KR20230148554A

KR20230148554A - 3d 아바타의 의상 착장 시뮬레이션 방법

Info

Publication number: KR20230148554A
Application number: KR1020220047430A
Authority: KR
Inventors: 임현준
Original assignee: 임현준
Priority date: 2022-04-18
Filing date: 2022-04-18
Publication date: 2023-10-25

Abstract

3D 아바타의 의상 착장 시뮬레이션 방법은 아바타 모델 위에 2D 의상 패턴들을 드레이핑(draping) 하는 단계; 및 드레이핑 결과를 렌더링하여 표시하는 단계; 를 포함하는 3D 아바타의 의상 착장 시뮬레이션 방법에 있어서, 패턴 위에 폴딩 라인(Folding Line)을 지정하는 단계; 상기 폴딩 라인을 경계로 구별되는 양 패턴이 이루는 각도를 입력 받되, 상기 양 패턴 중 어느 하나를 폴딩 되는 패턴으로 입력 받는 단계; 및 상기 입력된 각도에 따라 상기 패턴을 폴딩 처리하는 단계;를 포함하고, 상기 패턴을 폴딩 처리하는 단계는 상기 폴딩 라인을 경계로 구별되는 양 패턴 중 어느 하나의 패턴이 다른 하나와 독립적으로 처리되어 입력된 각도를 이루어며, 상기 폴딩 라인을 지정하는 단계 이전에 3D 아바타 주변에 배치되거나 드레이핑 된 패턴의 내부 선분 및 재봉선을 추출하는 단계;를 더 포함하고, 상기 패턴을 폴딩 처리하는 단계는 상기 패턴을 이루는 메쉬들 중 상기 폴딩 라인을 공통 선분으로 하는 메쉬들이 상기 입력 받은 각도를 이루도록 하되, 그에 따라 해당 메쉬들을 제외한 나머지 메쉬들의 움직임을 계산하여 함께 폴딩 처리하는 단계;를 포함한다.

Description

3D 아바타의 의상 착장 시뮬레이션 방법{METHOD FOR DESIGNING OF 3D CLOTH OF 3D AVATAR}

본 발명은 컴퓨터 시뮬레이션 기술에 관련된 것으로, 보다 상세하게는 2D 의상 패턴들을 아바타에 착장 시키는 착장 시뮬레이션(draping simulation) 기술에 관한 것이다.

현재 의상 시뮬레이션 기술은, 패션산업뿐만 아니라 게임, 애니메이션, 영화 특수효과에 이르기까지 다양한 분야에서 사용되고 있다. 또한, 가상 세계에서의 의상 아이템 판매의 시장 규모도 수 조원에 달한다.

공개특허 제10-2014-0108451호, 아바타 3차원 의상 자동 전이 착장 방법(공개일 : 2014년 09월 11일)에는 3D 의상 착장 시뮬레이션의 과정으로서 의상을 3D 아바타에 드레이핑 하는 방법을 개시한다. 2D 패턴을 아바타 주위에 배치하고 재봉하여 아바타에 입혀진 의상을 생성하는 과정에서, 패턴이 아바타의 내부로 파고들어 패턴과 아바타의 교차가 발생할 수 있다. 이러한 교차를 제거하기 위해 드레이핑 방법에서는 패턴과 아바타 간에 교차가 발생한 메쉬를 찾아 교차 여부를 판단하고, 교차가 발생한 메쉬가 있는 경우에는 메쉬를 아바타의 피부 바깥 방향으로 밀어내는 미리 설정된 크기의 교차 제거 힘을 생성하고, 생성된 미리 설정된 크기의 교차 제거 힘을 해당 메쉬에 가하여 교차를 제거한다.

이러한 3D 아바타의 의상 착장 시뮬레이션 방법은 의상의 디테일을 표현하기 위해 2D 패턴의 일부 영역을 이루는 메쉬의 속성을 변경할 수 있다. 예를 들어, 두 천을 봉제한 후 두 천이 만나는 경계에서 일정한 각도를 유지하도록 설정할 수 있다. 다만, 이 과정은 주로 속성 창에 각도 값을 입력하는 방법으로 실행된다.

기존의 3D 의상 제작 과정에 있어서, 패턴을 접는 방법은 재봉선의 속성값으로 각도 값을 입력하는 방식으로 이루어졌다. 그러나 이러한 방식은 직접 손으로 패턴을 접는 듯한 느낌을 사용자에게 전달하기 어려우며, 미세한 디테일을 표현하기 위해 여러 번 각도 값을 입력하여 그때마다 출력되는 모습을 확인해야 하는 번거로움이 발생한다.

공개특허 제10-2014-0108451호, 아바타 3차원 의상 자동 전이 착장 방법(공개일 : 2014년 09월 11일)

본 발명은 3D 화면에서 패턴을 접을 수 있는 사용자 인터페이스 툴을 제공한다.

본 발명은 폴딩 라인과 3D 폴딩 안내선을 제공하고 사용자가 3D 폴딩 안내선을 드래그함으로써, 3D 상에서 패턴이 접히는 각도를 설정하게 하는 3D 아바타의 의상 착장 시뮬레이션 방법을 제공한다.

일실시예로서, 3D 아바타의 의상 착장 시뮬레이션 방법은 아바타 모델 위에 2D 의상 패턴들을 드레이핑(draping) 하는 단계; 및 드레이핑 결과를 렌더링하여 표시하는 단계; 를 포함하는 3D 아바타의 의상 착장 시뮬레이션 방법에 있어서, 패턴 위에 폴딩 라인(Folding Line)을 지정하는 단계; 상기 폴딩 라인을 경계로 구별되는 양 패턴이 이루는 각도를 입력 받되, 상기 양 패턴 중 어느 하나를 폴딩 되는 패턴으로 입력 받는 단계; 및 상기 입력된 각도에 따라 상기 패턴을 폴딩 처리하는 단계;를 포함하고, 상기 패턴을 폴딩 처리하는 단계는 상기 폴딩 라인을 경계로 구별되는 양 패턴 중 어느 하나의 패턴이 다른 하나와 독립적으로 처리되어 입력된 각도를 이루어며, 상기 폴딩 라인을 지정하는 단계 이전에 3D 아바타 주변에 배치되거나 드레이핑 된 패턴의 내부 선분 및 재봉선을 추출하는 단계;를 더 포함하고, 상기 패턴을 폴딩 처리하는 단계는 상기 패턴을 이루는 메쉬들 중 상기 폴딩 라인을 공통 선분으로 하는 메쉬들이 상기 입력 받은 각도를 이루도록 하되, 그에 따라 해당 메쉬들을 제외한 나머지 메쉬들의 움직임을 계산하여 함께 폴딩 처리하는 단계;를 포함한다.

본 발명에 따른 3D 아바타의 의상 착장 시뮬레이션 방법은 3D 의상 제작 과정에서 의상의 디테일을 표현할 때에 현실에서 손으로 표현하는 것과 같은 느낌을 사용자에게 전달할 수 있어 의상 제작이 수월해진다. 구체적으로, 3D 의상의 옷깃이나 소매 등이 접혀있는 모습을 표현하기 편리해져 의상 제작 시간을 단축 시킬 수 있는 효과를 갖는다.

도 1은 일 실시예에 따른 패턴을 3D 상에서 폴딩 하는 흐름도를 도시한다.
도 2는 일 실시예에 따른 소정의 각도를 갖는 밴딩 윙의 모습을 도시한다.
도 3은 3D 패턴 위에 폴딩 라인과 3D 폴딩 안내선을 나타낸 일 실시예의 모습을 도시한다.
도 4는 하나의 밴딩 윙 위에 한 방향의 제2안내선이 생성된 모습을 나타낸 일 실시예의 모습을 도시한다.
도 5는 일 실시예에 따른 3D 화면에서 의상의 옷깃을 폴딩 처리 하는 모습을 도시한다.
도 6은 폴딩 처리되는 3D 패턴의 단면도를 나타낸 일 실시예의 모습이다.
도7은 3D 패턴의 폴딩 처리 전후의 모습을 나타낸 일 실시예의 모습이다.
도8은 물성을 반영하여 3D 패턴을 폴딩 처리한 일 실시예의 모습이다.
도 9는 바지 밑단을 폴딩 처리하는 모습을 나타낸 일 실시예이다.
도 10은 3D 의상 착장 시뮬레이션 장치의 구성을 도시한다.

이하 설명되는 본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고, 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에서 상세하게 설명하고자 한다.

그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

또한 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 구분하여 설명하기 위해 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

또한 본 출원에서 적어도 2개의 상이한 실시예들이 각각 기재되어 있을 경우, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 별다른 기재가 없더라도 각 실시예들은 구성요소의 전부 또는 일부를 상호 병합 및 혼용하여 사용할 수 있다.

도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다. 명세서에서 블록도를 참조하여 기술한 '부'란 표현은, "기능적인 블록으로 물리적으로 해당 기능을 수행하는 하드웨어 부품이나 마이크로프로세서와 해당 기능을 수행하는 프로그램 명령어의 집합"을 의미한다.

제안된 발명은 3D 아바타의 의상 착장 시뮬레이션 방법에 있어서 3D 패턴을 폴딩(Folding) 하는 방법 및 그 장치와, 그 방법을 실행시키기 위한 컴퓨터 프로그램을 기록한 기록매체로서, 3D 시뮬레이션 기술 분야에 적용될 수 있다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

3D 의상은 실제 의상 제작 과정을 모티브로 하여 그 과정을 반영한 컴퓨터 시뮬레이션 프로그램을 통하여 생성된다. 예를 들어 제작자가 의상의 2D 패턴을 그린 후, 옷을 입게 될 아바타 모델에 2D 패턴을 드레이핑 시뮬레이션한다. 드레이핑 시뮬레이션 결과를 렌더링하여 표시함으로써 3D의상이 화면으로 출력된다. 아바타 모델과 2D 의상 패턴은 사용자가 직접 컴퓨터 프로그램을 통하여 그리거나, 저장된 것을 사용할 수 있다. 사용자가 직접 그리는 경우 다양한 그래픽 소프트웨어나 CAD 프로그램을 사용하여 입력할 수 있으며, 제공되는 2D 패턴 제작 툴을 사용할 수도 있다.

일 실시예에 따른 3D 아바타의 의상 착장 시뮬레이션 방법에서 드레이핑 시뮬레이션 방법은, 2D 패턴의 메쉬화 단계, 아바타 주변에 패턴을 배치하고, 설정된 재봉선을 따라 패턴을 잡아당기는 힘을 인가하여 패턴을 구성하는 메쉬의 변형을 누적하여 패턴을 드레이핑 하면서 패턴과 아바타의 충돌 여부를 판단하는 단계와, 충돌 제거 힘(force)을 생성하는 단계 및 충돌 제거 힘에 따라 메쉬의 변형을 계산하여 드레이핑 시뮬레이션하는 과정을 수행하는 단계를 포함한다. 2D 패턴의 메쉬화 단계는 딜러니 삼각화(Delaunay Triangulation) 기법을 적용하여 이루어질수 있으며, 드레이핑 시뮬레이션 과정은 일 실시 예로 [Pascal Volino, Nadia MagnenatThalmann: Resolving surface collisions through intersection contour minimizationACM Trans Graph 25(3): 1154-1159 (2006)]에 게시된 방법을 사용할 수 있다.

도 1은 일 실시예에 따른 3D 아바타의 의상 착장 시뮬레이션 방법 중에서 3D 화면에서 폴딩 라인을 경계로 패턴을 접는 방법의 구성을 도시한 흐름도이다.

일 양상에 따른 3D 아바타의 의상 착장 시뮬레이션 방법은 패턴 위에 폴딩 라인(40)(Folding Line)을 지정하는 단계(S01), 이후에 폴딩 라인(40)을 경계로 구별되는 양 패턴이 이루는 각도를 입력 받되, 양 패턴 중 어느 하나를 폴딩 되는 패턴으로 입력받는 단계(S02), 이후에 입력된 각도에 따라 패턴을 폴딩 처리하는 단계(S03)를 포함할 수 있다.

일 양상에 있어서, 패턴 위에 폴딩 라인(40)을 지정한다(S01) 패턴은 옷감의 외형과 물리적인 특성의 설정으로 생성된다. 패턴의 내부는 삼각형 또는 사각형의 메쉬로 구성될 수 있다. 메쉬는 질량을 갖는 격자점과 격자점을 연결하는 스프링으로 구성될 수 있다. 각 스프링은 다각형의 모서리이면서 격자점(10,20)을 연결하는 가지(branch)를 구성한다. 격자점과 스프링을 통해 패턴 소재의 성질, 옷감의 접힘, 늘어뜨림 등의 속성이 시뮬레이션 될 수 있다.

일 실시예에 있어서, 폴딩 라인(40)은 사용자가 3D 화면의 패턴 위에 직선이나 곡선 또는 이들로 이루어진 도형을 그려 지정할 수 있다. 폴딩 라인(40)을 그릴 때에는 마우스나 터치 펜 등을 이용할 수 있다. 후술하겠지만, 추출된 특정 선을 선택하여 폴딩 라인(40)을 지정할 수도 있다.

일 실시예에 있어서, 패턴은 드레이핑 전에 3D 아바타 위에 배치된 패턴일 수 있고, 또는 3D 아바타 위에 드레이핑 된 패턴일 수 있다.

일 실시예에 있어서, 폴딩 라인(40)이 지정되면, 폴딩 라인(40)을 따라 밴딩 윙(Banding wing)이 형성되도록 패턴을 구성하는 메쉬들이 재구성된다. 하나의 폴딩 라인(40)을 공통 선분(가지-branch)으로 하는 두 메쉬를 밴딩 윙(banding wing)이라고 정의한다. 도면 2는 소정의 각도를 갖는 밴딩 윙의 일 실시 예이다. 일 실시예에 있어서, 밴딩 윙(banding wing)은 도면 2에서 도시한 바와 같이 밴딩 윙(banding wing)의 두 꼭짓점(10, 20)에 연결되어 두 메쉬가 이루는 각도를 유지하는 객체(30)를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 있어서, 상술한 객체는 소정의 복원력을 가지는 압축 스프링(Compression spring)(30) 일 수 있다. 다만, 상술한 객체(30)는 밴딩 윙(banding wing)의 각도를 만드는 힘을 계산하는데 사용될 수 있으나, 3D 의상을 시뮬레이션 하여 표시할 때 화면으로 나타나지 않는다.

도 3은 폴딩 라인(40)을 따라 밴딩 윙이 형성되도록 메쉬들이 재구성된 모습을 나타낸 그림이다. 일 실시예에 따른 폴딩 라인(40)을 따라 형성되는 밴딩 윙에서 인접한 두 메쉬의 공통 가지들이 연결되어 폴딩 라인(40)을 구성한다.

일 양상에 있어서, 폴딩 라인(40)이 지정되면 사용자로부터 폴딩 라인을 경계로 구별되는 양 패턴이 이루는 각도를 입력 받되, 양 패턴 중 어느 하나를 폴딩 되는 패턴으로 입력 받는 단계를 포함할 수 있다(S02) 일 실시예에 있어서, 폴딩 라인(40)이 지정되면, 사용자는 폴딩 라인(40)을 경계로 구별되는 양 패턴 중 어느 하나의 패턴을 선택할 수 있다. 그 후에, 선택된 패턴에 대하여 양 패턴이 이루는 각도를 수치로 입력하거나 키보드의 방향키를 조작하여 선택된 패턴의 움직임을 통해 원하는 각도를 입력할 수 있다. 또 다른 일 실시예에 있어서, 폴딩 라인(40)이 지정되면 사용자는 폴딩 라인(40)을 경계로 구별되는 양 패턴이 이루는 각도를 입력하고 그 후에 양 패턴 중 어느 하나의 패턴을 선택하여 폴딩 될 패턴을 지정할 수 있다. 이 경우에는 각도를 수치로 입력한다. 후술하겠지만, 폴딩 라인(40)을 경계로 구별되는 양 패턴 중 어느 패턴을 선택하여 각도를 입력하여도 양패턴이 이루는 각도는 동일하지만, 해당 입력 각도를 이루기 위해 움직이는 패턴이 달라진다.

일 실시예에 있어서, 3D 폴딩 안내선(50)을 화면에 출력하여 3D 화면 내에서 패턴을 드래그하여 각도를 입력할 수도 있다. 이에 대한 자세한 내용은 후술한다.

일 양상에 있어서, 사용자가 폴딩 라인(40)을 경계로 구별되는 양 패턴이 이루는 각도를 입력하면, 입력된 각도에 따라 패턴이 폴딩 처리된다(S03) 일 실시예에 있어서, 패턴이 폴딩 처리되면 폴딩 라인(40)을 중심으로 양패턴이 이루는 각이 입력된 각도로 이루어진다. 즉, 양 패턴이 입력된 각도를 이루도록 접히게 된다. 이때, 접힌 상태에 놓이기 위해 움직이게 되는 패턴은 폴딩 라인(40)을 경계로 구별되는 양 패턴 중, 사용자가 각도 입력 시 선택한 어느 하나의 패턴이다. 도 5는 폴딩 처리되기 전과 후의 3D 의상의 옷깃 모습을 나타낸 일 실시예이다. 도 5에서는 폴딩 라인(40)을 경계로 구별되는 양 패턴을 제1패턴(53-1)과 제2패턴(53-2)으로 도시하고 있다.

도 5의 실시예에 따르면, 폴딩 라인(40)을 중심으로 구별되는 제1패턴(53-1)과 제2패턴(53-2)에서 제1패턴(53-1)을 옷깃 형태로 접기 위해 먼저 제1패턴(53-1)을 선택한다. 그 후에, 제1패턴(53-1)과 제2패턴(53-2)이 이루게 될 각도를 입력한다.

그 결과, 도 5(b)와 같이 제1패턴(53-1)만 움직여 제1패턴(53-1)과 제2패턴(53-2)이 입력 받은 각도를 이루게 된다.

구체적인 양상에 있어서, 패턴의 폴딩 처리 시 폴딩 라인(40)을 경계로 구별되는 양 패턴 중 어느 하나의 폴딩이 다른 하나와 독립적으로 처리되어 입력된 각도를 이룰 수 있다. 전술한 바와 같이, 폴딩 라인(40)을 경계로 구별되는 양 패턴 중 어느 하나의 패턴을 선택하여 각도를 입력하였으면, 해당 패턴만 접힘 움직임이 일어나는데, 이 때에 해당 움직임이 다른 하나의 패턴에 아무런 영향을 미치지 않을 수 있다. 예를 들어, 전술한 제1패턴(53-1) 또는 제2패턴(53-2) 중 어느 하나의 폴딩은 다른 하나의 패턴과 독립적으로 처리되어 설정된 각도를 이루게 된다. 즉, 도면 5에서 제1패턴(53-1)을 폴딩 처리하면 제1패턴(53-1)과 폴딩 라인(40)을 경계로 연결된 제2패턴(53-2)는 제1패턴(53-1)의 폴딩 처리에 의해 아무런 영향을 받지 않고 그대로 유지된다. 또 다른 예를 들면, 도 6 에서도 제1패턴이 폴딩 처리될 때에 제2패턴 부분은 변화 없이 그대로 유지된다.

추가적인 양상에 있어서, 폴딩 라인(40) 지정 단계 이전에 3D 아바타 주변에 배치되거나 드레이핑 된 패턴의 내부 선분 및 재봉선을 추출하는 단계를 더 포함할 수 있다. 사용자가 3D 폴딩 기능을 실행하면, 3D 화면 내에 있는 패턴의 내부 선분 및 재봉선이 추출되어 하이라이트로 표시된다. 사용자는 하이라이트로 표시된 선들 중에서 폴딩 라인(40)으로 지정하고 싶은 라인을 선택할 수 있다. 이때 복수의 선을 선택할 수도 있다. 전술한 바와 같이 선택한 선은 폴딩 라인(40)으로 지정된다.

일 양상에 있어서, 패턴을 이루는 메쉬들 중 폴딩 라인(40)을 공통 선분으로 하는 메쉬들이 설정된 각도를 이루도록 하되, 그에 따라 해당 메쉬들을 제외한 나머지 메쉬들의 움직임을 계산하여 함께 폴딩 처리할 수 있다. 패턴을 이루는 메쉬들 중 폴딩 라인(40)을 공통 선분으로 하는 메쉬들이란, 전술한 바와 같이 폴딩 라인(40)이 지정될 때에 형성된 밴딩 윙들을 말한다. 따라서, 사용자가 각도를 입력하면 해당 각도를 밴딩 윙들이 이루는 각도로 적용한다. 이 때에, 밴딩 윙들만 해당 각도를 적용받아 폴딩 되는 것이 아니라, 패턴을 구성하는 밴딩 윙 외의 나머지 메쉬들도 폴딩 처리된다. 구체적인 일 실시 예에 있어서, 밴딩 윙 외의 나머지 메쉬들의 폴딩 처리는 밴딩 윙과의 원래 연결 상태를 유지할 수 있는 움직임을 계산하여 이루어질 수 있다. 예를 들어, 밴딩 윙에 연결된 나머지 메쉬들이 밴딩 윙과 평행한 상태였다면 그 평행한 상태를 유지하면서 밴딩 윙과 함께 움직이게 된다. 또 다른 예를 들면, 밴딩 윙에 연결된 나머지 메쉬들이 밴딩 윙과 울퉁불퉁하게 연결되어 패턴이 곡면을 이루고 있었다면, 그 상태를 그대로 유지할 수 있는 움직임을 계산하여 폴딩 처리하게 된다. 도 6에서는 밴딩 윙과 그 외의 메쉬들이 함께 폴딩 처리 될 때의 패턴의 옆 단면 모습을 나타낸 일 실시예이다. 접힌 패턴이 접히기 전의 패턴 상태를 그대로 유지하고 있음을 패턴 옆 단면 모습을 통해 나타내고 있다.

도 7은 패턴에 대하여 폴딩 라인(40)을 기준으로 왼쪽 패턴을 접어 올리는 폴딩 처리를 하였으면, 폴딩 라인(40)을 기준으로 오른쪽 패턴에 해당하는 부분은 폴딩 처리 전의 패턴 상태를 그대로 유지하고 있음을 나타내고 있다.

구체적인 양상에 있어서, 사용자로부터 폴딩 라인(40)을 경계로 구별되는 양 패턴이 이루는 각도를 입력 받되, 양 패턴 중 어느 하나를 폴딩 되는 패턴으로 선택 받는 단계는 패턴이 폴딩 라인(40)을 축으로 접히도록 안내하는 3D 폴딩 안내선(50)을 생성하는 단계와, 이후에 사용자로부터 폴딩 라인(40)을 축으로 3D 폴딩 안내선(50)의 회전을 입력 받는 단계를 더 포함할 수 있다.

일 실시예에 있어서, 3D 폴딩 안내선(50)은 패턴이 접히는 각도를 사용자로부터 3D 화면상에서 입력받을 수 있도록 안내하는 지시선을 말한다. 도면3에서는 이러한 3D 폴딩 안내선(50)의 일 실시예를 나타내고 있다. 3D 폴딩 안내선(50)은 입력되는 각도의 변화를 시각적으로 쉽게 확인할 수 있게 하는 원(circle)인 제1안내선(51)과, 폴딩 될 패턴 위에서 폴딩 라인(40)과 수직으로 만나는 화살표인 제2안내선(52)으로 이루어질 수 있다. 일 실시예에 있어서, 제1안내선(51)은 제2안내선(52)을 지름 또는 반지름으로 하는 원이다. 제2안내선(52)은 화살표 외에도 각도를 안내할 수 있는 선분, 점선 등으로 대체될 수 있다. 일 실시예에 있어서, 3D 폴딩 안내선(50)은 사용자가 폴딩 라인(40) 위에 한 점(60)을 클릭하면, 그 점(60)을 제1안내선(원)(51)의 중심점(60)과 제2안내선(52)의 시작점으로 하여 생성된다. 도 4는 폴딩 라인(40)을 경계로 접힌 밴딩 윙에서 제2안내선(52)이 생성된 모습을 나타낸 일 실시 예이다. 도 4의 (a)는 제2안내선(52)이 나타난 밴딩 윙의 일 실시예이며, (b)는 (a)의 단면도를 나타낸 모습이다. 도 4에 나타난 바와 같이, 제2안내선(52)은 해당 안내선이 안내하는 패턴 위에 놓이듯이 생성된다. 예를 들어, 사용자가 폴딩 라인(40) 위에 한 점을 선택하면, 제2안내선(52)이 해당 점을 시작점으로 하면서 해당 점에 맞닿는 밴딩 윙의 메쉬 면과 평행하게 제2안내선(52)이 생성된다. 이때, 전술한 바와 같이 폴딩 라인(40)과 제2안내선(52)은 수직을 이룬다.

일 양상에 있어서, 사용자는 폴딩 라인(40)을 축으로 3D 폴딩 안내선(50)이 회전하는 입력을 할 수 있다. 여기서 회전하는 안내선은 전술한 제2안내선(52)을 말한다. 일 실시예에 있어서, 회전하는 입력은 3D 화면에서 제2안내선(52)을 드래그하는 것일 수 있고, 또는 키보드 방향키를 이용하여 제2안내선(52)을 일정 간격으로 조금씩 회전시키는 것일 수 있다. 일 실시예에 있어서, 사용자가 제2안내선(52)을 회전시키는 입력을 하면 제2안내선(52)은 원으로 이루어진 제1안내선(51)을 따라 폴딩 라인(40)을 축으로 회전되고, 그 결과 제2안내선(52)이 원하는 각도를 이루도록 접히게 할 수 있다. 후술하겠지만, 제2안내선(52)이 접힌 각도는 패턴이 접히는 각도로 설정되며, 패턴이 접히는 각도는 지정된 폴딩 라인(40)을 공통 선분으로 하는 두 메쉬인 밴딩 윙(banding wing)에서 생기는 각도 일 수 있다.

전술한 바와 같이, 3D 폴딩 안내선(50)의 회전을 입력 받는 단계는 3D 폴딩 안내선(50) 중 제2안내선(52)을 드래그하거나, 제2안내선(52)에 대해 키보드 방향키로 일정 간격으로 회전시키는 것일 수 있다. 구체적인 실시예에 있어서, 사용자가 3D 폴딩 안내선(50) 중 제2안내선(52)을 드래그하여 회전시킴으로써 일정 각도를 입력한 경우, 해당 제2안내선(52)이 안내하는 패턴이 제2안내선(52)이 안내하는 일정 각도로 폴딩 처리된다. 즉, 해당 패턴이 제2안내선(52)과 평행하게 놓이게 됨으로써 폴딩 라인(40)을 경계로 구별되는 양 패턴이 일정 각도를 이루게 된다. 도 5는 제2안내선(52)의 드래그에 따라 폴딩 처리되기 전과 후의 3D 의상의 옷깃 모습을 나타낸 일 실시예이다. 도 5의 실시예에 따르면, 폴딩 라인(40)을 중심으로 구별되는 제1패턴(53-1)과 제2패턴(53-2)에서 제1패턴(53-1)을 옷깃 형태로 접기 위해 제2안내선(52-1)이 반대방향을 향하도록 제2안내선(52-1)을 회전시키는 드래그를 입력한다. 이러한 경우, 제1패턴(53-1)과 제2패턴(53-2)이 이루는 각도가 제2안내선(52-1)이 드래그 입력에 따라 변화된 각도가 되도록, 제1패턴(53-1)이 움직여 폴딩 처리된다. 즉, 도 5의 (a)에서 도 5의 (b)와 같이 폴딩 처리 된다.

일 양상에 있어서, 3D 폴딩 안내선(50)은 폴딩 라인(40)을 경계로 구별되는 제1패턴(53-1)과 제2패턴(53-2)을 각각 안내하도록 양방향(52-1, 52-2)의 안내선을 포함할 수 있다. 도 3, 도 5에서는 양방향의 안내선(52-1, 52-2)을 포함하는 3D 폴딩 안내선(50)을 도시하고 있다. 양방향 안내선(52-1, 52-2)은 전술한 제2안내선이 폴딩 라인(40)을 경계로 양쪽의 패턴을 각각 안내할 수 있도록 구성된 서로 독립적인 객체인 3D 폴딩 안내선(50)을 말한다. 일 실시예에 있어서, 제1안내선(51), 제2안내선(52) 및 제2안내선의 양방향의 두 안내선(52-1, 52-2)은 서로 다른 색으로 표시되어, 사용자에게 구별을 용이하게 할 수 있다.

추가적인 양상에 있어서, 패턴을 폴딩 처리하는 단계는 폴딩 라인(40)을 공통 선분으로 하는 메쉬들 중 3D 폴딩 안내선(50)과 만나는 메쉬가 설정된 각도를 이루도록 하되, 해당 메쉬를 제외한 나머지 메쉬들은 패턴의 물성을 반영한 움직임을 계산하여 함께 폴딩 처리하는 단계를 포함할 수 있다. 해당 단계는 패턴의 물성을 반영한 폴딩 처리 단계로 간략하게 언급할 수 있다. 일 실시예에 있어서, 3D 폴딩 안내선(50)과 만나는 메쉬는 3D 폴딩 안내선(50) 중 제2안내선(52)과 만나는 메쉬를 뜻한다.

패턴의 물성이란, 패턴을 이루는 메쉬들이 가지는 물리적 성질을 말한다. 전술한 바와 같이, 메쉬들은 질량을 갖는 격자점과 격자점들을 연결하는 스프링으로 구성된다. 각 스프링은 다각형의 모서리이면서 격자점(10,20)을 연결하는 가지(branch)를 구성한다. 격자점의 질량과 스프링의 탄성 계수가 메쉬의 물리적 성질의 대표적인 예이며, 이러한 메쉬의 물리적 성질을 통해 패턴 소재의 성질, 옷감의 접힘, 늘어뜨림 등의 속성이 시뮬레이션 될 수 있다.

도 8은 물성이 반영되어 패턴이 폴딩 되는 모습을 나타낸 실시 예이다. 일 실시예에 있어서, 폴딩 처리 시 패턴의 물성을 반영하는 경우 하나의 폴딩 라인(40)을 공통으로 하는 밴딩 윙들이 이루게 되는 각도가 서로 다를 수 있다. 예를 들어, 3D 폴딩 안내선(50)이 소정의 각도를 입력받으면, 3D 폴딩 안내선(50)의 제2안내선(52)의 중심을 포함하는 밴딩 윙이 해당 입력된 소정의 각도를 이루도록 폴딩 처리되지만, 나머지 밴딩 윙은 패턴의 물성과 기준 밴딩 윙의 움직임과의 관계를 고려하여 그 움직임이 계산될 수 있다.

구체적인 양상에 있어서, 패턴의 물성을 반영한 폴딩 처리 단계는 폴딩 라인(40)을 공통 선분으로 하는 메쉬의 압축 스프링(30)의 계수 값을 해당 압축 스프링(30)을 포함하는 메쉬와 3D 폴딩 안내선(50)과의 거리에 따라 변화시키는 단계를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 3D 폴딩 안내선(50)을 드래그하여 각도가 입력되면 폴딩 라인(40)을 공통 가지로 하는 밴딩 윙이 해당 각도로 폴딩 되는데, 이때 밴딩 윙의 압축 스프링(30)이 해당 각도를 유지하기 위한 힘을 지니게 된다. 해당 힘은 밴딩 윙이 포함하는 압축 스프링(30)의 계수 값에 비례한다.

일 실시예에 있어서, 밴딩 윙을 입력된 각도를 유지하는 힘은 폴딩 입력을 받은 제2안내선(52)에 가까운 밴딩 윙일수록 크게 가하여 지며, 제2안내선(52)에서 멀리 위치한 밴딩 윙일수록 입력 각도를 유지하기 위한 힘보다 적은 힘을 받게 될 수 있다. 즉, 제2안 내선(52)과의 거리에 따라 밴딩 윙의 각도를 유지하는 힘이 달라지는 정도는 밴딩 윙과 제2안내선(52)과의 거리에 따라 압축 스프링(30)의 계수 값을 변화시키는 것에 의존하여 변화한다. 이러한 물성의 반영 결과, 3D 폴딩 안내선(50)에 가까이에 위치한 밴딩 윙일수록 입력 각도에 가깝게 폴딩되고, 3D폴딩 안내선(50)에서 멀리 위치한 밴딩 윙일수록 해당 각도가 입력각도와 각도의 차이가 커질 수 있다.

일 실시예에 있어서, 물성이 반영된 패턴의 폴딩 처리는 각각의 밴딩 윙에 폴딩 각도를 유지하는 힘을 계산하면서, 해당 패턴을 이루는 메쉬들에 가하여지는 힘과 그에 따른 움직임을 함께 계산하는 과정을 포함할 수 있다.

예들 들어, 메쉬에 가하여지는 힘과 그에 따른 움직임의 계산은, 밴딩 윙부터 시작하고 밴딩 윙에 연결되어 있는 가까운 메쉬들부터 먼 위치에 있는 메쉬들로 차례로 누적하여 계산할 수 있다. 물성을 반영하여 패턴을 폴딩처리하는 일 실시 예로서 도 8에서는, 제2안내선(52)이 중앙 부근에 위치하여 폴딩 처리 시 중앙 부근보다 가장자리 부근이 덜 접힌 모습을 나타내고 있다. 전술한 3D 폴딩 안내선(50)을 드래그하여 폴딩 시 물성이 반영되는 내용은 3D 폴딩 안내선(50)을 키보드 방향키나, 화면상에 제공되는 방향키를 이용하여 회전시킨 경우에도 동일하게 적용될 수 있다.

도 9는 3D 아바타에 드레이핑 된 바지를 폴딩 처리하는 과정을 나타낸 모습이다.

해당 바지 밑단을 접기 위해 폴딩 라인(40)을 지정하고, 3D 폴딩 안내선(50)을 드래그하여 도면9의 두 번째 그림과 같이 바지 밑단의 패턴을 폴딩 처리한다. 폴딩 처리시에 물성이 반영되면, 물성이 반영되지 않는 경우에 패턴이 접히기 전의 형태를 유지하며 폴딩 처리되는 것과 달리, 도면9의 2번째 그림처럼 패턴의 형태가 변형된다.

일 양상에 있어서, 3D 폴딩 안내선(50)의 드래그에 따라 함께 드래그 되는 패턴의 시각적인 움직임 영상을 생성하여 화면에 출력할 수 있다. 일 실시예에 있어서, 사용자가 3D 폴딩 안내선(50)을 드래그하면, 그 안내선의 드래그와 함께 해당 안내선이 안내하는 패턴이 함께 드래그 되는 모습을 보여준다. 따라서, 사용자에게 패턴을 드래그하여 접는 것과 같은 시각적인 움직임 영상을 제공함으로써 3D 화면에서의 패턴의 디테일 표현을 가능하게 할 수 있다.

3D 아바타의 의상 착장 시뮬레이션 방법은 다운로드 가능한 컴퓨터 프로그램으로 제작되어 컴퓨터가 읽을 수 있는 비휘발성 기록매체에 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.

도 10은 3D 의상 착장 시뮬레이션 장치(100)에 관한 구성을 나타낸 블록도 이다. 3D 의상 착장 시뮬레이션 장치는 저장부(110), 사용자 인터페이스부(120), 드레이핑부(150), 디스플레이부(160)를 포함한다.

일 실시예에 있어서, 저장부(110)는 3D 아바타 모델과 2D 의상 패턴들이 저장된다. 저장부(110)는 3D 의상에 필요한 아바타, 패턴, 부자재 등을 저장해 두었다가 사용할 수 있다. 아바타는 성별, 인종, 얼굴, 헤어스타일, 신체 골격 등을 달리하는 다양한 사람의 3D 아바타 모델이 저장될 수 있다. 각 신체 부위별로 저장된 아바타 정보들을 조합하여 새로운 아바타를 생성하는데 이용할 수 있다. 2D 패턴은 의류 업계에서 사용하는 의상의 종류에 따른 패턴의 데이터 베이스로 저장될 수 있다. 또는 CAD 툴을 통해 입력된 2D 패턴도 저장될 수 있으며, 지퍼, 단추, 파이핑, 리본 등 다양한 부자재도 저장될 수 있다.

일 실시예에 있어서, 드레이핑부(150)는 아바타 모델 위에 2D 의상 패턴들을 드레이핑(draping) 한다. 드레이핑부(150)는 2D 패턴을 아바타 모델 주위로 배치한 뒤, 앞서 설명한 드레이핑 과정을 거쳐 모델에 입힌다.

일 실시예에 있어서, 디스플레이부(160)는 드레이핑 결과를 렌더링하여 표시한다. 저장부(110)에 저장되어 있는 2D 패턴을 출력하거나, 제작되고 있는 2D 패턴을 출력하여 사용자에게 화면으로 제공할 수 있다. 사용자가 3D 의상 객체 시뮬레이션에 관한 내용을 입력할 때마다 그 입력을 반영하여 화면으로 출력한다. 일 양상에 있어서, 사용자인터페이스부(120)는 폴딩라인지정부(121), 3D각도설정부(122)를 더 포함한다.

일 양상에 있어서, 사용자 인터페이스부는 패턴 위에 폴딩 라인(40)(Folding Line)을 지정하는 폴딩라인부를 더 포함한다.

일 실시예에 있어서, 사용자가 패턴 위에 직선 또는 곡선 등으로 이루어진 선 또는 도형을 입력하면, 폴딩라인지정부(121)가 이를 폴딩 라인(40)으로 지정할 수 있다. 또 다른 실시예에 있어서, 폴딩 라인(40) 지정 전에 패턴의 내부 선분 또는 재봉선을 추출하여 사용자로부터 하나 또는 복수의 폴딩 라인(40)을 선택받고, 폴딩라인지정부(121)가 그 선택된 선을 폴딩 라인(40)으로 지정할 수 있다.

일 양상에 있어서, 사용자 인터페이스부는 폴딩 라인을 경계로 구별되는 양 패턴이 이루는 각도를 입력 받되, 양 패턴 중 어느 하나를 폴딩 되는 패턴으로 입력 받는 3D각도설정부를 더 포함한다. 3D각도설정부는 폴딩 라인을 경계로 구별되는 양 패턴이 이루는 각도를 수치 값이나 키보드의 방향키 조작으로 입력받을 수 있다.

일 양상에 있어서, 3D 의상 착장 시뮬레이션 장치(100)는 폴딩처리부(140)를 더 포함한다. 폴딩처리부(140)는 3D 폴딩(Folding) 안내선(50)을 상기 설정된 각도에 따라 상기 패턴을 폴딩 처리할 수 있다. 전술한 바와 같이 폴딩 처리는 패턴의 물성을 반영하여 할 수 있으며, 또는 물성 반영 없이 접히는 패턴의 현재 상태를 그대로 유지하면서 폴딩 처리할 수 있다.

일 양상에 있어서, 3D각도설정부는 3D폴딩안내선생성부를 더 포함할 수 있다. 3D폴딩안내선생성부(130)는 패턴이 폴딩 라인(40)을 축으로 접히도록 안내하는 3D 폴딩(Folding) 안내선(50)을 생성한다. 폴딩 라인(40)이 지정되면 패턴이 폴딩 라인(40)을 축으로 접히도록 안내하는 3D 폴딩 안내선(50)을 생성한다. 3D 폴딩 안내선(50)은 패턴이 접히는 각도를 사용자로부터 3D 화면상에서 입력받을 수 있다. 3D 폴딩 안내선(50)은 입력되는 각도의 변화를 시각적으로 쉽게 확인할 수 있게 하는 제1안내선(51)과, 폴딩 될 패턴 위에서 폴딩 라인(40)과 수직으로 만나는 화살표인 제2안내선(52)으로 이루어질 수 있다. 제2안내선(52)은 화살표 외에도 각도를 안내할 수 있는 선분, 점선 등으로 대체될 수 있다.

이상에서 상세하게 설명한 바에 의하면, 본 발명에 따른 3D 아바타의 의상 착장 시뮬레이션 방법은 3D 의상 제작 과정에서 의상의 디테일을 표현할 때에 현실에서 손으로 표현하는 것과 같은 느낌을 사용자에게 전달할 수 있어 의상 제작이 수월해진다. 구체적으로, 3D 의상의 옷깃이나 소매 등이 접혀있는 모습을 표현하기 편리해져 의상 제작 시간을 단축 시킬 수 있는 효과를 갖는다.

한편, 본 도면에 개시된 실시예는 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것에 지나지 않으며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예 이외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능하다는 것은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 자명한 것이다.

10, 20...격자점 30...압축 스프링
40...폴딩 라인 50...3D 폴딩 안내선
51...제1안내선 52...제2안내선
52-1, 52-2...양방향의 제2안내선 53-1...제1패턴
53-2...제2패턴 60...중심점
100...3D 의상 착장 시뮬레이션 장치 110...저장부
120...사용자 인터페이스부 121...폴딩 라인 지정부
122...3D 각도 설정부 130...3D 폴딩 안내선 생성부
140...폴딩 처리부 150...드레이핑부
160...디스플레이부

Claims

아바타 모델 위에 2D 의상 패턴들을 드레이핑(draping) 하는 단계; 및
드레이핑 결과를 렌더링하여 표시하는 단계; 를 포함하는 3D 아바타의 의상 착장 시뮬레이션 방법에 있어서,
패턴 위에 폴딩 라인(Folding Line)을 지정하는 단계;
상기 폴딩 라인을 경계로 구별되는 양 패턴이 이루는 각도를 입력 받되, 상기 양 패턴 중 어느 하나를 폴딩 되는 패턴으로 입력 받는 단계; 및
상기 입력된 각도에 따라 상기 패턴을 폴딩 처리하는 단계;를 포함하고,
상기 패턴을 폴딩 처리하는 단계는 상기 폴딩 라인을 경계로 구별되는 양 패턴 중 어느 하나의 패턴이 다른 하나와 독립적으로 처리되어 입력된 각도를 이루어며,
상기 폴딩 라인을 지정하는 단계 이전에 3D 아바타 주변에 배치되거나 드레이핑 된 패턴의 내부 선분 및 재봉선을 추출하는 단계;를 더 포함하고
상기 패턴을 폴딩 처리하는 단계는 상기 패턴을 이루는 메쉬들 중 상기 폴딩 라인을 공통 선분으로 하는 메쉬들이 상기 입력 받은 각도를 이루도록 하되, 그에 따라 해당 메쉬들을 제외한 나머지 메쉬들의 움직임을 계산하여 함께 폴딩 처리하는 단계;를 포함하는 3D 아바타의 의상 착장 시뮬레이션 방법.