spring) 모델을 나타낸 도면이다.

도 11a 내지 도 11c는 로컬 완화처리를 설명하는 도면이다.

도 12a 내지 도 12c는 로컬 완화처리를 설명하는 도면이다.

도 13a 내지 도 13c는 글로벌 완화처리로 인해 발생된 오버랩을 나타낸 도면으로, 도 13a는 글로벌 완화처리 전의 폴리곤 메쉬를 나타내며, 도 13b는 글로벌 완화처리 후의 폴리곤 메쉬를 나타내며, 도 13c는 오버랩 수정 후의 폴리곤 메쉬를 나타내고 있다.

도 14는 2개의 방향선이 설정된 경우에, 형지 영역으로부터 폴리곤열이 추출되는 모습을 설명하는 도면이다.

도 15a 내지 도 15c는 본 발명에 따른 가상 형지 작성장치에 의해 작성된 가상 형지를 나타낸 도면으로, 도 15a는 가상 인체 모델 상에 작성된 3차원 가상 의 복의 형지 영역을 나타내며, 도 15b는 방향선을 가미하지 않는 종래의 수법에 의해 형지 영역을 2차원 평면으로 전개하여 얻어진 가상 형지를 나타내며, 도 15c는 본 발명의 가상 형지 작성장치에 의해 전개된 가상 형지를 나타내고 있다.

이하, 도면을 참조하면서 본 발명의 가장 바람직한 실시 형태에 대해 설명한다. 도 1은 본 실시형태에 따른 가상 형지 작성장치의 블록구성도를 나타내고 있다. 본 발명의 가상 형지 작성장치는 가상 형지 작성프로그램이 인스톨된 퍼스널 컴퓨터로 구성되며, 조작부(1), 프로그램 실행부(2), 및 표시부(3)를 구비하고 있다.

조작부(1)는 키보드, 마우스 등의 입력장치로 구성되며, 사용자의 조작지령을 받는다. 프로그램 실행부(2)는 CPU 등으로 구성되며, CPU가 하드 디스크(미도시)에 저장된 가상 형지 작성프로그램을 실행함으로써, 의복 모델 생성부(21), 절개선 설정부(22), 방향선 설정부(23), 전개부(24), 및 표시 제어부(25)로서 기능한다.

의복 모델 생성부(21)는 조작부(1)에 의해 받은 사용자의 조작 지령에 따라, 일본 특허공개공보 2004-70519호에 기재된 수법을 사용하여, 가상 3차원 공간 내에 가상 의복 모델을 생성한다. 구체적으로는 가상 3차원 공간 내에 미리 작성된 가상 인체 모델의 가슴 정점이나 견갑골의 정점 등 돌출점 중, 사용자에 의해 지정된 돌출점(예를 들면 가슴의 정점)을 통과하면서, 가상 인체 모델의 표면을 따라 라인(예를 들면 바스트 라인)을 형성한다.

그리고, 사용자의 조작 지령에 따라, 형성한 라인을 소정 방향으로 슬라이딩시켜, 이로 인해 형성되는 라인의 궤적을 가상 의복 모델의 일부의 구성면으로 한다. 또한, 슬라이딩함으로써 형성된 궤적이 가상 인체 모델과 교차하여 가상 인체 모델에 박힌 경우에는 박힌 궤적의 부분이 가상 인체 모델의 표면 형상을 따르도록 변형한다. 이와 같은 처리를 반복 실행함으로써, 의복 모델 생성부(21)는 스커트, 블라우스, 셔츠 등의 가상 의복 모델을 생성한다.

절개선 설정부(22)는 사용자의 조작 지령에 따라, 의복 모델 생성부(21)에 의해 생성된 가상 의복 모델에 절개선을 설정하고, 가상 의복 모델의 표면을 복수영역으로 구획한다. 또한, 가상 형지는 이 영역별로 생성되기 때문에, 이하, 구획된 영역을 형지 영역이라 칭한다.

방향선 설정부(23)는 사용자의 조작 지령에 따라 형지 영역의 표면에 방향선을 설정한다. 방향선은 형지에 대해 천의 결 방향을 지정하기 위한 직선으로서, 통상, 천의 날실 방향을 지정하기 위해 혹은 날실 및 씨실의 양 방향을 지정하기 위해 사용된다. 본 실시형태에서는 방향선을 천의 날실 방향으로 설정하는 것으로 한다. 또한, 방향선 설정부(23)는 이하에 나타낸 제 1∼제 3 방식 중, 사용자에 의해 선택된 어느 한 방식에 따라 방향선을 설정한다.

제 1 방식은 사용자에 의해 조작부(1)를 통해 지정된 형지 영역 상의 임의의 한 점을 통과하면서 가상 3차원 공간에 미리 설정된 중력방향을 따르도록, 형지 영역의 표면에 1개의 방향선을 설정하는 방식이다. 제 2 방식은 사용자에 의해 조작부(1)를 통해 지정된 형지 영역의 임의의 2점을 잇는 선을 방향선으로서 설정하는 방식이다.

제 3 방식은 사용자에 의해 조작부(1)를 통해 지정된 형지 영역의 임의의 한점을 통과하면서, 직선 형상으로 전개되는 형지 영역의 윤곽선에 대해 평행하게 형지 영역의 표면에 방향선을 설정하는 방식이다. 제 3 방식에 있어서, 직선 형상으로 전개되는 윤곽선이 2개 이상 존재할 경우에는 사용자에 의해 지정된 한 점에 대해 최단거리에 있는 윤곽선이 방향선으로서 설정된다.

전개부(24)는 폴리곤 메쉬 설정부(241), 초기 폴리곤열 전개부(242), 및 폴리곤열 전개부(243)를 구비하며, 의복 모델 생성부(21)에 의해 생성된 가상 의복 모델을 구성하는 각 형지 영역을 2차원 평면으로 전개하여 가상 형지를 생성한다.

폴리곤 메쉬 설정부(241)는 각 형지 영역의 표면에 대해, 복수의 폴리곤(예를 들면 삼각형 또는 사각형)으로 이루어진 폴리곤 메쉬를 설정한다.

초기 폴리곤열 전개부(242)는 폴리곤 메쉬 설정부(241)에 의해 설정된 폴리곤 메쉬 중, 방향선 설정부(23)에 의해 설정된 방향선과 교차하는 폴리곤열을 초기 폴리곤열로서 추출하고, 추출한 초기 폴리곤열을 구성하는 각 폴리곤의 형상 및 면적이 유지되며 동시에 방향선이 직선이 되도록, 초기 폴리곤열을 2차원 평면으로 전개한다.

폴리곤열 전개부(243)는 2차원 평면으로의 전개가 종료된, 폴리곤열(초기 폴리곤열을 포함)과 인접하는 폴리곤열을, 공지의 매스 스프링 모델을 사용한 평면전개수법에 의해 2차원 평면으로 전개한다. 이로써, 폴리곤열은 폴리곤의 각 변의 길이가 유지되도록 2차원 평면으로 전개된다. 이후, 폴리곤열 전개부(243)는 형지 영 역 내의 전체 폴리곤이 2차원 평면으로 전개될 때까지, 폴리곤열의 추출 및 전개를 반복 실행하여 형지 영역을 2차원 평면으로 전개한다. 또한, 매스 스프링 모델을 사용한 평면전개수법은 본 발명자들에 의해 발표된 공지 문헌 1(제목:Flattening triangulated surfaces using mass-spring model, 저자: JItuo Li, Dongliang Zhang, Guodong Lu, Yanying Peng, Xing Wen, Yoshiyuki Sakaguti, 잡지명:International journal of advanced manufacturing technology Publisher:Springer-verlag London limited)에 그 세부 사항이 기재되어 있다.

표시 제어부(25)는 의복 모델 생성부(21)에 의해 생성된 가상 의복 모델, 및 전개부(24)에 의해 생성된 가상 형지 등을 표시부(3)에 표시시킨다.

본 실시형태에서는 의복 모델 생성부(21)가 입체물 모델 생성수단에 상당하며, 절개선 설정부(22)가 윤곽선 설정수단에 상당하며, 방향선 설정부(23)가 기준선 설정수단에 상당하고, 전개부(24)가 전개수단에 상당하며, 초기 폴리곤열 전개부(242)가 제 1 폴리곤열 전개수단에 상당하고, 폴리곤열 전개부(243)가 제 2 폴리곤열 전개수단에 상당하며, 방향선이 기준선에 해당한다.

도 2는 본 발명의 가상 형지 생성장치의 처리를 나타내는 흐름도이다. 또한, 본 흐름도를 실행하기 이전에, 의복 모델 생성부(21)에 의해 미리 가상 의복 모델이 생성되어 있는 것으로 한다. 먼저, 단계 S1에서, 조작부(1)가 형지 영역에 대해 방향선을 설정하는 사용자의 조작지령을 받은 경우(S1에서 YES), 방향선 설정부(23)은 상기 제 1∼제 3 방식 중 어느 한 방식에 의해 형지 영역의 표면에 방향선을 설정한다(S2). 또한, 방향선 설정부(23)는 사용자에 의해 선택된 제 1∼제 3 방식 중 어느 한 방식을 사용하여 방향선을 설정한다.

도 3은 사용자가 방향선을 설정할 때, 표시 제어부(25)가 표시부(3)에 표시할 화상을 나타낸 도면이다. 도 3에 나타낸 화상은 가상 인체 모델(M)이 표시된 우측 영역과, 제 1∼제 3 방식을 선택하기 위한 좌측 영역으로 구성된다. 좌측 영역에는 '중력방향', '임의의 방향', 및 '디자인 선의 방향'이라는 문언이 표시되며, 각 문언의 좌측에는 체크 박스(C1∼C3)가 표시되어 있다. 또한, 우측 영역에는 가상 인체 모델(M) 및 형지 영역(R)이 표시되어 있다. 우측 영역에서 G의 기호가 부여된 화살표는 가상 3차원 공간 내에서 미리 설정된 중력방향을 나타낸 중력 벡터이다.

사용자는 조작부(1)를 조작하여 체크 박스(C1)에 체크 마크(CM)를 붙임으로써 제 1 방식을 선택하고, 체크 박스(C2)에 체크 마크(CM)을 붙임으로써 제 2 방식을 선택하며, 체크 박스(C3)에 체크 마크(CM)를 붙임으로써 제 3 방식을 선택한다.

제 1 방식이 선택되어 있는 경우, 방향선 설정부(23)는 사용자에 의해 지정된 형지 영역(R)의 한 점인 점(P1) 및 중력 벡터(G)를 포함하는 평면과 형지 영역(R)과의 교선(line of intersection)을 구하고, 구한 교선을 방향선(Lg)으로서 설정한다. 또한, 방향선(Lg)은 형지 영역(R)의 전체 영역에 걸쳐 설정되는데, 도 3의 예에서는 일부 방향선(Lg)만이 표시되어 있다.

제 2 방식이 선택되어 있는 경우, 방향선 설정부(23)는 사용자에 의해 지정된 형지 영역(R)의 표면의 두 점인 점 P1 및 점 P2를 통과하는 평면과 형지 영역(R)과의 교선을 구하고, 구한 교차선을 방향선(Lg)으로서 설정한다.

제 3 방식이 선택되어 있는 경우, 방향선 설정부(23)는 사용자에 의해 지정된 형지 영역(R) 표면의 한 점인 점 P1에 대해 최단거리에 위치하며, 또한, 직선 형상으로 전개되는 윤곽선(EL)에 대해 평행한 선을 방향선(Lg)으로서 설정한다. 또한, 2차원 평면에 대해 직선 형상으로 전개되는 윤곽선은 미리 사용자에 의해 지정되어 있다.

도 2에 나타낸 단계 S3에서, 표시 제어부(25)는 방향선 설정부(23)에 이해 설정된 방향선(Lg)을 형지 영역(R)의 표면에 표시시킨다. 단계 S4에서, 폴리곤 메쉬 설정부(241)는 형지 영역(R)에 대해 복수의 삼각형의 폴리곤으로 이루어진 폴리곤 메쉬를 설정한다. 단계 S5에서, 초기 폴리곤열 전개부(242)는 형지 영역(R) 내에 설정된 폴리곤 메쉬로부터, 방향선(Lg)과 교차하는 복수의 폴리곤을 초기 폴리곤열(PL1)로서 추출한다. 도 4는 초기 폴리곤열(PL1)을 나타낸 도면이다. 도 4에 있어서, 방향선(Lg)과 교차하는 굵은 선으로 표시된 복수의 폴리곤이 초기 폴리곤열(PL1)이다.

단계 S6에서, 초기 폴리곤열 전개부(242)는 초기 폴리곤열(PL1)과 교차하는 방향선(Lg)이 직선 형상이 되도록 초기 폴리곤열(PL1)을 2차원 평면으로 전개한다. 도 5a 및 도 5b는 방향선이 직선 형상이 되도록 초기 폴리곤열(PL1)을 2차원 평면으로 전개하는 처리를 설명하는 도면으로, 도 5a는 전개 전의 초기 폴리곤열(PL1)의 일부를 나타내며, 도 5b는 전개 후의 초기 폴리곤열(PL1)의 일부를 나타내고 있다.

이 처리는 제 1∼제 3 단계의 3개의 처리로 구성된다.

제 1 단계에서는 폴리곤(PGi)의 정점(Vi)을 통과하는 폴리곤 PGi의 2개의 능선과 방향선(Lg)과의 교점인 P_j, P_{j +1}에 의한 선분 P_jP_{j +1} 상에, 정점 V_i에 대해 거리가 최단 거리가 되는 점 V_i´을 설정한 후, 이하에 나타낸 식(1)∼식(4)의 r_i, s_i, D_i 및 d_i를 산출한다.

식(1)에 나타낸 r_i는 선분 P_jP_{j +1}에 대한 선분 P_jV_i´의 비율에 s_i를 곱함으로써 얻어지며, 식(1)에 나타낸 s_i는 식(2)에 의해 규정된다. 식(2)에 나타낸 s_i는 P_jV_i´ 벡터와 P_jP_{j +1} 벡터와의 내적(inner product)이 플러스인 경우, s_i=1이 되며, P_jV_i´ 벡터와 P_jP_j+1 벡터와의 내적이 마이너스인 경우, s_i=-1이 된다.

도 5a에 나타낸 바와 같이, P_jV_i´ 벡터와 P_jP_{j +1} 벡터가 이루는 각도θ가 90도 미만인 경우, 양 벡터의 내적은 플러스 값을 취한다. 이 경우, 점 V_i´은 선분 P_jP_{j +1} 의 내분점이 되기 때문에, s_i=1으로 하고 있다. 한편, 도 6에 나타낸 바와 같이, 각도 θ가 90도보다 클 경우, 내적은 마이너스 값을 취한다. 이 경우, 점 V_i´은 선분 P_jP_{j +1} 의 외분점이 되기 때문에, s_i=-1으로 하고 있다.

식(3)에 나타낸 D_i는 V_i´V_i 벡터의 크기를 나타낸다. 식 (4)에 나타낸 d_i는 정점 V_i가 P_jP_{j +1} 벡터의 우측에 위치할 경우, d_i=1이 되며, 정점 V_i가 P_jP_{j +1} 벡터의 좌측에 위치할 경우, d_i=-1이 된다.

제 2 단계에서는 점 P_{j +1}에 대응하는 2차원 평면상의 점 p_{j +1}과 점 P_j에 대응하는 2차원 평면상의 점 p_j에 의한 선분 p_jp_{j +1} 의 방향이 전개 종료된 선분 p_{j -1}p_j의 방향과 동일해지며, 또한 선분 P_jP_{j +1} 의 크기와 선분 p_jp_{j +1}의 크기가 동등해지도록 점 p_{j +1}의 좌표를 결정한다.

제 3 단계에서는 식(5)의 연산을 실행하여, 정점 V_i에 대한 2차원 평면상의 위치를 결정한다.

식(5)에 나타낸 v_i는 정점 V_i에 대응하는 2차원 평면상의 점이며, p_j는 점 P_j 에 대응하는 2차원 평면상의 점이고, p_{j +1}-p_j는 p_jp_{j + 1}벡터를 나타내며, t_i벡터는 식 (6)에 의해 표시된다. 식 (6)에 나타낸 t_i.x는 t_i벡터의 x성분을 나타내며, t_i.y는 t_i벡터의 y성분을 나타내며, (p_jp_{j +1}).x는 p_jp_{j + 1}벡터의 x성분을 나타내며, (p_jp_j+1).y는 p_jp_{j +1}의 y성분을 나타내고 있다. 식 (6)에 나타낸 바와 같이, t_i벡터는 x성분이 p_jp_j+1벡터의 y성분의 값과 동일하며, y성분이 p_jp_{j + 1}벡터의 x성분에 마이너스 1을 곱한 값과 같다. 즉, t_i벡터는 p_jp_{j +1} 벡터에 대해 수직이며 또한 크기가 같은 벡터이다.

식 (5)에 나타낸 r_i(p_{j +1}-p_j)에 의해 정점 v_i´의 위치가 결정되는데, r_i은 식(1)의 관계를 가지며, 또한 성분 P_jP_{j +1}의 크기는 선분 p_jp_{j +1}의 크기와 같기 때문에, 결국, 선분 p_jv_i´의 크기는 선분 P_jV_i´의 크기와 동등해진다. 또한, 식(6)에 나타낸 d_i·D_i·t_i에 의해, 정점 v_i의 위치가 결정된다.

초기 폴리곤열 전개부(242)는 초기 폴리곤열(PL1)을 구성하는 각 폴리곤에 대해 상기 제 1∼제 3 단계의 처리를 초기 폴리곤열(PL1)의 일단의 폴리곤(PG1)에서부터 타단의 폴리곤(PGN)까지 순번대로 실행하여, 초기 폴리곤열(PL1)을 2차원 평면으로 전개한다. 이로써, 초기 폴리곤열(PL1)은 방향선(Lg)이 직선이 되며 동시에 각 폴리곤의 면적 및 형상이 유지되도록 2차원 평면으로 전개된다. 또한, 최초로 방향선과 교차하는 폴리곤열이 2차원 평면으로 전개되어 있기 때문에, 방향선을 정확하게 직선 형상으로 전개하는 것이 가능해진다.

도 2에 나타낸 단계 S7에 있어서, 폴리곤열 전개부(243)는 전개가 종료된 폴리곤열 PLi(i는 폴리곤열의 추출순서를 나타낸 플러스수)과 인접하는 폴리곤열 PLi+1을 형지 영역(R)로부터 추출한다. 도 7a 및 도 7b는 폴리곤열이 추출되는 모습을 설명하기 위한 도면이다. 도 7a 및 도 7b에 나타낸 바와 같이, 폴리곤열 전개부(243)는 초기 폴리곤열(PL1)에 대해 오른쪽 옆으로 인접하는 폴리곤열(PL2)을 추출하여, 추출한 폴리곤열(PL2)을 2차원 평면으로 전개한다. 이어, 초기 폴리곤열(PL1)의 왼쪽 옆으로 인접하는 폴리곤열(PL3)을 추출하여, 추출한 폴리곤열(PL3)을 2차원 평면으로 전개한다. 이후, 폴리곤열(PL4, PL5, PL6)의 순번으로, 형지 영역(R)으로부터 폴리곤열을 순차적으로 추출해간다. 즉, 형지 영역(R)은 초기 폴리곤열(PL1)을 중심으로 하여 좌우로 퍼지도록 2차원 평면으로 전개된다.

또한, 상기 폴리곤열의 추출 순서는 일 예에 지나지 않으며, 초기 폴리곤열(PL1)의 다음에, 왼쪽 옆으로 인접하는 폴리곤열(PL3)을 추출하고, 이어 초기 폴리곤열(PL1)의 오른쪽 옆으로 인접하는 폴리곤열(PL2)을 추출하는 순번으로, 형지 영역(R)으로부터 폴리곤열을 순차적으로 추출하여도 좋다.

또한, 초기 폴리곤열(PL1)이 형지 영역(R)의 좌단의 폴리곤열인 경우, 각 폴리곤열은 형지 영역(R)에 있어서 오른쪽 방향으로 퍼지도록 순차적으로 추출되어, 초기 폴리곤열(PL1)이 형지 영역(R)의 우단의 폴리곤열인 경우, 각 폴리곤열은 형지 영역(R)에서 왼쪽 방향으로 퍼지도록 순차적으로 추출된다.

도 2에 나타낸 단계 S8에서, 폴리곤열 전개부(243)는 추출한 폴리곤열(PLi) 을 매스 스프링 모델을 사용한 전개수법에 의해 2차원 평면으로 전개한다. 도 8a 및 도 8b는 전개 처리를 설명하는 도면이며, 도 8a는 전개 전의 폴리곤을 나타내며, 도 8b는 전개 후의 폴리곤을 나타내고 있다.

도 8a 및 도 8b에 나타낸 V1, V2, V3은 이미 2차원 평면으로 전개된 폴리곤의 정점을 나타내며, 정점 V1, V3을 통과하는 직선을 경계선 EL이라 부른다. a1, a2, a3은 각각 전개 전의 폴리곤 PG1∼PG3의 정점 V2에서의 각도를 나타내고 있다. b1, b2, b3은 각각 전개 후의 폴리곤 PG1∼PG3의 정점 V2에서의 각도를 나타내고 있다. 전개부(24)는 a1/b1=a2/b2=a3/b3이 되도록 정점 P1 및 P2의 2차원 평면의 위치를 결정하여 폴리곤 PG1∼PG3을 2차원 평면으로 전개한다.

도 9는 폴리곤열의 전개처리의 세부사항을 설명하는 도면이다. 도 9에 나타낸 바와 같이, 정점 P1은 경계선 EL상의 정점 중 2개의 정점 V1, V2와 연결되어 있기 때문에, 변 e1, e2의 길이를 유지하도록 위치가 결정된다. 여기서, Ang1(Ang1=∠P₁V₁V₂+∠P₁V₂V₁)이 180도에 가까울 경우, 변 e1, e2는 매우 길어진다. 또한, Ang1이 180도보다 클 경우, 폴리곤 끼리의 오버랩이 발생한다. 따라서, 오버랩을 방지하기 위해, 폴리곤열 전개부(243)은 Ang1이 작아지도록 P1의 위치를 결정한다.

정점 P2는 경계선 EL상의 정점 중 1개의 정점 V2와만 연결되어 있다. 이와 같은 정점에 대해, 폴리곤열 전개부(243)는 변 e3의 길이를 유지하도록 정점의 위치를 결정한다. 정점 P3은 경계선 EL의 정점 중 3개의 정점과 연결되어 있다. 이와 같은 정점에 대해, 폴리곤열 전개부(243)는 일단 변 e4와 타단의 변 e6의 길이가 유지되도록 정점의 위치를 결정한다. ∠V₂P₃V₄가 0도에 가까울 경우, 변 e4, e6의 길이가 매우 길어지기 때문에, 폴리곤열 전개부(243)는 폴리곤 PG1, PG2를 제거한다.

또한, 정점 P1 및 P2가 사용자에 의해 직선으로 또한 방향선(Lg)과 평행하게 2차원 평면으로 전개되도록 지정된 윤곽선 상의 정점인 경우에는, 전개부(24)는 a1/b1=a2/b2=a3/b3을 만족하며, 또한 정점 P1 및 P2를 잇는 선분이 방향선(Lg)에 대해 평행이 되도록 정점 P1 및 P2의 2차원 평면의 위치를 결정하여 폴리곤 PG1∼PG3을 2차원 평면으로 전개한다.

단계 S9에서, 폴리곤열 전개부(243)는 전개한 폴리곤열(PLi)에 대해 매스 스프링 모델을 적용하여, 폴리곤열(PLi)의 변형이 완화되도록, 폴리곤열(PLi)의 각 정점의 위치를 이동시키는 로컬 완화처리를 실행한다.

도 10은 매스 스프링 모델을 나타낸 도면이다. 매스 스프링 모델은 폴리곤의 각 정점 P1∼P6을 질점(質點)으로 하고, 질점을 직접 연결하는 변 위에 설정된 텐션 스프링(TS)과, 인접하는 2개의 폴리곤에 의해 공유되는 변과 교차하도록 양 폴리곤의 질점 간에 설정된 크로스 스프링(CS)으로 구성된다. 텐션 스프링(TS)은 천 내부에서 발생하는 응력을 나타낸다. 크로스 스프링(CS)은 폴리곤 메쉬가 과도하게 늘어나는 것을 방지한다.

매스 스프링에 있어서, 질점(P_i,P_j)을 연결하는 스프링(텐션 스프링(TS) 혹은 크로스 스프링(CS))으로 인해, 양 질점에 사용하는 힘은 식(7)으로 표시된다.

식 7에 나타낸 k_{i ,j}는 질점 간의 스프링 계수를 나타내며, I_{i , j}는 스프링의 벡터를 나타내고, l⁰ _{i ,j}는 스프링의 초기 길이를 나타내며, x_i, x_j는 질점 P_i, P_j의 위치를 나타낸다. 텐션 스프링(TS)의 초기 길이 l⁰ _{i ,j}는 3차원 공간에서의 대응하는 변의 길이와 동일하며, 스프링 계수 k_{i ,j}는 초기 길이 l⁰ _{i ,j}, 변의 길이에 따라 결정된다. 크로스 스프링(CS)의 초기 길이 l⁰ _{i ,j}는 2차원 평면으로 전개된 대응하는 2개의 폴리곤 정점 간의 길이와 동일하다.

폴리곤열 전개부(243)는 로컬 완화처리를 실행할 때, 폴리곤 메쉬의 변형을 보다 완화시키기 위해, 오버랩의 발생으로 인해 제거된 폴리곤에 대해 손실력을 작용시켜 폴리곤열(PLi)의 변형을 완화시킨다. 도 11a 내지 도 11c 및 도 12a 내지 도 12c는 손실력을 설명하는 도면이다. 양쪽 도면 모두, 도 11a 및 도 12a는 전개 전의 폴리곤열(PLi)을 나타내며, 도 11b 및 도 12b는 전개 후의 폴리곤열(PLi)을 나타내고, 도 11c 및 도 12c는 질점에 작용하는 손실력을 나타내는 도면이다. 또한, P, P1∼P4는 전개 전의 정점을 나타내며, V1∼V4는 전개가 종료된 정점을 나타내고 있다.

도 11b에서는 폴리곤 PG1에 오버랩이 발생하고 있다. 이 폴리곤 PG1은 3개의 정점 중 1개의 정점 V3이 경계선 EL상에 존재하고 있다. 이와 같은 폴리곤 PG1에 대해서는, 폴리곤열 전개부(243)는 도 11c에 나타낸 바와 같이 제거 대상이 되는 폴리곤 PG1의 3개의 정점 중 경계선(EL)상에 존재하지 않는 2개의 정점 P2, P3의 각 각에 대해, 양 정점을 잇는 직선상에 양 정점이 서로 끌어당기는 방향으로 손실력(Fp)을 설정한다.

도 12b에서는 폴리곤(PG2)에 오버랩이 발생하고 있다. 이 폴리곤(PG2)은 3개의 정점 중 2개의 정점 V1, V2가 경계선 EL상에 존재하고 있다. 이와 같은 폴리곤(PG2)에 대해서는, 폴리곤열 전개부(243)은 도 12c에 나타낸 바와 같이 경계선 EL 상에 없는 1개의 정점(P)에 대해, 정점 V1, V2를 잇는 경계선(EL)에 수직 방향으로 손실력(Fp)을 설정한다. 또한, 손실력의 값에 대해서는 공지 문헌(1)에 기재되어 있다.

단계 S10에서, 완화처리가 된 직후의 폴리곤열(PLi)과 이미 전개처리가 이루어져 있는 폴리곤열(PL1∼PLi-1)로 구성되는 폴리곤 메쉬 전체에 대해 매스 스프링 모델을 적용하여, 해당 폴리곤 메쉬 전체의 변형이 완화되도록 폴리곤의 각 정점을 이동시키는 처리(글로벌 완화처리)를 실행한다. 여기서, 각 정점이 이동하는 결과, 오버랩하는 폴리곤이 발생하는 일도 있다. 이 경우, 폴리곤열 전개부(243)는 오버랩을 수정하는 처리를 적절히 실행한다. 도 13a 내지 도 13c는 글로벌 완화처리에 의해 발생된 오버랩을 나타낸 도면으로, 도 13a는 글로벌 완화처리 전의 폴리곤 메쉬를 나타내며, 도 13b는 글로벌 완화처리 후의 폴리곤 메쉬를 나타내고, 도 13c는 오버랩 수정 후의 폴리곤 메쉬를 나타내고 있다.

도 13b에 나타낸 바와 같이, 글로벌 완화처리에 의해, 정점 P가 정점 P1∼P6에 의해 둘러싸인 폴리곤의 외부로 이동되어, 정점 P, P5, P6으로 이루어진 폴리곤이 오버랩되어 있다. 이 경우, 폴리곤열 전개부(243)는 정점 P가 정점 P1∼P6에 의해 둘러싸인 폴리곤 내부에 위치하도록 정점 P의 이동량을 작게 하여(예를 들면, 1/2)오버랩의 발생을 방지하고 있다(도 13c 참조).

단계 S11에서, 모든 폴리곤의 2차원 평면으로의 전개가 종료된 경우(S11에서 YES), 처리가 종료되며, 모든 폴리곤의 2차원 평면으로의 전개가 종료되지 않은 경우(S11에서 No)에는 처리가 단계 S7로 되돌아가, 전개 종래된 폴리곤열과 인접하는 폴리곤열이 추출되며, 단계 S8 이후의 처리가 실행된다.

또한, 본 발명의 가상 형지 작성장치는 형지 영역(R)에 날실 및 씨실 방향을 지정하기 위한 2개의 방향선을 설정하고, 이 2개의 방향선이 직교하도록 형지 영역(R)을 2차원 평면으로 전개시키는 것도 가능하다. 이 경우, 방향선 설정부(23)는 단계 S2에서 사용자의 조작 지시에 따라 제 1∼제 3 방식 중 어느 한 방식에 의해 형지 영역(R)의 평면에 1개의 방향선을 설정한 후, 사용자의 조작지령에 따라 제 2 방식을 사용하여 2번째 방향선을 설정한다.

초기 폴리곤열 전개부(242)는 단계 S5에서, 2개의 방향선 각 각과 교차하는 폴리곤열을 추출하여, 2개의 방향선이 직교하고 또한 직선이 되도록 양 폴리곤열을 2차원 평면으로 전개한다.

이 경우, 초기 폴리곤열 전개부(242)는 단계 S7에서 폴리곤열을 도 14에 나타낸 바와 같이 추출한다. 도 14는 2개의 방향선이 설정된 경우에, 폴리곤열이 형 지 영역(R)으로부터 추출되는 모습을 나타낸 도면이다. 도 14에 나타낸 바와 같이, 십자 형태의 초기 폴리곤열 PL1, PL1에 대한 전개처리가 종료하면, 계속해서, 초기 폴리곤열 PL1, PL1에 의해 구획되는 4개의 영역으로부터, 초기 폴리곤열 PL1과 인접하는 폴리곤열 PL2∼PL5가 순서대로 추출되며, 각 각에 대해 단계 S8∼S11의 처리가 실행되면, 계속해서, 폴리곤열 PL2∼PL5의 각 각에 인접하는 폴리곤열 PL6∼PL9가 추출된다. 이와 같이, 2개의 방향선이 설정된 경우, 폴리곤열은 초기 폴리곤열(PL1)에 의해 구획되는 4개의 영역에서, 비스듬히 바깥쪽을 향하도록 순차적으로 추출된다.

이어, 본 발명의 가상 형지 작성장치의 계산결과를 나타낸다. 도 15a 내지 도 15c는 본 발명의 가상 형지 작성장치에 의해 작성된 가상 형지를 나타내는 도면으로, 도 15a는 가상 인체 모델(M) 상에 작성된 3차원의 가상 의복 모델의 형지 영역(R)을 나타내며, 도 15b는 방향선을 가미하지 않는 종래의 수법에 의해 생성된 가상 형지를 나타내고, 도 15c는 본 가상 형지 작성장치에 의해 생성된 가상 형지를 나타내고 있다. 도 15a에 나타낸 바와 같이, 형지 영역(R)의 표면에는 2개의 방향선(Lg1, Lg2)이 설정되어 있다. 여기서, 방향선 Lg1은 제 3 방식에 의해 설정되어 있으며, 형지 영역(R)의 직선 형상으로 전개되는 윤곽선(EL)과 형지 영역(R)의 표면에서 평행하게 설정되어 있다. 또한, 방향선 Lg2은 제 2 방식에 의해 설정되어 있으며, 형지 영역(R)의 표면의 2점을 잇는 선으로 되어 있다.

도 15a에 나타낸 형지 영역(R)을 방향선(Lg1, Lg2)를 고려하지 않고 2차원 평면으로 전개하면, 도 15b에 나타낸 바와 같이, 생성된 가상 형지의 방향선(Lg1, Lg2)은 모두 활처럼 구부러져 직선 형상의 방향선을 얻을 수 없음을 알 수 있다. 한편, 도 15a에 나타낸 형지 영역(R)을 본 가상 형지 작성장치에 의해 2차원 평면으로 전개하면, 도 15c에 나타낸 바와 같이, 방향선(Lg1, Lg2)은 직교하며 또한 직선형태로 되어 있음을 알 수 있다.

이와 같이 본 가상 형지 작성장치에 따르면, 3차원 공간 내에서 작성된 가상 의복 모델에 방향선을 직접적으로 설정할 수 있기 때문에, 가상 의복 모델에 대해 가상 형지의 위치를 파악하면서 방향선을 설정하는 것이 가능해져, 방향선을 용이하게 설정할 수 있다.

상기 실시형태의 가상 형지 작성장치는 가상 의복 모델의 가상 형지를 작성하는 것이었는데, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 카 시트, 신발, 봉제인형 등을 입체물 모델로서 채용하여, 이들에 대한 가상 형지를 생성하는 것이어도 좋다. 또한, 입체물 모델을 작성하는 재료로서는, 천에 한정되지 않으며, 소, 양 등 동물의 가죽을 사용할 수도 있다. 가죽의 경우에는 등 길이 방향의 신장율이 낮기 때문에, 이러한 방향이 기준선으로 설정된다.

또한, 본 발명에 따른 가상 형지 작성장치를 이방성을 갖지 않는 재료(예를 들면, 비닐)로 구성되는 입체물 모델의 가상 형지의 작성에 적용할 수도 있다. 이방성을 갖지 않는 재료(예를 들면, 비닐)를 사용하여 작성되는 입체물 모델의 형지를 작성할 경우일지라도, 형지의 소정 부분을 직선으로 하고 싶다는 요구가 있다. 이러한 경우, 본 발명은 유용하게 된다.

또한, 본 발명에 따른 가상 형지 생성프로그램을 CD-ROM, DVD-ROM 등의 컴퓨 터 독취가 가능한 기록매체에 저장시키고, 가상 형지 생성프로그램을 사용자에게 제공할 수도 있다. 또한, 가상 형지 생성프로그램이 저장된 WEB 서버로부터 다운 로드 받음으로써, 가상 형지 생성프로그램을 사용자에게 제공할 수도 있다.

(본 발명의 정리)

(1) 본 발명에 따른 가상 형지 작성프로그램은 입체물의 형지를 가상적으로 작성하는 가상 형지 작성프로그램으로서, 상기 입체물의 3차원 데이터를 취득하여, 가상 3차원 공간 내에 가상 입체물 모델을 생성하는 입체물 모델 생성수단과, 상기 가상 입체물 모델의 표면에 형지의 윤곽선을 설정하고, 상기 가상 입체물 모델의 표면을 복수의 영역으로 구획하는 윤곽선 설정수단과, 사용자의 조작 지령에 따라, 상기 윤곽선 설정수단에 의해 구획된 하나의 영역에 대해 기준선을 설정하는 기준선 설정수단과, 상기 기준선이 직선 형상이 되도록 상기 가상 입체물 모델을 상기 영역별로 2차원 공간으로 전개하여 가상 형지를 생성하는 전개수단으로서 컴퓨터를 기능시키는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 가상 형지 작성장치는 입체물의 형지를 가상적으로 작성하는 가상 형지 작성장치로서, 상기 입체물의 3차원 데이터를 취득하여 가상 3차원 공간 내에 가상 입체물 모델을 생성하는 입체물 모델 생성수단과, 상기 가상 입체물 모델의 표면에 형지의 윤곽선을 설정하고 상기 가상 입체물 모델의 표면을 복수의 영역으로 구획하는 윤곽선 설정수단과, 사용자의 조작 지령에 기초하여, 상기 윤곽선 설정수단에 의해 구획된 하나의 영역에 대해 기준선을 설정하는 기준선 설정수단과, 상기 기준선이 직선 형상이 되도록 상기 입체물 모델을 구획된 영역별로 2차원 공간으로 전개하여 가상 형지를 생성하는 전개수단을 구비하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 가상 형지 작성방법은 컴퓨터가 입체물의 형지를 가상적으로 작성하는 가상 형지 작성방법으로서, 상기 컴퓨터는 입체물 모델 생성수단, 윤곽선 설정수단, 기준선 설정수단, 및 전개수단을 구비하며, 상기 입체물 모델 생성수단이 상기 입체물의 3차원 데이터를 취득하여 가상 3차원 공간 내에 가상 입체물 모델을 생성하는 단계와, 상기 윤곽선 설정수단이 상기 가상 입체물 모델의 표면에 형지의 윤곽선을 설정하고 상기 가상 입체물 모델의 표면을 복수의 영역으로 구획하는 단계와, 상기 기준선 설정수단이, 사용자의 조작지령에 따라, 상기 윤곽선 설정수단에 의해 구획된 하나의 영역에 대해 기준선을 설정하는 단계와, 상기 전개수단이, 상기 기준선이 직선 형상이 되도록 상기 입체물 모델을 구획된 영역별로 2차원 공간으로 전개하여 가상 형지를 생성하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 한다.

이들 구성에 따르면, 입체물의 3차원 데이터가 취득되어 가상 3차원 공간 내에 가상 입체물 모델이 생성되고, 해당 가상 입체물 모델의 표면에 윤곽선이 설정되며, 윤곽선에 의해 구획된 복수 영역 중 한 영역(가상 3차원 입체물의 표면에서의 복수 영역 중 임의의 한 영역)의 표면에 대해 사용자의 조작 지령에 따라 기준선이 설정되며, 설정된 기준선이 직선 형상이 되도록 각 영역이 2차원 평면으로 전개되어 가상 형지가 작성된다. 따라서, 사용자는 3차원 공간 내에서 작성된 가상 입체물 모델에 대해 직접적으로 기준선을 설정할 수 있다. 그 결과, 사용자는 가상 입체물 모델 전체에 대해 가상 형지의 위치 등을 파악하면서 기준선을 설정하는 것이 가능해져 기준선을 용이하게 설정할 수 있다.

(2) 또한, 상기 구성에서, 상기 전개수단은 각 영역에 폴리곤 메쉬를 설정하는 메쉬설정수단과, 기준선과 교차하는 복수의 폴리곤을 초기 폴리곤열로서 영역에 설정된 폴리곤 메쉬로부터 추출하여, 추출한 초기 폴리곤열의 기준선이 직선이 되도록 상기 초기 폴리곤열을 2차원 평면으로 전개하는 제 1 폴리곤열 전개수단과, 상기 처리가 종료된 폴리곤열과 인접하는 폴리곤열을 추출하여, 추출한 폴리곤열을 2차원 평면으로 전개하는 처리를 반복 실행함으로써 각 영역을 2차원 평면으로 전개하는 제 2 폴리곤열 전개수단을 구비하는 것이 바람직하다.

이 구성에 따르면, 각 영역에 대해 폴리곤 메쉬가 설정되며, 설정된 폴리곤 메쉬를 구성하는 폴리곤 중, 기준선과 교차하는 폴리곤으로 이루어진 초기 폴리곤열이 추출되어, 기준선이 직선이 되도록 초기 폴리곤열이 2차원 평면으로 전개된다. 초기 폴리곤열의 2차원 평면으로의 전개 처리가 종료하면, 계속해서 초기 폴리곤열과 인접하는 폴리곤열이 2차원 평면으로 전개되고, 해당 폴리곤열이 2차원 평면으로 전개되면, 해당 폴리곤열과 인접하는 폴리곤열이 2차원 평면으로 전개되도록 하여, 폴리곤열을 1단위로 해서 2차원 평면으로의 전개 처리가 실행되고 있기 때문에, 기준선이 직선 형상이 되도록 폴리곤 메쉬를 2차원 평면으로 전개하여도 폴리곤 메쉬를 무리없이 전개할 수 있다.

(3) 또한, 상기 구성에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 폴리곤열 전개수단은 각 폴리곤의 면적이 유지되도록 폴리곤열을 2차원 평면으로 전개하는 것이 바람직하 다.

이 구성에 따르면, 각 폴리곤의 면적이 유지되도록 하여 폴리곤열이 2차원 평면으로 전개되기 때문에, 입체물 모델에 설정된 폴리곤의 형상이 유지되도록 폴리곤열을 2차원 평면으로 전개할 수 있다.

(4) 또한, 상기 구성에 있어서, 상기 폴리곤은 삼각형이며, 상기 제 1 폴리곤열 전개수단은 상기 초기 폴리곤을 구성하는 폴리곤의 정점 중 전개 대상이 되는 정점 V_i을 특정하고, 특정한 정점 V_i를 식 (A)를 이용하여 2차원 평면상에 전개하는 것이 바람직하다.

v_i = v_i´+d_i×D_i×t_i (A)

단, v_i는 정점 V_i를 2차원 평면으로 전개했을 때의 좌표를 나타낸다.

v_i´은 정점 V_i와 기준선을 최단거리로 잇는 기준선 상의 점 V_i´을 2차원 평면으로 전개했을 때의 좌표를 나타낸다.

D_i는 정점 V_i와 점 V_i´와의 길이를 나타낸다.

d_i는 정점 V_i를 통과하는 폴리곤의 2개의 능선과 기준선의 교점 P_j, P_{j +1}을 잇는 벡터인 P_jP_{j +1} 벡터에 대해 정점 V_i가 오른쪽에 있는 경우에는 1을 취하고, 좌측에 있는 경우에는 -1을 취한다.

t_i는 교점 P_j, P_{j +1}을 2차원 평면으로 전개했을 때의 좌표 p_j, p_{j +1}을 잇는 벡 터인 p_jp_{j +1} 벡터와 크기가 동일하며 또한 직교하는 벡터를 나타낸다.

이 구성에 따르면, 3차원 공간 내에서 설정된 정점 V_i 및 점 V_i´의 길이를 나타내는 D_i와, t_i(P_jP_{j +1} 벡터와 직교하는 벡터)의 크기가 유지되도록 초기 폴리곤이 2차원 평면으로 전개되어 있기 때문에, 3차원 공간 내에서 설정된 초기 폴리곤열의 형상이 유지되도록 초기 폴리곤열을 2차원 공간으로 전개할 수 있다.

(5) 또한, 상기 구성에서, 상기 제 1 폴리곤열 전개수단은 성분 P_jV_i´의 길이와 선분 p_jv_i´와의 길이가 동일해지도록, 상기 v_i´의 좌표를 결정하는 것이 바람직하다.

이 구성에 따르면, 선분 P_jV_i´의 길이와 선분 p_jv_i´와의 길이가 같아지도록 v_i´의 좌표가 결정되기 때문에, 3차원 공간에서의 제 1 폴리곤열의 형상이 유지되도록 제 1 폴리곤열을 2차원 공간으로 전개할 수 있다.

(6) 또한, 상기 구성에 있어서, 상기 제 1 폴리곤열 전개수단은 선분 p_jp_{j +1}의 방향이 전개 종료된 선분 p_{j -1}p_j의 방향과 동일해지며, 또한 선분 P_jP_{j +1}의 크기와 선분 p_jp_{j +1}의 크기가 같아지도록 p_{j +1}의 좌표를 결정하는 것이 바람직하다.

이 구성에 따르면, 선분 p_jp_{j +1}의 방향이 전개 종료된 선분 p_{j -1}p_j의 방향과 동일해지며, 또한, 선분 p_jp_{j +1}의 크기가 3차원 공간상에서의 선분 P_jP_{j +1}의 크기와 같 아지도록 p_{j +1}의 좌표가 결정되기 때문에, 3차원 공간상에서의 초기 폴리곤의 형상을 유지하면서 기준선이 직선이 되도록 초기 폴리곤을 전개할 수 있다.

(7) 또한, 상기 구성에 있어서, 상기 기준선 설정수단은 한 영역의 표면에서 교차하는 2개의 기준선을 설정하고, 상기 전개수단은 2개의 기준선이 직교하며 또한 직선 형상이 되도록 해당 영역을 2차원 공간으로 전개하는 것이 바람직하다.

이 구성에 따르면, 한 영역의 표면에 2개의 기준선을 설정하면, 양 기준선이 직교하며 또한 직선 형상이 되도록 가상 형지가 작성되기 때문에, 사용자는 가상 입체물 모델의 표면에 2개의 기준선을 설정한다는 간단한 조작을 수행하는 것만으로, 예를 들면 천의 경우에는 날실 및 씨실의 각 각에 대응하는 2개의 기준선이 설정된 가상 형지를 얻을 수 있다.

(8) 또한, 상기 구성에 있어서, 상기 기준선 설정수단은 사용자에 의해 지정된 상기 가상 입체물 모델의 한 영역 내의 한 점을 통과하며, 또한 상기 가상 3차원 공간 내에 미리 설정된 중력방향을 따르도록, 해당 영역의 표면에 상기 기준선을 설정하는 것이 바람직하다.

이 구성에 따르면, 사용자는 가상 입체물 모델의 표면의 한 점을 지정하면, 이 한 점을 통과하며 또한 중력방향을 따르도록, 상기 한 점을 포함하는 영역 내에 기준선이 자동적으로 설정되기 때문에, 사용자는 한 점을 지정하는 간편한 조작을 수행함으로써, 중력방향이 가미된 기준선을 갖는 가상 형지를 얻을 수 있다.

(9) 또한, 상기 구성에 있어서, 상기 기준선 설정수단은 사용자에 의해 지정 된 상기 가상 입체물 모델의 한 영역 내의 2점을 잇도록, 해당 영역의 표면에 상기 기준선을 설정하는 것이 바람직하다.

이 구성에 따르면, 사용자는 하나의 영역에 2점을 지정하는 간편한 조작을 수행함으로써, 임의의 방향으로 기준선을 설정할 수 있다.

(10) 또한, 상기 구성에 있어서, 상기 기준선 설정수단은 상기 전개수단에 의해 직선 형상으로 전개되는 한 변의 윤곽선에 대해, 상기 가상 입체물 모델의 표면에서 평행하게 상기 기준선을 설정하는 것이 바람직하다.

이 구성에 따르면, 사용자는 영역 내의 1점을 지정하는 것만으로, 직선 형상으로 전개되는 윤곽선에 대해 평행한 기준선을 영역의 표면에 설정할 수 있다.

(11) 또한, 상기 구성에 있어서, 상기 기준선 설정수단은 사용자에 의해 지정된 상기 가상 입체물 모델의 한 영역 내의 한 점을 통과하며 또한 상기 가상 3차원 공간 내에 미리 설정된 중력방향을 따르도록, 해당 영역의 표면에 상기 기준선을 설정하는 제 1 방식과, 사용자에 의해 지정된 상기 가상 입체물 모델의 한 영역 내의 2점을 잇도록, 해당 영역의 표면에 상기 기준선을 설정하는 제 2 방식과, 상기 전개수단에 의해 직선 형상으로 전개되는 한 변의 윤곽선에 대해, 상기 가상 입체물 모델의 표면에서 평행하게 상기 기준선을 설정하는 제 3 방식 중, 사용자에 의해 지정된 방식을 사용하여 상기 기준선을 설정하는 것이 바람직하다.

이 구성에 따르면, 제 1∼제 3 방식을 용이하게 선택할 수 있기 때문에, 사용자의 편리성을 높일 수 있다.

(12) 또한, 상기 구성에 있어서, 상기 입체물은 신장 특성에 이방성을 갖는 재료로 이루어진 것이 바람직하다.

이 구성에 따르면, 신장 특성에 이방성을 갖는 재료(예를 들면, 천, 가죽)로 이루어진 입체물의 가상 형지에 대해서도 용이하게 기준선을 설정할 수 있으며, 상기 재료의 신장율이 낮은 방향(예를 들면 재료가 천인 경우에는 날실 방향)에 대해 기준선을 설정함으로써, 안정성이 높은 입체물을 작성할 수 있다.

본 발명에 따르면, 가상 입체물 모델에 대해 직접 기준선을 설정할 수 있기 때문에, 의복의 형지를 컴퓨터 상에서 작성하는 CAD에 대해 유용하다.

Claims (14)

1. 입체물의 형지를 가상적으로 작성하는 가상 형지 작성프로그램으로서,

   상기 입체물의 3차원 데이터를 취득하여, 가상 3차원 공간 내에 가상 입체물 모델을 생성하는 입체물 모델 생성수단과,

   상기 가상 입체물 모델의 표면에 형지의 윤곽선을 설정하고, 상기 가상 입체물 모델의 표면을 복수의 영역으로 구획하는 윤곽선 설정수단과,

   사용자의 조작 지령에 따라, 상기 윤곽선 설정수단에 의해 구획된 하나의 영역에 대해, 기준선을 설정하는 기준선 설정수단과,

   상기 기준선이 직선 형상이 되도록 상기 가상 입체물 모델을 상기 영역별로 2차원 공간으로 전개하여 가상 형지를 생성하는 전개수단으로서 컴퓨터를 기능시키는 것을 특징으로 하는 가상 형지 작성프로그램.
2. 제1항에 있어서, 상기 전개수단은

   각 영역에 폴리곤 메쉬를 설정하는 메쉬설정수단과,

   기준선과 교차하는 복수의 폴리곤을 초기 폴리곤열로서 영역에 설정된 폴리곤 메쉬로부터 추출하여, 추출한 초기 폴리곤열의 기준선이 직선이 되도록 상기 초기 폴리곤열을 2차원 평면으로 전개하는 제 1 폴리곤열 전개수단과,

   2차원 평면으로의 전개처리가 종료된 폴리곤열과 인접하는 폴리곤열을 추출하여, 추출한 폴리곤열을 2차원 평면으로 전개하는 처리를 반복 실행함으로써 각 영역을 2차원 평면으로 전개하는 제 2 폴리곤열 전개수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 가상 형지 작성프로그램.
3. 제2항에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 폴리곤열 전개수단은 각 폴리곤의 면적이 유지되도록 폴리곤열을 2차원 평면으로 전개하는 것을 특징으로 하는 가상 형지 작성프로그램.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 폴리곤은 삼각형이며,

   상기 제 1 폴리곤열 전개수단은 상기 초기 폴리곤을 구성하는 각 정점(V_i)을

   식 (A)를 이용하여 2차원 평면상으로 전개하는 것을 특징으로 하는 가상 형지 작성프로그램.

   v_i = v_i´+d_i×D_i×t_i (A)

   단, v_i는 정점 V_i를 2차원 평면으로 전개했을 때의 좌표를 나타낸다.

   v_i´은 정점 V_i와 기준선을 최단거리로 잇는 기준선 상의 점 V_i´을 2차원 평면으로 전개했을 때의 좌표를 나타낸다.

   D_i =│V_iV_i´벡터│

   d_i는 정점 V_i를 통과하는 폴리곤의 2개의 능선과 기준선의 교점 P_j, P_{j +1}을 잇는 벡터인 P_jP_{j +1} 벡터에 대해 정점 V_i가 오른쪽에 있는 경우에는 1을 취하고, 좌측 에 있는 경우에는 -1을 취한다.

   t_i는 교점 P_j, P_{j +1}을 2차원 평면으로 전개했을 때의 좌표 p_j, p_{j +1}을 잇는 벡터인 p_jp_{j +1} 벡터와 크기가 동일하며 또한 직교하는 벡터를 나타낸다.
5. 제4항에 있어서, 상기 제 1 폴리곤열 전개수단은 선분 P_jV_i´의 길이와 선분 p_jv_i´의 길이가 동일해지도록 상기 v_i´의 좌표를 결정하는 것을 특징으로 하는 가상 형지 작성프로그램.
6. 제4항 또는 제5항에 있어서, 상기 제 1 폴리곤열 전개수단은, 선분 p_jp_j+1의 방향이 전개 종료된 선분 p_{j -1}p_j의 방향과 동일해지며 또한 선분 P_jP_{j +1}의 크기와 선분 p_jp_{j +1}의 크기가 동일해지도록, p_{j +1}의 좌표를 결정하는 것을 특징으로 하는 가상 형지 작성프로그램.
7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 기준선 설정수단은 한 영역의 표면에서 교차하는 2개의 기준선을 설정하며,

   상기 전개수단은 2개의 기준선이 직교하며 또한 직선 형상이 되도록 해당 영역을 2차원 공간으로 전개하는 것을 특징으로 하는 가상 형지 작성프로그램.
8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 기준선 설정수단은, 사용자에 의해 지정된 상기 가상 입체물 모델의 한 영역 내의 한 점을 통과하며 또한 상기 가상 3차원 공간 내에 미리 설정된 중력방향을 따르도록, 해당 영역의 표면에 상기 기준선을 설정하는 것을 특징으로 하는 가상 형지 작성프로그램.
9. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 기준선 설정수단은 사용자에 의해 지정된 상기 가상 입체물 모델의 1 영역 내의 2점을 잇도록, 해당 영역의 표면에 상기 기준선을 설정하는 것을 특징으로 하는 가상 형지 작성프로그램.
10. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 기준선 설정수단은 상기 전개수단에 의해 직선 형상으로 전개되는 한 변의 윤곽선에 대해, 상기 가상 입체물 모델의 표면에서 평행하게 상기 기준선을 설정하는 것을 특징으로 하는 가상 형지 작성프로그램.
11. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 기준선 설정수단은,

    사용자에 의해 지정된 상기 가상 입체물 모델의 한 영역 내의 한 점을 통과하며 또한 상기 가상 3차원 공간 내에 미리 설정된 중력방향을 따르도록 해당 영역의 표면에 상기 기준선을 설정하는 제 1 방식과,

    사용자에 의해 지정된 상기 가상 입체물 모델의 한 영역 내의 2점을 잇도록 해당 영역의 표면에 상기 기준선을 설정하는 제 2 방식과,

    상기 전개수단에 의해 직선 형상으로 전개되는 한 변의 윤곽선에 대해, 상기 가상 입체물 모델의 표면에서 평행하게 상기 기준선을 설정하는 제 3 방식 중 사용자에 의해 지정된 방식을 사용하여 상기 기준선을 설정하는 것을 특징으로 하는 가상 형지 작성프로그램.
12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 입체물은 신장 특성에 이방성을 갖는 재료로 이루어진 것을 특징으로 하는 가상 형지 작성프로그램.
13. 입체물의 형지를 가상적으로 작성하는 가상 형지 작성장치로서,

    상기 입체물의 3차원 데이터를 취득하여, 가상 3차원 공간 내에 가상 입체물 모델을 생성하는 입체물 모델 생성수단과,

    상기 가상 입체물 모델의 표면에 형지의 윤곽선을 설정하고, 상기 가상 입체물 모델의 표면을 복수의 영역으로 구획하는 윤곽선 설정수단과,

    사용자의 조작 지령에 따라, 상기 윤곽선 설정수단에 의해 구획된 하나의 영역에 대해 기준선을 설정하는 기준선 설정수단과,

    상기 기준선이 직선 형상이 되도록 상기 입체물 모델을 구획된 영역별로 2차원 공간으로 전개하여 상 형지를 생성하는 전개수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 가상 형지 작성장치.
14. 컴퓨터가 입체물의 형지를 가상적으로 작성하는 가상 형지 작성방법으로서,

    상기 컴퓨터는 입체물 모델 생성수단, 윤곽선 설정수단, 기준선 설정수단, 및 전개수단을 구비하며,

    상기 입체물 모델 생성수단이 상기 입체물의 3차원 데이터를 취득하여 가상 3차원 공간 내에 가상 입체물 모델을 생성하는 단계와,

    상기 윤곽선 설정수단이 상기 입체물 모델의 표면에 형지의 윤곽선을 설정하고 상기 가상 입체물 모델의 표면을 복수의 영역으로 구획하는 단계와,

    상기 기준선 설정수단이, 사용자의 조작지령에 따라, 상기 윤곽선 설정수단에 의해 구획된 하나의 영역에 대해 기준선을 설정하는 단계와,

    상기 전개수단이, 상기 기준선이 직선 형상이 되도록 상기 입체물 모델을 구획된 영역별로 2차원 공간으로 전개하여 가상 형지를 생성하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 가상 형지 작성방법.

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