KR20210027918A - Method of making 3D image FOR HMD from 2D image - Google Patents

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KR20210027918A
KR20210027918A KR1020190108979A KR20190108979A KR20210027918A KR 20210027918 A KR20210027918 A KR 20210027918A KR 1020190108979 A KR1020190108979 A KR 1020190108979A KR 20190108979 A KR20190108979 A KR 20190108979A KR 20210027918 A KR20210027918 A KR 20210027918A
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양병석
홍광진
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(주)코믹스브이
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Abstract

A method for generating a three-dimensional image for an HMD from a two-dimensional image according to the present invention includes the steps of: generating an equirectangular first panoramic image with respect to a 360-degree space; extracting a depth image from the first panoramic image; generating a left-eye image by matching the first panoramic image and depth image to a square cubemap comprising a front surface, left-side surface, rear surface, right-side surface, planar surface and bottom surface; dividing, from the first panoramic image, an area overlapping consecutive images of the front surface, left-side surface, rear surface and right-side surface of the cubemap image into two-dimensional images having predetermined uniform intervals; and generating a first stereoscopic right-eye image by means of a predetermined algorithm with respect to the divided two-dimensional images. Accordingly, simple 3D digital cartoon content can be provided without significantly consuming computing power.

Description

2차원 이미지로부터 HMD를 위한 3차원 이미지를 생성하는 방법{Method of making 3D image FOR HMD from 2D image}Method of making 3D image FOR HMD from 2D image}

본 발명은 3차원 이미지를 생성하기 위한 것으로, 보다 구체적으로 하나의 2차원 이미지와 뎁스(depth)이미지를 이용하여 3차원 이미지를 생성하기 위한 2차원 이미지로부터 3차원 이미지를 생성하는 방법에 대한 것이다.The present invention relates to generating a 3D image, and more specifically, to a method of generating a 3D image from a 2D image for generating a 3D image using a single 2D image and a depth image. .

가상현실을 제공하기 위한 다양한 장치와 소프트웨어가 개발되고 있다. 가상현실이란 컴퓨터에 의하여 제공되는 왜곡된 3차원의 현실로서 실제 공간과의 이질감을 줄여 나가는데 중점을 두고 있다. Various devices and software are being developed to provide virtual reality. Virtual reality is a distorted three-dimensional reality provided by a computer, and it focuses on reducing the sense of heterogeneity with the real space.

가상현실은 주로 HMD(head mount device)를 통하여 제공되며, 사용자의 시야는 HMD에 의하여 차단되므로 사용자는 제공된 가상공간 이미지이외의 다른 이미지는 인지할 수 없게 된다. 그러므로, 사용자에게 주어진 이미지에 대한 몰입감을 갖도록 하는 장점이 있다.Virtual reality is mainly provided through a head mount device (HMD), and since the user's field of view is blocked by the HMD, the user cannot perceive other images other than the provided virtual space image. Therefore, there is an advantage of allowing the user to have a sense of immersion in a given image.

하나의 스토리를 구성하는 연속적인 이미지를 이용한 디지털만화의 경우 연속적인 이미지로 구성되어 스토리의 흐름을 사용자에게 전달하게 된다. 최근에는 평면이미지 형태의 서비스를 넘어서 사용자가 실제 디지털만화의 스토리 내부 공간에 위치한 것과 같은 현장감을 전달하기 위한 서비스로 진화 중이다. 스피어툰(Sphere Toon)은 VR(Virtual Reality)로 웹툰과 같은 디지털만화 콘텐츠를 제공하는 만화 플랫폼으로 정의될 수 있다. 스마트폰에 스피어툰 어플을 설치하고 HMD(Head Mount Device)를 장착하여 즐길 수 있도록 화면을 구성한다. 이 경우 스피어툰 어플에서 제공하는 웹툰의 캐릭터, 배경, 사물 등을 표현하여 각각의 오브젝트에 대한 레이어가 모두 다르게 배치하여 구현된다.In the case of a digital cartoon using a continuous image that composes a story, it is composed of a continuous image and conveys the flow of the story to the user. In recent years, it is evolving into a service to deliver a sense of realism as if the user is located in the inner space of the story of an actual digital cartoon beyond a service in the form of a flat image. Sphere Toon can be defined as a cartoon platform that provides digital cartoon content such as webtoon in VR (Virtual Reality). Install the speartoon app on your smartphone and configure the screen so that you can enjoy it by attaching a Head Mount Device (HMD). In this case, the characters, backgrounds, objects, etc. of the webtoon provided by the speartoon application are expressed, and layers for each object are all arranged differently.

이와 같은 스피어툰을 구현하기 위해서는 각각의 레이어를 미리 설정한 후 각각의 레이어 상에 오브젝트를 배치하는 방식이 주로 사용되고 있다. 이 같은 방식의 입체구현방식은 각각의 오브젝트의 배치를 미리 고려하여 그린 후 이를 배치하는 방식에 해당한다. 2차원 이미지를 3차원으로 보여주기 위해서는 배경과 각각의 오브젝트를 별도로 구성해야하는 방식으로 화면구성을 변경하기 위해서는 각각의 오브젝트를 다시 구성해야하므로 화면의 구성을 자유롭게 변경하는데 한계가 있다. In order to implement such a spear toon, a method of arranging objects on each layer after setting each layer in advance is mainly used. The three-dimensional implementation method of this type corresponds to a method of arranging each object after drawing in consideration of the arrangement in advance. In order to display a two-dimensional image in three dimensions, the background and each object must be configured separately. In order to change the screen composition, each object must be reconfigured, so there is a limit to freely changing the screen composition.

3차원 이미지를 구현하는 다른 방식으로 2대의 카메라를 통해 얻은 이미지를 기초로 HMD 착용자의 양안에 각각의 이미지를 전송하는 방식이 사용되기도 한다. As another method of implementing a 3D image, a method of transmitting each image to both eyes of an HMD wearer based on images obtained through two cameras is also used.

앞선 방식들에 의하면 고정된 2차원이미지를 3차원으로 변경하기 위하여 여러 단계의 화면구성을 거쳐야 하는 점 또는 스테레오방식으로 이미지를 얻는 방식을 사용해야 하는 점이 고려되어야 한다.According to the above methods, it is necessary to consider the point of having to go through several stages of screen composition in order to change the fixed 2D image to 3D or the point of using a method of obtaining an image in a stereo method.

수작업으로 그린 2차원 이미지를 3차원 이미지로 손쉽게 적용할 수 있다면 HMD를 이용한 디지털만화 콘텐츠가 보다 다양하게 제공될 수 있을 것이다. If a two-dimensional image drawn by hand can be easily applied as a three-dimensional image, digital cartoon content using HMD can be provided in a wider variety.

본 발명의 실시예에 따른 2차원 이미지로부터 3차원 이미지를 생성하는 방법은 컴퓨터 장치를 이용하여 1장의 2D 이미지로 부터 인간의 입체인지 원리인 양안시차의 원리에 따라 얻고자 하는 입체감의 정도에 따른 양안시차 각도를 뎁스 이미지로부터 추출하고 추출된 각도에 따라 원본 이미지를 재배치하여 시야각도가 다른 이미지를 생성함으로써 변형된 이미지와 원본이미지를 스테레오스코픽 이미지 쌍으로 제공함으로써 3차원 이미지를 생성하는 것을 목적으로 한다.The method of generating a three-dimensional image from a two-dimensional image according to an embodiment of the present invention is based on the degree of three-dimensional effect to be obtained according to the principle of binocular parallax, a principle of human stereoscopic perception, from a single 2D image using a computer device. The purpose of generating a three-dimensional image by extracting the binocular parallax angle from the depth image and creating an image with a different viewing angle by rearranging the original image according to the extracted angle, providing the deformed image and the original image as a pair of stereoscopic images. do.

본 발명의 목적은 이상에서 언급한 것으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The object of the present invention is not limited to those mentioned above, and other objects that are not mentioned will be clearly understood by those of ordinary skill in the art from the following description.

상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일양상에 따른 2차원 이미지로부터 HMD를 위한 3차원 이미지를 생성하는 방법은 360도 공간에 대한 등장방형 제1 파노라마이미지를 생성하는 단계; 상기 제1 파노라마이미지로부터 뎁스이미지를 추출하는 단계; 상기 제1 파노라마이미지와 뎁스이미지를 정면, 좌측면, 배면, 우측면, 평면 및 저면으로 이루어진 정방형 큐브맵에 매칭하여 좌안 이미지를 생성하는 단계; 상기 제1 파노라마이미지로부터 상기 큐브맵 이미지의 정면, 좌측면, 배면 및 우측면의 연속된 이미지에 중첩되는 영역을 미리 설정된 등간격의 2차원이미지로 분할하는 단계; 상기 분할된 2차원이미지에 대하여 미리 설정된 알고리즘에 의하여 제1 스테레오스코픽 우안 이미지를 생성하는 단계;를 포함한다.A method of generating a 3D image for an HMD from a 2D image according to an aspect of the present invention for solving the above technical problem includes: generating a first equirectangular panoramic image for a 360-degree space; Extracting a depth image from the first panoramic image; Generating a left-eye image by matching the first panoramic image and the depth image with a square cube map consisting of a front, left, rear, right, plane and bottom surface; Dividing a region overlapping the continuous images of the front, left, rear, and right sides of the cubemap image from the first panorama image into two-dimensional images of equal intervals set in advance; And generating a first stereoscopic right-eye image using a preset algorithm for the divided 2D image.

여기서, 상기 좌안 이미지와 제1 스테레오스코픽 우안 이미지를 각각 HMD에 적용하기 위한 좌측 및 우측 이미지로 제공하는 단계를 포함할 수 있다. Here, it may include providing the left-eye image and the first stereoscopic right-eye image as left and right images for applying to the HMD, respectively.

상기 미리 설정된 등간격은 상기 360도 공간에 대한 등장방형 제1 파노라마이미지를 8 등분한 것일 수 있다.The preset equal interval may be obtained by dividing the first equirectangular panoramic image for the 360-degree space into eight.

본 발명의 다른 양상에 따른 2차원 이미지로부터 HMD를 위한 3차원 이미지를 생성하는 방법은 360도 공간에 대한 등장방형 제2 파노라마이미지를 생성하는 단계; 상기 제2 파노라마이미지에 상응하는 360도 공간에 대한 등장방형 뎁스이미지정보를 입력하는 단계; 상기 제2 파노라마이미지로부터 상기 뎁스이미지정보를 이용하여 서로 다른 깊이 값의 영역을 분리하는 단계; 상기 분리된 영역을 정면, 좌측면, 배면, 우측면, 평면 및 저면으로 이루어진 n(n≥0, 정수)개의 정방형 큐브맵에 매칭하여 좌안 이미지를 생성하는 단계; 상기 좌안 이미지를 이용하여 미리 설정된 방식의 알고리즘에 의하여 제2 스테레오스코픽 우안 이미지를 생성하는 단계;를 포함할 수 있다.According to another aspect of the present invention, a method for generating a 3D image for an HMD from a 2D image includes: generating a second equirectangular panoramic image for a 360-degree space; Inputting isotropic depth image information for a 360-degree space corresponding to the second panoramic image; Separating regions of different depth values from the second panoramic image using the depth image information; Generating a left-eye image by matching the separated area to n (n≥0, integer) square cube maps consisting of a front, left, rear, right, plane, and bottom surface; And generating a second stereoscopic right-eye image using the left-eye image using a preset algorithm.

여기서, 상기 좌안 이미지와 제2 스테레오스코픽 우안 이미지를 각각 HMD에 적용하기 위한 좌측 및 우측 이미지로 제공하는 단계를 포함할 수 있다. Here, it may include providing the left-eye image and the second stereoscopic right-eye image as left and right images for applying to the HMD, respectively.

상기 미리 설정된 등간격은 상기 360도 공간에 대한 등장방형 제2 파노라마이미지를 8 등분한 것일 수 있다.The preset equal interval may be obtained by dividing the second equirectangular panoramic image for the 360-degree space into eight.

본 발명의 실시예에 따른 2차원 이미지로부터 3차원 이미지를 생성하는 방법은 컴퓨터 장치를 이용하여 1장의 2D 이미지로 부터 인간의 입체인지 원리인 양안시차의 원리에 따라 얻고자 하는 입체감의 정도에 따른 양안시차 각도를 뎁스 이미지로부터 추출하고 추출된 각도에 따라 원본 이미지를 재배치하여 시야각도가 다른 이미지를 생성함으로써 변형된 이미지와 원본이미지를 스테레오스코픽 이미지 쌍으로 제공함으로써 3차원 이미지를 생성할 수 있으므로 컴퓨팅 파워를 크게 소모하지 않으면서도 간이한 3차원 디지털만화 콘텐츠가 제공될 수 있다. The method of generating a three-dimensional image from a two-dimensional image according to an embodiment of the present invention is based on the degree of three-dimensional effect to be obtained according to the principle of binocular parallax, a principle of human stereoscopic perception, from a single 2D image using a computer device. Computing because a 3D image can be generated by providing an image with a different viewing angle by extracting the binocular parallax angle from the depth image and rearranging the original image according to the extracted angle, providing the deformed image and the original image as a pair of stereoscopic images. Simple 3D digital cartoon content can be provided without consuming a lot of power.

본 발명의 효과는 이상에서 언급한 것으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The effects of the present invention are not limited to those mentioned above, and other effects that are not mentioned will be clearly understood by those of ordinary skill in the art from the following description.

도 1은 본 발명의 시스템블록도를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 2차원 이미지로부터 HMD를 위한 3차원 이미지를 생성하는 방법 순서도를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 시스템 구성도이다.
도 4는 360도 파노라마이미지와 이에 대한 뎁스이미지를 예시한 도면이다.
도 5는 360도 파노라마이미지에 대한 등장방형도법을 예시한 도면이다.
도 6은 360도 파노라마이미지가 매핑되기 위한 큐브맵을 예시한 도면이다.
도 7은 큐브맵의 정면, 좌측면, 배면, 우측면을 등장방형도법으로 도시한 영역을 예시한 도면이다.
도 8은 좌안 이미지와 뎁스 이미지를 이용하여 생성된 우안 이미지의 개념도이다.
도 9는 뎁스이미지에 상응하는 실제 오브젝트까지의 거리를 예시한 도면이다.
도 10 내지 도 13은 본 발명의 다른 실시예에 따른 2차원 이미지로부터 HMD를 위한 3차원 이미지를 생성하는 방법의 예시도이다.
1 is a diagram showing a system block diagram of the present invention.
FIG. 2 is a flowchart illustrating a method of generating a 3D image for an HMD from a 2D image according to an embodiment of the present invention.
3 is a system configuration diagram according to an embodiment of the present invention.
4 is a diagram illustrating a 360 degree panoramic image and a depth image thereof.
5 is a diagram illustrating an equirectangular drawing method for a 360 degree panoramic image.
6 is a diagram illustrating a cube map for mapping a 360 degree panoramic image.
FIG. 7 is a diagram illustrating areas in which the front, left, rear, and right surfaces of a cube map are shown in an isometric diagram.
8 is a conceptual diagram of a right-eye image generated using a left-eye image and a depth image.
9 is a diagram illustrating a distance to an actual object corresponding to a depth image.
10 to 13 are exemplary diagrams of a method of generating a 3D image for an HMD from a 2D image according to another embodiment of the present invention.

본 발명의 목적 및 효과, 그리고 그것들을 달성하기 위한 기술적 구성들은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 본 발명을 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 발명에서의 기증을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. Objects and effects of the present invention, and technical configurations for achieving them will become apparent with reference to the embodiments described below in detail together with the accompanying drawings. In describing the present invention, if it is determined that a detailed description of a known function or configuration may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, a detailed description thereof will be omitted. In addition, terms to be described later are terms defined in consideration of donation in the present invention, which may vary according to the intention or custom of users or operators.

그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있다. 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. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, and may be implemented in various different forms. The present embodiments are provided only to make the disclosure of the present invention complete, and to fully inform the scope of the invention to those skilled in the art to which the present invention pertains, and the present invention is defined by the scope of the claims. It just becomes. Therefore, the definition should be made based on the contents throughout the present specification.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 또는 "구비"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "...유닛", "...부" 또는 "...모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.Throughout the specification, when a part "includes" or "includes" a certain element, it means that other elements may be further included rather than excluding other elements unless otherwise stated. . In addition, terms such as "... unit", "... unit" or "... module" described in the specification mean a unit that processes at least one function or operation, which is hardware, software, or hardware and It can be implemented as a combination of software.

한편, 본 발명의 실시 예에 있어서, 각 구성요소들, 기능 블록들 또는 수단들은 하나 또는 그 이상의 하부 구성요소로 구성될 수 있으며, 각 구성요소들이 수행하는 전기, 전자, 기계적 기능들은 전자회로, 집적회로, ASIC(Application Specific Integrated Circuit) 등 공지된 다양한 소자들 또는 기계적 요소들로 구현될 수 있으며, 각각 별개로 구현되거나 2 이상이 하나로 통합되어 구현될 수도 있다.On the other hand, in an embodiment of the present invention, each component, functional blocks or means may be composed of one or more sub-components, and the electrical, electronic, and mechanical functions performed by each component are an electronic circuit, It may be implemented with various known devices or mechanical elements such as an integrated circuit and an application specific integrated circuit (ASIC), and may be implemented separately or two or more may be integrated into one.

또한 첨부된 블록도의 각 블록과 흐름도의 각 단계의 조합들은 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들에 의해 수행될 수도 있다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 범용 컴퓨터, 특수용 컴퓨터, 휴대용 노트북 컴퓨터, 네트워크 컴퓨터, 스마트폰과 같은 모바일 기기, 온라인 게임 서비스 제공 서버 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서에 탑재될 수 있으므로, 컴퓨터 장치 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서를 통해 수행되는 그 인스트럭션들이 아래에서 설명할 블록도의 각 블록 또는 흐름도의 각 단계에서 설명된 기능들을 수행하는 수단을 생성하게 된다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 특정 방식으로 기능을 구현하기 위해 컴퓨터 장치 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 지향할 수 있는 컴퓨터 장치에 이용 가능한 메모리 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장되는 것도 가능하므로, 블록도의 각 블록 또는 흐름도 각 단계에서 설명된 기능을 수행하는 인스트럭션 수단을 내포하는 제조물을 생산하는 것도 가능하다. 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 컴퓨터 장치 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에 탑재되는 것도 가능하므로, 컴퓨터 장치 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에서 일련의 동작 단계들이 수행되기 위한 프로세스를 생성하여 블록도의 각 블록 및 흐름도의 각 단계에서 설명된 기능들을 실행하기 위한 단계들을 제공하는 것도 가능하다.Also, combinations of each block of the attached block diagram and each step of the flowchart may be performed by computer program instructions. These computer program instructions can be mounted on the processor of a general purpose computer, special purpose computer, portable notebook computer, network computer, mobile device such as a smart phone, an online game service providing server or other programmable data processing equipment. The instructions, executed by the processor of the possible data processing equipment, will create means for performing the functions described in each block of the block diagram or each step of the flow chart, which will be described below. These computer program instructions can also be stored in memory available to a computer device or computer readable memory that can be directed to a computer device or other programmable data processing equipment to implement a function in a specific way, so each block of the block diagram Alternatively, it is also possible to produce a product containing instruction means for performing the functions described in each step of the flow chart. Since computer program instructions can also be mounted on a computer device or other programmable data processing equipment, each block and flow chart of the block diagram is created by creating a process for performing a series of operational steps on the computer device or other programmable data processing equipment. It is also possible to provide steps for executing the functions described in each step of the.

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.In addition, each block or each step may represent a module, segment, or part of code that contains one or more executable instructions for executing the specified logical function(s). In addition, it should be noted that in some alternative embodiments, functions mentioned in blocks or steps may occur out of order. For example, two blocks or steps shown in succession may in fact be performed substantially simultaneously, or the blocks or steps may sometimes be performed in the reverse order depending on the corresponding function.

본 발명의 실시예에 있어서, 사용자 기기라고 함은 데스크탑 컴퓨터, 노트북 컴퓨터, 스마트폰, PDA, 휴대전화, 게임기 등 데이터를 수집, 판독, 처리, 가공, 저장, 표시할 수 있는 모든 계산 수단을 의미한다. 특히, 본 발명의 실시예에 있어서의 사용자 기기는 해독 가능한 코드로 작성된 소프트웨어를 실행시킬 수 있으며, 이를 사용자에게 표시하여 전달할 수 있는 기능을 갖는 장치이다. 또한, 필요에 따라서는 소프트웨어를 자체적으로 저장하기도 하고, 또는 외부로부터 데이터와 함께 읽어 들일 수도 있다.In the embodiment of the present invention, the term user device means all calculation means capable of collecting, reading, processing, processing, storing, and displaying data such as a desktop computer, a notebook computer, a smart phone, a PDA, a mobile phone, and a game machine. do. In particular, the user device in the embodiment of the present invention is a device having a function of executing software written in readable code, and displaying and delivering it to the user. In addition, if necessary, the software can be stored on its own or can be read together with data from the outside.

또한, 본 발명의 실시예에 있어서의 단말기에는 위와 같은 데이터 처리 기능 뿐 아니라 입력, 출력, 저장 등의 기능이 포함되어 있으며, 이를 위하여 일반적인 컴퓨터 장치들이 갖는 CPU, 메인보드, 그래픽 카드, 하드디스크, 사운드 카드, 스피커, 키보드, 마우스, 모니터, USB, 통신 모뎀 등의 각종 요소들 뿐만 아니라 무선 스마트폰 단말기들이 갖는 CPU, 메인보드, 그래픽 칩, 메모리 칩, 사운드엔진, 스피커, 터치패드, USB 등의 외부 연결 단자, 통신 안테나, 3G, LTE, LTE-A, WiFi, 블루투스 등의 통신을 구현할 수 있는 통신 모뎀 등을 포함할 수 있다. 이러한 각종 요소들이 단독으로 또는 2 이상이 함께, 또는 각종 요소들의 일부분이 결합되어 하나 또는 그 이상의 기능을 구현할 수 있으며, 본 발명의 실시예에서 도면이나 상세한 설명에서 하나 또는 그 이상의 블록으로 표시된 장치 또는 그 일부분들은 위와 같은 사용자 기기에 포함되어 있는 각종 요소들이 단독으로 또는 2 이상이 함께, 또는 각종 요소들의 일부분이 결합되어 하나 또는 그 이상의 기능을 나타내는 것을 의미할 수 있다.In addition, the terminal in the embodiment of the present invention includes not only the above data processing functions but also functions such as input, output, and storage, and for this purpose, CPU, main board, graphic card, hard disk, Not only various elements such as sound card, speaker, keyboard, mouse, monitor, USB, communication modem, etc., but also CPU, main board, graphic chip, memory chip, sound engine, speaker, touch pad, USB, etc. of wireless smartphone terminals. It may include an external connection terminal, a communication antenna, a communication modem capable of implementing communication such as 3G, LTE, LTE-A, WiFi, and Bluetooth. These various elements may be implemented alone or in combination of two or more, or a part of various elements may be combined to implement one or more functions, and in an embodiment of the present invention, a device indicated by one or more blocks in the drawings or detailed description, or The parts may mean that various elements included in the user device as described above are used alone or in combination of two or more, or that parts of various elements are combined to represent one or more functions.

이하에서는 본 발명의 실시예에 따른 2차원 이미지로부터 HMD를 위한 3차원 이미지를 생성하는 방법에 대하여 첨부한 도면을 참고하여 구체적으로 설명하기로 한다.Hereinafter, a method of generating a 3D image for an HMD from a 2D image according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 시스템블록도를 도시한 도면이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 2차원 이미지로부터 HMD를 위한 3차원 이미지를 생성하는 방법 순서도를 도시한 도면이고, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 시스템 구성도이다.1 is a diagram showing a system block diagram of the present invention, FIG. 2 is a diagram showing a flow chart of a method for generating a 3D image for an HMD from a 2D image according to an embodiment of the present invention, and FIG. A system configuration diagram according to an embodiment of the present invention.

도 1 내지 도 3을 참고하면, 본 발명의 실시예에 따른 2차원 이미지로부터 HMD를 위한 3차원 이미지를 생성하는 방법은 사용자 기기 또는 사용자와 제3자를 중계하는 서비스서버에 의하여 수행될 수 있다.1 to 3, a method of generating a 3D image for an HMD from a 2D image according to an embodiment of the present invention may be performed by a user device or a service server relaying a user and a third party.

사용자 기기 또는 서비스서버는 2차원 이미지로부터 HMD를 위한 3차원 이미지를 생성하는 방법에 이용되거나 또는 HMD로 좌안 또는 우안 이미지를 전송하는 경우와 같이 각종 정보를 유무선 방식으로 송수신할 수 있도록 구비된다. 다음으로 이미지생성부는 2차원 이미지로부터 HMD를 위한 3차원 이미지를 생성하는 방법에 사용되기 위한 파노라마이미지 또는 파노라마이미지를 큐브맵에 매핑하는 경우 등 이미지를 생성하도록 구비될 수 있다. 다음으로, 이미지변환부는 뎁스이미지를 추출하거나 또는 생성된 이미지를 설정된 방식으로 분할하도록 구비될 수 있다. The user device or service server is provided to transmit and receive various types of information in a wired or wireless manner, such as when used in a method of generating a 3D image for an HMD from a 2D image or when transmitting a left or right eye image to the HMD. Next, the image generator may be provided to generate an image, such as a case of mapping a panoramic image or a panoramic image to a cube map for use in a method of generating a 3D image for an HMD from a 2D image. Next, the image conversion unit may be provided to extract the depth image or to divide the generated image in a set manner.

도 3을 참고하면, 본 발명의 실시예에 따른 2차원 이미지로부터 HMD를 위한 3차원 이미지를 생성하는 방법이 서비스서버(100)에 의해 수행되는 경우, 서비스서버(100)는 사용자기기로부터 전송된 이미지정보를 이용하여 이를 가공 및 편집한 후 제3 사용자기기로 전송하여 제3 사용자기기의 사용자가 HMD를 통하여 3차원이미지를 감상할 수 있도록 한다. 3, when the method of generating a 3D image for an HMD from a 2D image according to an embodiment of the present invention is performed by the service server 100, the service server 100 is transmitted from the user device. After processing and editing the image information using the image information, it is transmitted to the third user device so that the user of the third user device can enjoy the 3D image through the HMD.

도 2를 참고하면, 본 발명의 실시예에 따른 2차원 이미지로부터 HMD를 위한 3차원 이미지를 생성하는 방법은 상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일양상에 따른 2차원 이미지로부터 HMD를 위한 3차원 이미지를 생성하는 방법은 360도 공간에 대한 등장방형 제1 파노라마이미지를 생성하는 단계를 포함한다(S110).Referring to FIG. 2, a method of generating a 3D image for an HMD from a 2D image according to an embodiment of the present invention includes 3D images for an HMD from a 2D image according to an aspect of the present invention for solving the above technical problem. The method of generating a dimensional image includes generating an equirectangular first panoramic image for a 360-degree space (S110).

제1 파노라마이미지는 사용자기기 등으로부터 수신되어 사용될 수 있다. 도 4 및 도 5를 참고하면, 제1 파노라마이미지는 이미지의 시작점이 되는 좌측으로부터 시작하여 360도 공간을 표현한 이미지로서 이미지의 마지막점에 되는 우측단에서 종료하도록 마련될 수 있다. 도 4 및 도 5를 참고하면 입체공간을 하나의 평면으로 표현한 등장방형도법으로 표현된 360도 파노라마이미지가 표현된 것을 확인할 수 있다.The first panoramic image may be received and used from a user device or the like. Referring to FIGS. 4 and 5, the first panoramic image is an image representing a 360-degree space starting from the left as the starting point of the image, and may be provided so as to end at the right end of the image. Referring to FIGS. 4 and 5, it can be seen that a 360-degree panoramic image represented by an equirectangular diagram in which a three-dimensional space is expressed in one plane is expressed.

다음으로, 상기 제1 파노라마이미지로부터 뎁스이미지를 추출하는 단계를 포함한다(S120). Next, it includes the step of extracting a depth image from the first panoramic image (S120).

도 4에서 제1 파노라마이미지의 예시인 (a)로부터 뎁스이미지에 해당하는 (b)가 추출된 모습을 확인할 수 있다. 도 4를 참고하면, 제1 파노라마이미지의 경우 컬러 이미지로서 서로 다른 깊이 값을 가진 영역의 픽셀로 분리될 수 있다. 픽셀에 서로 다른 명암을 적용하고 각각의 명암의 정도를 깊이 값에 대한 정보로 활용하기 위한 뎁스이미지로 표현할 수 있다. 이때 명암의 정도는 미리 설정된 방식에 따라 n개의 정수(n≥0)로 표현되도록 구비될 수 있다.In FIG. 4, it can be seen that (b) corresponding to the depth image is extracted from (a), which is an example of the first panorama image. Referring to FIG. 4, in the case of a first panoramic image, as a color image, it may be divided into pixels of regions having different depth values. It can be expressed as a depth image to apply different shades and shades to the pixels and use the degree of each shade as information on the depth value. In this case, the degree of contrast may be provided to be expressed as n integers (n≥0) according to a preset method.

다음으로, 상기 제1 파노라마이미지와 뎁스이미지를 정면, 좌측면, 배면, 우측면, 평면 및 저면으로 이루어진 정방형 큐브맵에 매칭하여 좌안 이미지를 생성하는 단계를 포함한다(S130).Next, a step of generating a left-eye image by matching the first panorama image and the depth image with a square cube map consisting of a front, left, rear, right, plane, and bottom surface (S130).

도 6을 참고하면, 등장방형도법으로 표현된 제1 파노라마이미지를 큐브맵에 매칭시 총 6개의 이미지로 구분되는 것을 확인할 수 있다. 큐브맵은 정면, 좌측면, 배면, 우측면, 평면 및 저면에 해당하는 이미지를 매칭하여 사용할 수 있다. Referring to FIG. 6, it can be seen that when the first panoramic image expressed by the isotropic drawing method is matched to the cube map, it is divided into a total of six images. The cube map can be used by matching images corresponding to the front, left, back, right, plane, and bottom surfaces.

도 7은 큐브맵의 정면, 좌측면, 배면, 우측면을 등장방형도법으로 도시한 영역을 예시한 도면이다. 도 7을 참고하면, 등장방형도법으로 표현된 제1 파노라마이미지 상에 평면과 저면을 제외한 큐브맵의 정면, 좌측면, 배면 및 우측면의 연속면이 표현된 부분이 음영으로 표현된 것을 확인할 수 있다. FIG. 7 is a diagram illustrating areas in which the front, left, rear, and right surfaces of a cube map are shown in an isometric diagram. Referring to FIG. 7, it can be seen that on the first panoramic image expressed by the equirectangular drawing method, portions in which the continuous surfaces of the front, left, rear, and right surfaces of the cube map excluding the plane and the bottom are expressed are represented by shades. .

본 발명의 실시예에 따른 2차원 이미지로부터 HMD를 위한 3차원 이미지를 생성하는 방법은 사용자가 바라보는 방향의 이미지에 대한 입체감을 표현하기 위한 것으로, 사용자를 기준으로 한 상부공간과 하부공간의 경우 사용자의 시선 변화에 따라 좌/우안 영역의 정의가 달라지기 때문에, 깊이 값 적용 영역에서 제외하고, 중간의 4개 영역인 정면, 좌측면, 배면, 우측면에 대해서만 깊이 값을 적용하도록 구비될 수 있다.The method of generating a three-dimensional image for an HMD from a two-dimensional image according to an embodiment of the present invention is to express a three-dimensional effect of the image in the direction the user is looking at. Since the definition of the left/right eye area is changed according to the user's gaze change, it may be provided to apply the depth value only to the front, left, rear, and right areas, excluding the depth value application area. .

도 8은 좌안 이미지와 뎁스 이미지를 이용하여 생성된 우안 이미지의 개념도이고, 도 9는 뎁스이미지에 상응하는 실제 오브젝트까지의 거리를 예시한 도면이다. 8 is a conceptual diagram of a right-eye image generated using a left-eye image and a depth image, and FIG. 9 is a diagram illustrating a distance to an actual object corresponding to the depth image.

도 8 및 도 9를 참고하면, 좌우 양안의 거리에 해당하는 거리(baseline)와 제1 오브젝트(P1)와 제2 오브젝트(P2)와의 거리를 이용하여 좌/우안 영상의 차이(disparity)를 계산할 수 있다. 즉, 상대적으로 가까운 제1 오브젝트(P1)가 제2 오브젝트(P2)에 비해 양안시차(disparity) 값(l1-r1 > l2-r2)이 커짐을 알 수 있는데, 이를 이용해서 미리 지정된 깊이 값에 대응하여 입력 이미지의 픽셀 위치를 조정하는 방법을 통하여 좌안 이미지를 생성할 수 있다.8 and 9, the difference between the left and right eye images can be calculated using a baseline corresponding to the distance between the left and right eyes and the distance between the first object P1 and the second object P2. I can. That is, it can be seen that the relatively close first object P1 has a larger binocular disparity value (l1-r1> l2-r2) than the second object P2. A left eye image may be generated by correspondingly adjusting the pixel position of the input image.

다음으로, 상기 제1 파노라마이미지로부터 상기 큐브맵 이미지의 정면, 좌측면, 배면 및 우측면의 연속된 이미지에 중첩되는 영역을 미리 설정된 등간격의 2차원이미지로 분할하는 단계를 포함한다(S140).Next, a step of dividing a region overlapping the continuous images of the front, left, rear and right sides of the cubemap image from the first panoramic image into a two-dimensional image of equal intervals set in advance (S140).

좌안 이미지를 고정한 상태로 제1 파노라마이미지에 대한 전체적인 우안 이미지를 생성하는 것이 아니라, 매칭된 큐브맵의 정면, 좌측면, 배면 및 우측면 각각의 영역을 등분하여 각각 분할된 영역에 대해서 좌안 및 우안 이미지를 생성할 수 있는데, 이때 각각의 영역은 전체 360도 공간의 1/8에 해당하는 45도 간격으로 분할될 수 있다. 다만, 이에 한정하는 것은 아니고 필요에 따라 적정한 등간격으로 영역을 분할할 수 있다.Rather than generating an overall right-eye image for the first panorama image while the left-eye image is fixed, the left-eye and right-eye images for each divided area by dividing each area of the front, left, back, and right side of the matched cube map into equal parts. In this case, each region may be divided into 45 degree intervals corresponding to 1/8 of the total 360 degree space. However, the present invention is not limited thereto, and the area may be divided at appropriate equal intervals if necessary.

다음으로, 상기 분할된 2차원이미지에 대하여 미리 설정된 알고리즘에 의하여 제1 스테레오스코픽 우안 이미지를 생성하는 단계를 포함한다(S150). 구체적으로 좌안 이미지와 좌우 양안의 거리에 해당하는 거리 및 오브젝트와의 거리를 통하여 우안 이미지를 생성할 수 있다. Next, it includes generating a first stereoscopic right-eye image with a preset algorithm for the divided 2D image (S150). Specifically, a right-eye image may be generated through a distance corresponding to the distance between the left-eye image and the left-right and both eyes, and a distance between the object.

또한, 입력 이미지와 별개로 주어진 작동 환경 변수인 양안 사이의 거리(baseline)와 눈과 이미지 영역 사이의 거리(f) 값의 정의가 필요하고, 오브젝트와의 최원거리와 최근거리에 대한 정보가 함께 제공되는 것이 바람직하다.In addition, it is necessary to define the values of the distance between the binoculars (baseline) and the distance between the eyes and the image area (f), which are operating environment variables given separately from the input image. It is preferred that it is provided.

일반적으로 HMD 등의 VR 장치는 체감상 화면과의 거리가 약 1 내지 2 m내외이므로 최원 거리는 약 2 m보다 작고, 최근 거리 또한 장치에서 제공하는 초점거리(렌즈와 눈 사이의 거리)보다 크게 설정되는 것이 바람직하다. 바람직하게는, 오브젝트와 좌안 또는 우안의 거리는 약 1.5m 보다 작거나 같고, HMD의 렌즈와 좌안 또는 우안 사이의 거리보다 크도록 설정될 수 있다. In general, VR devices such as HMD have a distance from the bodily sensation screen of about 1 to 2 m, so the farthest distance is less than about 2 m, and the latest distance is also set larger than the focal length provided by the device (the distance between the lens and the eye). It is desirable to be. Preferably, the distance between the object and the left or right eye is less than or equal to about 1.5 m, and may be set to be greater than the distance between the lens of the HMD and the left or right eye.

본 발명의 실시예에 따른 2차원 이미지로부터 HMD를 위한 3차원 이미지를 생성하는 방법은 상기 좌안 이미지와 제1 스테레오스코픽 우안 이미지를 각각 HMD에 적용하기 위한 좌측 및 우측 이미지로 제공하는 단계를 더 포함할 수 있다. The method of generating a 3D image for an HMD from a 2D image according to an embodiment of the present invention further includes providing the left-eye image and the first stereoscopic right-eye image as left and right images for applying to the HMD, respectively. can do.

좌측 및 우측 이미지로 제공된 각각의 이미지는 제3 사용자에게 전송되어 HMD의 좌안 및 우안에 각각 디스플레이되도록 전송됨으로써 제3 사용자는 입체감 있는 영상을 감상할 수 있게 된다. Each image provided as a left and right image is transmitted to a third user and transmitted to be displayed on the left and right eyes of the HMD, so that the third user can enjoy a three-dimensional image.

본 발명의 실시예에 따른 2차원 이미지로부터 HMD를 위한 3차원 이미지를 생성하는 방법은 하나의 파노라마이미지로부터 뎁스이미지를 추출하고, 각각의 이미지에 대하여 등장방형도법으로 표현한 후 이를 큐브맵에 매칭한 상태에서 위, 아래의 이미지를 제외한 나머지 이미지로 분리하고, 이를 다시 등장방형도법의 파노라마이미지로 변환하고, 이를 등분하여 좌안 이미지와 우안 이미지로 생성하므로 하나의 2차원 이미지를 이용하여 HMD에서 재생될 수 있는 3차원 이미지가 제공될 수 있게 된다.A method of generating a 3D image for an HMD from a 2D image according to an embodiment of the present invention extracts a depth image from one panoramic image, expresses each image using an equirectangular diagram, and then matches it to a cube map. In the state, the image is separated into the remaining images except the upper and lower images, and it is converted into a panoramic image of equirectangular diagram, and divided into equal parts to create a left-eye image and a right-eye image.Therefore, it can be played back in the HMD using one two-dimensional image. A possible three-dimensional image can be provided.

본 발명의 다른 실시예에 따른 2차원 이미지로부터 HMD를 위한 3차원 이미지를 생성하는 방법은 360도 공간에 대한 등장방형 제2 파노라마이미지를 생성하는 단계를 포함한다.A method of generating a 3D image for an HMD from a 2D image according to another embodiment of the present invention includes generating a second equirectangular panoramic image for a 360-degree space.

제2 파노라마이미지는 사용자가 직접 그린 2차원의 이미지에 해당할 수 있다. 보다 바람직한 예로써, 뎁스이미지정보는 제1 파노라마이미지로부터 추출된 것일 수 있다. 다만, 이에 한정하는 것은 아니고, 사용자가 뎁스이미지정보를 임의로 작성하여 제2 파노라마이미지와 함께 좌안 또는 우안 이미지를 생성하도록 구비될 수 있다.The second panoramic image may correspond to a two-dimensional image drawn by a user. As a more preferable example, the depth image information may be extracted from the first panoramic image. However, the present invention is not limited thereto, and may be provided so that a user may arbitrarily create depth image information to generate a left-eye or right-eye image together with the second panoramic image.

제2 파노라마이미지를 앞서 기술한 제1 파노라마이미지 상에 표현하여 입체감을 전달하는 이미지를 생성하기 위하여 상기 제2 파노라마이미지에 상응하는 제1 파노라마이미지로부터 추출된 360도 공간에 대한 등장방형 뎁스이미지정보를 입력하는 단계가 포함될 수 있다.Equilateral square depth image information for a 360-degree space extracted from the first panoramic image corresponding to the second panoramic image in order to create an image that conveys a three-dimensional effect by expressing the second panoramic image on the first panoramic image described above. It may include the step of inputting.

다음으로, 상기 제2 파노라마이미지로부터 상기 뎁스이미지정보를 이용하여 서로 다른 깊이 값의 영역을 분리하는 단계를 포함한다.Next, it includes the step of separating regions of different depth values from the second panoramic image by using the depth image information.

제1 파노라마이미지로부터 추출된 뎁스이미지정보는 제2 파노라마이미지에 표현된 구분된 이미지에 대한 깊이 값으로 제공됨으로써 제1 파노라마이미지와 어우러진 3차원 이미지로 변환될 수 있다.The depth image information extracted from the first panorama image may be converted into a 3D image harmonized with the first panorama image by being provided as a depth value for the divided image expressed in the second panorama image.

상기 분리된 영역을 정면, 좌측면, 배면, 우측면, 평면 및 저면으로 이루어진 n(n≥0, 정수)개의 정방형 큐브맵에 매칭하여 좌안 이미지를 생성하는 단계를 포함한다. 큐브맵은 다양한 깊이 값을 갖는 둘 이상의 이미지로써 입체감을 전달하기 위한 좌안 이미지로 제공될 수 있다.And generating a left-eye image by matching the separated area to n (n≥0, integer) square cube maps consisting of a front, left, rear, right, plane, and bottom surface. The cubemap may be provided as a left eye image for delivering a three-dimensional effect as two or more images having various depth values.

다음으로, 상기 좌안 이미지에 대해서 미리 설정된 방식의 알고리즘에 의하여 제2 스테레오스코픽 우안 이미지를 생성하는 단계를 포함한다. Next, it includes the step of generating a second stereoscopic right-eye image by using a predetermined algorithm for the left-eye image.

HMD의 양안의 렌즈 사이의 거리에 해당하는 사용자의 두 눈 사이의 거리와 적어도 하나 이상의 오브젝트와의 거리(깊이 값)을 이용한 비례식을 통하여 우안 이미지를 생성할 수 있다.A right-eye image may be generated through a proportional equation using a distance between two eyes of a user corresponding to a distance between the lenses of both eyes of the HMD and a distance (depth value) with at least one object.

여기서, 상기 좌안 이미지와 제2 스테레오스코픽 우안 이미지를 각각 HMD에 적용하기 위한 좌측 및 우측 이미지로 제공하는 단계를 포함할 수 있다. 좌안 이미지와 우안 이미지는 시각차를 통해 HMD를 착용한 사용자에게 입체감을 갖는 하나의 이미지로 제공될 수 있다.Here, it may include providing the left-eye image and the second stereoscopic right-eye image as left and right images for applying to the HMD, respectively. The left-eye image and the right-eye image may be provided as a single image having a three-dimensional effect to a user wearing an HMD through a visual difference.

또한, 상기 미리 설정된 등간격은 상기 360도 공간에 대한 등장방형 제1 파노라마이미지를 8 등분한 것일 수 있다. 예를 들면, 좌안 이미지를 고정한 상태로 제1 파노라마이미지에 대한 전체적인 우안 이미지를 생성하는 것이 아니라, 매칭된 큐브맵의 정면, 좌측면, 배면 및 우측면 각각의 영역을 등분하여 각각 분할된 영역에 대해서 좌안 및 우안 이미지를 생성할 수 있는데, 이때 각각의 영역은 전체 360도 공간의 1/8에 해당하는 45도 간격으로 분할될 수 있다. In addition, the preset equal interval may be obtained by dividing the first equirectangular panoramic image for the 360-degree space into eight. For example, instead of generating the entire right-eye image for the first panorama image while the left-eye image is fixed, each of the front, left, back, and right sides of the matched cube map is divided into equal parts for each divided area. Left-eye and right-eye images may be generated, in which case, each area may be divided at 45 degree intervals corresponding to 1/8 of the total 360 degree space.

도 10 내지 도 13은 본 발명의 다른 실시예에 따른 2차원 이미지로부터 HMD를 위한 3차원 이미지를 생성하는 방법의 예시도이다.10 to 13 are exemplary diagrams of a method of generating a 3D image for an HMD from a 2D image according to another embodiment of the present invention.

도 10 내지 도 13을 참고하면, 우선 하나의 큐브맵에서 위와 아래에 해당하는 영역을 제외한 정면, 좌측면, 배면 및 우측면으로 이루어진 연속된 이미지를 등장방형도법에 의해 표현한 파노라마이미지를 생성한다. 다음으로, 파노라마이미지에서 뎁스이미지를 추출한 것이 도 11에 예시되어 있다. 뎁스이미지는 파노라마이미지 상의 각각의 오브젝트마다 미리 설정된 값의 깊이 정보로 변환되어 각 오브젝트마다의 깊이 정도를 구현하는데 사용될 수 있다. 다음으로 사용자의 눈 사이의 거리와 각각의 오브젝트와의 거리를 이용한 비례식을 통하여 좌안 이미지와 우안 이미지를 각각 생성해 낼 수 있다. Referring to FIGS. 10 to 13, first, a panoramic image in which a continuous image consisting of front, left, rear and right surfaces excluding areas corresponding to the top and the bottom in one cube map is expressed by the isometric drawing method. Next, extracting the depth image from the panoramic image is illustrated in FIG. 11. The depth image is converted into depth information of a preset value for each object on the panorama image, and may be used to implement the depth level for each object. Next, a left-eye image and a right-eye image can be generated respectively through a proportional equation using the distance between the user's eyes and the distance to each object.

도 12는 비례식을 통한 알고리즘을 이용한 좌안 이미지를 나타낸 것이고, 도 13은 비례식의 알고리즘을 이용한 우안 이미지를 나타낸 것으로서 각각의 이미지가 HMD의 좌안과 우안 렌즈에 각각 제공되는 경우 서로 다른 깊이의 오브젝트마다 입체감이 발현된 하나의 이미지로 제공될 수 있다. FIG. 12 shows a left-eye image using an algorithm using a proportional equation, and FIG. 13 shows a right-eye image using an algorithm of a proportional equation. When each image is provided to the left and right eye lenses of the HMD, a three-dimensional effect for objects of different depths This can be provided as a single image expressed.

즉, 등장방형 도법에 의한 하나의 파노라마이미지를 큐브맵에 매칭한 후 상부와 하부에 해당하는 이미지를 제외하고 수평면 상의 정면, 좌측면, 배면 및 우측면의 연속된 파노라마이미지로 변환한 후 미리 설정된 알고리즘에 따라 좌안 및 우안 이미지를 제공하도록 구현됨으로써, 과도한 컴퓨팅 파워를 요하지 않더라도 하나의 이미지로부터 입체감 있는 VR영상이 HMD를 통해 제공될 수 있다.In other words, after matching one panorama image by equirectangular projection to the cube map, excluding the images corresponding to the upper and lower parts, converting them into consecutive panoramic images of the front, left, rear and right sides on the horizontal plane, and then a preset algorithm. According to the implementation, the left-eye and right-eye images are provided, so that a VR image having a three-dimensional effect from one image can be provided through the HMD, even if excessive computing power is not required.

본 발명의 또다른 실시예에 따르면, 사용자기기에 하나의 360도 파노라마이미지를 입력한 후, 상기 파노라마이미지의 각각의 오브젝트에 깊이 값을 제공하기 위한 뎁스이미지를 추가로 입력하고, 파노라마이미지와 뎁스이미지를 각각 큐브맵에 매칭한 후 큐브의 평면과 저면 이미지를 제외한 값을 다시 파노라마이미지화하여 이를 이용하는 대신, 처음부터 큐브맵의 수평방향의 이미지에 해당하는 정면, 좌측면, 배면 및 우측면의 이미지와 이에 상응하는 뎁스이미지정보를 사용자 기기에 입력하여 하나의 새로운 파노라마이미지로 생성할 수 있다. 이렇게 마련된 새로운 파노라마이미지는 이미지 상에 표현된 오브젝트의 깊이 값과 사용자의 눈 사이이의 거리 및 사용자와 수직한 방향의 가상의 선을 이용한 비례식으로부터 좌안 이미지와 우안 이미지로 변환되도록 구비될 수 있다. 상세한 알고리즘은 앞서 설명한 예에 의하므로 생략한다. According to another embodiment of the present invention, after inputting one 360-degree panoramic image to a user device, a depth image for providing a depth value to each object of the panoramic image is additionally input, and the panoramic image and the depth After matching each image to the cube map, the values excluding the plane and bottom images of the cube are converted into a panorama image and used, instead of using the images of the front, left, rear, and right sides corresponding to the horizontal image of the cube map from the beginning. Depth image information corresponding to this may be input to the user device to generate a new panoramic image. The new panoramic image thus prepared may be provided to be converted into a left-eye image and a right-eye image from a proportional expression using a depth value of an object expressed on the image, a distance between the user's eyes, and a virtual line in a direction perpendicular to the user. The detailed algorithm is omitted because it is based on the example described above.

본 발명의 또다른 실시예에 따른 2차원 이미지로부터 HMD를 위한 3차원 이미지를 생성하는 방법은 사용자가 입력한 편집된 하나의 360도 이미지를 이용하여 HMD에 제공하기 위한 좌안 이미지와 우안 이미지로 손쉽게 변형됨에 따라 손쉽게 입체감 있는 콘텐츠로 제공될 수 있는 장점이 있다. 이러한 방식으로 제공된 콘텐츠는 특히 작가에 의하여 도안이 제공되는 2차원 디지털 만화에 접목되는 경우, HMD를 통해 입체감 있는 이미지로 제공될 수 있으므로 활용성이 클 수 있다.A method of generating a 3D image for an HMD from a 2D image according to another exemplary embodiment of the present invention uses a single 360-degree image that has been edited by a user to provide a left-eye image and a right-eye image to the HMD. There is an advantage that it can be easily provided as a three-dimensional content as it is deformed. Content provided in this way can be highly useful because it can be provided as an image with a three-dimensional effect through an HMD, especially when grafted to a two-dimensional digital cartoon provided by an artist.

본 명세서와 도면에는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 개시하였으며, 비록 특정 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 발명의 이해를 돕기 위한 일반적인 의미에서 사용된 것이지, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예 외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.In the present specification and drawings, preferred embodiments of the present invention have been disclosed, and although specific terms are used, these are merely used in a general meaning to easily describe the technical content of the present invention and to aid understanding of the present invention. It is not intended to limit the scope. In addition to the embodiments disclosed herein, it is apparent to those of ordinary skill in the art that other modifications based on the technical idea of the present invention may be implemented.

Claims (7)

360도 공간에 대한 등장방형 제1 파노라마이미지를 생성하는 단계; 상기 제1 파노라마이미지로부터 뎁스이미지를 추출하는 단계; 상기 제1 파노라마이미지와 뎁스이미지를 정면, 좌측면, 배면, 우측면, 평면 및 저면으로 이루어진 정방형 큐브맵에 매칭하여 좌안 이미지를 생성하는 단계; 상기 제1 파노라마이미지로부터 상기 큐브맵 이미지의 정면, 좌측면, 배면 및 우측면의 연속된 이미지에 중첩되는 영역을 미리 설정된 등간격의 2차원이미지로 분할하는 단계; 상기 분할된 2차원이미지에 대하여 미리 설정된 알고리즘에 의하여 제1 스테레오스코픽 우안 이미지를 생성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 2차원 이미지로부터 HMD를 위한 3차원 이미지를 생성하는 방법.
Generating a first equirectangular panoramic image for a 360-degree space; Extracting a depth image from the first panoramic image; Generating a left-eye image by matching the first panoramic image and the depth image with a square cube map consisting of a front, left, rear, right, plane and bottom surface; Dividing a region overlapping the continuous images of the front, left, rear, and right sides of the cubemap image from the first panorama image into two-dimensional images of equal intervals set in advance; And generating a first stereoscopic right-eye image with respect to the divided 2D image by a preset algorithm.
제1항에 있어서, 상기 방법은,
상기 좌안 이미지와 상기 제1 스테레오스코픽 우안 이미지를 각각 HMD에 적용하기 위한 좌측 및 우측 이미지로 제공하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는2차원 이미지로부터 HMD를 위한 3차원 이미지를 생성하는 방법.
The method of claim 1, wherein the method comprises:
And providing the left-eye image and the first stereoscopic right-eye image as left and right images for applying to the HMD, respectively.
제1항에 있어서, 상기 방법은
상기 미리 설정된 등간격은 상기 360도 공간에 대한 등장방형 제1 파노라마이미지를 8 등분한 것을 특징으로 하는 2차원 이미지로부터 HMD를 위한 3차원 이미지를 생성하는 방법.
The method of claim 1, wherein the method is
The preset equal interval is a method for generating a 3D image for an HMD from a 2D image, characterized in that the first equirectangular panoramic image for the 360-degree space is divided into 8 equal parts.
360도 공간에 대한 등장방형 제2 파노라마이미지를 생성하는 단계; 상기 제2 파노라마이미지에 상응하는 제1 파노라마이미지로부터 추출된 360도 공간에 대한 등장방형 뎁스이미지정보를 입력하는 단계; 상기 제2 파노라마이미지로부터 상기 뎁스이미지정보를 이용하여 서로 다른 깊이 값의 영역을 분리하는 단계; 상기 분리된 영역을 정면, 좌측면, 배면, 우측면, 평면 및 저면으로 이루어진 n(n≥0, 정수)개의 정방형 큐브맵에 매칭하여 좌안 이미지를 생성하는 단계; 상기 좌안 이미지에 대해서 미리 설정된 방식의 알고리즘에 의하여 제2 스테레오스코픽 우안 이미지를 생성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 2차원 이미지로부터 HMD를 위한 3차원 이미지를 생성하는 방법.
Generating a second equirectangular panoramic image for a 360-degree space; Inputting isotropic depth image information for a 360-degree space extracted from a first panorama image corresponding to the second panorama image; Separating regions of different depth values from the second panoramic image using the depth image information; Generating a left-eye image by matching the separated area to n (n≥0, integer) square cube maps consisting of a front, left, rear, right, plane, and bottom surface; And generating a second stereoscopic right-eye image using a predetermined algorithm for the left-eye image.
제4항에 있어서, 상기 방법은,
상기 좌안 이미지와 상기 제1 스테레오스코픽 우안 이미지를 각각 HMD에 적용하기 위한 좌측 및 우측 이미지로 제공하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는2차원 이미지로부터 HMD를 위한 3차원 이미지를 생성하는 방법.
The method of claim 4, wherein the method comprises:
And providing the left-eye image and the first stereoscopic right-eye image as left and right images for applying to the HMD, respectively.
제4항에 있어서, 상기 방법은
상기 미리 설정된 등간격은 상기 360도 공간에 대한 등장방형 제1 파노라마이미지를 8 등분한 것을 특징으로 하는 2차원 이미지로부터 HMD를 위한 3차원 이미지를 생성하는 방법.
The method of claim 4, wherein the method
The preset equal interval is a method for generating a 3D image for an HMD from a 2D image, characterized in that the first equirectangular panoramic image for the 360-degree space is divided into 8 equal parts.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 따른 2차원 이미지로부터 HMD를 위한 3차원 이미지를 생성하는 방법을 수행하기 위한 프로그램이 저장된 저장매체.A storage medium storing a program for performing a method of generating a three-dimensional image for an HMD from the two-dimensional image according to any one of claims 1 to 6.
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