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인체 모델의 형상 변형 방법 및 장치

  • 기술번호 : KST2015084736
  • 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 조인트-스켈레톤(joint-skeleton) 구조의 파라메트릭 제어 넙스(nurbs)곡면 기반 인체 모델을 이용하여 연기자의 모션을 캡쳐한 모션 캡쳐 데이터에 따라 자동으로 인체 형상이 자연스럽게 변형되는 인체 모델 형상 변형 기술에 관한 것으로, 3차원 폴리곤 메쉬 인체 모델을 입력받아 스켈레톤 구조를 갖는 계층구조의 조인트, 조인트와 조인트 사이의 키 단면 곡선, 키 단면 곡선들을 근사화하여 생성한 넙스 파라메트릭 제어 곡면, 넙스 파라메트릭 제어 곡면과 스킨 버텍스 사이의 종속관계 설정으로 구성되며, 각 관절부위의 특징적인 특정 모션(포즈)에 대한 학습(training) 데이터로부터의 넙스 곡면의 제어 파라미터에 대한 통계적 변형 정보를 이용하여 연기자의 자연스러운 여러 모션(동작)을 인체 모델의 형상 변형으로 실시간 자동 재현할 수 있다.3차원 인체 모델, 넙스(Nurbs) 기반 파라메트릭(parametric) 제어곡면, 키 단면 곡선, 통계적 변형 정보
Int. CL G06T 17/00 (2006.01)
CPC
출원번호/일자 1020080131768 (2008.12.22)
출원인 한국전자통신연구원
등록번호/일자 10-1194604-0000 (2012.10.19)
공개번호/일자 10-2010-0073174 (2010.07.01) 문서열기
공고번호/일자 (20121025) 문서열기
국제출원번호/일자
국제공개번호/일자
우선권정보
법적상태 등록
심사진행상태 수리
심판사항
구분 신규
원출원번호/일자
관련 출원번호
심사청구여부/일자 Y (2009.03.11)
심사청구항수 21

출원인

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번호 이름 국적 주소
1 한국전자통신연구원 대한민국 대전광역시 유성구

발명자

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번호 이름 국적 주소
1 임성재 대한민국 광주 서구
2 김호원 대한민국 서울특별시 강북구
3 박일규 대한민국 경기 안양시 동안구
4 박지영 대한민국 대전광역시 유성구
5 이지형 대한민국 대전광역시 서구
6 김진서 대한민국 대전광역시 서구
7 이승욱 대한민국 대전광역시 유성구
8 추창우 대한민국 대전광역시 서구
9 황본우 대한민국 서울특별시 성동구
10 구본기 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) 1-1-2008-0881148-02
2 청구범위 제출유예 안내서
Notification for Deferment of Submission of Claims		 2008.12.23 발송처리완료 (Completion of Transmission) 1-5-2008-0138168-70
3 [명세서등 보정]보정서
[Amendment to Description, etc.] Amendment		 2009.03.10 보정승인간주 (Regarded as an acceptance of amendment) 1-1-2009-0144323-99
4 [심사청구]심사청구(우선심사신청)서
[Request for Examination] Request for Examination (Request for Preferential Examination)		 2009.03.11 수리 (Accepted) 1-1-2009-0146817-88
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) 9-5-2012-0177756-46
7 [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) 1-1-2012-0427227-12
8 [명세서등 보정]보정서
[Amendment to Description, etc.] Amendment		 2012.05.29 보정승인간주 (Regarded as an acceptance of amendment) 1-1-2012-0427225-10
9 등록결정서
Decision to grant		 2012.10.15 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2012-0614464-04
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
입력되는 인체 모델 데이터에 대해 조인트-스켈레톤 구조 기반의 넙스 곡면 모델로 재구성하는 과정과,다수의 특정 모션에서의 조인트 및 키 단면 곡선의 파라미터 기반 넙스 곡면 모델의 제어 파라미터에 관한 통계적 변형 정보를 생성하는 과정과,상기 넙스 곡면 모델 및 통계적 변형 정보에 기반하여 인체 모델 형상을 변형하는 과정을 포함하는 인체 모델의 형상 변형 방법
2 2
제 1 항에 있어서,상기 인체 모델 데이터는,3차원 인체 스캔 데이터 및 3차원 폴리곤 메쉬로 구성되는 인체 모델의 형상 변형 방법
3 3
제 1 항에 있어서,상기 재구성하는 과정은,상기 인체 모델 데이터의 각 부위별로 설정되는 랜드마크에 대응하는 스켈레톤 구조를 생성하는 과정과,상기 생성되는 스켈레톤 구조에서 몸통의 척추를 루트로, 상기 인체 모델 데이터의 각 부위별 연결 지점을 서브-루트로 하여 계층적 조인트 구조를 생성하는 과정과,상기 계층적 조인트 구조를 기반으로 상기 키 단면 곡선을 생성하는 과정과,상기 생성된 키 단면 곡선을 상기 인체 모델 데이터의 각 부위별로 보간하여 넙스 곡면을 생성하여 넙스 곡면 기반 인체 모델의 외형을 생성하는 과정과,상기 넙스 곡면과, 상기 입력되는 인체 모델 데이터의 각 버텍스들의 변위에 대한 종속관계를 설정하여 넙스 곡면 모델을 출력하는 과정을 포함하는 인체 모델의 형상 변형 방법
4 4
제 3 항에 있어서,상기 계층적 조인트 구조는,n개의 조인트를 갖는 인체 모델의 형상 변형 방법
5 5
제 3 항에 있어서,상기 키 단면 곡선을 생성하는 과정은,상기 인체 모델 데이터의 각 부위별로 생성된 조인트 또는 조인트와 조인트 사이에 단면을 설정하는 과정과,상기 단면에 존재하는 메쉬 인체 모델의 버텍스들의 집합에서 중심 위치를 계산하는 과정과,상기 중심 위치에서 기설정된 간격으로 존재하는 기설정된 개수의 버텍스를 검색하여 상기 단면의 키 버텍스들로 설정하는 과정과,상기 키 버텍스들을 B-스플라인 보간하여 상기 키 단면 곡선을 생성하는 과정을 포함하는 인체 모델의 형상 변형 방법
6 6
제 5 항에 있어서,상기 넙스 곡면 기반 인체 모델의 외형을 생성하는 과정은,상기 키 단면 곡선에 대응하는 맵을 생성하는 과정과,특정 포즈에 의해 상기 인체 모델 데이터의 신체부위로 외부 힘이 가해질 경우, 상기 맵 위에 상기 힘이 가해지는 부위의 중심 위치와 상기 힘의 방향과 세기를 고려한 중심 위치로부터의 변형영역을 설정하는 과정과,상기 외부 힘의 세기를 가중치로 맵 파라미터를 제어하여 넙스 곡면의 제어 포인트에 반영하는 과정을 포함하는 인체 모델의 형상 변형 방법
7 7
제 6 항에 있어서,상기 맵은, 상기 키 버텍스들을 에디트 포인트로 B-스플라인 보간하여 생성한 u방향 단면 곡선과 v방향 단면 곡선의 uv-맵인 인체 모델의 형상 변형 방법
8 8
제 6 항에 있어서,상기 특정 포즈는, 접힘 포즈, 팽창 포즈, 돌출 포즈 및 충돌 중 적어도 하나인 인체 모델의 형상 변형 방법
9 9
제 1 항에 있어서,상기 생성하는 과정은,상기 인체 모델 데이터의 신체 연결부위에서 인체 특정 모션을 설정하는 과정과,상기 재구성된 넙스 곡면 모델을 입력으로 하여 상기 인체 특정 모션에서 상기 신체 연결부위의 조인트의 상위계층 조인트에 대한 위치 및 방향 파라미터 데이터를 획득하는 과정과,상기 재구성하는 과정에서 생성된 키 단면 곡선의 위치 및 방향 파라미터 데이터, 맵 파라미터 데이터에 기반한 넙스 곡면 제어 파라미터 데이터를 획득하는 과정과,상기 획득되는 넙스 곡면 제어 파라미터 데이터를 기반으로 통계적 데이터를 계산하여 통계적 변형 정보를 생성하는 과정을 포함하는 인체 모델의 형상 변형 방법
10 10
제 9 항에 있어서,상기 인체 특정 모션은, 접힘 현상, 팽창 현상, 돌출 현상 중 어느 하나를 표현하는 인체 모델의 형상 변형 방법
11 11
제 9 항에 있어서,상기 넙스 곡면 제어 파라미터 데이터를 획득하는 과정은,상기 인체 특정 모션을 인체 학습 데이터에 대해 반복 수행되는 인체 모델의 형상 변형 방법
12 12
제 11 항에 있어서,상기 인체 학습 데이터는, 인체 고유특성을 반영하여 모집한 기설정 개수의 인체 학습 데이터인 인체 모델의 형상 변형 방법
13 13
제 12 항에 있어서,상기 인체 고유특성은, 성별, 근육특성, 형상 중 적어도 하나 이상을 포함하는 인체 모델의 형상 변형 방법
14 14
제 12 항에 있어서,상기 통계적 변형 정보를 생성하는 과정은,상기 기설정 개수의 인체 학습 데이터에서 넙스 곡면 상의 방향 제어와 노트 벡터들의 특징 정보의 변화를 통계적 데이터로 계산하는 과정인 인체 모델의 형상 변형 방법
15 15
제 14 항에 있어서,상기 넙스 곡면 상의 방향 제어와 노트 벡터들의 특징 정보는,상기 신체 연결부위의 조인트 상위 계층 조인트에 대한 위치 및 방향 파라미터 및 각 키 단면 곡선의 위치, 방향 및 맵 파라미터를 포함하는 인체 모델의 형상 변형 방법
16 16
제 9 항에 있어서,상기 생성하는 과정은,상기 생성되는 통계적 변형 정보로부터 주성분 분석(PCA: Principal Component Analysis)을 통해 특징정보들의 평균값과 상기 특징정보들의 분산 모델을 생성하는 과정과,상기 생성되는 특징정보들의 분산 모델을 넙스 곡면 기반 인체 모델에 적용하는 과정을 더 포함하는 인체 모델의 형상 변형 방법
17 17
제 1 항에 있어서,상기 변형하는 과정은,넙스 곡면 기반 인체 모델 및 통계적 변형 정보와, 인체 모델을 애니메이션 하고자 하는 특정 모션에 대한 모션 캡쳐 데이터가 입력되는 과정과,상기 넙스 곡면 기반 인체 모델의 각 조인트를 상기 모션 캡쳐 데이터를 통해 조인트의 위치 및 회전에 대한 변형을 수행하여 변형된 조인트를 생성하는 과정과,상기 변형된 조인트에 따른 키 단면 곡선 및 파라메트릭 제어 곡면을 재생성하는 과정과,상기 재생성되는 키 단면 곡선 및 파라메트릭 제어 곡면을 기반으로 제어 파라미터를 재계산하는 과정과,상기 재계산된 제어 파라미터를 기반으로 넙스 곡면을 재생성하여 특정 포즈에 맞도록 상기 인체 모델 형상을 변형하는 과정을 포함하는 인체 모델의 형상 변형 방법
18 18
제 17 항에 있어서,상기 통계적 변형 정보는,학습 데이터로부터 얻은 특징정보들의 평균 모양으로부터 반영된 모양 변이 정도, 충돌에 의해 발생하는 상기 인체 모델 데이터에 가해지는 중심 위치와 힘의 방향과 세기를 고려한 중심 위치로부터의 변형영역, 외부 힘의 세기를 가중치로 제어되는 맵 파라미터를 포함하는 인체 모델의 형상 변형 방법
19 19
제 17 항에 있어서,상기 제어 파라미터를 재계산하는 과정은,상기 특정 모션에 대해 갖는 스킨의 접힘, 근육의 팽창, 돌출 특징을 변형하고자 하는 넙스 곡면 기반 인체 모델의 가중치로 반영하는 과정과,상기 넙스 곡면 기반 인체 모델의 각 조인트의 상위 계층 조인트에 대한 절대적 위치, 회전 파라미터를 가중치로 반영한 조인트 파라미터, 키 단면 곡선의 위치, 방향 및 맵 파라미터를 기반으로 상기 입력된 통계적 변형 정보로부터 상기 넙스 곡면의 제어 파라미터를 재계산하는 과정을 포함하는 인체 모델의 형상 변형 방법
20 20
인체 모델 데이터의 입력을 위한 입력부와,상기 입력부를 통해 입력되는 인체 모델 데이터를 조인트-스켈레톤 구조 기반의 넙스 곡면 모델로 재구성하는 인체 모델 생성부와,특정 모션에서 조인트 및 키 단면 곡선의 파라미터 기반 넙스 곡면 모델의 제어 파라미터에 관한 통계적 변형 정보를 생성하는 통계적 변형 정보 생성부와,상기 재구성된 넙스 곡면 모델과 상기 생성된 통계적 변형 정보에 기반하여 인체 모델 형상을 변형하는 인체 모델 형상 변형부를 포함하는 인체 모델의 형상 변형 장치
21 21
제 20 항에 있어서,상기 인체 모델 데이터는, 3차원 인체 스캔 데이터 및 3차원 폴리곤 메쉬로 구성되는 인체 모델의 형상 변형 장치
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1 지식경제부 및 정보통신연구진흥원 한국전자통신연구원 IT원천기술개발 방통융합형 Full 3D 복원 기술 개발(표준화연계)