KR101409842B1 - 근육 및 외형 곡면 기반 개체 표준 메쉬 모델의 파라메트릭 제어를 통한 자동 리깅 및 형상 전이 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 개체 표준 메쉬 모델의 파라메트릭 제어를 통한 자동 리깅 및 형상 전이 방법에 관한 것으로, 골격구조를 갖는 동적 개체의 스캔 데이터 또는 입력된 삼차원 메쉬(Mesh) 모델로부터 조인트-스켈레톤(Joint-Skeleton) 구조를 추출하고, 해부학 정보에 근거하여 근육 및 외형 곡면을 생성하고, 추출된 조인트-스켈레톤 구조와 생성된 근육 및 외형 곡면을 이용하여 모델의 외형을 근사화한 표준 메쉬 모델을 생성하는 단계와, 동적 개체의 다시점(Multi-view) 영상 정보와 근사화된 표준 메쉬 모델의 투영(Projection) 영상 정보 사이의 오차가 허용 오차 이내가 되도록 파라미터를 제어하여, 표준 메쉬 모델의 전이를 수행하는 단계를 포함한다.

Description

근육 및 외형 곡면 기반 개체 표준 메쉬 모델의 파라메트릭 제어를 통한 자동 리깅 및 형상 전이 방법{METHOD FOR AUTOMATIC RIGGING AND SHAPE SURFACE TRANSFER OF 3D STANDARD MESH MODEL BASED ON MUSCLE AND NURBS BY USING PARAMETRIC CONTROL}

본 발명은 골격 구조를 갖는 동적 개체를 둘러싼 다수의 카메라를 통해 입력받은 다시점(Multi-view) 영상 정보와 표준 메쉬 모델을 이용하여 자유로운 형상 변형과 애니메이션 가능한 삼차원 메쉬 모델로 표현하기 위해 표준 메쉬 모델의 조인트 구조 및 근육 구조를 전이하는 기술에 관한 것이다.

본 발명은 문화체육관광부의 IT원천기술개발의 일환으로 수행한 연구로부터 도출된 것이다[과제관리번호: 2008-F-030-02, 과제명: 방통융합형 Full 3D 복원 기술 개발(표준화연계)].

일반적으로 동적 개체의 외형 정보를 캡쳐하는 종래의 기술로는, 레이저나 패턴광과 같은 액티브 센서를 이용하여 개체의 정적 외형 정보를 스캐닝하여 삼차원 모델을 생성하는 방법과 다양한 카메라를 통해 입력받은 영상 정보를 이용하여 삼차원 모델을 생성하는 방법이 있다. 그러나 복원된 삼차원 모델들의 외형은 형상 변형이 불가능한 볼륨 모델이거나, 부자연스럽고 사실적이지 못하기 때문에 숙련된 전문가의 처리가 필요하다는 단점이 존재한다.

종래의 개체 모델 생성 기법들은 초기의 골격만을 모델링한 스틱(stick)모델, 개체의 외형을 곡면 패치들로 표현한 곡면(surface)모델, 개체를 구, 원기둥 및 타원체 등의 조합으로 구성한 볼륨(volume)모델 등이 있다. 그러나 상기 모델들은 외형을 사실적으로 표현하지 못하고, 모션에 따른 형상 변형이 자연스럽지 못하고, 형상 변형을 위해서는 전문가의 처리가 필요하다는 문제점이 존재한다.

종래의 기술의 이러한 문제점을 해결하기 위하여, 모델의 이전 프레임 혹은 서로 다른 모델에서 기하학적으로 유사한 메쉬 영역을 전이하여 재사용하는 방법이 제안되었으나, 이는 삼차원 모델의 부분적인 외형 전이이며, 골격 구조의 전이가 이뤄지지 않아 애니메이션을 위해서는 디자이너가 골격 구조를 생성해야 하는 문제가 존재한다. 또한, 표준 모델의 골격 구조를 타겟 모델에 전이하여 모션이 가능한 기법이 제안되었으나, 이는 타겟 모델이 표준 모델과 같은 메쉬 모델이어야 하는 단점이 존재한다.

본 발명은 골격 구조를 갖는 동적 개체를 표준 메쉬 모델을 이용하여 자유로운 형상 변형과 애니메이션 가능한 삼차원 메쉬 모델로 표현할 필요성을 인지하여 안출된 것으로, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 동적 개체가 갖는 고유한 외형 특성을 사실적으로 표현할 수 있도록 표준 메쉬 모델의 근육 특성과 외형 특성을 반영하여 사실적인 고유 메쉬 모델을 생성하는 방법과 동적 개체의 골격 구조를 계층적 조인트 구조를 갖는 표준 메쉬 모델의 전이를 통해서 자연스럽고 사실적인 동작을 구현할 수 있는 계층적 조인트-스켈레톤 구조의 자동 리깅 및 전이 방법을 제공하는 것이다.

전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일면에 따른 개체 표준 메쉬 모델의 파라메트릭 제어를 통한 자동 리깅 및 형상 전이 방법은, 골격구조를 갖는 동적 개체의 스캔 데이터 또는 입력된 삼차원 메쉬(Mesh) 모델로부터 조인트-스켈레톤(Joint-Skeleton) 구조를 추출하고, 해부학 정보에 근거하여 근육 및 외형 곡면을 생성하고, 추출된 조인트-스켈레톤 구조와 생성된 근육 및 외형 곡면을 이용하여 모델의 외형을 근사화한 표준 메쉬 모델을 생성하는 단계와, 동적 개체의 다시점(Multi-view) 영상 정보와 근사화된 표준 메쉬 모델의 투영(Projection) 영상 정보 사이의 점유 오차가 허용 오차 이내가 되도록 파라미터를 제어하여, 표준 메쉬 모델의 전이를 수행하는 단계를 포함한다.

본 발명은 개체 표준 메쉬 모델의 파라메트릭 제어를 통한 자동 리깅 및 형상 전이 방법을 제공함으로써, 동적 개체의 외형 정보만을 담은 다시점 영상 정보를 이용하여 동적 개체의 자유롭고 사실적인 형상 변형과 애니메이션 가능한 고유 메쉬 모델을 자동으로 생성할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예 따른 개체 표준 메쉬 모델의 파라메트릭 제어를 통한 자동 리깅 및 형상 전이 방법의 순서도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 개체 표준 메쉬 모델의 파라메트릭 제어를 통한 자동 리깅 및 형상 전이 방법을 구성하는 표준 메쉬 모델을 생성하는 방법을 설명하는 순서도이다.
도 3은 본 발명을 구성하는 표준 메쉬 모델의 외형 곡면을 생성하는 방법을 설명하는 순서도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예인 개체 표준 메쉬 모델의 파라메트릭 제어를 통한 자동 리깅 및 형상 전이 방법을 구성하는 근육 및 외형 곡면과 스킨 버텍스를 나타내는 설명도이다.
도 5는 본 발명에 관한 근육 곡면의 파라미터가 외형 곡면의 u, v 축 가상Nurbs 곡선을 따라 검출된 knot vector들에 주는 효과를 나타내는 설명도이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 한편, 본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

도 1을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 개체 표준 메쉬 모델의 파라메트릭 제어를 통한 자동 리깅 및 형상 전이 방법을 설명한다. 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 개체 표준 메쉬 모델의 파라메트릭 제어를 통한 자동 리깅 및 형상 전이 방법의 순서도이다. 도 1에 도시된 순서도는 하나의 예시에 불과하며, 본 발명이 도 1에 도시된 시계열적인 순서에 한정되는 것은 아니다.

먼저, 골격구조를 갖는 동적 개체의 스캔 데이터 또는 입력된 삼차원 메쉬(Mesh) 모델로부터 조인트-스켈레톤(Joint-Skeleton) 구조를 추출하고, 해부학 정보에 근거하여 근육 및 외형 곡면을 생성하고, 추출된 조인트-스켈레톤 구조와 생성된 근육 및 외형 곡면을 이용하여 모델의 외형을 근사화한 표준 메쉬 모델을 생성한다(S110). 표준 메쉬 모델의 생성 방법은 도 2 및 도 3을 참조하여 후술한다.

다음으로, 동적 개체의 다시점(Multi-view) 영상 정보와 근사화된 표준 메쉬 모델의 투영(Projection) 영상 정보를 비교하여, 표준 메쉬 모델의 전이를 수행한다(S120).

구체적으로, 개체의 고유 메쉬 모델 생성을 위해, 동적 개체의 한 프레임의 외형과 모션을 다시점 카메라를 이용하여 동적 개체의 다시점 영상 정보를 수집한다(S101). 여기서 동적 개체의 다시점 영상 정보는 동적 개체의 기하학적 형상 정보뿐만 아니라 동적 개체 표면의 컬러 정보를 포함할 수 있다. 먼저 동적 개체의 고유 형상 정보를 카메라를 이용하여 최대한 캡쳐하기 위하여 다수의 카메라를 동적 개체 주변에 배치하고, 각 카메라가 동적 개체를 응시하도록 한다.

다음으로, 다시점 영상의 각 영상에서 동적 개체 영역에 해당하는 부분을 전경으로 분리하고, 각 카메라의 전경 영역 정보와 전경내의 컬러 정보를 이용하여 삼차원 외형의 기하학적 형상을 복셀(voxel)을 이용한 볼륨(체적) 기반으로 복원한다(S102). 여기서, 복원된 표면 복셀들은 다시점 입력 영상에 대한 컬러 일치성(photo-consistency)에 대한 확률값을 가지게 되고, 특히 다시점 카메라의 위치와 동적 개체의 포즈에 따라 컬러 일치성이 떨어지는 복셀들은 낮은 확률값을 가진다. 이어서 주어진 다시점 영상 정보로부터 추출된 컬러 및 실루엣 정보와, 복원된 표면 복셀들의 컬러 일치성이 높은 복셀 정보를 기반으로 개체 부위별 주요 연결점, 개체 부위별 꼭지점, 개체 부위별 특징점 등을 추출하고, 복원된 볼륨 모델에서 다시점 영상 정보로부터 추출한 특징점에 대응하는 삼차원 특징점을 검출한다. 또한 볼륨 모델 주요 부위의 컬러 일치성 확률값이 높은 표면(surface) 복셀들의 노말벡터(normal vector)를 기반으로 단면을 생성하고 각 부위별 단면들의 중심점을 연결하여 스켈레톤 구조를 생성하고, 스켈레톤 정보와 주요 개체 부위의 특징점 정보 와 표준 메쉬 모델의 계측학 정보에 기반한 조인트 위치 및 방향 정보를 이용하여, 표준 메쉬 모델의 계층적 골격 구조의 특성을 유지하는 계층적 조인트 구조를 볼륨 모델에 생성한다(S103).

다음으로 볼륨 모델의 조인트-스켈레톤 구조 상의 각 조인트에 대응하는 입력받은 표준 메쉬 모델 상의 조인트의 위치 및 방향 파라미터를 조정하여 조인트 구조를 일치시켜, 표준 메쉬 모델의 조인트를 볼륨 모델의 조인트에 자동으로 리깅(rigging)한다. 자동 리깅 결과 발생하는 볼륨 모델의 조인트와 표준 메쉬 모델의 조인트 사이의 길이 차이 비율에 따라, 표준 메쉬 모델의 각 조인트와, 조인트 사이에 위치한 근육의 크기와 모양을 결정짓는 위치 파라미터 및 외형 곡면의 키 단면들의 위치 및 방향 파라미터를 조정하여, 전역적으로 표준 메쉬 모델을 조인트 단위 스케일링한다(S104). 이때, 복원된 볼륨 모델의 조인트-스켈레톤 구조는 표준 메쉬 모델의 검증된 계층적 조인트-스켈레톤 구조의 특성을 반영하고, 조인트 전체의 순차적 스케일링으로 인하여, 표준 메쉬 모델의 크기는 동적 개체의 크기에 근사화된다.

다음으로 표준 메쉬 모델의 조인트와 조인트 사이의 신체 부위별 지역적 스케일링을 통해 동적 개체의 국부적 특성을 반영한다(S105). 상세하게는, 조인트 사이에 연결된 근육 곡면은, 표준 메쉬 모델의 근육 변형 특성을 유지하면서, 볼륨 모델의 근육의 위치, 방향 및 크기 특성을 반영하도록, 표준 메쉬 모델의 근육 곡면의 height 파라미터를 조정을 통해 변형되고, 근육 곡면에 연결된 외형 곡면은, 도 5에서 도시한, 가상의 Nurbs 곡선 위의 놋 벡터 파라미터들의 가중합과, 외형 곡면을 구성하는 키 단면의 키 단면 radius 파라미터와 변위(displacement)파라미터와 control point 파라미터의 가중합에 의해 변형된다. 여기서 가상의 Nurb 곡선은 근육 곡면의 외형 곡면에 대한 곡면 가중치로 i번째 근육이 영향을 주는 외형 곡면의 해당 영역에 생성된다.

보충적으로 근육이 존재하지 않는 외형 곡면은 외형 곡면을 구성하는 키 단면의 radius 파라미터와 스킨 버텍스의 변위(displacement) 파라미터의 가중합에 의해 변형된다. 최종 전이된 표준 메쉬 모델의 외형은

로 표현된다.

마지막으로 입력된 다시점 영상 정보와 변형된 표준 메쉬 모델을 투영한 영상 정보 사이의 오차를 비교하여, 근육이 존재하는 부위는 동적 개체의 부위별 특성을 표현한 표준 메쉬 모델의 외형 곡면과 버텍스 사이의 displacement의 rigidity를 최대한 보장하면서, 외형 곡면의 orthogonal한 두 축을 따라 각 부위별 height를 결정짓는 radius 파라미터 및 근육 곡면의 knot vector들의 height값, 외형 곡면에 대한 곡면 weight이 반영된 orthogonal한 두 축의 가상 Nurbs 곡선을 따라 분포한 knot vector들을 제어하여 오차를 근사화시키고 세부적인 외형 오차를 보정하며 기설정된 허용 오차 범위 내에 존재할 때까지 지역적 스케일링 단계를 반복적으로 수행하여(S106) 최종적으로 고유 메쉬 모델을 형성한다(S107).
상기와 같은 방법으로 생성된 고유 메쉬 모델은, 조인트의 제어로 근육 파라미터를 재계산하고, 각 근육 곡면에 결합된 외형 곡면의 파라미터들을 가중치를 이용하여 근사화하고, 동적 개체의 부위별 세밀한 표현을 위해 근육 및 외형 곡면 기반으로 생성됨으로써, 기존 근육 모델의 개체마다의 skin weight 생성 문제와 근육 모델로 표현할 수 없는, 근육이 존재하지 않는 부위 및 근육들 사이의 interpolation 등의 현상과 근육 모델의 계산의 복잡성으로 인한 느린 변형 등의 문제점을 해결할 수 있는 데에 그 이점이 있다.

삭제

도 2 내지 도 4를 참조하며, 본 발명의 일 실시예에 따른 개체 표준 메쉬 모델의 파라메트릭 제어를 통한 자동 리깅 및 형상 전이 방법을 구성하는 표준 메쉬 모델을 생성하는 방법을 설명한다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 개체 표준 메쉬 모델의 파라메트릭 제어를 통한 자동 리깅 및 형상 전이 방법을 구성하는 표준 메쉬 모델을 생성하는 방법을 설명하는 순서도이고, 도 3은 본 발명을 구성하는 표준 메쉬 모델의 외형 곡면을 생성하는 방법을 설명하는 순서도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예인 개체 표준 메쉬 모델의 파라메트릭 제어를 통한 자동 리깅 및 형상 전이 방법을 구성하는 근육 및 외형 곡면과 스킨 버텍스를 나타내는 설명도이다.

먼저, 주어진 스캔 데이터나 입력된 삼차원 메쉬 모델(S201)에 조인트-스켈레톤 구조를 생성한다(S202). 구체적으로, 몸통의 척추(spine)을 root로 하고, 각 개체 부위별 주요 연결부위(예를 들어 어깨, 손목, 골반, 발목 부위)를 sub-root로 하여 총 n개의 조인트를 갖는 계층적 조인트 구조를 생성한다. 이어서, 각 개체 부위별로 생성된 조인트와 조인트 사이에 그 개체 부위의 해부학 정보를 기반으로 놋(knot) 벡터와 control 포인트로 이루어진 Nurbs 기반 근육 곡면을 생성하여, 개체 부위별 근육 특성을 표현하고(S203), 동적 개체의 외형을 잘 표현할 수 있는 위치에 근육 곡면의 특성을 반영한 키(Key) 단면을 설정하고(S301), 설정된 키 단면 위에 존재하는 메쉬 모델의 스킨 버텍스 집합에서 중심 위치를 계산하고, 중심 위치에서 일정한 간격으로 존재하는 키 버텍스를 설정하여(S302), 키 버텍스를 B-spline으로 보간하여 키 단면 곡선을 생성하고(S303), 조인트의 파라미터와 키 단면과 교차하는 스킨 버텍스를 따라 생성되는 직교한 두 축을 기준으로, 키 단면 곡선을 보간하여 Nurbs(Non-uniform rational B-spline) 곡면을 생성함으로써(S304), 외형 곡면을 생성한다(S204)

다음으로 생성된 Nurbs 외형 곡면과 입력된 메쉬 모델의 각 버텍스들의 displacement에 대한 종속관계를 설정한다(S205). 여기서 종속 관계는, 근육 곡면의 놋 벡터(knot vector) 파라미터와 외형 곡면의 놋 벡터 파라미터를 근육 곡면의 변형 정도를 사실적으로 반영하는 곡면 가중치(surface weight)를 이용하여 가중합(weighted sum)하여, 외형 곡면을 근육 곡면에 결합시키는 것을 의미한다. 상세하게는, 근육 곡면의 놋 벡터 파라미터는 height 파라미터이고, 외형 곡면의 놋 벡터 파라미터는 외형 곡면상에 위치하는 키 버텍스들의 변위(displacement)인 것을 특징으로 한다.

마지막으로, 외형 곡면에 입력된 메쉬 모델의 스킨 버텍스를 결합하여(S205), 최종적으로 표준 메쉬 모델을 생성한다(S206). 이는 외형 곡면의 파라미터에 따라 변화하는 외형 곡면의 버텍스들의 변위에 대응하여 입력된 메쉬 모델의 스킨 버텍스들을 결합시키는 것을 의미한다. 최종적으로 생성된 표준 메쉬 모델의 근육 곡면, 외형 곡면 및 스킨 버텍스는 도 4에 도시되어 있다.

이렇게 생성된 근육 및 외형 Nurbs 곡면 기반 표준 메쉬 모델은, 도 5에 도시된 바와 같이, 각 키 단면 곡선의 대응하는 키 버텍스들을 Edit Point로 B-spline 보간하여 생성한 u 방향 곡선과 v 방향으로 생성된 uv-map과, 접힘, 팽창, 돌출 등의 특정 포즈 시 개체 부위별 근육 곡면의 knot vector들의 height 파라미터, 키 버텍스들의 displacement 파라미터 사이의 가중합으로 자연스럽고 사실적인 모델의 외형 변형을 수행한다.

본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 보호범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구의 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (14)

1. 골격구조를 갖는 동적 개체의 스캔 데이터 또는 입력된 삼차원 메쉬(Mesh) 모델로부터 조인트-스켈레톤(Joint-Skeleton) 구조를 추출하고, 해부학 정보에 근거하여 근육 및 외형 곡면을 생성하고, 상기 추출된 조인트-스켈레톤 구조와 상기 생성된 근육 및 외형 곡면을 이용하여 모델의 외형을 근사화한 표준 메쉬 모델을 생성하는 단계; 및
   상기 동적 개체의 다시점(Multi-view) 영상 정보와 근사화된 상기 표준 메쉬 모델의 투영(Projection) 영상 정보를 비교하여, 상기 표준 메쉬 모델의 전이를 수행하는 단계
   를 포함하는 개체 표준 메쉬 모델의 파라메트릭 제어를 통한 형상 전이 방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 표준 메쉬 모델을 생성하는 단계는,
   상기 동적 개체로부터 상기 조인트-스켈레톤(Joint-Skeleton) 구조를 신체 부위별로 생성하는 단계;
   상기 동적 개체의 신체 부위별 해부학 정보에 기반하여 근육 곡면을 생성하는 단계;
   상기 조인트-스켈레톤(Joint-Skeleton) 구조를 구성하는 각각의 조인트에 대한 방향 파라미터를 이용하여 근육 곡면의 변화에 대응하는 파라메트릭 제어가 가능한 외형 곡면을 생성하는 단계;
   근육 곡면의 변화에 대응하여 상기 외형 곡면이 전이할 수 있도록 상기 근육 곡면과 상기 외형 곡면 사이에 파라메트릭 연관 관계를 정의하는 단계; 및
   상기 외형 곡면에, 입력된 상기 메쉬 모델의 스킨 버텍스를 결합하는 단계를 포함하는 것
   인 개체 표준 메쉬 모델의 파라메트릭 제어를 통한 형상 전이 방법.
3. 제2항에 있어서, 상기 외형 곡면을 생성하는 단계는,
   상기 근육 곡면의 특성을 반영한 키(Key) 단면을 설정하는 단계;
   상기 설정된 키 단면 위에 존재하는 상기 메쉬 모델의 스킨 버텍스 집합에서 중심 위치를 계산하고, 상기 중심 위치에서 일정한 간격으로 존재하는 키 버텍스를 설정하는 단계;
   상기 키 버텍스를 B-spline으로 보간하여 키 단면 곡선을 생성하는 단계; 및
   각각의 조인트에 대한 파라미터와 상기 키 단면과 교차하는 스킨 버텍스를 따라 생성되는 직교한 두 축을 기준으로, 상기 키 단면 곡선을 보간하여 Nurbs(Non-uniform rational B-spline) 곡면을 생성하는 단계를 포함하는 것
   인 개체 표준 메쉬 모델의 파라메트릭 제어를 통한 형상 전이 방법.
4. 제2항에 있어서, 상기 근육 곡면과 상기 외형 곡면의 파라메트릭 연관 관계를 정의하는 단계는,
   상기 근육 곡면의 놋 벡터(knot vector) 파라미터와 상기 외형 곡면의 놋 벡터 파리미터를 상기 근육 곡면의 변형 정도를 반영하는 곡면 가중치(surface weight)를 이용하여 가중합(weighted sum)하여, 상기 외형 곡면을 상기 근육 곡면에 결합시키는 것
   인 개체 표준 메쉬 모델의 파라메트릭 제어를 통한 형상 전이 방법.
5. 제4항에 있어서,
   상기 근육 곡면의 놋 벡터 파라미터는 height 파라미터이고, 상기 외형 곡면의 놋 벡터 파라미터는 상기 외형 곡면상에 위치하는 키 버텍스들의 변위(displacement)인 것
   인 개체 표준 메쉬 모델의 파라메트릭 제어를 통한 형상 전이 방법.
6. 제2항에 있어서, 상기 외형 곡면에 상기 입력된 메쉬 모델의 스킨 버텍스를 결합하는 단계는,
   상기 외형 곡면의 파라미터에 따라 변화하는 상기 외형 곡면의 버텍스들의 변위에 대응하여 상기 입력된 메쉬 모델의 스킨 버텍스들을 결합시키는 것
   인 개체 표준 메쉬 모델의 파라메트릭 제어를 통한 형상 전이 방법.
7. 제3항에 있어서, 상기 표준 메쉬 모델의 전이를 수행하는 단계는,
   상기 다시점 영상 정보를 기반으로 복원된 볼륨(복셀, Voxel) 모델로부터 상기 동적 개체의 외형과 모션을 결정하는 신체 부위의 특징점들을 검출하는 단계;
   상기 볼륨 모델에 스켈레톤 구조를 생성하고, 상기 특징점들의 정보 및 상기 표준 메쉬 모델의 상기 조인트-스켈레톤 구조에 대한 계측학적 정보를 이용하여, 상기 볼륨 모델의 조인트-스켈레톤 구조를 생성하는 단계;
   상기 볼륨 모델의 조인트-스켈레톤 구조를 구성하는 각각의 조인트에 상기 표준 메쉬 모델의 조인트-스켈레톤 구조를 구성하는 각각의 조인트의 위치 및 방향을 일치시키는 자동 리깅(Rigging)과,
   상기 표준 메쉬 모델의 상기 조인트-스켈레톤 구조, 상기 근육 곡면 및 상기 외형 곡면의 상기 키 단면 곡선의 전역적 스케일링(Scaling)을 이용하여, 상기 표준 메쉬 모델을 상기 볼륨 모델에 근사화하는 단계; 및
   지역적 스케일링을 이용하여 상기 표준 메쉬 모델을 상기 볼륨 모델로 전이함으로써 고유 메쉬 모델을 생성하는 단계를 포함하는 것
   인 개체 표준 메쉬 모델의 파라메트릭 제어를 통한 형상 전이 방법.
8. 제7항에 있어서, 상기 특징점들을 검출하는 단계는,
   상기 다시점 영상 정보에서 추출된 컬러 정보와 실루엣 정보를 기반으로 상기 동적 개체의 신체 부위별 연결점, 꼭지점 및 특징점을 추출하고, 상기 다시점 영상 정보를 기반으로 복원된 상기 볼륨 모델에서 상기 특징점에 대응하는 삼차원 특징점을 검출하는 것
   인 개체 표준 메쉬 모델의 파라메트릭 제어를 통한 형상 전이 방법.
9. 제7항에 있어서, 상기 볼륨 모델의 조인트-스켈레톤 구조를 생성하는 단계는,
   상기 볼륨 모델의 표면 복셀들의 노말 벡터(normal vector)를 기반으로 단면을 생성하는 단계;
   상기 단면의 중심점을 연결하여 상기 볼륨 모델에 스켈레톤 구조를 생성하는 단계; 및
   상기 스켈레톤 구조와, 상기 특징점들의 정보와, 상기 표준 메쉬 모델의 스켈레톤-조인트 구조를 구성하는 각각의 조인트 위치 및 방향 정보를 이용하여, 상기 볼륨 모델에 대한 조인트 구조를 계층적으로 생성하는 단계를 포함하는 것
   인 개체 표준 메쉬 모델의 파라메트릭 제어를 통한 형상 전이 방법.
   
10. 제7항에 있어서, 상기 전역적 스케일링을 이용하여 상기 표준 메쉬 모델을 상기 볼륨 모델에 근사화하는 단계는,
    상기 볼륨 모델의 각각의 조인트에 대응하는, 상기 표준 메쉬 모델의 각각의 조인트에 대한 위치 및 방향 파라미터를 조정하여 상기 표준 메쉬 모델의 각각의 조인트를 이에 대응하는 상기 볼륨 모델의 각각의 조인트에 자동 리깅하는 단계;
    상기 자동 리깅 결과 발생하는 각각의 조인트와 조인트 사이의 신체 부위별 길이 차이 비율에 따라, 상기 표준 메쉬 모델을 구성하는 조인트의 위치 및 방향 파리미터, 근육 곡면 파라미터, 상기 외형 곡면의 키 단면 파라미터를 조정하여 조인트 단위 스케일링하는 단계를 포함하는 것
    인 개체 표준 메쉬 모델의 파라메트릭 제어를 통한 형상 전이 방법.
11. 제7항에 있어서, 상기 지역적 스케일링을 이용하여 고유 메쉬 모델을 생성하는 단계는,
    상기 볼륨 모델의 근육의 위치, 방향 및 크기 특성을 반영하도록, 상기 표준 메쉬 모델의 근육 곡면 파라미터를 조정하는 단계; 및
    상기 표준 메쉬 모델의 스킨 버텍스 변위(displacement) 파라미터를 이용하여 상기 외형 곡면을 변형하는 단계를 포함하는 것
    인 개체 표준 메쉬 모델의 파라메트릭 제어를 통한 형상 전이 방법.
12. 삭제
13. 제11항에 있어서, 상기 스킨 버텍스 변위(displacement) 파라미터를 이용하여 상기 외형 곡면을 변형하는 단계는,
    상기 외형 곡면의 키 단면 radius 파라미터와 상기 스킨 버텍스 변위 파라미터 사이의 가중합을 이용하는 것
    인 개체 표준 메쉬 모델의 파라메트릭 제어를 통한 형상 전이 방법.
14. 제7항에 있어서, 상기 표준 메쉬 모델의 전이를 수행하는 단계는,
    상기 동적 개체의 다시점(Multi-view) 영상 정보와 근사화된 상기 표준 메쉬 모델의 투영(Projection) 영상 정보 사이의 오차가 기 설정된 허용 오차 범위 내에 있는지 판단하는 단계를 더 포함하는 것
    인 개체 표준 메쉬 모델의 파라메트릭 제어를 통한 형상 전이 방법.
    

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