KR20120062542A

KR20120062542A - 영상 처리 장치 및 방법

Info

Publication number: KR20120062542A
Application number: KR1020100123843A
Authority: KR
Inventors: 하인우
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2010-12-06
Filing date: 2010-12-06
Publication date: 2012-06-14

Abstract

영상 처리 장치가 제공된다. 상기 영상 처리 장치는 3D 모델을 이용하여 상기 3D 모델의 형상 정보에 대한 텍스처를 생성하고, 상기 형상 정보에 대한 조도를 계산한다. 그리고 상기 영상 처리 장치는, 상기 조도를 이용하여, 상기 형상 정보에 대한 중요도의 분포 곡선을 누적한 누적분포함수를 계산하고, 상기 누적분포함수 값을 랜덤하게 선택하여, 상기 3D 모델 내에 적어도 하나의 VPL을 샘플링 할 수 있다.

Description

영상 처리 장치 및 방법{IMAGE PROCESSING APPARATUS AND METHOD}

3D 모델로 구성된 오브젝트에 대한 전역 조명 기반 렌더링(Global illumination-based rendering)에 연관되며, 보다 특정하게는 Radiosity 기법에 의한 3D 렌더링을 위해 3D 모델 상에 VPL(Virtual Point Light)을 샘플링 하는 방법에 연관된다.

하드웨어 및 소프트웨어의 발전에 따라, 3-Dimensional (이하에서는, 단순히 "3D"라 함) 게임, 가상현실(virtual world) 애니메이션, 영화 등 다양한 분야에서, 3D 모델에 대한 실시간 렌더링(real-time rendering)에 대한 관심이 높아지고 있다.

이러한 3D 렌더링 기법 중, 전역 조명을 고려한 Radiosity 기법은, 3D 모델 내에 존재하는 직접 광원(direct light source)에 의한 직접 조명뿐만 아니라, 상기 직접 조명이 오브젝트에 의해 반사된 반사광이나 난반사 현상 등에 의한 간접조명까지 고려하여 렌더링 품질을 향상시키는 렌더링 방법이다.

이 경우, 3D 모델 내의 임의의 위치에 간접 조명 효과를 대표하는 VPL들을 적절히 위치시키는 VPL 샘플링(sampling)이 요구되는데, 직접 광원의 수가 복수 개인 경우에는 VPL 샘플링을 위한 연산양이 매우 커질 뿐만 아니라, 직접 광원들 간의 공간적 인접성 등 연관성이 고려되지 않으므로, 종복 요소(redundancy)가 크다.

복수 개의 직접 광원을 포함하는 3D 모델 렌더링을 위해 VPL을 샘플링하는 경우, VPL 샘플링의 연산양을 감소시킬 수 있는 영상 처리 장치 및 방법이 제공된다.

Radiosity 기법의 3D 렌더링에 있어서, VPL 샘플링 과정의 연산양을 크게 줄여, 연산 자원 대비 렌더링 속도의 향상으로 인해 실시간 렌더링의 가능성을 크게 향상 시킨 영상 처리 장치 및 방법이 제공된다.

본 발명의 일측에 따르면, 3D 모델을 이용하여 상기 3D 모델의 형상 정보에 대한 텍스처를 생성하는 텍스처 생성부, 복수 개의 직접 광원을 상기 텍스처에 적용하여, 상기 형상 정보에 대한 조도를 계산하는 제1 계산부, 상기 조도를 이용하여, 상기 형상 정보에 대한 중요도의 분포 곡선을 누적한 누적분포함수(cumulative distribution function, CDF)를 계산하는 제2 계산부, 및 상기 누적분포함수 값을 랜덤하게 선택하여, 상기 3D 모델 내에 적어도 하나의 VPL을 샘플링 하는 VPL 샘플링부를 포함하는, 영상 처리 장치가 제공된다.

상기 형상 정보는, 상기 3D 모델을 구성하는 복수 개의 삼각형들 각각에 대한 꼭지점의 3차원 좌표 값을 포함할 수 있다.

이 경우, 상기 제1 계산부는, 상기 복수 개의 삼각형들 각각의 꼭지점들에 대해, 상기 복수 개의 직접 광원에 의한 조도를 계산할 수 있다.

본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 제2 계산부는, 상기 삼각형들 각각에 대하여, 상기 계산된 조도, 삼각형 넓이, 삼각형 칼라 중 적어도 하나에 비례하여 상기 삼각형들 각각의 중요도를 계산한다.

이 경우, 상기 제2 계산부는, 상기 삼각형들 각각의 중요도를 계산하는 경우, 상기 삼각형들 각각에 대한 상기 3D 모델을 렌더링하고자 하는 카메라 시점에서의 가시성을 고려하여 상기 삼각형들 각각의 중요도를 계산할 수 있다.

한편, 상기 영상 처리 장치는, 상기 적어도 하나의 VPL 각각에 대한 섀도우 맵을 생성하고, 래이디오시티 기법을 이용하여 3D 모델을 렌더링하는 렌더링부를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 다른 일측에 따르면, 3D 모델을 이용하여 상기 3D 모델의 형상 정보에 대한 텍스처를 생성하는 단계, 복수 개의 직접 광원을 상기 텍스처에 적용하여, 상기 형상 정보에 대한 조도를 계산하는 단계, 상기 조도를 이용하여, 상기 형상 정보에 대한 중요도의 분포 곡선을 누적한 누적분포함수(CDF)를 계산하는 단계, 및 상기 누적분포함수 값을 랜덤하게 선택하여, 상기 3D 모델 내에 적어도 하나의 VPL을 샘플링 하는 단계를 포함하는, 영상 처리 방법이 제공된다.

복수 개의 직접 광원 각각에 대해 scene illumination을 계산하는 경우의 redundancy를 크게 감소시키므로, VPL을 샘플링하는 경우의 연산양이 크게 감소된다.

Radiosity 기법의 3D 렌더링에 있어서, VPL 샘플링 과정의 연산양이 크게 감소되므로, 연산 자원 대비 렌더링 속도가 향상되고, 또한 실시간 렌더링의 가능성이 크게 증가된다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 영상 처리 장치를 도시한다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 영상 처리 장치 및 방법에 의해 렌더링 되는 예시적 3D 모델을 도시한다.
도3은 도 2의 3D 모델의 오브젝트 및 라이트를 도시한 평면도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따라 3D 모델의 삼각형들에 대한 텍스처를 생성하는 과정을 설명하기 위한 개념도이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따라 복수 개의 직접 광원을 고려하여 삼각형들의 illumination을 계산하는 과정을 설명하기 위한 개념도이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따라 삼각형들에 대해 계산된 중요도의 CDF를 생성한 후 VPL 샘플링을 수행하는 과정을 설명하기 위한 그래프이다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따라 샘플링된 VPL들을 도시한다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 영상처리 방법을 도시한다.

이하에서, 본 발명의 일부 실시예를, 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 그러나, 본 발명이 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 각 도면에 제시된 동일한 참조 부호는 동일한 부재를 나타낸다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 영상 처리 장치(100)를 도시한다.

본 발명의 일실시예에 따르면, 텍스처 생성부(110)는 입력 3D 모델의 형상 정보, 이를테면 3D 형상 정보를 구성하는 삼각형(triangle)들에 대해 텍스처(texture)를 생성한다.

상기 텍스처는 상기 3D 모델을 구성하는 복수 개의 삼각형들 각각에 대한 꼭지점의 3차원 좌표 값을 포함하는 데이터로서, 직접 광원들(direct light sources)에 의한 Scene illumination을 계산하기 위한 형상 정보 데이터이다.

텍스처 생성부(110)의 텍스처 생성 과정 및 생성된 텍스처에 대해서는 도 4를 참조하여 보다 상세히 후술한다.

영상 처리 장치(100)의 제1 계산부(120)는, 3D 모델에 포함된 복수 개의 직접 광원들을 상기 텍스처에 적용하여, 상기 형상 정보에 대한 신 조도(scene illumination)를 계산한다.

제1 계산부(120)의 조도 계산 과정은 도 5를 참조하여 보다 상세히 후술한다.

종래의 방법에 따라 각각의 직접 광원의 각각에 대해 scene illumination을 계산하고, 각각의 직접 광원에 대해 간접 조명 효과를 위한 VPL(Virtual Point Light)를 샘플링하는 경우, VPL 샘플링을 위한 연산양이 크다.

이를 테면, 각각의 직접 광원의 위치가 가까운 경우 등에는 VPL 샘플링 연산에 있어서의 중복성(redundancy)가 큰 문제가 있다.

본 발명의 일실시예에 따르면, 제1 계산부(120)는, 3D 모델을 렌더링하는 경우에 포함되는 복수 개의 직접 광원들을 모두 고려하여, 전체 scene illumination을 한 번 계산하므로, 중복성을 제거한다.

영상 처리 장치(100)의 제2 계산부(130)는, 이렇게 복수 개의 직접 광원들을 고려하여 계산된 전체 scene illumination을 이용하여, 3D 모델 내의 형상 정보를 구성하는 각각의 삼각형들에 대해 중요도(Importance)를 계산한다.

이 경우, 제2 계산부(130)는, 각 삼각형에 대해 상기 계산된 조도가 클수록, 삼각형 넓이가 넓을 수록, 및/또는 삼각형 칼라의 명도(value)가 클수록, 삼각형의 중요도를 높게 계산한다.

한편, 본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 제2 계산부(130)는, 상기 삼각형들 각각의 중요도를 계산하는 경우, 상기 삼각형들 각각에 대한 상기 3D 모델을 렌더링하고자 하는 카메라 시점(camera view)에서의 가시성(visibility)을 고려하여 상기 삼각형들 각각의 중요도를 계산할 수 있다.

즉, 본 실시예에서는, 상기 제2 계산부(130)가, 카메라 시점에서 가시성이 있는 삼각형들은 중요도를 높게 계산하고, 가시성이 없는 삼각형들은 중요도를 낮게 계산한다.

그리고, 상기 제2 계산부(130)는, 각 삼각형들을 인덱스에 따라 정렬하여, 상기 삼각형들의 인덱스에 따른 상기 중요도의 분포 곡선을 누적한 누적분포함수(cumulative distribution function, CDF)를 계산한다.

이러한 누적 분포 함수에 대한 계산은 도 6을 참조하여 보다 상세히 후술한다.

그러면, 영상 처리 장치(100)의 VPL 샘플링부(140)는, 상기 누적분포함수 값을 랜덤하게 선택하여, 상기 삼각형들을 랜덤하게 샘플링 하고, 이렇게 샘플링된 삼각형들 각각의 내부에 적어도 하나의 VPL을 샘플링 한다.

이러한 과정을 통해, 복수 개의 직접 광원을 고려한, 한 번의 VPL 샘플링이 수행된다.

VPL 샘플링의 결과는 도 7을 참조하여 후술한다.

그리고, 렌더링부(150)는 샘플링된 상기 적어도 하나의 VPL 각각에 대한 섀도우 맵을 생성하고, 통상의 전역 조명 렌더링(Global illumination rendering) 기법, 이를테면 래이디오시티 기법을 이용하여 3D 모델을 렌더링한다.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 영상 처리 장치 및 방법에 의해 렌더링 되는 예시적 3D 모델(200)을 도시한다.

3D 모델(200)은, 정면의 일부분이 개방된 방(room) 내에 세 개의 오브젝트가 포함된 예시적 형태를 가진다.

예시적인 3D 모델(200) 내에는, 오브젝트(210), 오브젝트(220) 및 오브젝트(230)이 있다.

물론 상기 3D 모델(200)은 설명의 편의를 위해 간단하게 표현된 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 특정 실시예에 의해 제한적으로 해석되어서는 안 된다.

현재 도 2에서 도시되는 3D 모델(200)의 모습은, 방(room)의 외부에서 내부를 향해 바라본 모습을 도시한다.

상기 3D 모델(200)의 평면도 및 직접 광원들의 위치에 대해서는 도 3을 참조하여 후술한다.

도3은 도 2의 3D 모델(200)의 오브젝트들(210 내지 230) 및 직접 광원들을 도시한 평면도이다.

본 예시적 3D 모델(200)에서, 렌더링을 위해 고려되어야 하는 직접 광원은 광원(310) 및 광원(320)이다. 물론, 직접 광원의 수는 예시적인 것에 불과하며, 실제로는 더 많은 수의 직접 광원들이 포함될 수 있다.

3D 모델(200)의 렌더링을 위해 고려되는 광원(301) 및 광원(302)은 육면체 방(room)의 외부에 위치하며, 상기 방의 개방된 전면부의 틈을 통하여 상기 방의 내부 오브젝트들(210 내지 230)에 빛을 제공한다.

상기 방의 외부에 존재하는 광원(301)의 빛이 방의 내부에 도달하는 범위가 각도(310)에 의해 표현된다. 그리고, 광원(302)의 빛이 방의 내부에 도달하는 범위가 각도(320)에 의해 표현된다.

상기 방의 내부에서 상기 각도(310)를 벗어나는 부분에는 광원 (301)로부터는 직접 광(direct light)이 도달하지 않고, 상기 각도(320)를 벗어나는 부분에는 광원 (302)로부터의 직접 광은 도달하지 않는다.

이 경우, 오브젝트(210)에는 광원(301) 및 광원(302) 모두의 직접 광이 도달하나, 오브젝트(220)에는 광원(302)의 직접 광만이 도달하고, 오브젝트(230)에는 광원(301)의 직접 광만이 도달함을 알 수 있다.

만약, 종래의 방법에 따라, 광원(301)의 시점에서 3D 모델(200) 상에 VPL들을 샘플링 하고, 이와는 별도로 광원(302)의 시점에서도 3D 모델(200) 상에 VPL들을 샘플링한다면, 오브젝트(210) 상에는 VPL 샘플링 과정이 중복될 수 있다.

본 발명의 일실시예에 따르면, 제1 계산부(120)는 3D 모델(200)의 전체 Scene 오브젝트들을 구성하는 삼각형들에 대해 VPL 샘플링 연산을 위한 텍스처 데이터를 생성하고, 이를 제2 계산부(130)에 제공한다.

그러면, 제2 계산부(130)는 3D 모델(200)의 전체 Scene 에 대해, 복수 개의 광원(301 및 302)을 모두 고려하여, 한 번만 Scene illumination을 계산한다. 이 과정에서 Redundancy가 제거될 수 있다.

도 4는 본 발명의 일실시예에 따라 3D 모델의 삼각형들에 대한 텍스처를 생성하는 과정을 설명하기 위한 개념도이다.

3D 모델(200)의 형상 정보를 구성하는 삼각형들(410)을 제1 계산부(120)가 텍스처(420)로 생성한다.

이 과정에서, 각 삼각형들(411 내지 413)의 각 꼭지점들의 X축, Y축, 그리고 Z축 좌표 값들이 텍스처 내의 데이터 elements(421 내지 423)으로 생성된다.

물론, 텍스처(420)은 예시적이고 개념적인 표현에 불과하며, 렌더링을 위한 영상 처리 장치(100)의 연산 구조 또는 그 내부에 포함되는 메모리의 구조에 따라, 생성되는 텍스처(420)의 구조는 얼마든지 다른 형태일 수 있다.

본 실시예에서 텍스처 데이터 elements(421)는 삼각형(411)에, elements(422)는 삼각형(412)에, 그리고 elements(423)는 삼각형(413)에 각각 대응한다.

도 5는 본 발명의 일실시예에 따라 복수 개의 직접 광원을 고려하여 삼각형들의 illumination을 계산하는 과정을 설명하기 위한 개념도이다.

제2 계산부(130)는, 3D 모델(200)의 삼각형 T1에 대해, 광원(301)의 데이터 L1 및 광원(302)의 데이터 L2를 고려하여 조도(illumination)를 계산한다. 그리고, 제2 계산부(130)는 삼각형 T2 및 삼각형 T3 등, 3D 모델(200)을 구성하는 전체 삼각형들에 대해 데이터 L1 및 광원(302)의 데이터 L2를 고려하여 조도를 계산한다.

이러한 과정을 통해 복수 개의 직접 광원들을 고려한 전체 Scene illumination 계산이 수행된다.

그리고, 제2 계산부(130)는, 이러한 illumination 계산 값, 각 삼각형들의 넓이, 및/또는 삼각형의 칼라(이를 테면, 칼라의 밝기(명도))를 고려하여, 각 삼각형들(T1 내지 T3 등 3D 모델(200)의 전체 삼각형들)의 중요도를 계산한다.

이러한 중요도 계산에 있어서, 본 발명의 일실시예에 따르면, 제2 계산부(130)는 3D 모델(200)을 렌더링하고자 하는 카메라 시점에서의 visibility를 함께 고려할 수도 있다.

도 6은 본 발명의 일실시예에 따라 삼각형들에 대해 계산된 중요도의 CDF를 생성한 후 VPL 샘플링을 수행하는 과정을 설명하기 위한 그래프(600)이다.

본 발명의 일실시예에 따르면, 제2 계산부(130)가 삼각형 인덱스를 나타내는 X축 방향으로, 각 삼각형들의 중요도의 누적 분포 함수(Cumulative Distribution Function, CDF)를 계산한다. 그래프(600)의 Y축은 CDF 값에 대응한다.

그리고, VPL 샘플링부(140)는 이러한 CDF 값(0 내지 1의 값) 중 임의의 값을 랜덤하게(또는 uniformly) 샘플링 한다.

그리고, 샘플링된 S1 내지 S4 등에 대응하는 삼각형 인덱스들을 식별하여, 삼각형들을 샘플링 한다.

그리고, VPL 샘플링부(140)는 샘플링된 각각의 삼각형들 내의 무게 중심(Barycenter) 또는 각각의 삼각형 내의 임의의 포인트에 하나 이상의 VPL을 샘플링 한다.

도 7은 본 발명의 일실시예에 따라 샘플링된 VPL들을 도시한다.

예시적인 샘플링 결과(700)를 참고하면, 두 개의 직접 광원(301 및 302)의 모두로부터 직접 광을 받는 오브젝트(210) 상에는 다른 오브젝트(220 또는 230)나 또는 3D 모델(200) 내의 다른 공간보다 더 많은 VPL들(이를 테면, VPL 710)이 샘플링된 것을 확인할 수 있다.

이러한 VPL 샘플링 과정을 통해, 각각의 직접 광원들에 대해 VPL 샘플링을 수행하는 경우에 비해 redundancy가 크게 감소된다.

그리고, 이렇게 렌더링에 사용될 VPL들이 확정되면, 영상 처리 장치(100)의 렌더링부(150)는 확정된 VPL들을 이용하여 래이디오시티(Radiosity) 기법에 의해 카메라 시점(302)의 영상을 렌더링 한다.

도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 영상처리 방법을 도시한다.

단계(810)에서, 영상 처리 장치(100)의 텍스처 생성부(110)는 입력 3D 모델의 각 삼각형(triangle)들에 대해 텍스처(texture)를 생성한다.

텍스처 생성 과정 및 예시적인 개념도는 도 4를 참조하여 상술한 바와 같다.

단계(820)에서, 영상 처리 장치(100)의 제1 계산부(120)는, 3D 모델에 포함된 복수 개의 직접 광원들을 상기 텍스처에 적용하여, 상기 형상 정보에 대한 신 조도(scene illumination)를 계산한다.

제1 계산부(120)의 조도 계산 과정은 도 5를 참조하여 상술한 바와 같다.

그리고, 단계(830)에서, 영상 처리 장치(100)의 제2 계산부(130)는, 이렇게 복수 개의 직접 광원들을 고려하여 계산된 전체 scene illumination을 이용하여, 3D 모델 내의 형상 정보를 구성하는 각각의 삼각형들에 대해 중요도(Importance)를 계산한다.

이 경우, 상기 중요도는, 각 삼각형에 대해 상기 계산된 조도가 클수록, 삼각형 넓이가 넓을 수록, 및/또는 삼각형 칼라의 명도(value)가 클수록, 높게 계산되는 점은 도 5 내지 도 6을 참조하여 상술한 바와 같다.

나아가, 본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 제2 계산부(130)가 상기 삼각형들 각각의 중요도를 계산하는 경우, 상기 삼각형들 각각에 대한 상기 3D 모델을 렌더링하고자 하는 카메라 시점(camera view)에서의 가시성(visibility)을 고려하여 상기 삼각형들 각각의 중요도를 계산할 수 있다.

또한, 본 단계에서 제2 계산부(130)는, 각 삼각형들을 인덱스에 따라 정렬하여, 상기 삼각형들의 인덱스에 따른 상기 중요도의 분포 곡선을 누적한 누적분포함수(CDF)를 계산한다.

이러한 CDF에 대해서는 도 6을 참조하여 상술한 바와 같다.

그러면, 단계(840)에서, 그러면, 영상 처리 장치(100)의 VPL 샘플링부(140)가, 상기 누적분포함수 값을 랜덤하게 선택하여, 상기 삼각형들을 랜덤하게 샘플링 하고, 이렇게 샘플링된 삼각형들 각각의 내부에 적어도 하나의 VPL을 샘플링 한다.

VPL 샘플링의 결과는 도 7을 참조하여 상술하였다.

그리고, 단계(850)에서, 렌더링부(150)는 샘플링된 상기 적어도 하나의 VPL 각각에 대한 섀도우 맵을 생성하고, 통상의 전역 조명 렌더링(Global illumination rendering) 기법, 이를테면 래이디오시티 기법을 이용하여 3D 모델을 렌더링한다.

본 발명의 일 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 본 발명을 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 본 발명의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.

이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.

그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

100: 영상 처리 장치
110: 텍스처 생성부
120: 제1 계산부
130: 제2 계산부
140: VPL 샘플링부
150: 렌더링부

Claims

3D 모델을 이용하여 상기 3D 모델의 형상 정보에 대한 텍스처를 생성하는 텍스처 생성부;
복수 개의 직접 광원을 상기 텍스처에 적용하여, 상기 형상 정보에 대한 조도를 계산하는 제1 계산부;
상기 조도를 이용하여, 상기 형상 정보에 대한 중요도의 분포 곡선을 누적한 누적분포함수(cumulative distribution function, CDF)를 계산하는 제2 계산부; 및
상기 누적분포함수 값을 랜덤하게 선택하여, 상기 3D 모델 내에 적어도 하나의 VPL을 샘플링 하는 VPL 샘플링부
를 포함하는, 영상 처리 장치.
제1항에 있어서,
상기 형상 정보는, 상기 3D 모델을 구성하는 복수 개의 삼각형들 각각에 대한 꼭지점의 3차원 좌표 값을 포함하는, 영상 처리 장치.
제2항에 있어서,
상기 제1 계산부는,
상기 복수 개의 삼각형들 각각의 꼭지점들에 대해, 상기 복수 개의 직접 광원에 의한 조도를 계산하는, 영상 처리 장치.
제1항에 있어서,
상기 제2 계산부는,
상기 삼각형들 각각에 대하여, 상기 계산된 조도, 삼각형 넓이, 삼각형 칼라 중 적어도 하나에 비례하여 상기 삼각형들 각각의 중요도를 계산하는, 영상 처리 장치.
제4항에 있어서,
상기 제2 계산부는,
상기 삼각형들 각각의 중요도를 계산하는 경우, 상기 삼각형들 각각에 대한 상기 3D 모델을 렌더링하고자 하는 카메라 시점에서의 가시성을 고려하여 상기 삼각형들 각각의 중요도를 계산하는, 영상 처리 장치.
제1항에 있어서,
상기 적어도 하나의 VPL 각각에 대한 섀도우 맵을 생성하고, 래이디오시티 기법을 이용하여 3D 모델을 렌더링하는 렌더링부
를 더 포함하는, 영상 처리 장치.
3D 모델을 이용하여 상기 3D 모델의 형상 정보에 대한 텍스처를 생성하는 단계;
복수 개의 직접 광원을 상기 텍스처에 적용하여, 상기 형상 정보에 대한 조도를 계산하는 단계;
상기 조도를 이용하여, 상기 형상 정보에 대한 중요도의 분포 곡선을 누적한 누적분포함수(CDF)를 계산하는 단계; 및
상기 누적분포함수 값을 랜덤하게 선택하여, 상기 3D 모델 내에 적어도 하나의 VPL을 샘플링 하는 단계
를 포함하는, 영상 처리 방법.
제7항에 있어서,
상기 형상 정보는, 상기 3D 모델을 구성하는 복수 개의 삼각형들 각각에 대한 꼭지점의 3차원 좌표 값을 포함하는, 영상 처리 방법.
제8항에 있어서,
상기 형상 정보에 대한 조도를 계산하는 단계는,
상기 복수 개의 삼각형들 각각의 꼭지점들에 대해, 상기 복수 개의 직접 광원에 의한 조도를 계산하는, 영상 처리 방법.
제7항에 있어서,
상기 누적분포함수(CDF)를 계산하는 단계는,
상기 삼각형들 각각에 대하여, 상기 계산된 조도, 삼각형 넓이, 삼각형 칼라 중 적어도 하나에 비례하여 상기 삼각형들 각각의 중요도를 계산하는, 영상 처리 방법.
제10항에 있어서,
상기 누적분포함수(CDF)를 계산하는 단계는,
상기 삼각형들 각각의 중요도를 계산하는 경우, 상기 삼각형들 각각에 대한 상기 3D 모델을 렌더링하고자 하는 카메라 시점에서의 가시성을 고려하여 상기 삼각형들 각각의 중요도를 계산하는, 영상 처리 방법.
제7항에 있어서,
상기 적어도 하나의 VPL 각각에 대한 섀도우 맵을 생성하고, 래이디오시티 기법을 이용하여 3D 모델을 렌더링하는 단계
를 더 포함하는, 영상 처리 방법.
제7항 내지 제12항 중 어느 한 항의 영상 처리 방법을 수행하는 프로그램을 수록한 컴퓨터 판독 가능 기록 매체.