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인체 스캔 데이터 또는 폴리곤 인체 모델로 구성된 인체 모델 데이터를 입력받아 조인트-스켈레톤 골격 구조 기반 키 평면을 생성하고, 상기 생성된 키 평면의 특징점 기반 Nurbs 곡면으로 구성된 특징점 기반의 인체 모델 데이터를 생성하는 단계와,
신체 연결 부위에서 접힘, 팽창 또는 돌출의 현상이 나타나는 적어도 하나 이상의 특정 모션에서 조인트의 상위 계층 조인트에 대한 절대 위치 및 방향, 상기 키 평면의 위치 및 방향과 상기 키 평면 위의 특징점들의 파라미터를 이용하여 통계적 변형 정보를 생성하는 단계와,
상기 생성된 특징점 기반의 인체 모델 데이터와 상기 생성된 통계적 변형 정보를 이용하여 인체 모델 형상을 변형하고 애니메이션을 수행하는 단계
를 포함하는 인체 모델의 형상 변형 방법
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제 1 항에 있어서,
상기 특징점 기반의 인체 모델 데이터를 생성하는 단계는,
상기 인체 스캔 데이터 또는 폴리곤 인체 모델을 인체의 모션 정보로 수치화하여 각 부위별로 상기 조인트-스켈레톤 골격 구조를 생성하는 단계와,
상기 생성된 조인트-스켈레톤 골격 구조를 토대로 상기 특징점 기반의 인체 모델 데이터를 생성하는 단계
를 포함하는 인체 모델의 형상 변형 방법
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제 2 항에 있어서,
상기 조인트-스켈레톤 골격 구조를 생성하는 단계는,
상기 인체 모델 데이터를 입력받아 인체의 각 부위별로 m개의 랜드마크와 스켈레톤 구조를 생성하는 단계와,
상기 생성된 스켈레톤 구조에서 몸통의 척추를 루트로 하고, 상기 각 부위별 연결부위를 서브-루트로 하여 개의 조인트를 갖는 계층적 조인트 구조를 생성하는 단계
를 포함하는 인체 모델의 형상 변형 방법
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제 2 항에 있어서,
상기 특징점 기반의 인체 모델 데이터를 생성하는 단계는,
상기 각 부위별로 생성된 조인트 혹은 조인트와 조인트 사이의 그 부위의 근육을 고려하여 위치를 선정한 후 상기 선정된 위치에 키 평면을 설정하는 단계와,
상기 설정된 키 평면 위에 존재하는 상기 폴리곤 인체 모델의 버텍스들의 집합에서 중심 위치를 계산하는 단계와,
상기 계산된 중심 위치에서 기 설정된 간격으로 존재하는 개의 버텍스를 찾아 상기 키 평면의 특징점으로 설정한 후 상기 특징점들을 B-spline 보간하여 키 평면 곡선을 생성하는 단계와,
상기 생성된 키 평면 곡선을 상기 각 부위별로 Nurbs 보간하여 키 평면 곡면을 생성하는 단계와,
상기 생성된 키 평면 곡면을 기반으로 상기 각 키 평면 곡선과 입력된 메쉬 인체 모델의 각 버텍스들의 변위(displacement)에 대한 종속관계를 설정하는 단계와,
상기 설정된 종속 관계에 의거하여 상기 키 평면과 특징점을 제어하여 형상을 변형시킬 수 있는 상기 특징점 기반의 인체 모델 데이터를 생성하는 단계
를 포함하는 인체 모델의 형상 변형 방법
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제 1 항에 있어서,
상기 통계적 변형 정보를 생성하는 단계는,
상기 신체 연결 부위에서 접힘, 팽창 또는 돌출 현상이 나타나는 특정 모션을 설정하는 단계와,
상기 설정된 특정 모션 시 인체 모델의 주요연결부위에서 조인트들의 계층적 절대 위치 및 방향과, 상기 키 평면 각각의 위치 및 방향과, 상기 키 평면 위의 특징점들의 파라미터 데이터를 획득하는 단계와,
상기 획득된 파라미터 데이터를 이용하여 상기 통계적 변형 정보를 생성하는 단계
를 포함하는 인체 모델의 형상 변형 방법
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제 5 항에 있어서,
상기 파라미터 데이터를 획득하는 단계는,
상기 특정모션에 인체의 고유특성을 반영한 다수의 인체 학습데이터를 획득하는 단계와,
상기 획득한 각 학습 데이터의 상기 주요연결부위 조인트들의 계층적 절대 위 및 방향과, 상기 키 평면 각각의 위치 및 방향과, 상기 키 평면 위의 특징점들의 상기 파라미터 데이터를 획득하는 단계
를 포함하는 인체 모델의 형상 변형 방법
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제 6 항에 있어서,
상기 통계적 변형 정보를 생성하는 단계는,
상기 각 학습 데이터에서 획득한 파라미터 데이터의 변화를 이용하여 특징 정보를 계산하는 단계와,
상기 계산된 특징 정보의 주성분 분석을 통해 상기 특징 정보들의 평균값과 상기 특징 정보들의 분산 모델인 상기 통계적 변형 정보를 생성하는 단계
를 포함하는 인체 모델의 형상 변형 방법
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제 1 항에 있어서,
상기 애니메이션을 수행하는 단계는,
상기 생성된 특징점 기반의 인체 모델 데이터와 상기 생성된 통계적 변형 정보 및 상기 특정모션에 대한 모션 캡쳐 데이터를 입력받는 단계와,
상기 생성된 특징점 기반의 인체 모델 데이터의 각 조인트를 입력받은 상기 모션 캡쳐 데이터를 통해 상기 조인트의 위치 및 회전에 대한 변형을 수행하는 단계와,
상기 변형된 각 조인트에 따라 각 키 평면과 특징점을 변형하여 키 평면 곡선을 재생성하는 단계와,
상기 변형된 키 평면과 특징점을 기반으로 상기 특징점 기반의 인체 모델 데이터를 보간하여 상기 인체 모델의 형상을 변형하고, 모든 프레임에 대해 상기 인체 모델 형상 변형을 반복하여 인체 모델 애니메이션을 수행하는 단계
를 포함하는 인체 모델의 형상 변형 방법
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