KR20190048507A - 3차원 메쉬 데이터 간소화 방법 및 장치 - Google Patents

3차원 메쉬 데이터 간소화 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

개시된 3차원 메쉬 데이터 간소화 장치가 수행하는 3차원 메쉬 데이터 간소화 방법은, 스킨 웨이트 값을 포함하는 애니메이션 정보와 3차원 메쉬 데이터의 기하 정보를 반영하여 3차원 메쉬 데이터의 정점 또는 에지에 대해, 간소화를 위한 우선 순위값을 결정하는 단계와, 결정된 우선 순위값에 따른 순서로 정점 또는 에지를 삭제하여 3차원 메쉬 데이터를 간소화하는 단계를 포함한다.

Description

3차원 메쉬 데이터 간소화 방법 및 장치{APPARATUS AND METHOD FOR SIMPLIFICATION OF 3D MESH DATA}
본 발명은 3차원 메쉬 데이터 간소화 방법 및 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 3차원 메쉬 데이터의 정점 또는 에지의 수를 줄여서 간소화하는 3차원 메쉬 데이터 간소화 방법 및 장치에 관한 것이다.
주지하고 있는 바와 같이, 메쉬 간소화(mesh simplification)는 원래의 3차원 모델 형상과 특징을 유지하면서 폴리곤(polygon)의 수를 감소시키는 것으로 이루어진다. 즉, 초기 모델에서 필요 이상의 기하(geometry) 정보를 가지고 있는 폴리곤들을 제거하여 단순한 모델을 만드는 과정이다. 이처럼 3차원 모델을 간소화하는 기술은 컴퓨터 애니메이션(animation), 3차원 게임의 LOD(level of detail) 제어 기술, 인터넷의 3차원 그래픽 솔루션, 실시간 3차원 그래픽 시뮬레이션 등 많은 분야에서 활용되고 있다.
이러한 3차원 메쉬 데이터에 대한 메쉬 간소화의 목표는 적은 정점(vertex)과 면(face)으로 원래 모델의 기하학적 특징을 잘 유지하도록 근사화하는 것이며, 이를 위해 간소화를 위한 우선 순위값이 이용되고, 3차원 메쉬 데이터의 에지(edge)에 대해 우선 순위값을 결정하며, 우선 순위값에 따른 순서로 에지를 삭제하여 3차원 메쉬 데이터를 간소화하게 된다.
종래에는 3차원 메쉬 데이터의 에지에 대해 기하 정보, 즉 기하학적 특징을 고려하여 우선 순위값을 결정하였고, 결정된 우선 순위값에 따른 순서로 에지를 삭제하여 3차원 메쉬 데이터를 간소화하였다.
그런데, 기하 정보만을 고려하여 우선 순위값을 결정하기 때문에 간소화된 데이터가 3차원 모델의 기하학적 특징은 어느 정도로 유지할 수 있었으나, 3차원 모델의 애니메이션 품질이 저하될 수 있는 문제점이 있었다.
대한민국 등록특허공보 10-1592294, 등록일자 2016년 02월 01일.
본 발명의 실시예에 의하면, 3차원 모델의 기하 정보 및 애니메이션 정보를 반영하여 메쉬 간소화를 위한 우선 순위값을 결정함으로써 간소화 후에 원래 모델의 기하학적 특징을 잘 유지할 수 있을 뿐만 아니라 애니메이션 품질의 저하를 최소화할 수 있도록 한다.
본 발명의 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 것으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 해결하고자 하는 과제는 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 관점에 따라 3차원 메쉬 데이터 간소화 장치가 수행하는 3차원 메쉬 데이터 간소화 방법은, 스킨 웨이트(skin weight) 값을 포함하는 애니메이션 정보와 3차원 메쉬 데이터의 기하 정보를 반영하여 상기 3차원 메쉬 데이터의 정점 또는 에지에 대해, 간소화를 위한 우선 순위값을 결정하는 단계와, 상기 결정된 우선 순위값에 따른 순서로 상기 정점 또는 상기 에지를 삭제하여 상기 3차원 메쉬 데이터를 간소화하는 단계를 포함한다.
본 발명의 다른 관점에 따른 3차원 메쉬 데이터 간소화 장치는, 3차원 메쉬 데이터를 간소화하는 처리를 하는 제어부와, 상기 3차원 메쉬 데이터의 간소화된 모델에 해당하는 데이터를 출력하는 출력부를 포함하되, 상기 제어부는, 스킨 웨이트 값을 포함하는 애니메이션 정보와 상기 3차원 메쉬 데이터의 기하 정보를 반영하여 상기 3차원 메쉬 데이터의 정점 또는 에지에 대해 간소화를 위한 우선 순위값을 결정하며, 상기 결정된 우선 순위값에 따른 순서로 상기 정점 또는 상기 에지를 삭제하여 상기 3차원 메쉬 데이터를 간소화한다.
본 발명의 실시예에 의하면, 3차원 모델의 기하 정보 및 애니메이션 정보를 반영하여 메쉬 간소화를 위한 우선 순위값을 결정함으로써 간소화 후에 원래 모델의 기하학적 특징을 잘 유지할 수 있을 뿐만 아니라 애니메이션 품질의 저하를 최소화할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 메쉬 데이터 간소화 장치의 블록 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 메쉬 데이터 간소화 장치가 수행하는 3차원 메쉬 데이터 간소화 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
본 발명의 실시예들을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명의 실시예에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 메쉬 데이터 간소화 장치의 블록 구성도이다.
이에 나타낸 바와 같이 일 실시예에 따른 3차원 메쉬 데이터 간소화 장치(100)는 입력부(110), 저장부(120), 제어부(130), 출력부(140)를 포함한다.
입력부(110)는 메쉬 간소화의 대상인 3차원 메쉬 데이터, 애니메이션 정보 및 간소화를 위한 기준 정보를 입력할 수 있는 입력 인터페이스로서, 각종 입력 신호를 제어부(130)에게 제공한다. 이러한 입력부(110)는 숫자 또는 문자 정보를 입력하기 위한 키들 및 각종 기능을 설정하기 위한 기능키들을 포함할 수 있으며, 통신망을 통해 각종 정보를 수신하여 입력 받을 수 있는 통신수단을 포함할 수 있다. 예를 들어, 입력부(110)는 키보드나 마우스 등과 같은 컴퓨팅 장치의 입력 인터페이스, 터치스크린 등과 같은 스마트폰의 소프트타입 입력 인터페이스 등을 포함할 수 있다.
저장부(120)에는 제어부(130)에 의한 실행시에, 각종 프로세스를 수행하는 컴퓨터 실행가능 명령어가 저장된다. 또, 저장부(120)에는 메쉬 간소화의 대상인 3차원 메쉬 데이터, 이에 대응하는 애니메이션 정보, 3차원 메쉬 데이터 간소화 장치(100)의 제작 과정에서 미리 입력되거나 제작 후에 입력부(110)를 통해 입력되는 간소화를 위한 기준 정보 등이 저장될 수 있다. 그리고, 각종 프로세스의 결과물로서 3차원 메쉬 데이터의 기하학적 특징값, 우선 순위값, 프로세스 수행의 결과물인 간소화된 3차원 모델의 데이터 등이 저장될 수도 있다. 예를 들어, 저장부(120)는 플래시 메모리 타입(flash memory type), 하드디스크 타입(hard disk type), 멀티미디어 카드 마이크로 타입(multimedia card micro type), 카드 타입의 메모리, 램, 롬 중 적어도 하나의 타입의 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 포함할 수 있다.
제어부(130)는 저장부(120)에 저장된 컴퓨터 실행가능 명령어를 실행하여 각종 프로세스를 수행할 수 있다. 이러한 제어부(130)는 입력부(110)를 통해 간소화를 위한 기준 정보가 제공되면 메쉬 간소화 프로세스에 따라 저장부(120) 또는 내부 메모리에 기준 정보를 저장하여 간소화 기준을 설정한다.
그리고, 제어부(130)는 3차원 메쉬 데이터에 대해 간소화 기준 정보에 대응하는 기하 정보 및 애니메이션 정보를 획득한다. 여기서, 기하 정보는 인접 정점(vertex) 거리, 인접 삼각형 크기, 곡률, 면 사이 각도 및 인접 면과의 거리를 포함할 수 있으며, 애니메이션 정보는 스킨 웨이트(skin weight) 값과 연결 조인트(joint) 수를 포함할 수 있다. 스킨 웨이트 값은 3차원 메쉬 데이터의 각 정점에 연결된 각 조인트에 대한 연결 강도에 대응하는 값이며, 연결 조인트 수는 각 정점에 연결된 조인트의 수이다.
아울러, 제어부(130)는 획득된 기하 정보 및/또는 애니메이션 정보를 반영하여 3차원 메쉬 데이터의 에지 또는 정점에 대해 간소화를 위한 우선 순위값을 결정한다. 여기서, 제어부(130)는 간소화를 위한 우선 순위값을 결정하기 전에, 3차원 메쉬 데이터의 각 정점에 대해, 각 정점에 연결된 각 조인트에 대한 스킨 웨이트 값의 합이 1이 되도록 하는 정규화(normalize)를 수행할 수 있다.
또, 제어부(130)는 3차원 메쉬 데이터의 기하 정보 및 애니메이션 정보를 반영하여 3차원 메쉬 데이터의 각 정점에 대해 간소화를 위한 정점별 우선 순위값을 부여한 후에, 3차원 메쉬 데이터의 각 에지에 대해, 양 끝의 정점에 부여된 정점별 우선 순위값의 합에 따라 해당 에지에 대한 간소화를 위한 에지별 우선 순위값을 결정할 수 있다. 이때, 제어부(130)는 스킨 웨이트 값이 클수록 해당 정점의 우선 순위값을 높게 결정할 수 있고, 연결된 조인트의 수가 적을수록 해당 정점의 우선 순위값을 낮게 결정할 수 있다.
그리고, 제어부(130)는 우선 순위값에 따른 순서로 3차원 메쉬 데이터의 에지 또는 정점을 삭제하여 3차원 메쉬 데이터를 간소화하며, 간소화된 3차원 모델 데이터가 출력부(140)를 통해 출력되게 한다. 예를 들어, 제어부(130)는 CPU(Central Processing Unit) 등과 같은 프로세서를 포함할 수 있다.
출력부(140)는 원래의 3차원 메쉬 데이터로 간소화된 3차원 모델에 대한 3차원 메쉬 데이터를 출력한다. 이러한 출력부(140)는 간소화된 3차원 메쉬 데이터를 시각적인 정보로서 표시하는 디스플레이수단이나 통신망을 통해 3차원 메쉬 데이터를 송신할 수 있는 통신수단을 포함할 수 있다. 예를 들어, 출력부(140)는 LCD(Liquid Crystal Display) 등과 같은 평판 디스플레이 소자를 포함할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 메쉬 데이터 간소화 장치가 수행하는 3차원 메쉬 데이터 간소화 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
단계 S210에서 메쉬 간소화의 대상인 3차원 메쉬 데이터의 기하 정보와 이에 대응하는 애니메이션 정보가 3차원 메쉬 데이터 간소화 장치(100)에 입력되고, 단계 S220에서 간소화를 위한 기준 정보가 3차원 메쉬 데이터 간소화 장치(100)에 입력되며, 입력된 3차원 메쉬 데이터의 기하 정보, 애니메이션 정보 및 간소화를 위한 기준 정보는 제어부(130)의 내부 메모리 또는 저장부(120)에 저장될 수 있다. 여기서, 간소화를 위한 기준 정보라 함은 3차원 메쉬 데이터에 대한 간소화 처리를 어떻게 할지를 결정해 주기 위하여 저장 및 설정되는 정보이다.
단계 S230에서 3차원 메쉬 데이터 간소화 장치(100)는 단계 S220에서 입력된 간소화를 위한 기준 정보를 확인하며, 기준 정보에 기하 정보가 포함된 경우에 단계 S210에서 앞서 입력된 3차원 메쉬 데이터에 대해 기하 정보를 획득하고, 기준 정보에 애니메이션 정보가 포함된 경우에 단계 S210에서 앞서 입력된 애니메이션 정보를 획득한다. 여기서, 기하 정보는 인접 정점 거리, 인접 삼각형 크기, 곡률, 면 사이 각도 및 인접 면과의 거리를 포함할 수 있으며, 애니메이션 정보는 스킨 웨이트 값과 연결 조인트 수를 포함할 수 있다.
단계 S240에서 3차원 메쉬 데이터 간소화 장치(100)는 3차원 메쉬 데이터의 각 정점에 대해, 각 정점에 연결된 각 조인트에 대한 스킨 웨이트 값의 합이 1이 되도록 하는 정규화를 수행할 수 있다.
단계 S250에서 3차원 메쉬 데이터 간소화 장치(100)는 단계 S210에서 입력된 3차원 메쉬 데이터의 기하 정보 및 애니메이션 정보를 반영하여 3차원 메쉬 데이터의 각 정점에 대해 간소화를 위한 정점별 우선 순위값을 부여할 수 있다.
단계 S260에서 3차원 메쉬 데이터 간소화 장치(100)는 3차원 메쉬 데이터의 각 에지에 대해, 양 끝의 정점에 단계 S250에서 부여된 정점별 우선 순위값의 합에 따라 해당 에지에 대한 간소화를 위한 에지별 우선 순위값을 결정할 수 있다. 이때, 스킨 웨이트 값이 클수록 해당 정점의 우선 순위값을 높게 결정할 수 있고, 연결된 조인트의 수가 적을수록 해당 정점의 우선 순위값을 낮게 결정할 수 있다.
단계 S270에서 3차원 메쉬 데이터 간소화 장치(100)는 우선 순위값에 따른 순서로 3차원 메쉬 데이터의 에지 또는 정점을 삭제하여 3차원 메쉬 데이터를 간소화하며, 단계 S280에서 3차원 메쉬 데이터 간소화 장치(100)는 간소화된 3차원 메쉬 데이터에 대응하는 3차원 메쉬 데이터를 출력한다. 예를 들어, 3차원 메쉬 데이터 간소화 장치(100)는 간소화된 3차원 메쉬 데이터를 컴퓨팅 장치에서 처리할 수 있는 형태로 출력하거나 시각적인 정보로서 표시할 수 있다.
이하, 도 1 및 도 2를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 메쉬 데이터 간소화 장치(100)에서 수행하는 메쉬 간소화 처리 과정에 대해 자세히 살펴보기로 한다.
먼저, 사용자는 3차원 메쉬 데이터 간소화 장치(100)의 입력부(110)를 통해 메쉬 간소화의 대상인 3차원 메쉬 데이터의 기하 정보와 이에 대응하는 애니메이션 정보를 입력(S210)함과 아울러 간소화를 위한 기준 정보를 함께 입력한다(S220).
여기서, 단계 S220에서 입력되는 간소화 기준 정보는 단계 S250에서 정점별 우선 순위값을 부여할 때에 이용할 수 있도록 수학식 1과 같은 함수를 포함할 수 있다. 그리고, 단계 S210에서 입력되는 3차원 메쉬 데이터의 기하 정보는 수학식 1에 포함된 인접 정점 거리, 인접 삼각형 크기, 곡률, 면 사이 각도 및 인접 면과의 거리를 포함할 수 있으며, 애니메이션 정보는 수학식 1에 포함된 스킨 웨이트 값과 연결 조인트 수를 포함할 수 있다.
Figure pat00001
수학식 1에 포함된 계수 a, b, c, d, e, f 및 g의 값 변경에 따라 단계 S250에서 정점별 우선 순위값을 부여할 때, 기하 정보 및 애니메이션 정보의 반영 비율이 조정될 수 있다.
그러면, 3차원 메쉬 데이터 간소화 장치(100)의 제어부(130)는 입력되는 3차원 메쉬 데이터의 기하 정보, 애니메이션 정보 및 기준 정보를 내부 메모리 또는 저장부(120)에 저장할 수 있다. 여기서, 제어부(130)에 의해 기준 정보가 저장된다는 것은 메쉬 간소화를 위한 기준이 설정된 것이라 할 수 있다.
다음으로, 제어부(130)는 앞서 입력 및 설정된 간소화를 위한 기준 정보를 확인하며, 확인된 기준 정보에 따라 3차원 메쉬 데이터의 기하 정보 및 애니메이션 정보를 획득한다.
여기서, 제어부(130)는 단계 S220에서 입력된 기준 정보에 기하 정보가 포함된 경우에 저장부(120)에 저장된 기하 정보를 읽어 들인다. 예를 들어, 단계 S220에서 입력되는 기준 정보에 기하 정보로서 인접 정점 거리, 인접 삼각형 크기, 곡률, 면 사이 각도 및 인접 면과의 거리가 모두 포함된 경우, 즉 수학식 1에 포함된 계수 a, b, c, d 및 e의 값이 '0'이 아닌 경우라면 저장부(120)에 저장된 모든 기하 정보를 읽어 들인다.
또, 제어부(130)는 단계 S220에서 입력된 기준 정보에 애니메이션 정보가 포함된 경우에 저장부(120)에 저장된 애니메이션 정보를 읽어 들인다. 예를 들어, 단계 S220에서 입력되는 기준 정보에 애니메이션 정보로서 스킨 웨이트 값과 연결 조인트 수가 모두 포함된 경우, 즉 수학식 1에 포함된 계수 f 및 g의 값이 '0'이 아닌 경우라면 저장부(120)에 저장된 모든 애니메이션 정보를 읽어 들인다(S230).
다음으로, 제어부(130)는 3차원 메쉬 데이터의 각 정점에 대해, 각 정점에 연결된 각 조인트에 대한 스킨 웨이트 값의 합이 1이 되도록 하는 정규화를 수행한다. 이러한 스킨 웨이트 값에 대한 정규화는 단계 S220에서 입력된 기준 정보에 애니메이션 정보로서 스킨 웨이트 값이 포함된 경우, 즉 수학식 1에 포함된 계수 f의 값이 '0'이 아닌 경우에만 수행할 수 있다(S240).
그리고, 제어부(130)는 단계 S210에서 입력된 3차원 메쉬 데이터의 기하 정보 및 애니메이션 정보를 반영하여 3차원 메쉬 데이터의 각 정점에 대해 간소화를 위한 정점별 우선 순위값을 부여한다. 여기서, 제어부(130)는 3차원 메쉬 데이터의 각 정점에 대해 수학식 1의 함수를 이용하여 우선 순위값을 산출하고, 산출된 우선 순위값을 해당 정점에 부여할 수 있다(S250).
이어서, 제어부(130)는 3차원 메쉬 데이터의 각 에지에 대해, 양 끝의 정점에 단계 S250에서 부여된 정점별 우선 순위값의 합에 따라 해당 에지에 대한 간소화를 위한 에지별 우선 순위값을 결정할 수 있다. 이때, 제어부(130)는 수학식 1의 함수를 이용하여, 스킨 웨이트 값이 클수록 해당 정점의 우선 순위값을 높게 결정할 수 있고, 연결된 조인트의 수가 적을수록 해당 정점의 우선 순위값을 낮게 결정할 수 있다. 이처럼, 에지별 우선 순위값을 결정하는 과정은 단계 S270에서 정점별 우선 순위값을 기초로 3차원 메쉬 데이터에 대한 간소화를 수행하는 경우라면 제어부(130)가 수행하지 않을 수 있다(S260).
다음으로, 제어부(130)는 단계 S250에서 부여된 정점별 우선 순위값에 따른 순서로 3차원 메쉬 데이터의 정점을 삭제하여 3차원 메쉬 데이터를 간소화하거나, 단계 S260에서 결정된 에지별 우선 순위값에 따른 순서로 3차원 메쉬 데이터의 에지를 삭제하여 3차원 메쉬 데이터를 간소화할 수 있다. 예를 들어, 정점별 우선 순위값에 따른 순서로 간소화를 할 경우에, 기준 정점부터 이웃 정점까지의 에지 중에서 어느 하나의 정점을 삭제하면 해당 에지가 삭제되어 3차원 메쉬 데이터가 간소화될 수 있다. 예컨대, 기준 정점과 이웃 정점 중에서 기준 정점을 먼저 삭제할 수 있다. 또는, 에지별 우선 순위값에 따른 순서로 간소화를 할 경우에, 에지별 우선 순위값이 가장 높은 에지를 삭제한 후에 삭제된 에지의 두 정점을 결합하여 3차원 메쉬 데이터를 간소화할 수 있다(S270).
이후, 제어부(130)의 제어에 따라 출력부(140)는 간소화된 3차원 모델에 대응하는 3차원 메쉬 데이터를 출력한다. 예를 들어, 출력부(140)는 간소화된 3차원 메쉬 데이터를 컴퓨팅 장치에서 처리할 수 있는 형태로 출력하거나 시각적인 정보로서 표시할 수 있다(S280).
지금까지 설명한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따르면 3차원 모델의 기하 정보 및 애니메이션 정보를 반영하여 메쉬 간소화를 위한 우선 순위값을 결정함으로써 간소화 후에 원래 모델의 기하학적 특징을 잘 유지할 수 있을 뿐만 아니라 애니메이션 품질의 저하를 최소화할 수 있다. 3차원 메쉬 데이터의 애니메이션은 조인트 주위에서 과격하게 일어나고 조인트 주위가 아닌 평평한 뼈대 중앙 부분에서 상대적으로 애니메이션이 과격하게 일어나지 않는다. 또, 3차원 메쉬 데이터의 조인트 근처의 정점은 스킨 웨이트 값이 작고, 조인트 주위가 아닌 평평한 뼈대 중앙 부분의 정점은 상대적으로 스킨 웨이트 값이 크다. 따라서, 단계 S250에서 스킨 웨이트 값이 클수록 해당 정점의 정점별 우선 순위값이 높게 결정되고, 연결된 조인트의 수가 적을수록 해당 정점의 우선 순위값이 낮게 결정되면, 단계 S270에서 스킨 웨이트 값이 큰 정점부터 또는 연결된 조인트가 적은 정점부터 제거되거나 해당 에지부터 제거되기 때문에, 애니메이션 품질을 유지하면서 3차원 메쉬 데이터의 간소화를 달성할 수 있다.
본 발명에 첨부된 블록도의 각 블록과 흐름도의 각 단계의 조합들은 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들에 의해 수행될 수도 있다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 범용 컴퓨터, 특수용 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서에 탑재될 수 있으므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서를 통해 수행되는 그 인스트럭션들이 블록도의 각 블록 또는 흐름도의 각 단계에서 설명된 기능들을 수행하는 수단을 생성하게 된다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 특정 방식으로 기능을 구현하기 위해 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 지향할 수 있는 컴퓨터 이용 가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장되는 것도 가능하므로, 그 컴퓨터 이용가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장된 인스트럭션들은 블록도의 각 블록 또는 흐름도 각 단계에서 설명된 기능을 수행하는 인스트럭션 수단을 내포하는 제조 품목을 생산하는 것도 가능하다. 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에 탑재되는 것도 가능하므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에서 일련의 동작 단계들이 수행되어 컴퓨터로 실행되는 프로세스를 생성해서 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 수행하는 인스트럭션들은 블록도의 각 블록 및 흐름도의 각 단계에서 설명된 기능들을 실행하기 위한 단계들을 제공하는 것도 가능하다.
또한, 각 블록 또는 각 단계는 특정된 논리적 기능(들)을 실행하기 위한 하나 이상의 실행 가능한 인스트럭션들을 포함하는 모듈, 세그먼트 또는 코드의 일부를 나타낼 수 있다. 또, 몇 가지 대체 실시예들에서는 블록들 또는 단계들에서 언급된 기능들이 순서를 벗어나서 발생하는 것도 가능함을 주목해야 한다. 예컨대, 잇달아 도시되어 있는 두 개의 블록들 또는 단계들은 사실 실질적으로 동시에 수행되는 것도 가능하고 또는 그 블록들 또는 단계들이 때때로 해당하는 기능에 따라 역순으로 수행되는 것도 가능하다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
본 발명의 실시예에 따르면, 3차원 모델의 기하 정보 및 애니메이션 정보를 반영하여 메쉬 간소화를 위한 우선 순위값을 결정함으로써 간소화 후에 원래 모델의 기하학적 특징을 잘 유지할 수 있을 뿐만 아니라 애니메이션 품질의 저하를 최소화할 수 있다.
이처럼 3차원 모델을 간소화하는 기술은 컴퓨터 애니메이션, 3차원 게임의 LOD(level of detail) 제어 기술, 인터넷의 3차원 그래픽 솔루션, 실시간 3차원 그래픽 시뮬레이션 등과 같은 기술분야에 이용할 수 있다.
100 : 3차원 메쉬 데이터 간소화 장치
110 : 입력부
120 : 저장부
130 : 제어부
140 : 출력부

Claims (11)

  1. 3차원 메쉬 데이터 간소화 장치가 수행하는 3차원 메쉬 데이터 간소화 방법으로서,
    스킨 웨이트(skin weight) 값을 포함하는 애니메이션 정보와 3차원 메쉬 데이터의 기하 정보를 반영하여 상기 3차원 메쉬 데이터의 정점(vertex) 또는 에지(edge)에 대해, 간소화를 위한 우선 순위값을 결정하는 단계와,
    상기 결정된 우선 순위값에 따른 순서로 상기 정점 또는 상기 에지를 삭제하여 상기 3차원 메쉬 데이터를 간소화하는 단계를 포함하는
    3차원 메쉬 데이터 간소화 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 애니메이션 정보는, 각 정점에 연결된 조인트의 수를 더 포함하는
    3차원 메쉬 데이터 간소화 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 스킨 웨이트 값이 클수록 해당 정점의 상기 우선 순위값을 높게 결정하고, 상기 연결된 조인트의 수가 적을수록 해당 정점의 상기 우선 순위값을 낮게 결정하는
    3차원 메쉬 데이터 간소화 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 우선 순위값을 결정하는 단계 전에, 상기 3차원 메쉬 데이터의 각 정점에 대해, 각 정점에 연결된 각 조인트에 대한 상기 스킨 웨이트 값의 합이 1이 되도록 정규화하는 단계를 더 포함하는
    3차원 메쉬 데이터 간소화 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 우선 순위값을 결정하는 단계는,
    상기 3차원 메쉬 데이터의 기하 정보 및 애니메이션 정보를 반영하여 상기 3차원 메쉬 데이터의 각 정점에 대해 간소화를 위한 정점별 우선 순위값을 부여하는 단계와,
    상기 3차원 메쉬 데이터의 각 에지에 대해, 양 끝의 정점에 부여된 상기 정점별 우선 순위값의 합에 따라 해당 에지에 대한 간소화를 위한 에지별 우선 순위값을 결정하는 단계를 포함하며,
    상기 3차원 메쉬 데이터를 간소화하는 단계는, 상기 정점별 우선 순위값에 따른 순서로 상기 정점을 삭제하거나 상기 에지별 우선 순위값에 따른 순서로 상기 에지를 삭제하여 상기 3차원 메쉬 데이터를 간소화하는
    3차원 메쉬 데이터 간소화 방법.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 기재된 3차원 메쉬 데이터 간소화 방법을 프로세서가 수행하도록 하기 위하여
    컴퓨터 판독 가능한 기록매체에 저장된 컴퓨터 프로그램.
  7. 3차원 메쉬 데이터를 간소화하는 처리를 하는 제어부와,
    상기 3차원 메쉬 데이터의 간소화된 모델에 해당하는 데이터를 출력하는 출력부를 포함하되,
    상기 제어부는, 스킨 웨이트(skin weight) 값을 포함하는 애니메이션 정보와 상기 3차원 메쉬 데이터의 기하 정보를 반영하여 상기 3차원 메쉬 데이터의 정점(vertex) 또는 에지(edge)에 대해 간소화를 위한 우선 순위값을 결정하며, 상기 결정된 우선 순위값에 따른 순서로 상기 정점 또는 상기 에지를 삭제하여 상기 3차원 메쉬 데이터를 간소화하는
    3차원 메쉬 데이터 간소화 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 애니메이션 정보는, 각 정점에 연결된 조인트의 수를 더 포함하는
    3차원 메쉬 데이터 간소화 장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 스킨 웨이트 값이 클수록 해당 정점의 상기 우선 순위값을 높게 결정하고, 상기 연결된 조인트의 수가 적을수록 해당 정점의 상기 우선 순위값을 낮게 결정하는
    3차원 메쉬 데이터 간소화 장치.
  10. 제 7 항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 우선 순위값을 결정하기 전에, 상기 3차원 메쉬 데이터의 각 정점에 대해, 각 정점에 연결된 각 조인트에 대한 상기 스킨 웨이트 값의 합이 1이 되도록 정규화하는
    3차원 메쉬 데이터 간소화 장치.
  11. 제 7 항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 3차원 메쉬 데이터의 기하 정보 및 애니메이션 정보를 반영하여 상기 3차원 메쉬 데이터의 각 정점에 대해 간소화를 위한 정점별 우선 순위값을 부여하고, 상기 3차원 메쉬 데이터의 각 에지에 대해, 양 끝의 정점에 부여된 상기 정점별 우선 순위값의 합에 따라 해당 에지에 대한 간소화를 위한 에지별 우선 순위값을 결정하며, 상기 정점별 우선 순위값에 따른 순서로 상기 정점을 삭제하거나 상기 에지별 우선 순위값에 따른 순서로 상기 에지를 삭제하여 상기 3차원 메쉬 데이터를 간소화하는
    3차원 메쉬 데이터 간소화 장치.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102358777B1 (ko) * 2020-12-29 2022-02-08 주식회사 스쿱 3차원 스캔 메쉬 데이터의 머지를 위한 데이터 전처리 장치 및 방법

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117115392B (zh) * 2023-10-24 2024-01-16 中科云谷科技有限公司 模型图像压缩方法、装置、计算机设备及可读存储介质

Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5689577A (en) * 1994-10-14 1997-11-18 Picker International, Inc. Procedure for the simplification of triangular surface meshes for more efficient processing
JPH11339061A (ja) * 1998-05-22 1999-12-10 Fujitsu Ltd 階層化ポリゴンデータを用いた３次元ポリゴン表示装置
US6049628A (en) * 1995-09-01 2000-04-11 Cerulean Colorization Llc Polygon reshaping in picture colorization
KR20060090154A (ko) * 2005-02-03 2006-08-10 삼성전자주식회사 객체의 그래픽 이미지를 변환하는 방법 및 장치
US20070126733A1 (en) * 2005-12-02 2007-06-07 Electronics And Telecommunications Research Institute Apparatus and method for immediately creating and controlling virtual reality interactive human body model for user-centric interface
JP2011113135A (ja) * 2009-11-24 2011-06-09 Nippon Hoso Kyokai <Nhk> 仮想キャラクタ生成装置及び仮想キャラクタ生成プログラム
KR101592294B1 (ko) 2014-09-03 2016-02-05 배재대학교 산학협력단 복잡한 3차원 폴리곤 메쉬 데이터의 단순화 방법
JP2016122297A (ja) * 2014-12-24 2016-07-07 Ｐｓソリューションズ株式会社 モデリングシステム、モデリングプログラム、及びモデリング方法
KR101775839B1 (ko) * 2016-07-29 2017-09-06 동서대학교산학협력단 격자를 스킨웨이트에 적용하기 위한 그래픽 사용자 인터페이스 제공방법
JP2017157208A (ja) * 2016-02-26 2017-09-07 株式会社ワン・トゥー・テン・イマジン 三次元モデルの作成方法、三次元モデル作成装置、三次元モデル作成システム、及び三次元モデル作成用プログラム
JP2017188020A (ja) * 2016-04-08 2017-10-12 ソフトバンク株式会社 モデリング制御システム、モデリング制御方法、及びモデリング制御プログラム

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6421051B1 (en) * 1998-06-18 2002-07-16 Spatial Corporation Multi-resolution geometry
US6362820B1 (en) * 1999-06-24 2002-03-26 Microsoft Corporation Quadric metric for simplifying meshes with appearance attributes
US6850233B2 (en) * 2002-05-01 2005-02-01 Microsoft Corporation Systems and methods for optimizing geometric stretch of a parametrization scheme
EP1688885B1 (en) 2005-02-03 2013-06-19 Samsung Electronics Co., Ltd. Method, apparatus, and medium for transforming graphic data of an object
KR100810294B1 (ko) 2006-09-12 2008-03-06 삼성전자주식회사 3차원 메쉬 데이터의 특징-유지 간략화 방법
US7872653B2 (en) * 2007-06-18 2011-01-18 Microsoft Corporation Mesh puppetry
KR101525054B1 (ko) 2008-01-03 2015-06-03 삼성전자주식회사 3차원 메쉬 데이터 간략화 방법 및 장치
US9536338B2 (en) * 2012-07-31 2017-01-03 Microsoft Technology Licensing, Llc Animating objects using the human body
EP3029635B1 (en) * 2014-12-05 2019-11-13 Dassault Systèmes Computer-implemented method for designing an avatar with at least one garment
US10163247B2 (en) * 2015-07-14 2018-12-25 Microsoft Technology Licensing, Llc Context-adaptive allocation of render model resources
US10930071B2 (en) * 2016-06-09 2021-02-23 Microsoft Technology Licensing, Llc Adaptive decimation using 3D video features
US10535188B2 (en) * 2016-09-23 2020-01-14 Apple Inc. Tessellation edge shaders
CN106846487B (zh) * 2016-12-20 2020-11-06 阿里巴巴（中国）有限公司 减面方法、设备及显示设备

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5689577A (en) * 1994-10-14 1997-11-18 Picker International, Inc. Procedure for the simplification of triangular surface meshes for more efficient processing
US6049628A (en) * 1995-09-01 2000-04-11 Cerulean Colorization Llc Polygon reshaping in picture colorization
JPH11339061A (ja) * 1998-05-22 1999-12-10 Fujitsu Ltd 階層化ポリゴンデータを用いた３次元ポリゴン表示装置
KR20060090154A (ko) * 2005-02-03 2006-08-10 삼성전자주식회사 객체의 그래픽 이미지를 변환하는 방법 및 장치
US20070126733A1 (en) * 2005-12-02 2007-06-07 Electronics And Telecommunications Research Institute Apparatus and method for immediately creating and controlling virtual reality interactive human body model for user-centric interface
JP2011113135A (ja) * 2009-11-24 2011-06-09 Nippon Hoso Kyokai <Nhk> 仮想キャラクタ生成装置及び仮想キャラクタ生成プログラム
KR101592294B1 (ko) 2014-09-03 2016-02-05 배재대학교 산학협력단 복잡한 3차원 폴리곤 메쉬 데이터의 단순화 방법
JP2016122297A (ja) * 2014-12-24 2016-07-07 Ｐｓソリューションズ株式会社 モデリングシステム、モデリングプログラム、及びモデリング方法
JP2017157208A (ja) * 2016-02-26 2017-09-07 株式会社ワン・トゥー・テン・イマジン 三次元モデルの作成方法、三次元モデル作成装置、三次元モデル作成システム、及び三次元モデル作成用プログラム
JP2017188020A (ja) * 2016-04-08 2017-10-12 ソフトバンク株式会社 モデリング制御システム、モデリング制御方法、及びモデリング制御プログラム
KR101775839B1 (ko) * 2016-07-29 2017-09-06 동서대학교산학협력단 격자를 스킨웨이트에 적용하기 위한 그래픽 사용자 인터페이스 제공방법

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102358777B1 (ko) * 2020-12-29 2022-02-08 주식회사 스쿱 3차원 스캔 메쉬 데이터의 머지를 위한 데이터 전처리 장치 및 방법

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