KR20210143529A - 가상 컨텐츠 데이터 기반의 현실적 장면 이미지 분산 렌더링 방법 및 그 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명의 실시 예에 따른 서비스 제공 장치의 동작 방법은, 사용자 단말로 제공할 3차원 가상 공간 컨텐츠에 대응하여, 제1 시점으로 투영된 현실적 장면 이미지의 분산 렌더링 처리를 위해 최적화된 분산 처리 데이터를 구성하는 단계; 상기 구성된 분산 처리 데이터를 렌더링 서비스 네트워크에 접속된 하나 이상의 클라우드 장치로 전송하는 단계; 및 상기 클라우드 장치로부터 분산 렌더링된 현실적 장면 부분 이미지들을 수신하여, 상기 3차원 가상 공간 컨텐츠에 대응하는 제1 시점의 현실적 장면 이미지를 구성하는 단계를 포함한다.

Description

가상 컨텐츠 데이터 기반의 현실적 장면 이미지 분산 렌더링 방법 및 그 장치{A METHOD AND AN APPARATUS FOR PROVIDING DISTRIBUTED RENDERING REAL SCENE IMAGES BASED ON INTERIOR CONTENTS DATA OF VIRTUAL SPACES}

본 발명은 이미지 렌더링 방법 및 그 장치에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 가상 컨텐츠 데이터 기반의 현실적 장면 이미지 분산 렌더링 방법 및 그 장치에 관한 것이다.

일반적으로 건축물의 도면 설계 작업시에는 퍼스널컴퓨터나 노트북 컴퓨터 등에 CAD 프로그램을 설치하고, 마우스나 타블렛 같은 장치를 이용하여 도면을 작성하고, 결과물을 산출한다. 그러나, 사회가 산업 사회에서 정보화 사회로 발전하면서, 도면이 아닌 3차원 모델링 결과물 자체를 사용자 체험 형식으로 보다 쉽게 사용자에게 제공하여 견본주택 등의 기능을 대체할 수 있는 가상현실 기술들이 대두되고 있다.

예를 들어, 건축물 실내(주택, 아파트, 사무실, 병원, 교회 등등)의 가상 투어(virtual tour), 인테리어 또는 가구배치 시뮬레이션(또는 실내 시뮬레이션)의 목적으로 VR(Virtual Reality) 또는 AR(Augmented Reality)가 생성되고, 사용자에게 이에 기반한 환경 및 상황 등을 모의로 제공하고 상호작용하도록 하는 다양한 방식들이 제안되고 있다.

이를 위해, 미리 수작업이나 3D 스캐너로 건물이나 실내 구조의 3차원 데이터를 생성하고, 이에 기반한 가상 현실을 제공하는 방식 등이 이용될 수 있다. 그러나, 이 방식의 경우에는 스캔 정보 또는 도면 등으로부터의 추정에 의한 3차원 건축 모델링 과정을 필요로 하여, 제작의 어려움이 있을 뿐만 아니라, 데이터 처리의 한계 및 수작업의 한계로 인해 그 정확도가 떨어지는 문제점이 있다.

또한, 사용자가 임의로 실내 구조상에 배치되는 가구나 물건들을 통해 인테리어를 설계고자 하는 경우, 3차원 공간상에 이를 정밀하게 설치하고 조화롭게 배치하여야 하나, 이러한 작업은 전문적인 3D 디자이너가 아닌 이상 매우 어려운 실정이다. 따라서, 현재의 기술만으로는 현실적으로 건축물의 실내 정보와 인테리어를 구조화하여 생성하는데 있어서 전문적 인력이 필요하며, 그 시간과 비용이 과도하게 소요되고 있는 실정이다.

또한, 이렇게 구축된 실내 정보와 인테리어는 현재 가상 공간 인테리어를 2차원 또는 3차원 영상으로 디스플레이하는 디스플레이 장치를 통해 제공되고 있다.

이러한 디스플레이 장치는, 가상 공간 인테리어 컨텐츠 데이터에 따라, 사용자 시점에 따른 시야 영상에 보여지는 다양한 가구 및 객체들을 출력할 수 있고, 일반적으로 사용자는 이 중 어느 하나를 선택하여 가구의 위치 이동을 입력하거나 구매를 위한 상세 정보 등을 제공받을 수 있다.

그러나 이러한 정보의 제공을 위하여는, 가상 공간 인테리어 컨텐츠 데이터를 3차원으로 렌더링한 장면 이미지를 사용자들의 디스플레이 장치를 통해 출력할 수 있도록 하여야 한다.

특히 최근에는 3차원 렌더링을 보다 현실적인 이미지로 보여주기 위해, 빛과 매질의 물리적 상호 작용을 분석하는 광선 추적법(ray tracing)에 기초한 전역 조명 렌더링 기법을 적용하여 마치 실제 사진과 같은 렌더링 효과를 보여줄 수 있는 기술이 제안되고 있다.

여기서, 렌더링은 수작업에 의한 품질보완이 용이한 모델링이나 애니메이션과는 달리 수작업 대체가 불가능하여 어떤 렌더링 기술을 사용하는가에 따라 성능이 크게 좌우되며 이에 따라 생성되는 영상의 실재감과 품질이 결정된다고 할 수 있다. 과거에 비해 전역조명(global illumination) 및 셰이딩(shading) 기술이 발전하면서 극사실적인 영상의 렌더링이 가능하게 되었으나 이를 위해서는 아직도 많은 계산 시간을 필요로 하고 있다.

렌더링 기술의 발달과 렌더링을 계산하는 컴퓨터 속도의 빠른 발전에도 불구하고 요구하는 영상 품질에 대한 요구도 함께 높아지고 있어 최종 렌더링 소요 시간은 단축되지 않는 상황이다. 실제 하나의 장면에 대하여 렌더링 결과를 얻어내는 데 현재까지도 적게는 몇 분에서 많게는 몇 일까지도 걸리는 이유는 바로 요구되는 영상의 품질이 대폭적으로 증가되었기 때문이다.

따라서, 아직까지는 가상 공간 인테리어 컨텐츠와 같이, 다양한 공간 및 사물들이 배치되는 복잡성이 높고 다양성이 높은 컨텐츠 데이터에 대하여 이러한 렌더링 처리를 신속히 수행하여 사용자 단말로 제공하는 데에는 어려움이 있는 실정이다.

본 발명은 상기한 바와 같은 과제를 해결하기 위해 안출된 것으로, 실내 구조 정보상에 배치되는 공간 및 인테리어에 대한 사용자 스타일 기반의 자동화 처리를 통해, 사용자가 별도의 정밀한 설계를 하거나, 전문가에 대한 작업의뢰 없이도 직관적이고 편리하게 공간 및 인테리어 설계 정보를 작성할 수 있도록 하며, 특히 입력된 영상 정보의 스타일을 분석하여 이와 유사한 형태의 실내 공간 및 인테리어 설계를 가능하게 함으로써, 사용자 편의성과 함께 풍부하고 다양한 형태의 실내 공간 및 인테리어 설계를 제공하는 장치 및 그 동작 방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 공간 및 인테리어 설계 등 다양한 방식에 따라 생성된 가상 공간 컨텐츠를 클라우드 서비스 네트워크를 통해 효율적이고 신속하게 사전 렌더링하여, 전역조명(global illumination) 및 셰이딩(shading) 효과가 적용되어 실제와 같이 자연스럽고 풍부한 실사와 같은 가상 공간 인테리어의 3차원 장면 이미지가 사용자 단말을 통해 제공될 수 있도록 하는 장치 및 그 동작 방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.

상기한 바와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명의 실시 예에 따른 서비스 제공 장치의 동작 방법은, 사용자 단말로 제공할 3차원 가상 공간 컨텐츠에 대응하여, 제1 시점으로 투영된 현실적 장면 이미지의 분산 렌더링 처리를 위해 최적화된 분산 처리 데이터를 구성하는 단계; 상기 구성된 분산 처리 데이터를 렌더링 서비스 네트워크에 접속된 하나 이상의 클라우드 장치로 전송하는 단계; 및 상기 클라우드 장치로부터 분산 렌더링된 현실적 장면 부분 이미지들을 수신하여, 상기 3차원 가상 공간 컨텐츠에 대응하는 제1 시점의 현실적 장면 이미지를 구성하는 단계를 포함한다.

상기한 바와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명의 실시 예에 따른 서비스 제공 장치는, 사용자 단말로 제공할 3차원 가상 공간 컨텐츠에 대응하여, 제1 시점으로 투영된 현실적 장면 이미지의 분산 렌더링 처리를 위해 최적화된 분산 처리 데이터를 구성하는 최적화부;를 포함하고, 상기 렌더링부는 상기 구성된 분산 처리 데이터를 렌더링 서비스 네트워크에 접속된 하나 이상의 클라우드 장치로 전송하는 전송 패킷 처리부; 및 상기 클라우드 장치로부터 분산 렌더링된 현실적 장면 부분 이미지들을 수신하여, 상기 3차원 가상 공간 컨텐츠에 대응하는 제1 시점의 현실적 장면 이미지를 구성하는 현실적 장면 이미지 구성부를 포함한다.

본 발명의 실시 예에 따르면, 실내 구조 정보상에 배치되는 공간 및 인테리어에 대한 사용자 스타일 기반의 자동화 처리를 통해, 사용자가 별도의 정밀한 설계를 하거나, 전문가에 대한 작업의뢰 없이도 직관적이고 편리하게 공간 및 인테리어 설계 정보를 작성할 수 있도록 한다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따르면, 공간 및 인테리어 설계 등의 다양한 방식에 따라 구성된 가상 공간 컨텐츠를 클라우드 서비스 네트워크를 통해 효율적이고 신속하게 사전 렌더링하여, 전역조명(global illumination) 및 셰이딩(shading) 효과가 적용되어 실제와 같이 자연스럽고 풍부한 실사와 같은 가상 공간 인테리어의 3차원 장면 이미지가 사용자 단말을 통해 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 전체 시스템을 개략적으로 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 서비스 제공 장치를 보다 구체적으로 설명하기 위한 블록도이다.
도 3 내지 도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 방법 수행에 따라 서비스 제공 장치에서 출력되는 실내 구조 정보 인터페이스를 예시한다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 공간 및 인테리어 렌더링부를 보다 구체적으로 도시한 블록도이며, 도 7 내지 도 8은 본 발명의 실시 예에 따라 렌더링 처리된 현실적 장면 이미지의 예시도이다.
도 9 내지 도 12는 본 발명의 실시 예에 따른 렌더링부의 동작을 보다 구체적으로 설명하기 위한 흐름도이다.

이하의 내용은 단지 본 발명의 원리를 예시한다. 그러므로 당업자는 비록 본 명세서에 명확히 설명되거나 도시되지 않았지만 본 발명의 원리를 구현하고 본 발명의 개념과 범위에 포함된 다양한 장치를 발명할 수 있는 것이다. 또한, 본 명세서에 열거된 모든 조건부 용어 및 실시예들은 원칙적으로, 본 발명의 개념이 이해되도록 하기 위한 목적으로만 명백히 의도되고, 이와 같이 특별히 열거된 실시예들 및 상태들에 제한적이지 않는 것으로 이해되어야 한다.

또한, 본 발명의 원리, 관점 및 실시예들 뿐만 아니라 특정 실시예를 열거하는 모든 상세한 설명은 이러한 사항의 구조적 및 기능적 균등물을 포함하도록 의도되는 것으로 이해되어야 한다. 또한 이러한 균등물들은 현재 공지된 균등물뿐만 아니라 장래에 개발될 균등물 즉 구조와 무관하게 동일한 기능을 수행하도록 발명된 모든 소자를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

따라서, 예를 들어, 본 명세서의 블럭도는 본 발명의 원리를 구체화하는 예시적인 회로의 개념적인 관점을 나타내는 것으로 이해되어야 한다. 이와 유사하게, 모든 흐름도, 상태 변환도, 의사 코드 등은 컴퓨터가 판독 가능한 매체에 실질적으로 나타낼 수 있고 컴퓨터 또는 프로세서가 명백히 도시되었는지 여부를 불문하고 컴퓨터 또는 프로세서에 의해 수행되는 다양한 프로세스를 나타내는 것으로 이해되어야 한다.

프로세서 또는 이와 유사한 개념으로 표시된 기능 블럭을 포함하는 도면에 도시된 다양한 소자의 기능은 전용 하드웨어뿐만 아니라 적절한 소프트웨어와 관련하여 소프트웨어를 실행할 능력을 가진 하드웨어의 사용으로 제공될 수 있다. 프로세서에 의해 제공될 때, 상기 기능은 단일 전용 프로세서, 단일 공유 프로세서 또는 복수의 개별적 프로세서에 의해 제공될 수 있고, 이들 중 일부는 공유될 수 있다.

또한 프로세서, 제어 또는 이와 유사한 개념으로 제시되는 용어의 명확한 사용은 소프트웨어를 실행할 능력을 가진 하드웨어를 배타적으로 인용하여 해석되어서는 아니되고, 제한 없이 디지털 신호 프로세서(DSP) 하드웨어, 소프트웨어를 저장하기 위한 롬(ROM), 램(RAM) 및 비 휘발성 메모리를 암시적으로 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 주지관용의 다른 하드웨어도 포함될 수 있다.

본 명세서의 청구범위에서, 상세한 설명에 기재된 기능을 수행하기 위한 수단으로 표현된 구성요소는 예를 들어 상기 기능을 수행하는 회로 소자의 조합 또는 펌웨어/마이크로 코드 등을 포함하는 모든 형식의 소프트웨어를 포함하는 기능을 수행하는 모든 방법을 포함하는 것으로 의도되었으며, 상기 기능을 수행하도록 상기 소프트웨어를 실행하기 위한 적절한 회로와 결합된다. 이러한 청구범위에 의해 정의되는 본 발명은 다양하게 열거된 수단에 의해 제공되는 기능들이 결합되고 청구항이 요구하는 방식과 결합되기 때문에 상기 기능을 제공할 수 있는 어떠한 수단도 본 명세서로부터 파악되는 것과 균등한 것으로 이해되어야 한다.

상술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해질 것이며, 그에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 일실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 전체 시스템을 개략적으로 설명하기 위한 도면이다.

먼저 본 명세서에서 설명되는 사용자 단말(300)은, 사용자 입력에 따라 동작되어 사용자 인터페이스를 출력하는 하나 이상의 전자 장치로서, 휴대폰, 스마트 폰(smart phone), 컴퓨터, 노트북 컴퓨터(laptop computer), 디지털방송용 단말기, PDA(Personal Digital Assistants), PMP(Portable Multimedia Player), 네비게이션, 가상 현실 장치 등 다양한 전자 기기들이 예시될 수 있다.

그리고, 사용자 단말(300)에는 서비스 제공 장치(100)와 연동하여 본 발명의 실시 예에 따른 방법들을 실행시키기 위한 프로그램 또는 어플리케이션이 설치되어 동작할 수 있다.

이에 따라, 본 발명의 실시 예에 따른 서비스 제공 장치(100)는 사용자 단말(300)에서 출력되는 실내 구조 정보 생성 및 편집 인터페이스 또는 인터페이스 구동에 필요한 정보를 사용자 단말(300)로 제공할 수 있으며, 본 발명의 실시 예에 따라 생성된 실내 구조 정보는 서비스 제공 장치(100)에 저장되거나, 별도 서버(미도시) 등으로 업로드되어 사용자 정보에 따라 관리될 수 있다.

여기서, 실내 구조 정보는 2차원 또는 3차원 건물평면도 정보를 포함할 수 있으며, 3차원 모델링 정보가 정합되어 실내 인테리어 시뮬레이션 등에 이용될 수 있는 구조 정보를 포함할 수 있다. 그리고, 실내 구조 정보는 하나 이상의 벽면들 및 각 벽면들의 연결정보를 포함할 수 있으며, 하나 이상의 폐공간을 형성할 수 있다.

이러한, 실내 구조 정보 생성을 용이하게 하기 위해 사용자 단말(300)은 거리 측정 센서 및 각도 측정 센서를 내부 또는 외부에 구비할 수 있으며, 사용자 입력에 따라 실내 구조 정보를 결정할 수 있다.

또한 서비스 제공 장치(100)는 사용자 단말(300)로부터 사용자 정보에 대응하여 사전 저장 또는 업로드된 실내 구조 정보를 획득할 수 있으며, 획득된 실내 구조 정보에 대응하는 인테리어 레이아웃 편집 기능을 제공할 수 있다.

특히, 본 발명의 실시 예에 따르면 서비스 제공 장치(100)는 사용자의 실내 구조 정보에 대응하여, 사용자 스타일 정보 분석에 따른 가구 인테리어 배치 및 공간 디자인을 자동화 처리할 수 있는 인테리어 레이아웃 자동화 기능을 사용자 단말(300)로 제공할 수 있다.

보다 구체적으로, 본 발명의 실시 예에 따른 서비스 제공 장치(100)는, 사용자의 실내 구조 정보를 획득하면, 상기 사용자에 대응하는 스타일 정보 분석 처리에 따라, 상기 실내 구조 정보에 대응하여 결정되는 공간 레이아웃 및 인테리어 배치 디자인을 포함하는 인테리어 레이아웃 자동화 정보를 생성하고, 상기 인테리어 레이아웃 자동화 정보를 사용자 단말(300)을 통해 출력할 수 있다.

이와 같이 출력되는 자동화 정보는, 서비스 제공 장치(100)에서 상기 실내 구조 정보의 인테리어 렌더링 처리에 이용할 수 있으며, 상기 렌더링 처리된 실내 구조 정보는 사용자 단말(300)의 실내 구조 정보 인터페이스를 통해 출력될 수 있다.

이에 따라 인테리어 가구 및 공간 레이아웃 디자인이 자동화 처리된 실내 구조 정보는 사용자 입력에 따른 편집, 정보 공유 및 저장에 이용될 수 있으며, 나아가 실내 시뮬레이션 및 각 배치되는 가구의 구매 연동 기능으로도 이용될 수 있다.

예를 들어, 서비스 제공 장치(100)는 사용자 단말(300)의 디스플레이 등에 표시되는 가상 공간상에 현실과 유사한 3차원 공간을 가시화하고, 인테리어 레이아웃 자동화 정보에 기초한 3차원 객체를 상기 실내 구조 정보에 기초한 실내 시뮬레이션 그래픽 상에 배치하는 기능을 제공할 수 있다. 이에 따라, 실내 시뮬레이션은 바람직하게는 방에 배치할 가구 등을 시뮬레이션하는 플로어 플랜(FLOOR PLAN)에 이용될 수 있으며, 실내 시뮬레이션을 제공하는 어플리케이션에는 플로어 플랜 어플리케이션이 포함될 수 있다.

이에 따라, 본 발명의 실시 예에 따른 서비스 제공 장치(100)는 사용자 입력에 따라 사용자 스타일에 따른 인테리어 배치 및 공간 레이아웃 디자인을 실내 구조 정보상에 생성하고, 렌더링 정보를 사용자 단말(300)로 제공할 수 있으며, 이에 따라 사용자는 별도의 정밀한 설계나 디자인 작업 없이도 자신이 원하는 스타일의 공간 레이아웃 및 가구 배치를 제공받고, 이를 편집하여 2차원 및 3차원 실내 구조 정보를 다양하게 구축할 수 있게 한다.

이를 위해, 별도의 서버 장치에서는 사용자 단말(300)에서 설치 가능한 상기 소정의 어플리케이션과 상기 실내 시뮬레이션을 제공하기 위해 필요한 정보를 저장할 수 있으며, 사용자 단말(300)의 사용자에 대한 사용자 등록 및 실내 구조 정보 관리를 제공할 수 있다. 사용자 단말(300)은 서버 장치로부터 어플리케이션을 다운로드하여 설치할 수 있다.

그리고, 본 발명의 실시 예에 따른 서비스 제공 장치(100)는 3차원 실내 구조 정보를 포함하는 가상 공간 인테리어 컨텐츠에 대한 보다 현실적이고 실제와 같은 장면 이미지 렌더링을 수행하여, 사용자 단말(300)로 렌더링된 이미지 데이터를 제공할 수 있다.

여기서, 상기 렌더링된 이미지 데이터는, 상기 가상 공간 인테리어에 대응하여 설정된 제1 시점에 대응하여 투영된 3차원 이미지일 수 있으며, 현실적 장면 구현을 위한 하나 이상의 렌더링 효과 연산 프로세스가 적용된 이미지 데이터일 수 있다.

보다 구체적으로, 상기 렌더링 효과는 3차원 데이터에 대응하여 잘 알려진 REYES 구조 등의 다양한 조명 알고리즘들을 적용하는 효과 처리를 포함할 수 있다. 다만, REYES는 속도가 빠르나 사실성이 떨어지는 문제점이 있고, 전역 조명에 기반한 렌더링 기법은 보다 물리적으로 빛과 매질의 상호 작용을 정교하게 해석하고 있으나 연산량이 높아 고사양의 컴퓨팅이 필요한 문제점이 있다.

특히 전역 조명은 광원에서의 직접광, 그리고 다른 재질이나 물체, 벽 등에 반사되는 간접광까지 모두 계산하여 더욱 사실적인 느낌을 줄 수 있고. 소프트 섀도우, 커스틱스(Caustics), 컬러 블리딩 등의 현상 등은 모두 전역 조명 효과를 통해 나타날 수 있으며, 광원 추적법은 실셰계의 빛이 움직이는 현상을 그대로 시뮬레이션하는 방식으로서 연산량이 매우 높기 때문에 현세대의 최신 하드웨어에서도 실시간으로 구현하는 데에는 어려움이 있다.

이에 따라, 본 발명의 실시 예에 따른 서비스 제공 장치(100)는, 하나 이상의 클라우드 장치(200)들에 의해 구성되는 클라우드 기반 렌더링 서비스 네트워크를 이용하여, 전역 조명(Global illumination)에 기초한 광선 추적법(ray tracing) 프로세스를 클라우드 장치(200)들이 분산 수행하게 함으로써, 효과적으로 사전 렌더링된 3차원 가상 공간 인테리어 컨텐츠를 구축할 수 있다. 이는 컴퓨팅 자원을 효과적으로 공유하고, 연산 시간을 효율적으로 줄일 수 있도록 하는 서비스 제공 장치(100)의 렌더링 최적화 프로세스에 기반한다.

여기서, 서비스 제공 장치(100)는 현실적 장면 렌더링 작업을 부분 이미지 렌더링 작업으로 분산 구성하여 클라우드 장치(200)로 할당하는 마스터 장치일 수 있으며, 클라우드 장치(200)는 부분 이미지 렌더링을 처리하여 최적화된 현실적 장면 부분 이미지를 서비스 제공 장치(100)로 전송하는 슬레이브 장치일 수 있다.

보다 구체적으로, 본 발명의 실시 예에 따른 서비스 제공 장치(100)는 사용자 단말(300)로 제공할 3차원 가상 공간 인테리어 컨텐츠에 대응하여, 제1 시점으로 투영된 장면 이미지의 현실적 분산 렌더링 처리를 위해 최적화된 분산 처리 데이터를 구성할 수 있으며, 구성된 분산 처리 데이터를 렌더링 서비스 네트워크에 접속된 하나 이상의 클라우드 장치(200)로 전송하고, 상기 클라우드 장치(200)로부터 분산 렌더링된 현실적 장면 부분 이미지들을 수신하여, 상기 3차원 가상 공간 인테리어 컨텐츠에 대응하는 제1 시점의 현실적 장면 이미지를 구성할 수 있다.

이에 따라 구성된 제1 시점의 현실적 장면 이미지는 사용자 단말(300)로 제공될 수 있으며, 사전 렌더링의 반복 수행에 따라, 상기 제1 시점은 복수 시점으로 확장될 수 있다. 나아가, 상기 복수 시점은 3차원 가상 공간에 대응하는 전방위(omnidirectional) 포인트 시점으로 구성될 수 있는 바, 사전 렌더링의 최적화 및 클라우드 네트워크 성능의 향상에 따라서는 현실적 장면 이미지 처리된 720도 전방위 가상 공간 인테리어 컨텐츠의 제공이 가능할 수 있다.

이를 구현하기 위한 각 장치의 세부 구성들에 대하여, 도 2를 참조하여 보다 상세하게 설명하도록 한다.

도 2를 참조하면, 서비스 제공 장치(100)는 통신부(105), 입력부(110), 스타일 정보 분석부(120), 레이아웃 생성 처리부(130), 제어부(140), 인터페이스 출력부(150), 공간 및 인테리어 렌더링부(160), 서비스 제공부(170) 및 저장부(180)를 포함한다. 도 2에 도시된 구성요소들이 필수적인 것은 아니어서, 그보다 많은 구성요소들을 갖거나 그보다 적은 구성요소들을 갖는 단말기가 구현될 수도 있다.

먼저 통신부(105)는 서비스 제공 장치(100)와 렌더링 서비스 네트워크 사이 또는 서비스 제공 장치(100)와 사용자 단말(300)이 위치한 네트워크 사이의 유무선 통신을 가능하게 하는 하나 이상의 모듈을 포함할 수 있다.

예를 들어, 통신부(105)는 이동통신 모듈, 무선 인터넷 모듈, 근거리 통신 모듈 및 위치정보 모듈 등을 포함할 수 있다. 이동통신 모듈은, 이동 통신망 상에서 서버 장치, 기지국, 외부의 단말, 서버 중 적어도 하나와 무선 신호를 송수신한다. 무선 인터넷 모듈은 무선 인터넷 접속을 위한 모듈을 말하는 것으로, 서비스 제공 장치(100)에 내장되거나 외장될 수 있다. 무선 인터넷 기술로는 WLAN(Wireless LAN)(Wi-Fi), Wibro(Wireless broadband), Wimax(World Interoperability for Microwave Access), HSDPA(High Speed Downlink Packet Access) 등이 이용될 수 있다.

근거리 통신 모듈은 근거리 통신을 위한 모듈을 말한다. 근거리 통신(short range communication) 기술로 블루투스(Bluetooth), RFID(Radio Frequency Identification), 적외선 통신(IrDA, infrared Data Association), UWB(Ultra Wideband), ZigBee 등이 이용될 수 있다.

위치정보 모듈은 단말기의 위치를 획득하기 위한 모듈로서, 그의 대표적인 예로는 GPS(Global Position System) 모듈이 있다.

또한, 예를 들어 통신부(105)는 사용자 단말(300)로부터 완성된 실내 구조 정보 및 인테리어 레이아웃 정보를 수신하거나, 상기 사용자 단말(300)로 사용자 정보에 대응하여 등록된 실내 구조 정보 또는 인테리어 레이아웃 정보를 제공할 수 있다. 여기서, 상기 인테리어 레이아웃 정보는, 사용자 단말(300)로부터 입력된 영상 정보로부터 획득되는 인테리어 레이아웃 정보이거나, 서비스 제공 장치(100)에서 처리된 인테리어 레이아웃 자동화 정보를 포함할 수 있다.

입력부(110)는 사용자 단말(300)의 입력에 따른 사용자의 동작 제어를 위한 입력 데이터를 수신하여 처리할 수 있다.

스타일 정보 분석부(120)는, 사용자의 스타일 정보를 분석하여, 분석된 스타일 정보를 레이아웃 생성 처리부(130)로 전달한다. 이를 위해, 스타일 정보 분석부(120)는, 특징 분석부(121)를 포함할 수 있다.

먼저, 스타일 정보 분석부(120)는 입력부(110)를 통해 사용자에 대응하는 스타일 연관 정보를 입력받을 수 있으며, 입력된 스타일 연관 정보는 특징 분석부(121)로 전달될 수 있다.

보다 구체적으로, 스타일 연관 정보는 사용자 입력에 따른 사용자 선호 인테리어 정보를 나타낼 수 있으며, 스타일 정보 분석부(120)는 사용자 선호 인테리어 정보를 분석하여 레이아웃 생성 처리부(130)로 전달할 사용자 스타일 정보를 산출할 수 있다.

여기서, 사용자 선호 인테리어 정보를 나타내는 구체적인 요소로서 상기 스타일 연관 정보는, 사용자가 유사한 형태로 구축하고자 하는 인테리어 영상 정보를 포함하거나, 사용자가 직접 선택 입력하는 사용자의 스타일 패턴 정보를 포함할 수 있다.

예를 들어, 사용자는 자신의 실내 구조 정보에 특정 영상 또는 이미지의 공간 인테리어와 유사한 형태의 공간 인테리어 레이아웃을 적용하기 위해, 특정 영상 또는 이미지 정보를 입력하거나, 소셜 네트워크 서비스를 통해 확인한 인테리어 사진 또는 동영상 정보 또는 그 소셜 네트워크 서비스 링크 정보를 상기 스타일 연관 정보로서 입력할 수 있다.

또한, 예를 들어 사용자는 자신의 실내 구조 정보에 자동화 배치될 인테리어에 대한 선호 스타일 정보를 상기 스타일 연관 정보로서 입력할 수 있다. 예를 들어 사용자는 가구의 크기, 배치, 매칭 스타일이나, 공간의 크기, 형태, 개수, 종류 등의 다양한 스타일 정보를 사용자 단말(300)을 통해 입력할 수 있으며, 입력부(110)를 통해 수신될 수 있다.

특징 분석부(121)는 스타일 연관 정보를 분석하여 사용자의 스타일 정보를 획득하고, 획득된 스타일 정보는 레이아웃 생성 처리부(130)로 전달될 수 있다. 여기서, 사용자 스타일 정보는 레이아웃 생성 처리부(130)의 레이아웃 생성 이터레이션 처리를 위한 특징 변수 정보를 포함할 수 있다.

보다 구체적으로, 예를 들어 특징 분석부(121)는 사용자의 스타일 정보에 기초하여 인테리어 코스트 함수산출을 위한 특징 변수를 산출하는 처리를 수행할 수 있다.

상기 인테리어 코스트 함수는, 레이아웃 생성 처리부(130)에서의 최적 공간 및 인테리어 레이아웃을 결정하기 위해 안출된 것으로, 실내 구조 정보에 대응하는 인테리어 객체 세트의 특징 변수에 따라 그 인테리어의 현실적 배치 정도를 평가하는데 이용될 수 있다.

즉, 레이아웃 생성 처리부(130)에서는 최적화된 공간 및 인테리어 레이아웃을 산출하기 위해, 특징 변수 정보에 기초한 인테리어 코스트 함수 연산을 반복적으로 이터레이션 처리할 수 있으며, 특징 분석부(121)는 상기 영상 정보 등에 대응하는 스타일 정보 분석을 수행하여, 상기 사용자의 스타일 정보에 대응하는 특징 변수 정보를 획득하여 레이아웃 생성 처리부(130)로 제공할 수 있다.

이에 따라, 특징 분석부(121)에서 분석된 상기 스타일 정보는, 레이아웃 생성 처리부(130)의 공간 레이아웃 디자인 함수 산출에 이용될 수 있으며, 레이아웃 생성 처리부(130)는 인테리어 코스트 함수를 수정하기 위한 공간 레이아웃 디자인 함수를 결정할 수 있다.

예를 들어, 레이아웃 x는 하나 이상의 인테리어 특징 변수 집합을 포함할 수 있으며, 인테리어 특징 변수는 예를 들어, 실내 구조, 벽면, 코너, 창문, 도어, 각각의 가구 객체 요소에 대응될 수 있고, 각 요소에 대응하는 크기, 형태, 종류, 위치 및 회전 값들이 각각의 특징 변수로서 할당될 수 있다.

그리고, 공간 사용율 분석부(123)는, 상기 레이아웃별 공간 사용율 분석을 처리할 수 있다. 공간 사용율 분석은 예를 들어 공간 내 여유도, 밀집도, 이동 경로에 따른 공간 사이 인접성 등의 요소가 고려될 수 있으며, 공간 사용율 분석부(123)는 특정 레이아웃이 입력된 경우 그 사용율을 산출하여 레이아웃 생성 처리부(130)로 출력하는 기능을 처리할 수 있다.

또한, 공간 사용율 분석부(123)는 스타일 정보 분석부(120)의 일 요소로서 포함될 수도 있다. 예를 들어 스타일 정보 분석부(120)에서 분석된 스타일 정보에는 공간 사용율 정보도 포함될 수 있으며, 이에 따라 사용자 스타일별로 허용 가능한 공간 사용율 이터레이션 임계치가 상이하게 설정될 수도 있다.

이러한 이터레이션 처리를 통해, 최적의 인테리어 레이아웃 자동화 정보가 결정될 수 있으며, 결정된 인테리어 레이아웃 자동화 정보는 공간 및 인테리어 렌더링부(160)로 전달될 수 있다.

한편, 렌더링부(160)는, 사용자가 직접 작성하거나 상기 인테리어 레이아웃 자동화 정보를 실내 구조 정보에 적용한 3차원 가상 공간 인테리어 컨텐츠에 대한 현실적 장면 이미지 렌더링 처리를 수행할 수 있으며, 렌더링 처리된 공간 및 인테리어 데이터는 인터페이스 출력부(150)를 통해 사용자 단말(300)로 출력될 수 있다.

특히, 본 발명의 실시 예에 따른 렌더링부(160)는, 사용자 단말(300)로 제공할 3차원 가상 공간 인테리어 컨텐츠에 대응하여, 제1 시점으로 투영된 장면 이미지의 현실적 분산 렌더링 처리를 위해 최적화된 분산 처리 데이터를 구성할 수 있으며, 구성된 분산 처리 데이터를 렌더링 서비스 네트워크에 접속된 하나 이상의 클라우드 장치(200)로 전송하고, 상기 클라우드 장치(200)로부터 분산 렌더링된 현실적 장면 부분 이미지들을 수신하여, 상기 3차원 가상 공간 인테리어 컨텐츠에 대응하는 제1 시점의 현실적 장면 이미지를 구성할 수 있는 바 보다 구체적인 구성에 대하여는 도 6 내지 도 12를 참조하여 후술하도록 한다.

그리고, 서비스 제공부(170)는 인테리어 레이아웃 자동화 정보에 기초하여, 공간 인테리어 체험, 인테리어 편집, 가구 태깅, 가구 정보 및 구매 정보 제공 등의 서비스 기능을 제공한다.

예를 들어, 서비스 제공부(170)는, 인테리어 배치에 이용된 가구 정보와 구매 링크 등을 포함하는 사용자 서비스 정보를 획득하여 인터페이스 출력부(150)를 통해 사용자 단말(300)로 출력할 수 있다.

또한, 예를 들어, 서비스 제공부(170)는 인테리어 레이아웃 자동화 정보가 렌더링된 영상 이미지상에 포함된 하나 이상의 가구 정보의 태깅 인터페이스를 인터페이스 출력부(150)를 통해 사용자 단말(300)로 출력하고, 상기 태깅 인터페이스에 대응하는 사용자 입력에 따라 상기 가구 정보와 구매 링크를 제공하는 서비스를 처리할 수 있다.

이에 따라, 사용자는 자동화된 인테리어 레이아웃 서비스를 제공받을 수 있을 뿐만 아니라, 실제 직접 자신의 실내 공간에 적용하기 위한 가구의 상세 정보와 구매 정보를 확인해볼 수 있다.

인터페이스 출력부(150)는 사용자 단말(300)를 통해 상기한 바와 같은 인터페이스 제공을 통해 시각, 청각 또는 촉각 등과 관련된 출력을 발생시키기 위한 것으로, 사용자 단말(300)에는 디스플레이부, 음향 출력 모듈, 알람부 및 햅틱 모듈 등이 포함될 수 있고, 인터페이스 출력부(150)는 상기 디스플레이부, 음향 출력 모듈, 알람부 및 햅틱 모듈 등을 제어하기 위한 데이터를 사용자 단말(300)로 출력할 수 있다.

사용자 단말(300)의 디스플레이부는 서비스 제공 장치(100)에서 제공되는 정보를 표시(출력)한다. 예를 들어, 사용자 단말(300)이 실내 시뮬레이션 모드인 경우, 실내 시뮬레이션 및 플로어 플랜과 관련된 UI(User Interface) 또는 GUI(Graphic User Interface)를 표시한다. 그리고, 인터페이스 화면에는 본 발명의 실시 예에 따른 실내 구조 정보 생성을 위한 사용자 인터페이스가 표시될 수 있다.

디스플레이부는 액정 디스플레이(liquid crystal display, LCD), 박막 트랜지스터 액정 디스플레이(thin film transistor-liquid crystal display, TFT LCD), 유기 발광 다이오드(organic light-emitting diode, OLED), 플렉시블 디스플레이(flexible display), 3차원 디스플레이(3D display) 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다.

저장부(180)는 제어부(140)의 동작을 위한 프로그램을 저장할 수 있고, 입/출력되는 데이터들을 임시 저장할 수도 있다.

저장부(180)는 플래시 메모리 타입(flash memory type), 하드디스크 타입(hard disk type), 멀티미디어 카드 마이크로 타입(multimedia card micro type), 카드 타입의 메모리(예를 들어 SD 또는 XD 메모리 등), 램(Random Access Memory, RAM), SRAM(Static Random Access Memory), 롬(Read-Only Memory, ROM), EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory), PROM(Programmable Read-Only Memory), 자기 메모리, 자기 디스크, 광디스크 중 적어도 하나의 타입의 저장매체를 포함할 수 있다. 서비스 제공 장치(100)는 인터넷(internet)상에서 상기 저장부(180)의 저장 기능을 수행하는 웹 스토리지(web storage)와 관련되어 동작할 수도 있다.

제어부(140)는 통상적으로 단말기의 전반적인 동작을 제어하며, 또한, 제어부(140)는 사용자 단말(300)로부터 수신되는 사용자 입력 정보에 따라, 인테리어 자동화가 처리된 실내 구조 정보를 저장부(180)에 저장하거나, 통신부(105)를 통해 렌더링된 데이터가 사용자 단말(300)로 전송되도록 처리할 수 있다.

예를 들어, 사용자 단말(300)의 사용자가 생성한 3차원 가구 객체 데이터나, 3차원 공간 인테리어 데이터나, 상기 인테리어 자동화가 처리된 실내 구조 정보는 상기 서비스 제공 장치(100)의 사용자 계정 정보에 매칭되어 클라우드 장치(200) 또는 서비스 제공 장치(100)에 저장 및 관리될 수 있다.

도 3 내지 도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 방법 수행에 따라 서비스 제공 장치에서 제공되어 사용자 단말에서 출력되는 실내 구조 정보 인터페이스를 예시한다.

도 3을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 서비스 제공 장치(100)는, 인터페이스 출력부(150)를 통해 사용자의 실내 구조 정보에 대응하는 인테리어 자동화 모드를 사용자 단말(300)로 제공할 수 있다. 사용자는 사용자 단말(300)의 입력부를 통해 스타일 연관 정보로서 원하는 스타일 사진 또는 영상 정보를 입력하거나, 선호 스타일 패턴을 설정하거나, 특정 선호 가구를 설정하거나, 별도 설정 없이 임의의 추천 스타일을 제공받는 것을 설정 입력할 수 있으며, 사용자 단말(300)의 입력 정보는 서비스 제공 장치(100)의 입력부(110)로 제공될 수 있다. 그리고, 사용자는 자동 배치 버튼 입력을 통해 본 발명의 실시 예에 따른 스타일 정보 분석부(120)의 스타일 분석 및 레이아웃 생성 처리부(130)의 레이아웃 생성 처리가 시작되도록 할 수 있다.

그리고, 도 4를 참조하면, 도 4는 레이아웃 본 발명의 실시 예에 따라 생성된 레이아웃 자동화 결과 인터페이스를 설명하기 위한 도면으로서, 공간 레이아웃 및 인테리어가 자동 배치된 실내 구조 인터페이스가 렌더링되어 인터페이스 출력부(160)를 통해 사용자 단말(300)로 출력되는 것을 나타내고 있다.

도 4에 도시된 바와 같이, 사용자는 배치된 제품의 리스트와 가구 정보, 그리고 구매 정보를 확인할 수 있으며, 인테리어 자동화가 처리된 실내 구조 정보의 저장 또는 공유를 선택하거나, 다른 스타일에 의한 자동화 처리를 다시 요청할 수도 있다. 이와 같이, 다양한 사용자의 스타일 입력에 따른 실내 구조의 인테리어 레이아웃 자동화 처리가 가능하게 됨으로써, 사용자가 별도의 정밀한 설계를 하거나, 전문가에 대한 작업의뢰 없이도 직관적이고 편리하게 공간 및 인테리어 설계 정보를 작성할 수 있게 된다.

도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 태그 인터페이스가 포함된 가상 공간 인테리어 디스플레이의 예시도이다.

도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 다른 서비스 제공 장치(100)는, 인터페이스 출력부(150)를 통해 사용자 단말(300)로 가상 공간으로 렌더링된 공간 및 레이아웃 인터페이스(101)를 출력할 수 있으며, 상기 공간 및 레이아웃 인터페이스상에는 전술한 인터페이싱 포인트(101)들이 출력될 수 있다. 도 5에서는 인터페이싱 포인트(101)들이 객체 상에 배치되는 원형으로 표시되어 있으나, 별도의 아이콘 이미지나, 사각형, 삼각형, 3차원 객체 등 이와 다른 다양한 형태로도 출력될 수 있다.

특히, 본 발명의 실시 예에 따른 인터페이싱 포인트들은 사용자 시야 영역상에 노출된 객체들을 중복되지 않으면서도 겹치지 않도록 최적화된 위치에 배치시킬 수 있으며, 사용자는 과도한 객체 정보 식별로 인한 스트레스를 받지 않고 편안하게 자신이 원하는 인테리어 객체를 선택할 수 있다.

그리고, 사용자가 사용자 단말(300)을 통해 인터페이싱 포인트(101)에 대응하는 터치, 가상 터치 등의 포인팅 입력을 수행한 경우, 태그 인터페이스(103)가 출력될 수 있다. 태그 인터페이스(103)는 서비스 제공부(170)에서 제공되는 객체 정보와, 관련 컨텐츠 정보, 구매 정보 등의 다양한 서비스 기능과 연동될 수 있다. 또한, 서비스 제공부(170)는 사용자 선택 입력 정보를 수집하여, 향후 사용자 통계 분석, 추천 인테리어 제공 등에 이용할 수도 있다.

도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 공간 및 인테리어 렌더링부를 보다 구체적으로 도시한 블록도이며, 도 7 및 도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 현실적 장면 렌더링 처리된 이미지들을 예시하는 도면들이다.

전술한 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 렌더링부(160)는, 클라우드 장치(200)로 구성되는 클라우드 서비스 네트워크를 이용하여 사용자 단말(300)로 제공되는 가상 공간 인테리어 컨텐츠를 현실적 장면 이미지로 분산 렌더링하고, 분산 렌더링된 부분 렌더링 이미지로부터 각 시점에 대응하는 현실적 장면 이미지 데이터베이스를 저장부(180)에 구축할 수 있다.

그리고, 렌더링부(160)는 제어부(140), 서비스 제공부(170) 또는 사용자 단말(300)의 요청에 따라, 각 시점에 대응하는 3차원 가상 공간 인테리어 컨텐츠의 현실적 장면 이미지들을 사용자 단말(300)로 제공할 수 있다.

여기서 상기 3차원 가상 공간 인테리어 컨텐츠는 인테리어와 연관되어 사전 구축된 가구 컨텐츠, 사용자가 작성한 실내 공간 인테리어 컨텐츠 또는 자동화 구축된 실내 공간 인테리어 컨텐츠를 포함할 수 있다. 그리고, 상기 현실적 장면 이미지 처리는 전술한 바와 같은 전역 조명 기반 렌더링 분산 프로세스를 포함할 수 있으며, 렌더링부(160)는 전역 조명 기반 렌더링 분산 프로세스에 있어서 컴퓨팅 자원을 효과적으로 처리할 수 있도록 하는 데이터 최적화 처리를 수행할 수 있다.

보다 구체적으로, 도 6을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 렌더링부(160)는, 기하 정보 최적화부(1601), 텍셀 정보 최적화부(1602), 전송 패킷 처리부(1603) 및 현실적 장면 이미지 구성부(1604)를 포함한다.

기하 정보 최적화부(1601)는, 3차원 가상 공간 인테리어에 대응하여 제1 시점으로 투영된 장면 이미지의 기하 데이터 최적화를 수행할 수 있다.

본 발명의 실시 예에 따른 기하 정보 최적화부(1601)는, 기하 데이터 최적화를 위해, 최적화할 기하 데이터를 인덱싱하고, 인덱싱된 기하 데이터 중 메타 정보로 처리 가능한 기하 데이터를 메타정보 인덱스로 구성하며, 상기 인덱싱된 기하 데이터의 적어도 일부와 상기 메타정보 인덱스를 포함하는 기하 버퍼를 구성하여 전송 패킷 처리부(1603)로 전달한다.

그리고, 전송 패킷 처리부(1603)는 기하 버퍼 및 버퍼 내 인덱스에 대응하는 기하 데이터를 패킷화하여 하나 이상의 클라우드 장치(200)로 전송한다.

통상적으로 3차원 그래픽 어플리케이션에서 모델 데이터는 주로 기하 데이터들로 기술될 수 있으나, 기하 데이터의 패턴을 살펴보면 Vertex, normal, face와 같은 정점에 의해 생성되는 데이터의 비율이 전체의 45%~95%정도를 차지하는 것을 알 수 있으며, 이는 다른 명령어에 의해 생성되는 데이터들보다 월등히 큰 것을 알 수 있다. 따라서, 클라우드 장치(200)로 분산 처리 요청되는 전송 패킷내의 기하 데이터들은 평균 35%에 서 61%까지의 중복율을 가지고 있다고 볼 수 있다.

이에 따라, 본 발명의 실시 예에 따른 기하 정보 최적화부(1601)는 클라우드 장치(200)를 이용한 분산 처리에 소요되는 네트워크 트래픽을 줄이기 위한 일 방법으로서, 분산 요청될 데이터 중 정점 정보를 포함하는 기하 데이터와 유사한 기하 데이터가 이미 존재하는 경우, 이에 대응하는 메타정보 인덱스 매핑을 처리하고, 메타정보 인덱스만을 전송 처리함으로써 현실적 장면 이미지 렌더링 처리를 클라우드 서비스로 구축하기 위한 전체적인 네트워크 대역폭을 낮출 수 있다.

예를 들어, 상기 기하 데이터의 메타정보 인덱스는 기 전송될 기하 데이터의 인덱스 정보와, 상기 인덱스 정보에 대응하는 위치 정보, 회전 정보 또는 스케일 정보 인덱스 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

이에 따라, 클라우드 장치(200)에서는 상기 기하 데이터 및 메타정보 인덱스를 이용한 전역 조명 기반의 레이 트레이싱과 같은 실사 렌더링 처리를 분산 수행할 수 있으며, 이를 위한 네트워크 대역폭의 필요량이 감소될 수 있다.

한편, 텍셀 정보 최적화부(1602)는, 기하 데이터에 의해 렌더링되는 3차원 객체가 2차원 현실적 장면 이미지상에 투영되어 나타나는 텍스처 픽셀 데이터(텍셀 데이터)의 최적화를 처리할 수 있다.

보다 구체적으로, 텍셀 정보 최적화부(1602)는, 텍스처 데이터 최적화를 위해, 최적화할 텍스처 데이터에 대응하는 Z 버퍼를 구성하고, 텍스처 데이터를 Z 버퍼 내 구성된 텍스처 비율에 따라 리사이징 처리하여, 렌더링에 사용될 텍셀 정보 및 메모리 영역 정보를 ?득하고, 메모리 영역 정보 및 텍셀 정보에 따라, 상기 리사이징 처리될 텍스처 데이터를 인덱싱하여 텍스처 버퍼를 구성한다.

이에 따라 구성된 텍스처 버퍼는 전송 패킷 처리부(1603)로 전달될 수 있으며, 전송 패킷 처리부(1603)는 리사이징 처리될 텍스처 데이터의 인덱싱 정보를 포함하는 텍스처 버퍼 및 리사이징 처리될 텍스처 데이터를 포함하는 텍스처 데이터부분 렌더링 요청을 패킷화하여 클라우드 장치(200)로 전송할 수 있다.

여기서, Z 버퍼(z-buffer)는, 3차원 그래픽스의 이미지 심도 좌표 관리 방식으로서, 3차원 데이터가 2차원 장면 이미지로 렌더링될 때 리사이징되어 구성되는 픽셀의 깊이 정보(z 좌표)가 저장되는 깊이 버퍼를 의미할 수 있다. 이러한 버퍼는 (x-y)의 2차원 좌표를 기준으로 해당하는 각각의 스크린 픽셀 요소들로 정렬될 수 있으며, 만약 다른 물체가 같은 픽셀에 렌더링되어야 할 때, Z 버퍼는 현재 픽셀과 새로 그려질 픽셀 중 어떤 것이 관찰자에게 더 가까운지 깊이를 비교하는데 이용될 수 있다.

이러한 Z 버퍼 구성 프로세스에 대하여는 그래픽 처리분야에서 잘 알려진 다양한 기술요소들이 이용될 수 있으며, Z 버퍼 구성에 따르면 렌더링될 텍셀 정보의 리사이징 정보와, 렌더링에 이용되는 메모리 정보가 사전 획득될 수 있다.

이에 따라, 본 발명의 실시 예에 따른 텍셀 정보 최적화부(1602)는, 클라우드 장치(200)로 전송될 데이터의 중복율을 낮추고, 전송 패킷의 용량 저감 및 대역폭 효율을 높이기 위해, 상기 Z 버퍼 구성 프로세스에 의해 리사이징 처리될 텍스처 데이터와, 리사이징 처리될 텍스처 데이터의 인덱스 정보와, 상기 리사이징 처리될 텍스처 데이터에 대응하는 메모리 영역 정보를 포함하는 텍스처 버퍼를 구성하여, 전송 패킷 처리부(1603)로 전달할 수 있다.

또한, 상기 텍스처 버퍼는 텍스처 데이터의 인덱스 정보에 매핑되는 메타정보를 포함할 수 있으며, 메타정보는 메인 텍셀 정보 및 대표 컬러 정보를 포함할 수 있다. 여기서, 상기 대표 컬러 정보는 부분 렌더링 요청된 텍스처 데이터의 전체적인 색감을 나타내는 컬러 정보를 포함할 수 있으며, 메인 텍셀 정보는 실질적으로 렌더링될 3차원 가상공간 내 메인 객체에 대응하여 할당되는 텍스처 정보를 포함할 수 있다.

이와 같이 분산 렌더링 요청되는 텍스처 버퍼 구성에 따라, 클라우드 장치(200)에서는 렌더링 데이터를 구축함에 있어서 메인 텍셀 영역에 대응하는 텍셀 별 현실적 장면 이미지 렌더링을 수행하고, 나머지 영역은 대표 컬러 정보를 이용한 현실적 장면 이미지 렌더링을 일괄 처리함으로써, 효율적인 데이터 처리를 수행할 수 있다.

또한, 텍셀 정보 최적화부(1602)의 텍스처 버퍼 구성에 따라, 전송 패킷 내 포함되는 텍스처 데이터가 Z 버퍼 구성 프로세스를 기반으로 리사이징 및 인덱싱되어 그 전송 패킷 용량이 축소될 수 있고, 중복 사용율이 저감되는 바 네트워크 대역폭 및 사용율을 저감시켜 효율적인 현실적 장면 이미지의 분산 처리가 가능하게 된다.

한편, 현실적 장면 이미지 구성부(1604)는 전송 패킷 처리부(1603)에서 클라우드 장치(200)로 전송된 데이터를 기반으로 각 클라우드 장치(200)에서 렌더링된 부분 장면 이미지를 수신하며, 수신된 부분 장면 이미지를 조합 구성하여 상기 제1 시점에 대응하는 현실적 장면 이미지를 구성하고, 저장부(140)를 통해 저장 및 관리하며, 사용자 단말(300)의 요청에 따라 사전 구축된 현실적 장면 이미지를 제공할 수 있다. 전술한 바와 같이, 상기 제1 시점은 복수 시점으로 확장될 수 있으며, 본 발명의 실시 예에 따른 현실적 장면 이미지는 전방위(720도) 또는 특정 객체의 360도 현실적 장면 이미지와 같은 형태의 복수의 현실적 장면 이미지 컨텐츠로도 제공될 수 있다.

도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 렌더링부(160)의 가상 공간 인테리어 컨텐츠로서, 실내 공간 구조 인테리어에 대응하는 현실적 장면 이미지 처리 예시도이다.

도 7 상단에 도시된 바와 같이, 사용자 단말(300) 또는 서비스 제공 장치(100)를 통해, 제1 시점 정보와 전역 조명 정보가 미리 설정될 수 있다.

그리고, 가상 공간 인테리어 정보는, 설정된 조명 정보 및 시점 정보에 대응하는 렌더링부(160)의 클라우드 장치(200) 기반 분산 렌더링 처리에 따라, 도 7 하단에 도시된 바와 같이 사진화된 현실적 장면 이미지로 구성되어, 사용자 단말(300)로 제공될 수 있다.

또한, 도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 렌더링부(160)의 가상 공간 인테리어 컨텐츠로서, 가구 인테리어 정보에 대응하는 현실적 장면 이미지 처리 예시도이다.

도 8 좌측에 도시된 바와 같이, 사용자 단말(300) 또는 서비스 제공 장치(100)를 통해, 렌더링할 가구 정보가 미리 설정될 수 있다.

그리고, 가구 정보를 포함하는 가상 공간 인테리어 정보는, 렌더링부(160)의 클라우드 장치(200) 기반 분산 렌더링 처리에 따라, 도 8 우측에 도시된 바와 같이 사진화된 현실적 장면 이미지로 구성되어, 사용자 단말(300)로 제공될 수 있다.

도 9 내지 도 11은 본 발명의 실시 예에 따른 렌더링부의 동작을 보다 구체적으로 설명하기 위한 흐름도이다.

먼저, 도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 서비스 제공 장치(100)의 렌더링부(160) 동작을 설명하기 위한 제1 흐름도로서, 서비스 제공 장치(100)는 3차원 가상 공간 인테리어에 대응하여, 제1 시점으로 투영된 장면 이미지의 기하 데이터 최적화 처리 결정에 따른 기하 버퍼를 초기화한다(S101).

그리고, 서비스 제공 장치(100)는 최적화할 기하 데이터(예를 들어, 정점 데이터)를 인덱싱하며(S103), 기하 데이터에 대응하는 메타 정보의 처리가 필요한지를 판단한다(S105).

여기서, 메타정보의 처리여부는 기하 버퍼 내 포함될 동일 또는 유사 기하 데이터가 존재하는지 여부, 대역폭 감소 여부, 압축율 증감 여부 등에 따라 결정될 수 있으며, 동일 또는 유사 기하 데이터가 존재하지 않는 경우, 서비스 제공 장치(100)는 메타 정보처리 없이 기하 데이터및 기하 데이터에 대응하는 인덱스 정보를 기하 버퍼에 삽입하고(S107), 기하 버퍼 및 버퍼 내 인덱스에 대응하는 기하 데이터를 패킷화하여 하나 이상의 클라우드 장치로 전송한다(S109).

한편, 메타 정보 처리가 필요한 경우, 서비스 제공 장치(100)는 기하 데이터의 메타정보(위치 정보, 회전 정보, 스케일 정보)를 메타정보 인덱스로 구성하여, 상기 기하 버퍼에 삽입하고(S111), 기하 버퍼 및 버퍼 내 메타정보 인덱스에 대응하는 기하 데이터를 패킷화하여 하나 이상의 클라우드 장치로 전송한다(S113).

이후, 서비스 제공 장치(100)는 복수의 클라우드 장치(200)로부터 기하 버퍼를 이용하여 부분 렌더링된 현실적 장면 부분 이미지를 수신하여, 상기 3차원 가상 공간 인테리어 컨텐츠에 대응하는 현실적 장면 이미지를 구성한다(S115).

그리고, 도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 서비스 제공 장치(100)의 렌더링부(160) 동작을 설명하기 위한 제2 흐름도로서, 서비스 제공 장치(100)는 3차원 가상 공간 인테리어에 대응하여, 제1 시점으로 투영된 장면 이미지의 텍스처 데이터 최적화 처리 결정에 따른 텍스처 버퍼를 초기화한다(S201).

그리고, 서비스 제공 장치(100)는 최적화할 텍스처 데이터에 대응하는 Z 버퍼를 구성한다(S203).

이후, 서비스 제공 장치(100)는 텍스처 데이터를, Z 버퍼 내 구성된 비율에 따라 리사이징 처리하여, 렌더링에 사용될 텍셀 정보 및 메모리 영역 정보를 획득한다(S05).

그리고, 서비스 제공 장치(100)는 메모리 영역 정보 및 텍셀 정보에 따라, 리사이징 처리될 텍스처 데이터를 인덱싱하여 텍스처 버퍼에 삽입한다(S207).

이후, 서비스 제공 장치(100)는 리사이징 처리될 텍스처 데이터의 인덱싱 정보를 포함하는 텍스처 버퍼를 패킷화하여 클라우드 장치(200)로 전송한다(209).

그리고, 서비스 제공 장치(100)는 상기 텍스처 버퍼를 이용하여 부분 렌더링된 현실적 장면 부분 이미지를 수신하여, 3차원 가상 공간 인테리어 컨텐츠에 대응하는 현실적 장면 이미지를 구성한다(S211).

한편, 도 11은 본 발명의 실시 예에 따른 클라우드 장치(200)의 동작을 설명하기 위한 흐름도이다.

도 11을 참조하면, 클라우드 장치(200)는 마스터 장치인 서비스 제공 장치(100)로부터 분산 렌더링을 위한 패킷 데이터를 수신한다(S301).

그리고, 클라우드 장치(200)는 먼저 패킷 데이터로부터 기하 데이터 및 메타 정보 인덱스를 획득하여, 정점(vertex) 쉐이더(Shader) 처리 및 래스터화(rasterizer) 처리를 수행한다(S303).

그리고, 클라우드 장치(200)는 패킷 데이터로부터 Z 버퍼 기반 리사이징 처리된 텍스처 데이터의 인덱싱 정보 및 텍스처 데이터를 획득하여, 프래그먼트 쉐이더 적용을 위한 메모리를 할당한다(S305).

이후, 클라우드 장치(200)는 래스터화 처리된 데이터에 대응하는 프래그먼트 쉐이더를 적용하여, 래스터화된 픽셀 값을 결정함으로써 부분 렌더링된 현실적 장면 이미지를 구성한다(S307).

그리고, 클라우드 장치(200)는 부분 렌더링된 현실적 장면 이미지를 마스터 장치인 서비스 제공 장치(100)로 전달한다(S309).

여기서, 클라우드 장치(200)는 각 단계의 셰이딩 처리에 있어서 실사 효과를 부여하기 위한 다양한 전역 조명(Global illumination) 방식의 프로세스를 수행할 수 있으며, 전역 조명 방식은 바람직하게는 광선을 역추적하는 레이 트레이싱(ray tracing) 방식이 예시될 수 있으나, 나아가 패스 트레이싱(path tracing), 포톤 매핑(photon mapping), 라디오시티(radiosity) 등의 방식도 부가될 수 있다.

도 12는 본 발명의 실시 예에 따라 렌더링부(160)에서 구성되는 전송 패킷 구조를 설명하기 위한 도면이다.

도 12(A)는 최적화 이전의 데이터 구조를 도시한 것으로, Vector3f와 같은 기하 데이터와, X, Y, Z 와 같은 텍스처 데이터들이 전체 원본 3차원 데이터상에는 중복하여 존재할 수 있다.

이에 따라, 본 발명의 실시 예에 따른 렌더링부(160)는, 기하 정보 최적화부(1601)를 통해 기하 메타 정보의 인덱싱 처리를 수행하고, 텍셀 정보 최적화부(1602)를 통해 Z 버퍼 기반의 텍셀 정보 및 메모리 정보 인덱싱을 처리하여, 도 12(B)에 도시된 바와 같은 최적화된 전송 패킷 데이터를 구성할 수 있다.

이러한 서비스 제공 장치(100)의 데이터 최적화 처리에 따라 클라우드 서비스 네트워크 기반의 현실적 장면 데이터 구성이 가능하게 되며, 사용자 단말(300)로 제공되는 현실적 장면 이미지의 품질이 향상되고, 처리 시간은 단축되며, 네트워크 대역폭은 감소되어 전체적인 서비스 효율이 향상될 수 있다.

상술한 본 발명에 따른 방법은 컴퓨터에서 실행되기 위한 프로그램으로 제작되어 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체에 저장될 수 있으며, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피디스크, 광 데이터 저장장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다.

컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다. 그리고, 상기 방법을 구현하기 위한 기능적인(function) 프로그램, 코드 및 코드 세그먼트들은 본 발명이 속하는 기술분야의 프로그래머들에 의해 용이하게 추론될 수 있다.

또한, 이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형 실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해 되어서는 안될 것이다.

Claims (20)

1. 서비스 제공 장치의 동작 방법에 있어서,
   사용자 단말로 제공할 3차원 가상 공간 컨텐츠에 대응하여, 제1 시점으로 투영된 현실적 장면 이미지의 분산 렌더링 처리를 위해 최적화된 분산 처리 데이터를 구성하는 단계;
   상기 구성된 분산 처리 데이터를 렌더링 서비스 네트워크에 접속된 하나 이상의 클라우드 장치로 전송하는 단계; 및
   상기 클라우드 장치로부터 분산 렌더링된 현실적 장면 부분 이미지들을 수신하여, 상기 3차원 가상 공간 컨텐츠에 대응하는 제1 시점의 현실적 장면 이미지를 구성하는 단계를 포함하는
   서비스 제공 장치의 동작 방법.
2. 제1항에 있어서,
   상기 분산 처리 데이터를 구성하는 단계는,
   제1 시점으로 투영된 장면 이미지의 현실적 분산 렌더링 처리를 위해 최적화할 기하 데이터를 인덱싱하고, 인덱싱된 기하 데이터 중 메타 정보로 처리 가능한 기하 데이터를 메타정보 인덱스로 구성하는 기하 정보 최적화 단계를 포함하는
   서비스 제공 장치의 동작 방법.
3. 제2항에 있어서,
   상기 메타 정보는 기 전송될 기하 데이터의 인덱스 정보와, 상기 기 전송될 기하 데이터의 인덱스 정보에 대응하는 위치 정보, 회전 정보 또는 스케일 정보 인덱스 중 적어도 하나를 포함하는
   서비스 제공 장치의 동작 방법.
4. 제3항에 있어서,
   상기 분산 처리 데이터를 구성하는 단계는,
   상기 인덱싱된 기하 데이터의 적어도 일부와 상기 메타정보 인덱스를 포함하는 기하 버퍼를 구성하는 단계를 포함하고,
   상기 전송하는 단계는,
   상기 기하 버퍼를 상기 클라우드 장치로 전송하는 단계를 포함하는
   서비스 제공 장치의 동작 방법.
5. 제1항에 있어서,
   상기 분산 처리 데이터를 구성하는 단계는,
   분산 렌더링되는 3차원 객체가 2차원 현실적 장면 이미지상에 투영되어 나타나는 텍스처 데이터의 최적화를 처리하는 단계를 포함하는
   서비스 제공 장치의 동작 방법.
6. 제5항에 있어서,
   상기 최적화를 처리하는 단계는,
   최적화할 텍스처 데이터에 대응하는 Z 버퍼를 구성하는 단계;
   상기 텍스처 데이터를 Z 버퍼 내 구성된 텍스처 비율에 따라 리사이징 처리하여, 렌더링에 사용될 텍셀 정보 및 메모리 영역 정보를 ?득하는 단계; 및
   상기 텍셀 정보 및 상기 메모리 영역 정보를 인덱싱 처리하여 클라우드 장치로 전송될 텍스처 버퍼를 구성하는 단계를 포함하는
   서비스 제공 장치의 동작 방법.
7. 제6항에 있어서,
   상기 텍스처 버퍼는 텍스처 데이터의 인덱스 정보에 매핑되는 메타정보를 포함하고,
   상기 메타정보는 메인 텍셀 정보 및 대표 컬러 정보를 포함하는
   서비스 제공 장치의 동작 방법.
8. 제7항에 있어서,
   상기 메인 텍셀 정보는 상기 클라우드 장치에서의 렌더링 데이터를 구축함에 있어서 상기 메인 텍셀 영역에 대응하는 텍셀 별 현실적 장면 이미지 렌더링을 수행하는데 이용되고,
   상기 대표 컬러 정보는 상기 메인 텍셀 영역을 제외한 나머지 영역에 대응하는 상기 대표 컬러 정보를 이용한 현실적 장면 이미지 렌더링을 일괄 처리하는 데 이용되는
   서비스 제공 장치의 동작 방법.
9. 제1항에 있어서,
   상기 현실적 장면 이미지의 분산 렌더링 처리는 전역 조명(Global illumination) 방식의 렌더링 처리를 포함하는
   서비스 제공 장치의 동작 방법.
10. 제9항에 있어서,
    상기 전역 조명(Global illumination) 방식의 렌더링 처리는 레이 트레이싱(ray tracing) 처리를 포함하는
    서비스 제공 장치의 동작 방법.
11. 서비스 제공 장치에 있어서,
    사용자 단말로 제공할 3차원 가상 공간 컨텐츠에 대응하여, 제1 시점으로 투영된 현실적 장면 이미지의 분산 렌더링 처리를 위해 최적화된 분산 처리 데이터를 구성하는 최적화부;를 포함하고,
    상기 렌더링부는 상기 구성된 분산 처리 데이터를 렌더링 서비스 네트워크에 접속된 하나 이상의 클라우드 장치로 전송하는 전송 패킷 처리부; 및
    상기 클라우드 장치로부터 분산 렌더링된 현실적 장면 부분 이미지들을 수신하여, 상기 3차원 가상 공간 컨텐츠에 대응하는 제1 시점의 현실적 장면 이미지를 구성하는 현실적 장면 이미지 구성부를 포함하는
    서비스 제공 장치.
12. 제11항에 있어서,
    상기 최적화부는
    제1 시점으로 투영된 장면 이미지의 현실적 분산 렌더링 처리를 위해 최적화할 기하 데이터를 인덱싱하고, 인덱싱된 기하 데이터 중 메타 정보로 처리 가능한 기하 데이터를 메타정보 인덱스로 구성하는 기하 정보 최적화부를 포함하는
    서비스 제공 장치.
13. 제12항에 있어서,
    상기 메타 정보는 기 전송될 기하 데이터의 인덱스 정보와, 상기 기 전송될 기하 데이터의 인덱스 정보에 대응하는 위치 정보, 회전 정보 또는 스케일 정보 인덱스 중 적어도 하나를 포함하는
    서비스 제공 장치.
14. 제13항에 있어서,
    상기 기하 정보 최적화부는
    상기 인덱싱된 기하 데이터의 적어도 일부와 상기 메타정보 인덱스를 포함하는 기하 버퍼를 구성하고,
    상기 전송 패킷 처리부는,
    상기 기하 버퍼를 상기 클라우드 장치로 전송하는
    서비스 제공 장치.
15. 제11항에 있어서,
    상기 최적화부는
    분산 렌더링되는 3차원 객체가 2차원 현실적 장면 이미지상에 투영되어 나타나는 텍스처 데이터의 최적화를 처리하는 텍셀 정보 최적화부를 포함하는
    서비스 제공 장치.
16. 제15항에 있어서,
    상기 텍셀 정보 최적화부는,
    최적화할 텍스처 데이터에 대응하는 Z 버퍼를 구성하고, 상기 텍스처 데이터를 Z 버퍼 내 구성된 텍스처 비율에 따라 리사이징 처리하여, 렌더링에 사용될 텍셀 정보 및 메모리 영역 정보를 ?득하며, 상기 텍셀 정보 및 상기 메모리 영역 정보를 인덱싱 처리하여 클라우드 장치로 전송될 텍스처 버퍼를 구성하는
    서비스 제공 장치.
17. 제16항에 있어서,
    상기 텍스처 버퍼는 텍스처 데이터의 인덱스 정보에 매핑되는 메타정보를 포함하고,
    상기 메타정보는 메인 텍셀 정보 및 대표 컬러 정보를 포함하는
    서비스 제공 장치.
18. 제17항에 있어서,
    상기 메인 텍셀 정보는 상기 클라우드 장치에서의 렌더링 데이터를 구축함에 있어서 상기 메인 텍셀 영역에 대응하는 텍셀 별 현실적 장면 이미지 렌더링을 수행하는데 이용되고,
    상기 대표 컬러 정보는 상기 메인 텍셀 영역을 제외한 나머지 영역에 대응하는 상기 대표 컬러 정보를 이용한 현실적 장면 이미지 렌더링을 일괄 처리하는 데 이용되는
    서비스 제공 장치.
19. 제1항에 있어서,
    상기 현실적 장면 이미지의 분산 렌더링 처리는 전역 조명(Global illumination) 방식의 렌더링 처리를 포함하는
    서비스 제공 장치.
20. 제19항에 있어서,
    상기 전역 조명(Global illumination) 방식의 렌더링 처리는 레이 트레이싱(ray tracing) 처리를 포함하는
    서비스 제공 장치.

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