KR20220083556A

KR20220083556A - 희소 볼륨 기반 3d 포인트 클라우드 복셀화 방법 및 이를 이용한 메시 생성 방법

Info

Publication number: KR20220083556A
Application number: KR1020210081064A
Authority: KR
Inventors: 박민규; 김병균; 김제우; 윤주홍; 김성제
Original assignee: 한국전자기술연구원
Priority date: 2020-12-11
Filing date: 2021-06-22
Publication date: 2022-06-20

Abstract

희소 볼륨 기반 3D 포인트 클라우드 복셀화 방법 및 이를 이용한 메시 생성 방법이 제공된다. 본 발명의 실시예에 따른 메시 생성 시스템은, 3D 포인트 클라우드 데이터를 입력받아 희소 볼륨의 위상 데이터를 구성하는 위상 정보 구성부, 희소 볼륨의 복셀 데이터를 저장하는 복셀 정보 저장부, 복셀 데이터에서 복셀의 스칼라 값을 결정하는 복셀화부, 스칼라 값이 결정된 복셀 데이터부로부터 메시 데이터를 생성하는 메시 생성부 및 메시 생성부에 의해 생성된 메시를 경량화하는 인덱스 생성부를 포함한다. 이에 의해, 볼륨 차수에 제한 없는 희소 볼륨으로부터 리소스의 사용을 줄이고 인덱스 정보를 포함하여 경량화된 메시 데이터를 빠르게 검출 할 수 있게 된다.

Description

희소 볼륨 기반 3D 포인트 클라우드 복셀화 방법 및 이를 이용한 메시 생성 방법{3D point cloud voxelization method based on sparse volume and mesh generation method using the same}

본 발명은 3D 복원 기술에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 3D 포인트 클라우드 데이터의 희소 볼륨 기반으로 복셀화 및 마칭큐브 알고리즘을 적용한 메시 생성 방법에 관한 것이다.

3차원 데이터는 3D 포인트 클라우드 데이터나 3D 메시 등의 형식으로 나타낼 수 있다. 3차원 복원의 관점에서 3D 데이터는 복셀로 표현되는 볼륨 공간에 3차원 상의 평균 값으로 누적하여 하나의 3차원 표면을 표현하도록 해야 한다.

이러한 3차원 데이터를 누적하여 하나의 단일 공간으로 복원하기 위하여 볼륨 데이터를 사용한다. 하지만 볼륨 데이터는 표현하고자 하는 대상의 크기와 정밀도에 따라 그 데이터 량은 N³으로 증가하게 된다. N은 볼륨의 차수이다.

따라서, 복원하고자 하는 대상의 크기가 클수록 혹은 정밀할수록 상당량의 데이터 처리가 필수적이며, 이는 계산량의 증가 및 메모리 사용의 증가로 이어지게 된다.

하지만, 3차원 볼륨 데이터에서 실제 복원에 사용되는 부분은 대상의 표면에 한정되며, 나머지 볼륨 공간은 처리가 필요하지 않은 빈 공간 혹은 복원 대상의 내부 영역이다. 이러한 불필요한 공간을 제거하고 실제 복원에 사용되는 표면 부분의 공간 만을 볼륨으로 표현하면 상당한 량의 리소스와 연산량을 절약 할 수 있다.

이러한 일반적인 볼륨의 문제점을 개선하기 위해서 대상의 표면에 해당하는 데이터만 볼륨으로 표현하는 방법을 희소 볼륨이라 한다. 희소 볼륨은 계층적인 노드들로 구성되어 있으며, 가장 하단의 노드들에는 실제 볼륨 데이터의 저장을 위한 메모리를 할당한다.

마칭큐브 알고리즘은 볼륨으로부터 삼각형 메시를 추출하는 알고리즘으로 큐브의 8개의 버텍스 값으로부터 그 안에 내포된 메시 표면을 추출한다. 마칭큐브 알고리즘은 모든 복셀을 순회하며, 병렬로 처리되는 경우 모든 복셀에 접근하여, 복셀 내부에 메시 표면이 존재하는 경우 값을 보간 하여 삼각형 메시를 계산한다.

이러한 마칭큐브 알고리즘은 순차적으로 접근 가능한 조밀한 볼륨 데이터에서는 단순한 복셀 접근 방식과 복셀의 인덱스 계산으로 표면 메시를 검출할 수 있는 장점이 있지만, 결과로 출력되는 메시 데이터는 버텍스의 중복이 발생하게 되어 이후 전송 및 렌더링 시 불필요한 데이터 처리를 요구한다.

또한, 불필요한 볼륨 데이터 할당과 계산이 필요 없는 장점이 있지만, 희소 볼륨 데이터에서의 복셀 접근 방식은 계층을 따라 계산해야 하는 복잡성이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은, 조밀한 볼륨과 희소 볼륨에서의 메시 생성시 버텍스의 중복이 발생하게 되어 전송과 렌더링 과정에서 불필요한 리소스 낭비와 연산량 증가를 방지하기 위한 방안으로, 빠른 속도로 메시를 생성하고 경량화할 수 있는 방법을 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른, 메시 생성 시스템은, 3D 포인트 클라우드 데이터를 입력받아, 희소 볼륨의 위상 데이터를 구성하는 위상 정보 구성부; 희소 볼륨의 복셀 데이터를 저장하는 복셀 정보 저장부; 복셀 데이터에서 복셀의 스칼라 값을 결정하는 복셀화부; 스칼라 값이 결정된 복셀 데이터부로부터 메시 데이터를 생성하는 메시 생성부; 메시 생성부에 의해 생성된 메시를 경량화하는 인덱스 생성부;를 포함한다.

위상 정보 구성부는, 3D 포인트 클라우드 데이터에 대해, 설정 파라미터를 따라 재귀적으로 계층적 위상 데이터를 생성하고, 설정 파라미터는, 위상 계층 개수, 위상 계층별 하위 노드 개수 및 활성화 블록 내의 복셀 개수를 포함할 수 있다.

위상 정보 구성부는, 입력되는 3D 포인트 클라우드 데이터 마다 점유되는 노드와 블록을 계산하여 활성화 노드와 활성화 블록으로 설정하고, 위상 정보 구성부는, 활성화 블록으로부터 인덱싱되는 복셀 데이터를 저장하는 순차적으로 접근 가능한 메모리 블록들을 포함할 수 있다.

메모리 블록들은, 경계 부근에 이웃한 복셀 데이터에 접근이 용아하도록 버퍼가 형성될 수 있다.

복셀의 스칼라 값은, 각 복셀과 입력된 3D 포인트 클라우드 데이터 중 가장 가까운 3D 포인트와의 거리와 컬러 정보를 포함할 수 있다.

메시 생성부는, 마칭 큐브 알고리즘을 이용하여 다음의 선형 보간식을 통해 복셀로 이루어진 정육면체의 에지 위에 위치하는 교차점 P를 계산하며,

P = P₁ + (isovalue - V₁)(P₂ - P₁)/(V₂ - V₁)

P₁과 P₂는 버텍스의 위치 값이고 V1과 V2는 버텍스의 스칼라 값이며, 메시는 볼륨 내에서 isovalue 값을 따라 갖게 되는 단일 표면일 수 있다.

인덱스 생성부는, 메시 생성부에서 계산된 삼각형 메시 데이터의 중복을 제거하여, 메시를 경량화 할 수 있다.

한편, 본 발명의 다른 실시예에 따른, 메시 생성 방법은, 3D 포인트 클라우드 데이터를 입력받아, 희소 볼륨의 위상 데이터를 구성하는 단계; 희소 볼륨의 복셀 데이터를 저장하는 단계; 복셀 데이터에서 복셀의 스칼라 값을 결정하는 단계; 스칼라 값이 결정된 복셀 데이터부로부터 메시 데이터를 생성하는 단계; 메시 생성부에 의해 생성된 메시를 경량화하는 단계;를 포함한다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 실시예들에 따르면, 볼륨 차수의 제약 없이 3D 포인트 클라우드 데이터로부터 계층적 희소 볼륨을 생성하며, 희소 볼륨으로부터 마칭큐브 알고리즘을 통해 메시 데이터를 생성하고, 생성된 메시 데이터에 대하여 중복된 버텍스를 제거하고 버텍스 인덱스를 사용함으로써, 중복이 제거된 경량화된 메시를 생성하여 일반적인 볼륨 데이터 생성시 불필요한 리소스 할당을 제거하고 최종적으로는 동일한 품질의 경량화된 메시를 생성할 수 있게 된다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 희소 볼륨 기반 3D 포인트 클라우드 복셀화 및 이를 이용한 메시 생성 시스템의 전체 구성을 도시한 블록도,
도 2는 볼륨 표현 방법과 희소 볼륨에서 볼륨 표현 방법을 나타내는 비교 구성도,
도 3은 마칭큐브 알고리즘에서 8개의 버텍스 값에 따른 15가지 표면 메시의 형태를 나타내는 큐브 내 메시 구성도,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 계층적인 노드들의 구성으로 되어 있는 희소 볼륨의 위상 데이터부와 순차적으로 접근 가능한 복셀 데이터를 나타낸 도면,
도 5는 복셀화를 통해 복셀 데이터 값들이 표현되는 것과 isovalue를 따라 메시 데이터가 생성되는 위치를 나타내는 구성도,
도 6은 마칭큐브 알고리즘에서 큐브의 버텍스와 에지의 인덱스 구성도,
도 7은 마칭큐브 알고리즘에서 각 버텍의 값에 따른 메시 표면의 예를 나타난 도면,
도 8은 중복된 버텍스가 제거되고 새롭게 인덱스 아이디가 부여되는 순서를 나타내는 구성도이다.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 희소 볼륨 기반 3D 포인트 클라우드 복셀화 및 메시 생성 시스템의 블록도이다. 본 발명의 실시예에 따른 시스템은, 도시된 바와 같이, 위상 정보 구성부(110), 복셀 정보 저장부(120), 복셀화부(130), 메시 생성부(140) 및 인덱스 생성부(150)를 포함하여 구성된다.

위상 정보 구성부(110)는 3D 포인트 클라우드 데이터를 입력받아, 희소 볼륨의 위상 데이터를 생성/관리한다. 이를 위해, 위상 정보 구성부(110)는 입력되는 3D 포인트 클라우드 데이터에 대해, 설정 파라미터를 따라 재귀적으로 계층적 위상 데이터를 생성한다. 설정 파라미터에는, 위상 계층 개수, 위상 계층별 하위 노드 개수 및 활성화 블록 내의 복셀 개수가 포함된다.

도 4의 좌측에는 위상 정보 구성부(110)에 의한 위상 데이터 구성 결과를 예시하였다. 도시된 바와 같이, 위상 정보 구성부(110)는 입력되는 3D 포인트 클라우드 데이터 마다 점유되는 노드와 블록을 계산하여 활성화 노드와 활성화 블록으로 설정하고, 활성화 블록에 대해서는 볼륨의 3차원 공간의 X, Y, Z 인덱스와 함께 복셀 정보 저장부(120)의 메모리 접근을 위한 인덱스를 제공한다.

위상 정보 구성부(110)는 설정 파라미터에 대응하는 각 계층별 활성화 노드와 활성화 노드의 3D 인덱스 정보 및 복셀 정보 저장부(120)를 인덱싱하는 활성화 블록 정보를 관리한다.

복셀 정보 저장부(120)는 희소 볼륨의 복셀 데이터를 저장/관리하기 위한 구성으로, 위상 정보 구성부(110)의 활성화 블록으로부터 인덱싱되는 복셀 데이터를 저장하는 순차적으로 접근 가능한 메모리 블록들을 포함한다.

복셀 정보 저장부(120)는 실제 볼륨의 표면을 따라서 메모리 블록들이 할당되며, 조밀한 볼륨과는 달리 볼륨의 빈 공간은 할당되지 않는다. 또한, 복셀 정보 저장부(120)는 블록 마다 버퍼가 있어 블록의 경계 부근에 이웃한 복셀 값에 접근이 용이하도록 구성되어 있으며, 데이터 타입에 따른 다중 채널의 구성이 가능하다.

도 4의 우측 부분에는 희소 볼륨의 복셀 테이터의 블록 경계 부근에 버퍼 복셀을 두어 블록의 경계 부근에서 버텍스 인덱싱에 활용하도록 구성한 예를 나타내었다.

마칭큐브 알고리즘은 8개의 버텍스로 구성된 큐브를 따라 표면 정보를 추출하므로, 이러한 블록의 버퍼 복셀은 알고리즘 수행시 버텍스 인덱싱에 유용하게 사용된다.

복셀 데이터는 TSDF(Truncated Signed Distance Field)와 컬러 정보를 포함한다. 복셀 정보 저장부(120)에서는 순차적으로 접근이 가능하므로, GPU를 통해 병렬로 처리가 가능하다.

복셀화부(130)는 복셀 데이터에서 복셀의 스칼라 값을 결정하는데, 결정하는 복셀의 스칼라 값은 각 복셀과 입력된 3D 포인트 클라우드 데이터 중 가장 가까운 3D 포인트와의 거리인 TSDF와 컬러 정보이다.

복셀화부(130)는 메시 생성부(140)의 마칭 큐브 알고리즘의 입력으로 사용되는 두개의 볼륨 데이터의 각 채널 값을 결정하며, 복셀 데이터의 블록 내의 각 복셀 마다 최근접한 3D 포인트 클라우드 데이터와의 거리를 계산하는 방법으로 복셀의 TSDF 값과 컬러값을 결정한다.

메시의 컬러를 표현하기 위해서는 복셀 정보 저장부(120)에는 TSDF 값으로 복셀화 되는 메모리뿐 아니라 컬러 정보를 저장하는 메모리도 필요하다. 복셀 정보 저장부(120)는 이러한 메모리를 각각의 채널로 관리하며, 각 채널은 표현하고자 하는 데이터 타입을 지정할 수 있다. 예를 들어 TSDF로 저장되어야 하는 채널은 float 타입의 데이터형으로 할당되며, 컬러 정보를 저장해야 하는 채널은 unsigned char3 채널로 각각 R(Red), G(Green), B(Blue) 값을 저장할 수 있다.

도 5는 복셀화부(130)를 통해 결정되는 TSDF 채널과 컬러 채널 두개의 복셀 정보 저장부(120)의 데이터를 나타내며, TSDF 채널에서 복셀 값이 (+)에서 (-)로 전환되는 부분에 표면이 검출된다.

메시 생성부(140)는 스칼라 값이 결정된 복셀 데이터부로부터 메시 데이터를 생성한다. 이를 위해, 메시 생성부(140)는 복셀화부(130)를 통해 복셀화된 복셀 데이터를 복셀 정보 저장부(120)의 메모리 블록에 접근하여 마칭큐브 알고리즘을 수행한다.

마칭큐브 알고리즘은 큐브의 순차적인 이동을 따라 복셀 값으로부터 등위 면을 추출하는데, 각 복셀은 병렬 프로세서를 통해 동시에 접근할 수 있으므로, 순차적으로 접근 가능한 복셀 정보 저장부(120)의 할당된 메모리 블록은 병렬처리 프로세서를 통해 빠른 등위 면 추출이 가능하다.

메시 생성부(140)의 마칭큐브 알고리즘은 선형 보간을 통해 복셀로 이루어진 정육면체의 에지 위에 위치하는 교차점 P를 계산한다. 도 6은 정육면체의 버텍스와 에지의 인덱스를 나타내며, 에지에 교차점이 존재 한다면 아래 선형 보간으로 교차점 P를 계산한다.

P = P₁ + (isovalue - V₁)(P₂ - P₁)/(V₂ - V₁)

여기서, P₁과 P₂는 버텍스의 위치 값이고 V1과 V2는 버텍스의 스칼라 값으로 볼륨은 스칼라 장이며, 메시는 볼륨 내에서 isovalue 값을 따라 갖게 되는 단일 표면이다.

메시 생성부(140)에서 마칭큐브 알고리즘은 스칼라 장으로 구성된 볼륨 데이터로 구성된 큐브를 따라 이동하며 해당 큐브 내에 표면이 존재하는 경우 도 7과 같이 미리 정의된 삼각형 목록에 메시를 생성한다.

도 7은 TSDF 값에 따라 생성되는 삼각형 메시의 형태의 예를 보여준다. 큐브의 3번 버텍스의 부호가 (-)이고 다른 버텍스의 부호가 (+)인 경우 표면을 나타내는 삼각형의 각 버텍스의 위치는 위 보간식을 통해 보간된다.

메시 생성부(140)의 마칭큐브 알고리즘은 각 큐브 간에 공유하는 에지를 따라 또는 큐브 내의 표면으로 검출되는 메시가 삼각형이 아닌 경우 중복된 버텍스를 생성한다. 이러한 데이터의 중복은 리소스 사용을 증가시켜 이후 메시 데이터의 전송, 수신 및 렌더링 단계에서 처리 부담을 증가시킬 수 있다.

인덱스 생성부(150)는 메시 생성부(140)에 의해 생성된 메시 데이터를 경량화하기 위한 구성으로, 메시 생성부(140)에서 계산된 삼각형 메시 데이터의 중복을 제거하여 메시를 경량화 한다.

마칭큐브 알고리즘은 볼륨의 각 큐브를 따라 표면을 검출하는데 8개의 버텍스 값을 비교하여 표면의 존재 유무를 판별한다. 이때 각 큐브 마다 공유하는 에지에서 중복되는 버텍스가 발생하게 된다.

또한, 도 3에서와 같이 동일한 큐브 내에서 생성되는 삼각형들 안에서 중복되는 버텍스가 생성된다. 이러한 중복은 데이터 량의 증가 및 불필요한 리소스의 사용으로 시스템에 부하 요소가 된다. 중복된 버텍스를 제거하고 메시의 형태를 유지하기 위해서는 메시의 페이스 정보가 유지되어야 하는데 이는 중복이 제거된 버텍스의 인덱스를 사용하여 구성할 수 있다.

도 8은 중복된 버텍스 제거 및 버텍스 인덱스를 구성하는 인덱스 생성부(150)의 처리 순서를 나타낸다. 먼저 메시 생성부(140)으로부터 생성된 버텍스 리스트 데이터를 복사한 후 도 8의 1 번째 단계와 같이 복사된 버텍스 리스트를 정렬한다. 이 후 2번째 단계와 같이 정렬된 버텍스 목록의 중복을 제거 하고 중복이 제거된 버텍스 목록과 원본 버텍스 리스트 데이터를 사용하여 페이스 아이디 목록 데이터를 생성한다. 최종적으로, 인덱스 생성부(150)를 통해 중복이 제거된 버텍스 리스트와 버텍스를 인덱싱하는 페이스 아이디 목록 데이터 부분으로 나누어진 결과물이 출력된다.

출력된 결과물의 데이터 사용량은 도 8의 예시와 같이 버텍스를 인텍싱하는 페이스 아이디 데이터가 생성되지만 그보다 큰 비중을 차지하는 버텍스 데이터의 감소로 인하여 줄어들게 되며, 중복된 버텍스 데이터가 많을 수록 더 많은 데이터 경량화가 수행된다

즉, 인덱스 생성부(150)는 메시 생성부(140)를 통해 생성된 메시로부터 중복된 버텍스를 제거하고 중복이 제거된 버텍스에 인덱스를 부여하고 버텍스 인덱스를 사용하여 메시의 페이스 정보를 구성하여 경량화된 메시 데이터를 생성함으로써, 리소스를 절약하고 이후 전송 및 렌더링 처리와 같은 응용에 최적화를 수행할 수 있다.

지금까지, 희소 볼륨 기반 3D 포인트 클라우드 복셀화 방법 및 이를 이용한 메시 생성 방법에 대해 바람직한 실시예를 들어 상세히 설명하였다.

본 발명의 실시예에서는, 희소 볼륨을 사용하여 볼륨에서 실제 사용되는 대상의 표면에 대해서만 복셀 데이터를 할당하고 희소 볼륨의 위상 정보를 생성하여 생성된 복셀 데이터를 관리하고 접근함에 있어, 희소 볼륨을 입력으로 한 마칭큐브 알고리즘을 사용하여 메시를 생성하며, 생성된 메시 버텍스의 중복을 제거하고 인덱스를 할당하여 희소 볼륨으로부터 생성된 메시 데이터를 경량화하였다.

이를 위해, 본 발명의 실시예에서는, 일반적인 볼륨 데이터와는 다른 계층 구조의 위상 데이터를 사용하는 희소 볼륨을 구축하며, 위상 계층의 가장 하위 잎 노드에서는 배열과 같이 순차적으로 접근 가능한 복셀 데이터부의 메모리 블록의 주소를 인덱싱하고, 복셀화를 통해 3D 포인트 클라우드 데이터를 기반으로 복셀 데이터에 할당된 메모리, 즉 모든 복셀의 스칼라 값을 계산하였다.

또한, 복셀 블록의 가장자리 부분에서 볼륨 데이터에 접근의 용이성을 제공하여, 마칭큐브 알고리즘에서와 같이 블록을 벗어난 큐브의 버텍스 값을 접근하고자 할 때에도 버퍼로 인해 동일한 접근 방식의 사용이 가능도록 하였다.

본 발명의 실시예에 의해, 볼륨 차수에 제한 없는 희소 볼륨으로부터 리소스의 사용을 줄이고 인덱스 정보를 포함하여 경량화된 메시 데이터를 빠르게 검출 할 수 있게 된다.

한편, 본 실시예에 따른 장치와 방법의 기능을 수행하게 하는 컴퓨터 프로그램을 수록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에도 본 발명의 기술적 사상이 적용될 수 있음은 물론이다. 또한, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 기술적 사상은 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 기록된 컴퓨터로 읽을 수 있는 코드 형태로 구현될 수도 있다. 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터에 의해 읽을 수 있고 데이터를 저장할 수 있는 어떤 데이터 저장 장치이더라도 가능하다. 예를 들어, 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광디스크, 하드 디스크 드라이브, 등이 될 수 있음은 물론이다. 또한, 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 저장된 컴퓨터로 읽을 수 있는 코드 또는 프로그램은 컴퓨터간에 연결된 네트워크를 통해 전송될 수도 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 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.

110 : 위상 정보 구성부
120 : 복셀 정보 저장부
130 : 복셀화부
140 : 메시 생성부
150 : 인덱스 생성부

Claims

3D 포인트 클라우드 데이터를 입력받아, 희소 볼륨의 위상 데이터를 구성하는 위상 정보 구성부;
희소 볼륨의 복셀 데이터를 저장하는 복셀 정보 저장부;
복셀 데이터에서 복셀의 스칼라 값을 결정하는 복셀화부;
스칼라 값이 결정된 복셀 데이터부로부터 메시 데이터를 생성하는 메시 생성부;
메시 생성부에 의해 생성된 메시를 경량화하는 인덱스 생성부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 메시 생성 시스템.
청구항 1에 있어서,
위상 정보 구성부는,
3D 포인트 클라우드 데이터에 대해, 설정 파라미터를 따라 재귀적으로 계층적 위상 데이터를 생성하고,
설정 파라미터는,
위상 계층 개수, 위상 계층별 하위 노드 개수 및 활성화 블록 내의 복셀 개수를 포함하는 것을 특징으로 하는 메시 생성 시스템.
청구항 2에 있어서,
위상 정보 구성부는,
입력되는 3D 포인트 클라우드 데이터 마다 점유되는 노드와 블록을 계산하여 활성화 노드와 활성화 블록으로 설정하고,
위상 정보 구성부는,
활성화 블록으로부터 인덱싱되는 복셀 데이터를 저장하는 순차적으로 접근 가능한 메모리 블록들을 포함하는 것을 특징으로 하는 메시 생성 시스템.
청구항 3에 있어서,
메모리 블록들은,
경계 부근에 이웃한 복셀 데이터에 접근이 용아하도록 버퍼가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 메시 생성 시스템.
청구항 1에 있어서,
복셀의 스칼라 값은,
각 복셀과 입력된 3D 포인트 클라우드 데이터 중 가장 가까운 3D 포인트와의 거리와 컬러 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 메시 생성 시스템.
청구항 1에 있어서,
메시 생성부는,
마칭 큐브 알고리즘을 이용하여 다음의 선형 보간식을 통해 복셀로 이루어진 정육면체의 에지 위에 위치하는 교차점 P를 계산하며,
P = P₁ + (isovalue - V₁)(P₂ - P₁)/(V₂ - V₁)
P₁과 P₂는 버텍스의 위치 값이고 V1과 V2는 버텍스의 스칼라 값이며, 메시는 볼륨 내에서 isovalue 값을 따라 갖게 되는 단일 표면인 것을 특징으로 하는 메시 생성 시스템.
청구항 1에 있어서,
인덱스 생성부는,
메시 생성부에서 계산된 삼각형 메시 데이터의 중복을 제거하여, 메시를 경량화 하는 것을 특징으로 하는 메시 생성 시스템.
3D 포인트 클라우드 데이터를 입력받아, 희소 볼륨의 위상 데이터를 구성하는 단계;
희소 볼륨의 복셀 데이터를 저장하는 단계;
복셀 데이터에서 복셀의 스칼라 값을 결정하는 단계;
스칼라 값이 결정된 복셀 데이터부로부터 메시 데이터를 생성하는 단계;
메시 생성부에 의해 생성된 메시를 경량화하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 메시 생성 방법.