WO2012144715A1 - 화가의 페인팅 절차에 기반한 회화적 렌더링 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 회화의 논리적 절차를 컴퓨터에서 구현 가능하도록 하여, 인간이 직접 그리는 것과 동일한 영상 이미지를 얻을 수 있는 화가의 페인팅 절차에 기반한 회화적 렌더링 방법에 관한 것으로, (a) 회화적 기법으로 표현하고자 하는 다수의 대상물을 취득하여 사용자에게 제공하는 단계; (b) 상기 다수의 대상물 중 사용자로부터 선택된 어느 하나의 대상물을 제공받는 단계; (c) 회화를 그리는 절차에서 나타나는 에러 발생 포인트를 파라미터로 스트로크를 반복적으로 실행하여 선택된 상기 대상물을 회화적 영상으로 변환하는 단계; (d) 상기 회화적 영상으로 변환하는 단계를 수행하면서 동시에 사용자에 의한 스트로크의 중지 명령 입력 여부를 확인하는 단계; (e) 사용자의 중지 명령 입력 여부에 따라 해당 시점의 스트로크 또는 미리 프로그래밍된 횟수의 스트로크를 최종적으로 수행하여 회화적 영상으로의 변환을 완료하는 단계; 및, (f) 사용자로부터 서명을 입력받고, 입력된 상기 서명을 변환된 상기 회화적 영상에 표시하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

화가의 페인팅 절차에 기반한 회화적 렌더링 방법

본 발명은 회화적 렌더링 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 회화의 논리적 절차를 컴퓨터에서 구현 가능하도록 하여, 인간이 직접 그리는 것과 동일한 영상 이미지를 얻을 수 있는 화가의 페인팅 절차에 기반한 회화적 렌더링 방법에 관한 것이다.

최근에는 디지털카메라와 같은 영상 또는 이미지 표시장치들이 널리 보급되어 있어, 사용자는 시간과 장소에 구애받지 않고 원하는 영상을 촬영한다. 또한, 촬영과 동시에 이를 디스플레이 화면을 통하여 확인하거나, 프린터나 인쇄장치 등으로 출력하여 손쉽게 이미지를 획득할 수 있다. 이러한 디지털 장치들은 실물과 가장 흡사한 이미지를 추출하여 이를 그대로 표현하는 사진 촬영 기술에 기반한 것이다.

따라서 최근에는, 입력되는 풍경이나 인물을 그대로 표현하기 보다 화가가 직접 화폭에 묘사하는 것과 같은 느낌의 비사실적인 렌더링(rendering) 방법들이 제시되고 있다. 비사실적 렌더링은 기존의 사실적 렌더링에 상반되는 개념으로 대상(object)을 사실적으로 표현하는데 얽매이기보다는 여러가지 특징을 잘 표현하여 그 의미를 전달하는 것을 목표로 한다. 일 예로, 등록특허 10-0858676호, 10-0904892호 등에서는 회화적 렌더링 방법과 그 장치들이 개시되어 있다.

회화적 렌더링은 주로 브러시 스트로크를 통하여 이루어지는데, 손으로 그린 듯한 영상을 얻기 위한 브러시 스크로크의 파라미터에는 위치, 색상, 크기, 모양, 질감 그리고 덧칠 여부 등이 있다. 이러한 특징들의 여러 파라미터를 조절하여 다양한 형태의 회화적 효과를 표현하고 있다. 특히, 등록특허 10-0858676호에서는 화가가 그리고자 하는 목표를 의도(intention)라 하고 의도에 반하는 결과물을 에러(error)라 판단하여, 화가의 눈, 손 그리고 머리에서 발생하는 에러의 집합을 회화적 렌더링으로 표현하는 핵심요소로 하고 있다. 원본 영상의 회화적 표현시 스트로크의 적용 과정을 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현함으로써, 실제 작품과 같은 다양한 회화적 효과를 나타낼 수 있다.

종래의 기술에 따른 회화적 렌더링 방법은, 카메라 등으로부터 대상을 입력받고, 입력받은 대상을 반복적인 스트로크를 통하여 회화적 영상으로 연출하는 과정으로 이루어진다. 이러한 과정은 영상에 대한 사진 촬영을 시작으로 일련의 시스템에 의하여 연속적으로 이루어진다. 이 경우 풍경이나 인물과 같이 촬영된 사진 영상은 사용자(관객)의 마음에 들지 않을 때가 있는데도 불구하고, 이를 최종 목적물인 회화적 영상으로 표현하여 사용자에게 보여지게 된다. 따라서, 사용자가 마음에 드는 사진 영상에 대하여 회화적 영상으로 표현하기 위해서는, 다시 사진을 촬영하고 이를 회화적 영상으로 표현하는 전체적이 과정이 반복적으로 이루어져야 하는 불합리한 점이 있다.

또한, 회화적 표현을 위한 스트로크의 반복 횟수에 따라 거칠기나 선명도가 크게 차이가 나는데, 사용자는 각자의 성향에 따라 적절한 거칠기나 선명도를 요구하게 된다. 그러나 종래의 기술에 따른 회화적 렌더링 방법에서는 시스템에 의하여 정해지는 일방적인 반복 횟수에 의한 거칠기와 선명도를 가지는 회화적 영상만을 제공하므로 사용자의 의도에 따른 거칠기나 선명도를 가지는 회화적 영상을 표현할 수 없는 문제점이 있다.

또한, 종래의 기술에 따른 회화적 렌더링 방법은, 카메라를 통하여 촬영된 영상만을 대상으로 하여 회화적으로 표현하게 되므로, 실제 작가가 그리는 회화에서와 같이 서명이나 사용자가 원하는 문장을 삽입할 수 없어, 표현된 회화적 영상이 단조로울 수 있는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 제반 문제점들을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 촬영된 영상을 회화적 영상으로 표현하는 렌더링 방법에 있어서, 다수의 사진을 촬영하여 사용자에게 보여주고, 사용자로부터 선택된 특정의 대상에 대하여 렌더링 과정을 수행함으로써, 잘못 촬영되거나 사용자가 마음에 들지 않는 영상에 대한 불합리한 렌더링 과정을 제거할 수 있는 회화적 렌더링 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 각 사용자의 선택에 따라 적절한 거칠기 또는 선명도로 표현될 수 있는 회화적 렌더링 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 단순한 회화적 영상에 사용자의 서명이나 간단한 문장을 삽입함으로써, 완성도가 향상된 회화적 영상을 연출하는 회화적 렌더링 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 화가의 페인팅 절차에 기반한 회화적 렌더링 방법은, (a) 회화적 기법으로 표현하고자 하는 다수의 대상물을 취득하여 사용자에게 제공하는 단계; (b) 상기 다수의 대상물 중 사용자로부터 선택된 어느 하나의 대상물을 제공받는 단계; (c) 회화를 그리는 절차에서 나타나는 에러 발생 포인트를 파라미터로 스트로크를 반복적으로 실행하여 선택된 상기 대상물을 회화적 영상으로 변환하는 단계; (d) 상기 회화적 영상으로 변환하는 단계를 수행하면서 동시에 사용자에 의한 스트로크의 중지 명령 입력 여부를 확인하는 단계; (e) 사용자의 중지 명령 입력 여부에 따라 해당 시점의 스트로크 또는 미리 프로그래밍된 횟수의 스트로크를 최종적으로 수행하여 회화적 영상으로의 변환을 완료하는 단계; 및, (f) 사용자로부터 서명을 입력받고, 입력된 상기 서명을 변환된 상기 회화적 영상에 표시하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

전술한 구성에 있어서, 상기 다수의 대상물을 제공하는 단계(a)는, 대상물에 대한 편집 기능이 부여되어 사용자에 의하여 대상물의 선택과 함께 해당 대상물을 편집가능하도록 구성되는 것을 특징으로 한다.

전술한 구성에 있어서, 상기 회화적 영상으로의 변환을 완료하는 단계(e) 수행 후, 사용자에 의하여 특정의 영역이 선택되는 경우 해당 영역에 대하여 스트로크를 반복하여 추가 변환을 수행하도록 구성되는 것을 특징으로 한다.

전술한 구성에 있어서, 상기 서명을 입력받는 단계(f)는, 사용자에 대하여 직접 서명을 입력받거나 미리 존재하는 서명을 선택받는 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 구성의 본 발명은 촬영된 다수의 사진을 미리 제공하여 사용자가 렌더링을 희망하는 사진을 선택하도록 함으로써, 잘못 촬영되거나 사용자가 마음에 들지 않는 영상에 대한 불합리한 렌더링 과정을 제거할 수 있다.

또한, 본 발명은 사용자가 직접 스트로크의 반복 횟수를 선택하도록 함으로써, 개인의 취향에 부응하는 거칠기 또는 선명도를 나타내는 회화적 영상을 제공할 수 있다.

또한, 본 발명은 사용자의 서명이나 간단한 문장을 회화적 영상에 추가 삽입함으로써, 완성도가 향상된 회화적 영상을 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 회화적 렌더링을 수행하기 위한 시스템을 개략적으로 나타낸 블록도,

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 회화적 렌더링 방법의 전체적인 과정을 나타낸 흐름도,

도 3은 도 2의 주요부인 사진 촬영의 구체적인 과정을 나타낸 순서도,

도 4는 도 2의 주요부인 회화적 렌더링의 구체적인 과정을 나타낸 순서도, 및

도 5 내지 도 7은 본 발명의 실시예에 따라 렌더링된 다양한 회화적 영상을 나타낸 도면이다.

<부호의 설명>

10 : 컴퓨터 장치

20 : 카메라

30 : 디스플레이 장치

40 : 출력 장치

본 발명과 본 발명의 실시에 의해 달성되는 기술적 과제는 다음에서 설명하는 바람직한 실시예들에 의해 명확해질 것이다. 이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 살펴보기로 한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 회화적 렌더링을 수행하기 위한 시스템을 개략적으로 나타낸 블록도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 회화적 렌더링 방법의 전체적인 과정을 나타낸 흐름도이다.

먼저, 본 발명의 실시예에 따른 화가의 페인팅 절차에 기반한 회화적 렌더링을 수행하기 위한 시스템은, 도 1에 도시된 바와 같이, 영상을 촬영하기 위한 카메라(20), 입력되는 영상에 대한 렌더링을 수행하는 컴퓨터 장치(10), 상기 카메라(20)를 통하여 입력되는 영상과 상기 컴퓨터 장치(10)가 렌더링하는 과정을 나타내는 디스플레이 장치(30) 및 렌더링된 영상을 출력하기 위한 출력 장치(40)를 포함한다.

여기서, 카메라(20)는 관객의 인물 사진을 촬영하기 위한 장치로서, 현장에서 즉석으로 촬영된 관객의 인물 영상을 렌더링할 수 있도록 한다. 카메라(20)는 동일한 관객에 대하여 다수의 사진을 촬영하고, 이를 디스플레이 장치(30)를 통하여 관객에게 실시간으로 보여주고, 관객에 의하여 렌더링하고자 하는 대상물의 영상을 직접 선택하도록 할 수 있다. 또한, 본 발명에서는 카메라(20)를 이용하여 현장에서 직접 촬영되는 영상을 대상으로 렌더링할 수 있으며, 미리 준비된 사진이나 풍경의 이미지 파일을 입력하여, 입력된 영상을 대상으로 렌더링을 수행하는 것도 가능하도록 구성된다.

컴퓨터 장치(10)는 입력된 영상을 렌더링하기 위한 장치로서, 프로그래밍된 알고리즘에 의하여 대상물에 대한 렌더링을 수행한다. 렌더링 방법으로는 화가의 눈, 손 그리고 머리에서 발생하는 에러의 집합을 회화적 렌더링으로 표현하기 위한 주요 파라미터로 하여, 반복적인 브러시 스트로크를 통하여 회화적으로 표현하는 알고리즘이 적용될 수 있다.

디스플레이 장치(30)는 상기 카메라를 통하여 촬영되는 영상과 상기 컴퓨터 장치(10)를 통하여 수행되는 렌더링 과정을 실시간으로 관객에게 보여주기 위한 장치이다.

출력 장치(40)는 최종적으로 렌더링된 회화적 영상을 출력하기 위한 장치로서, 고화질의 영상 출력이 가능한 프린터 장치가 이용된다.

상기 카메라(20), 디스플레이 장치(30) 및 출력 장치(40)는 컴퓨터 장치(10)에 연결되어 네트워크를 형성하며, 컴퓨터 장치(10)에 의하여 각 기능이 제어되도록 구성된다.

상기와 같이 구성되는 시스템에 의하여 수행되는 회화적 렌더링 과정은, 도 2에 도시된 바와 같이, 먼저 사진 촬영을 준비하는 과정으로, 관객은 시스템이 설치된 곳에서의 소정의 위치에 배치된 의자에 착석하면(S11), 카메라(20)는 관객의 인물을 촬영한다(S12). 이때, 촬영된 사진은 실시간으로 디스플레이 장치를 통하여 관객에게 보여 주며, 다수의 사진을 촬영하여 제공하고 관객이 마음에 드는 사진을 선택할 수 있도록 한다. 관객에 의하여 회화적 영상으로 표현하고자 하는 대상물의 사진이 선택되면, 컴퓨터 장치는 소정의 알고리즘에 따라, 해당 대상물의 영상을 회화적 영상으로 렌더링한다(S13). 이때, 렌더링이 수행되는 과정은 디스플레이 장치(30)를 통하여 관객에게 제공된다. 관객은 사진촬영 후 인쇄된 회화적 형상을 받을 때까지 디스플레이 장치(30)에 나타나는 영상 변형 과정(사진 영상->회화적 영상)을 보면서 기다릴 수 있다. 이 후, 컴퓨터 장치(10)에서 렌더링된 회화적 영상은 출력 장치로 전송되고(S14), 출력 장치(40)에서는 회회적 영상을 출력하게 된다(S15).

이하에서는 상기 과정에 있어서, 사진 영상을 입력받고, 이를 회화적 영상으로 렌더링하는 구체적인 과정을 살펴본다.

도 3은 도 2의 주요부인 사진 촬영의 구체적인 과정을 나타낸 순서도로서, 회화적 영상으로 렌더링하고자 하는 대상물을 선택하는 과정을 나타내었으며, 도 4는 도 2의 주요부인 회화적 렌더링의 구체적인 과정을 나타낸 순서도로서, 반복적인 스트로크에 의한 렌더링 과정을 나타내었다.

먼저, 본 발명의 실시예에 따른 회화적 렌더링 방법에 있어서의 사진 촬영 과정은, 도 3에 도시된 바와 같이, 카메라(20)를 이용하여 관객의 사진을 촬영하고(S111), 촬영된 사진 영상을 디스플레이 장치(30)를 통하여 관객에게 제공한다(S112). 이때, 관객은 촬영된 사진 영상이 마음에 드는 경우 이를 선택하게 된다. 그러나, 마음에 들지 않는 경우 다시 사진을 촬영하고, 관객에게 제공하는 과정이 반복된다. 관객에 의하여 회화적 영상으로 렌더링하고자 하는 특정의 사진 영상이 선택되는 경우(S113), 선택된 사진 영상은 컴퓨터 장치(10)로 전송되고(S114), 사진 촬영은 종료되며, 컴퓨터 장치(10)에서 렌더링이 수행된다. 한편, 관객에 의하여 선택된 사진 영상의 대상물은 컴퓨터 장치에서 소정의 프로그램을 이용하여 편집하는 과정이 더 실행될 수 있다.

도 3의 실시예에서는 한 장의 사진을 촬영하고 이를 관객에게 제공하는 과정이 반복되도록 구성되었으나, 다수의 사진을 촬영하고 이들을 동시에 관객에게 제공하여 관객이 다수의 사진을 비교하면서 하나의 사진 영상을 선택하도록 구성될 수도 있다.

한편, 관객에 의하여 사진 영상이 선택되는 경우 해당 사진 영상을 대상물로 하여 회화적 렌더링이 수행된다. 도 4에 도시된 바와 같이, 사진 영상을 회화적 영상으로 표현하기 위하여 기 설정된 소정의 알고리즘에 따라 브러쉬 스트로크를 반복적으로 실행한다(S211). 또한, 스트로크 실행 중 관객(또는 작업자)에 의하여 스트로크 중지 명령이 입력되는 경우 스트로크를 중지한다(S213). 스트로크 중지 명령이 없는 경우 기 입력된 소정의 회수에 따라 스트로크를 반복 실행하여 회화적 영상으로의 렌더링을 완료한다(S214). 이때, 반복적인 스트로크에 의하여 회화적 영상으로 표현되는 전체 과정은 디스플레이 장치(30)를 통하여 관객에게 제공된다(S212). 관객은 스트로크 과정을 직접 보면서 스트로크 중지 명령을 입력할 수 있으며, 강제 중지에 의하여 관객이 원하는 정도의 거칠기나 선명도를 나타내는 회화적 영상으로 표현할 수 있는 효과를 나타낸다.

스트로크가 완료된 회화적 영상은 디스플레이 장치(30)를 통하여 관객에게 제공된다. 이때, 관객은 전체 영상이 아닌 특정의 영역을 선택하여 추가적인 렌더링을 실행시킬 수 있다. 즉, 마우스를 이용하여 추가적으로 스트로크를 실행시키고자 하는 영역을 선택하면(S215), 컴퓨터 장치는 해당 영역에 대해서만 스트로크를 실행한다(S216). 인물을 표현하는 회화적 영상의 경우 눈과 같은 특정 부위는 높은 선명도로 나타내어야 할 필요성이 있는 바, 해당 영역을 선택함으로써 주위의 다른 영역보다 선명도를 높일 수 있는 효과를 나타낸다.

관객의 선택 영역에 대한 추가 스트로크까지 완료된 후, 회화적 영상에 관객의 서명을 입력하게 된다. 즉, 디스플레이 장치(30)나 컴퓨터 장치(10)의 입력 수단을 통하여 관객의 서명이 입력되는 경우(S217), 서명을 회화적 영상에 합성시키게 된다(S217). 이때, 입력 수단은 터치 패드와 같은 수단이 이용될 수 있으며, 관객에 의한 직접적인 입력뿐만 아니라 서명이 컴퓨터 장치에 미리 입력되고, 관객이 이를 선택하도록 구성될 수도 있다. 또한, 서명은 관객의 싸인(sign)이나 회화적 영상에 부합하는 다양한 문구 또는 문장이 될 수 있다. 회화적 영상을 서명을 부가함으로써, 화가의 페인팅 절차에 기반한 회화적 영상을 더욱 실감나게 표현할 수 있는 효과를 나타낸다.

서명이 완료된 회화적 영상은 출력 장치(40)로 전송됨으로써, 렌더링 과정이 완료된다.

한편, 도시되지는 않았지만, 컴퓨터 장치에서의 제어를 통하여 렌더링이 완료된 회화적 영상에 대한 편집 과정이 더 수행될 수 있다. 또한, 출력 장치(40)를 제어함으로써, 회화적 영상이 인쇄되는 과정에서 색상, 명암 등을 제어하는 과정이 수행될 수 있다.

도 5 내지 도 7은 본 발명의 실시예에 따라 렌더링된 영상을 나타낸 도면으로서, 도 5 및 도 6은 스트로크 반복 수에 따른 거칠기와 선명도를 확인할 수 있는 회화적 영상이며, 도 7은 서명을 부가한 회화적 영상이다.

본 발명의 실시예에 따른 렌더링 방법은, 스트로크 반복 수를 조절하여 회화적 영상의 거칠기와 선명도를 선택할 수 있다. 즉, 도 5에 도시된 바와 같이 알고리즘에 미리 설정된 반복 수까지 스트로크를 실행시키지 않고, 강제 중지시키는 경우 거칠기가 높은 회화적 영상을 표현할 수 있다. 또한, 도 6에 도시된 바와 같이 미리 설정된 반복 수까지 스트로크를 완료하는 경우 선명도가 높은 회화적 영상을 표현할 수 있다. 즉, 스트로크 반복 수를 조절함으로써, 관객의 취향에 따라 다양한 거칠기와 선명도를 가지는 회화적 영상을 표현할 수 있는 효과를 나타낸다.

한편, 도 7에 도시된 바와 같이 완성된 회화적 영상에 작가의 직인, 사인 등과 같은 서명을 더 부가함으로써, 화가가 실제 페인팅 작업으로 그린 회화에 가까운 회화적 영상을 표현할 수 있다. 이때, 서명은 도시된 바와 같이 회화적 영상의 외측 영역에 부가될 수 있으며, 회화적 영상과 겹치도록 부가될 수도 있다.

살펴본 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 회화적 렌더링 방법은 현장에서 즉석으로 촬영되는 사진 영상이나 미리 촬영된 사진 영상 파일을 페인팅 절차에 기반한 회화적 영상으로 표현함에 있어서, 관객의 취향에 적합하면서 실제 페인팅 영상에 가깝게 표현할 수 있다.

이상에서 본 발명에 있어서 실시예를 참고로 설명되었으나, 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.

Claims (4)

1. (a) 회화적 기법으로 표현하고자 하는 다수의 대상물을 취득하여 사용자에게 제공하는 단계;

   (b) 상기 다수의 대상물 중 사용자로부터 선택된 어느 하나의 대상물을 제공받는 단계;

   (c) 회화를 그리는 절차에서 나타나는 에러 발생 포인트를 파라미터로 스트로크를 반복적으로 실행하여 선택된 상기 대상물을 회화적 영상으로 변환하는 단계;

   (d) 상기 회화적 영상으로 변환하는 단계를 수행하면서 동시에 사용자에 의한 스트로크의 중지 명령 입력 여부를 확인하는 단계;

   (e) 사용자의 중지 명령 입력 여부에 따라 해당 시점의 스트로크 또는 미리 프로그래밍된 횟수의 스트로크를 최종적으로 수행하여 회화적 영상으로의 변환을 완료하는 단계; 및,

   (f) 사용자로부터 서명을 입력받고, 입력된 상기 서명을 변환된 상기 회화적 영상에 표시하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 화가의 페인팅 절차에 기반한 회화적 렌더링 방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 다수의 대상물을 제공하는 단계(a)는,

   대상물에 대한 편집 기능이 부여되어 사용자에 의하여 대상물의 선택과 함께 해당 대상물을 편집가능하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 화가의 페인팅 절차에 기반한 회화적 렌더링 방법.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 회화적 영상으로의 변환을 완료하는 단계(e) 수행 후,

   사용자에 의하여 특정의 영역이 선택되는 경우 해당 영역에 대하여 스트로크를 반복하여 추가 변환을 수행하는 것을 특징으로 하는 화가의 페인팅 절차에 기반한 회화적 렌더링 방법.
4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 서명을 입력받는 단계(f)는,

   사용자에 대하여 직접 서명을 입력받거나 미리 존재하는 서명을 선택받는 것을 특징으로 하는 화가의 페인팅 절차에 기반한 회화적 렌더링 방법.

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