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카메라를 통하여 측정 물체를 촬영한 평면 영상 및 HDRI(high dynamic range image) 데이터를 이용하여 가상 공간을 형성하기 위한 가상 현실 구현 시스템에 있어서, 상기 평면 영상의 좌표와 실제 좌표를 비교하여 변환 행렬을 계산하고 상기 변환 행렬로부터 기준 벡터의 소실점을 계산하며 상기 소실점을 이용하여 카메라 행렬을 계산하고, 상기 카메라 행렬과 상기 변환 행렬을 이용하여 상기 평면 영상을 가상 모델로 모델링하는 영상 기반 모델링부, 그리고 상기 HDRI 데이터를 텍스처로 사용하여 상기 가상 모델을 렌더링하는 영상 기반 렌더링부 를 포함하는 가상 현실 구현 시스템
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제1항에 있어서, 상기 영상 기반 모델링부는, 상기 변환 행렬을 계산하는 변환 행렬 계산부, 상기 기준 벡터를 상기 변환 행렬로 변환하여 상기 소실점을 계산하는 소실점 계산부, 상기 소실점으로 상기 카메라의 주점(principal point)을 결정하고 상기 주점을 이용하여 상기 카메라 행렬을 결정하는 카메라 행렬 계산부, 및 상기 카메라 행렬과 상기 변환 행렬을 통하여 카메라 회전 행렬 및 카메라 이동 벡터를 계산하는 회전 및 이동값 계산부를 포함하는 카메라 보정 모듈, 그리고 상기 카메라 행렬과 상기 이동 벡터로 상기 평면 영상을 상기 가상 모델로 대응시키고 상기 가상 모델에 텍스처를 결합하는 모델링 모듈 을 포함하는 가상 현실 구현 시스템
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제2항에 있어서, 상기 소실점 계산부는 상기 기준 벡터로서 평면에서 직교하는 두 변을 이용하여 상기 소실점을 계산하는 가상 현실 구현 시스템
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제2항에 있어서, 상기 카메라 행렬 계산부는, 상기 카메라의 주점을 직선
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제4항에 있어서, 상기 카메라 행렬은
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제2항에 있어서, 상기 회전 및 이동값 계산부는 상기 카메라의 회전 행렬 및 카메라 이동 벡터를 각각
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제1항에 있어서, 상기 평면 영상은 상기 측정 물체를 보정판 위에 올려놓은 상태에서 촬영되며, 상기 보정판에는 적어도 두 가지 색상의 직사각형이 번갈아 가며 연속적으로 배열되어 있는 가상 현실 구현 시스템
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제2항에 있어서, 상기 모델링 모듈은, 기본적인 3차원 모델에 대한 데이터가 좌표 형태로 저장되어 있는 프리미티브 데이터베이스, 상기 측정 물체에 대한 평면 영상의 대응점을 상기 카메라 회전 행렬 및 상기 카메라 이동 벡터를 이용하여 3차원 공간상으로 역 투사시킨 선들의 교차점을 구하는 삼각법 수단, 그리고 상기 평면 영상으로부터 색 정보를 추출하여 상기 가상 모델에 매핑하는 텍스처 매핑부 를 포함하는 가상 현실 구현 시스템
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제1항에 있어서, 상기 영상 기반 렌더링부는, 상기 HDRI 데이터를 분석하고 상기 HDRI 데이터로부터 3차원 조명 데이터를 추출하여 저장하고, 상기 HDRI 데이터의 디스플레이를 위한 톤 매핑을 수행하는 HDRI 분석 모듈, 그리고 상기 HDRI 분석 모듈에서 생성된 데이터를 이용하여 상기 가상 모델을 렌더링하기 위한 텍스처 매핑을 수행하는 렌더링 모듈 을 포함하는 가상 현실 구현 시스템
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제9항에 있어서, 상기 HDRI 분석 모듈은, 상기 HDRI 데이터를 분산(diffuse) 및 반사(specular) 요소별로 분리하여 새로운 HDRI 데이터로 저장하는 HDRI 요소별 분리부, 상기 HDRI 데이터로부터 조명의 3차원 위치 정보와 색상 정보를 추출하는 3차원 조명 정보 추출부, 그리고 상기 HDRI 데이터의 디스플레이를 위한 톤 매핑을 수행하는 톤 매핑부 를 포함하는 가상 현실 구현 시스템
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제10항에 있어서, 상기 HDRI 분석 모듈은 상기 HDRI 데이터의 포맷을 변환하는 포맷 변환부를 더 포함하는 가상 현실 구현 시스템
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제9항에 있어서, 상기 영상 기반 렌더링부는, 상기 HDRI 데이터의 픽셀을 실수값으로 저장 및 관리하며 상기 HDRI 데이터를 텍스처로 사용하는 경우에는 상기 실수값의 정보를 확장 노드로 생성하여 장면 그래프에 추가하는 확장 노드 처리 모듈을 더 포함하는 가상 현실 구현 시스템
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카메라를 통하여 측정 물체를 촬영한 평면 영상으로부터 3차원 가상 모델을 생성하는 영상 기반 모델링 시스템에 있어서, 상기 평면 영상의 좌표와 실제 좌표를 비교하여 변환 행렬을 계산하는 변환 행렬 계산부, 상기 평면 영상의 기준 벡터를 상기 변환 행렬로 변환하여 소실점을 계산하는 소실점 계산부, 상기 소실점을 이용하여 상기 카메라의 주점을 직선 상에 제한하고 상기 직선 상에 있는 주점 중 일정 조건을 만족하는 주점을 상기 카메라의 주점으로 선정하여 카메라 행렬을 계산하는 카메라 행렬 계산부, 및 상기 카메라 행렬과 상기 변환 행렬을 이용하여 상기 카메라의 회전 행렬 및 이동 벡터를 계산하는 회전 및 이동값 계산부를 포함하는 카메라 보정 모듈, 그리고 상기 카메라의 회전 행렬 및 이동 벡터를 이용하여 상기 평면 영상을 가상 모델로 모델링하는 모델링 모듈 을 포함하는 영상 기반 모델링 시스템
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제13항에 있어서, 상기 모델링 모듈은, 기본적인 3차원 모델에 대한 데이터가 좌표 형태로 저장되어 있는 프리미티브 데이터베이스, 상기 측정 물체에 대한 평면 영상의 대응점을 상기 카메라의 회전 행렬 및 이동 벡터를 이용하여 3차원 공간상으로 역 투사시킨 선들의 교차점을 구하는 삼각법 수단, 그리고 상기 평면 영상으로부터 색 정보를 추출하여 상기 가상 모델에 매핑하는 텍스처 매핑부 를 포함하는 영상 기반 모델링 시스템
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HDRI(high dynamic range image) 데이터를 이용하여 3차원 가상 모델을 렌더링하는 영상 기반 렌더링 시스템에 있어서, 상기 HDRI 데이터를 요소별로 분리하고 상기 HDRI 데이터로부터 3차원 조명 정보를 추출하며, 상기 HDRI 데이터의 디스플레이를 위한 톤 매핑을 수행하는 HDRI 분석 모듈, 그리고 상기 HDRI 분석 모듈에서 생성된 데이터를 이용하여 상기 가상 모델을 렌더링하기 위한 텍스처 매핑을 수행하는 렌더링 모듈 를 포함하는 영상 기반 렌더링 시스템
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제15항에 있어서, 상기 HDRI 분석 모듈은, 상기 HDRI 데이터를 분산(diffuse) 및 반사(specular) 요소별로 분리하여 새로운 HDRI 데이터로 저장하는 HDRI 요소별 분리부, 상기 HDRI 데이터로부터 조명의 3차원 위치 정보와 색상 정보를 추출하여 텍스터 포맷으로 저장하는 3차원 조명 정보 추출부, 그리고 상기 톤 매핑을 수행하는 톤 매핑부 를 포함하는 영상 기반 렌더링 시스템
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제15항에 있어서, 상기 HDRI 데이터의 픽셀을 실수값으로 저장 및 관리하며 상기 HDRI 데이터를 텍스처로 사용하는 경우에는 상기 실수값의 정보를 확장 노드로 생성하여 장면 그래프에 추가하는 확장 노드 처리 모듈을 더 포함하는 영상 기반 렌더링 시스템
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카메라를 통하여 측정 물체를 촬영한 평면 영상 및 HDRI(high dynamic range image) 데이터를 이용하여 가상 현실을 구현하는 방법에 있어서, 상기 평면 영상의 좌표와 실제 좌표를 비교하여 변환 행렬을 계산하는 제1 단계, 상기 평면 영상의 기준 벡터를 상기 변환 행렬로 변환하여 상기 기준 벡터의 소실점을 계산하는 제2 단계, 상기 소실점을 이용하여 상기 카메라의 주점을 직선 상에 제한하고 상기 직선 상에 있는 주점 중 일정 조건을 만족하는 주점을 상기 카메라의 주점으로 결정하고, 상기 주점으로 카메라 행렬을 결정하는 제3 단계, 상기 카메라 행렬과 상기 변환 행렬을 이용하여 상기 카메라의 회전 행렬 및 이동 벡터를 계산하는 제4 단계, 그리고 상기 카메라의 회전 행렬 및 이동 벡터로 상기 평면 영상을 3차원 가상 모델로 모델링하는 제5 단계 를 포함하는 가상 현실 구현 방법
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제18항에 있어서, 상기 제5 단계는 상기 평면 영상으로부터 색 정보를 추출하여 상기 가상 모델에 매핑하는 단계를 더 포함하는 가상 현실 구현 방법
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제18항에 있어서, 상기 HDRI 데이터를 요소별로 분리하고 상기 HDRI 데이터로부터 3차원 조명 정보를 추출하는 제6 단계, 그리고 상기 제6 단계에서 생성된 데이터를 이용하여 상기 가상 모델을 렌더링하기 위한 텍스처 매핑을 수행하는 제7 단계 를 더 포함하는 가상 현실 구현 방법
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제20항에 있어서, 상기 제6 단계는 상기 HDRI 데이터의 디스플레이를 위한 톤 매핑을 수행하는 단계를 더 포함하는 가상 현실 구현 방법
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제20항에 있어서, 상기 HDRI 데이터를 텍스처로 사용하는 경우에 상기 HDRI 데이터를 확장 노드로 생성하여 장면 그래프에 추가하는 제8 단계를 더 포함하는 가상 현실 구현 방법
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