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모바일 3D 복원 객체를 위한 자동 3D 템플릿 모델 변형 기술

전수책임자
임성재
참여자
박창준, 윤승욱, 윤승욱, 이길행, 임성재, 전혜령, 전혜령, 최진성, 황본우
기술이전수
2
이전연도
2016
협약과제
13VT1800, 3D 프린팅을 위한 실물 정보 기반 3D 콘텐츠 생성 및 편집 기술(표준화연계), 최진성
14MS5600, 3D 프린팅을 위한 실물 정보 기반 3D 콘텐츠 생성 및 편집 기술(표준화연계), 최진성
15MS2700, 모바일 기반의 3D 프린팅 콘텐츠 생성/저작/출력 기술 및 응용 서비스 개발, 최진성
15MS5600, 3D 프린팅을 위한 실물 정보 기반 3D 콘텐츠 생성 및 편집 기술(표준화연계), 최진성
16MS4100, 모바일 기반의 3D 프린팅 콘텐츠 생성/저작/출력 기술 및 응용 서비스 개발, 최진성
본 기술이전은 3D 프린팅 및 모바일 3D 콘텐츠 서비스용 모바일 3D 복원 객체를 위한 자동 3D 템플릿 모델 변형 기술에 관한 것임. 기존의 저가형 센서나 스캐너를 사용한 3D 스캔 또는 다시점 사진기반 복원을 통해 생성된 3D 얼굴 모델 데이터는 오류가 많고 편집에 많은 시간이 소요돼 바로 3D 프린팅이나 모바일 3D 콘텐츠 서비스에 바로 사용하기 적합하지 않는 문제가 있음. 이를 해결하기 위해 본 기술은 3D 프린팅이나 모바일 3D 콘텐츠 서비스에 적합하도록 오류가 없고 별도 편집이 필요하지 않은 3D 템플릿 모델을 제작하고, 이를 모바일 3D 복원한 3D 모델의 형태와 유사하게 변형 후 곧바로 서비스에 적용 가능하도록 함.
ㅇ 최근 다양한 모바일 기기에서 개인화된 고품질 콘텐츠를 원하는 현 세대의 특성과 저가형 3D 프린터의 확산과 맞물려 개인화된 3D 프린팅 및 모바일용 콘텐츠 생성에 대한 수요가 급증, 특히 모바일 기기에서 개인용 3D 캐릭터 분야가 일반 사용자의 수요를 주도
ㅇ 이를 위한 기존의 접근 방식은, 구조광이나 레이저 같은 능동센싱 방식을 이용한 3D 스캐너를 이용하여 얼굴의 3D 외형 데이터를 생성하고 이를 3D 캐릭터에 적용하는 방식이 주로 사용되고 있음. 이러한 방식은, 측정 장비의 수준에 따라 결과물의 품질 차이가 심하고, 최소 수 초 이상의 스캐닝 시간이 필요하므로 얼굴 표정의 변화나 움직임에 따라 결과물이 영향을 받는 단점이 존재
ㅇ 최근, 컴퓨터 비전 기술의 발달로 모바일 기기에서 획득한 다시점 영상 정보만을 이용해 얼굴의 3D 외형을 비교적 저렴한 시스템 비용으로 획득하는 기술이 상용화 가능 수준으로 발전
ㅇ 모바일 기기에서 획득한 3D 복원 객체는 외형의 무결성 문제 및 한겹의 표면 정보만 가지므로 3D 프린팅 및 다양한 3D 콘텐츠 서비스에 적합하지 않은 특성을 다수 포함하고 있어 수동적인 후처리 편집 과정이 필수적임. 따라서 후처리 과정을 단순화하고, 시행착오를 줄여 3D 프린팅 및 다양한 3D 콘텐츠 서비스 성공률을 높일 수 있도록 도와주는 차별화된 기술이 필요
- 모바일 기기의 카메라 영상 기반 복원 방식을 이용해 획득한 3D 얼굴 외형 정보를 입력 받아 자동 3D 템플릿 모델 변형 기술을 통해 3D 프린팅 및 다양한 3D 콘텐츠 서비스에 적합한 3D 개인 얼굴 데이터를 생성하므로, 기존 방식의 후처리 비용 (인력과 시간 등) 절감을 통한 제품 가격 경쟁력 강화
- 본 기술은 범용 3D 포맷(OBJ, PLY)으로 저장된 3D 얼굴 외형 데이터 입력을 수용하므로 3D 얼굴 외형 획득 방식의 다변화에 대응이 용이하고, 최소한의 입/출력 인터페이스 조절만을 통해 독립적으로 사용 가능해 유지 보수 용이
- 엔터테인먼트, 피규어, 완구 등 3D 프린팅 및 3D 얼굴 모델이 필요한 다양한 서비스에 활용 가능한 범용 3D 데이터 포맷(STL, OBJ, FBX)으로 출력 가능
모바일 3D 복원 객체를 위한 자동 3D 템플릿 모델 변형 기술
- 입력 3D 모델 호환조건 가이드라인
- 입력 객체 특징점 자동 추출 기술 - 입력 3D 모델과 3D 얼굴 템플릿 모델 간 대응관계 추출 기술
- 입력 모델 형태에 따른 템플릿 모델 자동 변형 기술
- 변형 객체 모델 질감 생성을 위한 질감 매핑 및 색조 일치 기술
- 범용 3D 포맷 출력 기술
- 3D 객체 템플릿 모델 제작 가이드라인 및 예제 데이터 1종
- 새로운 3D 얼굴 템플릿 모델 테스트 및 등록을 위한 처리 기술
모바일 3D 복원 객체를 위한 자동 3D 템플릿 모델 변형 기술
세부기술 1 : 자동 3D 템플릿 모델 변형 기술
- 입력 3D 모델 호환조건 가이드라인 문서
- 입력 3D 얼굴 모델 호환성 확인, 입력 객체 특징점 자동 추출, 입력 3D 모델과 3D 얼굴 템플릿 모델 간 대응관계 추출,
입력 모델 형태에 따른 템플릿 모델 자동 변형, 변형 객체 모델 질감 생성을 위한 질감 매핑 및 색조 일치,
범용 3D 포맷 출력 기술 (실행코드_1)
- 3D 객체 템플릿 모델 예제 데이터 1종
- 3D 객체 템플릿 모델 제작 가이드라인 문서
세부기술 2: 템플릿 모델 등록 기술
- 새로운 3D 얼굴 템플릿 모델 테스트 및 등록을 위한 처리 (실행코드_2)
모바일 3D 복원 객체를 위한 자동 3D 템플릿 모델 변형 기술 관련 특허 실시권
ㅇ 3D 프린터와 연계한 자신의 얼굴이 반영된 3D 캐릭터 출력, 완구 등의 서비스
ㅇ 개인의 실사 3D 캐릭터 생성을 통한 게임 및 SNS 서비스