KR20040075672A

KR20040075672A - A simulation method for hierarchical cyber face plastic surgery

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Publication number: KR20040075672A
Application number: KR1020030033913A
Authority: KR
Inventors: 민원기; 최창석
Original assignee: 정보통신연구진흥원; 주식회사 미래디지털; 민원기; 최창석
Priority date: 2003-02-21
Filing date: 2003-05-28
Publication date: 2004-08-30

Abstract

본 발명은 성형시뮬레이션 방법에 관한 것으로써, 더욱 상세하게는 얼굴의 성형부위를 계층적인 성형객체로 설정하여 계층적으로 변화시키고, 변화되는 계층의 형상변화가 인접한 영역에 반영되도록 함으로써 전체 얼굴 형상이 조화롭고 자연스럽게 변화될 수 있도록 한 계층적 가상 성형시뮬레이션 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a molding simulation method, and more particularly, by setting the molding part of the face as a hierarchical molding object and changing it hierarchically, and by changing the shape change of the hierarchical layer in the adjacent area, The present invention relates to a hierarchical virtual molding simulation method that can be harmoniously and naturally changed.

상술한 본원 발명의 방법은, 다수의 폴리곤으로 구성되는 얼굴형상모델에 의한 성형시뮬레이션 방법에 있어서, (a) 얼굴형상모델에서 성형부위와 주변 점들을 이용하여 성형에 필요한 특징점에 의해 형상변화되는 성형객체와 상기 성형객체의 변화방법으로써의 성형종류를 가지도록 분류되는 계층구조를 설정하고, 각 성형객체에 대한 정보를 가지는 성형객체정보테이블을 생성하여 얼굴3D모델을 생성하는 단계; (b) 사용자 입력 얼굴영상이미지에 상기 얼굴3D모델을 정합하는 단계; (c) 상기 정합된 얼굴3D모델에서 성형객체의 성형종류를 선택하고, 변위값을 입력한 후, 입력된 변위값에 따라 얼굴3D모델을 변화시키는 단계; (d) 상기 c 단계에서 변형된 얼굴3D모델과 상기 사용자 얼굴영상이미지를 3D텍스쳐 매핑하여 변형된 사용자의 얼굴영상이미지를 생성하는 단계;로 이루어지는 것을 특징으로 한다.In the above-described method of the present invention, in the molding simulation method using a face shape model composed of a plurality of polygons, (a) shaping is changed by the feature points necessary for shaping using the shaping site and the surrounding points in the face shape model. Creating a face 3D model by setting a hierarchical structure classified to have a molding type as a method of changing an object and the molded object, generating a molded object information table having information on each molded object; (b) matching the face 3D model to a user input face image image; (c) selecting a molding type of a molding object from the matched face 3D model, inputting a displacement value, and then changing the face 3D model according to the input displacement value; (d) generating a modified user's face image by mapping the face 3D model deformed in step c and the user's face image by 3D texture mapping.

Description

A simulation method for hierarchical cyber face plastic surgery

본 발명은 온라인 또는 오프라인 상에서 적용될 수 있는 성형시뮬레이션 방법에 관한 것으로써, 더욱 상세하게는 얼굴의 영역을 계층적인 구조를 가지도록 분할하고 분할된 계층을 독립적으로 제어할 수 있도록 함으로써, 조화로운 얼굴성형이 가능함은 물론, 각각 독립적으로 제어되는 각각의 계층의 변화가 다른 계층에 반영되도록 함으로써 전체 얼굴 형상이 자연스럽게 변화될 수 있도록 한 계층적 가상 성형시뮬레이션 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a molding simulation method that can be applied on-line or off-line, and more particularly, by dividing the area of the face to have a hierarchical structure and by controlling the divided layer independently, harmonious face shaping This is, of course, related to a hierarchical virtual molding simulation method in which a change in each layer that is independently controlled is reflected in another layer so that the entire face shape can be naturally changed.

개인의 개성과 외모를 중요시하는 현대 사회문화의 변화와 함께, 성별을 불문하고 성형수술에 대한 관심이 많아지고 있다. 인터넷을 통해 적은 비용과 시간으로 실제 성형수술의 부작용에 대한 부담없이, 성형 후 모습을 쉽게 예측하여 볼 수 있는 사이버 가상 성형시뮬레이션 시스템의 개발이 필요하다.With the change of modern social culture that emphasizes individual personality and appearance, interest in plastic surgery regardless of gender is increasing. It is necessary to develop a cyber virtual molding simulation system that can easily predict the shape after molding without burdening the side effects of the actual plastic surgery through the Internet at a low cost and time.

가상공간에서 얼굴성형의 초기 방법은 사용자가 성형부위에 대해 특징점을 설정하여 성형하는 방법이 있다. 이 방법은 성형부위별 특징점을 매번 수동으로 설정해야 하기 때문에, 조작이 불편하고, 일반 사용자는 성형부위를 정확히 설정하지 못하는 경우도 많아 어색한 성형결과를 얻기가 쉽다. 현재 구현되어 있는 대부분의 시스템은 얼굴형상모델을 사용하여 눈썹, 눈, 코, 입, 턱 등 얼굴의 국부적인 부위를 성형객체로 설정하여 성형한다. 이 경우, 성형부위를 정확히 선택하기는 용이하나, 국부적인 부위만을 주목하여 성형하기 때문에, 얼굴 전체적으로 조화로운 성형결과를 얻기가 쉽지 않다. 즉, 얼굴형을 성형하기 위해서는 주로 턱을 변형하고 있으나, 턱만을 이용하는 경우 얼굴형을 제한적으로 성형할 수 밖에 없다. 결국 얼굴의 전체적인 조화를 위해서는, 턱 뿐만 아니라, 얼굴의 폭과 길이를 자유롭게 조정할 필요가 있다. 그러나 얼굴형 변화가 제한적이기 때문에 얼굴 전체적으로 조화를 이루는 각 부위의 변위값을 선택하는데 많은 시행착오를 거듭하거나, 조화를 이루지 못한 얼굴을 얻을 때가 허다하다. 이와 같이, 얼굴 부위만을 주목하는 성형방법은 고품질의 성형결과를 얻기 곤란한 경우가 있으며, 변위값의 제어방법에 따라서 성형속도의 차이가 발생할 수도 있다. 특히, 웹 응용에서는 처리속도가 중요한 요소이다. 이상을 종합하면, 성형에 대한 전문지식이 없는 일반사용자가 성형부위를 정확히 선택할 수 있도록 하고, 얼굴 전체에 대한 조화로운 성형을 용이하게 수행 할 수 있도록 하며, 웹에서도 고속으로 처리될 수 있도록 하는 방법이 필요하다.An initial method of face shaping in a virtual space is a method in which a user sets a feature point for a shaping part and shaping. This method is inconvenient to operate because the feature points for each molded part must be set manually each time, and a general user often does not set the molded part accurately, and thus it is easy to obtain awkward molding results. Most currently implemented systems use face shape models to shape local parts of the face such as eyebrows, eyes, nose, mouth, and chin as molding objects. In this case, it is easy to select the molded part accurately, but since it is molded by paying attention only to the local part, it is not easy to obtain a harmonious molding result on the entire face. That is, the jaw is mainly deformed in order to mold the face shape, but when using only the jaw, the face shape is limited. After all, for the overall harmony of the face, it is necessary to freely adjust the width and length of the face as well as the chin. However, due to the limited face shape change, it is often timed to try and select a displacement value of each part that harmonizes with the whole face, or to obtain a face that is out of harmony. As described above, a molding method that pays attention to only the face part may have difficulty in obtaining a high quality molding result, and a difference in molding speed may occur depending on the method of controlling the displacement value. In particular, processing speed is an important factor in web applications. To sum up, the general user who has no expertise in molding can select the molding part accurately, make it possible to easily perform harmonious molding for the whole face, and to be processed at high speed on the web. This is necessary.

상술한 종래기술에서의 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 먼저 다수의 폴리곤으로 구성된 3차원 얼굴모델을 변형을 위하여 특징점이 설정된 성형객체와 성형객체를 변형하는 변형방법을 정의한 성형종류를 가지도록 계층적으로 분할하여 영상이미지를 변형시킬 수 있는 얼굴3D모델을 생성한 후, 상기 얼굴3D모델에 성형시뮬레이션을 수행하고자 하는 사용자의 얼굴 영상이미지를 정합한 후, 정합된 얼굴3D모델에서 원하는 성형부위의 성형객체와 성형종류를 선택하여 변위값을 입력함으로써 선택된 성형객체를 변형시키고, 이러한 변형이 성형객체의 내부 또는 외부영역에 반영되도록 보정함으로써 얼굴3D모델을 변형시킨 후, 변형된 얼굴3D모델을 사용자가 선택한 시뮬레이션 대상이 되는 얼굴영상이미지와 3D텍스쳐매핑함으로써 사용자가 성형 후의 얼굴 모양을 3차원 입체 영상으로 확인 할 수 있도록 하는 계층적 가상 성형시뮬레이션 방법을 제공하는 것이다.An object of the present invention for solving the above-mentioned problems in the prior art has a molding type in which a molding object having a feature point for deforming the three-dimensional face model composed of a plurality of polygons and a deformation method for deforming the molding object are defined. After creating a face 3D model that can be deformed hierarchically to transform the image image, and then match the face image image of the user who wants to perform the molding simulation to the face 3D model, the desired shaping in the matched face 3D model After deforming the selected molded object by selecting the molding object and the type of molding of the part and inputting the displacement value, the face 3D model is deformed by correcting such deformation to be reflected in the inside or outside area of the molded object, and then the deformed face 3D model. By mapping the face image and 3D texture that are the simulation targets A face shape after shaped to provide a hierarchical virtual forming simulation method to make a three-dimensional image.

도 1은 본원 발명의 계층적 가상 성형시뮬레이션 방법의 전체 처리과정을 나타내는 순서도이다.Figure 1 is a flow chart showing the overall process of the hierarchical virtual molding simulation method of the present invention.

도 2 내지 도3은 상술한 도 1의 처리과정을 수행하는 본원 발명에 적용되는 계층구조 및 성형객체들을 상세하게 설명한 도면이다.2 to 3 are views illustrating in detail the hierarchical structure and the molding object applied to the present invention performing the above-described process of FIG.

도 3은 상기 계층적구조에 포함되는 성형객체들을 더욱 상세히 설명하기 위한 도면이다.3 is a view for explaining in detail the molded objects included in the hierarchical structure.

도 4는 상기 성형객체들을 변형시킬 수 있도록 하는 특징점들의 실시 예를 나타내는 도면이다.FIG. 4 is a diagram illustrating an embodiment of feature points capable of deforming the molded objects.

도 5는 얼굴성형을 위한 얼굴3D모델의 성형객체정보테이블의 일 예를 나타내는 도면이다.5 is a diagram illustrating an example of a molded object information table of a face 3D model for face shaping.

도 6은 얼굴모양을 계란형으로 변화시키기 위하여 2차원 평면상의 얼굴이미지를 가지는 제 1계층의 얼굴성형객체에 상술한 포물선변화방법이 적용된 것을 나타내는 도면이다.FIG. 6 is a diagram showing that the above-described parabolic change method is applied to a face shaping object of a first layer having a face image on a two-dimensional plane in order to change a face shape into an egg shape.

도 7은 제 1계층의 얼굴성형객체에 점진적변화방법 중 얼굴성형객체의 중심점을 중심으로 하여 좌우 또는 상하로 점진적으로 확대 축소시키는 것을 나타내는 도면이다.FIG. 7 is a diagram illustrating gradually expanding and contracting left and right or up and down with respect to the center point of the face shaping object in a method of gradually changing the face shaping object of the first layer.

도 8은 일 선분을 기준으로 하여 점진적으로 길이를 변화시킴으로써 얼굴전체 길이를 계란형으로 변화시키는 점진적변화방법의 일 예를 나타내는 도면이다.8 is a diagram illustrating an example of a gradual change method of changing the entire face length into an egg shape by gradually changing the length based on one line segment.

도 9는 xy평면상에서 x축 방향으로만 변형되는 것을 가정하여 사다리꼴형으로 변화되는 점진적변화방법중 사다리꼴변화방법을 나타내는 도면이다.FIG. 9 is a diagram illustrating a trapezoidal change method among gradual change methods that change into a trapezoidal shape assuming that only the x-axis is deformed on the xy plane.

도 11및 도 12는 형상 변화된 얼굴 이미지의 보정 방법의 일 적용예를 나타내는 도면이다.11 and 12 are diagrams illustrating an application example of a method of correcting a shape-changed face image.

도 13은 본원 발명의 방법이 온라인 서비스로 제공될 수 있도록 적용되는 온라인 가상 성형시뮬레이션 시스템의 구성을 나타내는 도면이다.FIG. 13 is a diagram showing the configuration of an on-line virtual forming simulation system applied to enable the method of the present invention to be provided as an online service.

도 14는 도 13의 클라이언트와 성형서버의 접속과정을 나타내는 순서도이다.14 is a flowchart illustrating a connection process between a client and a shaping server of FIG. 13.

도 15 및 도 16은 도 13의 시뮬레이션수단의 구성 및 시뮬레이션수단에 의한 성형시뮬레이션의 처리과정을 나타내는 도면이다.15 and 16 are views showing the configuration of the simulation means of FIG. 13 and the processing procedure of the molding simulation by the simulation means.

도 16은 도 15의 구성을 가지는 시뮬레이션수단를 설명하기 위한 순서도이다.FIG. 16 is a flowchart for explaining a simulation means having the configuration of FIG. 15.

도 17은 도 15의 시뮬레이션수단에 구성되는 성형객체선택부의 일 실시 예를 나타내는 도면이다.FIG. 17 is a view illustrating an embodiment of a molded object selection unit configured in the simulation means of FIG. 15.

도 18은 도 15의 성형객체조정부를 나타내는 도면이다.FIG. 18 is a view illustrating the molded object adjusting unit of FIG. 15.

도 19는 성형정보테이블을 나타내는 도면이다.19 is a diagram illustrating a molding information table.

*도면의 주요 부호에 대한 설명** Description of Major Symbols in Drawings *

530 : 성형정보테이블 600 : 클라이언트530: molding information table 600: client

603 : 시뮬레이션수단 620 : 성형서버603: simulation means 620: forming server

630 : 저장부 800 : 성형객체 선택부630: storage unit 800: forming object selection unit

830 : 성형객체조정부830: molding object adjusting unit

상술한 목적을 달성하기 위한 본원 발명은, 다수의 폴리곤으로 구성되는 얼굴형상모델에 의한 성형시뮬레이션 방법에 있어서 상기 성형시뮬레이션 방법이,The present invention for achieving the above object, in the molding simulation method by a face shape model composed of a plurality of polygons, the molding simulation method,

(a) 얼굴형상모델에서 성형부위와 주변 점들을 이용하여 성형에 필요한 특징점에 의해 형상변화되는 성형객체와 상기 성형객체의 변화방법으로써의 성형종류를 가지도록 분류되는 계층구조를 설정하고, 각 성형객체에 대한 정보를 가지는 성형객체정보테이블을 생성하여 얼굴3D모델을 생성하는 단계; (b) 사용자 입력 얼굴영상이미지에 상기 얼굴3D모델을 정합하는 단계; (c) 상기 정합된 얼굴3D모델에서 상기 계층적으로 구성된 성형객체와 성형종류를 선택하고 특징점의 변위값을 입력한 후, 입력된 변위값에 따라 얼굴3D모델을 변화시키는 단계; (d) 상기 c 단계에서 변형된 얼굴3D모델과 상기 사용자 얼굴영상이미지를 3D텍스쳐 매핑하여 변형된 사용자의 얼굴영상이미지를 생성하는 단계;로 이루어지는 것을 특징으로 한다.(a) In the face shape model, by using the molding site and the surrounding points, a hierarchical structure which is classified to have a molding object that is changed by the feature points necessary for molding and a molding type as a method of changing the molding object is set, and each molding Generating a face 3D model by generating a molded object information table having information about an object; (b) matching the face 3D model to a user input face image image; (c) selecting the hierarchically formed molding object and molding type in the matched face 3D model, inputting a displacement value of a feature point, and then changing the face 3D model according to the input displacement value; (d) generating a modified user's face image by mapping the face 3D model deformed in step c and the user's face image by 3D texture mapping.

상기 c단계는, c-1)계층별로 성형객체 및 성형종류를 선택한 후 성형종류에 따른 변위값을 입력하는 단계;와, c-2)상기 설정된 변위값에 따라 각각의 성형객체를 변형하여 얼굴3D모델을 변화시키는 단계;로 이루어 질 수 있다.In step c, c-1) selecting a molding object and a molding type for each layer and inputting a displacement value according to the molding type; and c-2) deforming each molding object according to the set displacement value. Changing the 3D model; can be made.

상기 c-1단계는 또한, c-1-1) 상기 c-2단계에서 상기 변위값에 따라 상기 얼굴3D모델을 변화시키기 위하여, 상기 성형객체정보, 성형종류정보, 변위값정보를 가지는 성형정보테이블을 생성하는 단계;를 더 포함하여 이루어질 수 있다.In step c-1, the molding information having the molding object information, molding type information, and displacement value information may be used to change the face 3D model according to the displacement value in step c-2. Generating a table; may be further included.

상술한 성형정보테이블에 의하여, 영상변화를 위한 시스템의 처리속도를 향상시킬 수 있게 된다.By the above-described molding information table, it is possible to improve the processing speed of the system for changing the image.

상기 c-2단계는 또한, c-2-1)상기 변화되는 각각의 성형객체의 인접부위를 보정하는 단계;를 더 포함하여 이루어질 수 있다.The step c-2 may further include c-2-1) correcting adjacent portions of each of the changed molding objects.

상술한 보정은 얼굴영상이미지가 자연스럽게 변화되도록 한다.The above-described correction causes the facial image image to naturally change.

상기 c단계에서 상기 얼굴3D모델의 변화방법은, 하나의 성형객체를 선택하고, 선택된 성형객체에 성형종류를 지정한 후 변위값을 입력하여 선택된 성형객체를 독립적으로 변화시키며 선택된 성형객체의 변화가 성형객체의 내부, 인접된 영역 또는 외부의 다른 성형객체에 반영되도록 하는 것을 순차적으로 반복함으로써 얼굴3D모델을 변화시키는 방법일 수 있다.In the step c, the method for changing the face 3D model includes selecting one molding object, designating a molding type to the selected molding object, inputting a displacement value to independently change the selected molding object, and changing the selected molding object to be molded. It may be a method of changing the face 3D model by sequentially repeating the reflection to be reflected on another object inside or adjacent to the object.

상기 c단계에서 상기 얼굴3D모델의 변화방법은, 또한, 적어도 두개 이상의 성형객체를 동시에 선택하고, 상기 선택된 성형객체들을 모두 포함하는 적어도 하나 이상의 성형종류를 지정한 후 각각에 변위값을 입력하여 선택된 성형객체들을 동시에 변화시키며, 성형종류가 지정된 이외의 영역 및 외부의 성형객체들에 그 변화가 반영되도록 함으로써 상기 얼굴3D모델을 변화시키는 방법일 수도 있다.In the step c, the method of changing the face 3D model may further include selecting at least two molding objects at the same time, designating at least one molding type including all of the selected molding objects, and inputting displacement values to each of the selected molding objects. It may be a method of changing the face 3D model by simultaneously changing the objects and reflecting the change in areas other than the designated molding type and external molded objects.

상기의 성형객체의 변화를 위한 변위값의 입력방법으로서는 특징점을 이동시키거나 성형객체의 변화를 위해 선택된 성형종류에 따라 직접 변위값을 입력시키는 방법이 사용될 수 있으며, 특징점의 이동은 성형종류의 변위값에 반영되고, 성형종류에 따라 직접 입력된 변위값은 특징점에 반영되어 특징점이 이동되도록 구현되는 것이 바람직하다.As a method of inputting a displacement value for changing the molded object, a method of moving a feature point or directly inputting a displacement value according to the type of molding selected for the change of the molded object may be used. The displacement value reflected in the value and directly input according to the molding type is preferably reflected in the feature point so that the feature point moves.

상술한 본원 발명의 얼굴3D모델의 계층은, 얼굴 전체를 얼굴성형객체로 하는 제1계층;과, 얼굴의 상안, 중안, 하안 각각을 성형객체로 하는 제2계층;과, 얼굴의 좌 및 우 윗턱, 아래턱, 좌 및 우 광대뼈 각각을 성형객체로 하는 제3계층;과, 얼굴의 눈, 코, 상 하 좌 및 우 입, 좌 및 우 눈썹 각각을 성형객체로 하는 제4계층;과, 상기 얼굴 3D모델을 구성하는 폴리곤들의 꼭지점들을 점성형객체로 하는 제5계층;으로 분류되는 것을 특징으로 한다.The above-described layer of the face 3D model of the present invention includes a first layer including the entire face as a face shaping object; a second layer with each of the upper, middle and lower eye of the face as a molding object; and the left and right sides of the face. A third layer comprising each of the upper jaw, the lower jaw, the left and right cheekbones as a molding object; and a fourth layer of the face, the nose, the upper and lower left and right mouths, and the left and right eyebrows as the molding objects, respectively; And a fifth layer having the vertices of the polygons constituting the face 3D model as the viscous object.

상기 특징점들은 각각의 성형객체들의 모양의 형상변화점들 중 형상변화에 필요한 최소의 개수의 점들을 추출하여 이루어지는 것이 바람직하나 이에 한정되는 것은 아니다.Preferably, the feature points are formed by extracting the minimum number of points necessary for shape change among shape change points of the shape of each molded object.

상기 성형객체들을 변형하기 위한 성형종류는, 선택된 성형객체에 대한 위치변화방법, 각도변화방법, 크기변화방법을 가지며, 이러한 변화방법 들이 독립적으로 또는 서로 유기적으로 변화대상이 되는 적어도 하나 이상의 성형객체와 그 인접영역에 적용된다.The molding type for deforming the molding objects may include a position changing method, an angle changing method, and a size changing method with respect to the selected molding object, and at least one molding object in which these changing methods are independently or organically changed. Applies to the adjacent area.

상기 위치변화방법은 선택된 성형객체들에 포함되는 임의의 모든 꼭지점 P(x,y,z)를 x축, y축, 또는 z축 중 적어도 하나 이상의 축을 따라 평행 이동시킴으로써 선택된 성형객체들의 위치를 이동시키는 방법이다.The position changing method moves the positions of the selected molding objects by moving all vertices P (x, y, z) included in the selected molding objects in parallel along at least one axis of the x axis, the y axis, or the z axis. This is how you do it.

상기 각도변화방법은, 선택된 성형객체에 대한 기준점이나 기준축을 중심으로 하는 회전이동, 또는, 기준 선분이나 기준면을 기준으로 하여 거리에 따라 일정비율로 변화되는 크기의 각도로 성형객체내의 꼭지점들을 회전시키는 점진적인 회전이동 방법일 수 있다. 기준점이나 기준축을 중심으로 하는 회전이동은 눈을 눈의 내측 끝점을 중심으로 회전시킨다거나, 눈썹을 눈썹의 무게중심을 중심으로 하여 회전 이동시킴으로써 얼굴 형상을 변화시키는 데 적용될 수 있다. 그리고, 점진적 회전이동은 코끝에 지정된 특징점을 상하(z축을 따라)로 이동시킴으로써 코의 높이를 조절하는 데 적용될 수 있으며, 이 경우, 코 성형객체내의 꼭지점들은 코의 저부를 이루는 안면으로부터의 거리에 따라 0도에서 코끝의 특징점의 회전각도 만큼 점진적으로 변화되는 크기를 가지고 회전이동됨으로써 전체의 코의 형상을 유지한 상태에서 코의 높 낮이가 변화된다.The angular change method includes rotating the vertices in the molded object at an angle of a magnitude that is changed at a constant ratio with respect to the reference line or the reference plane based on the reference line or the reference plane. It may be a progressive rotational movement method. Rotational movement about the reference point or reference axis may be applied to change the shape of the face by rotating the eye about the inner end point of the eye or by rotating the eyebrow about the center of gravity of the eyebrow. And, progressive rotational movement can be applied to adjust the height of the nose by moving the designated feature point at the tip of the nose up and down (along the z axis), in which case the vertices in the nose forming object are located at a distance from the face forming the bottom of the nose. As a result, the height of the nose is changed while maintaining the shape of the entire nose by a rotational movement having a size gradually changing by the rotation angle of the feature point of the nose tip at 0 degrees.

상기 크기변화방법은 선택된 성형객체의 모양, 크기 등을 변화시키 위한 것으로써, 모양변화방법, 포물선변화방법, 점진적변화방법, 각도변화방법 중 적어도 하나 이상의 방법으로 이루어질 수 있다.The size change method is for changing the shape, size, etc. of the selected molded object, and may be formed by at least one or more of a shape change method, a parabolic change method, a gradual change method, and an angle change method.

상기 모양변화방법은 선택된 성형객체의 특징점을 원하는 위치로 이동시킨 후 상기 특징점들에 따라 성형객체들의 외형을 변화시킴으로써 성형객체의 모양을 변화시킨다. 또한, 상기 모양변화 후에는 상기 변화된 성형객체의 모양을 자연스럽게 하기 위하여 상기 c-2-1단계에 의한 보정이 수행될 수 있다.The shape change method changes the shape of the molded object by moving the feature points of the selected molded object to a desired position and then changing the appearance of the molded objects according to the feature points. In addition, after the shape change, the correction by the step c-2-1 may be performed to naturally change the shape of the changed molded object.

상기 포물선변화방법은 성형객체의 임의의 선분상의 꼭지점들을 특정 포물선의 궤적으로 위치이동시키는 방법으로써, 성형객체 전체에 포함되는 임의의 수평선상에 포함되는 모든 꼭지점에 적용되어, 성형객체를 반달형, 타원형 등으로 변형시키는 방법이다.The parabolic change method is to move the vertices on any line segment of the molded object to the trajectory of a specific parabola. And the like.

상기 점진적변화방법은 성형객체의 크기 또는 모양을 변화시킴에 있어, 성형객체내의 꼭지점의 이동크기를 기준점, 기준선분, 기준면에 대한 거리의 비에 따라 점진적으로 증가 또는 감소되도록 하여 이동시킴으로써 성형객체를 변화시키는 방법으로써, 길이방향에 대한 점진적 변화, 사다리꼴 형상의 점진적변화 등일 수 있다.The gradual change method changes the size or shape of the molded object, and moves the molded object by gradually increasing or decreasing the moving size of the vertices in the molded object according to the ratio of the reference point, the reference line segment, and the distance to the reference plane. As a changing method, there may be a gradual change in the longitudinal direction, a gradual change in the trapezoidal shape, and the like.

이하, 첨부도면을 참조하여 본원 발명을 더욱 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.

도1은 본원 발명의 계층적 가상 성형시뮬레이션 방법의 전체 처리과정을 나타내는 순서도이다.Figure 1 is a flow chart showing the overall process of the hierarchical virtual molding simulation method of the present invention.

본원 발명에 따른 계층적 가상 성형시뮬레이션 방법은 먼저 하기에 설명되는 도2 및 도3에서와 같이, 다수의 폴리곤을 가지는 3차원 얼굴모델을 5개의 계층으로 분류한다. 다음으로 각각의 계층에 포함되는 성형객체를 지정한다. 그리고 성형객체에는 성형객체를 변형시킬 수 있도록 하는 특징점들 및 변화방법으로서의 성형종류를 설정한다. 이후 각각 분류되고 지정된 계층 및 성형객체의 모양, 크기, 위치 및 성형종류에 대한 정보를 가지는 성형객체정보테이블을 생성하여 얼굴형상을 변화시킬 수 있도록 하는 얼굴3D모델을 생성한다(S1).The hierarchical virtual molding simulation method according to the present invention first classifies a three-dimensional face model having a plurality of polygons into five layers, as shown in FIGS. 2 and 3. Next, specify the molding objects included in each layer. The molding object is set with feature points and a type of molding as a method of changing the molding object. Thereafter, a face 3D model is generated to generate a face object information table having information on the shape, size, position, and face type of each of the designated hierarchies and shaped objects, thereby changing the face shape (S1).

상술한 S1단계는 성형시뮬레이션을 위한 선처리 과정이 된다. S1단계에서 얼굴3D모델이 생성되면, 이후에는 사용자에 의하여 S1단계 이후의 성형시뮬레이션 과정이 반복처리된다.Step S1 described above becomes a pretreatment process for molding simulation. When the face 3D model is generated in step S1, the molding simulation process after step S1 is repeated by the user.

성형시뮬레이션을 수행하기 위한 사용자는 스캐너, 디지털 카메라 등의 영상입력장치를 통해 입력되거나 디지털화되어 저장된 시뮬레이션대상이 되는 얼굴영상이미지를 호출하게 되고, 호출된 얼굴영상이미지는 S1단계에서 생성된 얼굴3D모델과 정합된다(S2).The user to perform the molding simulation is called through the image input device such as scanner, digital camera or the like to call the face image image to be the simulation target stored or digitized, the called face image image is the face 3D model created in step S1 It is matched with (S2).

다음으로 성형시뮬레이션 대상이 되는 얼굴이미지에 정합된 얼굴3D모델에서 성형대상이 되는 부위를 가지는 계층 및 계층내의 성형객체를 지정하고, 성형객체에 대한 변화방법으로써의 성형종류를 선택한 후, 특징점들을 이동시키거나, 변위값을 직접 입력함으로써 성형대상이 되는 성형객체 전체의 변위값을 입력한다(S31). 이후, 선택적인 처리과정으로써 컴퓨터 등의 장치에서 얼굴3D모델의 변형을 위한 처리속도를 향상시키기 위하여 성형시뮬레이션을 위해 선택된 계층, 성형객체, 및 각각의 성형객체들의 특징점들의 이동정보, 성형객체의 변화를 위해 선택된 변화방법으로써의 성형종류 및 성형종류에 따라 적용되는 변위값들을 가지는 성형정보테이블을 생성한다(S32). S31단계에서 입력된 특징점의 이동정보 및 변화 값 또는 성형정보테이블이 생성되었으면 성형정보테이블을 이용하여 성형객체 및 인접된 영역에 포함된 꼭지점들을 이동시켜 얼굴3D모델을 변화시킨다(S33). 상술한 처리과정에서 성형정보테이블을 생성하는 S32단계는 처리속도를 향상시키 위한 선택적 구성단계이며, 성형정보테이블을 생성하지 않는 경우에 S33단계는 성형정보테이블의 생성과정 없이 사용자에 의해 입력된 변위값들이 직접 적용되어 얼굴3D모델이 변형되게 된다.Next, in the face 3D model matched to the face image to be molded simulation, the layer having the part to be molded is designated and the molding object in the layer, the molding type is selected as a change method for the molding object, and the feature points are moved. Or by directly inputting the displacement value, the displacement value of the entire molding object to be molded is input (S31). Then, as a selective processing process, the movement information of the layer, the molding object, and the feature points of each molding object selected for the molding simulation in order to improve the processing speed for the deformation of the face 3D model in a device such as a computer, the variation of the molding object A molding information table having a molding type and a displacement value applied according to the molding type as the change method selected for the step is generated (S32). When the movement information and the change value or the molding information table of the feature point input in step S31 are generated, the face 3D model is changed by moving the vertices included in the molding object and the adjacent area using the molding information table (S33). The step S32 of generating the molding information table in the above-described processing is an optional configuration step for improving the processing speed. In the case of not generating the molding information table, the step S33 is a displacement input by the user without generating the molding information table. The values are applied directly to the face 3D model.

S33단계의 성형객체에 대한 변형과정에서 선택적으로 변형된 얼굴영상이미지를 자연스럽게 하기 위하여 변위값에 따라 변화되는 계층 또는 성형객체들의 인접영역에 대한 평행이동 등의 위치이동, 및 모양의 변화등의 보정이 수행될 수 있다(S34)(S3). 상술한 S31내지 S34의 과정은 본원 발명의 계층적 가상 성형시뮬레이션 방법의 전체 처리과정 중 S3단계가 된다.Correction of positional movements such as parallel movements of adjacent layers of the hierarchies or molded objects, which are changed according to the displacement value, in order to make the face image image selectively deformed during the deformation process of the molded object in step S33. This may be performed (S34) (S3). The process of S31 to S34 described above becomes step S3 of the entire process of the hierarchical virtual molding simulation method of the present invention.

S3단계에서 얼굴3D모델이 사용자가 이동시킨 특징점, 또는, 성형종류에 따라 변위값 입력창(도 18의 성형객체조정부)을 통해 직접 입력된 변위값에 따라 변화되었으면, 변화된 얼굴3D모델과 성형시뮬레이션의 대상이 되는 얼굴영상이미지를 3D텍스처 매핑함으로써 변형된 3차원 얼굴영상이미지를 생성하고, 수정이 필요한 경우에는 상기 S3단계부터 본원 발명의 처리과정을 반복 수행함으로써 본원발명의 계층적 가상 성형시뮬레이션 방법의 처리과정이 종료된다(S4).In step S3, if the face 3D model is changed according to the feature point moved by the user or the displacement value directly input through the displacement value input window (molding object adjusting part of FIG. 18) according to the molding type, the changed face 3D model and molding simulation A hierarchical virtual molding simulation method of the present invention by generating a modified three-dimensional face image image by mapping the face image image to be the target of the 3D texture, and if the correction is necessary, by repeating the process of the present invention from the step S3 The processing of is terminated (S4).

도2 내지 도3은 상술한 도1의 처리과정을 수행하는 본원 발명에 적용되는 계층구조 및 성형객체를 상세하게 설명한 도면이다.2 to 3 illustrate in detail the hierarchical structure and the molding object applied to the present invention performing the above-described process of FIG.

본원 발명의 계층적 구조는 도2와 같이 얼굴전체, 상안, 중안, 하안, 각각의 영역에 구성되는 얼굴의 구성부위 및 폴리곤들의 꼭지점들로 이루어지는 성형객체를 일정한 그룹으로 분류한 계층적 구조를 가진다.As shown in FIG. 2, the hierarchical structure of the present invention has a hierarchical structure in which a molded object consisting of vertices of polygons and vertices of the face and the upper and lower eyes, the middle and the lower eyes, and the vertices of the polygons formed in each area are classified into predetermined groups. .

도2 및 도3을 참조하여 상기 계층 구조를 더욱 상세히 설명한다.The hierarchical structure will be described in more detail with reference to FIGS. 2 and 3.

상술한 계층구조는 도2에 도시된 바와 같이, 먼저 제1계층(200)은 얼굴전체의 모양을 변형시킬 수 있도록 얼굴전체가 성형객체로 지정되는 얼굴성형객체를 가진다. 제2계층(210)은 상안, 중안, 하안이 각각 성형객체로 지정되는 상안성형객체, 중안성형객체, 하안성형객체를 가진다. 제3계층(220)은 턱을 윗턱과 아래턱, 좌우턱 영역으로 분할하고, 광대뼈를 좌 우 광대뼈 영역으로 분할하여, 분할된 각각의 턱과 광대뼈의 영역을 성형객체로 하는 좌우 윗턱성형객체, 아래턱성형객체 및 좌우 광대뼈성형객체를 가진다. 제4계층(440)은 눈의 좌우영역, 눈썹의 좌우영역, 코, 및 입술을 상하좌우로 나눈 각각의 영역이 각각의 이름을 가지고 지정되는 성형객체를 가진다. 제5계층(450)은 얼굴3D모델의 폴리곤을 이루는 꼭지점들이 성형객체로 되는 점성형객체를 가진다.In the above-described hierarchical structure, as shown in FIG. 2, first, the first layer 200 has a face shaping object in which the whole face is designated as a shaping object so as to change the shape of the whole face. The second layer 210 has an upper eye molding object, a middle eye molding object, and a lower eye molding object, each of which includes an upper eye, a middle eye, and a lower eye, which are designated as molding objects. The third layer 220 divides the jaw into the upper jaw, the lower jaw, and the left and right jaw areas, and divides the cheekbone into the left and right cheekbone areas, and the left and right upper jaw molding objects, the lower jaw, each of which is a molded object. It has a molded object and left and right cheekbone molded objects. The fourth layer 440 has a molded object in which the left and right areas of the eye, the left and right areas of the eyebrows, the nose, and the respective areas of the lips divided up, down, left, and right are designated with their respective names. The fifth layer 450 has a viscous object in which vertices constituting a polygon of the face 3D model become a molding object.

도3은 상기 계층적 구조에 포함된 성형객체들이 얼굴3D모델에서 정의되는 영역을 나타내는 도면이다.3 is a diagram illustrating a region in which molded objects included in the hierarchical structure are defined in a face 3D model.

본 발명의 계층적 구조 중 제 1계층(200)의 얼굴성형객체는 얼굴전체(300)가 영역이 된다. 제 2계층(210)의 상안성형객체, 중안성형객체, 하안성형객체는 얼굴의 상안(310), 중안(311), 하안(312) 영역이 된다. 여기에서, 상안(310)은 두정부에서 미간까지, 중안(311)은 미간에서 코밑까지, 하안(312)은 코밑에서 턱끝까지의 영역이 된다. 제 3계층(220)의 성형객체들은 아래턱(320), 그리고 윗턱(321)과 광대뼈(322)는 좌우로 나누어진 5개의 영역이 각각의 성형객체들이 적용되는 영역이 된다. 제 4계층(230)에서는 좌우의 눈(323)과 눈썹(324) 및 입술(325)과 코(330)의 영역이 성형객체의 영역이 된다. 이 경우 입술(325)은 상하로 분리하여 다시 좌우로 나누어진 영역을 성형객체로 한다. 제 5계층(240)은 얼굴3D모델을 구성하는 폴리곤의 꼭지점 하나 하나를 점성형객체로 한다. 이러한 분류에 따라 본원 발명의 계층 구조는 총 5개의 계층으로 분류된 19개의 성형객체가 얼굴3D모델의 영역에 할당되게 된다.In the hierarchical structure of the present invention, the entire face 300 is an area of the face shaping object of the first layer 200. The upper eye molding object, the middle eye molding object, and the lower eye molding object of the second layer 210 are areas of the upper eye 310, the middle eye 311, and the lower eye 312 of the face. Here, the upper eye 310 is an area from the head to the middle of the head, the middle eye 311 is from the middle to the nose, and the lower eye 312 is from the nose to the tip of the chin. The molded objects of the third layer 220 are the lower jaw 320, and the upper jaw 321 and the cheekbone 322 are divided into five regions, which are divided into left and right areas, to which respective molded objects are applied. In the fourth layer 230, the areas of the left and right eyes 323, the eyebrows 324, and the lips 325 and the nose 330 become areas of the molded object. In this case, the lip 325 is divided up and down to form a molded object divided into left and right again. The fifth layer 240 has viscous objects each one of the vertices of the polygon constituting the face 3D model. According to this classification, the hierarchical structure of the present invention allows 19 molded objects classified into a total of five hierarchies to be allocated to the area of the face 3D model.

이와 같이, 얼굴 영역에 따라 분류되는 성형객체들을 생성하여 넓은 부위에서 점차로 좁은 부위에 이르도록 계층적으로 분류하고, 변형되는 성형객체를 큰 영역에서 작은 영역으로, 얼굴의 상부에서 하부로 또는 중앙에서 외부로 등, 크기순, 위치순 등에 따라 계층적으로 성형객체를 선택하여 얼굴영상이미지를 변화시킴으로써 변형 후의 얼굴영상이미지가 전체적으로 조화롭게 되는 것이 용이해진다. 즉, 제 1계층(200)에서는 전체적인 얼굴형(500)을, 제 2계층(210)에서는 상안(310), 중안(311), 하안(312)의 비를, 제 3계층(220)에서는 광대뼈(322)와 턱(320)(321)의 모양을, 제 4계층(230)에서는 눈(323), 코(330), 입(325) 등의 국부적인 모양을 차례로 성형하므로써, 전체적으로 조화로운 얼굴에 접근하기가 쉽다는 의미이다. 상술한 바의 시뮬레이션 과정은 계층의 순서에 따라 차례로 성형하는 것이 바람직하나, 필요에 따라서는 일부 계층을 생략하거나, 성형의 순서를 바꿀 수도 있다.In this way, by forming the molding objects classified according to the face area hierarchically classified from a wide area to a narrow area, and deformed molded object from a large area to a small area, from top to bottom or in the center of the face By changing the face image image by hierarchically selecting the shaped objects according to the back, the size, the position, etc., it is easy to harmonize the face image image after the deformation as a whole. In other words, the overall face shape 500 in the first layer 200, the ratio of the upper eye 310, the middle eye 311, and the lower eye 312 in the second layer 210, and the cheekbones in the third layer 220. The shape of the 322 and the jaws 320 and 321 are formed in the fourth layer 230 by forming local shapes such as the eyes 323, the nose 330, and the mouth 325 in order, thereby making the whole face harmonious. That means it's easy to access. In the simulation process described above, it is preferable to mold in order according to the order of the layers, but if necessary, some layers may be omitted or the order of molding may be changed.

도4는 상기 성형객체들을 변형시킬 수 있도록 하는 특징점들의 실시 예를 나타내는 도면이다.4 is a view showing an embodiment of feature points to be able to deform the molded object.

본원 발명의 특징점은 성형객체에 포함된 정점들의 이동에 필요한 변위값을 적용하기 위하여, 객체별로 설정되는 것이 바람직하다. 또한, 특징점의 설정시, 성형객체에 따른 변화방법별로 필요한 최소한의 특징점만을 설정하는 것이 바람직하다. 일 예로 코(330)의 경우를 들어 설명한다. 도4에 도시된 바와 같이 코(330)의 변화는 크기변화, 위치이동, 코끝의 각도 변화를 생각할 수 있다. 코(330)의 길이와 넓이를 변화시키는 크기변화를 위해서는 콧날개의 양쪽에 2개의 특징점을, 위치이동과 코끝의 각도변화를 위해서는 코끝과 코밑에 각각 1개의 특징점을 설정한다. 이 들 4개의 특징점으로 코(330)의 모든 성형시뮬레이션이 가능하게 된다.The feature point of the present invention is preferably set for each object in order to apply the displacement value required for the movement of the vertices included in the molded object. In addition, when setting the feature point, it is preferable to set only the minimum feature point necessary for each change method according to the molding object. As an example, the nose 330 will be described. As shown in FIG. 4, the change of the nose 330 may be thought of as a size change, a position shift, and an angle change of the tip of the nose. To change the size and length of the nose 330, two feature points are set on both sides of the nose blade, and one feature point is set at the tip of the nose and the nose to change the angle of the position and the tip of the nose. These four feature points enable all molding simulations of the nose 330.

상술한 코성형객체의 변형을 위한 특징점들의 선택방법은 상술한 도4의 실시예에 의해 한정되지 않으며, 성형객체의 형상변화에 적합할 수 있도록 다양하게 선택되어 질 수 있다.The method of selecting the feature points for deforming the nose shaped object is not limited to the embodiment of FIG. 4 described above, and may be variously selected to suit the shape change of the molded object.

도5는 얼굴3D모델에 적용되는 성형계층, 성형객체, 그리고 각각의 성형객체별로 지정되는 꼭지점 정보를 가지는 성형객체정보테이블(633)의 상세 구성도의 일 예 이다.FIG. 5 is an example of a detailed configuration diagram of a molded object information table 633 having a molding layer applied to a face 3D model, a molded object, and vertex information designated for each molded object.

얼굴의 3D모델은 꼭지점을 나타내는 3차원 벡터의 테이블과 꼭지점을 연결하는 다각형의 연결정보 테이블로 구성되어 있기 때문에, 성형객체정보테이블(633)은 성형객체에 속하는 꼭지점의 번호 및 성형객체명 등의 정보를 일정방식에 의하여 분류 저장하게 되며, 도5에서 상기 성형객체정보테이블(633)은 성형객체테이블(500), 성형객체의 꼭지점테이블(510), 꼭지점의 좌표테이블(520), 성형정보테이블(530) 및 특징점테이블(540)을 가지도록 정의되어 있다.Since the 3D model of the face is composed of a table of three-dimensional vectors representing the vertices and a polygonal connection information table connecting the vertices, the molded object information table 633 includes the numbers of the vertices belonging to the molded object and the name of the molded object. Information is classified and stored in a predetermined manner, and in FIG. 5, the molded object information table 633 includes a molded object table 500, a vertex table 510 of a molded object, a coordinate table 520 of a vertex, and a molded information table. 530 and a feature point table 540.

이하, 도5를 참조하여 성형객체정보테이블(633)을 더욱 상세히 설명한다.Hereinafter, the molded object information table 633 will be described in more detail with reference to FIG. 5.

구체적으로, 성형객체 테이블(500)은 성형객체에 번호를 부여하고, 성형객체명을 나열한 것이다. 성형객체의 꼭지점 테이블(510)은 얼굴3D모델의 얼굴표면을 근사하기 위해 연결하는 다각형을 성형객체별로 그룹핑하여, 각 다각형의 꼭지점 번호를 나열하고 있다. 꼭지점의 좌표 테이블(520)은 성형객체의 꼭지점 위치를 3차원 벡터로 나타낸다. 성형정보 테이블(530)은 선택된 성형객체, 성형종류, 변위값을 나타낸다. 성형객체를 일정한 방식으로 변화시키는 성형종류는 위치변화방법, 각도변화방법, 크기변화방법 중 적어도 하나 이상의 방법을 가지며, 변위값은 X, Y, Z 축에 대해서 독립적으로 부여될 수 있다. 특징점 테이블(540)은 성형객체별로 특징점의 꼭지점 번호를 나열한다.Specifically, the molding object table 500 gives a molding object a number and lists the molding object names. The vertex table 510 of the molded object groups vertices of each polygon by grouping polygons connected to each other to approximate the face surface of the face 3D model. The vertex coordinate table 520 represents the vertex position of the molded object as a three-dimensional vector. The molding information table 530 shows the selected molding object, molding type, and displacement value. The type of molding for changing the molding object in a constant manner may include at least one of a position changing method, an angle changing method, and a size changing method, and the displacement value may be independently given to the X, Y, and Z axes. The feature point table 540 lists the vertex numbers of the feature points for each molding object.

상술한 성형객체정보테이블(633)은 얼굴3D모델의 변화에 대한 제어를 용이하게 함은 물론, 얼굴3D모델의 변화가 수행되는 시스템의 처리속도를 향상시킬 수 있게 한다.The above-described molded object information table 633 facilitates the control of the change of the face 3D model, and also improves the processing speed of the system in which the change of the face 3D model is performed.

이하에서 각 계층에 따른 성형시뮬레이션의 적용예를 설명한다.An application example of molding simulation according to each layer will be described below.

사람의 인상은 눈, 코, 입, 눈썹과 같은 얼굴 부위뿐만 아니라, 얼굴윤곽에 따라서도 많이 좌우되기 때문에, 얼굴 전체적인 모양과 얼굴부위가 상호 조화로운 성형이 이루어져야 한다. 얼굴의 국부적인 부위에만 주목하여 성형하는 경우는 전체적으로 조화를 이루는 얼굴형상을 얻기가 어렵게 된다. 예를 들면, 코의 길이를짧게 하면, 동시에 인중의 길이가 길어지는 결과를 초래한다. 인중이 길어지는 것은 얼굴의 조화를 해치거나, 사용자가 원하지 않는 결과일 수 있다.Since the impression of a person depends not only on face parts such as eyes, nose, mouth, and eyebrows, but also on the contour of the face, the overall shape and face parts of the face should be made in harmony. In case of molding by paying attention only to the local part of the face, it is difficult to obtain a harmonious face shape as a whole. For example, shortening the length of the nose results in an increase in the length of the weight at the same time. Longer weights may compromise facial coordination or be a result that the user does not want.

이러한 문제를 극복하고, 얼굴을 조화롭게 성형하기 위한 방법으로, 넓은 부위에서 점차로 좁은 부위에 이르도록 계층적인 객체를 설정하여, 계층적으로 성형할 수 있도록 하는 데 본원 발명의 얼굴3D모델의 계층적 구조가 적용되게 된다.In order to overcome these problems and form the face harmoniously, the hierarchical structure of the face 3D model of the present invention is to set a hierarchical object to form a hierarchical shape from a wide area to a narrow area, and to form a hierarchical shape. Will be applied.

얼굴형을 계란형으로 만들기 위해서는 사각 턱을 깎거나, 얼굴의 길이 또는 넓이를 변화시켜야 하는 데 이러한 변화는 얼굴전체를 하나의 객체로 취급하는 제 1계층(200)이 적용될 수 있다.In order to make the face shape into an egg shape, it is necessary to cut a square jaw or change the length or width of the face. The change may be applied to the first layer 200 which treats the entire face as one object.

얼굴의 상 중하의 비례에 따른 변화는 제2계층의 상안(310), 중안(311), 하안(312)의 영역으로 정의되는 상안, 중안, 하안 성형객체들을 조절함으로써 수행될 수 있다. 이 경우, 각 성형객체의 외형의 변화는 성형객체의 내부에 포함된 꼭지점들에 반영됨으로써 전체 형상을 유지할 수 있게 된다. 또한, 성형객체의 변형은 인접된 영역에 위치되는 성형객체에 독립적으로 반영된다. 예를 들면, 중안(311)의 크기가 변화된 만큼, 중안(311)에 속해 있는 코(330)와 눈(323)의 모양이 동시에 변화됨은 물론, 중앙에 인접된 상안이 중앙의 변화폭 만큼 상위로 위치 이동되게 되지만, 하안에서는 아무런 변화가 없게된다. 따라서, 중안의 수직폭을 좁게 하여 코(330)의 길이를 줄여도, 인중의 길이가 늘어나는 일은 없게 된다.The change in proportion to the upper and lower proportions of the face may be performed by adjusting upper, middle, and lower eye molded objects defined as regions of the upper eye 310, the middle eye 311, and the lower eye 312 of the second layer. In this case, the change in the external shape of each molded object is reflected in the vertices included in the inside of the molded object, thereby maintaining the overall shape. In addition, the deformation of the molded object is reflected independently of the molded object located in the adjacent region. For example, as the size of the middle eye 311 is changed, the shapes of the nose 330 and the eye 323 belonging to the middle eye 311 are simultaneously changed, and the upper eye adjacent to the center is moved upward by the width of the change in the center. The position is moved, but there is no change in the bottom. Therefore, even if the length of the nose 330 is reduced by narrowing the vertical width of the middle eye, the length of the weight is not increased.

성형수술에서 안면윤곽을 교정하고, 얼굴 부위의 모양을 바꾸기 위해서는 얼굴의 골격을 이루고 있는 안면골의 모양을 바꾸는 수술로서, 사각턱의 축소, 광대뼈의 축소, 주걱턱과 무턱 등의 교정 등의 안면윤곽교정술이 시술된다. 그리고, 국부적으로는 눈, 눈썹, 코, 입 등의 얼굴 부위의 크기, 각도, 모양을 바꾸는 시술이 많이 이루어지고 있다. 이러한 안면윤곽교정술 이나 국부적 얼굴 구성요소에 대한 성형시뮬레이션에 제 3, 4계층(220)(230)의 성형객체들이 적용될 수 있다.To correct facial contour and to change the shape of the facial part in plastic surgery, it is a surgery to change the shape of the facial bone that forms the skeleton of the face.Reduction of facial contour, such as reduction of square jaw, cheekbone reduction, spatula and jaw correction This is done. Locally, many procedures are performed to change the size, angle, and shape of face parts such as eyes, eyebrows, nose, and mouth. The molding objects of the third and fourth layers 220 and 230 may be applied to the face contouring or the molding simulation for the local facial component.

제 1, 2계층(200)(210)의 얼굴형(300), 상안(310), 중안(311), 하안(312)의 경우는 제 3, 4계층(220)(230)의 객체와는 달리, 실제 성형수술에서는 시술이 곤란한 성형부위지만, 얼굴의 다양한 형태변화와 전체적으로 조화로운 얼굴 성형이 가능하도록 성형객체를 설정한 것이다. 즉, 제 1, 2계층(200)(210)의 객체들은 사이버 상에서 가능한 성형이지만, 제 3, 4계층(220)(230)의 객체와 함께 사용자의 다양한 욕구를 충족시키기 위하여 성형객체를 설정한다. 실제 성형을 시뮬레이션하는 경우는 제 1, 2계층(200)(210)을 사용하지 않을 수도 있다.In the case of the face shape 300, the upper eye 310, the middle eye 311, and the lower eye 312 of the first and second layers 200 and 210, the objects of the third and fourth layers 220 and 230 are different. In contrast, in actual plastic surgery, the molding site is difficult to perform, but the molding object is set to allow the face shape to be harmonized with the overall various shape changes of the face. That is, although the objects of the first and second layers 200 and 210 are formed in cyberspace, the molding objects are set to satisfy various needs of the user together with the objects of the third and fourth layers 220 and 230. . When the actual molding is simulated, the first and second layers 200 and 210 may not be used.

상술한 바와 같이 얼굴 3D모델에 대하여 계층적인 객체를 구성하여 계층적인 성형방법을 제공하면, 계층간 및 객체간 독립성이 높아져, 성형에 대한 전문지식이 없는 일반 사용자들도 쉽게 조화로운 얼굴성형이 가능하게 되는 것이다.As described above, if a hierarchical molding method is provided by constructing hierarchical objects with respect to the face 3D model, the independence between hierarchies and objects increases, so that even ordinary users who do not have expertise in shaping can easily harmonize face shaping. It is done.

이하, 도6 내지 도12를 참조하여 본원 발명에 적용되는 성형종류 별 변화방법을 상세히 설명한다.6 to 12 will be described in detail the change method for each type of molding applied to the present invention.

본원 발명의 성형종류 중 하나가 포물선변화방법이다.One of the types of molding of the present invention is a parabolic change method.

상술한 포물선변화방법은 선택된 성형객체를 가로지르는 임의의 수평선에 포함된 성형객체 내의 꼭지점 들을 특정 포물선의 궤적으로 위치 이동시킴으로써, 성형객체의 모양을 초승달형, 반달형, 타원형 등으로 변형시키는 방법이다. 이러한 포물선변화방법은 사각형의 얼굴을 계란형으로 바꾸는 데 적용될 수 있다.The parabolic change method described above is a method of transforming a shape of a molded object into a crescent, a half moon, an ellipse, and the like by moving positions of vertices in a molded object included in an arbitrary horizontal line across a selected molded object to a trajectory of a specific parabola. This parabolic change method can be applied to convert a square face into an egg shape.

얼굴형을 계란형으로 변화하기 위해서는 포물선변화방법이 적용되는 성형객체가 내접되는 중심이 O(x₀,y₀,z₀)인 사각형을 설정한다. 다음으로, 임의의 수평선이 상기 사각형의 두개의 세로변과 만나는 두개의 점을 각각 L(x_L, y_L, z_L)과 R(x_R, y_R, z_R)이라 설정한다. 이 후 양점 L(x_L, y_L, z_L)과 R(x_R, y_R, z_R)을 잊는 선분 상의 임의의 꼭지점의 좌표를 P(x,y,z)를, 사용자가 입력한 임의의 포물선의 양의계수 B_P를 가지고, y좌표값이 y₀보다 큰 영역에서는,In order to change the face shape into an egg shape, a rectangle in which the molding object to which the parabolic change method is applied is inscribed is set to O (x ₀ , y ₀ , z ₀ ). Next, two points where an arbitrary horizontal line meets two vertical sides of the rectangle are set as L (x _L , y _L , z _L ) and R (x _R , y _R , z _R ), respectively. The user inputs the coordinates of any vertex on the line that forgets both points L (x _L , y _L , z _L ) and R (x _R , y _R , z _R ). In a region with a positive coefficient B _P of any parabola and the y coordinate value is _greater than y ₀ ,

x' = x, y' - y = B_P* ( x - x_R)( x - x_L), z' = zx '= x, y'-y = B _P * (x-x _R ) (x-x _L ), z '= z

에 의해, P'(x',y',z')으로 위치 이동시키고, y좌표값이 y₀보다 작거나 같은 영역에서는,Position by P '(x', y ', z'), and in the region where y coordinate value is less than or equal to y ₀ ,

x' = x, y' - y = -B_P* ( x - x_R)( x - x_L), z' = z를 적용하여 임의의 꼭지점 P(x,y,z)를 P'(x',y',z')으로 위치 이동시킨다.x '= x, y'-y = -B _P * (x-x _R ) (x-x _L ), z '= z to apply any vertex P (x, y, z) to P' (x ', y', z ').

즉, 가상 수평선 상부에 있는 얼굴 3D모델의 점 P에 대해서는 수학식1을 적용하고, 가상 수평선 하부에 있는 얼굴 3D모델의 점에 대해서는 계수 B_p의 부호를 바꾸어 수학식2를 적용함으로써, 선택된 성형객체를 타원형상으로 변화시키게 되어 계란형의 얼굴형을 시뮬레이션할 수 있게 되는 것이다.In other words, Equation 1 is applied to the point P of the face 3D model above the virtual horizontal line, and equation 2 is applied to the point of the face 3D model below the virtual horizontal line by changing the sign of the coefficient B _p . By changing the object into an elliptical shape, you can simulate an oval face shape.

또한, 상기 B_P값은 제 1계층 조정부(1100)의 포물선 변화에서 사용자가 지정하는 포물선의 계수로서, B_p의 값이 크면 급한 포물선이 되고, B_p의 값이 작으면 완만한 포물선이 되는 것으로써, 사각형의 중심점의 상부 및 하부영역에 적용되는 B_P의 값을 상부에서는 작게, 하부에서는 크게 등으로 서로 다르게 함으로써 상부 및 하부에서의 포물선의 변화율을 서로 다르게 하여, 계란형에 더욱 가까운 형상으로 성형객체를 변화시킬 수 있게 된다.In addition, the B _P value is a coefficient of the parabola that the user specifies in the parabolic change of the first layer adjusting unit 1100. If the value of B _p is large, it becomes an urgent parabola, and if the value of B _p is small, it becomes a gentle parabola. By varying the values of B _P applied to the upper and lower regions of the center point of the quadrangle, such as small at the top, large at the bottom, and the like, the rate of change of the parabola at the top and the bottom is different, so that the shape is closer to the egg shape. The molding object can be changed.

또한, 상기 B_P의 값은 상기 중심점의 y₀로부터 y좌표까지의 거리에 따라 점진적으로 증가 또는 감소되는 값을 가지도록 함으로써 변화되는 성형객체의 중심점으로부터의 거리에 따라 포물선 변화의 정도를 조절할 수도 있다.In addition, the value of B _P may have a value that gradually increases or decreases according to the distance from y ₀ to y coordinate of the center point, thereby controlling the degree of parabolic change according to the distance from the center point of the molded object that is changed. have.

도6은 성형객체를 변화시키는 방법 중 상술한 포물선변화방법을 적용하여 얼굴형을 계란형으로 바꾸는 성형시뮬레이션의 일 예를 나탄낸 것이다.6 shows an example of a molding simulation for changing the face shape to an egg shape by applying the parabolic change method described above among the methods for changing the molded object.

도6은 얼굴모양을 계란형으로 변화시키기 위하여 2차원 평면상의 얼굴이미지를 가지는 제 1계층의 얼굴성형객체에 상술한 포물선변화방법이 적용된 것을 나타낸 것으로써, 임의의 수평선이 상기 얼굴성형객체를 포함하는 사각형의 두개의 세로변과 만나는 두개의 점을 각각 L(x_L, y_L, z_L)과 R(x_R, y_R, z_R)을 지나는 포물선을 수학식1 및 수학식2와 같이 설정한 후, 성형객체 내의 임의의 꼭지점 P(x,y,z)를 중심점의 상부에서는 상기 수학식1에, 그리고 중심점의 하부에서는 수학식2에 대입하여 P'(x',y',z')으로 위치 이동시키면 얼굴형이 계란형으로 변형되게 된다.FIG. 6 shows that the above-described parabolic change method is applied to a face shaping object of a first layer having a face image on a two-dimensional plane in order to change a face shape into an egg shape, and an arbitrary horizontal line includes the face shaping object. Set the parabola that passes L (x _L , y _L , z _L ) and R (x _R , y _R , z _R ) to two points that meet two vertical sides of the rectangle, as shown in Equations 1 and 2 Then, arbitrary vertices P (x, y, z) in the molded object are substituted into Equation 1 above the center point and Equation 2 below the center point, and P '(x', y ', z' If you move the position to), the face shape is transformed into an egg shape.

상술한 도 6의 설명에서 포물선변화방법이 2차원 평면에만 적용되는 것으로 설명되었으나, 본원 발명의 포물선변화방법이 3차원 공간으로 확장 적용될 수 있음은 자명하다.In the above description of FIG. 6, the parabolic change method has been described as being applied only to a two-dimensional plane, but it is obvious that the parabolic change method of the present invention can be extended to three-dimensional space.

본원 발명의 성형종류에는 점진적 변화방법이 있다.There is a gradual change method for the type of molding of the present invention.

본원 발명의 점진적 변화방법은, 성형객체의 크기 또는 모양을 변화시킴에 있어, 성형객체내의 꼭지점의 이동크기를 기준점, 기준선분, 기준면에 대한 거리의 비에 따라 점진적으로 증가 또는 감소되도록 하여 이동시킴으로써 성형객체를 변화시키는 방법으로써, 길이방향에 대한 점진적 변화, 사다리꼴 형상의 점진적변화 등일 수 있음은 상술한 바와 같으며, 이러한 점진적 변화는 상기 각도변화 및 포물선변화의 계수 값 등에 적용될 수도 있다.In the gradual change method of the present invention, by changing the size or shape of the molded object, by moving the moving size of the vertices in the molded object to gradually increase or decrease in accordance with the ratio of the reference point, the reference line segment, the distance to the reference plane As a method of changing the molded object, it may be a gradual change in the longitudinal direction, a gradual change in the trapezoidal shape, and the like, and the gradual change may be applied to the coefficient value of the angle change and the parabolic change.

이 중 길이방향으로만 점진적으로 변화시키는 방법은 선택된 성형객체내에 포함되는 임의의 꼭지점 P(x,y,z)를 기준점으로부터의 거리에 따라 일정한 비율로증가 또는 감소되는 이동크기를 가지도록 하여, x,y 또는 z축 중 어느 하나의 축을 따라 꼭지점 P'(x',y',z')으로 위치 이동시키는 방법이다.Among these methods, the method of gradually changing only the longitudinal direction has an arbitrary moving point P (x, y, z) included in the selected molding object to increase or decrease at a constant rate according to the distance from the reference point. It is a method of moving the position to the vertex P '(x', y ', z') along any one of the x, y or z axis.

이러한 점진적변화방법의 일 방식은 다음과 같다.One way of this gradual change method is as follows.

먼저 선택된 성형객체의 중심점 O(x₀, y₀, z₀), x축의 폭변화비를 S_x, y축의 길이변화비를 S_y, z축의 깊이변화비를 S_Z라 지정한 후, 성형객체내의 임의의 꼭지점 P(z,y,z)를,First, the center point O (x ₀ , y ₀ , z ₀ ) of the selected molding object, the width change ratio of the x axis is S _x , the length change ratio of the y axis is S _y , and the depth change ratio of the z axis is S _Z , and then the molding object is Any vertex P (z, y, z) in

x' = (x - x₀) ＊ S_x+ x₀, y' = y, z' = z,x '= (x-x ₀ ) * S _x + x ₀ , y' = y, z '= z,

x' = x, y' = (y - y₀) ＊ S_y+ y₀, z' = z,x '= x, y' = (y-y ₀ ) * S _y + y ₀ , z '= z,

x' = x, y' = y, z' = (z - z₀) ＊ S_z+ z₀,에 의해x '= x, y' = y, z '= (z-z ₀ ) ＊ S _z + z ₀ , by

기준점을 중심으로 하여 x(점진적 가로변화), y(점진적 세로 변화), z(점진적 깊이변화) 축을 따라 거리에 비례하는 서로 다른 이동크기를 가지도록 하여 P'(x',y',z')으로 위치 이동시킴으로써 성형객체의 크기를 z,y,z 축 방향에서 상기 중심점을 중심으로하여 양측과 깊이방향으로 확대 축소시킬 수 있도록 한다.P '(x', y ', z' with different movements in proportion to the distance along the x (gradual transverse change), y (gradual vertical change), and z (gradual depth change) axes around the reference point By moving the position to), the size of the molded object can be enlarged and reduced in both sides and depth direction about the center point in the z, y, z axis direction.

도 7은 본원 발명의 점진적변화방법 중 수학식3,4,5를 제1계층의 얼굴성형객체에 적용하여 얼굴형상을 변화시키는 것을 나타내는 도면이다.FIG. 7 is a diagram illustrating changing the face shape by applying Equations 3, 4, and 5 to the face shaping object of the first layer in the gradual change method of the present invention.

도 7에서는 상술한 점진적변화방법을 적용하기 위하여 상기 최상부점은 두정점 T(x_T,y_T,z_T)로, 상기 최하부점은 턱 끝점 B(x_B,y_B,z_B)로, 얼굴의 좌측 끝점 L(x_L, y_L, z_L), 우측 끝점 R(x_R, y_R, z_R)을 설정하고, 이 들을 포함하고 중심이 O(x₀,y₀,z₀)인 가상의 사각형을 설정하였다. 그리고 z축에 대한 변화는 없는 것으로 하였다. 이 후 가로변화를 위해 수학식3, 세로변화를 위해 수학식4를 적용하여 얼굴 3D모델의 꼭지점P(x, y, z)를 P'(x', y', z')을 이동시킴으로써 얼굴의 넓이 또는 길이를 변화시키게 된다.In FIG. 7, in order to apply the gradual change method described above, the highest point is the apex T (x _T , y _T , z _T ), and the lowest point is the jaw end point B (x _B , y _B , z _B ), Set the left end point L (x _L , y _L , z _L ) and the right end point R (x _R , y _R , z _R ) of the face, including them and centering O (x ₀ , y ₀ , z ₀ ) An imaginary rectangle is set. And there is no change about z-axis. Then, by applying Equation 3 for the horizontal change and Equation 4 for the vertical change, the vertex P (x, y, z) of the face 3D model is moved by moving P '(x', y ', z') to the face. It will change the width or length of.

수학식3, 수학식4에서 P(x, y, z)와 P'(x', y', z') 는 각각 성형변화 전후의 얼굴 3D모델의 꼭지점 좌표이다. S_x,S_y는성형정보 테이블(530)의 얼굴성형객체(1001)에 대한 폭과 길이의 변화비로서, 사용자가 임의로 지정할 수 있는 값이며, 하기에 설명되는 본원 발명이 적용되는 시스템에서는 성형객체 조정부(830)의 제 1계층 조정부(1100)에서 얼굴폭변화 또는 얼굴길이변화 값을 입력함으로써 사용자가 지정할 수 있도록 함은 물론, 성형객체에 포함되는 특징점의 이동에 의해서도 입력될 수 있다.P (x, y, z) in Equations 3 and 4And P '(x', y ', z') are the vertex coordinates of the face 3D model before and after the change of shape, respectively. S_x,S_yIs a change ratio of the width and length of the face forming object 1001 of the shaping information table 530, which is a value that can be arbitrarily designated by the user, and in the system to which the present invention described below is applied, the shaping object adjusting unit 830 The first hierarchical adjustment unit 1100 of the face width change or face length change value can be input by the user, as well as can be input by the movement of the feature point included in the molded object.

상기 점진적변화방법의 또 다른 실시 방법으로써의 x,z 평면과 수평을 이루는 기준선 또는 기준면을 중심으로 하여 y축 방향을 따라 이동크기가 점진적으로 변화되도록 함으로써 성형객체의 형상을 변화시키는 점진적변화방법법이 수행될 수있다.As a method of gradually changing the gradual change method, the gradual change method for changing the shape of the molded object by gradually changing the moving size along the y-axis direction about the reference line or the reference plane parallel to the x, z plane. This can be done.

이러한 변화방법의 적용을 위해 선택된 상기 성형객체의 최상부점을 T(x_T, y_T, z_T), 최하부점을 B(x_B, y_B, z_B)라 하고, 사용자가 임의로 y축 방향의 점진적 변화비 G_Py를 설정하면,The uppermost point of the molded object selected for the application of this change method is called T (x _T , y _T , z _T ) and the lowest point is B (x _B , y _B , z _B ), and the user arbitrarily selects the y axis direction. If we set the gradual change ratio G _Py of,

R_y= 1 + ( y_T- y ) / ( y_T- y_B) ＊ G_Py,R _y = 1 + (y _T -y) / (y _T -y _B ) ＊ G _Py ,

에 의해 선택된 성형객체내의 임의의 꼭지점 P(x,y,z) 에 대한 변화비율 R_y가 구해진다.The change ratio R _y with respect to any vertex P (x, y, z) in the molded object selected by < RTI ID = 0.0 >

다음으로,to the next,

x' = x, y' - y_B= R_y* ( y - y_B), z = zx '= x, y'-y _B = R _y * (y-y _B ), z = z

에 의해, 선택된 성형객체내의 임의의 꼭지점 P(x,y,z)가 P'(x',y',z')로 위치 이동됨으로서 변화가 수행된다.The change is performed by moving any vertex P (x, y, z) in the selected molding object to P '(x', y ', z').

상술한 점진적 변화방법에 의하면, 성형객체내의 임의의 꼭지점들이 기 지정된 기준선 또는 기준면을 중심으로하여 세로(y축방향)방향의 거리에 따라 점진적으로 증가 또는 감소되는 이동 크기를 가지고 이동되게 된다.According to the gradual change method described above, arbitrary vertices in the molded object are moved with a movement size that gradually increases or decreases with a distance in the vertical (y-axis direction) about a predetermined reference line or reference plane.

여기서 기준이 최하부점을 포함하는 선분 또는 면인 경우에는 기준을 중심으로 상부방향으로 폭이 점차로 증가 하거나 감소하는 방식으로 변형되어 전체 형상이 일방향으로 확대 또는 축소되며, 기준이 중심점 O를 포함하는 선분 또는 면이면, 기준을 중심으로 상부와 하부의 폭이 서로 반대의 크기를 가지고 변형되어 전체 형상이 양방향으로 확대 축소되게 된다.Where the reference is a line segment or face that includes the lowest point, the width is increased or decreased in the upward direction about the reference so that the overall shape is enlarged or reduced in one direction, and the reference is a line segment or the center point O. If it is a plane, the width of the upper and lower sides are deformed with respect to each other with respect to the reference so that the overall shape is enlarged and reduced in both directions.

얼굴형의 경우 하안(312) 부위가 짧아 보이면, 대체로 나이 어린 동안이 되고, 길어 보이면 어른스러운 얼굴이 된다. 따라서, 상안(310)에 비해 상대적으로 중안(311), 하안(312)이 길어 보이거나, 짧아 보이는 얼굴형을 조화롭게 수정하고자 할 때, 그리고, 얼굴의 전체 형상을 계란형으로 변화시키고자 할 때 수학식6 및 7의 점진적변화방법이 얼굴성형객체에 적용되어 얼굴형상변화에 대한 성형시뮬레이션을 수행할 수 있게 되는 것이다.In the case of the face type, the lower part of the lower eye 312 may look shorter than a young age, and if it looks long, a mature face. Therefore, when the middle eye 311 and the lower eye 312 are longer or shorter than the upper eye 310, and the face shape is desired to be harmoniously corrected, and the overall shape of the face is changed to an egg shape. The gradual change method of Equations 6 and 7 is applied to the face shaping object to perform shaping simulation for face shape change.

도 8은 상술한 바의 점진적변화방법이 얼굴성형객체에 적용된 것으로써, 얼굴성형객체의 두정점을 지나는 선분을 기준으로 하여 기준선으로 부터의 거리에 따라 점직적으로 증가되는 세로방향 이동크기로 얼굴성형객체내의 임의의 꼭지점 P들을 하부로 위치 이동시킴으로써 세로방향의 길이가 점진적으로 변화되어 얼굴의 전체 길이가 변화됨과 함께 얼굴형상이 전체적으로 계란형으로 변화되는 것을 나타낸것이다.FIG. 8 illustrates that the gradual change method described above is applied to the face shaping object, and the face is vertically increased in size vertically with distance from the reference line based on a line segment passing through the apex of the face shaping object. By moving any of the vertices P in the molded object downward, the longitudinal length is gradually changed to change the overall length of the face and the shape of the face as a whole is changed.

상술한 도8과 같은 얼굴형상 변화에 대한 성형시뮬레이션을 위하여 사용자가 y축 방향의 점진적 변화를 위한 변화비 G_Py를 지정하면, 본원 발명이 적용된 시스템이 성형객체내의 임의의 꼭지점 P(x,y,z) 에 대한 변화비율 R_y을 수학식6에 의해 구한 후 성형객체내에 포함되는 꼭지점 P를 수학식6에 의해 얻어진 R_y값과 수학식7을 적용하여 P'(x',y',z') 로 이동시키면 도8에서와 같은 성형객체에 대한 형상변화를 얻을 수 있게 된다.When the user designates a change ratio G _Py for the gradual change in the y-axis direction for the molding simulation for the face shape change as shown in FIG. 8, the system to which the present invention is applied is applied to any vertex P (x, y) in the molding object. , z) changes the ratio R _y of R _y value and by applying the equation 7 P '(x' obtained a vertex P contained in the molded object by the equation (6) and then determined by the equation (6) for a, y ', z '), a shape change with respect to the molded object as shown in FIG. 8 can be obtained.

여기서, 상기 최상부점은 점 T(x_T, y_T, z_T)이고, 최하부점은 턱끝의 점으로 B(x_B, y_B, z_B)이며, G_py는 하기에 설명될 도 18의 제 1계층 조정부(1100)의 점진적세로 변화에서 사용자가 지정하는 변화비로, 양수이면 중안(311)과 하안(312)이 점차로 길어지고, 음수이면 짧아지게 된다.Here, the uppermost point is the point T (x _T , y _T , z _T ), the lowermost point is the point of the chin B (x _B , y _B , z _B ), and G _py is the same as in FIG. In the incremental change of the first hierarchical adjustment unit 1100, the middle eye 311 and the lower eye 312 gradually become longer if positive, and shorter if negative.

수학식6 및 7에 의한 상술한 점전적변화방법은 x축, 또는 z축 방향으로 일어나도록 변형될 수도 있다.The point change method described above by Equations 6 and 7 may be modified to occur in the x-axis or z-axis direction.

상기 점진적변화방법은 또한, 선택된 상기 성형객체가 내접되는 임의의 사각형을 설정한 후, 상기 임의의 사각형이 사다리꼴 형상이 되도록 상기 성형객체내의 임의의 꼭지점 P(x,y,z)를 P'(x',y',z')으로 위치 이동시키는 방법일 수 있다. 이러한 사다리꼴로 변화되는 점진적 변화방법은 얼굴형을 역삼각형, 또는 삼각형 등으로 변화시키는데 유효하게 적용될 수 있다.The gradual change method also sets an arbitrary rectangle into which the selected molded object is inscribed, and then sets any vertices P (x, y, z) in the molded object to be P '(so that the arbitrary rectangle becomes trapezoidal. x ', y', z '). This trapezoidal gradual change method can be effectively applied to change the face shape into an inverted triangle or a triangle.

상술한 바의 사다리꼴 형상으로 변화되는 점진적변화방법은, 선택된 상기 성형객체의 중심점을 O(x₀, y₀, z₀), 최상부점을 T(x_T, y_T, z_T), 최하부점을 B(x_B, y_B,z_B)로 지정할 때, 사용자가 점진적 변화비 T_Px를 임의로 입력하면 본원 발명이 적용된 시스템이,In the gradual change method of changing the trapezoidal shape as described above, the center point of the selected molding object is O (x ₀ , y ₀ , z ₀ ), the uppermost point is T (x _T , y _T , z _T ), and the lowest point. When B is designated as B (x _B , y _B , z _B ), if the user arbitrarily inputs the gradual change ratio T _Px , the system to which the present invention is applied,

R_x= 1 + ( y - y₀) / ( y_T- y₀) ＊ T_Px,R _x = 1 + (y-y ₀ ) / (y _T -y ₀ ) ＊ T _Px ,

에 의해 상기 임의의 꼭지점 P(x,y,z) 에 대한 변화비율 R_x을 구한 후,By calculating the rate of change R _x for the arbitrary vertex P (x, y, z) by

x' - x_O= R_x* (x - x_O), y'= y, z'= z,x '-x _O = R _x * (x-x _O ), y' = y, z '= z,

에 의해 상기 성형객체내에 포함되는 임의의 꼭지점 P(x,y,z)를 P'(x',y',z')로 위치 이동 시킴으로서 형상을 변확시킨다.By changing the position of any vertex P (x, y, z) contained in the molded object to P '(x', y ', z') to change the shape.

이 경우, 중심점을 중심으로 상부와 하부는 x축 방향의 폭에 대한 확대와 축소가 서로 반대로 일어나게 된다.In this case, enlargement and reduction of the width of the upper and lower portions in the x-axis direction about the center point occur opposite to each other.

도 9는 제1계층의 얼굴성형객체를 역삼각형, 삼각형으로 변화시키기 위해 상술한 사다리꼴 형상으로 변화되는 점진적 변화 중 xy평면상에서 x축 방향으로 얼굴성형객체를 변화시키는 것을 나타내는 도면이다. 포물선변화방법은 얼굴성형객체의 길이를 변화시켜 가면서 계란형 얼굴을 만들지만, 사다리꼴 변화는 얼굴성형객체의 폭을 변화시켜 가면서 계란형 얼굴을 만든다는 차이점이 있다.FIG. 9 is a view illustrating changing the face shaping object in the x-axis direction on the xy plane among the gradual changes that are changed to the trapezoidal shape described above in order to change the face shaping object of the first layer into an inverted triangle and a triangle. The parabolic change method makes an egg-shaped face by changing the length of the face-forming object, but the trapezoidal change makes an egg-shaped face by changing the width of the face-forming object.

도 9에서와 같이 얼굴성형객체에 사다리꼴형의 점진적변화방법을 적용하기위해 사용자는 상기 최상부점으로써의 얼굴 두정부 점 T(x_T, y_T, z_T)의 변화비를 T_Px,최하부점으로써의 턱끝부위의 점 B(x_B, y_B, z_B)의 변화비를 -T_Px로설정한 후 임의의 점 P(x_P, y_P, z_P)에 대한 변화비 R_x를 수학식8을 적용하여 구한다. 다음으로 수학식9를 적용하여 성형객체내에 포함되는 임의의 점 P 를 P'으로 위치 이동시킨다.In order to apply a trapezoidal gradual change method to the face shaping object as shown in FIG. 9, the user sets the ratio of the change of the face tacking point T (x _T , y _T , z _T ) as the top point to T _{Px, the} bottom point. Change ratio of point B (x _B , y _B , z _B ) at the tip of the chin to -T _{Px, and} then change ratio R _x for any point P (x _P , y _P , z _P ) Obtain by applying 8. Next, Equation 9 is applied to move any point P included in the molded object to P '.

여기서, T_px는 상술한 S_x,S_y와 같이, 하기에 설명될 제 1계층 조정부(1100)에서 사다리꼴 변화를 위하여 사용자가 지정하는 변화비로, 양수이면 역삼각형 얼굴이 되고, 음수이면 턱을 강조한 삼각형의 얼굴이 된다.Here, T _px is a change ratio designated by the user for the trapezoidal change in the first layer adjusting unit 1100 to be described below, such as S _{x and} S _y, and if it is positive, an inverted triangular face becomes negative, and if it is negative, the jaw is defined. It becomes the face of the highlighted triangle.

상술한 바의 포물선변화방법 및 점진적변화방법들은 제 1계층(1000)의 얼굴성형객체(1001)뿐만 아니라, 제 2계층(1010)의 상안(1011), 중안(1012), 하안(1013)에 각각 적용할 수도 있고, 상안(1011)과 중안(1012), 중안(1012)과 하안(1013)에 동시에 적용될 수도 있다.The parabolic change method and the gradual change method described above are applied to the upper eye 1011, the middle eye 1012, and the lower eye 1013 of the second layer 1010 as well as the face shaping object 1001 of the first layer 1000. Each may be applied or simultaneously applied to the upper eye 1011 and the middle eye 1012, the middle eye 1012, and the lower eye 1013.

또한, 상술한 점진적세로변화방법은 선택된 성형객체들 각각에 독립적으로 적용될 수도 있고, 선택된 모든 성형객체들이 인접 성형객체의 변화에 따라 유기적으로 변화되도록 적용될 수도 있으며, 다수의 성형객체가 하나의 성형객체의 형태로 묶여서 적용될 수도 있다.In addition, the above-described gradual vertical change method may be applied independently to each of the selected molding objects, all the selected molding objects may be applied to change organically according to the change of the adjacent molding objects, and a plurality of molding objects may be applied to one molding object. It can also be applied in the form of.

상술한 포물선변화방법 및 점진적변화방법을 포함하는 성형종류가 적용되어 성형객체가 변화되면, 변화된 성형객체의 인접영역에 대하여 상술한 c-2-1단계에의한 보정을 필요로 하는 경우가 있다.If the molding object is changed by applying the molding type including the parabolic change method and the gradual change method described above, the adjacent area of the changed molding object may need correction by the above step c-2-1. .

이러한 c-2-1단계의 보정은 도 10의 (a)와 같이 하안(1013)을 길이방향으로 확대하면, 중안(1012)과 상안(1011)은 상위로 평행이동시키도록 적용되는 방식일 수 있다. 이때 도면에서 상안(1011)과 중안(1012)은 최상부점 T의 y축방향으로의 이동 크기만큼 y축상에서 상기 T 의 이동방향으로 평행 이동된다.The correction in step c-2-1 may be a method in which the lower eye 1013 is enlarged in the longitudinal direction as shown in FIG. 10A, and the middle eye 1012 and the upper eye 1011 are applied to move in parallel to the upper side. have. At this time, the upper eye 1011 and the middle eye 1012 are parallelly moved in the movement direction of the T on the y axis by the magnitude of the movement of the uppermost point T in the y axis direction.

상술한 c-2-1단계의 보정은 또한, 특정 성형객체에서 특정 특징점을 A벡터 만큼 이동시키는 경우, 성형객체는 점진적세로변화방법에 의해 변화되고, 변화되는 성형객체에 인접되는 다른 성형객체들에 포함되는 꼭지점들은 변화되는 성형객체의 특징점의 이동변위인 A벡터의 y좌표이동 변위 만큼 A벡터의 y축 이동방향으로 평행이동되도록 적용될 수도 있다.The above correction of step c-2-1 also allows the molding object to be changed by a gradual vertical change method when the specific feature point is moved by the A vector in the specific molding object, and other molding objects adjacent to the changing molding object are changed. The vertices included in may be applied to be moved in parallel in the y-axis movement direction of the A vector by the y-coordinate displacement of the A vector, which is the displacement of the feature point of the molded object.

상술한 c-2-1단계의 보정은 특징점에 의하여 성형종류의 모양을 변화시키는 모양변화방법에 의하여 성형객체의 모양이 변화되는 경우, 성형객체의 형상이 자연스럽게 되도록 성형객체내의 꼭지점 및 성형객체에 인접되어 위치되는 꼭지점들을 크기 및 위치이동시키는 방법일 수 있다.The above correction of step c-2-1 is applied to the vertices and the molding object in the molding object so that the shape of the molding object becomes natural when the shape of the molding object is changed by the shape changing method of changing the shape of the molding type by the feature point. It may be a method of resizing adjacently located vertices and moving them.

상술한 모양변화방법 이후에 적용되는 상기 c-2-1단계의 보정은, 모양변화 이전의 성형객체에 포함된 특징점들이 이루는 도형의 무게중심을 M, 상기 특징점들 중 두개의 특징점을 A, B, 상기 특징점들의 이동에 의해 변형된 성형객체의 무게중심을 M', 상기 A, B의 이동 후의 특징점을 A', B'라 지정한다. 이 후, 상기 특징점A, B와 상기 M이 이루는 두개의 벡터,에 대하여The correction of the step c-2-1 applied after the shape change method described above is performed by determining the center of gravity of the figure formed by the feature points included in the molded object before the shape change, and the two feature points A and B. The center of gravity of the molded object deformed by the movement of the feature points is designated as M ', and the feature points after the movement of the A and B are designated as A' and B '. Thereafter, two vectors formed by the feature points A, B and M , about

로 정의되는 이동 전의 상기 성형객체내의 임의의 꼭지점 P(x,y,z)를,Any vertex P (x, y, z) in the shaped object before the movement defined by

에 의해 이동 후의 상기 성형객체내의 꼭지점 P'(z',y',z')으로 이동시킴으로써 모양변화된 성형객체의 내부 모양을 자연스럽게 변화시킬 수 있게 된다.By moving to the vertex P '(z', y ', z') in the molded object after the movement it is possible to naturally change the internal shape of the shape-molded molded object.

도 11은 상술한 보정 방법을 더욱 상세히 설명하기 위한 도면으로서, 상술한 보정을 수행하기 위하여, 도 11에서와 같이, 성형객체를 포함하는 도형으로서 가상의 사각형 ABCD를 설정하였다. 그리고 사각형 ABCD를 무게중심 M을 이용하여 네 개의 삼각형으로 분할하였다. 다음으로 그림(a)의 특징점 A, B, C, D 를 사용자가 입력한 변위값에 의하여 그림 (b)와 같이 A', B', C', D' 로 이동시킨 후 생성되는 사각형 A'B'C'D'의 무게 중심을 M'라 한 후, 수학식10 및 11를 적용하여, 가상의 사각형 내의 꼭지점 들의 위치를 이동시킴으로써 성형객체에 대한 보정을 수행하였다.FIG. 11 is a diagram for describing the above-described correction method in more detail. In order to perform the above-described correction, as shown in FIG. 11, a virtual rectangle ABCD is set as a figure including a molded object. And the square ABCD was divided into four triangles using the center of gravity M. Next, the rectangles A 'generated after moving the feature points A, B, C, and D in Fig. (A) to A', B ', C', and D 'as shown in Fig. (B) by the displacement values input by the user. After the center of gravity of B'C'D 'is M', Equations 10 and 11 are applied to perform correction on the molded object by moving the positions of the vertices in the virtual rectangle.

성형객체의 모양이 변화되는 경우 상술한 보정방법에 의해서 변화된 성형객체의 내부 및 인접 부위가 성형객체의 변화에 따라 자연스럽게 변화되게 된다. 일 예로 중안(311)의 넓이를 변화시킨 후, 이와 같은 변화를 상안(310)과 하안(312)에적용하면, 중안(311)의 인접부분을 모순없이 자연스럽게 변화시킬 수 있게 된다.When the shape of the molded object is changed, the interior and adjacent portions of the molded object changed by the above-described correction method are naturally changed according to the change of the molded object. For example, after changing the width of the middle eye 311, and applying such a change to the upper eye 310 and the lower eye 312, it is possible to naturally change the adjacent portions of the middle eye 311 without contradiction.

또한, 제 3계층(1020)의 아래턱(1021), 윗턱(1022), 광대뼈(1023)에서도 특징점의 위치를 조정하여 크기를 변화시킬 수 있다. 즉, 사용자가 제 3계층 조정부(1120)의 폭, 길이, 깊이 변화를 이용하여 특징점의 위치를 조정하고, 도 11의 방법을 이용하면 제 3계층의 성형이 가능하다. 예를 들면, 도 12처럼 윗턱(521)을 성형하기 위하여, 윗턱(521)의 특징점 P₁과 윗턱(521)과 아래턱(520)이 공유하는 특징점 P₂를 각각 P₁', P₂' 로 위치를 조정하면, 윗턱(521)과 함께 아래턱(520)도 자연스럽게 변화되게 된다.In addition, the lower jaw 1021, the upper jaw 1022, and the cheekbone 1023 of the third layer 1020 may change the size by adjusting the position of the feature point. That is, the user adjusts the position of the feature point by using the width, length, and depth change of the third layer adjustment unit 1120, and the third layer may be formed by using the method of FIG. For example, to form the upper jaw 521 as shown in FIG. 12, the feature points P ₁ of the upper jaw 521 and the feature points P ₂ shared by the upper jaw 521 and the lower jaw 520 are respectively P ₁ 'and P ₂ '. By adjusting the position, the lower jaw 520 along with the upper jaw 521 is also naturally changed.

도11에서 성형객체를 포함하는 도형을 사각형으로 한 것은 단지 특징점의 개수를 최소로 하여 시뮬레이션의 처리속도를 빠르게 하기 위한 것으로서, 보정방법을 적용하기 위하여 성형객체를 포함하도록 설정되는 도형이 사각형으로 한정되는 것은 아니다.In FIG. 11, the figure including the molded object is made into a rectangle only to speed up the processing speed of the simulation by minimizing the number of feature points, and the figure set to include the molded object to apply the correction method is limited to the rectangle. It doesn't happen.

제 4계층(1030)의 눈(1031), 코(1032), 입(1033), 눈썹(1034)에 대한 성형종류는 크기변화, 위치변화, 각도변화가 있을 수 있다. 이중 크기변화와 위치변화는 상술한 성형종류 중 모양변화방법 및 크기변화방법에 의하여 실현할 수 있다.The molding type for the eye 1031, the nose 1032, the mouth 1033, and the eyebrow 1034 of the fourth layer 1030 may have a size change, a position change, and an angle change. The dual size change and the position change can be realized by the shape change method and the size change method among the above-mentioned molding types.

이하 성형종류 중 각도변화방법을 설명한다.Hereinafter, the angle change method among the types of molding will be described.

상기 각도변화방법은, 상기 성형객체에 대한 기준점 또는 기준축 중 어느 하나로 이루어지는 회전중심을 중심으로 상기 성형객체에 포함되는 임의의 꼭지점P(x,y,z)를 3차원 회전이동시키는 방법일 수 있다.The angle change method may be a method of three-dimensional rotationally moving any vertex P (x, y, z) included in the molded object about a rotation center formed of one of a reference point or a reference axis with respect to the molded object. have.

또한, 상기 각도변화방법은 선택된 성형객체를 기 지정된 고정점, 고정선분 또는 고정면을 기준으로 하여 기준점으로부터, 또는 고정선분 및 고정면을 따라 변화되는 길이에 따라 성형객체의 영역을 분할하고 분할된 영역에 따라 서로 다른 비율에 의한 각도의 축소, 또는 분할된 영역별 회전에 의하여 외형상이 굴곡되도록 변화시키는 등의 변화를 수행할 수 있도록 할 수 있음은 상술한 바와 같다. 코의 높이 또는 턱의 돌출정도를 조절하기 위한 시뮬레이션에서 이러한 각도변화방법이 적용될 수 있다.In addition, the angle change method divides and divides the area of the molded object from the reference point based on a predetermined fixed point, a fixed line segment or a fixed surface, or a length varying along the fixed line segment and the fixed surface. As described above, it is possible to perform a change such as reduction of an angle by different ratios according to regions, or an appearance to be bent by rotation of divided regions. This method of angle change can be applied in a simulation to control the height of the nose or the degree of protrusion of the jaw.

상술한 각도변화방법 중 2차원 평면상에서 점을 중심으로 각 부위를 회전시키는 것을 설명하면 다음과 같다.Turning to the rotation of each part about the point on the two-dimensional plane of the above-described angle change method as follows.

얼굴의 3D모델의 임의의 꼭지점 P 가 회전각 θ만큼 회전되어 점 P' 로 이동되었다고 할 때, 각도변화는 수학식12와 같이 나타낼 수 있다.When an arbitrary vertex P of the face 3D model is rotated by the rotation angle θ and moved to the point P ', the angle change may be expressed by Equation 12.

x' = Cos(θ) ＊ (x - x₀) + Sin(θ) ＊ (y - y₀) + x₀ x '= Cos (θ) ＊ (x-x ₀ ) + Sin (θ) ＊ (y-y ₀ ) + x ₀

y' = Cos(θ) ＊ (y - y₀) - Sin(θ) ＊ (x - x₀) + y₀ y '= Cos (θ) ＊ (y-y ₀ )-Sin (θ) ＊ (x-x ₀ ) + y ₀

여기서, O 는 회전중심을 나타내고 있으며, 눈의 경우는 눈 내측 끝을, 눈썹의 경우는 눈썹의 무게중심으로 정하고 있다.Here, O denotes the center of rotation, and in the case of the eye, the inner end of the eye and the center of gravity of the eyebrow are defined.

실시예Example

도13 내지 도 19는 본원 발명의 계층적 가상 성형시뮬레이션 방법이 온라인 상에서 성형시뮬레이션 서비스를 제공할 수 있도록 적용된 가상 성형시뮬레이션 시스템의 일 실시 예를 나타내는 도면으로써, 도13 내지 도19를 참조하여 본원 방법이 적용되는 시스템의 일 실시 예를 상세히 설명한다.13 to 19 are diagrams illustrating an embodiment of a virtual molding simulation system applied to the hierarchical virtual molding simulation method of the present invention so as to provide a molding simulation service online. Referring to FIGS. 13 to 19, FIGS. An embodiment of this applied system is described in detail.

도13 은 본원 발명의 방법이 온라인 서비스로 제공될 수 있도록 적용되는 온라인 가상 성형시뮬레이션 시스템의 구성을 나타내는 도면이다.FIG. 13 is a diagram showing the configuration of an on-line virtual forming simulation system applied so that the method of the present invention can be provided as an online service.

본원 발명의 실시예에 따른 온라인 가상 성형시뮬레이션 시스템은 도시된 바와 같이 성형시뮬레이션을 수행하기 위한 사용자가 컴퓨터 등의 클라이언트(600)를 이용하여 웹사이트 등으로 구축되는 성형서버에 접속한 후 시뮬레이션수단(603)을 전송받아 디지털카메라, 스캐너 등의 영상입력장치(601)에 의해 입력된 사용자 얼굴이미지를 시뮬레이션수단(603)를 통해 원하는 형태로 변환한 후, 저장장치에 저장하거나 모니터, 프린터 등의 출력장치(604)를 이용하여 출력함으로써 가상적으로 성형 후의 영상이미지를 생성하여 확인할 수 있도록 한다.Online virtual molding simulation system according to an embodiment of the present invention is a user for performing a molding simulation, as shown, using a client 600, such as a computer connected to a molding server built on a website or the like simulation means ( 603) is converted into a user's face image input by the image input device 601, such as a digital camera, scanner, etc. by the simulation means 603, and then stored in a storage device or output to a monitor, printer, etc. By outputting using the device 604, it is possible to virtually generate and check the image image after molding.

상술한 본원 발명의 실시 예에 따른 온라인 가상 성형시뮬레이션 시스템은 도13에 도시된 바와 같이, 사용자가 자신의 얼굴영상이미지와 정합된 얼굴3D모델과 시뮬레이션수단를 이용하여 얼굴영상을 변형하고, 변형된 얼굴영상을 저장 및 출력하는 클라이언트(600)와, 사용자가 인터넷(610)을 통하여 전송된 개인얼굴 영상에계층적으로 구성된 얼굴3D모델을 정합하고, 시뮬레이션수단과 사용자의 얼굴영상이미지와 정합된 얼굴3D모델을 클라이언트(600)로 전송하는 성형서버(620)로 구성된다.In the above-described online virtual molding simulation system according to an embodiment of the present invention, as shown in FIG. 13, a user deforms a face image using a face 3D model and simulation means matched with his face image image, and deforms the modified face. The client 600 stores and outputs the image, and the user matches the face 3D model hierarchically composed to the personal face image transmitted through the Internet 610, and matches the face 3D with the simulation means and the face image image of the user. It consists of a molding server 620 to transmit the model to the client 600.

클라이언트(600)는 카메라 또는 스캐너를 이용하여 사용자의 얼굴영상을 입력받는 얼굴영상 입력 장치부(601), 성형서버(620)에 얼굴영상을 전송하고 성형에 필요한 시뮬레이션수단를 전송받는 클라이언트 통신 장비부(602)와 성형결과를 저장하거나 출력하는 성형결과 저장 및 출력부(604)를 구비한다. 또한, 상기 클라이언트(600)는 계층적 성형방법에 따라서 사용자가 원하는 성형을 수행하는 시뮬레이션수단(603)을 구비할 수 있다. 상술한 시뮬레이션수단(603)은 클라이언트(600)에 구비됨이 없이 성형시뮬레이션을 수행할 때 마다 성형서버(620)로부터 전송되어 구동되도록 구성될 수도 있음은 상술한 바와 같다.The client 600 transmits the face image to the face image input device unit 601 and the shaping server 620 that receives the face image of the user by using a camera or a scanner, and the client communication equipment unit which receives the simulation means necessary for shaping ( 602 and a molding result storage and output unit 604 for storing or outputting the molding result. In addition, the client 600 may be provided with a simulation means 603 for performing a molding desired by the user according to the hierarchical molding method. The above-described simulation means 603 may be configured to be transmitted and driven from the molding server 620 whenever the molding simulation is performed without being provided in the client 600.

성형서버(620)는 클라이언트(600)에 성형에 필요한 시뮬레이션수단를 전송하고 개인얼굴 영상을 전송받는 서버 통신 장비부(621), 사용자의 인증을 위한 사용자 정보DB(622), 클라이언트(600)의 접속에 대한 인증을 수행하는 인증부(623), 클라이언트(600)로부터 전송된 얼굴영상이미지와 얼굴3D모델을 정합하는 얼굴3D모델정합부(624), 얼굴 3D모델(631), 시뮬레이션수단(603), 성형객체정보테이블(633)을 저장하는 저장부(630)로 구성된다.The molding server 620 transmits a simulation means necessary for molding to the client 600 and receives a personal face image, the server communication equipment unit 621, a user information DB 622 for authenticating a user, and a connection of the client 600. An authentication unit 623 for performing authentication on the face 3D model matching unit 624 for matching the face image image and the face 3D model transmitted from the client 600, the face 3D model 631, and the simulation means 603 The storage object 630 stores the molded object information table 633.

상기 시뮬레이션수단(603)은 클라이언트(600)로 전송되어 사용자가 입력한 시뮬레이션 대상이 되는 얼굴영상이미지에 대한 성형정보를 입력할 수 있도록 하며, 입력된 성형정보에 따라 성형서버(620)에서 변환된 얼굴 영상이미지를 전송받아 화면상에 출력한다.The simulation means 603 is transmitted to the client 600 so that the user can input the molding information for the face image image to be the simulation target input by the user, and is converted in the molding server 620 according to the input molding information Receives a face image and outputs it on the screen.

상기 얼굴3D모델(631)은 얼굴 3D모델에 대하여 인체 해부학에 기초한 얼굴 골격구조와 성형의사의 자문을 통하여, 얼굴성형에 필요한 성형부위를 객체로 취급하여 계층적으로 구성하고, 특징점을 설정한 후, 각 객체에 속하는 꼭지점을 정의한 성형객체정보테이블(633)을 가지는 것으로써 성형대상이 되는 얼굴영상이미지를 변환시키는 데 사용됨은 상술한 바와 같다.The face 3D model 631 is a hierarchical structure of the face 3D model by treating the parts necessary for face shaping as an object and setting the feature points through the consultation of the face skeleton structure and the plastic doctor based on the human anatomy. In addition, the present invention has a molded object information table 633 defining vertices belonging to each object, and is used to convert a face image image to be molded.

성형결과 저장 및 출력부(604)는 성형 후, 결과영상을 사용자가 원하는 다양한 이미지 포맷으로 저장하거나, 출력장치에 디스플레이 한다.The molding result storage and output unit 604 stores the result image in various image formats desired by the user after molding, or displays the output image on the output device.

도14는 도13의 클라이언트와 성형서버의 접속과정을 나타내는 순서도이다.14 is a flowchart illustrating a connection process between a client and a shaping server of FIG.

구체적으로 도13 및 도 14를 참조하면, 먼저 클라이언트(600)가 인터넷을 통해 성형서버(620)에 접속한다(S700).Specifically, referring to FIGS. 13 and 14, first, the client 600 accesses the shaping server 620 through the Internet (S700).

성형서버(620)는 접속된 클라이언트(600)에 대한 인증을 수행하고, 인증에 실패하면 에러메시지를 출력하거나 접속을 해제하여 종료한다(S710).The molding server 620 performs authentication on the connected client 600, and if authentication fails, outputs an error message or terminates the connection (S710).

인증에 성공하면 성형서버(620)는 클라이언트(200)로 시뮬레이션수단를 전송한다(S720).If the authentication is successful, the molding server 620 transmits the simulation means to the client 200 (S720).

이 후, 사용자는 클라이언트(600)의 카메라 또는 스캐너 등의 입력장치(601)를 통하여 성형 대상이 되는 얼굴영상이미지를 입력 받은 후, 시뮬레이션수단를 통해 성형서버(620)로 전송한다. 성형서버(620)의 얼굴3D모델정합부(624)는 클라이언트(600)로부터 전송된 성형시뮬레이션 대상이 되는 얼굴영상이미지와 얼굴3D모델을 정합하여 얼굴영상이미지와 정합된 얼굴3D모델을 생성한 후, 클라이언트(600)의 시뮬레이션수단(603)으로 전송한다(S730).Thereafter, the user receives a face image image to be molded through an input device 601 such as a camera or a scanner of the client 600, and then transmits the image to the molding server 620 through a simulation means. The face 3D model matching unit 624 of the molding server 620 generates a face 3D model matched with the face image image by matching the face image image and the face 3D model, which is a molding simulation target, transmitted from the client 600. In operation S730, the client 600 transmits the data to the simulation means 603 of the client 600.

사용자는 성형서버(620)로부터 전송된 성형시뮬레이션 대상이 되는 얼굴영상이미지와 정합된 얼굴3D모델과 성형시뮬레이션 대상이 되는 얼굴영상이미지를 시뮬레이션수단(603) 상에 출력한 후, 사용자 입력 성형정보, 즉, 성형객체, 성형종류, 변위값 정보를 입력하여 성형시뮬레이션을 수행하게 된다(S740).The user outputs the face 3D model matched with the face image image to be the molding simulation object transmitted from the molding server 620 and the face image image to be the molding simulation object on the simulation means 603, and then the user input molding information, That is, molding simulation is performed by inputting molding object, molding type, and displacement value information (S740).

도15 및 도16은 도13의 시뮬레이션수단의 구성 및 시뮬레이션수단에 의한 성형시뮬레이션의 처리과정을 나타내는 도면이다.15 and 16 are views showing the configuration of the simulation means of FIG. 13 and the processing procedure of the molding simulation by the simulation means.

도15는 도13에 도시된 시뮬레이션수단(603)을 설명하기 위한 상세 구성도로서, 사용자가 성형부위를 선택하는 성형객체 선택부(800), 성형객체에 대한 성형종류를 선택하는 성형종류 선택부(820), 선택된 성형객체와 성형종류에 따라 변위값을 조절하는 성형객체 조정부(830), 얼굴 3D모델의 변위값을 계산하는 성형객체 계산부(840), 변형된 얼굴 3D모델에 텍스쳐를 생성하는 텍스쳐 생성부(850), 계층적성형객체에 대한 얼굴3D모델의 꼭지점 테이블(꼭지점정보저장부)(810)을 구비한다.Fig. 15 is a detailed configuration diagram for explaining the simulation means 603 shown in Fig. 13, in which a molding object selecting unit 800 for selecting a molding part by a user and a molding type selecting part for selecting a molding type for the molding object. 820, a molding object adjusting unit 830 for adjusting a displacement value according to the selected molding object and molding type, a molding object calculator 840 for calculating a displacement value of the face 3D model, and generating a texture in the deformed face 3D model The texture generation unit 850 and a vertex table (vertex information storage unit) 810 of the face 3D model for the hierarchical molded object are provided.

텍스쳐 생성부(840)는 변형된 얼굴 3D모델에 본 발명자가 제안한 고속 텍스쳐 매핑 방법(출원번호 10-1998-0056142, 공개번호 특2000-0040483)이나, OpenGL 등의 방법으로 사용자 얼굴의 텍스쳐를 고속으로 생성한다.The texture generation unit 840 provides a fast texture mapping method proposed by the present invention to the deformed face 3D model (Application No. 10-1998-0056142, Publication No. 2000-0040483) or OpenGL. To create.

도16은 도15의 구성을 가지는 시뮬레이션수단에 의한 시뮬레이션의 과정을 나타내는 순서도로서, 성형서버(620)로부터 전송받은 시뮬레이션 대상이 되는 얼굴영상이미지에 정합된 얼굴3D모델과 얼굴영상이미지를 시뮬레이션수단(603) 상에 출력한 후, 성형객체를 선택하고(S741), 성형종류를 선택한 후(S742), 특징점의 변위값을 입력하여(S743), 입력된 변위값에 따른 성형결과를 생성한다(S744). 성형결과를 검토하여(S745) 만족하지 않으면, 성형종류 및 변위값의 선택을 반복할 수 있도록 S743단계로 이동하고(S745), 성형결과에 만족하면, 다른 객체를 선택한 후, 상기 S741단계로 이동하여 전체 처리과정을 반복 수행하여 원하는 얼굴영상이미지를 얻으면 전체적인 성형시뮬레이션을 종료한다.(S747)FIG. 16 is a flow chart showing a simulation process by the simulation means having the configuration shown in FIG. 15, wherein the face 3D model and the face image image matched to the face image image to be the simulation target received from the shaping server 620 are simulated. After outputting on 603, a molding object is selected (S741), a molding type is selected (S742), and a displacement value of a feature point is input (S743), and a molding result is generated according to the input displacement value (S744). ). If it is not satisfied by reviewing the molding result (S745), the process moves to step S743 to repeat the selection of the molding type and the displacement value (S745). If the molding result is satisfied, another object is selected and then the process proceeds to step S741. By repeating the entire process to obtain the desired face image image, the overall molding simulation ends. (S747)

도17은 도15의 시뮬레이션수단에 구성되는 성형객체선택부의 일 실시 예를 나타내는 도면이다.FIG. 17 is a view showing an embodiment of a molded object selection unit configured in the simulation means of FIG.

도17은 도15에 도시된 성형객체 선택부(800)의 바람직한 구성 예에 따른 상세 구성도로서, 성형객체 선택부(800)에서는 성형서버(620)의 저장부(630)에 저장된 얼굴3D모델(631)에 설정된 성형객체를 각 계층별로 정리하여 배치한다. 이와 같이 성형객체 선택부(800)를 구성하면, 성형객체가 속하는 계층을 쉽게 알 수 있고, 제 1계층(1000)부터 제 5계층(1040)까지 배치된 순서에 따라 각 계층의 성형객체를 차례로 선택하여 성형시뮬레이션을 수행함으로써 전체적으로 조화로운 성형결과 얼굴영상이미지를 얻는 것이 용이해 진다. 이러한 얼굴3D모델의 변화과정에서 성형객체를 계층별로 차례로 선택하는 것이 바람직하나, 필요에 따라서는 어느 계층을 건너 뛰거나, 계층의 순서를 바꿀 수도 있다. 상기 도 16의 처리과정 중 S741단계에서 성형객체가 선택되면, 도5의 성형객체 테이블(500)의 객체번호를 참조하여, 성형객체의 꼭지점 테이블(510)에서 성형객체에 속한 꼭지점의 번호를 수집하여, 얼굴 3D모델을 변형하게 된다.FIG. 17 is a detailed configuration diagram according to a preferred configuration example of the molded object selecting unit 800 shown in FIG. 15. In the molded object selecting unit 800, the face 3D model stored in the storage unit 630 of the forming server 620. The molded object set in 631 is arranged in order by each layer. When the molded object selection unit 800 is configured as described above, the layer to which the molded object belongs can be easily known, and the molded objects of each layer are sequentially ordered according to the arrangement order from the first layer 1000 to the fifth layer 1040. By selecting and performing a molding simulation, it is easy to obtain a face image image with a harmonious molding result as a whole. In the process of changing the face 3D model, it is preferable to sequentially select the molding objects for each layer, but if necessary, any layer may be skipped or the order of the layers may be changed. When the molding object is selected in step S741 in the process of FIG. 16, the number of vertices belonging to the molding object is collected from the vertex table 510 of the molding object with reference to the object number of the molding object table 500 of FIG. 5. Thus, the face 3D model is deformed.

상술한 객체단위의 성형방법은 성형부위의 신속 정확한 선택이 가능하고, 사용자에게 직관적인 인터페이스를 제공하기 때문에, 성형에 대한 전문지식이 없는 일반 사용자들도 쉽게 성형시뮬레이션을 수행할 수 있게 한다.Since the molding method of the object unit described above enables quick and accurate selection of the molding part and provides an intuitive interface to the user, the molding user can easily perform the molding simulation even without general knowledge of molding.

도18은 도15의 성형객체조정부를 나타내는 도면이다.18 is a view showing the molded object adjustment unit of FIG.

도18에 도시된 바와 같이 성형객체조정부(830)는 성형객체 선택부(800)에서 선택된 계층별로 성형객체에 대한 성형종류와 변위값을 동시에 선택할 수 있도록 설계되는 것이 바람직하다.As shown in FIG. 18, the molding object adjusting unit 830 may be designed to simultaneously select a molding type and a displacement value for the molding object for each layer selected by the molding object selecting unit 800.

본원 발명에 의한 성형객체의 변화방법으로는 크기변화, 위치변화, 각도변화방법이 있다. 크기변화방법으로는 모양변화, 포물선변화, 사다리꼴변화, 점진적세로변화, 폭, 및 길이 변화를 위한 점진적변화방법이 있으며, 위치변화 방법으로는 수평, 수직이동 방법이 있고, 각도 변화방법으로는 축, 또는 기준 점을 중심으로 회전이동 시키는 방법 등이 있으며, 각각의 방법이 다수의 객체에 독립적으로 또는 동시에 적용됨으로써 얼굴3D모델이 변화되게 됨은 상술한 바와 같다.The method of changing the molded object according to the present invention includes a size change, a position change, an angle change method. The size change method includes shape change, parabolic change, trapezoidal change, gradual vertical change, gradual change method for change of width and length, and the position change method includes horizontal and vertical movement method. , Or a method of rotating and rotating the reference point, and the like. As described above, each method is applied to a plurality of objects independently or simultaneously to change the face 3D model.

즉, 제1계층 조정부(1100)에서는 얼굴성형객체(1001)을 변형할 수 있는 포물선 변화, 점진적변화로서 사다리꼴 변화, 점진적세로 변화, 폭 변화, 길이 변화가, 제 2계층 조정부(1110)는 상안(1011), 중안(1012), 하안(1013)에 대한 포물선, 사다리꼴, 점진적세로 변화와 폭, 길이, 위치 변화가, 제 3계층 조정부(1020)는 아래턱(1021), 윗턱(1022), 광대(1023)에 대한 폭, 길이, 깊이의 변화가, 제 4계층 조정부(1030)는 눈(1031), 코(1032), 입(1033), 눈썹(1034)에 대한 폭, 길이, 깊이, 위치, 각도의 변화가, 제 5계층 조정부(1040)는 얼굴 3D모델의 꼭지점의 위치변화가 가능하도록 조정부를 설계한다. 일 예로 사용자가 도17의 성형객체 선택부(830)에서 제 4계층(1030)에 있는 눈객체(1031)를 선택하면, 성형정보 테이블(530)을 참조하여 눈객체(1031)에 해당하는 성형종류가 제 4계층 조정부(1130)에 표시되어, 성형종류와 변위값을 선택할 수 있게 된다. 즉, 눈의 폭을 크게 하려면 폭의 + 를, 작게 하려면 - 를 선택하게 된다. 크기를 변화시키는 경우, 폭과 길이를 선택하게 된다. 또한, 위치변화는 눈과 눈사이가 넓거나, 좁은 경우는 수평방향을, 눈의 위치가 높거나 낮은 경우는 수직방향을 선택하여 위치를 조정하게 된다. 즉, 상술한 도6내지 도12의 설명에서의 B_P,T_P, G_P,S_x,S_y, S_z,T_x,T_y, T_z,R_x,R_z,가 성형객체 조정부에 의해 지정될 수 있게 된다.That is, in the first layer adjusting unit 1100, a parabolic change, a gradual change, a trapezoidal change, a gradual vertical change, a width change, a length change, and the second layer adjuster 1110 may be used to deform the face molding object 1001. 1011, the middle eye 1012, the lower eye 1013, the parabolic, trapezoidal, gradually vertical change and width, length, position change, the third layer adjustment unit 1020 is the lower jaw 1021, upper jaw 1022, the vastness The change in width, length, and depth of the 1023 may be performed by the fourth layer adjusting unit 1030. The width, length, depth, and position of the eye 1031, the nose 1032, the mouth 1033, and the eyebrow 1034 may be changed. , The fifth layer adjustment unit 1040 is designed to adjust the position of the vertex of the face 3D model changes. For example, when the user selects the eye object 1031 in the fourth layer 1030 by the molding object selecting unit 830 of FIG. 17, the molding corresponding to the eye object 1031 may be formed with reference to the molding information table 530. The type is displayed on the fourth layer adjusting unit 1130, so that the molding type and the displacement value can be selected. In other words, you can choose + to make the eye wider and-to make it smaller. If you change the size, you choose the width and length. In addition, the position change is to adjust the position by selecting a horizontal direction when the eyes are wide or narrow between eyes and a vertical direction when the eyes are high or low. That is, B _P , T _P , G _P, S _x , S _y , S _z, T _x , T _y , T _z, R _x , R _z , in the description of FIGS. It can be specified by.

도 19는 도 18에서 선택된 성형종류와 변위값을 저장하기 위한 성형정보 테이블(530)의 바람직한 구성 예에 따른 상세 구성도로서, 각 객체별로 필요한 변화의 종류를 테이블로 나타내고 있다. 도 19의 성형정보 테이블(530)을 생성하는 단계가 본원 발명의c-1-1단계가 된다.FIG. 19 is a detailed configuration diagram according to a preferred configuration example of the molding information table 530 for storing the molding type and the displacement value selected in FIG. 18, and shows the types of necessary changes for each object in a table. Generating the molding information table 530 of FIG. 19 becomes step c-1-1 of the present invention.

성형정보테이블(530)은 변형대상이 되는 성형객체의 이름을 가지는 객체명테이블(1200)과 각 객체별 크기변화 값을 가지는 크기변화테이블(1210)과, 각 객체의 위치변화를 나타내는 위치변화테이블(1220)과, 각 객체의 각도변화를 나타내는 각도변화테이블(1230)을 가지도록 구성된다.The molding information table 530 includes an object name table 1200 having a name of a molding object to be transformed, a size change table 1210 having a size change value for each object, and a position change table indicating a position change of each object. 1220 and an angle change table 1230 indicating angle change of each object.

크기변화테이블(1210) 중 제1계층(1000)의 얼굴성형객체(1001), 제 2계층(1010)의 상안(1011), 중안(1012), 하안(1013)에 대하여 표시된 부호들을 설명한다.In the size change table 1210, the symbols displayed on the upper face 1011, the middle eye 1012, and the lower eye 1013 of the face forming object 1001 of the first layer 1000 and the second layer 1010 will be described.

먼저 제1계층(1000)의 얼굴성형객체(1001), 제2계층(1010)의 상안(1011), 중안(1012), 하안(1013)에 대하여 표시된 부호들은 B_p(포물선), T_p(사다리꼴), G_p(점진적세로), S_x(폭), S_y(길이), S_z(깊이)의 변화방법에 대한 변화비를 나타낸다. 또한, 위치변화테이블(1220)에서는 T_x(수평), T_y(수직) T_z(깊이) 방향으로의 성형객체의 위치변화비를 나타내고 있다. 상안(1011)과 중안(1012)의 T_y는 성형종류가 정의되어 있는 것이 아니라, 하안(1013) 또는 중안(1012)의 크기변화만큼 이동하게 되는 변위값이다.First, symbols displayed on the upper face 1011, the middle eye 1012, and the lower eye 1013 of the face forming object 1001 of the first layer 1000 and the second layer 1010 are represented by B _p (parabola) and T _p ( Trapezoid), G _p (gradual), S _x (width), S _y (length), and S _z (depth) change ratios for the method. In the position change table 1220, the position change ratio of the molded object in the directions of T _x (horizontal) and T _y (vertical) T _z (depth) is shown. The T _y of the upper eye 1011 and the middle eye 1012 is not a defined type, but is a displacement value shifted by the size change of the lower eye 1013 or the middle eye 1012.

다음으로 눈, 코, 입, 눈썹의 성형객체에 대한 각도변화테이블(1230)의 부호는 X 축 중심(R_x), Z 축 중심(R_z)의 회전을 나타내고 있다. 코(330)에서 R_x는 비첨의 X 축 중심의 각도 변화를 나타내고 있다.Next, the sign of the angle change table 1230 for the shaped objects of the eyes, nose, mouth, and eyebrows represents the rotation of the X-axis center R _x and the Z-axis center R _z . In the nose 330, R _x represents an angle change of the non-additive X-axis center.

성형정보테이블(530)에서 각 객체별로 성형의 종류가 다르기 때문에, 성형종류가 정의되어 있지 않는 경우에는 NULL로 표기하고 있다.Since the type of molding is different for each object in the molding information table 530, when the molding type is not defined, it is indicated as NULL.

상술한 성형정보테이블(530)은 도 15의 성형객체 계산부(830)가 선택된 성형객체, 성형종류, 특징점의 변위값에 따라, 객체가 이동할 위치를 계산하는 데 사용된다. 도 17을 참조하여 성형객체의 변위값이 계산되는 예를 구체적으로 설명하면, 제 1계층(1000)의 얼굴성형객체(1001), 제 2계층(1010)의 상안(1011), 중안(1012), 하안(1013)의 성형에는 포물선, 사다리꼴, 점진적세로, 길이, 폭의 변화가 적용되며, 성형객체 계산부에서 이러한 변형 값들이 계산되어 정합된 얼굴3D모델을 변형하게 된다.The above-described molding information table 530 is used by the molding object calculator 830 of FIG. 15 to calculate a position to which the object is to move according to the selected molding object, the molding type, and the displacement values of the feature points. Referring to FIG. 17, an example in which the displacement value of the molded object is calculated will be described in detail. The upper eye 1011 and the middle eye 1012 of the face forming object 1001 and the second layer 1010 of the first layer 1000 are described. In the shaping of the lower eye 1013, parabolic, trapezoidal, gradual, length, and width changes are applied, and the deformation values are calculated in the molding object calculator to deform the matched face 3D model.

상술한 포물선, 사다리꼴, 점진적세로, 길이, 폭의 변화가 도 17에서는 제 1계층(1000)의 얼굴성형객체(1001) 및 제 2계층(1010)의 상안(1011), 중안(1012), 하안(1013)에 적용되는 것으로 표시되어 있으나, 상술한 각 변화방법의 적용이 이에 한정되는 것은 아니며, 모든 성형객체에 독립적으로 적용되거나, 또는 서로 연관을 가지도록 적용되거나, 아니면, 다수의 성형객체가 하나의 성형객체의 형태로묶여서 적용될 수도 있는 것이다.The above-described parabolic, trapezoidal, gradual, length, and width changes in FIG. 17 include the upper eye 1011, the middle eye 1012, and the lower eye of the face forming object 1001 and the second layer 1010 of the first layer 1000. Although indicated as 1013, the application of each of the above-described change methods is not limited thereto, and may be applied to all molded objects independently, or to be related to each other, or a plurality of molded objects may be applied. It can also be applied in the form of a single molded object.

상술한 본원 발명의 일 실시 예에 따르는 시스템에 의하여 사용자는 용이하게 자신의 얼굴에 대한 성형시뮬레이션을 조화롭게 수행할 수 있게 된다. 즉, 사용자는 시뮬레이션수단를 이용하여 원하는 성형계층, 성형객체, 성형종류, 특징점의 변위값을 선택하는 것만으로 얼굴성형시뮬레이션을 수행할 수 있게 된다. 또한, 본원 발명의 실시예에서는 미설명되어 있으나 쌍꺼풀, 보조개 등도 각각의 이미지를 미리 생성하여 저장한 후 본원 발명의 방법을 적용하여 크기, 위치 및 각도를 변화시키거나, 얼굴3D모델에서 깊이를 가지도록 크기, 위치, 각도 값을 지정함으로써 시뮬레이션될 수 있다. 이 방법은, 얼굴 3D모델의 성형객체를 이용하기 때문에 성형부위를 빠르고 정확하게 선택할 수 있고, 계층적으로 성형하기 때문에 전체적으로 조화로운 성형결과를 얻기가 용이하다.By the system according to the embodiment of the present invention described above, the user can easily perform the molding simulation for his face easily. That is, the user can perform the face shaping simulation by simply selecting the desired shaping layer, the shaping object, the shaping type, and the displacement values of the feature points using the simulation means. In addition, although not described in the embodiments of the present invention, double eyelids, dimples, and the like are also pre-created and stored for each image, and then change the size, position and angle by applying the method of the present invention, or have a depth in the face 3D model. Can be simulated by specifying size, position, and angle values. Since this method uses a molding object of the face 3D model, molding parts can be selected quickly and accurately, and hierarchical molding makes it easy to obtain a harmonious molding result as a whole.

상술한 도13 내지 도19의 본원 발명의 실시예에서 설명의 편의를 위해 시뮬레이션 대상이 되는 얼굴영상이미지가 성형서버로 전송되고, 성형서버에서는 본원 발명에 따르는 얼굴3D모델이 얼굴영상이미지에 정합되며, 얼굴3D모델이 정합된 얼굴영상이미지는 클라이언트로 전송되고, 클라이언트에서는 정합이 이루어진 얼굴3D모델을 제어함으로써 성형시뮬레이션을 수행할 수 있도록 구성되는 것으로 하였으나, 이는 단지 본원 발명의 일 실시 예를 나타내는 것으로써, 시뮬레이션 대상이 되는 얼굴영상이미지와 얼굴3D모델이 클라이언트에서 정합되고 제어됨으로써 성형시뮬레이션을 수행할 수 있거나, 클라이언트는 제어명령만을 입력할 수 있도록 구성됨으로써 시뮬레이션 대상이되는 얼굴영상이미지가 서버로 전송되고, 얼굴3D모델과의 정합, 얼굴3D모델의 변형 및 3D텍스쳐 매핑의 과정은 성형서버에서 수행되도록 구성될 수도 있으며, 이와는 달리 독립적인 컴퓨터 상에서 오프라인 형태로 구현될 수도 있다.In the embodiment of the present invention of FIGS. 13 to 19 described above, a face image image to be simulated is transmitted to a shaping server for convenience of description, and in the shaping server, the face 3D model according to the present invention is matched to the face image image. Although the face image image in which the face 3D model is matched is transmitted to the client, the client is configured to perform the molding simulation by controlling the matched face 3D model. However, this is merely to illustrate an embodiment of the present invention. For example, the face image image to be simulated and the face 3D model are matched and controlled at the client to perform molding simulation, or the client is configured to input only a control command so that the face image image to be simulated is transmitted to the server. And match with the face 3D model, face 3D Variations and the process of 3D texture mapping of a Dell may be configured to run on the server molding, contrast, may be implemented with off-line form on different independent computers.

상술한 바와 같이 본원 발명을 적용하기 위한 서로 다른 시스템의 구성은 모두 본원 발명의 권리범위에 속한다고 할 것이다.As described above, the configuration of different systems for applying the present invention all belong to the scope of the present invention.

이상에서 설명한 바와 같은 본원 발명은 얼굴3D모델을 얼굴의 해부학적 구조에 따라 성형시뮬레이션에 필요한 부위를 계층적으로 객체화하고, 얼굴3D모델 및 계층구조에 포함되는 성형객체들의 변형방법으로써 성형종류를 가지도록 함으로써 객체단위의 성형시뮬레이션을 수행할 수 있도록 하여, 성형부위의 신속 정확한 선택이 가능하고, 사용자에게 직관적인 인터페이스를 제공하기 때문에, 성형에 대한 전문지식이 없는 일반 사용자들도 쉽게 서비스를 이용할 수 있으며, 계층구조에 따른 계층적인 성형방법을 이용하면 계층간 객체가 독립성이 높아져 전체적으로 조화로운 얼굴성형이 가능하게 된다.As described above, the present invention is a facial 3D model according to the anatomical structure of the face to hierarchically object the parts required for molding simulation, and has a kind of molding as a deformation method of the molding objects included in the face 3D model and hierarchical structure. By performing object-by-object molding simulation, it is possible to quickly and precisely select the molding part and provide an intuitive interface to the user. Therefore, the service can be easily used by general users who do not have expertise in molding. The hierarchical shaping method according to the hierarchical structure increases the independence of the objects between the hierarchies and enables a harmonious face molding as a whole.

또한 얼굴3D모델의 성형객체정보 테이블을 이용하면, 다양한 성형방법에 대한 계산이 용이하여 처리속도를 단축시키게 되어 웹상에서의 사용이 용이해지고,시뮬레이션수단의 모듈화를 이용하면 온, 오프라인 시스템에 이식성이 뛰어나 시스템 구축에 드는 비용과 시간을 절약할 수 있게 된다.In addition, by using the molding object information table of the face 3D model, it is easy to calculate various molding methods, which reduces the processing speed, and makes it easy to use on the web. It will save you money and time when building the system.

Claims

In the hierarchical molding simulation method using a face shape model composed of a plurality of polygons,

(a) In the face shape model, by using the molding site and the surrounding points, a hierarchical structure which is classified to have a molding object that is changed by the feature points necessary for molding and a molding type as a method of changing the molding object is set, and each molding Generating a face 3D model by generating a molded object information table having information about an object;

(b) matching the face 3D model to a user input face image image;

(c) selecting the hierarchically formed molding object and molding type in the matched face 3D model, inputting a displacement value, and then changing the face 3D model according to the input displacement value;

and (d) generating the deformed face image of the user by 3D texture mapping of the deformed face 3D model and the user face image image in step c.

The method of claim 1, wherein the layer is,

A first layer comprising the entire face as a face shaping object; and

A second layer having the upper, middle and lower eyes of the face as the molding layers; and

A third layer having left and right upper jaw, lower jaw, left and right cheekbones as molded objects, respectively; and

A fourth layer including upper and lower left and right lips, left and right eyebrows each of which the upper and lower and left and right areas of the left and right eyes, the nose and the lips are formed, respectively; And,

And a fifth layer having a vertex of the polygons constituting the face 3D model as a viscous object.

The method of claim 1, wherein the feature point,

Hierarchical virtual molding simulation method characterized in that the extraction is made from the shape change point for the shape of the molding objects.

The method of claim 1, wherein the molded object information table,

A forming object table in which an identifier of the forming object and the forming object are matched;

A vertex table of polygons included in the molded object;

A coordinate table of the vertices;

A molding information table having size, position, and angle change information of the molding object; And,

And a feature point information table representing a feature point assigned to the molded object.

The method of claim 1, wherein step c,

c-1) selecting a molding object and a molding type for each layer and inputting a displacement amount according to the molding type;

and c-2) deforming each molded object according to the displacement amount to change the face 3D model.

The method of claim 5, wherein the step c-1,

c-1-1) generating a molding information table having the molding object information, molding type information, and displacement information in order to change the face 3D model according to the displacement amount input in step c-2. A hierarchical virtual molding simulation method comprising the.

The method of claim 5, wherein the step c-2,

c-2-1) performing a correction on each of the changed molding object and an area adjacent to the molding object. The hierarchical virtual molding simulation method of claim 2, further comprising:

The molding according to any one of claims 1 to 7,

A hierarchical virtual molding simulation method comprising at least one of a method of changing a position, an angle, and a size of the molded object.

The method of claim 8, wherein the position change method,

The method of claim 1, wherein any of the vertices P (x, y, z) included in the molded object is moved in parallel along at least one or more of the x-axis, y-axis, or z-axis.

The method of claim 8, wherein the angle change method,

A hierarchical virtual molding simulation comprising three-dimensional rotational movement of arbitrary vertices P (x, y, z) included in the molded object about a rotation center formed of any one of a reference point or a reference axis with respect to the molded object. Way.

The method of claim 8, wherein the size change method,

A hierarchical virtual molding simulation method comprising at least one of a shape change method, a parabolic change method, a gradual change method, and an angle change method.

The method of claim 11, wherein the shape change method,

Hierarchical virtual molding simulation method, characterized in that for changing the shape of the molded object by moving the position of the feature points included in the molded object.

The method of claim 12, wherein the correction in step c-2-1 for the shape change method is performed.

The weight center of the figure formed by the feature points included in the molded object is referred to as M, two feature points of the feature points are referred to as A and B, and the weight center of the molded object deformed by the movement of the feature points as M '. If the feature point after the movement of the A, B is A ', B',

Two vectors formed by the feature points A, B and M , about

Any vertex P (x, y, z) in the shaped object before the movement defined by

And moving to the vertex P '(z', y ', z') in the molded object after the movement.

The method of claim 11, wherein the parabolic change method,

Set the rectangle where the molded object is inscribed at the center O (x ₀ , y ₀ , z ₀ ), and L (x _L , y _L respectively) at two points where an arbitrary horizontal line meets two vertical sides of the rectangle. , z _L ) and R (x _R , y _R , z _R ), and any arbitrary on the line segment forgetting the positive points L (x _L , y _L , z _L ) and R (x _R , y _R , z _R ) When the coordinate of the vertex is called P (x, y, z), the arbitrary vertex P (x, y, z) is

With the positive coefficient B _P of any parabola entered by the user,

x '= x, y'-y =-B _P * (x-x _R ) (x-x _L ), z '= z,

A hierarchical virtual molding simulation method characterized in that the position shift to P '(x', y ', z').

The method of claim 14, wherein the parabolic change method,

In areas where the y coordinate value is less than or equal to y ₀ ,

x '= x, y'-y = B _P * (x-x _R ) (x-x _L ), z '= z

Hierarchically shifting the vertices P (x, y, z) to P '(x', y ', z').

The method according to claim 14 or 15, wherein the magnitude of the B _P value is

And varying to increase or decrease gradually according to a distance from y ₀ to y coordinate of the center point.

The method of claim 11, wherein the gradual change method,

Any vertex P (x, y, z) included in the selected molding object has a moving size that increases or decreases at a constant rate according to the distance from the reference point, the reference line, or the reference plane. A hierarchical virtual molding simulation method, characterized in that the positional movement of the vertex P '(x', y ', z') along one axis.

The method of claim 17, wherein the gradual change method,

The center point O (x ₀ , y ₀ , z ₀ ) of the selected molded object is the reference point, the width change ratio of the x axis is S _x , the length change ratio of the y axis is S _y , and the depth change ratio of the z axis is S _Z. After designating, any vertex P (x, y, z) in the shaped object is

x '= (x-x ₀ ) * S _x + x ₀ , y' = y, z '= z,

x '= x, y' = (y-y ₀ ) * S _y + y ₀ , z '= z,

x '= x, y' = y, z '= (z-z ₀ ) ＊ S _z + z ₀ , by

Hierarchical virtual molding simulation method characterized in that the position shift to P '(x', y ', z').

The method of claim 17, wherein the gradual change method,

When the top point of the selected molding object is T (x _T , y _T , z _T ) and the bottom point is B (x _B , y _B , z _B ), if the user arbitrarily sets the gradual change ratio G _Py ,

R _y = 1 + (y _T -y) / (y _T -y _B ) ＊ G _Py ,

After calculating the rate of change R _y for any of the vertices P (x, y, z) by

x '= x, y'-y _B = R _y * (y-y _B ), z '= z,

Wherein the vertex P (x, y, z) is moved to P '(x', y ', z').

The method of claim 17, wherein the gradual change method,

After setting an arbitrary cube in which the selected molded object is inscribed, an arbitrary vertex P (x, y, z) in the molded object is set to P '(x', y ') such that the surface of the arbitrary cube is trapezoidal. , z '), and the hierarchical virtual molding simulation method.

The method of claim 20, wherein the method of gradual change,

When the center point O (x ₀ , y ₀ , z ₀ ) of the selected molding object, the top point is T (x _T , y _T , z _T ), and the bottom point is B (x _B , y _B , z _B ) If the user arbitrarily sets the gradual change ratio T _Px ,

R _x = 1 + (y-y ₀ ) / (y _T -y ₀ ) ＊ T _Px ,

By calculating the rate of change R _x for the arbitrary vertex P (x, y, z) by

x '-x _O = R _x * (x-x _O ), y' = y, z '= z,

And moving any vertex P (x, y, z) included in the molded object to P '(x', y ', z').

The method according to any one of claims 9 to 15, or any of claims 17 to 21,

Hierarchical virtual molding simulation method characterized in that at least one molding object is included in the region to which the molding type is applied.

The method according to any one of claims 9 to 15, or any of claims 17 to 21,

At least one molding type is applied to the selected molding object at the same time, characterized in that the hierarchical virtual molding simulation method.

The method according to any one of claims 9 to 15 or 17 to 21, wherein the correction of the step c-2-1 to the change according to the type of molding is performed.

And a molding object positioned in an external region of the molding object which is changed according to the molding type in the region of the face 3D model, to be moved in parallel by a change displacement of the molding object.