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그래픽 털 운동 생성 방법 및 그 장치

  • 기술번호 : KST2015084689
  • 담당센터 : 대전기술혁신센터
  • 전화번호 : 042-610-2279
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요약, Int. CL, CPC, 출원번호/일자, 출원인, 등록번호/일자, 공개번호/일자, 공고번호/일자, 국제출원번호/일자, 국제공개번호/일자, 우선권정보, 법적상태, 심사진행상태, 심판사항, 구분, 원출원번호/일자, 관련 출원번호, 기술이전 희망, 심사청구여부/일자, 심사청구항수의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 서지정보 표입니다.
요약 본 발명은 그래픽 털 운동 생성 방법 및 그 장치에 관한 것으로, 털 운동 생성을 위한 체계화된 파이프라인을 제공함에 따라 수작업을 최소화하고 연산 처리를 효율화하며, 털 곡선의 뿌리와의 거리에 따라 차등적으로 털 곡선을 분절하므로 뿌리점 근처에서는 변화가 작고 끝점 근처에서 휘어짐 변화가 큰 현상을 반영하여 세밀한 표현을 가능하게 할 수 있다. 또한, 본 발명은 임의의 초기 털 곡선의 입력값에 대하여 자동적으로 초기 곡률 벡터 목록을 자동 생성함에 따라 일반화된 좌표 모델을 사용하는데 요구되는 사용자 부담을 제거할 수 있고, 털 분절 조각 당 2개 이하의 자유도만을 사용하는 것이 가능하게 하여 연산 속도를 감소시킬 수 있으며, 털의 운동을 빠르고 효과적으로 시각화하는데 매우 유용하며, 컴퓨터 그래픽스에서 사람의 머리카락이나 동물 털의 물리 기반 애니메니션에 적용하여 머리카락이나 털의 고품질 영상을 효율적으로 생성할 수 있다. 초기화, 운동학, 기하학, 동역학, 그래픽
Int. CL G06T 17/00 (2006.01)
CPC
출원번호/일자 1020080130778 (2008.12.22)
출원인 한국전자통신연구원
등록번호/일자 10-1199481-0000 (2012.11.02)
공개번호/일자 10-2010-0072385 (2010.07.01) 문서열기
공고번호/일자 (20121109) 문서열기
국제출원번호/일자
국제공개번호/일자
우선권정보
법적상태 소멸
심사진행상태 수리
심판사항
구분 신규
원출원번호/일자
관련 출원번호
심사청구여부/일자 Y (2009.03.11)
심사청구항수 17

출원인

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번호 이름 국적 주소
1 한국전자통신연구원 대한민국 대전광역시 유성구

발명자

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번호 이름 국적 주소
1 김명규 대한민국 대전광역시 유성구
2 정일권 대한민국 대전 서구
3 최병태 대한민국 대전광역시 유성구

대리인

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번호 이름 국적 주소
1 제일특허법인(유) 대한민국 서울특별시 서초구 마방로 ** (양재동, 동원F&B빌딩)
2 김원준 대한민국 서울특별시 서초구 마방로 ** (양재동, 동원F&B빌딩)(제일특허법인(유))

최종권리자

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번호 이름 국적 주소
1 한국전자통신연구원 대전광역시 유성구
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번호 서류명 접수/발송일자 처리상태 접수/발송번호
1 [특허출원]특허출원서
[Patent Application] Patent Application		 2008.12.22 수리 (Accepted) 1-1-2008-0876466-98
2 청구범위 제출유예 안내서
Notification for Deferment of Submission of Claims		 2008.12.22 발송처리완료 (Completion of Transmission) 1-5-2008-0137814-99
3 [명세서등 보정]보정서
[Amendment to Description, etc.] Amendment		 2009.03.09 보정승인간주 (Regarded as an acceptance of amendment) 1-1-2009-0142665-41
4 [심사청구]심사청구(우선심사신청)서
[Request for Examination] Request for Examination (Request for Preferential Examination)		 2009.03.11 수리 (Accepted) 1-1-2009-0146778-95
5 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2009.08.04 수리 (Accepted) 4-1-2009-5150899-36
6 의견제출통지서
Notification of reason for refusal		 2012.03.27 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2012-0177755-01
7 [명세서등 보정]보정서
[Amendment to Description, etc.] Amendment		 2012.05.29 보정승인간주 (Regarded as an acceptance of amendment) 1-1-2012-0429102-50
8 [거절이유 등 통지에 따른 의견]의견(답변, 소명)서
[Opinion according to the Notification of Reasons for Refusal] Written Opinion(Written Reply, Written Substantiation)		 2012.05.29 수리 (Accepted) 1-1-2012-0429098-54
9 등록결정서
Decision to grant		 2012.10.25 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2012-0639056-19
10 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2015.02.02 수리 (Accepted) 4-1-2015-0006137-44
번호, 청구항의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 청구항 표입니다.
번호 청구항
1 1
털 가닥의 초기 곡선 정보를 이용하여 털 가닥을 길이가 lQ인 N개로 분절하는 단계와,상기 분절에 대하여 초기 곡률 벡터(CQ) 목록을 결정하는 단계와, 상기 곡률 벡터 목록를 기반으로 회전 벡터(ΩQ) 목록, 회전 행렬(P(ΩQ,s)) 목록, 전이 행렬(R(ΩQ,s)) 목록과 모델 곡선(rQ(s)) 목록을 생성하는 단계와, 상기 회전 행렬과 전이 행렬을 이용하여 복합 행렬(U,V,W) 목록을 생성하는 단계와, 상기 복합 행렬 목록과 외부의 털 뿌리 운동을 바탕으로 다음 프레임의 털 형상인 새로운 곡률 벡터(CQ) 목록을 결정하는 단계와, 상기 회전 벡터 목록, 회전 행렬 목록, 전이 행렬 목록과 털 모델 곡선 목록을 생성하는 단계와 새로운 프레임의 곡률 벡터 목록을 계산하는 단계를 반복 수행하여 시간에 따라 변형되는 털 곡선을 생성하는 단계를 포함하는 그래픽 털 운동 생성 방법
2 2
제 1 항에 있어서, 상기 길이(lQ)는, 털 가닥의 물성을 반영하여 실감도를 증대하도록 하는 차등 분절법을 통해 얻는 그래픽 털 운동 생성 방법
3 3
제 1 항에 있어서, 상기 분절 모델 곡선(rQ(s))은, 수학식 (여기서, Q번째 분절에 대하여, rQ(s)는 모델 곡선의 위치 벡터를 의미하고, tQ(s)는 접선 벡터를 의미하고, P(ΩQ,s)는 회전 행렬을 의미하며, R(ΩQ,s)은 P(ΩQ,s)를 s에 대하여 적분한 행렬인 전이 행렬을 의미하며, tQ-1(lQ-1)과 rQ-1(lQ-1)은 (Q-1)번째 분절 곡선의 끝점, 즉 Q번째 분절 곡선의 시작점에서의 접선 벡터와 위치 벡터를 의미하며, s는 위치 매개 변수를 의미하며, lQ는 Q번째 털 분절 조각의 길이를 의미한다
4 4
제 2 항에 있어서, 상기 털 가닥의 물성은, 뿌리점 근처에서 휘어짐이 상대적으로 작고 끝점으로 갈수록 휘어짐이 상대적으로 큰 특성인 그래픽 털 운동 생성 방법
5 5
제 3 항에 있어서, 상기 회전 벡터(ΩQ)를 결정하기 위한 상기 곡률 벡터(CQ)는 2 이하의 자유도만 가지어, 상기 모델 곡선(rQ(s))을 저 자유도 탄성 커브로 모델링하는 그래픽 털 운동 생성 방법
6 6
제 5 항에 있어서, 상기 저 자유도 탄성 커브는, 프레넷-세렛 곡선인 그래픽 털 운동 생성 방법
7 7
제 2 항에 있어서, 상기 N개로 분절하는 단계는, 상기 차등 분절법을 통해 뿌리점과 가까운 위치에 있는 조각을 상대적으로 길게 분절하고, 끝점과 가까운 위치에 있는 조각을 상대적으로 짧게 분절하는 분절 그래픽 털 운동 생성 방법
8 8
제 1 항에 있어서, 상기 복합 행렬(U,V,W)은, 수학식(여기서, ΩQα는 회전 벡터 ΩQ의 α성분을 의미하고, P(ΩQ,s)는 회전 행렬을 의미하며, R(ΩQ,s)는 전이 행렬을 의미하며, I3은 3차원 동치 행렬을 의미한다
9 9
제 8 항에 있어서, 상기 다음 프레임의 털 형상인 새로운 곡률 벡터(CQ) 목록은, 상기 복합 행렬(U,V,W) 및 semi-implicit 방법을 통해 산출된 털뿌리 운동을 이용하여 결정하는 그래픽 털 운동 생성 방법
10 10
제 9 항에 있어서, 상기 semi-implicit 방법은, 매 시간 프레임의 털 가닥 곡선의 형상에 대하여 2N차원 벡터 에 의해 결정되며, 시간 프레임(t+Δt)에서의 털 가닥 곡선의 형상은 t에서의 형상 xt로부터 수학식 (여기서, Δt 는 시간 간격을 의미하고, yt는 xt의 t에 대한 미분을 의미한다
11 11
제 10 항에 있어서, 상기 yt+Δt는 수학식 (여기서, 행렬 A와 B는 기하 복합 3×3 행렬들을 이용하여 계산하는 (2N)×(2N) 행렬로서 질량 행렬과 강성 행렬로 구성될 수 있으며, ft는 털 가닥의 탄성에 의한 복원력, 몸통에 붙어 있는 뿌리 움직임에 의한 관성력, 중력이나 바람과 같은 외력 및 털과 몸통이나 털과 털 사이의 충돌력을 의미하며, (2N) 벡터 ft를 계산하기 위해서 청구항 9의 복합 행렬들을 이용할 수 있다
12 12
제 11 항에 있어서, 상기 선형 대수 방정식을 풀기 위한 알고리즘은, CG(Conjugate Gradient) 방법, CD(Cholesky Decomposition) 방법, SVD(Singular Value Decomposition), GSR(Gauss-Seidel Relaxation) 방법, Multi-grid 알고리즘, PCG(Preconditioned Conjugate Gradient) 방법 중 적어도 어느 하나의 방법을 사용하는 그래픽 털 운동 생성 방법
13 13
제 1 항에 있어서, 상기 털 가닥의 초기 곡선 정보는, M개의 샘플 포인트의 집합 포맷을 의미하는 3차원 곡선 정보인 그래픽 털 운동 생성 방법
14 14
제 13 항에 있어서, 상기 M개의 샘플 포인트의 집합은, MAYA, Shave 0026# a Haircut 중 적어도 어느 하나, 혹은 편집기 프로그램을 통해 생성되는 그래픽 털 운동 생성 방법
15 15
제 1 항에 있어서, 상기 초기 곡률 벡터(CQ) 목록을 결정하는 단계는, 초기 M개의 샘플 포인트로 구성된 3M개의 값으로부터 N개의 분절 곡선에 대한 곡률 벡터 목록을 구할 경우, 차이 함수()의 최소화법을 수학식(여기서, r(s)과 rin(s)는 각각 모델 곡선과 샘플 곡선이다
16 16
털 가닥의 곡선 정보를 이용하여 초기 곡률 벡터 목록을 결정하는 초기화부와, 상기 곡률 벡터 목록을 기반으로 회전 벡터, 회전 행렬, 전이 행렬과 모델 곡선을 생성하는 운동학부와, 상기 회전 행렬과 전이 행렬을 이용하여 복합 행렬을 생성하는 기하학부와, 상기 복합 행렬과 외부의 털 뿌리 운동을 바탕으로 다음 프레임의 털 형상인 새로운 곡률 벡터 목록을 계산하는 동역학부를 포함하는 그래픽 털 운동 생성 장치
17 17
제 16 항에 있어서, 상기 기하학부는, 상기 동역학부에서 결정된 털 형상인 새로운 곡률 벡터 목록을 상기 운동학부에서 다시 사용하도록 상기 운동학부와 기하학부 및 동역학부가 상호 연결되어 최종 시간에 따라 변형되는 털 곡선을 생성하는 그래픽 털 운동 생성 장치
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