KR20170032333A - 기존의 3d 모델을 그래픽 데이터로 변환하는 방법 및 시스템 - Google Patents

Abstract

기존의 3D 모델을 복수의 컴퓨터 시스템들 중 적어도 하나와 함께 사용하기에 적합한 그래픽 데이터로 변환하는 방법 및 시스템이 제공된다. 3D 모델은 저장 서버에 저장되며, 프리-프로세싱 유닛은 개별적으로 최적화된 단순화된 메쉬들의 세트를 생성하고, 단순화된 메쉬들 각각은 단순화 정도(degree of simplification) 및 맵핑 구조를 갖는다. 사용자는 선택된 표면 속성들을 3D 모델에 제공하도록 그래픽 사용자 인터페이스에서 3D 모델의 시각화(visualization)와 상호작용할 수 있으며, 그리고 복수의 컴퓨터 시스템들 중에서 타겟 컴퓨터 시스템을 선택하고 그리고 단순화 정도를 선택할 수 있다. 선택된 표면 속성들 및 단순화된 메쉬들의 세트 내에 있는 적절한 단순화된 메쉬에 기초하여 그래픽 데이터가 생성되며, 그리고 타겟 컴퓨터 상에 보여지는 바와 같은 그래픽 데이터의 미리보기(preview)가 그래픽 사용자 인터페이스 상에 보여진다. 본 발명은 효율적인 워크 플로우 및 그래픽 데이터의 신속한 미리보기를 제공한다.

Description

기존의 3D 모델을 그래픽 데이터로 변환하는 방법 및 시스템{METHOD AND SYSTEM FOR CONVERTING AN EXISTING 3D MODEL INTO GRAPHICAL DATA}

일반적으로, 본 발명은 컴퓨터 그래픽스에 관한 것이며, 보다 구체적으로는 기존의 3D 모델을 적어도 하나의 컴퓨터 시스템들과 함께 사용되기에 적합한 그래픽 데이터로 변환하는 방법 및 시스템에 관한 것이다. 본 발명은 또한 컴퓨터 프로그램 제품에 관한 것이다.

컴퓨터 그래픽의 생성 및 시각화는 CAD(Computer Aided Design), 건축 연습(architectural walkthrough), 시뮬레이션, 의료 시각화 및 컴퓨터 게임과 같은 다양한 컴퓨팅 분야에서 점점 더 중요해지고 있다. 컴퓨터 그래픽의 시각화는 종종 모델과의 상호작용이 초당 10 프레임을 넘는 대화형 주파수(interactive frequency)에서 발생할 것을 요구한다.

컴퓨터 그래픽에 대한 일반적인 경향은 복잡성의 증가 및 이에 따른 컴퓨터 그래픽 모델들의 사이즈 증가이다. 예를 들어, 애니메이션 영화에 사용되는 매우 세부적인 모델은 일반적으로 완료되기 전까지 수천 시간의 프로세싱 시간이 걸리는 것은 아니라 해도 수백 시간이 걸리는 프리-프로세싱(pre-processing) 단계를 거친다. 마찬가지로 NURBS 또는 서브디비전 표면(subdivision surface)과 같은 수학적 모델에서 비롯된 CAD에서 사용되는 컴퓨터 그래픽 모델들에 대한 오리지널 데이터는 수백만 개의 삼각형들 및 정점들(vertices)을 포함할 수 있다.

따라서, 이러한 3D 모델들은 계산량이 엄청 많으며 따라서 처리하기 위한 특별한 그래픽 시스템들을 필요로 할 뿐만 아니라, 이들 3D 모델은 일반적으로 대화형으로 처리될 수 없다. 컴퓨터 하드웨어의 개발은 이러한 3D 모델들의 대화형 처리를 제공할 것 같지는 않는데, 왜냐하면 컴퓨터 그래픽의 사이즈와 보조 컴퓨터 메모리의 사이즈가 관련 하드웨어의 개발보다 더 빠른 속도로 증가하고 있기 때문이다. 3D 모델들은 몇몇 경우를 제외하면, 삼각형 메쉬들(triangle meshes) 또는 쿼드(quad) 메쉬들을 사용하여 표현되며, 좀더 일반적으로는 다수의 폴리곤들(polygons)을 이용하여 표현된다. 일반적으로 이러한 메쉬들은 디스플레이 또는 시뮬레이션 성능에 최적화되어 있지 않다. 대부분의 어플리케이션들에서 초기 메쉬는 일반적으로 훨씬 적은 수의 면들(faces)을 가진 근사값들(approximations)인 최적화된 단순 버전들로 대체될 수 있거나 또는 이전에 언급한 특정 어플리케이션들에 보다 적합한 다른 속성들을 포함할 수 있다.

예컨대, 타겟 컴퓨터 시스템에 적합한 최적화된 버전을 사용자가 제공하기 위해서는, 사용자는 기존의 3D 모델을 테셀레이션(tessellate)하여 초기 메쉬를 얻어야 하며 그 이후 가령, 재료(material), 조명(lighting) 등과 같은 속성들을 초기 메쉬에 적용해야하는바, 이는 사용자가 원하는 미관(aesthetic look) 및/또는 기능들을 획득하기 위한 것이다. 예를 들어, 선택된 재료는 디지털 객체와 텍스처에 대한 마찰(friction) 및/또는 무게(weight)와 같은 가상의 물리적인 특성들 둘다를 제공할 수 있으며, 그리고 조명은 해당 객체를 나중에 시각화할 때 상기 객체가 어떤 모습이 될 것인지를 사용자가 알 수 있게 한다. 하지만, 적용된 속성들을 구비한 3D 모델의 최적화된 버전을 제공하는 것은, 초기 메쉬 및 적용된 속성들을 프로세싱 유닛으로 전송할 것을 요구하며, 상기 프로세싱 유닛은 초기 메쉬 및 적용된 속성들을 최적화하여, 계산적으로 덜 복잡하면서 적용된 해당 속성들을 구비한 단순화된 메쉬를 제공한다. 이러한 단순화는 예컨대, 정점(vertices) 또는 폴리곤들의 최대 개수와 같은, 소정 조건 하에서 이루어질 수 있다. 일반적으로 이러한 최적화 프로세스는 몇 시간 이상 소요된다. 따라서, 사용자가 최종 결과, 즉 적용된 속성들을 구비한 단순화된 메쉬를 보았을 때, 사용자는 최적화된 버전이 요구되는 충실도(fidelity) 기타 등등과 맞지 않는다라고 판단할 수 있다. 따라서, 사용자는 프로세스를 처음부터 다시 시작해야하고 몇 시간 또는 몇 일이라는 시간을 잃어버린 것이다.

따라서, 현재의 프로세스는 비효율적이며 타겟 컴퓨터 시스템에 적용된 속성을 갖는 최적화된 버전의 3D 모델을 제공하는 것은 시간 소모적이다. 복수의 컴퓨터 시스템에 최적화된 버전을 제공하기 위해서, 사용자는 각각의 최적화된 버전에 대해 일일히 상기 프로세스를 수행해야하므로 매우 많은 시간이 소요된다. 하나의 대안은 여러 컴퓨터 시스템에 대해 최적화된 버전을 사용하는 것인데, 일부 컴퓨터 시스템은 최적화된 버전의 계산량이 많다는 것을 알게 될 것인 반면에, 일부 컴퓨터 시스템은 최적화된 버전을 높은 충실도로 처리할 수 있다는 단점이 있다.

따라서, 사용자, 전형적으로 그래픽 아티스트가, 특정 컴퓨터 시스템, 바람직하게는 복수의 컴퓨터에 적합한 기존 3D 모델에 대한 최적화된 버전을 제공하는 데 걸리는 시간을 단축할 수 있는 개선된 프로세스를 제공할 필요가 있다.

전술한 필요성과 관련하여, 본 발명의 일반적인 목적은 기존의 3D 모델들을 변환하는 방법 또는 시스템을 제공하는 것인데, 본 발명의 방법 또는 시스템에 따르면, 최적화된 3D 모델에 대한 더 빠른 시각화(quicker visualization)를 짧은 시간 내에 제공할 수 있으며, 따라서 사용자는 최적화된 버전이 충분한 품질을 갖고 있는지를 판별할 수 있다.

본 발명의 제 1 양상에 따르면, 이들 및 다른 목적들은 기존의 3D 모델을 복수의 컴퓨터 시스템들 중 적어도 하나와 함께 사용하기에 적합한 그래픽 데이터로 변환하는 방법에 의해 달성되며, 상기 방법은 프리-프로세싱 유닛에 액세스 가능한 저장 서버에 상기 3D 모델을 저장하는 단계를 포함한다. 프리-프로세싱 유닛에서, 개별적으로 최적화된 단순화된 메쉬들(meshes)의 세트가 생성되고, 각각의 단순화된 메쉬는 단순화 정도(degree of simplification) 및 단순화된 메쉬의 면(face) 상의 포인트를 3D 모델 상의 대응하는 포인트에 맵핑하기 위한 맵핑 구조를 가지며, 상기 단순화 정도와 상기 맵핑 구조는 상기 컴퓨터 시스템들 중 하나에 적합하다. 그래픽 사용자 인터페이스에서, 재료(material) 및 조명(illumination) 중 적어도 하나를 포함하는 선택된 표면 속성들을 상기 3D 모델에 제공하도록 사용자가 상기 3D 모델의 시각화(visualization)와 상호작용하는 것이 허용되며 그리고 상기 복수의 컴퓨터 시스템들 중 타겟 컴퓨터 시스템이 선택되고 단순화 정도가 선택된다. 상기 방법은 또한 상기 선택된 표면 속성들 및 상기 단순화된 메쉬들의 세트 내에 있는 적절한 단순화된 메쉬에 기초하여 상기 그래픽 데이터를 생성하는 단계, 상기 적절한 단순화된 메쉬는 상기 타겟 컴퓨터 시스템에 대응하는 상기 선택된 단순화 정도 및 맵핑 구조를 가지며; 그리고 상기 타겟 컴퓨터 상에 보여지는 바와 같은 상기 그래픽 데이터의 미리보기(preview)를 상기 그래픽 사용자 인터페이스 상에 출력하는 단계를 포함한다.

본 발명은 프리-프로세싱 유닛에 의해서 개별적으로 최적화된 메쉬들의 세트를 미리 생성함으로써 그래픽 데이터가 짧은 시간 내에 타겟 컴퓨터 시스템 상에 보여지는 바와 같이 그래픽 사용자 인터페이스 상에 미리보기될 수 있다는 인식에 기초한다. 따라서, 다음이 이해되어야 하는바, 최적화된 단순화된 메쉬들을 생성하는 프로세스는 여전히 많은 시간이 소요될 것이지만, 단순화된 메쉬들과 선택된 표면 속성들로부터 기존 3D 모델의 시각화에 해당하는 그래픽 데이터를 생성하는 단계는, 엄청한 시간 분량을 절약할 것이다. 따라서, 본 발명에 따르면 사용자는 기존의 3D 모델을 저장 서버에 전송하고(저장 서버에서 기존의 3D 모델이 프리-프로세싱됨), 그 이후 사용자는 표면 속성들을 구비한 기존의 3D 모델을 제공하는 그래픽 사용자 인터페이스에서 동작들을 수행할 수 있다. 다음으로, 미리 생성된 단순화된 메쉬들 및 맵핑 구조들을 이용함으로써 그래픽 데이터가 생성되는데, 상기 그래픽 데이터는 짧은 시간 내에 타겟 컴퓨터 시스템에 보여지는 바와 같은 그래픽 데이터의 미리보기를 나타낸다. 따라서, 본 발명은 장시간의 최적화 프로세스가 발생하기를 기다리지 않고도, 사용자가 프로세스와 상호작용하고 이를 적응시킬 수 있는 가능성을 창출한다.

그래픽 데이터의 생성과 미리보기의 출력은 선택한 표면 속성들을 가진 3D 모델을 직접 단순화하는 것보다 적어도 10배 이상 빠를 수 있다. 달리 말하면, 그래픽 데이터 및 미리보기는, 단순화된 메쉬들 및 맵핑 구조없이 그래픽 데이터를 생성하는 것보다 적어도 10배 이상 빨리 생성 및 도시될 수 있다. 따라서, 본 발명은 훨씬 더 빠른 작업 흐름을 가능하게 한다.

다음을 유의해야 하는바, 기존의 3D 모델은 초기 메쉬로 표현될 수 있다. 만일, 3D 모델이 초기 메쉬에 의해 표현되지 않으면, 상기 방법은 단순화된 메쉬를 생성하기 전에 프리-프로세싱 유닛에 초기 메쉬를 제공하도록 3D 모델을 테셀레이트하는 단계를 더 포함할 수 있다.

초기 메쉬는 가령, 적어도 1000000개 이상의 정점들(vertices)과 같은, 수백만개의 정점들 및 폴리곤들을 포함할 수 있는데, 이는 기존의 3D 모델에 대한 높은 충실도를 갖는 초기 메쉬를 제공한다. 또한, 초기 메쉬에 있는 매우 많은 수의 정점들은 단순화 정도가 서로 다를 가능성이 높은 단순화된 메쉬들을 제공할 수 있다. 따라서, 다음을 유의해야 하는바, 단순화 정도에 따라, 단순화된 메쉬들은 휠씬 적은 수의 폴리곤들(가령, 절반, 1/10, 또는 심지어는 1/1000)을 포함할 수도 있다. 이것은 수백만 개의 정점들을 포함하는 초기 메쉬가 단지 수백개 또는 수천개의 정점들 및 폴리곤들을 갖는 단순화된 메쉬들로 이어질 수 있음을 의미한다. 이러한 단순화된 메쉬들을 제공하기 위한 프로세스들은 해당 기술 분야에서 공지되어 있으며, 그 중에서도 본 출원인은 초기 메쉬 보다는 낮지만 기존의 3D 모델에 대한 높은 충실도를 갖는 단순화된 최적화된 메쉬를 제공하는 몇가지 독점적인 방법을 보유하고 있다. 이러한 것의 일례들로는 미국 등록특허 US 8,698,809호를 들 수 있으며, 상기 미국 등록특허는 참조로서 본 명세서에 통합된다.

맵핑 구조는, 단순화된 최적화된 메쉬의 면에 있는 포인트를 기존의 3D 모델의 대응하는 포인트에 어떻게 맵핑할지를 서술할 것이므로, 선택된 표면 속성들이 단순화된 메쉬에도 또한 적용되는 것을 가능케하며 따라서 그래픽 데이터에 적용되는 것을 가능케한다. 단순화된 메쉬들은 기존의 3D 모델보다 더 적은 수의 정점들을 포함할 것이기 때문에, 상기 맵핑 구조는 기존의 3D 모델에 있는 여러 개의 포인트들을 단순화된 메쉬에 있는 하나의 포인트에 맵핑할 수 있음을 이해해야 한다. 따라서, 맵핑 구조는 여러 개의 포인트들을 결합하는 방법도 설명할 것이다. 또한, 맵핑 구조는 기존의 3D 모델 또는 초기 메쉬가 복수의 객체들 및 그들의 식별자를 포함하는지에 대한 정보를 포함할 수 있는데, 이는 그래픽 데이터에 더 많은 데이터를 제공하기 위한 것이다. 표면 속성들의 일례는 각 포인트의 법선 방향, 표면 텍스처, 반사, 굴곡(flexing) 및 인터액티비티(interactivity)를 포함한다.

하나 이상의 컴퓨터 시스템들에 적합한 단순화 정도는, 컴퓨터 시스템들의 처리 능력, 그래픽 디스플레이 능력 및 컴퓨터 시스템이 그래픽 데이터와 어떻게 상호작용할 것인지에 기초하여 평가될 수 있다. 처리 능력이 낮은 컴퓨터 시스템의 경우 단순화 정도가 더 커질 수 있다. 따라서 다음을 유의해야 하는바, 게임 콘솔과 같은 보다 강력한 컴퓨터 시스템은 보다 적은 정도의 단순화를 가질 수 있다. 이와 동일한 방식으로, 더 적은 처리 능력을 갖는 컴퓨터 시스템들 예를 들어, 스마트 폰 또는 다른 종류의 휴대용 디바이스들을 위해 사용되도록 의도된 단순화된 메쉬들은 더 큰 정도의 단순화를 가질 수 있다. 따라서, 컴퓨터 시스템 중 하나에 적합한 단순화는 유사한 방식으로 컴퓨터 시스템의 그래픽 디스플레이 능력에 또한 기초할 수 있다. 이와 유사하게, 적절한 단순화 정도 및 맵핑 구조는, 컴퓨터 시스템이 그래픽 데이터와 어떻게 상호작용하도록 의도되었는지에 기초하여 선택될 수 있다. 시스템이 키보드 및/또는 마우스, 터치 스크린, 게이밍 핸드 컨트롤, 제스처 기반 제어 또는 음성 명령과 같이 그래픽 데이터와 어떤 유형의 상호작용을 하는지에 따라, 단순화 정도가 이에 따라 구성된다. 예를 들어, 작은 터치 스크린 기반 상호 작용은 고도로 복잡한 그래픽 데이터를 필요로 하지 않을 수 있으므로 단순화 정도가 더 커질 수 있다.

또한, 방금 서술된 것과 유사한 방식으로, 단순화 정도를 선택하는 단계는 예를 들어, 타겟 컴퓨터 시스템의 처리 능력, 타겟 컴퓨터 시스템의 그래픽 디스플레이 능력 및/또는 타겟 컴퓨터 시스템이 그래픽 데이터와 어떻게 상호작용할 것인지에 기초하여 자동화될 수 있다. 따라서, 예를 들어, 타겟 시스템 또는 시스템들에 대한 지식만을 갖는 사용자는 단순화의 정도에 관한 특정 지식을 필요로 하지 않는다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 방법은 사용자가 단순화 정도를 재선택하도록 하는 사용자 입력을 수신하는 단계, 선택된 표면 속성들 및 단순화된 메쉬들의 세트 내에 있는 대안적인 적절한 단순화된 메쉬에 기초하여 업데이트된 그래픽 데이터를 재생성하는 단계, 상기 대안적인 적절한 단순화된 메쉬는 타겟 컴퓨터 시스템에 대응하는 재선택된 단순화 정도 및 맵핑 구조를 가지며, 그리고 타겟 컴퓨터 상에 보여지는 바와 같이 업데이트된 그래픽 데이터의 업데이트된 미리보기를 그래픽 사용자 인터페이스 상에 출력하는 단계를 더 포함할 수 있다.

사용자가 단순화 정도를 재선택할 수 있게 함으로써, 그래픽 데이터의 품질 또는 충실도가 너무 낮다고 여기는 사용자에게는, 보다 적은 정도의 단순화 및 선택된 표면 속성들을 갖는(따라서, 사용자의 요구에 따라 더 높은 품질 또는 충실도를 갖는) 대안적인 적절한 단순화된 메쉬들로부터 생성된 그래픽 데이터의 업데이트된 미리보기가 대신 제공된다. 마찬가지로, 사용자는 특정 모델에 대한 폴리곤 카운트를 더 줄이기를 요망할 수 있으며 그리고 더 큰 단순화 정도를 갖는 단순화된 메쉬를 시도할 수 있다. 이로써, 본 발명의 또 다른 이점은 상기 방법이 반복 가능하다는 점에서 실현되어야 한다.

달리 말하면, 그 각각이 맵핑 구조를 갖는 개별적으로 최적화된 단순화된 메쉬들의 세트가 미리 제공되기 때문에, 더 높거나 혹은 더 낮은 품질 요건에 따라, 사용자는 그래픽 데이터의 업데이트된 미리보기들을 신속하게 그리고 대화형 방식으로 제공받을 수 있다. 이로써, 효율적이고 반복적인 프로세스 및/또는 워크 플로우를 제공할 수 있는데, 여기서 사용자가 개별적으로 최적화된 메쉬들 세트 내에서 가장 바람직한 메쉬를 선택할 수 있다. 또한, 타겟 컴퓨터 시스템이 복수의 타겟 컴퓨터 시스템들인 경우, 사용자는 모든 그래픽 데이터의 미리보기를 제공받을 수 있고, 그에 따라 각각의 그래픽 데이터로부터의 충실도 요건에 따라 그래픽 데이터를 수용하거나 거부할 수 있다.

프리-프로세싱 유닛은 로컬 컴퓨팅 유닛, 원격 서버, 컴퓨터 클러스터 또는 네트워크 컴퓨터일 수 있다. 로컬 컴퓨팅 유닛에 의해, 프리-프로세싱이 또한 사용자가 기존의 3D 모델을 할당하기 위해 사용하는 컴퓨터 시스템에서 발생할 수 있다는 점을 유의해야 한다. 로컬 컴퓨팅 유닛은 컴퓨터의 중앙 처리 유닛, 그래픽 컴퓨팅 유닛 또는 문제의 컴퓨터 시스템을 위한 특정 컴퓨팅 유닛일 수 있다. 마찬가지로, 프리-프로세싱 유닛이 원격 서버인 경우, 프리-프로세싱은 원격 서버의 중앙 처리 유닛, 그래픽 컴퓨팅 유닛 또는 문제의 원격 서버에 대한 특정 컴퓨팅 유닛에 의해 수행될 수 있다. 컴퓨터 클러스터 및 네트워크 컴퓨터는 그들 사이에서 프로세싱 태스크를 분할할 수 있으며 그리고 기존의 3D 모델을 프리-프로세싱하는 태스크의 속도를 올리는데 유용하게 이용될 수 있다.

상기 방법은 그래픽 데이터를 공개 서버에 제공하는 단계를 더 포함 할 수 있다. 이후 공개 서버는 그래픽 데이터가 필요한 사용자에 의해 액세스될 수 있으므로, 완성된 그래픽 데이터를 더 많은 고객에게 판매 또는 확산시킬 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 개별적으로 최적화된 단순화된 메쉬들의 세트는, 초기 메쉬의 시각화와 상호작용하기 전에 그래픽 사용자 인터페이스에서 미리보기된다. 이에 따라, 사용자는 단순화된 어떤 메쉬가 그래픽 데이터를 생성하는 단계에서 사용되어야 하는지를 선택할 수 있다. 따라서, 직관적이고 효율적인 방식으로 단순화 정도를 선택하는 옵션이 사용자에게 제공된다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 방법은 기존의 3D 모델, 타겟 컴퓨터 시스템 및 단순화 정도 중 하나에 관하여 사용자에 의해 만들어진 선호도들을 저장하는 단계, 이전에 저장된 선호도들을 사용하여 초기 메쉬의 테셀레이션을 구성하는 단계, 및 이전에 저장된 선호도들을 사용하여 타겟 컴퓨터 시스템 및 단순화 정도를 선택하는 단계를 더 포함한다. 사용자가 본 발명을 여러 번 사용할 수 있기 때문에, 선호도들이 사용될 수 있으며, 따라서 기존의 3D 모델이 저장 서버에 저장될 때 타겟 시스템 및 단순화 정도가 시스템에 대한 임의의 다른 명령을 필요로하지 않도록 자동으로 식별될 수 있다. 따라서 시간이 절약되고 사용자는 다른 작업에 시간을 할애할 수 있다. 동일한 방식으로, 초기 메쉬를 제공하는 테셀레이션은 사용자의 이전 선호도들에 기초할 수 있다. 따라서, 복잡한 초기 메쉬로 작업하기를 선호하는 사용자는, 다수의 폴리곤들을 갖는 초기 메쉬 및 저장된 선호도들에 따라 낮은 정도의 단순화를 갖는 단순화된 최적화된 메쉬들을 자동으로 수신할 것이다. 이와 유사하게, 보다 낮은 컴퓨팅 파워를 갖는 컴퓨터 시스템 예컨대, 휴대용 디바이스를 타겟으로 하는 선호도들이 저장되어 있는 사용자는, 적은 개수의 폴리곤들을 갖는 초기 메쉬 및 더 큰 정도의 단순화를 갖는 단순화된 최적화된 메쉬들을 자동으로 수신할 수 있다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 상기 방법은 개별적으로 최적화된 단순화된 메쉬들의 세트와 맵핑 구조를 기존의 3D 모델에 대한 식별자와 함께 저장하는 단계, 개별적으로 최적화된 단순화된 메시들의 이전에 저장된 세트에 대한 식별자 및 기존의 3D 모델에 대한 맵핑 구조가 존재하는지를 결정하는 단계, 선택된 표면 속성들 및 미리 저장된 단순화된 메쉬들의 세트에 있는 적절한 단순화된 메쉬에 기초하여 그래픽 데이터를 생성하는 단계를 더 포함하며, 상기 적절한 단순화된 메쉬는 상기 선택된 단순화 정도 및 상기 타겟 컴퓨터 시스템에 대응하는 맵핑 구조를 갖는다. 단순화된 메쉬들 및 맵핑 구조를 식별자와 함께 저장하는 것의 이점은, 동일한 사용자 또는 제 2의 사용자에 의해서 다른 목적을 위해 이들이 다시 사용될 수 있다는 점이다. 다음으로 사용자는 기존의 3D 모델, 개별적으로 최적화된 단순화된 메쉬들 및 맵핑 구조에 액세스할 것이다. 또한, 또 다른 장점은, 기존의 동일한 3D 모델을 최적화하고 그리고 표면 속성들을 제공하고자 하는 제 2의 사용자는, 상기 제 2의 사용자가 단순화된 메쉬들 및 맵핑 구조에 액세스하면, 원칙적으로는 임의의 지연 없이, 이렇게할 수 있는 기회를 그래픽 사용자 인터페이스에서 곧바로 제공받을 것이라는 점이다. 달리 말하면, 단순화된 메쉬들은 저장될 수 있으며(예컨대, 캐싱될 수 있으며) 그리고 기존의 3D 모델에 대한 후속 최적화 프로세스들에서 재사용될 수 있는데, 이는 사용자가 상호작용하고 그리고 표면 속성을 3D 모델에 제공하기 전에 더욱 감소시킨다. 식별자는 기존의 3D 모델과 단순화된 메쉬들을 연결하기 위한 임의의 적합한 데이터 구조 또는 데이터 태그(예 : 해시)가 될 수 있다.

본 발명의 제 2 양상에 따르면, 이들 및 다른 목적들은 또한 기존의 3D 모델을 복수의 컴퓨터 시스템들 중 적어도 하나와 함께 사용하기에 적합한 그래픽 데이터로 변환하는 시스템에 의해서 성취된다. 상기 시스템은 3D 모델을 저장하기 위한 저장 서버를 포함하며, 상기 저장 서버는 프리-프로세싱 유닛에 액세스가능하다. 프리-프로세싱 유닛은 개별적으로 최적화된 단순화된 메쉬들의 세트를 생성하도록 구성되며, 단순화된 메쉬들 각각은 단순화 정도 및 단순화된 메쉬의 면(face) 상의 포인트를 상기 초기 메쉬 상의 대응하는 포인트에 맵핑하기 위한 맵핑 구조를 갖는다. 상기 단순화 정도와 맵핑 구조는 상기 컴퓨터 시스템들 중 하나에 적합하다. 상기 시스템은 또한 그래픽 사용자 인터페이스를 포함하며, 상기 그래픽 사용자 인터페이스는, 재료 및 조명 중 적어도 하나를 포함하는 선택된 표면 속성들을 상기 초기 메쉬에 제공하도록 사용자가 상기 초기 메쉬의 시각화(visualization)와 상호작용할 수 있게 하며, 그리고 사용자가 상기 복수의 컴퓨터 시스템들 중 타겟 컴퓨터 시스템을 선택하고 그리고 단순화 정도를 선택하게 하도록 구성된다. 상기 프리-프로세싱 유닛은 또한, 상기 선택된 표면 속성들 및 상기 단순화된 메쉬들의 세트 내에 있는 적절한 단순화된 메쉬에 기초하여 상기 그래픽 데이터를 생성하도록 구성되고, 상기 적절한 단순화된 메쉬는 상기 타겟 컴퓨터 시스템에 대응하는 상기 선택된 단순화 정도 및 맵핑 구조를 갖는다. 그래픽 사용자 인터페이스는 타겟 컴퓨터 상에 보여지는 바와 같은 그래픽 데이터의 미리보기(preview)를 출력한다.

본 발명의 제 2 양상의 많은 특징들 및 장점들은 앞서 언급된 본 발명의 제 1 양상의 특징들 및 장점들과 유사하다.

본 발명의 다른 특징들 및 장점들은 첨부된 청구 범위 및 하기의 설명을 연구할 때 명백해질 것이다. 해당 기술분야의 당업자라면 다음을 이해할 것인바, 본 발명의 다른 특징들은, 본 발명의 범위를 벗어남이 없이도, 다음에 설명된 실시예들 이외의 다른 실시예를 생성하도록 결합될 수 있다.

본 발명의 특정한 피처들 및 이점들을 포함하는 본 발명의 다양한 양상들은 다음의 상세한 설명 및 첨부 도면들로부터 용이하게 이해될 것이다.
도1a는 기존의 3D 모델을 변환하는 공지된 종래 기술의 일례를 도시한다.
도1b는 본 발명의 일반적인 개념에 따라 기존의 3D 모델을 변환하는 일례를 도시한다.
도2는 본 발명의 일 실시예에 따른 복수의 컴퓨터 시스템 중 적어도 하나와 함께 사용하기에 적합한 그래픽 데이터로 기존의 3D 모델을 변환하는 방법을 나타내는 흐름도이다.
도3은 본 발명의 사용예를 도시한다.
도4a는 본 발명의 일 실시예에 따른 복수의 컴퓨터 시스템 중 적어도 하나와 함께 사용하기에 적합한 그래픽 데이터로 기존의 3D 모델을 변환하는 시스템을 도시한다.
도4b는 본 발명의 다른 실시예에 따라 복수의 컴퓨터 시스템 중 적어도 하나와 함께 사용하기에 적합한 그래픽 데이터로 기존의 3D 모델을 변환하는 시스템을 도시한다.
도5는 표면 속성들을 선택하고 적용하기 전에 시스템의 대화형 윈도우에 대한 다른 실시예를 도시한다.

이제, 본 발명의 바람직한 실시예가 도시되어 있는 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명이 보다 상세히 설명될 것이다. 본 발명은 많은 상이한 형태로 구현될 수 있으며 본 명세서에 설명된 실시 예에 한정되는 것으로 해석되어서는 안되며 오히려, 이들 실시예는 철저하고 완전하게 제공되며, 그리고 본 발명의 범위를 해당 기술분야의 당업자에게 완전히 전달하기 위한 것이다. 유사한 도면 부호들은 유사한 동일한 요소들을 지칭한다. 또한, 본 발명은 기존의 3D 모델을 복수의 컴퓨터 시스템들 중 적어도 하나와 함께 사용하기에 적합한 그래픽 데이터로 변환하는 방법 및 시스템을 참조하여 설명된다.

도1a를 참조하면, 기존 3D 모델로부터 하나의 컴퓨터 시스템과 함께 사용하기에 적합한 그래픽 데이터를 제공하는 공지된 해결책이 블록도로서 도시된다. 아티스트는 적절한 소프트웨어 프로그램(예컨대, 3D Studio Max, Maya 등)에서의 모델링(111)을 통해 3D 모델을 제공하거나 또는 공기 저항, 중량 등등에 대한 최적물로서 모델의 형상이 제공되는 수학적 프로세스를 선택적으로 포함하는 CAD 설계를 통해 3D 모델을 제공한다. 이와 유사하게, 물리적 객체에 대한 가상의 디지털 표현을 제공하는 3D 스캐닝 장치에서 물리적 객체를 스캐닝함으로써 모델이 제공될 수 있다.

그런 다음, 모델은 테셀레이트되고(tessellated)(112) 그리고 폴리곤 메쉬에 의해 표현되는바, 폴리곤 메쉬(polygonal mesh)는 정점들 및 정점들을 연결하는 에지들을 포함한다. 소프트웨어에 의한 소정 유형의 모델링에서는, 모델이 이미 폴리곤 메쉬로 표현될 수 있기 때문에, 테셀레이션 단계가 불필요할 수 있다. 공지된 해결책의 다음 단계에서는, 표면 속성들(surface properties)이 적용될 수 있는 스테이징 단계(staging step)(113)에서 사용자에게 모델이 제공된다. 표면 속성들의 일례는 재료 및 조명 등을 포함할 수 있다. 스테이징 단계(113)에서, 아티스트는 적용된 표면 속성들을 갖는 기존의 3D 모델에 대한 표현(representation)을 볼 수 있다. 스테이징 단계(113) 후에, 적용된 표면 속성들을 갖는 3D 모델은 대화형 방식에서 사용가능하거나 또는 보다 낮은 컴퓨팅 용량 또는 보다 낮은 메모리 용량을 갖는 컴퓨터 시스템과 함께 사용가능한 그래픽 데이터를 제공하기 위해 최적화될 필요가 있다. 이 때, 이용가능한 유일한 데이터는 테셀레이트된 3D 모델 및 적용된 표면 속성들이기 때문에, 최적화 단계는 시간이 많이 걸릴 뿐만 아니라 계산량도 매우 많다. 따라서, 최적화의 결과는 출력되기 전에(즉, 검사를 위해 볼 수 있기 전에) 일반적으로 여러 시간이 걸릴 것이다. 원래의 기존 3D 모델에 대한 품질 또는 충실도 측면에서 최적화(114)의 결과가 만족스럽지 않을 수 있으므로, 최적화 프로세스 또는 표면 속성들의 선택이 변경될 필요가 있을 수 있으며, 따라서 더 많은 시간이 요구될 수 있다. 또한, 최적화된 모델이 사용될 컴퓨터 시스템마다 이러한 프로세스가 반복될 필요가 있으므로, 더욱 많은 시간이 소요된다. 마지막으로, 최적화된 모델은 컴퓨터 게임이나 기타 유형의 대화형 디지털 환경에서 디지털 모델이나 자산으로 사용하기 위해 공개 서버 기타 등등에 공개될 수도 있다.

도1b는 본 발명의 일반적인 개념에 따라 기존의 3D 모델을 변환하는 일례를 도시한다. 전술한 공지된 종래 기술의 해결책과 유사하게, 아티스트는 적절한 소프트웨어 프로그램에서의 모델링(121)을 통해 모델을 제공하거나 또는 수학적 최적화 프로세스를 통해 모델을 제공한다. 그 다음, 본 발명의 실시예에서, 기존의 3D 모델이 테셀레이트된다(122)(이미 폴리곤 메쉬로 표현되지 않았다면). 모델(기존의 3D 모델)에 대한 테셀레이션으로 인해 생성된 폴리곤 메쉬는 초기 메쉬(initial mesh)로 간주되어야 한다. 또한, 최적화 프로세스(123)가 수행되는데, 최적화 프로세스에서는 개별적으로 최적화된 단순화된 메쉬들의 세트가 생성된다. 각각의 단순화된 메쉬는 단순화 정도 및 맵핑 구조를 갖는데 맵핑 구조는 단순화된 메쉬의 면(face) 상의 포인트들을 초기 메쉬 상의 대응하는 포인트들에 맵핑하기 위한 것이다. 단순화 정도는 상기 모델이 나중에 사용될 수 있는 컴퓨터 시스템들 중 하나에 기초한다. 즉, 단순화 정도는 각각의 단순화된 메쉬가 어떤 컴퓨터 시스템을 타겟으로 할 것인지에 기초할 것이다.

다음으로, 스테이징(124) 단계에서, 표면 속성들이 선택되고 그리고 초기 메쉬에 적용되어, 사용자가 시각적 검사에 의해 그의 선호도에 따라 모델을 구성할 수 있게 한다. 사용자가 결과에 만족하면 표면 속성들이 적용된 초기 메쉬의 최적화된 버전을 요청할 수 있다. 그 다음, 베이킹 단계(125)에서, 미리 생성된 단순화된 메쉬들 및 맵핑 구조들을 사용함으로써 그래픽 데이터가 생성되는데, 이 그래픽 데이터는 짧은 시간 내에 타겟 컴퓨터 시스템 상에서 그래픽 데이터가 보여지는 바와 같은, 그래픽 데이터의 미리보기를 나타낸다. "베이킹(baking)" 이라는 표현은, 본 발명의 맥락에서, 단순화된 메쉬들 및 표면 속성들에 기초한 그래픽 데이터를 제공하기 위해 이용되는 초기 메쉬의 몇몇 포인트들 및 표면 속성들의 조합으로 해석되어야 한다. 따라서, 본 발명은 오랜 시간이 걸리는 최적화 프로세스가 발생하기를 기다리지 않고, 사용자가 프로세스와 상호 작용하고 그리고 반복적으로 프로세스를 적응시킬 수 있는 가능성을 창출한다. 그래픽 데이터가 원하는 모습을 가질 때, 그것은 대화형 가상 환경에서 디지털 가상 모델 또는 자산으로 사용하기 위해 공개 서버 상에 공개될 수있다(126).

이제 도2을 참조하여 본 발명이 보다 상세하게 설명될 것이다. 도2는 기존의 3D 모델을 복수의 컴퓨터 시스템들 중 적어도 하나와 함께 사용하기에 적합한 그래픽 데이터로 변환하는 방법이 도시된 본 발명의 일 실시예를 나타내는 흐름도이다.

제 1 단계(S1)에서, 사용자는 스토리지 서버 상에 기존의 3D 모델을 저장한다. 기존의 3D 모델은 해당 기술분야의 당업자에게 알려진 여러 가지 다른 방식으로 표현될 수 있다. 예를 들어, 기존 3D 모델은 표면에 대한 NURBS 표현이 될 수 있으며 또는 서브디비전 표면(subdivisions surfaces)으로 표현될 수 있다. 따라서, 기존의 3D 모델은 .step, .ige 또는 .iges 와 같은 서로 다른 파일 유형들로 나타낼 수 있다. 마찬가지로, 기존의 3D 모델은 폴리곤 메쉬에 포함된 정점들, 에지들 및 표면들에 관한 정보를 포함하는 폴리곤 메쉬로 표현될 수 있다. 해당 기술분야의 당업자라면 본 발명의 범위가 3 차원에서의 표면들에 대한 수학적 표현들 뿐만 아니라 다른 유형의 파일 포맷들도 포괄하는 것으로 이해할 것이다.

제 2 단계(S2)에서는 기존 모델을 프리프로세싱 유닛(preprocessing unit)으로 전처리하여 개별적인 최적화된 단순화된 메쉬의 집합을 생성하고, 단순화된 메쉬들 각각은 단순화 정도(degree of simplification) 및 단순화된 메쉬의 면 상의 포인트들을 초기 메쉬의 대응 포인트들에 맵핑하는 맵핑 구조를 가지며, 단순화 정도와 맵핑 구조는 컴퓨터 시스템들 중 하나에 기초한다. 또한, 옵션으로서 기존의 3D 모델은 초기 메쉬를 제공하기 위해 테셀레이트될 수 있다.

그 다음, 제 3 단계(S3)에서, 사용자는 그래픽 사용자 인터페이스에서 기존 3D 모델 또는 초기 메쉬를 시각화한 것(visualization)과 상호작용할 수 있다. 다음으로 사용자는 기존 3D 모델 또는 초기 메쉬에 선택한 표면 속성들을 제공할 수 있다. 선택된 표면 속성들은 적어도 재료 및/또는 조명을 포함할 수 있다. 또한, 이러한 속성들의 일례는 각각의 포인트의 법선 방향(normal direction), 표면 질감(surface texture), 반사, 굴곡(flexing) 및 인터액티비티(interactivity)를 포함할 수 있다.

다음으로, 제 4 단계(S4)에서, 사용자는 복수의 컴퓨터 시스템들로부터 타겟 컴퓨터 시스템을 선택하고 그리고 단순화 정도를 선택한다. 타겟 컴퓨터 시스템을 선택함으로써, 타겟 컴퓨터 시스템의 프로세싱 파워에 기초하거나 또는 타겟 컴퓨터 시스템이 그래픽 데이터와 상호 작용하는 타입에 기초하는 것과 같이, 단순함의 정도가 본질적으로 결정될 수 있음이 이해되어야 한다.

다음으로, 제 5 단계(S5)에서, 선택된 표면 속성들 및 단순화된 메쉬들의 세트 중에서 적절한 단순화된 메쉬에 기초하는 그래픽 데이터가 생성된다. 적절한 단순화된 메쉬는 선택된 단순화 정도 및 선택된 목표 컴퓨터 시스템에 대응하는 맵핑 구조를 갖는다.

제 6 단계(S6)에서, 타겟 컴퓨터 시스템 상에서 보여지는 바와 같이, 그래픽 데이터의 미리보기(preview)가 그래픽 사용자 인터페이스 상에 출력된다. 이에 의하여, 최적화된 3D 모델의 보다 빠른 시각화가 짧은 시간 내에 출력되므로, 사용자는 최적화된 버전이 충분한 품질을 갖고 있는지를 판별할 수 있다.

"컴퓨터 시스템" 및 "타겟 컴퓨터 시스템" 이라는 표현은 임의의 머신 또는 가상 머신 ,예컨대, 그래픽 데이터를 저장하고 렌더링할 수 있는 그래픽 엔진으로 광범위하게 해석되어야한다. 이러한 머신 또는 가상 머신의 일례는 webgl, unity, 언리얼 엔진(unreal engine) 4, IOS, 태블릿 디바이스, 스마트 폰 또는 플레이스테이션 또는 엑스박스(Xbox)와 같은 게임 콘솔 또는 데스크탑 컴퓨터를 들 수 있다. 또한, 컴퓨터 프로그램 또는 어플리케이션을 스크린에 '스트리밍'하는 서버 또는 컴퓨팅 스테이션 등과 같은 원격 컴퓨터 시스템이, 컴퓨터 시스템 및 타겟 컴퓨터 시스템에 포함되는 것으로 해석되어야한다. 또한, 그래픽 데이터를 3D 프린트하기 위하여 그래픽 데이터가 생성될 수도 있다.

도3에서 그리고 본 발명의 방법을 사용하는 다음의 구체적인 일례에서, 이러한 일례는 본 발명의 개념이 특정 상황에 어떻게 적용될 수 있는지에 대한 비-제한적 일례로서 이해되어야한다. 본 일례에서, 창문(302) 및 창문 뒤의 그림(304)을 갖는 하우스(300)에 대한 기존의 3D 모델, 즉 디지털 표현이 존재한다. 이러한 3D 모델은 저장 서버에 저장되고, 저장 서버는 프리-프로세싱 유닛에 의해 액세스될 수 있다. 프리-프로세싱 유닛은 필요하다면, 초기 메쉬를 제공하기 위해 3D 모델을 테셀레이트할 것이며 그리고 개별적으로 최적화된 단순화된 메쉬들을 생성하는데, 여기서, 각각의 단순화된 메쉬는 단순화 정도 및 맵핑 구조를 가지며, 맵핑 구조는 단순화된 메쉬 상의 포인트들을 초기 메쉬 상의 대응하는 포인트들에 맵핑하기 위한 것이다. 다음으로 사용자는 3D 모델 또는 3D 모델의 초기 메쉬와 상호작용하는 것이 허용되고 그리고 표면 속성을 제공하고 그리고 대상 컴퓨터 시스템과 단순화 정도를 선택할 수 있다. 다음으로, 단순화된 메쉬와 맵핑 구조를 사용하여 그래픽 데이터가 생성된다. 따라서, 창문(302) 상의, 하우스(300)의 하나의 포인트에서의 그래픽 데이터는 이제 예를 들어, 맵핑 구조로부터, 창문(302) 및 창문 뒤의 그림(304) 둘다로부터의 표면 정보를 포함한다. 표면 정보는, 가령, 상기 창문의 반사율, 상기 그림의 색상, 상기 창문의 인터액티비티(예컨대, 상기 창문은 대화형 환경에서는 깨질 수도 있음) 등과 같이, 더 복잡한 모델에서 이전에 존재했었던 정보로 이해된다.

도4a는 본 발명의 실시예에 따라 복수의 컴퓨터 시스템들(352, 354, 356, 358) 중 적어도 하나와 함께 사용하기에 적합한 그래픽 데이터로 기존의 3D 모델을 변환하는 시스템(300)을 도시한다. 시스템(300)은 초기 컴퓨팅 디바이스(302)를 포함하는데, 초기 컴퓨팅 디바이스(302) 상에서 사용자, 전형적으로는 3D 모델링의 아티스트가 기존의 3D 모델을 가지고 있거나 전술한 바와 같이 3D 모델을 생성한다. 기존의 3D 모델은 이미 폴리곤 메쉬로 표현될 수 있으며, 따라서 이미 초기 메쉬(304)일 수 있으며, 또는 상기 모델(306)은 NURBS 또는 서브디비전 표면과 같은 수학적 표면 서술(mathematical surface descriptions)에 의해서 표현된다. 대부분의 CAD 어플리케이션들에서 NURBS 및 서브디비전 표면들이 이용되고 있기 때문에, 이러한 데이터를 그래픽 데이터로 변환할 수 있다면, 이는 매우 유용할 것이다. 기존의 3D 모델(306)은 당업자에게 공지된 여러 개의 상이한 유형들일 수 있다. 기존 3D 모델은 .step, .ige 또는 .iges와 같은 서로 다른 파일 유형들로 표현될 수 있다.

또한, 시스템은 사용자가 기존의 3D 모델(310)을 저장할 수 있는 저장 서버(308)를 포함한다. 저장 서버는 디지털 정보를 저장할 수 있는 장치 또는 독립형 컴퓨터 시스템으로 이해되어야한다. 저장 서버(308)는 필요하다면 기존의 3D 모델을 테셀레이트할 수 있고 개별적으로 최적화된 단순화된 메쉬의 세트(323)를 생성 할 수 있는 프리-프로세싱 유닛(322)에 의해 액세스가능하다. 개별적으로 단순화된 메쉬들의 세트(323)는 전형적으로는 5개 내지 10개의 메쉬들과 같은 복수의 단순화된 메쉬들을 포함할 것이다. 하지만, 세트(323) 내에 있는 단순화된 메쉬들의 개수는 각각의 어플리케이션에 대해 결정될 것이고, 복수의 컴퓨터 시스템들을 위해 그래픽 데이터가 생성되는 경우, 단지 3개 등과 같은 더 적은 수의 단순화된 메쉬들이 있을 수 있으며 또는 가령 100개 정도의 더 많은 수의 단순화된 메쉬들이 있을 수도 있다. 단순화된 메쉬들 각각은, 단순화 정도 및 단순화된 메쉬의 면 상의 포인트들을 초기 메쉬 상의 대응하는 포인트에 맵핑하기 위한 맵핑 구조를 갖는다. 단순화 정도 및 맵핑 구조는 컴퓨터 시스템들(352, 354, 356, 358) 중 하나에 기초한다. 프리 프로세싱 유닛(322)은 로컬 컴퓨팅 유닛, 원격 서버, 컴퓨터 클러스터 또는 네트워크 컴퓨터인 것이 바람직하다. 로컬 컴퓨팅 유닛에 의해, 사용자가 기존 3D 모델을 생성하거나 저장 서버에 업로드하는데 사용하는 컴퓨터 시스템에서 프리-프로세싱이 또한 수행될 수 있음을 이해해야 한다. 로컬 컴퓨팅 유닛은 컴퓨터의 중앙 처리 유닛, 그래픽 컴퓨팅 유닛 또는 문제의 컴퓨터 시스템을 위한 특정 컴퓨팅 유닛일 수 있다. 마찬가지로, 프리-프로세싱 유닛이 원격 서버인 경우, 프리-프로세싱은 원격 서버의 중앙 처리 유닛, 그래픽 컴퓨팅 유닛 또는 문제의 원격 서버에 대한 특정 컴퓨팅 유닛에 의해 수행될 수 있다. 컴퓨터 클러스터들 및 네트워크화된 컴퓨터들은 그들 사이에서 처리 작업을 분할할 수 있으며 그리고 기존 3D 모델에 대한 프리-프로세싱 작업을 가속화하는데 유리하게 이용될 수 있다.

또한, 시스템은 어플리케이션/프로그램 사용자 인터페이스(332)가 구현되고 실행되는 컴퓨팅 디바이스(330)를 포함한다. 컴퓨팅 디바이스(330)의 유형은 본 발명의 핵심 사항이 아니며, 예를 들어 퍼스널 컴퓨터(고정 또는 랩탑), 태블릿, 스마트 폰 등이 가능하다. 또한, 어플리케이션 프로그램 사용자 인터페이스(332)를 예를 들어, 웹 브라우저 내의 가상 머신으로서 제공하는 것도 또한 가능하다. 컴퓨팅 디바이스(330)에 대한 하드웨어 제약을 더욱 감소시키기 위하여, 본 발명에 따르면 본 발명의 개념에 의해서 제공되는 기능성을 사용자/고객에게 예를 들어, "주문형(on-demand)" 으로 제공하는 것도 또한 가능하다. 일례로서, 표면 속성들을 적용하고 그리고 이들 표면 속성들의 결과를 검사하기를 원하는 사용자는, 컴퓨팅 디바이스(330) 상의 사용자 인터페이스(332)를 통해, 예컨대, 서버(도시되지 않음) 상에서 실행되는 변환 프로세스의 컴퓨터 구현예에 액세스할 수 있는데, 이러한 솔루션들은 전형적으로 "클라우드" 또는 "클라우드 기반" 이라고 지칭된다.

대안적으로는, 오리지널 이미지를 생성하기 위한 소프트웨어(예를 들어, 3D Studio Max, Maya 등등)가 컴퓨팅 디바이스(330)에 제공될 수 있는데, 여기서 컴퓨팅 디바이스(330) 상에서 실행되는 소프트웨어는 서버(미도시) 상에서 실행되는 본 발명에 따른 개념의 컴퓨터 구현예에 액세스/상호작용하도록 구성될 수 있다(예컨대, API 및 "온-디맨드(on-demand)"에 의해서, 서브스크립션으로서, 고정된 서비스로서, 기타 등등으로서). 대화형 어플리케이션 윈도우(332), 즉 그래픽 사용자 인터페이스(332)가 있는 컴퓨팅 디바이스(330)에서 사용자는 초기 메쉬(334)와 상호작용하여 표면 속성들(340, 342)을 적용할 수 있다. 이러한 것은 사용자에게 대화형 설계 환경을 제공하는바, 대화형 설계 환경에서 초기 메쉬(334)는 표면에 대한 조명 및 재료 선택 등과 같은 표면 속성들에 의해서 색상이 입혀지거나(colored) 또는 조명될 수 있다. 이후, 사용자는 적용된 표면 속성들(336)을 구비한 초기 메쉬에 대한 이러한 선택들의 결과를 검사할 수 있다. 다음으로, 사용자는 webgl, unity, 언리얼 엔진(4), IOS, 태블릿 디바이스, 스마트 폰, 플레이 스테이션, Xbox, 프로그램이나 어플리케이션을 스트리밍하는 원격 컴퓨터, 데스크톱 컴퓨터, 3D 프린터 등과 같은 타겟 컴퓨터 시스템들(352, 354, 356, 358)을 선택할 수 있다. 타겟 컴퓨터 시스템들(352, 354, 356, 358) 상에서 보여지는 바와 같은 그래픽 데이터의 미리보기(338)를 신속하게 생성 및 출력하기 위해, 단순화의 정도 및 해당 맵핑 구조를 갖는 단순화된 메쉬들이 이용될 것이다.

일 실시예에서, 사용자는 복수의 타겟 컴퓨터 시스템들(352, 354, 356, 358)을 선택할 수 있으며 그리고 사용자는 서로 다른 타겟 컴퓨터 시스템들(352, 354, 356, 358)을 타겟으로 하는 그래픽 데이터의 미리보기를 제공받을 수 있다. 따라서, 사용자는 각각의 그래픽 데이터에 대한 충실도의 요구에 따라, 그래픽 데이터를 시각적으로 검사하고 그리고 수용하거나 또는 거절함으로써, 각각의 그래픽 데이터를 개별적으로 수용 또는 거절할 수 있다. 또한, 전술한 바와 같이, 예컨대, 재-선택된 단순화 정도 기타 등등을 이용하여, 업데이트된 그래픽 데이터가 재-생성될 수 있다.

도4b는 상기 시스템(300)의 다른 버전을 도시하는데, 이는 완성된 그래픽 데이터가 저장될 수 있는 공개 서버(350)를 또한 포함하며, 그래픽 데이터는 컴퓨터 게임 또는 다른 유형들의 대화형 디지털 환경에서 디지털 모델 또는 자산으로서 액세스될 수 있다.

도5는 표면 속성(340, 342)을 적용하기 전에 다양한 단순화 정도들을 갖는 다수의 단순화된 메쉬들(402, 404, 406, 408)이 컴퓨팅 디바이스(330) 상의 사용자 인터페이스(332)에 도시되는 실시예를 도시한다. 충실도(fidelity) 또는 미학(aesthetics)에서 어떤 것들이 적합한지에 따라, 사용자는 서로 다른 단순화된 메쉬들을 선택 또는 선택해제할 수 있다. 따라서, 사용자는 바람직하지 않은 일례들은 선택해제할 것이고, 그리고 더 작거나 또는 더 큰 단순화 정도를 갖는 단순화된 메쉬가 원하는 그래픽 데이터를 구성하는데 사용될 것이다. 예를 들어, 사용자는, 단순화된 메쉬(402)가 원하는 충실도를 제공하지 않을 형상 또는 윤곽(outline)을 갖지 않고 있음을 곧바로 평가할 수 있으며 그리고 이를 선택해제한다. 이와 유사하게, 사용자는 가장 바람직한 단순화된 메쉬를 선택할 수 있으며 그리고 이러한 단순화된 메쉬는 그래픽 데이터를 생성하는데 사용될 것이다.

본 개시 내용은 다양한 동작을 달성하기 위한 방법들, 시스템들 및 임의의 머신 판독 가능 매체 상의 프로그램 제품을 고려한다. 본 발명의 실시예들은 기존의 컴퓨터 프로세서를 사용하여 또는 이러한 목적 또는 다른 목적을 위해 통합된 적절한 시스템을 위한 전용 컴퓨터 프로세서에 의해 또는 하드 와이어 시스템에 의해서 구현될 수 있다. 본 발명의 범위 내의 실시예들은 머신 실행가능한 명령들 또는 데이터 구조들을 운반 또는 보유하기 위한 머신-판독가능한 매체를 포함하는 프로그램 제품들을 포함한다. 이러한 머신 판독가능한 매체는 범용 컴퓨터 또는 특수 목적 컴퓨터 또는 프로세서를 구비한 다른 머신에 의해 액세스될 수 있는 임의의 이용가능한 매체일 수 있다. 예를 들어, 이러한 머신-판독 가능 매체는 RAM, ROM, EPROM, EEPROM, CD-ROM 또는 다른 광학 디스크 저장 장치, 자기 디스크 저장 장치 또는 다른 자기 저장 디바이스, 또는 머신-실행가능한 명령들 혹은 데이터 구조들의 형태인 원하는 프로그램 코드를 운반 또는 저장하는데 사용될 수 있으며 그리고 범용 또는 특수 목적 컴퓨터 또는 프로세서를 갖는 다른 머신에 의해 액세스 될 수 있는 임의의 다른 매체를 포함할 수 있다. 정보가 네트워크 또는 다른 통신 연결(유선, 무선 또는 유선 또는 무선의 조합)을 통해 머신으로 전송 또는 제공되는 경우, 상기 머신은 해당 연결을 머신-판독가능한 매체로 적절하게 간주한다. 따라서, 이러한 임의의 연결은 머신-판독가능한 매체라고 적절히 지칭된다. 상기의 조합들도 역시 머신-판독가능한 매체의 범위 내에 포함된다. 머신-실행가능한 명령들은 예를 들어 범용 컴퓨터, 특수 목적 컴퓨터 또는 특수 목적 프로세싱 기계로 하여금 특정 기능 또는 기능들의 그룹을 수행하게 하는 명령 및 데이터를 포함한다.

비록, 도면들이 방법 단계들의 특정 순서를 도시할 수도 있지만, 단계들의 순서는 도시된 것과 다를 수도 있다. 또한, 2개 이상의 단계들이 동시에 수행될 수도 있으며 또는 부분적으로 동시에 수행될 수도 있다. 이러한 변형은 선택한 소프트웨어 및 하드웨어 시스템과 설계자의 선택에 따라 달라진다. 이러한 모든 변형은 본 발명의 범위 내에 존재한다. 마찬가지로, 소프트웨어 구현은 다양한 연결 단계들, 프로세싱 단계들, 비교 단계들 및 결정 단계들을 수행하기 위한 규칙 기반 로직 및 다른 로직을 갖는 표준 프로그래밍 기술로 달성될 수 있다. 또한, 비록 본 발명이 특정한 예시적인 실시예들을 참조하여 설명되었지만, 많은 다른 변형예들, 수정예들 등이 당업자에게 명백해질 것이다. 개시된 실시 형태에 대한 변형은, 본 발명을 실시함에 있어서 도면들, 개시 내용 및 첨부된 청구항에 대한 연구로부터 해당 기술분야의 당업자에 의해 이해되고 영향을 받을 수 있다. 또한, 청구 범위에서, "포함한다"라는 단어는 다른 요소들 또는 단계들을 배제하지 않으며, 관사 "a" 또는 "an"은 복수를 배제하지 않는다.

Claims (17)

1. 기존의 3D 모델을 복수의 컴퓨터 시스템들 중 적어도 하나와 함께 사용하기에 적합한 그래픽 데이터로 변환하는 방법으로서,
   프리-프로세싱 유닛에 액세스 가능한 저장 서버에 상기 3D 모델을 저장하는 단계;
   상기 프리-프로세싱 유닛에서, 개별적으로 최적화된 단순화된 메쉬들(meshes)의 세트를 생성하는 단계, 각각의 단순화된 메쉬는 단순화 정도(degree of simplification) 및 단순화된 메쉬의 면(face) 상의 포인트를 3D 모델 상의 대응하는 포인트에 맵핑하기 위한 맵핑 구조를 가지며, 상기 단순화 정도와 상기 맵핑 구조는 상기 컴퓨터 시스템들 중 하나에 적합하며;
   그래픽 사용자 인터페이스에서, 재료(material) 및 조명(illumination) 중 적어도 하나를 포함하는 선택된 표면 속성들을 상기 3D 모델에 제공하도록 사용자가 상기 3D 모델의 시각화(visualization)와 상호작용하는 것을 허용하는 단계;
   상기 복수의 컴퓨터 시스템들 중 타겟 컴퓨터 시스템을 선택하는 단계;
   단순화 정도를 선택하는 단계;
   상기 선택된 표면 속성들 및 상기 단순화된 메쉬들의 세트 내에 있는 적절한 단순화된 메쉬에 기초하여 상기 그래픽 데이터를 생성하는 단계, 상기 적절한 단순화된 메쉬는 상기 타겟 컴퓨터 시스템에 대응하는 상기 선택된 단순화 정도 및 맵핑 구조를 가지며; 그리고
   상기 타겟 컴퓨터 상에 보여지는 바와 같은 상기 그래픽 데이터의 미리보기(preview)를 상기 그래픽 사용자 인터페이스 상에 출력하는 단계
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 기존의 3D 모델을 그래픽 데이터로 변환하는 방법.
2. 제1항에 있어서,
   상기 컴퓨터 시스템들 중 하나에 적합한 상기 단순화 정도는, 상기 컴퓨터 시스템들의 처리 능력, 상기 컴퓨터 시스템들의 그래픽 디스플레이 능력들 및 상기 컴퓨터 시스템들이 상기 그래픽 데이터와 어떻게 상호작용할 것인지 중 하나에 기초하여 평가되는 것을 특징으로 하는 기존의 3D 모델을 그래픽 데이터로 변환하는 방법.
3. 제1항에 있어서,
   상기 기존의 3D 모델은 초기 메쉬로 표현되는 것을 특징으로 하는 기존의 3D 모델을 그래픽 데이터로 변환하는 방법.
4. 제1항에 있어서,
   초기 메쉬를 제공하도록 상기 프리-프로세싱 유닛에서 상기 3D 모델을 테셀레이트하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기존의 3D 모델을 그래픽 데이터로 변환하는 방법.
5. 제1항에 있어서,
   상기 사용자가 단순화 정도를 재선택하도록 하는 사용자 입력을 수신하는 단계;
   상기 선택된 표면 속성들 및 상기 단순화된 메쉬들의 상기 세트 내에 있는 대안적인 적절한 단순화된 메쉬에 기초하여 업데이트된 그래픽 데이터를 재생성하는 단계, 상기 대안적인 적절한 단순화된 메쉬는 상기 타겟 컴퓨터 시스템에 대응하는 상기 재선택된 단순화 정도 및 맵핑 구조를 가지며; 그리고
   상기 타겟 컴퓨터 상에 보여지는 바와 같은 상기 업데이트된 그래픽 데이터의 업데이트된 미리보기를 상기 그래픽 사용자 인터페이스 상에 출력하는 단계
   를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기존의 3D 모델을 그래픽 데이터로 변환하는 방법.
6. 제1항에 있어서,
   상기 단순화 정도를 선택하는 단계는, 상기 타겟 컴퓨터 시스템의 처리 능력, 상기 타겟 컴퓨터 시스템의 그래픽 디스플레이 능력 및 상기 타겟 컴퓨터 시스템이 상기 그래픽 데이터와 어떻게 상호작용할 것인지 중 하나에 기초하여 자동화되는 것을 특징으로 하는 기존의 3D 모델을 그래픽 데이터로 변환하는 방법.
7. 제1항에 있어서,
   상기 그래픽 데이터를 생성하고 그리고 상기 미리보기를 출력하는 것은 상기 선택된 표면 속성들을 갖는 상기 3D 모델을 직접 단순화하는 것보다 적어도 10 배는 빠른 것을 특징으로 하는 기존의 3D 모델을 그래픽 데이터로 변환하는 방법.
8. 제1항에 있어서,
   상기 그래픽 데이터를 공개 서버에 제공하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기존의 3D 모델을 그래픽 데이터로 변환하는 방법.
9. 제1항에 있어서,
   상기 개별적으로 최적화된 단순화된 메쉬들의 세트는, 상기 초기 메쉬의 시각화와 상호작용하기 전에, 상기 그래픽 사용자 인터페이스에서 미리보기되는 것을 특징으로 하는 기존의 3D 모델을 그래픽 데이터로 변환하는 방법.
10. 제1항에 있어서,
    상기 기존의 3D 모델, 상기 타겟 컴퓨터 시스템 및 상기 단순화 정도 중 하나에 관하여 상기 사용자에 의해 만들어진 선호도들을 저장하는 단계;
    이전에 저장된 선호도들을 사용하여 상기 초기 메쉬의 테셀레이션을 구성하는 단계; 및
    이전에 저장된 선호도들을 사용하여 상기 타겟 컴퓨터 시스템 및 상기 단순화 정도를 선택하는 단계
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기존의 3D 모델을 그래픽 데이터로 변환하는 방법.
11. 제1항에 있어서,
    상기 개별적으로 최적화된 단순화된 메쉬들의 세트와 맵핑 구조를 상기 기존의 3D 모델에 대한 식별자와 함께 저장하는 단계;
    상기 개별적으로 최적화된 단순화된 메시들의 이전에 저장된 세트에 대한 식별자 및 상기 기존의 3D 모델에 대한 맵핑 구조가 존재하는지를 결정하는 단계;
    상기 선택된 표면 속성들 및 미리 저장된 단순화된 메쉬들의 세트에 있는 적절한 단순화된 메쉬에 기초하여 상기 그래픽 데이터를 생성하는 단계
    를 더 포함하며,
    상기 적절한 단순화된 메쉬는 상기 선택된 단순화 정도 및 상기 타겟 컴퓨터 시스템에 대응하는 맵핑 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 기존의 3D 모델을 그래픽 데이터로 변환하는 방법.
12. 기존의 3D 모델을 복수의 컴퓨터 시스템들 중 적어도 하나와 함께 사용하기에 적합한 그래픽 데이터로 변환하는 시스템으로서,
    상기 3D 모델을 저장하기 위한 저장 서버, 상기 저장 서버는 프리-프로세싱 유닛에 액세스가능하며;
    프리-프로세싱 유닛, 상기 프리-프로세싱 유닛은,
    상기 3D 모델을 테셀레이트하고 그리고 초기 메쉬를 제공하며,
    개별적으로 최적화된 단순화된 메쉬들의 세트를 생성하도록 구성되며, 단순화된 메쉬들 각각은 단순화 정도 및 단순화된 메쉬의 면(face) 상의 포인트를 상기 초기 메쉬 상의 대응하는 포인트에 맵핑하기 위한 맵핑 구조를 가지며, 상기 단순화 정도와 상기 맵핑 구조는 상기 컴퓨터 시스템들 중 하나에 적합하며, 그리고
    그래픽 사용자 인터페이스를 포함하며, 상기 그래픽 사용자 인터페이스는,
    재료 및 조명 중 적어도 하나를 포함하는 선택된 표면 속성들을 상기 초기 메쉬에 제공하도록 사용자가 상기 초기 메쉬의 시각화(visualization)와 상호작용할 수 있게 하고,
    사용자가 상기 복수의 컴퓨터 시스템들 중 타겟 컴퓨터 시스템을 선택하고 그리고 단순화 정도를 선택하게 하도록 구성되며,
    상기 프리-프로세싱 유닛은 또한, 상기 선택된 표면 속성들 및 상기 단순화된 메쉬들의 세트 내에 있는 적절한 단순화된 메쉬에 기초하여 상기 그래픽 데이터를 생성하도록 구성되고, 상기 적절한 단순화된 메쉬는 상기 타겟 컴퓨터 시스템에 대응하는 상기 선택된 단순화 정도 및 맵핑 구조를 가지며,
    상기 그래픽 사용자 인터페이스는 상기 타겟 컴퓨터 상에 보여지는 바와 같은 상기 그래픽 데이터의 미리보기(preview)를 출력하는 것을 특징으로 하는 기존의 3D 모델을 그래픽 데이터로 변환하는 시스템.
13. 제12항에 있어서,
    상기 그래픽 사용자 인터페이스는 또한, 상기 사용자가 단순화 정도를 재선택하게 하는 사용자 입력을 수신하도록 구성되고;
    상기 프리-프로세싱 유닛은 또한, 상기 선택된 표면 속성들 및 상기 단순화된 메쉬들의 상기 세트 내에 있는 대안적인 적절한 단순화된 메쉬에 기초하여 업데이트된 그래픽 데이터를 재생성하도록 구성되고, 상기 대안적인 적절한 단순화된 메쉬는 상기 타겟 컴퓨터 시스템에 대응하는 상기 재선택된 단순화 정도 및 맵핑 구조를 가지며; 그리고
    상기 그래픽 사용자 인터페이스는 상기 타겟 컴퓨터 상에 보여지는 바와 같은 상기 그래픽 데이터의 업데이트된 미리보기를 출력하는 것을 특징으로 하는 기존의 3D 모델을 그래픽 데이터로 변환하는 시스템.
14. 제12항에 있어서,
    상기 시스템은 상기 그래픽 데이터를 저장하기 위한 공개 서버를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기존의 3D 모델을 그래픽 데이터로 변환하는 시스템.
15. 제12항에 있어서,
    상기 시스템은 저장 수단을 더 포함하며, 상기 저장 수단은,
    상기 기존의 3D 모델, 상기 타겟 컴퓨터 시스템 및 상기 단순화 정도 중 하나에 관하여 상기 사용자에 의해 만들어진 선호도들을 저장하고;
    이전에 저장된 선호도들을 사용하여 상기 초기 메쉬의 테셀레이션을 구성하고; 그리고
    이전에 저장된 선호도들을 사용하여 상기 타겟 컴퓨터 시스템 및 상기 단순화 정도를 선택하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 기존의 3D 모델을 그래픽 데이터로 변환하는 시스템.
16. 제12항에 있어서,
    상기 프리-프로세싱 유닛은 로컬 컴퓨팅 유닛, 원격 서버, 컴퓨터 클러스터 및 네트워크 컴퓨터들 중 하나인 것을 특징으로 하는 기존의 3D 모델을 그래픽 데이터로 변환하는 방법.
17. 프로세서 상에서 실행될 때 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 따른 방법을 수행하도록 구성된 컴퓨터 프로그램 제품.

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