초록 ▼

1. 청구범위에 기재된 발명이 속한 기술분야 본 발명은 실시간 전역조명 효과를 위한 렌더링 장치 및 그 방법에 관한 것임. 2. 발명이 해결하려고 하는 기술적 과제 본 발명은, 렌더링 방정식을 주파수 공간에서 정의하여 사용하고, 또한 실세계 조명 정보 및 물체 표면의 반사 속성 데이터를 이용함으로써, 3차원 물체에 사실적인 전역조명 효과를 실시간적으로 줄 수 있게 하는, 실시간 전역조명 효과를 위한 렌더링 장치 및 그 방법을 제공하는데 그 목적이 있음.

1. 청구범위에 기재된 발명이 속한 기술분야 본 발명은 실시간 전역조명 효과를 위한 렌더링 장치 및 그 방법에 관한 것임. 2. 발명이 해결하려고 하는 기술적 과제 본 발명은, 렌더링 방정식을 주파수 공간에서 정의하여 사용하고, 또한 실세계 조명 정보 및 물체 표면의 반사 속성 데이터를 이용함으로써, 3차원 물체에 사실적인 전역조명 효과를 실시간적으로 줄 수 있게 하는, 실시간 전역조명 효과를 위한 렌더링 장치 및 그 방법을 제공하는데 그 목적이 있음. 3. 발명의 해결방법의 요지 본 발명은, 전역조명 효과 표현을 위한 렌더링 장치에 있어서, 전방향에 대하여 조명의 방향이 될 조명 샘플을 생성하여 각각 조명 샘플에 대하여 구면 하모닉 기초(SPHERICAL HARMONICS BASIS) 함수를 생성하기 위한 구면 하모닉 처리 수단; 상기 구면 하모닉 기초 함수를 이용하여, HDRI 영상의 조명 정보(RADIANCE)를 구면 하모닉 조명 계수로 변환하기 위한 조명 모델링 수단; 상기 구면 하모닉 기초 함수를 이용하여, 전역 조명 모델을 위한 조명 정보(RADIANCE)의 전달 특성을 나타내는 가시성 및 기하 항(GEOMETRIC TERM)에 대한 계수를 미리 계산하는 래디언스 전달 처리 수단; 물체 표면의 반사 속성 정보(BRDF) 데이터를 자료 구조화한 후, 스무딩 과정을 통하여 BRDF 데이터의 계수를 구하는 BRDF 처리 수단; 및 상기 구면 하모닉 조명 계수, 상기 가시성 및 기하 항(GEOMETRIC TERM)에 대한 계수, 및 상기 BRDF 데이터 계수를, 벡터의 도트 프러덕트로 표현된 렌더링 방정식에 적용함으로써 렌더링을 수행하는 렌더링 수단을 포함함. 4. 발명의 중요한 용도 본 발명은 실시간 전역조명 효과 표현을 위한 렌더링 등에 이용됨으로써, 게임과 같은 분야에 사용될 수 있음.

대표청구항 ▼

전역조명 효과 표현을 위한 렌더링 장치에 있어서,전방향에 대하여 조명의 방향이 될 조명 샘플을 생성하여 각각 조명 샘플에 대하여 구면 하모닉 기초(Spherical Harmonics Basis) 함수를 생성하기 위한 구면 하모닉 처리 수단|상기 구면 하모닉 기초 함수를 이용하여, HDRI 영상의 조명 정보(Radiance)를 구면 하모닉 조명 계수로 변환하기 위한 조명 모델링 수단|상기 구면 하모닉 기초 함수를 이용하여, 전역 조명 모델을 위한 조명 정보(Radiance)의 전달 특성을 나타내는 가시성 및 기하 항(Geometric

전역조명 효과 표현을 위한 렌더링 장치에 있어서,전방향에 대하여 조명의 방향이 될 조명 샘플을 생성하여 각각 조명 샘플에 대하여 구면 하모닉 기초(Spherical Harmonics Basis) 함수를 생성하기 위한 구면 하모닉 처리 수단|상기 구면 하모닉 기초 함수를 이용하여, HDRI 영상의 조명 정보(Radiance)를 구면 하모닉 조명 계수로 변환하기 위한 조명 모델링 수단|상기 구면 하모닉 기초 함수를 이용하여, 전역 조명 모델을 위한 조명 정보(Radiance)의 전달 특성을 나타내는 가시성 및 기하 항(Geometric Term)에 대한 계수를 미리 계산하는 래디언스 전달 처리 수단|물체 표면의 반사 속성 정보(BRDF) 데이터를 자료 구조화한 후, 스무딩 과정을 통하여 BRDF 데이터의 계수를 구하는 BRDF 처리 수단| 및상기 구면 하모닉 조명 계수, 상기 가시성 및 기하 항(Geometric Term)에 대한 계수, 및 상기 BRDF 데이터 계수를, 벡터의 도트 프러덕트로 표현된 렌더링 방정식에 적용함으로써 렌더링을 수행하는 렌더링 수단를 포함하는 실시간 전역조명 효과를 위한 렌더링 장치.제 1 항에 있어서,상기 조명 모델링 수단은,상기 HDRI 영상의 조명정보(Radiance)를 자료구조화하고, 상기 구면 하모닉 기초 함수를 이용하여 상기 자료구조화된 조명 정보로부터 상기 구면 하모닉 조명 계수를 계산하는 것을 특징으로 하는 실시간 전역조명 효과를 위한 렌더링 장치.제 1 항에 있어서,상기 래디언스 전달 처리 수단은,상기 구면 하모닉 기초 함수를 이용하여, 3차원 모델의 각 정점에 대해서 3차원 실제물체가 상기 조명 샘플이 존재하는 구형 공간에 위치했을 때의 영향을 나타내는 상기 가시성 및 기하 항(Geometric Term)에 대한 계수를 미리 계산하여 저장하는 것을 특징으로 하는 실시간 전역조명 효과를 위한 렌더링 장치.제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,상기 BRDF 처리 수단은,외부의 하드웨어에 의해서 측정된 BRDF 데이터를, 카메라의 방향 및 조명 방향을 기준으로 정렬한 후, 파라볼릭 맵 형태로 인덱싱하여 저장하는 것을 특징으로 하는 실시간 전역조명 효과를 위한 렌더링 장치.제 4 항에 있어서,상기 BRDF 처리 수단에서의 정렬 과정은,카메라의 방향을 기준으로 정렬한 후, 다시 조명 방향을 기준으로 정렬하는 것을 특징으로 하는 실시간 전역조명 효과를 위한 렌더링 장치.제 4 항에 있어서,상기 BRDF 데이터는,조명 방향, 카메라 방향, 및 RGB 데이터를 포함하는 것을 특징으로 하는 실시간 전역조명 효과를 위한 렌더링 장치.제 6 항에 있어서,상기 조명 방향은,상기 조명 샘플을 사용하는 것을 특징으로 하는 실시간 전역조명 효과를 위한 렌더링 장치.제 4 항에 있어서,상기 BRDF 처리 수단은,외부의 하드웨어에 의해서 측정된 BRDF 데이터를 직접 사용하는 경우에는 글로시 정보의 유무를 판단하여, 상기 글로시 정보가 있으면 매트릭스 형태로 표현하고, 상기 글로시 정보가 없으면 벡터 형태로 표현하는 것을 특징으로 하는 실시간 전역조명 효과를 위한 렌더링 장치.제 4 항에 있어서,상기 렌더링 수단은,현재 카메라의 방향을 이용하여 파라볼릭 맵의 인덱스를 결정하고, 결정된 인덱스를 이용하여, 저장되어 있는 BRDF 계수를 검색하여 상기 렌더링 과정에 사용하는 것을 특징으로 하는 실시간 전역조명 효과를 위한 렌더링 장치.전역조명 효과 표현을 위한 렌더링 방법에 있어서,전방향에 대하여 조명의 방향이 될 조명 샘플을 생성하여 각각 조명 샘플에 대하여 구면 하모닉 기초 함수를 생성하는 구면 하모닉처리 단계|상기 구면 하모닉 기초 함수를 이용하여, HDRI 영상의 조명 정보(Radiance)를 구면 하모닉 조명 계수로 변환하는 조명 모델링 단계|상기 구면 하모닉 기초 함수를 이용하여, 3차원 모델의 각 정점에 대해서 3타원 실제물체가 상기 조명 샘플이 존재하는 구형공간에 위치했을 때의 조명 정보(Radiance)의 전달 특성을 나타내는 가시성 및 기하 항(Geometric Term)에 대한 계수를 미리 계산하는 래디언스 전달 처리 단계|물체 표면의 반사 속성 정보(BRDF) 데이터를 자료 구조화한 후, 스무딩 과정을 통하여 BRDF 데이터를 계수화하는 BRDF 처리 단계| 및상기 구면 하모닉 조명 계수, 가시성 및 기하 항(Geometric Term)에 대한 계수, 및 BRDF 데이터 계수를, 벡터의 프러덕트로 표현된 렌더링 방정식에 적용함으로써 렌더링을 수행하는 렌더링 단계를 포함하는 실시간 전역조명 효과를 위한 렌더링 방법.제 10 항에 있어서,상기 BRDF 처리 단계는,외부의 하드웨어에 의해서 측정된 BRDF 데이터를, 카메라의 방향 및 조명 방향을 기준으로 정렬하는 정렬 단계| 및상기 정렬 단계에서 정렬된 측정 BRDF 데이터를 파라볼릭 맵 형태로 인덱싱하여 저장하는 저장 단계를 포함하는 실시간 전역조명 효과를 위한 렌더링 방법.제 11 항에 있어서,상기 정렬 단계는,카메라의 방향을 기준으로 정렬한 후, 다시 조명 방향을 기준으로 정렬하는 것을 특징으로 하는 실시간 전역조명 효과를 위한 렌더링 방법.제 10 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,상기 렌더링 단계는,현재 카메라의 방향을 이용하여 파라볼릭 맵의 인덱스를 결정하고, 결정된 인덱스를 이용하여, 저장되어 있는 BRDF 계수를 검색하여 상기 렌더링 과정에 사용하는 것을 특징으로 하는 실시간 전역조명 효과를 위한 렌더링 방법.