KR101991666B1 - 구형 영상을 생성하는 방법, 구형 영상을 재생하는 방법 및 그 장치들 - Google Patents

구형 영상을 생성하는 방법, 구형 영상을 재생하는 방법 및 그 장치들 Download PDF

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Abstract

일 실시예에 따른 구형 영상을 생성하는 장치는 구형 모델의 표면을 복수의 다각형들을 포함하는 메쉬로 분할하고, 입력 영상에 기반한 다각형들의 중요도에 기초하여 결정되는 다각형들의 목표 면적들에 기초하여 메쉬를 변형하며, 변형된 메쉬에 기초하여 구형 영상을 생성한다.

Description

구형 영상을 생성하는 방법, 구형 영상을 재생하는 방법 및 그 장치들{METHOD OF GENERATING SPHERE-SHAPED IMAGE, METHOD OF PLAYING BACK SPHERE-SHAPED IMAGE, AND APPARATUSES THEREOF}
아래 실시예들은 구형 영상을 생성하는 방법, 구형 영상을 재생하는 방법 및 그 장치들에 관한 것이다.
등방 투영법(Equirectangular projection)은 경도의 라인을 일정 간격의 수직선으로 매핑(mapping)하고, 위도의 원을 일정 간격의 수평 직선으로 매핑하는 투영법이다. 등방 투영법을 통해 이미지를 2차원 공간에서 구현할 수 있으나, 영상 왜곡이 발생할 수 있다. 예를 들어, 세계 지도에서 북극과 남극이 늘어나고, 북쪽과 남쪽으로 갈수록 땅이 더 넓어 보이는 것과 같이, 위, 아래로 갈수록 영상 왜곡이 많이 발생하고, 단위 영역 당 이용되는 픽셀(pixel)의 개수 또한 달라질 수 있다.
이러한 문제는 등방 투영법뿐만 아니라, 구 표면을 평면으로 옮겨서 표현하고자 하는 모든 경우에 발생할 수 있다.
아래에서 설명할 실시예들은 변형된 용수철 모델을 이용하여 구형 영상을 최적화 하는 기법을 제안한다.
일 측에 따르면, 구형 영상을 생성하는 방법은 구형 모델(Sphere-shaped model)의 표면(surface)을 복수의 다각형들을 포함하는 메쉬(mesh)로 분할하는 단계; 입력 영상 내 상기 다각형들에 대응하는 영역들에 기초하여, 상기 다각형들의 중요도를 결정하는 단계; 상기 다각형들의 중요도에 기초하여, 상기 다각형들의 목표 면적들을 결정하는 단계; 상기 다각형들의 목표 면적들에 기초하여 상기 메쉬를 변형하는 단계; 및 상기 입력 영상 및 상기 변형된 메쉬에 기초하여 구형 영상을 생성하는 단계를 포함한다.
상기 다각형들의 중요도를 결정하는 단계는 상기 입력 영상 내 픽셀들의 중요도를 결정하는 단계; 상기 픽셀들을 상기 다각형들에 투영하는 단계; 및 상기 다각형들에 대응하여, 해당하는 다각형에 투영된 적어도 하나의 픽셀의 중요도에 기초하여 상기 해당하는 다각형의 중요도를 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 다각형들의 중요도를 결정하는 단계는 상기 복수의 다각형들에 대응하는 상기 영역들에 대한 이미지 그래디언트(image gradient), 상기 영역들에서의 에지(edge) 검출 여부, 상기 영역들에 포함된 특징점들의 개수, 및 상기 영역들에서의 객체의 검출 여부 중 어느 하나 또는 이들의 조합에 기초하여, 상기 중요도를 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 다각형들의 중요도를 결정하는 단계는 상기 복수의 다각형들에 대한 사용자의 선택에 기초하여, 상기 중요도를 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 목표 면적들을 결정하는 단계는 상기 복수의 다각형들 각각에 대응하여, 다각형의 중요도가 미리 설정된 기준보다 큰 경우, 해당하는 다각형의 목표 면적을 해당하는 다각형의 면적보다 넓게 결정하는 단계; 및 다각형의 중요도가 미리 설정된 기준보다 작거나 같은 경우, 해당하는 다각형의 목표 면적을 해당하는 다각형의 면적보다 좁게 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 목표 면적들을 결정하는 단계는 상기 복수의 다각형들 각각에 대응하여, 해당하는 다각형의 중요도와 상기 복수의 다각형들의 중요도들의 합(sum) 간의 비율에 기초하여 상기 해당하는 다각형의 목표 면적을 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 목표 면적들을 결정하는 단계는 상기 복수의 다각형들의 목표 면적들의 총합이 상기 구형 모델의 표면의 전체 넓이에 대응되도록 상기 목표 면적들을 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 메쉬를 변형하는 단계는 상기 다각형들 각각의 목표 면적이 상기 다각형들 각각의 내각의 합에 비례하도록 상기 메쉬를 변형하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 메쉬를 변형하는 단계는 용수철 모델을 이용하여 상기 다각형들 각각의 꼭지점들에 가해지는 변형 가속도를 결정하는 단계; 및 상기 변형 가속도를 이용하여 상기 메쉬를 변형하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 변형 가속도를 결정하는 단계는 상기 다각형들 각각에 대응하여, 해당하는 다각형의 목표 면적과 상기 해당하는 다각형의 실제 면적 간의 차이(difference)에 용수철 상수를 곱한 값에 비례하도록 상기 해당하는 다각형의 꼭지점들에 가해지는 변형 가속도를 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 변형 가속도를 결정하는 단계는 상기 다각형들 각각에 대응하여, 해당하는 다각형의 목표 면적과 상기 해당하는 다각형의 내각의 합 간의 차이에 기초하여 상기 해당하는 다각형의 꼭지점들의 변형 각도를 결정하는 단계; 및 상기 해당하는 다각형의 꼭지점들의 변형 각도, 상기 해당하는 다각형을 구성하는 어느 하나의 정점과 나머지 정점들 각각 간의 구면 상의 거리, 및 상기 나머지 정점들 간의 벡터 방향에 기초하여 상기 변형 가속도를 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 메쉬를 변형하는 단계는 상기 다각형들의 꼭지점들의 변형 가속도에 따라 상기 메쉬에서 다각형들의 꼭지점들을 이동시킴으로써 상기 메쉬를 변형하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 구형 영상을 생성하는 방법은 상기 꼭지점들이 이동됨으로써 변형된 다각형의 면적 및 상기 변형된 다각형의 목표 면적 간의 차이에 기초하여, 상기 변형된 다각형의 꼭지점들에 가해지는 변형 가속도를 결정하는 단계; 및 상기 변형된 다각형에 대응하여 결정된 변형 가속도에 기초하여 상기 변형된 메쉬에서 상기 변형된 다각형의 꼭지점들을 이동시키는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 변형된 다각형의 꼭지점들에 가해지는 변형 가속도를 결정하는 단계 및 상기 변형된 다각형의 꼭지점들을 이동시키는 단계는 상기 변형 가속도와 관련된 미리 정해진 조건이 만족될 때까지 반복적으로 수행될 수 있다.
상기 메쉬를 변형하는 단계는 상기 해당하는 다각형이 상기 메쉬에서 뒤집힌(flipped) 것인지 여부를 판단하는 단계; 및 상기 해당하는 다각형이 뒤집힌 것으로 판단되면, 상기 해당하는 다각형의 꼭지점들에 가해지는 힘을 상기 해당하는 다각형의 목표 면적과 상기 해당하는 다각형의 실제 면적 간의 합(sum)에 용수철 상수를 곱한 값에 비례하는 값으로 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 구형 영상을 생성하는 단계는 상기 입력 영상에 포함된 영역들을 불균일하게 샘플링 함으로써 상기 변형된 메쉬로 피팅하는 단계를 포함할 수 있다.
일 측에 따르면, 구형 영상을 재생하는 방법은 불균일하게 샘플링 되어 생성된 구형 영상을 획득하는 단계; 상기 구형 영상에 대응하여 변형된 메쉬에 관한 정보를 획득하는 단계; 상기 변형된 메쉬에 관한 정보에 기초하여 상기 구형 영상을 구형 모델로 매핑하는 단계; 및 상기 매핑된 구형 영상을 재생하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 변형된 메쉬에 관한 정보는 상기 변형된 메쉬에 포함된 복수의 다각형들의 꼭지점들이 이동한 위치 정보를 포함할 수 있다.
일 측에 따르면, 구형 영상을 생성하는 장치는 구형 모델(Sphere-shaped model)의 표면(surface)을 복수의 다각형들을 포함하는 메쉬(mesh)로 분할하고, 입력 영상 내 상기 다각형들에 대응하는 영역들에 기초하여, 상기 다각형들의 중요도를 결정하며, 상기 다각형들의 중요도에 기초하여, 상기 다각형들의 목표 면적들을 결정하고, 상기 다각형들의 목표 면적들에 기초하여 상기 메쉬를 변형하며, 상기 입력 영상 및 상기 변형된 메쉬에 기초하여 구형 영상을 생성하는 적어도 하나의 프로세서를 포함한다.
도 1은 일 실시예에 따라 구형 영상을 생성하는 방법을 나타낸 흐름도.
도 2는 일 실시예에 따른 구형 모델의 표면을 메쉬(mesh)로 분할하는 방법을 설명하기 위한 도면.
도 3은 일 실시예에 따른 다각형들 각각의 중요도를 결정하는 방법을 나타낸 흐름도.
도 4는 일 실시예에 따른 용수철 모델을 이용하여 메쉬를 변형하는 방법을 설명하기 위한 도면.
도 5는 일 실시예에 따른 구형 모델 상에서 벡터를 연산하고, 벡터 방향으로 구면 상의 한 점을 이동시키는 방법을 설명하기 위한 도면.
도 6은 일 실시예에 따라 메쉬를 변형하는 과정을 설명하기 위한 도면.
도 7은 일 실시예에 따라 구형 영상을 재생하는 방법을 나타낸 흐름도.
도 8은 일 실시예에 따른 구형 영상을 생성하거나, 구형 영상을 재생하는 장치의 블록도.
본 명세서에서 개시되어 있는 특정한 구조적 또는 기능적 설명들은 단지 기술적 개념에 따른 실시예들을 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로서, 실시예들은 다양한 다른 형태로 실시될 수 있으며 본 명세서에 설명된 실시예들에 한정되지 않는다.
제1 또는 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 이런 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 이해되어야 한다. 예를 들어 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소는 제1 구성요소로도 명명될 수 있다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성요소들 간의 관계를 설명하는 표현들, 예를 들어 "~간의에"와 "바로~간의에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함으로 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
도 1은 일 실시예에 따라 구형 영상을 생성하는 방법을 나타낸 흐름도이다. 도 1을 참조하면, 일 실시예에 따른 구형 영상을 생성하는 장치(이하, '생성 장치')는 구형 모델(Sphere-shaped model)의 표면(surface)을 복수의 다각형들을 포함하는 메쉬(mesh)로 분할한다(110). 이때, 분할된 복수의 다각형들의 면적은 동일할 수 있다. 생성 장치가 구형 모델의 표면을 메쉬로 분할하는 방법은 도 2를 참조하여 구체적으로 설명한다. 생성 장치는 하나 또는 그 이상의 소프트웨어 모듈, 하나 또는 그 이상의 하드웨어 모듈, 또는 이들의 다양한 조합에 의하여 구현될 수 있다.
생성 장치는 입력 영상 내 다각형들에 대응하는 영역들에 기초하여, 다각형들의 중요도를 결정한다(120). 생성 장치는 예를 들어, 입력 영상 내 복수의 다각형들 각각에 대응하는 영역에 대한 이미지 그래디언트(image gradient), 각 영역에서의 에지(edge) 검출 여부, 각 영역에 포함된 특징점들의 개수, 및 각 영역에서의 객체(예를 들어, 사람, 동물, 자동차 등)의 검출 여부 등에 기초하여 다각형들 각각의 중요도를 결정할 수 있다. 또는 생성 장치는 다각형들에 대한 사용자의 선택에 기초하여, 중요도를 결정할 수도 있다. 다각형들 각각의 중요도는 예를 들어, 0 내지 1 사이의 값으로 결정될 수 있다.
생성 장치는 다각형들 각각의 중요도에 기초하여, 다각형들의 목표 면적들을 결정한다(130). 예를 들어, 특정 다각형의 중요도가 미리 설정된 기준보다 큰 경우, 생성 장치는 해당하는 다각형의 목표 면적을 다각형들의 현재 면적보다 넓게 결정할 수 있다. 다각형의 중요도가 미리 설정된 기준보다 작은 경우, 생성 장치는 다각형의 목표 면적을 다각형들의 현재 면적보다 좁게 결정할 수 있다. 일 실시예에서는 다각형들 각각의 중요도에 기초하여 다각형들의 목표 면적을 결정함으로써 샘플링 과정에서 중요도가 높은 다각형이 더 큰 영역을 가지도록, 다시 말해 중요도가 높은 다각형이 더 높은 해상도를 가지도록 할 수 있다.
생성 장치는 예를 들어, 복수의 다각형들 중 특정 다각형의 중요도와 복수의 다각형들의 중요도들의 합(sum) 간의 비율에 기초하여 해당하는 다각형의 목표 면적을 결정할 수 있다. 또한, 생성 장치는 복수의 다각형들의 목표 면적들의 총합이 구형 모델의 표면의 전체 넓이에 대응되도록 목표 면적을 결정할 수 있다.
생성 장치가 다각형들 각각의 중요도 및 다각형들의 목표 면적들을 결정하는 방법은 도 3을 참조하며 구체적으로 설명한다.
생성 장치는 다각형들의 목표 면적들에 기초하여 메쉬를 변형한다(140). 생성 장치는 다각형들 각각의 목표 면적이 다각형들 각각의 내각의 합에 비례하도록 메쉬를 변형할 수 있다. 생성 장치가 메쉬를 변형하는 방법은 도 4를 참조하여 구체적으로 설명한다.
생성 장치는 입력 영상 및 변형된 메쉬에 기초하여 구형 영상을 생성한다(150). 생성 장치는 예를 들어, 입력 영상에 포함된 영역들을 불균일하게 샘플링 함으로써 변형된 메쉬로 피팅할 수 있다. 불균일 샘플링은 변형된 메쉬에 포함된 다각형들의 면적에 기초하여 수행될 수 있으며, 예를 들어 다각형의 면적이 넓은 경우 고해상도로 샘플링되고 다각형의 면적이 좁은 경우 저해상도로 샘플링될 수 있다.
도 2는 일 실시예에 따른 구형 모델의 표면을 메쉬(mesh)로 분할하는 방법을 설명하기 위한 도면이다. 도 2를 참조하면, 정이십면체(icosahedron)(210), 측지 다면체(geodesic polyhedron)(230), 및 구형 모델(250)이 도시된다.
일 실시예에서는 구를 표현하기 위한 다양한 형태의 모델들 중 각 면(face)의 크기가 모두 동일한 정이십면체(210)를 분할하여 측지 다면체(230)를 생성할 수 있다. 일 실시예에 따른 생성 장치는 측지 다면체(230)의 메쉬를 이용하여 구형 모델(250)의 표면을 복수의 다각형들을 포함하는 메쉬로 분할할 수 있다. 일 실시예에서 측지 다면체(230)를 이용하여 구형 모델(250)을 생성하는 이유는 최대한 모델의 방향성을 없애고, 다면체 각 면(face)의 크기를 동일하게 하기 위함이다.
측지 다면체(230)에 포함된 꼭지점들은 다섯 개 혹은 여섯 개의 삼각형들과 인접할 수 있다. 예를 들어, 정이십면체(210)의 꼭지점은 다섯 개의 삼각형들과 인접하며, 그 외의 꼭지점들은 여섯 개의 삼각형들과 인접할 수 있다. 아래에서 상세하게 설명하겠으나 각 꼭지점에는 용수철 모델에 따라 변형 가속도가 가해질 수 있으며, 변형 가속도의 크기와 방향은 인접한 삼각형들에 의하여 결정될 수 있다.
구형 모델(250)은 '구형 템플릿(Sphere-shaped template)'이라 부를 수 있다. 구형 모델(250)의 반지름은 예를 들어, 1 일 수 있다.
도 3은 일 실시예에 따른 다각형들의 중요도를 결정하는 방법을 나타낸 흐름도이다. 도 3을 참조하면, 일 실시예에 따른 생성 장치는 입력 영상 내 픽셀들의 중요도를 결정할 수 있다(310). 생성 장치는 예를 들어, 입력 영상 내 픽셀들의 이미지 그래디언트가 미리 정해진 기준보다 크거나 같은 경우, 픽셀들의 중요도를 높게 결정할 수 있다. 생성 장치는 입력 영상 내 픽셀들의 이미지 그래디언트가 미리 정해진 기준보다 작은 경우, 픽셀들의 중요도를 낮게 결정할 수 있다. 생성 장치는 예를 들어, 입력 영상 내 픽셀들이 에지에 해당하는 경우, 픽셀들의 중요도를 높게 결정할 수 있다. 생성 장치는 입력 영상 내 픽셀들이 에지에 해당하지 않는 경우, 픽셀들의 중요도를 낮게 결정할 수 있다. 또는 생성 장치는 예를 들어, 입력 영상 내 픽셀들이 객체(예를 들어, 사람, 물건 등)에 해당하는 경우, 픽셀들의 중요도를 높게 결정할 수 있다. 픽셀들의 중요도는 0 에서 1 사이의 값을 가질 수 있다.
생성 장치는 픽셀들을 구형 모델의 표면에 형성된 다각형들에 투영할 수 있다(320). 생성 장치는 예를 들어, 2차원의 픽셀(p)을 구형 모델의 표면에 형성된 다각형들에 투영하여 다각형에 투영된 3차원의 픽셀(p')를 찾을 수 있다.
생성 장치는 다각형들 각각에 대응하여, 해당하는 다각형에 투영된 적어도 하나의 픽셀(p)의 중요도(importance value))에 기초하여 해당하는 다각형의 중요도(Wf)를 결정할 수 있다(330). 생성 장치는 해당하는 다각형에 포함된 모든 픽셀들의 중요도를 해당하는 다각형의 중요도(Wf)에 더하고, 다각형들 각각의 중요도(Wf)를 다각형들 각각에 해당하는 픽셀들의 개수(Cf)로 나눔으로써 최종적으로 다각형의 중요도(Wf)를 결정할 수 있다. 이때, 생성 장치는 각 다각형의 중요도 값이 너무 작아지지 않도록, 결정된 중요도를 일정 비율(예를 들어, 0.8)로 감소시킨 뒤 하한값(예를 들어, 0.2)를 더함으로써 다각형의 중요도가 예를 들어, 0.2 내지 1의 값을 가지도록 할 수 있다.
다각형들 각각의 중요도가 결정된 후, 생성 장치는 구형 모델의 표면의 전체 넓이를 알고 있으므로 다각형들 각각의 목표 면적의 총합(sum)이 구형 모델의 표면의 전체 넓이에 대응되도록 다각형들 각각의 목표 면적(TAf)을 결정할 수 있다. 다각형들 각각의 목표 면적(TAf)은 예를 들어, 아래의 [수학식 1]을 통해 구할 수 있다.
Figure 112017121594510-pat00001
생성 장치는 복수의 다각형들 중 해당하는 다각형의 중요도(Wf)와 복수의 다각형들의 중요도들의 합(sum) 간의 비율에 4 * π를 곱한 값을 해당하는 다각형의 목표 면적(TAf)으로 결정할 수 있다.
예를 들어, 입력 영상이 2D 영상인 경우, 전술한 과정은 아래의 [표 1]과 같은 수도 코드(pseudo code)로 표현될 수 있다.
Figure 112017121594510-pat00002
도 4는 일 실시예에 따른 용수철 모델을 이용하여 메쉬를 변형하는 방법을 설명하기 위한 도면이다. 도 4를 참조하면, 세 개의 꼭지점들(V, V1, V2)을 갖는 다각형이 도시된다.
일 실시예에 따른 생성 장치는 용수철 모델을 이용하여 다각형들 중 해당하는 다각형의 꼭지점들(V, V1, V2)에 가해지는 변형 가속도(Accelv)를 결정하고, 변형 가속도를 이용하여 메쉬를 변형할 수 있다. 일 실시예에서 이용되는 용수철 모델의 동작은 예를 들어, 아래의 [표 2]와 같은 수도 코드로 표현될 수 있다.
Figure 112017121594510-pat00003
생성 장치는 구형 모델의 표면 상에 형성된 모든 다각형의 꼭지점들의 변형 가속도(Accelv)를 (0,0,0)으로 초기화한 후, 복수의 다각형들 중 해당하는 다각형의 꼭지점들 각각에 가해지는 힘(force)을 구할 수 있다.
이때, 다각형의 꼭지점들 각각에 가해지는 힘(force)은 해당하는 다각형의 목표 면적(TAf)과 해당하는 다각형의 실제 면적(Af) 간의 차이(difference)에 용수철 상수(K) * (-1)를 곱한 값에 비례하도록 변형 가속도를 결정할 수 있다. 용수철 상수(K)는 예를 들어, 50일 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니고, 이 밖에 다양한 값으로 조절될 수 있다.
예를 들어, 다각형이 삼각형이라고 하면, 생성 장치는 해당하는 다각형의 목표 면적(TAf)과 해당하는 다각형의 내각의 합 간의 차이에 기초하여 해당하는 다각형의 꼭지점들(V, V1, V2) 각각에 가해지는 힘(force)를 결정할 수 있다. 이때, 다각형의 꼭지점들(V, V1, V2)에 가해지는 힘(force)은 예를 들어, 아래의 [수학식 2]와 같이 나타낼 수 있다. 또한, 구형 모델의 표면상에 있는 다각형(삼각형)의 어느 하나의 꼭지점에 대한 내각을 산출하는 방법은 아래의 도 5(a)를 참조하여 설명한다.
Figure 112017121594510-pat00004
여기서, N은 다각형의 꼭지점의 개수에 해당할 수 있다.
예를 들어, 다각형이 도 4에 도시된 것과 같이 삼각형인 경우 N=3 이므로,삼각형의 꼭지점들에 가해지는 힘은
Figure 112017121594510-pat00005
에 의해 구할 수 있다.
다각형이 삼각형인 경우, 메쉬에서 해당하는 다각형이 뒤집히는(flipped) 경우가 발생할 수 있다. 이러한 경우, 생성 장치는 해당하는 다각형이 메쉬에서 뒤집힌(flipped) 것인지 여부를 판단할 수 있다. 생성 장치는 예를 들어, 특정 다각형 내 인접한 두 변의 벡터의 외적(cross product)의 방향이 다른 다각형 내 인접한 두 변의 벡터의 외적의 방향과 상이한 경우에 해당하는 다각형이 메쉬에서 뒤집힌 것으로 판단할 수 있다.
생성 장치는 해당하는 다각형이 뒤집힌 것으로 판단되면, 수학식 2에서 실제 면적(Af)의 부호를 반대로 하고 우측 항 전체의 부호를 반대로 하여 force를 계산할 수 있다. 예를 들어, 생성 장치는 해당하는 다각형의 꼭지점들에 가해지는 힘을 해당하는 다각형의 목표 면적과 해당하는 다각형의 실제 면적 간의 합(sum)에 용수철 상수(K)를 곱한 값에 비례하는 값, 다시 말해, K * (TAf + Af) / 6으로 결정할 수 있다.
생성 장치는 복수의 다각형들 각각의 꼭지점들에 대하여 변형 가속도를 결정하고, 변경 가속도를 이용하여 메쉬를 변형할 수 있다. 생성 장치는 해당하는 다각형의 꼭지점들의 변형 각도(다시 말해, 힘(force)), 해당하는 다각형을 구성하는 어느 하나의 정점과 나머지 정점들 각각 간의 구면 상의 거리(Great Circle Distance; GCD), 및 나머지 정점들 간의 벡터 방향에 기초하여 변형 가속도를 결정할 수 있다.
예를 들어, 도 4에서 삼각형의 꼭지점들(V, V1, V2) 중 꼭지점 V1과 꼭지점 V2가 꼭지점 V에 연결된 꼭지점들이고, V12와 V21 이 꼭지점 V와 연결된 두 선들에 대한 탄젠트 라인들(tangent lines) 이라고 하자.
꼭지점 V1에 대한 변형 가속도(Accelv1)는
Figure 112017121594510-pat00006
와 같이 구할 수 있다. 또한, 꼭지점 V2에 대한 변형 가속도(Accelv2)는
Figure 112017121594510-pat00007
와 같이 구할 수 있다. 이때, 해당하는 다각형의 꼭지점들(V, V1, V2)의 변형 가속도(Accelv)에 기초하여 해당하는 다각형의 꼭지점들(V, V1, V2)의 구형 모델 표면상(구면상)의 이동 속도(Velv)가 산출될 수 있다.
생성 장치는 다각형의 꼭지점들의 변형 가속도(Accelv)에 따라 메쉬에서 다각형의 꼭지점들을 이동시킴으로써 메쉬를 변형할 수 있다. 메쉬의 변형은 복수의 이터레이션들을 거쳐 수행될 수 있으며, 개별 이터레이션에서 생성 장치가 특정 다각형의 꼭지점들을 이동시키는 경우, 해당하는 다각형의 면적은 변경될 수 있다. 이때, 변경된 다각형의 면적과 목표 면적 상이의 차이에 따라 변형 가속도(즉, 가해지는 힘)가 달라질 수 있다.
생성 장치는 이터레이션이 진행됨에 따라 꼭지점들이 이동됨으로써 변형된 다각형의 면적 및 변형된 다각형의 목표 면적 간의 차이에 기초하여, 변형된 다각형의 꼭지점들에 가해지는 변형 가속도를 결정할 수 있다. 생성 장치는 변형된 다각형에 대응하여 결정된 변형 가속도에 기초하여 다음 이터레이션에서 꼭지점들을 이동시킬 수 있다.
설명의 편의상 도 4에서는 단일 삼각형에 의하여 가해지는 변형 가속도를 설명하였으나, 각 꼭지점마다 복수의 인접 삼각형들에 의하여 가해지는 변형 가속도가 결정된다. 예를 들어, 인접한 삼각형이 5개인 꼭지점의 경우 총 5개의 삼각형들에 의하여 결정되는 10개의 변형 가속도들에 의하여 force가 결정될 수 있다. 또한, 인접한 삼각형이 6개인 꼭지점의 경우 총 6개의 삼각형들에 의하여 결정되는 12개의 변형 가속도들에 의하여 force가 결정될 수 있다.
다각형의 꼭지점들(V, V1, V2)의 변형 가속도(Accelv)를 구할 때, 어느 하나의 정점과 나머지 정점들 각각 간의 구형 모델 표면상(구면상)의 거리(GCD)를 곱해주는 이유는 한 변의 길이가 길수록 꼭지점이 더 많이 움직여야 원하는 각도의 변화를 얻을 수 있기 때문이다. 해당하는 다각형을 구성하는 어느 하나의 정점과 나머지 정점들 각각 간의 구면상의 거리(GCD)를 구하는 방법은 아래의 도 5(b)를 참조하여 설명한다.
생성 장치는 예를 들어, 변형 가속도와 관련된 미리 정해진 조건이 만족될 때까지 반복적으로 수행될 수 있다. 변형 가속도와 관련된 미리 정해진 조건은 예를 들어, 매 스텝마다 갱신되는 각 꼭지점의 구형 모델 표면상의 이동 속도(Velv)의 최대치가 임계치(예를 들어, 0.002) 이하이고, 변형 가속도(Accelv)의 최대치가 임계치(예를 들어, 0.0005) 이하이며, 해당하는 다각형이 메쉬에서 뒤집히지 않는다는 조건일 수 있다. 변형 가속도와 관련된 미리 정해진 조건은 사용자의 필요에 따라 바뀔 수 있다.
실시예에 따라서, 생성 장치는 다각형들 각각마다 갱신되는 각 꼭지점의 구 표면상의 이동 속도(Velv)에 DAMPING_CONSTATN를 곱한 값에 따라 다각형의 꼭지점들을 이동시킬 수도 있다. 이때, DAMPING_CONSTATN는 용수철 모델에서 댐핑(damping)을 위해 사용되는 상수이다. DAMPING_CONSTATN는 0~1 사이의 값(예를 들어, 0.8)일 수 있다.
일 실시예에 따른 용수철 모델이 예를 들어, 전술한 [표 2]에 기재된 것과 같이 동작하는 경우, 다각형들의 꼭지점들의 모든 움직임은 구형 모델의 표면에서만 이루어지고, 구형 모델의 표면 상에서의 각 꼭지점의 변형 가속도(Accelv) 및 이동 속도(Velv)는 구형 모델의 표면에 접할(tangent) 수 있다.
도 5는 일 실시예에 따른 구형 모델 상에서 벡터를 연산하고, 벡터 방향으로 구면 상의 한 점을 이동시키는 방법을 설명하기 위한 도면이다. 도 5(a)를 참조하면, 구형 모델의 표면에서 어느 하나의 다각형(예를 들어, 삼각형)을 구성하는 꼭지점 P1에서 P2로 향하는 P1에 접한(tangent) 단위 벡터가 도시된다(P1 ≠ P2). 이때, 꼭지점 P1에 접한(tangent) 단위 벡터는 아래의 [수학식 3]과 같이 표현할 수 있다.
Figure 112017121594510-pat00008
여기서, norm은 정규화(normalize)를 의미한다.
도 5(a)에서 P1, P2, P3가 이루는 구면상의 삼각형에서 꼭지점 P2에 대한 내각은 아래의 [수학식 4]를 통해 구할 수 있다.
Figure 112017121594510-pat00009
도 5(b)를 참조하면, 구면 상의 정점 P를
Figure 112017121594510-pat00010
를 이용하여
Figure 112017121594510-pat00011
방향으로
Figure 112017121594510-pat00012
만큼 구면 상에서 움직인 결과가 도시된다. 이때, 단위 구(unit sphere)에서는 구 중심에서 이루는 각의 크기가 곧 구형 모델 표면상(구면상)의 거리(GCD)이므로, P'이 P와 벡터의 크기만큼 각도 차이가 난다면 구 위에서 그 길이만큼 떨어져 있다는 것을 나타낸다.
이때, 도 5(b)에서 속도
Figure 112017121594510-pat00013
는 아래의 [수학식 5]에 의해 구할 수 있다.
Figure 112017121594510-pat00014
또한, 구면 상에서 에서 이동된 정점 P' 는 아래의 [수학식 6]에 의해 구할 수 있다.
Figure 112017121594510-pat00015
일 실시예에 따른 생성 장치는 전술한 [수학식 3] 내지 [수학식 5]를 이용하여 벡터 방향 및 속도를 결정하고, [수학식 6]을 이용하여 각 꼭지점(정점)을 결정된 속도에 따라 결정된 벡터 방향으로 이동시킬 수 있다.
또한, 생성 장치는 도 5(a) 및 도 5(b)에 도시된 방법을 통해 단위 벡터를 구형면에 맞도록 변형함으로써 다각형의 어느 하나의 꼭지점에 대한 내각 및 어느 하나의 정점과 나머지 정점들 각각 간의 구형 모델 표면상(구면상)의 거리(GCD)를 산출할 수 있다.
도 6은 일 실시예에 따라 메쉬를 변형하는 과정을 설명하기 위한 도면이다. 도 6을 참조하면, 일 실시예에 따라 구형 모델의 표면이 변형된 메쉬로 순차적으로 최적화되어 가는 영상들(610, 620, 630, 640)이 도시된다.
영상(610)은 입력 중요도 영상을 나타낸다. 영상(610)에서 가운데 흰색 사각형 영역은 검정색 영역에 비하여 중요도가 큰 영역이다. 영상(620)은 목표 면적을 나타낸 영상이다. 영상(620)에서 가운데 흰색 부분이 영상(610)에서 중요도가 큰 영역에 대응되는 목표 면적을 나타낸다.
영상(630)은 초기 메쉬를 나타내며, 구형 모델의 표면을 균일한 크기로 분할하는 다각형들을 평면으로 펼친 영상에 해당한다. 영상(640)은 목표 면적에 기초하여 변형된 메쉬를 나타낸다.
일 실시예에 따른 생성 장치는 구형 모델의 초기 메쉬를, 영상(620)에 나타난 목표 면적에 기초하여 영상(640)와 같이 변형할 수 있다. 영상(640)에서 중요도가 높은 목표 면적에 해당하는 단위 다각형의 면적이 초기 메쉬에서의 단위 다각형의 면적에 비해 넓은 것을 볼 수 있다.
전술한 바와 같이, 생성 장치는 용수철 모델을 이용하여 영상(630)의 초기 메쉬에 포함된 다각형들 중 해당하는 다각형의 꼭지점들에 가해지는 변형 가속도를 결정하고, 변형 가속도를 이용하여 영상(630)에 도시된 초기 메쉬를 변형함으로써 영상(640)에 도시된 메쉬로 변형할 수 있다.
도 7은 일 실시예에 따라 구형 영상을 재생하는 방법을 나타낸 흐름도이다. 도 7을 참조하면, 일 실시예에 따른 구형 영상을 재생하는 장치(이하, '재생 장치')는 불균일하게 샘플링되어 생성된 구형 영상을 획득한다(710).
재생 장치는 구형 영상에 대응하여 변형된 메쉬에 관한 정보를 획득한다(720). 여기서, 변형된 메쉬에 대한 정보는 예를 들어, 변형된 메쉬에 포함된 복수의 다각형들의 꼭지점들이 이동한 위치 정보를 포함할 수 있다.
재생 장치는 변형된 메쉬에 관한 정보에 기초하여 구형 영상을 구형 모델로 매핑한다(730). 재생 장치는 예를 들어, 다각형들의 실제 면적에 관한 정보 및/또는 다각형들의 목표 면적에 관한 정보에 기초하여, 메쉬에 포함된 꼭지점들을 구형 모델에 포함된 꼭지점들로 매핑할 수 있다. 구형 모델은 예를 들어, 구형 표면을 균일하게 분할하는 복수의 다각형들을 포함하는 뷰잉 스피어(viewing sphere)일 수 있다. 뷰잉 스피어는 최종 메쉬의 해상도와 동일한 해상도를 갖도록 설정될 수 있다.
예를 들어, 재생 장치가 360도 영상을 재생할 때, 변형된 메쉬에 관한 정보에 기초하여 매 프레임 이미지를 뷰잉 스피어에 텍스쳐 매핑할 수 있다. 이때, 비-균일한 모습을 가진 렌더링 영상을 원본 이미지의 형태로 복원하기 위해, 뷰잉 스피어에서 각각의 꼭지점의 UV 포지션은 구형 모델의 UV 정보에 따라 결정될 수 있다.
재생 장치는 매핑된 구형 영상을 재생한다(740).
도 8은 일 실시예에 따른 구형 영상을 생성하거나, 구형 영상을 재생하는장치의 블록도이다. 도 9를 참조하면, 일 실시예에 따른 장치(900)는 통신 인터페이스(910) 및 프로세서(930)를 포함한다. 장치(900)는 메모리(950) 및 디스플레이 장치(970)를 더 포함할 수 있다. 통신 인터페이스(910), 프로세서(930), 메모리(950), 및 디스플레이 장치(970)는 통신 버스(905)를 통해 서로 통신할 수 있다.
통신 인터페이스(910)는 입력 영상을 획득할 수 있다. 입력 영상은 예를 들어, 장치(900)에 포함된 카메라 또는 이미지 센서 등과 같은 촬영 장치(미도시)를 통해 캡쳐 또는 촬영된 것일 수도 있고, 장치(900) 외부에서 촬영된 영상일 수도 있다.
프로세서(930)는 구형 모델의 표면을 복수의 다각형들을 포함하는 메쉬로 분할한다. 프로세서(930)는 입력 영상 내 다각형들에 대응하는 영역들에 기초하여 다각형들의 중요도를 결정한다. 프로세서(930)는 다각형들의 중요도에 기초하여 다각형들의 목표 면적들을 결정하고, 다각형들의 목표 면적들에 기초하여 메쉬를 변형한다. 프로세서(930)는 입력 영상 및 변형된 메쉬에 기초하여 구형 영상을 생성한다.
메모리(950)는 구형 모델을 저장할 수 있다. 또한, 메모리(950)는 프로세서(930)에 의해 생성된 구형 영상을 저장할 수 있다.
또는 프로세서(930)는 불균일하게 샘플링 되어 생성된 구형 영상을 획득하고, 구형 영상에 대응하여 변형된 메쉬에 관한 정보를 획득한다. 이때, 구형 영상 및 변형된 메쉬에 관한 정보는 메모리(950)에 저장된 것일 수 있다. 프로세서(930)는 변형된 메쉬에 관한 정보에 기초하여 구형 영상을 구형 모델로 매핑하고, 매핑된 구형 영상을 재생한다.
프로세서(930)는 매핑된 구형 영상을 예를 들어, 디스플레이 장치(970)를 통해 재생할 수 있다.
또한, 프로세서(930)는 도 1 내지 도 8을 통해 전술한 적어도 하나의 방법 또는 적어도 하나의 방법에 대응되는 알고리즘을 수행할 수 있다. 프로세서(930)는 목적하는 동작들(desired operations)을 실행시키기 위한 물리적인 구조를 갖는 회로를 가지는 하드웨어로 구현된 데이터 처리 장치일 수 있다. 예를 들어, 목적하는 동작들은 프로그램에 포함된 코드(code) 또는 인스트럭션들(instructions)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 하드웨어로 구현된 데이터 처리 장치는 마이크로프로세서(microprocessor), 중앙 처리 장치(central processing unit), 프로세서 코어(processor core), 멀티-코어 프로세서(multi-core processor), 멀티프로세서(multiprocessor), ASIC(Application-Specific Integrated Circuit), FPGA(Field Programmable Gate Array)를 포함할 수 있다.
프로세서(930)는 프로그램을 실행하고, 장치(900)를 제어할 수 있다. 프로세서(930)에 의하여 실행되는 프로그램 코드는 메모리(950)에 저장될 수 있다.
메모리(950)는 전술한 프로세서(930)의 처리 과정에서 생성되는 다양한 정보들을 저장할 수 있다. 이 밖에도, 메모리(950)는 각종 데이터와 프로그램 등을 저장할 수 있다. 메모리(950)는 휘발성 메모리 또는 비휘발성 메모리를 포함할 수 있다. 메모리(950)는 하드 디스크 등과 같은 대용량 저장 매체를 구비하여 각종 데이터를 저장할 수 있다.
디스플레이 장치(970)는 프로세서(930)에 의해 구형 모델로 매핑된 구형 영상을 표시할 수 있다.
이상에서 설명된 실시예들은 하드웨어 구성요소, 소프트웨어 구성요소, 및/또는 하드웨어 구성요소 및 소프트웨어 구성요소의 조합으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 실시예들에서 설명된 장치, 방법 및 구성요소는, 예를 들어, 프로세서, 콘트롤러, 중앙 처리 장치(Central Processing Unit; CPU), 그래픽 프로세싱 유닛(Graphics Processing Unit; GPU), ALU(arithmetic logic unit), 디지털 신호 프로세서(digital signal processor), 마이크로컴퓨터, FPGA(field programmable gate array), PLU(programmable logic unit), 마이크로프로세서, 주문형 집적 회로(Application Specific Integrated Circuits; ASICS), 또는 명령(instruction)을 실행하고 응답할 수 있는 다른 어떠한 장치와 같이, 하나 이상의 범용 컴퓨터 또는 특수 목적 컴퓨터를 이용하여 구현될 수 있다.
실시예에 따른 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 실시예를 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 실시예의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
이상과 같이 비록 한정된 도면에 의해 실시예들이 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다. 그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.

Claims (20)

  1. 구형 모델(Sphere-shaped model)의 표면(surface)을 복수의 다각형들을 포함하는 메쉬(mesh)로 분할하는 단계;
    입력 영상 내 상기 다각형들에 대응하는 영역들에 기초하여, 상기 다각형들의 중요도를 결정하는 단계;
    상기 다각형들의 중요도에 기초하여, 상기 다각형들의 목표 면적들을 결정하는 단계;
    상기 다각형들의 목표 면적들에 기초하여 상기 메쉬를 변형하는 단계; 및
    상기 입력 영상 및 상기 변형된 메쉬에 기초하여 구형 영상을 생성하는 단계
    를 포함하고,
    상기 목표 면적들을 결정하는 단계는
    상기 복수의 다각형들의 목표 면적들의 총합이 상기 구형 모델의 표면의 전체 넓이와 같아지도록 상기 목표 면적들을 결정하는 단계
    를 포함하는, 구형 영상을 생성하는 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 다각형들의 중요도를 결정하는 단계는
    상기 입력 영상 내 픽셀들의 중요도를 결정하는 단계;
    상기 픽셀들을 상기 다각형들에 투영하는 단계; 및
    상기 다각형들 각각에 대응하여, 해당하는 다각형에 투영된 적어도 하나의 픽셀의 중요도에 기초하여 상기 해당하는 다각형의 중요도를 결정하는 단계
    를 포함하는, 구형 영상을 생성하는 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 다각형들의 중요도를 결정하는 단계는
    상기 복수의 다각형들에 대응하는 상기 영역들에 대한 이미지 그래디언트(image gradient), 상기 영역들에서의 에지(edge) 검출 여부, 상기 영역들에 포함된 특징점들의 개수, 및 상기 영역들에서의 객체의 검출 여부 중 어느 하나 또는 이들의 조합에 기초하여, 상기 중요도를 결정하는 단계
    를 포함하는, 구형 영상을 생성하는 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 다각형들의 중요도를 결정하는 단계는
    상기 복수의 다각형들에 대한 사용자의 선택에 기초하여, 상기 중요도를 결정하는 단계
    를 포함하는, 구형 영상을 생성하는 방법.
  5. 구형 모델(Sphere-shaped model)의 표면(surface)을 복수의 다각형들을 포함하는 메쉬(mesh)로 분할하는 단계;
    입력 영상 내 상기 다각형들에 대응하는 영역들에 기초하여, 상기 다각형들의 중요도를 결정하는 단계;
    상기 다각형들의 중요도에 기초하여, 상기 다각형들의 목표 면적들을 결정하는 단계;
    상기 다각형들의 목표 면적들에 기초하여 상기 메쉬를 변형하는 단계; 및
    상기 입력 영상 및 상기 변형된 메쉬에 기초하여 구형 영상을 생성하는 단계
    를 포함하고,
    상기 목표 면적들을 결정하는 단계는
    상기 복수의 다각형들 각각에 대응하여,
    다각형의 중요도가 미리 설정된 기준보다 큰 경우, 해당하는 다각형의 목표 면적을 해당하는 다각형의 면적보다 넓게 결정하는 단계; 및
    다각형의 중요도가 미리 설정된 기준보다 작은 경우, 해당하는 다각형의 목표 면적을 해당하는 다각형의 면적보다 좁게 결정하는 단계
    를 포함하는, 구형 영상을 생성하는 방법.
  6. 구형 모델(Sphere-shaped model)의 표면(surface)을 복수의 다각형들을 포함하는 메쉬(mesh)로 분할하는 단계;
    입력 영상 내 상기 다각형들에 대응하는 영역들에 기초하여, 상기 다각형들의 중요도를 결정하는 단계;
    상기 다각형들의 중요도에 기초하여, 상기 다각형들의 목표 면적들을 결정하는 단계;
    상기 다각형들의 목표 면적들에 기초하여 상기 메쉬를 변형하는 단계; 및
    상기 입력 영상 및 상기 변형된 메쉬에 기초하여 구형 영상을 생성하는 단계
    를 포함하고,
    상기 목표 면적들을 결정하는 단계는
    상기 복수의 다각형들 각각에 대응하여,
    해당하는 다각형의 중요도와 상기 복수의 다각형들의 중요도들의 합(sum) 간의 비율에 기초하여 상기 해당하는 다각형의 목표 면적을 결정하는 단계
    를 포함하는, 구형 영상을 생성하는 방법.
  7. 삭제
  8. 구형 모델(Sphere-shaped model)의 표면(surface)을 복수의 다각형들을 포함하는 메쉬(mesh)로 분할하는 단계;
    입력 영상 내 상기 다각형들에 대응하는 영역들에 기초하여, 상기 다각형들의 중요도를 결정하는 단계;
    상기 다각형들의 중요도에 기초하여, 상기 다각형들의 목표 면적들을 결정하는 단계;
    상기 다각형들의 목표 면적들에 기초하여 상기 메쉬를 변형하는 단계; 및
    상기 입력 영상 및 상기 변형된 메쉬에 기초하여 구형 영상을 생성하는 단계
    를 포함하고,
    상기 메쉬를 변형하는 단계는
    상기 다각형들 각각의 내각의 합이 상기 다각형들 각각의 목표 면적에 비례하도록 상기 메쉬를 변형하는 단계
    를 포함하는, 구형 영상을 생성하는 방법.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 메쉬를 변형하는 단계는
    용수철 모델을 이용하여 상기 다각형들 각각의 꼭지점들에 가해지는 변형 가속도를 결정하는 단계; 및
    상기 변형 가속도를 이용하여 상기 메쉬를 변형하는 단계
    를 포함하는, 구형 영상을 생성하는 방법.
  10. 구형 모델(Sphere-shaped model)의 표면(surface)을 복수의 다각형들을 포함하는 메쉬(mesh)로 분할하는 단계;
    입력 영상 내 상기 다각형들에 대응하는 영역들에 기초하여, 상기 다각형들의 중요도를 결정하는 단계;
    상기 다각형들의 중요도에 기초하여, 상기 다각형들의 목표 면적들을 결정하는 단계;
    상기 다각형들의 목표 면적들에 기초하여 상기 메쉬를 변형하는 단계; 및
    상기 입력 영상 및 상기 변형된 메쉬에 기초하여 구형 영상을 생성하는 단계
    를 포함하고,
    상기 메쉬를 변형하는 단계는
    용수철 모델을 이용하여 상기 다각형들 각각의 꼭지점들에 가해지는 변형 가속도를 결정하는 단계; 및
    상기 변형 가속도를 이용하여 상기 메쉬를 변형하는 단계
    를 포함하며,
    상기 변형 가속도를 결정하는 단계는
    상기 다각형들 각각에 대응하여, 해당하는 다각형의 목표 면적과 상기 해당하는 다각형의 실제 면적 간의 차이(difference)에 용수철 상수를 곱한 값에 비례하도록 상기 해당하는 다각형의 꼭지점들에 가해지는 변형 가속도를 결정하는 단계
    를 포함하는, 구형 영상을 생성하는 방법.
  11. 구형 모델(Sphere-shaped model)의 표면(surface)을 복수의 다각형들을 포함하는 메쉬(mesh)로 분할하는 단계;
    입력 영상 내 상기 다각형들에 대응하는 영역들에 기초하여, 상기 다각형들의 중요도를 결정하는 단계;
    상기 다각형들의 중요도에 기초하여, 상기 다각형들의 목표 면적들을 결정하는 단계;
    상기 다각형들의 목표 면적들에 기초하여 상기 메쉬를 변형하는 단계; 및
    상기 입력 영상 및 상기 변형된 메쉬에 기초하여 구형 영상을 생성하는 단계
    를 포함하고,
    상기 메쉬를 변형하는 단계는
    용수철 모델을 이용하여 상기 다각형들 각각의 꼭지점들에 가해지는 변형 가속도를 결정하는 단계; 및
    상기 변형 가속도를 이용하여 상기 메쉬를 변형하는 단계
    를 포함하며,
    상기 변형 가속도를 결정하는 단계는
    상기 다각형들 각각에 대응하여,
    해당하는 다각형의 목표 면적과 상기 해당하는 다각형의 내각의 합 간의 차이에 기초하여 상기 해당하는 다각형의 꼭지점들의 변형 각도를 결정하는 단계; 및
    상기 해당하는 다각형의 꼭지점들의 변형 각도, 상기 해당하는 다각형을 구성하는 어느 하나의 정점과 나머지 정점들 각각 간의 구면 상의 거리, 및 상기 나머지 정점들 간의 벡터 방향에 기초하여 상기 변형 가속도를 결정하는 단계
    를 포함하는, 구형 영상을 생성하는 방법.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 메쉬를 변형하는 단계는
    상기 다각형들의 꼭지점들의 변형 가속도에 따라 상기 메쉬에서 다각형들의 꼭지점들을 이동시킴으로써 상기 메쉬를 변형하는 단계
    를 포함하는, 구형 영상을 생성하는 방법.
  13. 구형 모델(Sphere-shaped model)의 표면(surface)을 복수의 다각형들을 포함하는 메쉬(mesh)로 분할하는 단계;
    입력 영상 내 상기 다각형들에 대응하는 영역들에 기초하여, 상기 다각형들의 중요도를 결정하는 단계;
    상기 다각형들의 중요도에 기초하여, 상기 다각형들의 목표 면적들을 결정하는 단계;
    상기 다각형들의 목표 면적들에 기초하여 상기 메쉬를 변형하는 단계; 및
    상기 입력 영상 및 상기 변형된 메쉬에 기초하여 구형 영상을 생성하는 단계
    를 포함하고,
    상기 메쉬를 변형하는 단계는
    상기 다각형들의 꼭지점들의 변형 가속도에 따라 상기 메쉬에서 다각형들의 꼭지점들을 이동시킴으로써 상기 메쉬를 변형하는 단계;
    상기 꼭지점들이 이동됨으로써 변형된 다각형의 면적 및 상기 변형된 다각형의 목표 면적 간의 차이에 기초하여, 상기 변형된 다각형의 꼭지점들에 가해지는 변형 가속도를 결정하는 단계; 및
    상기 변형된 다각형에 대응하여 결정된 변형 가속도에 기초하여 상기 변형된 메쉬에서 상기 변형된 다각형의 꼭지점들을 이동시키는 단계
    를 포함하는, 구형 영상을 생성하는 방법.
  14. 구형 모델(Sphere-shaped model)의 표면(surface)을 복수의 다각형들을 포함하는 메쉬(mesh)로 분할하는 단계;
    입력 영상 내 상기 다각형들에 대응하는 영역들에 기초하여, 상기 다각형들의 중요도를 결정하는 단계;
    상기 다각형들의 중요도에 기초하여, 상기 다각형들의 목표 면적들을 결정하는 단계;
    상기 다각형들의 목표 면적들에 기초하여 상기 메쉬를 변형하는 단계; 및
    상기 입력 영상 및 상기 변형된 메쉬에 기초하여 구형 영상을 생성하는 단계
    를 포함하고,
    상기 메쉬를 변형하는 단계는
    상기 다각형들의 꼭지점들의 변형 가속도에 따라 상기 메쉬에서 다각형들의 꼭지점들을 이동시킴으로써 상기 메쉬를 변형하는 단계;
    상기 꼭지점들이 이동됨으로써 변형된 다각형의 면적 및 상기 변형된 다각형의 목표 면적 간의 차이에 기초하여, 상기 변형된 다각형의 꼭지점들에 가해지는 변형 가속도를 결정하는 단계; 및
    상기 변형된 다각형에 대응하여 결정된 변형 가속도에 기초하여 상기 변형된 메쉬에서 상기 변형된 다각형의 꼭지점들을 이동시키는 단계
    를 포함하며,
    상기 변형된 다각형의 꼭지점들에 가해지는 변형 가속도를 결정하는 단계 및 상기 변형된 다각형의 꼭지점들을 이동시키는 단계는
    상기 변형 가속도와 관련된 미리 정해진 조건이 만족될 때까지 반복적으로 수행되는, 구형 영상을 생성하는 방법.
  15. 구형 모델(Sphere-shaped model)의 표면(surface)을 복수의 다각형들을 포함하는 메쉬(mesh)로 분할하는 단계;
    입력 영상 내 상기 다각형들에 대응하는 영역들에 기초하여, 상기 다각형들의 중요도를 결정하는 단계;
    상기 다각형들의 중요도에 기초하여, 상기 다각형들의 목표 면적들을 결정하는 단계;
    상기 다각형들의 목표 면적들에 기초하여 상기 메쉬를 변형하는 단계; 및
    상기 입력 영상 및 상기 변형된 메쉬에 기초하여 구형 영상을 생성하는 단계
    를 포함하고,
    상기 메쉬를 변형하는 단계는
    상기 다각형들 각각에 대응하여, 해당하는 다각형이 상기 메쉬에서 뒤집힌(flipped) 것인지 여부를 판단하는 단계; 및
    상기 해당하는 다각형이 뒤집힌 것으로 판단되면, 상기 해당하는 다각형의 꼭지점들에 가해지는 힘을 상기 해당하는 다각형의 목표 면적과 상기 해당하는 다각형의 실제 면적 간의 합(sum)에 용수철 상수를 곱한 값에 비례하는 값으로 결정하는 단계
    를 포함하는, 구형 영상을 생성하는 방법.
  16. 제1항에 있어서,
    상기 구형 영상을 생성하는 단계는
    상기 입력 영상에 포함된 영역들을 불균일하게 샘플링 함으로써 상기 변형된 메쉬로 피팅하는 단계
    를 포함하는, 구형 영상을 생성하는 방법.
  17. 불균일하게 샘플링 되어 생성된 구형 영상을 획득하는 단계;
    상기 구형 영상에 대응하여 변형된 메쉬에 관한 정보를 획득하는 단계;
    상기 변형된 메쉬에 관한 정보에 기초하여 상기 구형 영상을 구형 모델로 매핑하는 단계; 및
    상기 매핑된 구형 영상을 재생하는 단계
    를 포함하고,
    상기 변형된 메쉬는
    메쉬에 포함된 복수의 다각형들 각각에 대응하여, 해당하는 다각형이 상기 메쉬에서 뒤집힌 것인지 여부를 판단하고, 상기 해당하는 다각형이 뒤집힌 것으로 판단되면, 상기 해당하는 다각형의 꼭지점들에 가해지는 힘을 상기 해당하는 다각형의 목표 면적과 상기 해당하는 다각형의 실제 면적 간의 합(sum)에 용수철 상수를 곱한 값에 비례하는 값으로 결정함으로써 생성되는, 구형 영상을 재생하는 방법.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 변형된 메쉬에 관한 정보는
    상기 변형된 메쉬에 포함된 복수의 다각형들의 꼭지점들이 이동한 위치 정보를 포함하는, 구형 영상을 재생하는 방법.
  19. 하드웨어와 결합되어 제1항 내지 제6항, 제8항 내지 제18항 중 어느 하나의 항의 방법을 실행시키기 위하여 매체에 저장된 컴퓨터 프로그램.
  20. 구형 모델(Sphere-shaped model)의 표면(surface)을 복수의 다각형들을 포함하는 메쉬(mesh)로 분할하고,
    입력 영상 내 상기 다각형들에 대응하는 영역들에 기초하여, 상기 다각형들의 중요도를 결정하며,
    상기 다각형들의 중요도에 기초하여, 상기 다각형들의 목표 면적들을 결정하고,
    상기 다각형들의 목표 면적들에 기초하여 상기 메쉬를 변형하며,
    상기 입력 영상 및 상기 변형된 메쉬에 기초하여 구형 영상을 생성하는
    적어도 하나의 프로세서
    를 포함하고,
    상기 적어도 하나의 프로세서는 상기 다각형들 각각에 해당하는 다각형이 상기 메쉬에서 뒤집힌 것인지 여부를 판단하고, 상기 해당하는 다각형이 뒤집힌 것으로 판단되면, 상기 해당하는 다각형의 꼭지점들에 가해지는 힘을 상기 해당하는 다각형의 목표 면적과 상기 해당하는 다각형의 실제 면적 간의 합에 용수철 상수를 곱한 값에 비례하는 값으로 결정하는, 구형 영상을 생성하는 장치.
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