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KR102181812B1 - System and method for compression and decompression of 3d mesh model - Google Patents

System and method for compression and decompression of 3d mesh model Download PDF

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KR102181812B1
KR102181812B1 KR1020180151368A KR20180151368A KR102181812B1 KR 102181812 B1 KR102181812 B1 KR 102181812B1 KR 1020180151368 A KR1020180151368 A KR 1020180151368A KR 20180151368 A KR20180151368 A KR 20180151368A KR 102181812 B1 KR102181812 B1 KR 102181812B1
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KR
South Korea
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information
connection information
unit
vertex
geometric
Prior art date
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KR1020180151368A
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황영배
김성제
김명균
김유라
박종근
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한국전자기술연구원
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Publication date
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Abstract

본 발명의 실시예들은 3차원 메쉬모델에 대한 기하정보 및 연결정보를 입력받는 제1입력부; 상기 기하정보는 정점의 좌표를 포함하여 구성되고 상기 연결정보는 면을 구성하는 정점의 연결관계를 포함하여 구성되고, 상기 기하정보를 압축하는 기하정보 압축부; 상기 연결정보를 갱신하는 연결정보 재맵핑부; 및 상기 갱신된 연결정보를 압축하는 연결정보 압축부를 포함하여 구성되는 3차원 메쉬모델 압축 시스템을 제공한다.
이에, 본 발명의 실시예들은 압축률이 높은 방법으로 기하정보만을 먼저 압축한 후에 압축된 기하정보에 대응되도록 연결정보를 갱신하고 갱신된 연결정보만을 압축률이 높은 방법으로 다시 압축할 수 있으므로 효율적인 압축이 가능하고 3차원 메쉬모델 원형의 연결정보를 갱신하므로 연결정보 갱신 후에도 원형과 큰 차이가 발생하지 않는다.
Embodiments of the present invention include a first input unit for receiving geometric information and connection information for a 3D mesh model; The geometric information includes coordinates of vertices, and the connection information includes a connection relationship of vertices constituting a plane, and a geometric information compression unit compressing the geometric information; A connection information remapping unit for updating the connection information; And it provides a 3D mesh model compression system comprising a connection information compression unit for compressing the updated connection information.
Accordingly, in the embodiments of the present invention, only the geometric information is first compressed by a method with a high compression rate, and then the connection information is updated to correspond to the compressed geometric information, and only the updated connection information can be compressed again by a method with a high compression rate. It is possible and updates the connection information of the original 3D mesh model, so there is no significant difference from the original even after the connection information is updated.

Description

3차원 메쉬모델의 압축 및 압축해제 시스템 및 방법{SYSTEM AND METHOD FOR COMPRESSION AND DECOMPRESSION OF 3D MESH MODEL}3D mesh model compression and decompression system and method{SYSTEM AND METHOD FOR COMPRESSION AND DECOMPRESSION OF 3D MESH MODEL}

본 발명은 3차원 메쉬모델의 압축 및 압축해제 시스템 및 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 3차원 메쉬모델을 효율적으로 압축 및 압축해제하기 위한 것이다.The present invention relates to a system and method for compressing and decompressing a 3D mesh model, and more particularly, to efficiently compress and decompress a 3D mesh model.

3차원 모델은 메쉬모델 및 포인트 클라우드로 구분될 수 있다.The 3D model can be divided into a mesh model and a point cloud.

3차원 메쉬모델은 다면체 객체의 모양을 정의하는 정점(vertex) 및 표면(surface)의 집합을 의미하며, 정점들의 집합을 기하정보(Geometry information)라고 부르며, 표면들의 집합을 연결정보(Connectivity information)라고 부른다. 3차원 메쉬모델의 면(face) 또는 표면(surface)은 주로 삼각형으로 구성되며 삼각형의 세 점은 메쉬의 정점에 대응된다.The three-dimensional mesh model refers to a set of vertices and surfaces that define the shape of a polyhedral object, and the set of vertices is called geometry information, and the set of surfaces is called connectivity information. Is called. The face or surface of the 3D mesh model is mainly composed of triangles, and the three points of the triangle correspond to the vertices of the mesh.

반면에, 3차원 포인트 클라우드는 오직 기하정보만을 가진 정점들만의 집합으로 구성된 모델을 의미한다.On the other hand, a 3D point cloud refers to a model composed of a set of only vertices with only geometric information.

3차원 메쉬모델 압축과 관련하여, 3차원 메쉬모델 및 3차원 포인트 클라우드 압축에 관한 종래기술의 문제점을 살펴본다.Regarding the 3D mesh model compression, the problems of the prior art related to the 3D mesh model and the 3D point cloud compression are examined.

3차원 메쉬모델의 압축은 기하정보를 먼저 압축하고, 복원된 기하정보를 기반으로 연결 정보를 압축하는 방식(Geometry-driven)과 연결 정보를 먼저 압축하고, 그 이후에 기하정보를 압축하는 방식(Connectivity-driven)으로 크게 분류할 수 있다. 일반적인 3차원 메쉬모델의 연결정보 데이터량이 기하정보의 2배 이상을 차지하고 있어서, 연결정보를 먼저 압축하는 방식이 주로 사용되고 있으며, 대표적으로 MPEG의 표준 기술인 SC3DMC와 Edgebreaker 방식이 있다. 연결정보를 선행 압축하는 방식은 연결 정보를 성공적으로 압축할 수 있지만 (

Figure 112018119754101-pat00001
3 bits/vertex), 기하정보 데이터량은 압축 후에도 여전히 높은 수준 (
Figure 112018119754101-pat00002
9 bits/vertex)에 머무르게 된다. 따라서, 3차원 메쉬모델의 압축률을 향상시키기 위해서는 후술할 3차원 포인트 클라우드 압축과 같이 압축률이 높은 기하정보 압축을 연결정보 압축과 함께 수행해야 한다.The compression of the 3D mesh model is a method of compressing the geometric information first, then compressing the connection information based on the restored geometric information (Geometry-driven) and the method of compressing the connection information first, and then compressing the geometric information ( Connectivity-driven). Since the connection information data amount of the general 3D mesh model occupies more than twice the geometric information, the method of compressing the connection information first is mainly used, and representatively, there are the SC3DMC and Edgebreaker methods, which are standard technologies of MPEG. The method of pre-compressing the connection information can successfully compress the connection information, but (
Figure 112018119754101-pat00001
3 bits/vertex), the amount of geometric data is still high even after compression (
Figure 112018119754101-pat00002
9 bits/vertex). Therefore, in order to improve the compression rate of the 3D mesh model, it is necessary to compress geometric information with a high compression rate, such as 3D point cloud compression to be described later, together with compression of connection information.

3차원 포인트 클라우드는 3차원 모델 정보의 획득 단계(예컨대, 3차원 스캐닝)에서 생성되기 때문에, 정교한 획득 단계를 거치면 대용량의 기하정보를 가지게 된다. 따라서, 3차원 포인트 클라우드의 대용량 기하정보를 효율적으로 압축하기 위해서 여러 압축 기술들(

Figure 112018119754101-pat00003
2.5 bits/vertex)이 제안되었지만, 이와 같은 압축 기술들은 연결정보와 독립적으로 기하정보에 대한 압축을 수행하므로 연결정보를 가진 3차원 메쉬모델에 바로 적용할 경우 연결정보와 압축된 기하정보가 대응되지 않는 문제가 발생할 수 있다. 따라서, 3차원 포인트 클라우드 압축(기하정보 압축)과 연결정보 압축을 함께 수행하기 위해서는 연결정보를 압축하기 전에 연결정보를 압축된 기하정보에 대응(맵핑)시켜야 한다.Since the 3D point cloud is generated in the acquisition step of 3D model information (eg, 3D scanning), it has a large amount of geometric information through an elaborate acquisition step. Therefore, in order to efficiently compress large-capacity geometric information of the 3D point cloud, various compression techniques (
Figure 112018119754101-pat00003
2.5 bits/vertex) was proposed, but since these compression techniques perform compression on geometric information independently of the connection information, when applied directly to a 3D mesh model with connection information, the connection information and the compressed geometric information cannot be matched. Can cause problems. Therefore, in order to perform 3D point cloud compression (geometric information compression) and connection information compression together, the connection information must be mapped (mapped) to the compressed geometric information before the connection information is compressed.

연결정보를 압축된 기하정보에 대응시키기 위한 하나의 방법으로, 점진적(progressibve) 메쉬 압축은 압축된 기하정보를 기반으로 연결정보를 새로 생성한다. 이와 관련된 종래기술을 살펴본다.As one method for matching connection information to compressed geometric information, progressive mesh compression creates new connection information based on the compressed geometric information. It looks at the related art.

한국등록특허 제10-1590185호는 3차원 메쉬정보를 압축하는 방법과 복원하는 방법에 관한 것으로서, 압축 방법은, 옥트리를 구성하고 그에 따른 점들의 기하 정보를 부호화하는 과정, 삼각형 메쉬를 결정하고 삼각형의 한 변을 현재 게이트로 결정하는 과정, 현재 게이트에서 방문하지 않은 점들을 대상으로 인덱스를 할당할 후보군을 선정하는 과정, 선정된 점들에 현재 게이트와의 거리가 짧은 순으로 인덱스를 할당하는 과정, 현재 게이트의 앞 점에 할당된 인덱스를 부호화하는 과정을 수행 후 미방문 삼각형 메쉬가 있으면 현재 게이트를 결정하는 과정으로 되돌아가는 과정을 포함하는 3차원 메쉬정보를 압축하는 방법과 복원하는 방법을 개시한다.Korean Patent Registration No. 10-1590185 relates to a method of compressing and restoring 3D mesh information. The compression method comprises a process of constructing an octree and encoding geometric information of points accordingly, determining a triangular mesh, and The process of determining one side of the current gate as the current gate, the process of selecting a candidate group to allocate an index for points not visited by the current gate, the process of allocating the indexes to the selected points in the order of the shortest distance from the current gate Disclosed is a method of compressing and restoring 3D mesh information including a process of encoding an index assigned to a point in front of the current gate and returning to the process of determining the current gate if there is an unvisited triangle mesh. .

그러나, 종래기술은 압축된 기하정보에 대응되도록 연결정보를 새로 생성해야 하므로 시간이 많이 소요되고, 기존의 연결정보를 이용하지 않고 연결정보를 새로 생성하므로 새로 생성된 연결정보에 기반한 3차원 메쉬모델이 기존의 연결정보에 기반한 3차원 메쉬모델의 원형과 차이가 클 수 있다.However, in the prior art, since the connection information needs to be newly created to correspond to the compressed geometric information, it takes a lot of time, and since the connection information is newly created without using the existing connection information, a 3D mesh model based on the newly created connection information The difference from the original 3D mesh model based on the existing connection information may be large.

전술한 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명의 실시예들은 3차원 메쉬모델에 대한 기하정보 및 연결정보를 입력받는 제1입력부, 상기 기하정보는 정점의 좌표를 포함하여 구성되고 상기 연결정보는 면을 구성하는 정점의 연결관계를 포함하여 구성되고, 상기 기하정보를 압축하는 기하정보 압축부, 상기 연결정보를 갱신하는 연결정보 재맵핑부 및 상기 갱신된 연결정보를 압축하는 연결정보 압축부를 포함하여 구성되는 3차원 메쉬모델 압축 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.In order to solve the above-described problem, embodiments of the present invention provide a first input unit for receiving geometric information and connection information for a 3D mesh model, the geometric information including coordinates of a vertex, and the connection information Consisting of including the connection relationship between the constituent vertices, and including a geometric information compression unit for compressing the geometric information, a connection information remapping unit for updating the connection information, and a connection information compression unit for compressing the updated connection information Its purpose is to provide a 3D mesh model compression system.

또한, 본 발명의 실시예들은 양자화에 의해 다른 정점으로 변경되거나 다른 정점과 병합되거나 소멸된 정점과 연관된 연결정보를 갱신하는 것을 특징으로 하는 3차원 메쉬모델 압축 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.In addition, an object of the present invention is to provide a 3D mesh model compression system, characterized in that connection information associated with a vertex changed to another vertex, merged with another vertex, or disappeared by quantization is updated.

또한, 본 발명의 실시예들은 기하정보의 압축과정에서 정점이 다른 정점으로 변경되면 해당하는 정점을 연결정보에서 갱신하고 중복하여 존재하거나 불성립하게 된 면을 연결정보에서 삭제하여 연결정보를 갱신하는 것을 특징으로 하는 3차원 메쉬모델 압축 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.In addition, embodiments of the present invention provide that when a vertex is changed to another vertex in the process of compressing geometric information, the corresponding vertex is updated from the connection information, and the overlapping or non-existent side is deleted from the connection information to update the connection information. Its purpose is to provide a characteristic 3D mesh model compression system.

또한, 본 발명의 실시예들은 기하정보의 정점에 서로 다른 인덱스를 설정하고 연결정보를 인덱스를 이용하여 관리하는 것을 특징으로 하는 3차원 메쉬모델 압축 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.In addition, an object of the present invention is to provide a 3D mesh model compression system, characterized in that different indexes are set at vertices of geometric information and connection information is managed using the index.

또한, 본 발명의 실시예들은 인덱스 또는 인덱스의 차분 값을 이용하여 연결정보를 압축하는 것을 특징으로 하는 3차원 메쉬모델 압축 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.In addition, an object of the present invention is to provide a 3D mesh model compression system, characterized in that the connection information is compressed using an index or a difference value of the index.

또한, 본 발명의 실시예들은 압축모드에 따라 연결정보 재맵핑부 및 연결정보 압축부의 수행여부가 결정되는 것을 특징으로 하는 3차원 메쉬모델 압축 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.Further, an object of the present invention is to provide a 3D mesh model compression system, characterized in that whether or not a connection information remapping unit and a connection information compression unit are performed is determined according to a compression mode.

또한, 본 발명의 실시예들은 3차원 메쉬모델에 대한 압축된 기하정보 및 압축된 연결정보를 입력받는 제2입력부; 상기 압축된 기하정보는 압축된 정점의 좌표를 포함하여 구성되고 상기 압축된 연결정보는 정점의 인덱스로 구성되는 면의 집합을 압축시킨 정보를 포함하여 구성되고, 상기 압축된 기하정보로부터 정점의 좌표를 복원하는 기하정보 압축해제부; 및 상기 복원된 정점의 좌표를 기초로 상기 압축된 연결정보로부터 정점의 좌표로 구성되는 연결정보를 복원하는 연결정보 압축해제부를 포함하여 구성되는 3차원 메쉬모델 압축해제 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.In addition, embodiments of the present invention include a second input unit for receiving compressed geometric information and compressed connection information for a 3D mesh model; The compressed geometric information includes the coordinates of the compressed vertex, and the compressed connection information includes information obtained by compressing a set of faces consisting of the index of the vertex, and the coordinates of the vertex from the compressed geometric information A geometric information decompression unit for restoring; And a connection information decompression unit for restoring connection information consisting of the coordinates of the vertex from the compressed connection information based on the coordinates of the restored vertex. An object thereof is to provide a 3D mesh model decompression system. .

전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예는 3차원 메쉬모델에 대한 기하정보 및 연결정보를 입력받는 제1입력부; 상기 기하정보는 정점의 좌표를 포함하여 구성되고 상기 연결정보는 면을 구성하는 정점의 연결관계를 포함하여 구성되고, 상기 기하정보를 압축하는 기하정보 압축부; 상기 연결정보를 갱신하는 연결정보 재맵핑부; 및 상기 갱신된 연결정보를 압축하는 연결정보 압축부를 포함하여 구성되는 3차원 메쉬모델 압축 시스템을 제공한다.An embodiment of the present invention for achieving the above object includes: a first input unit for receiving geometric information and connection information for a 3D mesh model; The geometric information includes coordinates of vertices, and the connection information includes a connection relationship of vertices constituting a plane, and a geometric information compression unit compressing the geometric information; A connection information remapping unit for updating the connection information; And it provides a 3D mesh model compression system comprising a connection information compression unit for compressing the updated connection information.

일 실시예에서, 상기 기하정보 압축부는 상기 기하정보에 포함된 정점의 좌표 값을 양자화하는 복셀화부 또는 기하정보 변환부를 포함하고, 상기 연결정보 재맵핑부는 상기 양자화에 의해 다른 정점으로 변경되거나 다른 정점과 병합되거나 소멸된 정점과 연관된 연결정보를 갱신할 수 있다.In one embodiment, the geometric information compression unit includes a voxelizer or a geometric information conversion unit that quantizes a coordinate value of a vertex included in the geometric information, and the connection information remapping unit is changed to another vertex or a different vertex by the quantization. Connection information associated with a vertex merged with or destroyed can be updated.

일 실시예에서, 상기 연결정보 재맵핑부는 상기 기하정보의 압축과정에서 정점이 다른 정점으로 변경되면 해당하는 정점을 상기 연결정보에서 갱신하고 중복하여 존재하거나 불성립하게 된 면을 연결정보에서 삭제하여 연결정보를 갱신할 수 있다.In one embodiment, the connection information remapping unit updates the corresponding vertex from the connection information when a vertex is changed to another vertex in the process of compressing the geometric information, and deletes the overlapping or non-conforming surface from the connection information. Information can be updated.

일 실시예에서, 상기 연결정보 재맵핑부는 상기 기하정보의 정점에 서로 다른 인덱스를 설정하고 상기 연결정보를 상기 인덱스를 이용하여 관리하고, 상기 연결정보 압축부는 상기 인덱스 또는 인덱스의 차분 값을 이용하여 상기 갱신된 연결정보를 압축할 수 있다.In one embodiment, the connection information remapping unit sets different indexes at the vertices of the geometric information and manages the connection information using the index, and the connection information compression unit uses the index or the difference value of the index. The updated connection information can be compressed.

일 실시예에서, 상기 3차원 메쉬모델 압축 시스템은 압축모드를 결정하는 제1모드결정부를 포함하고, 상기 압축모드에 따라 상기 연결정보 재맵핑부 및 상기 연결정보 압축부의 수행여부가 결정될 수 있다.In one embodiment, the 3D mesh model compression system includes a first mode determining unit that determines a compression mode, and whether the connection information remapping unit and the connection information compression unit are performed may be determined according to the compression mode.

또한, 전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 실시예는 3차원 메쉬모델에 대한 압축된 기하정보 및 압축된 연결정보를 입력받는 제2입력부; 상기 압축된 기하정보는 압축된 정점의 좌표를 포함하여 구성되고 상기 압축된 연결정보는 정점의 인덱스로 구성되는 면의 집합을 압축시킨 정보를 포함하여 구성되고, 상기 압축된 기하정보로부터 정점의 좌표를 복원하는 기하정보 압축해제부; 및 상기 복원된 정점의 좌표를 기초로 상기 압축된 연결정보로부터 정점의 좌표로 구성되는 연결정보를 복원하는 연결정보 압축해제부를 포함하여 구성되는 3차원 메쉬모델 압축해제 시스템을 제공한다.In addition, another embodiment of the present invention for achieving the above object is a second input unit for receiving the compressed geometric information and the compressed connection information for the 3D mesh model; The compressed geometric information includes the coordinates of the compressed vertex, and the compressed connection information includes information obtained by compressing a set of faces consisting of the index of the vertex, and the coordinates of the vertex from the compressed geometric information A geometric information decompression unit for restoring; And a connection information decompression unit for restoring connection information composed of the coordinates of the vertex from the compressed connection information based on the coordinates of the restored vertex.

또한, 전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 실시예는 3차원 메쉬모델에 대한 기하정보 및 연결정보를 입력받는 제1입력단계; 상기 기하정보는 정점의 좌표를 포함하여 구성되고 상기 연결정보는 면을 구성하는 정점의 연결관계를 포함하여 구성되고, 상기 기하정보를 압축하는 기하정보 압축단계; 상기 연결정보를 갱신하는 연결정보 재맵핑단계; 및 상기 갱신된 연결정보를 압축하는 연결정보 압축단계를 포함하여 구성되는 3차원 메쉬모델 압축 방법을 제공한다.In addition, another embodiment of the present invention for achieving the above object includes a first input step of receiving geometric information and connection information for a 3D mesh model; A geometric information compression step of compressing the geometric information, wherein the geometric information is composed of the coordinates of the vertices, and the connection information is composed of a connection relationship of the vertices constituting the surface; A connection information remapping step of updating the connection information; And it provides a 3D mesh model compression method comprising a connection information compression step of compressing the updated connection information.

또한, 전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 실시예는 3차원 메쉬모델에 대한 압축된 기하정보 및 압축된 연결정보를 입력받는 제2입력단계; 상기 압축된 기하정보는 압축된 정점의 좌표를 포함하여 구성되고 상기 압축된 연결정보는 정점의 인덱스로 구성되는 면의 집합을 압축시킨 정보를 포함하여 구성되고, 상기 압축된 기하정보로부터 정점의 좌표를 복원하는 기하정보 압축해제단계; 및 상기 복원된 정점의 좌표를 기초로 상기 압축된 연결정보로부터 정점의 좌표로 구성되는 연결정보를 복원하는 연결정보 압축해제단계를 포함하여 구성되는 3차원 메쉬모델 압축해제 방법을 제공한다.In addition, another embodiment of the present invention for achieving the above object is a second input step of receiving compressed geometric information and compressed connection information for a 3D mesh model; The compressed geometric information includes the coordinates of the compressed vertex, and the compressed connection information includes information obtained by compressing a set of faces consisting of the index of the vertex, and the coordinates of the vertex from the compressed geometric information A geometric information decompression step of restoring a; And a connection information decompression step of restoring connection information composed of the coordinates of the vertex from the compressed connection information based on the coordinates of the restored vertex.

이상과 같이, 본 발명의 실시예들은 3차원 메쉬모델에 대한 기하정보 및 연결정보를 입력받는 제1입력부, 상기 기하정보는 정점의 좌표를 포함하여 구성되고 상기 연결정보는 면을 구성하는 정점의 연결관계를 포함하여 구성되고, 상기 기하정보를 압축하는 기하정보 압축부, 상기 연결정보를 갱신하는 연결정보 재맵핑부 및 상기 갱신된 연결정보를 압축하는 연결정보 압축부를 포함하여 구성되는 3차원 메쉬모델 압축 시스템 을 제공함으로써, 압축률이 높은 방법으로 기하정보만을 먼저 압축한 후에 압축된 기하정보에 대응되도록 연결정보를 갱신하고 갱신된 연결정보만을 압축률이 높은 방법으로 다시 압축할 수 있으므로 효율적인 압축이 가능하고 3차원 메쉬모델 원형의 연결정보를 갱신하므로 연결정보 갱신 후에도 원형과 큰 차이가 발생하지 않는다.As described above, the embodiments of the present invention provide a first input unit for receiving geometric information and connection information for a 3D mesh model, the geometric information including the coordinates of the vertices, and the connection information of the vertices constituting the plane. A three-dimensional mesh comprising a connection relationship and comprising a geometric information compression unit for compressing the geometric information, a connection information remapping unit for updating the connection information, and a connection information compression unit for compressing the updated connection information By providing a model compression system, it is possible to compress only the geometric information in a high compression rate first, then update the connection information to correspond to the compressed geometric information, and then compress only the updated connection information again in a method with a high compression rate. And, since the connection information of the original 3D mesh model is updated, there is no significant difference from the original even after the connection information is updated.

또한, 본 발명의 실시예들은 기하정보의 정점에 서로 다른 인덱스를 설정하고 연결정보를 정점의 인덱스를 이용하여 관리하고, 인덱스 또는 인덱스의 차분 값을 이용하여 갱신된 연결정보를 압축함으로써, 연결정보를 빠르고 효율적으로 갱신할 수 있고 압축을 빠르게 수행할 수 있고 압축률을 향상시킬 수 있다.In addition, embodiments of the present invention set different indexes at the vertices of geometric information, manage the connection information using the indexes of the vertices, and compress the updated connection information using the index or difference value of the index, You can update the data quickly and efficiently, perform fast compression, and improve the compression rate.

또한, 본 발명의 실시예들은 압축모드에 따라 연결정보 재맵핑부 및 연결정보 압축부의 수행여부가 결정되도록 함으로써, 3차원 메쉬모델 압축뿐만 아니라 3차원 포인트 클라우드 압축에서도 최적의 성능으로 사용될 수 있다.In addition, embodiments of the present invention determine whether to perform the connection information remapping unit and the connection information compression unit according to the compression mode, so that it can be used with optimal performance in not only 3D mesh model compression but also 3D point cloud compression.

이상의 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있다.It is not limited to the above-mentioned effects, and other effects not mentioned may be clearly understood by those of ordinary skill in the art from the following description.

도 1은 일 실시예에 따른 3차원 메쉬모델 압축 시스템을 예시적으로 나타낸 블럭 구성도이다.
도 2는 일 실시예에 따른 3차원 메쉬모델 압축 시스템에서 데이터흐름을 예시적으로 나타낸 도면이다.
도 3은 일 실시예에 따른 옥트리 분할과정을 예시적으로 나타낸 도면이다.
도 4는 기하정보 변화에 따른 연결정보 변화를 예시적으로 나타낸 도면이다.
도 5는 기하정보 변화에 따른 연결정보 변화의 다른 일례를 예시적으로 나타낸 도면이다.
도 6 및 도 7은 일 실시예에 따른 연결정보 재맵핑부의 연결정보 갱신과정을 예시적으로 나타낸 도면이다.
도 8은 Edgebreaker 방식을 나타낸 도면이다.
도 9는 일 실시예에 따른 3차원 포인트 클라우드 압축모드에서 3차원 메쉬모델 압축 시스템의 데이터흐름을 예시적으로 나타낸 도면이다.
도 10은 일 실시예에 따른 3차원 메쉬모델 압축해제 시스템을 예시적으로 나타낸 블럭 구성도이다.
도 11은 일 실시예에 따른 3차원 메쉬모델 압축 시스템에서 데이터흐름을 예시적으로 나타낸 도면이다.
도 12는 일 실시예에 따른 3차원 포인트 클라우드 압축해제모드에서 3차원 메쉬모델 압축해제 시스템의 데이터흐름을 예시적으로 나타낸 도면이다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 메쉬모델 압축 방법을 나타낸 순서도이다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 메쉬모델 압축해제 방법을 나타낸 순서도이다.
1 is a block diagram illustrating an exemplary 3D mesh model compression system according to an embodiment.
2 is a diagram illustrating an exemplary data flow in a 3D mesh model compression system according to an embodiment.
3 is a diagram illustrating an octree partitioning process according to an embodiment.
4 is a diagram illustrating a change in connection information according to a change in geometric information.
5 is a diagram illustrating another example of a change in connection information according to a change in geometric information.
6 and 7 are diagrams illustrating a process of updating connection information of a connection information remapping unit according to an embodiment.
8 is a diagram showing the Edgebreaker method.
9 is a diagram illustrating a data flow of a 3D mesh model compression system in a 3D point cloud compression mode according to an embodiment.
10 is a block diagram illustrating an exemplary system for decompressing a 3D mesh model according to an exemplary embodiment.
11 is a diagram illustrating an exemplary data flow in a 3D mesh model compression system according to an embodiment.
12 is a diagram illustrating a data flow of a 3D mesh model decompression system in a 3D point cloud decompression mode according to an exemplary embodiment.
13 is a flowchart illustrating a method of compressing a 3D mesh model according to an embodiment of the present invention.
14 is a flowchart illustrating a method of decompressing a 3D mesh model according to an embodiment of the present invention.

본 발명에 관한 설명은 구조적 내지 기능적 설명을 위한 실시예들에 불과하므로, 본 발명의 권리범위는 본문에 설명된 실시예들에 의하여 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 된다. 즉, 본 실시예들은 다양한 변경이 가능하고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 본 발명의 권리범위는 기술적 사상을 실현할 수 있는 균등물들을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 본 발명에서 제시된 목적 또는 효과는 특정 실시예가 이를 전부 포함하여야 한다거나 그러한 효과만을 포함하여야 한다는 의미는 아니므로, 본 발명의 권리범위는 이에 의하여 제한되는 것으로 이해되어서는 아니 될 것이다.Since the description of the present invention is merely examples for structural or functional description, the scope of the present invention should not be construed as being limited by the embodiments described in the text. That is, since the present embodiments can be variously changed and have various forms, the scope of the present invention should be understood to include equivalents capable of realizing the technical idea. In addition, since the object or effect presented in the present invention does not mean that a specific embodiment should include all of them or only those effects, the scope of the present invention should not be understood as being limited thereto.

또한, 이하에 첨부되는 도면들은 본 발명의 이해를 돕기 위한 것으로, 상세한 설명과 함께 실시예들을 제공한다. 다만, 본 발명의 기술적 특징이 특정 도면에 한정되는 것은 아니며, 각 도면에서 개시하는 특징들은 서로 조합되어 새로운 실시예로 구성될 수 있다.In addition, the accompanying drawings are provided to aid in the understanding of the present invention, and provide embodiments together with a detailed description. However, the technical features of the present invention are not limited to a specific drawing, and features disclosed in each drawing may be combined with each other to constitute a new embodiment.

이하의 실시예들에서 개시되는 3차원 메쉬모델 압축 및 압축해제 시스템에 대해 각 도면을 참조하여 보다 구체적으로 살펴보기로 한다.The three-dimensional mesh model compression and decompression system disclosed in the following embodiments will be described in more detail with reference to each drawing.

도 1은 일 실시예에 따른 3차원 메쉬모델 압축 시스템을 예시적으로 나타낸 블럭 구성도이다.1 is a block diagram illustrating an exemplary 3D mesh model compression system according to an embodiment.

도 2는 일 실시예에 따른 3차원 메쉬모델 압축 시스템에서 데이터흐름을 예시적으로 나타낸 도면이다.2 is a diagram illustrating an exemplary data flow in a 3D mesh model compression system according to an embodiment.

도 1을 참조하면, 일 실시예에 따른 3차원 메쉬모델 압축 시스템(100)은 제1입력부(110), 좌표변환부(120), 기하정보 압축부(130), 연결정보 재맵핑부(140), 연결정보 압축부(150), 색상정보 압축부(160), 제1모드결정부(170), 제1출력부(180), 제1송수신부(185), 제1데이터베이스(190) 및 제1제어부(195)를 포함하여 구성될 수 있다.Referring to FIG. 1, a 3D mesh model compression system 100 according to an embodiment includes a first input unit 110, a coordinate conversion unit 120, a geometric information compression unit 130, and a connection information remapping unit 140. ), connection information compression unit 150, color information compression unit 160, first mode determination unit 170, first output unit 180, first transmission and reception unit 185, first database 190 and It may be configured to include the first control unit 195.

도 2를 참조하면, 일 실시예에 따른 3차원 메쉬모델 압축 시스템(100)은 제1입력부(110)에서 입력받은 3차원 메쉬모델에 대한 정보 중에서 (i) 기하정보는 좌표변환부(120), 복셀화부(132), 연결정보 재밉핑부(140), 기하정보 변환부(134), 기하정보 인코딩부(136)을 거쳐서 압축되고 (ii) 연결정보는 좌표변환부(120), 복셀화부(132), 연결정보 재밉핑부(140), 기하정보 변환부(134), 연결정보 재밉핑부(140), 연결정보 변환부(152), 연결정보 인코딩부(154)를 거쳐서 압축되며 (iii) 색상정보는 좌표변환부(120), 복셀화부(132), 연결정보 재밉핑부(140), 기하정보 변환부(134), 색상정보 변환부(162), 색상정보 인코딩부(164)를 거쳐서 압축된다.Referring to FIG. 2, the 3D mesh model compression system 100 according to an embodiment includes information on the 3D mesh model received from the first input unit 110, (i) geometric information is a coordinate conversion unit 120 , The voxel conversion unit 132, the connection information re-mipping unit 140, the geometric information conversion unit 134, the geometric information encoding unit 136, and compressed through (ii) the connection information is a coordinate conversion unit 120, a voxel conversion unit ( 132), the connection information re-mipping unit 140, the geometric information conversion unit 134, the connection information re-mipping unit 140, the connection information conversion unit 152, and the connection information encoding unit 154 to be compressed and (iii) color The information is compressed through a coordinate conversion unit 120, a voxel conversion unit 132, a connection information re-mipping unit 140, a geometric information conversion unit 134, a color information conversion unit 162, and a color information encoding unit 164. .

도 2에서, 연결정보 재밉핑부(140)는 복셀화부(132)의 바로 뒤에도 등장하고 기하정보 변환부(134)의 바로 뒤에도 등장하는데 복셀화부(132)와 기하정보 변환부(134)에서 각각 양자화를 할 경우에 연결정보 재맵핑이 필요할 수 있기 때문이다. 따라서, 기하정보 변환부(134)에서 양자화를 하지 않는다면 도 2와 달리 기하정보 변환부(134)의 바로 뒤에 있는 연결정보 재밉핑부(140)를 생략할 수 있다.In FIG. 2, the connection information re-mipping unit 140 appears immediately after the voxelization unit 132 and immediately after the geometric information conversion unit 134, and is quantized by the voxelization unit 132 and the geometric information conversion unit 134, respectively. This is because remapping of the connection information may be necessary when doing this. Therefore, if the geometric information conversion unit 134 does not perform quantization, unlike FIG. 2, the connection information re-mipping unit 140 immediately behind the geometric information conversion unit 134 may be omitted.

다만, 복셀화부(132)와 기하정보 변환부(134)에서 모두 양자화를 하더라도 도 2와 달리, 기하정보 변환부(134)의 바로 뒤에만 한 번 등장하도록 구성할 수도 있다. 즉, 연결정보 재밉핑부(140)가 복셀화부(132)와 기하정보 변환부(134)에서 수행되는 두 번의 양자화를 한꺼번에 처리하도록 구성할 수도 있다.However, even if both the voxelization unit 132 and the geometric information conversion unit 134 perform quantization, unlike FIG. 2, it may be configured to appear only once immediately after the geometric information conversion unit 134. That is, the connection information re-mipping unit 140 may be configured to process two quantizations performed by the voxelization unit 132 and the geometric information conversion unit 134 at once.

여기에서, 양자화는 복셀화부(132) 등에서 후술한다.Here, quantization will be described later in the voxelization unit 132 or the like.

이와 같이, 복셀화부(132) 또는 기하정보 변환부(134)를 포함하는 기하정보 압축부(130)와 연결정보 변환부(152)를 포함하는 연결정보 압축부(150) 사이에 연결정보 재맵핑부(140)를 배치함으로써, 압축률이 높은 방법으로 기하정보만을 먼저 압축(기하정보 압축부)한 후에 압축된 기하정보에 대응되도록 연결정보를 갱신(연결정보 재맵핑부)하고 갱신된 연결정보만을 압축률이 높은 방법으로 다시 압축(연결정보 압축부)할 수 있으므로 효율적인 압축을 할 수 있다.In this way, connection information remapping between the geometric information compression unit 130 including the voxelization unit 132 or the geometric information conversion unit 134 and the connection information compression unit 150 including the connection information conversion unit 152 By arranging the unit 140, only the geometric information is first compressed (geometric information compression unit) in a method with a high compression rate, and then the connection information is updated (connection information remapping unit) to correspond to the compressed geometric information, and only the updated connection information is Since it can be compressed again (connection information compression unit) in a method with a high compression rate, efficient compression can be performed.

이하, 각 구성에 대해 살펴본다.Hereinafter, each configuration will be described.

제1입력부(110)는 3차원 메쉬모델에 대한 기하정보, 연결정보 및 색상정보를 제1송수신부(185)를 통해 입력받거나 제1데이터베이스(190)로부터 입력받을 수 있다.The first input unit 110 may receive geometric information, connection information, and color information for the 3D mesh model through the first transmission/reception unit 185 or from the first database 190.

여기에서, 3차원 메쉬모델은 다면체인 3차원모델의 표면 형상을 구성하는 메시(mesh) 및 메시의 색상정보를 포함할 수 있고 메시는 정점의 집합에 해당하는 기하정보(Geometry information) 및 면을 구성하는 정점의 연결관계의 집합에 해당하는 연결정보(Connectivity information)를 포함하여 구성될 수 있다. 구체적으로, 기하정보는 정점의 좌표를 포함하여 구성될 수 있고 연결정보는 면을 구성하기 위해 연결된 정점의 좌표를 포함하여 구성될 수 있다.Here, the 3D mesh model may include a mesh constituting the surface shape of the 3D model, which is a polyhedron, and color information of the mesh, and the mesh includes geometric information and faces corresponding to a set of vertices. It may be configured by including connectivity information corresponding to a set of connection relationships of the constituent vertices. Specifically, the geometric information may be configured including the coordinates of the vertices, and the connection information may be configured including the coordinates of the connected vertices to form a plane.

좌표변환부(120)는 3차원 모델의 압축을 용이하게 하기 위해 기하정보에 포함된 모든 정점의 좌표를 0 보다 큰 값이 되도록 이동시킬 수 있다. 또한, 좌표변환부(120)는 후술할 3차원 메쉬모델 압축해제 시스템(200)의 좌표복원부(250)에서 기하정보에 포함된 정점이 원래의 좌표로 되돌아갈 수 있도록 좌표의 이동 값을 3차원 메쉬모델 압축해제 시스템(200)에 전달할 수 있다.The coordinate conversion unit 120 may move the coordinates of all vertices included in the geometric information to a value greater than 0 in order to facilitate compression of the 3D model. In addition, the coordinate conversion unit 120 sets the moving value of the coordinate by 3 so that the vertex included in the geometric information can be returned to the original coordinate in the coordinate restoration unit 250 of the 3D mesh model decompression system 200 to be described later. It can be delivered to the dimensional mesh model decompression system 200.

기하정보 압축부(130)는 복셀화부(132), 기하정보 변환부(134) 및 기하정보 인코딩부(136)를 포함하여 구성될 수 있고 기하정보를 압축할 수 있다.The geometric information compression unit 130 may include a voxelization unit 132, a geometric information conversion unit 134, and a geometric information encoding unit 136, and may compress geometric information.

복셀화부(132)는 좌표변환부(120)에 의해 0보다 큰 값을 가지는 정점의 좌표가 0 이상이고

Figure 112018119754101-pat00004
이하([0,
Figure 112018119754101-pat00005
])인 정수 값을 가지도록 양자화를 수행할 수 있다. 이 때에, 3차원 메쉬모델의 기하정보에 포함된 정점의 개수가 감소할 수 있는데 정점의 개수가 감소하면 정점을 연결한 연결정보도 변경될 수 있다. 변경된 연결정보를 갱신하는 방법은 후술할 연결정보 재맵핑부(140)에서 살펴본다.In the voxel conversion unit 132, the coordinates of the vertices having a value greater than 0 by the coordinate conversion unit 120 are 0 or more,
Figure 112018119754101-pat00004
Less than ([0,
Figure 112018119754101-pat00005
Quantization can be performed to have an integer value of ]). At this time, the number of vertices included in the geometric information of the 3D mesh model may decrease. If the number of vertices decreases, the connection information connecting the vertices may also be changed. A method of updating the changed connection information will be described in the connection information remapping unit 140 to be described later.

기하정보 변환부(134)는 복셀화부(132)에 의해 양자화된 기하정보를 효율적으로 표현함으로써 기하정보를 압축할 수 있다. 기하정보 변환부(134)는 기하정보를 효율적으로 표현하기 위해서 옥트리 분할(Octree decomposition) 방법이나 Kd-트리 분할(Kd-tree decomposition) 방법을 사용할 수 있다.The geometric information conversion unit 134 can compress the geometric information by efficiently expressing the geometric information quantized by the voxelization unit 132. The geometric information conversion unit 134 may use an octree decomposition method or a Kd-tree decomposition method in order to efficiently express the geometric information.

여기에서, 옥트리 분할(Octree decomposition)은 3차원 공간을 반복적으로 8 분할(Octree decomposition)하고 분할된 공간 안에 정점이 있는 지 없는지를 0과 1로 표현하는 방식이다. 옥트리 분할을 통해 이론적으로 정점 당 약 2.5 비트만으로도 정점의 좌표를 표현할 수 있다.Here, octree decomposition is a method of repetitively dividing a three-dimensional space into eight (Octree decomposition) and expressing whether there are vertices in the divided space as 0 and 1. Through octree division, the coordinates of a vertex can be expressed theoretically with only about 2.5 bits per vertex.

또한 여기에서, Kd-트리 분할(Kd-tree decomposition)은 옥트리 분할과 유사한 공간 분할 기법으로 정점을 k 차원의 공간으로 표현하는 것이다.Also, here, Kd-tree decomposition is a spatial division technique similar to octree division to express vertices in k-dimensional space.

도 3은 일 실시예에 따른 옥트리 분할과정을 예시적으로 나타낸 도면이다.3 is a diagram illustrating an octree partitioning process according to an embodiment.

도 3을 참조하면, 일 실시예에 따른 옥트리 분할은 처음에 L0 레벨에서 수행되고 L0 레벨에서는 3개의 정점이 함께 존재하는 6번 공간만 1 값을 가지고 나머지 공간은 0 값을 가지도록 표현된다. L1 레벨에서는 L0 레벨의 6번 공간에 대해서만 옥트리 분할이 수행되고 L1 레벨에서 2개의 정점이 함께 존재하는 1번 공간 및 1개의 정점이 존재하는 7번 공간만 1 값을 가지고 나머지 공간은 0 값을 가지도록 표현된다. L1 레벨까지 표현하기 위한 데이터 비트는 00000100 01000001과 같다.Referring to FIG. 3, octree partitioning according to an embodiment is initially performed at the L0 level, and at the L0 level, only space 6 in which three vertices exist together has a value of 1 and the remaining spaces are expressed to have a value of 0. At the L1 level, octree partitioning is performed only for the 6th space of the L0 level, and at the L1 level, only the 1st space with two vertices and the 7th space with 1 vertex has a value of 1 and the remaining spaces have a value of 0. It is expressed to have. Data bits for expressing up to the L1 level are equal to 00000100 01000001.

L2 레벨에서도 공간 분할을 하여 정점이 포함된 공간을 세분화할 수 있지만 LoD(Level of Details) 값이 1로 설정되어 있으므로 L1 레벨까지만 표현될 수 있다. 따라서, L2 레벨에 대한 정밀도는 포기하게 되므로 정점의 좌표가 양자화(Quantization)될 수 있다.Even at the L2 level, the space containing the vertices can be subdivided by performing space division, but since the LoD (Level of Details) value is set to 1, it can be expressed only up to the L1 level. Accordingly, since the precision for the L2 level is abandoned, the coordinates of the vertices can be quantized.

구체적으로, 3개의 정점 중 두 개의 정점의 좌표는 L1 레벨의 1번 공간의 중점의 좌표로 설정될 수 있고 나머지 한 개의 정점의 좌표는 L1 레벨의 7번 공간의 중점의 좌표로 설정될 수 있다.Specifically, the coordinates of two of the three vertices may be set as the coordinates of the midpoint of space 1 of the L1 level, and the coordinates of the other vertex may be set as the coordinates of the midpoint of space 7 of the L1 level. .

이와 같이, 기하정보 변환부(134)에서 양자화에 의해 2개 이상의 정점의 좌표가 1개의 정점의 좌표로 설정될 수 있다. 즉, 2개 이상의 정점이 1개의 정점으로 병합될 수 있으므로 3차원 메쉬모델의 기하정보에 포함된 정점의 개수가 감소할 수 있는데 정점의 개수가 감소하면 정점을 연결한 연결정보도 변경될 수 있다. 변경된 연결정보를 갱신하는 방법은 후술할 연결정보 재맵핑부(140)에서 살펴본다.In this way, the coordinates of two or more vertices may be set as coordinates of one vertex by quantization in the geometric information conversion unit 134. That is, since two or more vertices may be merged into one vertex, the number of vertices included in the geometric information of the 3D mesh model may decrease. If the number of vertices decreases, the connection information connecting the vertices may also be changed. . A method of updating the changed connection information will be described in the connection information remapping unit 140 to be described later.

한편, 기하정보 변환부(134)는 기하정보를 표현하는 데이터량을 감소시키기 위해서 옥트리 분할 또는 K-d트리 분할 방법만을 사용해야 하는 것은 아니고 다양한 다른 방법을 사용할 수 있다. 예컨데, 기하정보 변환부(134)는 데이터량을 감소시키기 위해 두 정점의 거리가 특정 값 이하이면 두 정점을 하나의 정점으로 병합하거나 돌출된 정점을 삭제하여 3차원 메쉬모델을 구성하는 면을 단순화할 수도 있다. 기하정보 변환부(134)에서 공간 분할을 사용하지 않을 경우에는 복셀화부(132)에서의 복셀화는 생략될 수 있다.Meanwhile, the geometric information conversion unit 134 does not have to use only an octree division or a K-d tree division method in order to reduce the amount of data representing the geometric information, but may use various other methods. For example, in order to reduce the amount of data, the geometric information conversion unit 134 simplifies the face constituting the 3D mesh model by merging the two vertices into one vertex or deleting the protruding vertex if the distance between the two vertices is less than a specific value. You may. When spatial division is not used in the geometric information conversion unit 134, voxelization in the voxelization unit 132 may be omitted.

기하정보 인코딩부(136)는 기하정보 변환부(134)에서 변환된 기하정보를 arithmetic coding이나 huffman, asymmetric numeral systems 등의 entropy coding 기법을 이용하여 기하정보 압축을 수행할 수 있다.The geometric information encoding unit 136 may compress the geometric information converted by the geometric information conversion unit 134 by using arithmetic coding or entropy coding techniques such as huffman and asymmetric numeral systems.

연결정보 재맵핑부(140)는 연결정보를 갱신할 수 있다. 구체적으로, 연결정보 재맵핑부(140)는 복셀화부(132) 또는 기하정보 변환부(134)에서 수행된 양자화에 의해 다른 정점으로 변경되거나 다른 정점과 병합되거나 소멸된 정점과 연관된 연결정보를 갱신할 수 있다.The connection information remapping unit 140 may update connection information. Specifically, the connection information remapping unit 140 updates connection information associated with a vertex that has been changed to another vertex, merged with another vertex, or disappeared by the quantization performed by the voxelizer 132 or the geometric information conversion unit 134 can do.

갱신방법과 관련하여, 연결정보 재맵핑부(140)는 기하정보의 압축과정에서 정점이 다른 정점으로 변경되면 해당하는 정점을 연결정보에서 갱신하고 중복하여 존재하거나 불성립하게 된 면을 연결정보에서 삭제하여 연결정보를 갱신할 수 있다.Regarding the update method, when the vertex is changed to another vertex in the process of compressing the geometric information, the connection information remapping unit 140 updates the corresponding vertex in the connection information and deletes the overlapping or non-existing side from the connection information. You can update the connection information by doing so.

연결정보 재맵핑부(140)와 관련하여 도 4 내지 도 7을 살펴본다.4 to 7 will be described in connection with the connection information remapping unit 140.

도 4는 기하정보 변화에 따른 연결정보 변화를 예시적으로 나타낸 도면이다.4 is a diagram illustrating a change in connection information according to a change in geometric information.

도 4를 참조하면, 인덱스가 1인 정점(vtxId: 1), 인덱스가 2인 정점(vtxId: 2) 및 인덱스가 3인 정점(vtxId: 3)이 하나의 새로운 정점(vtxId': 1)으로 병합되면서(기하정보의 변화) 인덱스가 1인 면(faceId: 1), 인덱스가 2인 면(faceId: 2) 및 인덱스가 3인 면(faceId: 3)이 소멸하고 나머지 면들은 나머지 면을 구성하는 하나의 정점이 병합된 정점(vtxId': 1)으로 변경된다. (연결정보의 변화)Referring to FIG. 4, a vertex having an index of 1 (vtxId: 1), a vertex having an index of 2 (vtxId: 2), and a vertex having an index of 3 (vtxId: 3) become one new vertex (vtxId': 1). As they are merged (change of geometric information), the face with index 1 (faceId: 1), the face with index 2 (faceId: 2), and the face with index 3 (faceId: 3) disappear, and the remaining faces constitute the remaining faces. One vertex to be merged is changed to a merged vertex (vtxId': 1). (Change of connection information)

여기에서, 3개의 정점(vtxId: 1,2,3)이 하나의 정점(vtxId': 1)으로 병합된 것을 3개의 정점(vtxId: 1,2,3)이 소멸하고 소멸된 정점이 새로 생성된 하나의 정점(vtxId': 1)으로 변경되었다고 볼 수도 있고 3개의 정점(vtxId: 1,2,3)의 위치가 하나의 정점(vtxId': 1)의 위치로 변경되었다고 볼 수도 있다.Here, when three vertices (vtxId: 1,2,3) are merged into one vertex (vtxId': 1), three vertices (vtxId: 1,2,3) are destroyed, and the destroyed vertices are newly created. One vertex (vtxId': 1) can be considered to have been changed, or the positions of three vertices (vtxId: 1,2,3) can be regarded as being changed to the position of one vertex (vtxId': 1).

또한 여기에서, 3개의 정점(vtxId: 1,2,3)이 하나의 정점(vtxId': 1)으로 병합된 이유로 예컨대 복셀화부(132) 또는 기하정보 변환부(134)에서 수행된 양자화를 들 수 있다.In addition, here, the reason that three vertices (vtxId: 1,2,3) are merged into one vertex (vtxId': 1) is, for example, quantization performed by the voxelization unit 132 or the geometric information conversion unit 134. I can.

또한 여기에서, 인덱스가 1인 면(faceId: 1), 인덱스가 2인 면(faceId: 2) 및 인덱스가 3인 면(faceId: 3)이 소멸하는 이유는 삼각형을 구성하는 정점 중에서 2개 이상의 정점이 하나의 정점으로 병합되어 면(삼각형)이 불성립하게 되었기 때문이다.In addition, here, the reason that the face with the index of 1 (faceId: 1), the face with the index of 2 (faceId: 2), and the face with the index of 3 (faceId: 3) disappear is because at least two of the vertices constituting the triangle This is because the vertices are merged into one vertex and the face (triangle) is not formed.

이와 같이, 기하정보가 변경되면 연결정보도 변경되어야만 할 수 있으므로 연결정보 재맵핑부(140)는 기하정보의 압축과정에서 정점이 다른 정점으로 변경되면 해당하는 정점을 연결정보에서 갱신하고 정점이 다른 정점과 병합되거나 소멸되어 연결정보를 구성하는 면이 중복하여 존재하거나 불성립하게 되면 해당하는 면을 연결정보에서 삭제하여 연결정보를 갱신함으로써, 기하정보 변경 전(3차원 메쉬모델 원형)의 연결정보를 갱신하므로 연결정보 갱신 후에도 원형과 큰 차이가 발생하지 않을 수 있다.In this way, when the geometric information is changed, the connection information may have to be changed, so when the vertex is changed to another vertex in the process of compressing the geometric information, the connection information remapping unit 140 updates the corresponding vertex from the connection information and If a face that constitutes the connection information due to merge or disappearance of a vertex exists or does not exist, the corresponding face is deleted from the connection information and the connection information is updated, so that the connection information before the geometric information change (three-dimensional mesh model prototype) is saved. As it is updated, there may not be a big difference from the original even after the connection information is updated.

도 5는 기하정보 변화에 따른 연결정보 변화의 다른 일례를 예시적으로 나타낸 도면이다.5 is a diagram illustrating another example of a change in connection information according to a change in geometric information.

도 5를 참조하면, 도 4와 같이, 인덱스가 1인 정점(vtxId: 1), 인덱스가 2인 정점(vtxId: 2) 및 인덱스가 3인 정점(vtxId: 3)이 하나의 새로운 정점(vtxId': 1)으로 병합되면서(기하정보의 변화) 인덱스가 1인 면(faceId: 1), 인덱스가 2인 면(faceId: 2) 및 인덱스가 3인 면(faceId: 3)이 소멸한다. (연결정보의 변화)Referring to FIG. 5, as shown in FIG. 4, a vertex having an index of 1 (vtxId: 1), a vertex having an index of 2 (vtxId: 2), and a vertex having an index of 3 (vtxId: 3) have one new vertex (vtxId). ': 1) (change of geometric information), the face with index 1 (faceId: 1), the face with index 2 (faceId: 2) and the face with index 3 (faceId: 3) disappear. (Change of connection information)

그런데, 도 4와 달리 도 5에서는 소멸하는 3 개의 면을 제외한 나머지 면이 한 개 밖에 없어서(왼쪽 도면) 3개의 정점(vtxId: 1,2,3)이 하나의 정점(vtxId': 1)으로 병합되면 인덱스가 1인 정점(vtxId': 1)과 인덱스가 2인 정점(vtxId': 2)은 선으로 연결되거나 연결이 끊어질 수 있다. (오른쪽 도면)However, unlike FIG. 4, in FIG. 5, there is only one surface except for the three surfaces that disappear (left drawing), so that three vertices (vtxId: 1,2,3) become one vertex (vtxId': 1). When merged, a vertex with an index of 1 (vtxId': 1) and a vertex with an index of 2 (vtxId': 2) may be connected by a line or disconnected. (Right drawing)

도 5의 경우에, 연결정보 재맵핑부(140)는 3개의 정점(vtxId: 1,2,3)이 하나의 정점(vtxId': 1)으로 병합되면서 인덱스가 3인 면(faceId: 3)이 직선으로 변형되어 더 이상 면(삼각형)이 성립하지 않으므로(불성립) 인덱스가 3인 면(faceId: 3)에 관한 연결정보를 삭제할 수 있다. 따라서, 인덱스가 1인 정점(vtxId': 1)과 인덱스가 2인 정점(vtxId': 2)의 연결이 끊어지게 된다.In the case of FIG. 5, the connection information remapping unit 140 merges three vertices (vtxId: 1,2,3) into one vertex (vtxId': 1) and has an index of 3 (faceId: 3). Since this line is deformed and the face (triangle) is no longer established (not established), the connection information about the face with index 3 (faceId: 3) can be deleted. Accordingly, the connection between the vertex with index 1 (vtxId': 1) and the vertex with index 2 (vtxId': 2) is disconnected.

그런데, 인덱스가 1인 정점(vtxId': 1)과 인덱스가 2인 정점(vtxId': 2)을 단절하거나 직선으로 연결(오른쪽 도면)시키면 3차원 메쉬모델 원형(왼쪽 도면)과 큰 차이가 발생할 수 있으므로 원형을 최대한 유지시키기 위해 연결정보 재맵핑부(140)는 정점 병합에 의해 생성된 직선을 면으로 변경할 수 있다.However, if the vertex with index 1 (vtxId': 1) and the vertex with index 2 (vtxId': 2) are disconnected or connected with a straight line (right drawing), there will be a big difference from the original 3D mesh model (left drawing). Therefore, in order to maintain the circular shape as much as possible, the connection information remapping unit 140 may change a straight line generated by merging vertices into a plane.

예컨대, 연결정보 재맵핑부(140)는 면(faceId: 3)이 직선으로 변형되어 더 이상 삼격형이 성립하지 않고 직선의 양 끝 정점(vtxId': 1,2)은 직선에 의해서만 연결되는 경우에 직선의 양 끝 정점(vtxId': 1,2) 중 어느 하나와 인접하여 연결되면서 최단 거리에 있는 정점을 탐색하고 탐색된 정점(vtxId': 4)과 직선의 양 끝 정점(vtxId': 1,2)을 연결하여 새로운 면(faceId': 4)을 생성하고 연결정보에 삽입할 수 있다.For example, when the connection information remapping unit 140 has a face (faceId: 3) transformed into a straight line, the triangular shape is no longer established, and both ends of the straight line (vtxId': 1,2) are connected only by a straight line. Is connected to one of the vertices of both ends of the straight line (vtxId': 1,2), and searches for the vertex at the shortest distance, and the found vertex (vtxId': 4) and the vertices of both ends of the straight line (vtxId': 1) By connecting ,2), a new face (faceId': 4) can be created and inserted into the connection information.

또한, 연결정보 재맵핑부(140)는 기하정보의 정점에 서로 다른 인덱스를 설정하고 연결정보를 정점의 인덱스를 이용하여 관리할 수 있다. 이와 관련하여, 도 6 및 도 7을 살펴본다.In addition, the connection information remapping unit 140 may set different indexes at the vertices of the geometric information and manage the connection information using the indexes of the vertices. In this regard, FIGS. 6 and 7 will be described.

또한, 연결정보 재맵핑부(140)는 양자화 되기 전의 기하정보와 양자화 된 후의 기하정보를 복셀화부(132) 또는 기하정보 변환부(134)로부터 전달받아서 정점에 대한 인덱스 맵핑 테이블을 생성할 수 있다. 이와 관련하여 도 6 및 도 7을 살펴본다.In addition, the connection information remapping unit 140 may generate an index mapping table for a vertex by receiving geometric information before quantization and geometric information after quantization from the voxelizer 132 or the geometric information conversion unit 134. . In this regard, FIGS. 6 and 7 will be described.

도 6 및 도 7은 일 실시예에 따른 연결정보 재맵핑부(140)의 연결정보 갱신과정을 예시적으로 나타낸 도면이다.6 and 7 are diagrams illustrating a process of updating connection information by the connection information remapping unit 140 according to an exemplary embodiment.

도 6을 참조하면, 일 실시예에 따른 연결정보 재맵핑부(140)는 기하정보를 구성하는 정점에 대해서 서로 다른 인덱스를 설정할 수 있고 양자화 되기 전과 양자화 된 후의 정점의 인덱스 간 맵핑 테이블을 구성할 수 있다.6, the connection information remapping unit 140 according to an embodiment may set different indices for vertices constituting geometric information, and configure a mapping table between indexes of vertices before quantization and after quantization. I can.

도 6에서, 양자화 되기 전에 인덱스가 0인 정점과 인덱스가 1인 정점은 양자화가 된 후에는 인덱스가 1인 정점이 인덱스가 0인 정점에 병합되어 두 정점이 모두 인덱스가 0인 정점으로 설정된다.In FIG. 6, a vertex with an index of 0 before quantization and a vertex with an index of 1 are merged with a vertex with an index of 0 after quantization, so that both vertices are set as a vertex with an index of 0. .

연결정보 재맵핑부(140)는 두 정점에 대해서 양자화 전후의 인덱스를 연관시켜서 인덱스 맵핑 테이블에 인덱스 0인 정점에 대해서는 (0,0), 인덱스 1인 정점에 대해서는 (1,0) 과 같은 구조의 데이터를 저장할 수 있다.The connection information remapping unit 140 has the same structure as (0,0) for a vertex with index 0 and (1,0) for a vertex with index 1 by associating the indexes before and after quantization with respect to the two vertices. Data can be saved.

도 6에서, 연결정보 재맵핑부(140)는 병합되는 정점(양자화 전 인덱스가 1, 3, 5인 정점)의 인덱스를 병합기준 정점(양자화 전 인덱스가 0, 2, 4인 정점)의 인덱스로 맵핑시킬 뿐만 아니라 병합기준 정점(인덱스가 0, 2, 4)의 인덱스를 작은 크기의 인덱스로 재설정한다.In FIG. 6, the connection information remapping unit 140 converts the index of the merged vertex (vertex with pre-quantization indexes 1, 3, and 5) to the index of the merge reference vertex (vertex with pre-quantization indexes 0, 2, and 4). In addition to mapping to, the index of the merge reference vertex (indexes 0, 2, 4) is reset to a small index.

즉, 연결정보 재맵핑부(140)는 양자화 전 인덱스가 0, 2, 4인 병합기준 정점의 인덱스를 양자화 후에는 0, 1, 2로 재설정할 수 있다. 인덱스를 작게하여 정점의 인덱스로 구성되는 연결정보의 압축률을 높이기 위함이다.That is, the connection information remapping unit 140 may reset the indexes of the merge reference vertices of 0, 2, and 4 before quantization to 0, 1, and 2 after quantization. This is to increase the compression rate of connection information composed of the index of the vertex by reducing the index.

도 7을 참조하면, 일 실시예에 따른 연결정보 재맵핑부(140)는 연결정보를 정점의 인덱스를 이용하여 관리할 수 있고 정점에 대한 인덱스 맵핑 테이블을 이용하여 연결정보를 갱신할 수 있다.Referring to FIG. 7, the connection information remapping unit 140 according to an embodiment may manage connection information using an index of a vertex and may update the connection information using an index mapping table for a vertex.

즉, 연결정보 재맵핑부(140)는 리맵핑 전의 인덱스가 0인 면의 연결정보는 인덱스가 0, 2, 4인 정점으로 구성되었는데 정점에 대한 인덱스 맵핑 테이블을 적용하면 인덱스가 0인 면의 연결정보는 인덱스가 0, 1, 2인 정점으로 변경된다.That is, the connection information remapping unit 140 includes the connection information of the surface with the index of 0 before remapping, and the connection information of the surface with the index of 0, 2, and 4 is composed of vertices with the indexes 0, 2, and 4. Connection information is changed to vertices with indexes of 0, 1, and 2.

연결정보 재맵핑부(140)는 인덱스 맵핑 테이블을 이용하여 연결정보를 구성하는 각 면의 정점 인덱스를 변경한 후에 면을 구성하는 정점의 인덱스가 일치하는 면이 2개 이상 존재하는지 검색하고 면을 구성하는 정점의 인덱스가 일치하는 면이 2개 이상 존재한다면 중복되는 면은 제거할 수 있다.The connection information remapping unit 140 uses the index mapping table to change the vertex index of each surface constituting the connection information, and then searches whether there are two or more surfaces with matching vertices constituting the surface. If there are two or more faces with the same vertex index, the duplicate faces can be removed.

즉, 연결정보 재맵핑부(140)는 연결정보에 인덱스 맵핑 테이블을 적용한 후의 인덱스 0인 면에 대해서 면을 구성하는 정점의 인덱스가 0,1,2인 면이 2개 이상 존재하는지 검사한다. 연결정보 재맵핑부(140)는 인덱스 1인 면을 구성하는 정점의 인덱스가 0,1,2 로서 인덱스 0인 면의 정점의 인덱스와 일치하므로 인덱스 1인 면은 중복되는 면으로 판단하고 연결정보에서 제거할 수 있다.That is, the connection information remapping unit 140 checks whether two or more faces having an index of 0, 1, and 2 of vertices constituting the face exist with respect to the face having index 0 after applying the index mapping table to the connection information. The connection information remapping unit 140 determines that the index 1 is an overlapping surface because the indexes of the vertices constituting the surface of the index 1 are 0, 1, and 2, which are identical to the indexes of the vertices of the surface of the index 0. Can be removed from.

또한, 연결정보 재맵핑부(140)는 인덱스 맵핑 테이블을 적용한 후의 각 면(예컨대, 삼각형)에 대해서 각 면을 구성하는 정점의 인덱스가 서로 다른 값을 가지는지 판별하고 각 면에 대해서 두 개 이상의 정점의 인덱스가 동일하다면 면이 불성립하는 것으로 판단하고 연결정보에서 해당하는 면을 삭제할 수 있다. 다만, 도 5에서 살펴본 바와 같이, 3차원 메쉬모델의 원형을 최대한 유지시키기 위해 직선을 면으로 변경할 수도 있다.In addition, the connection information remapping unit 140 determines whether the indexes of the vertices constituting each surface have different values for each surface (eg, a triangle) after the index mapping table is applied, and two or more If the vertices have the same index, it is determined that the face is not established, and the corresponding face can be deleted from the connection information. However, as shown in FIG. 5, in order to maintain the circle of the 3D mesh model as much as possible, a straight line may be changed to a surface.

여기에서, 면이 불성립한다는 것은 두 개 이상의 정점이 하나의 정점으로 병합되어 삼각형이 직선 또는 점으로 변경되는 경우뿐만 아니라 꼭지점이 n개인 다각형이 꼭지점이 n개 보다 작은 다각형으로 변경되는 경우도 포함될 수 있다. 예를 들어, 사각형을 기본 단위로 하는 다면체 메쉬모델에 대해서 양자화로 인하여 정점이 병합되어 사각형이 삼각형으로 변경되면 면(사각형)이 불성립하는 것이다.Here, the inconsistency of a face may include not only a case where two or more vertices are merged into one vertex and a triangle is changed to a straight line or a point, but also a polygon with n vertices is changed to a polygon with fewer than n vertices. have. For example, for a polyhedral mesh model using a square as a basic unit, when vertices are merged and the square is changed to a triangle due to quantization, a face (rectangle) is not established.

한편, 연결정보 재맵핑부(140)는 전술한 바와 달리, 정점의 인덱스를 변경하고 인덱스 값을 비교할 필요 없이 면이 불성립하는 것으로 판단할 수도 있다. 예를 들면, 기하정보 변환부(134)에서 데이터량을 감소시키기 위해 돌출된 정점을 삭제한 경우에 연결정보 재맵핑부(140)는 삭제된 정점의 인덱스를 null 값으로 변경한 후에 면을 구성하는 인덱스 값이 서로 다른지 비교할 필요없이 삭제된 정점으로 구성되는 면을 연결정보에서 바로 삭제함으로써 연결정보를 갱신할 수 있다.On the other hand, the connection information remapping unit 140 may determine that the surface is not established without the need to change the index of the vertex and compare the index value, unlike the above. For example, when the protruding vertex is deleted in the geometric information conversion unit 134 to reduce the amount of data, the connection information remapping unit 140 changes the index of the deleted vertex to a null value, and then configures the surface. The connection information can be updated by directly deleting the face composed of the deleted vertices from the connection information, without having to compare whether the index values are different.

이와 같이, 연결정보 재맵핑부(140)는 기하정보의 정점에 서로 다른 인덱스를 설정하고 연결정보를 정점의 인덱스를 이용하여 관리함으로써, 연결정보를 빠르고 효율적으로 갱신할 수 있다.In this way, the connection information remapping unit 140 can quickly and efficiently update the connection information by setting different indexes at the vertices of the geometric information and managing the connection information using the indexes of the vertices.

연결정보 압축부(150)는 연결정보 변환부(152) 및 연결정보 인코딩부(154)를 포함하여 구성될 수 있고 연결정보 재맵핑부(140)에 의해 갱신된 연결정보를 압축할 수 있다.The connection information compression unit 150 may include a connection information conversion unit 152 and a connection information encoding unit 154 and may compress connection information updated by the connection information remapping unit 140.

연결정보 변환부(152)는 연결정보 재맵핑부(130)에 의해 갱신된 연결정보를 데이터량이 적은 형식으로 변환하여 표현할 수 있다. 연결정보 변환부(152)는 연결정보 변환을 위해서 다양한 방법을 사용할 수 있는데 MPEG의 표준 기술인 Edgebreaker 방식을 도 8에서 일례로 살펴본다.The connection information conversion unit 152 may convert the connection information updated by the connection information remapping unit 130 into a format with a small amount of data to be expressed. The connection information conversion unit 152 may use various methods for converting connection information, and the Edgebreaker method, which is a standard technology of MPEG, will be described as an example in FIG. 8.

연결정보 인코딩부(154)는 연결정보 변환부(152)에서 변환된 기하정보를 인코딩할 수 있다. 연결정보 인코딩부(154)는 연결정보 변환을 위해서 다양한 방법을 사용할 수 있는데 연결정보 변환부(152)와 같이, MPEG의 표준 기술인 Edgebreaker 방식을 도 8에서 일례로 살펴본다.The connection information encoding unit 154 may encode the geometric information converted by the connection information conversion unit 152. The connection information encoding unit 154 can use various methods to convert the connection information. Like the connection information conversion unit 152, the Edgebreaker method, which is a standard technology of MPEG, will be described as an example in FIG. 8.

도 8은 Edgebreaker 방식을 나타낸 도면이다.8 is a diagram showing the Edgebreaker method.

도 8을 참조하면, Edgebreaker는 순회 부호화(triangle traversal encoding) 기법으로 화살표를 따라 연결정보를 심볼화 한다. 도 8에서 노란색 삼각형은 C로 심볼화되고, 파란색 삼각형은 R로 심볼화된다. 각 심볼들(C, L, E, R, S)은 미리 정의된 비트로 치환된다. 도 8의 왼쪽 그림에서 연결 정보(삼각형)는 CCRRRSLCRSERRELCRRRCRRRE로 심볼화되고, 이 심볼들은 00101101101100 ... 101111로 이진화된다. 이렇게 이진화된 심볼들은 entropy coding 기법을 이용하여 다시 한 번 압축이 수행된다.Referring to FIG. 8, the Edgebreaker symbolizes connection information along an arrow using a triangle traversal encoding technique. In FIG. 8, a yellow triangle is symbolized as C, and a blue triangle is symbolized as R. Each of the symbols (C, L, E, R, S) is replaced with a predefined bit. In the left figure of Fig. 8, the connection information (triangle) is symbolized as CCRRRSLCRSERRELCRRRCRRRE, and these symbols are binarized into 00101101101100 ... 101111. These binarized symbols are compressed once again using an entropy coding technique.

Edgebreaker는 연결정보의 순회 부호화 과정에서 부호화하고자 하는 삼각형을 구성하는 정점들의 좌표를 순서대로 압축한다. 즉, 도 8의 왼쪽에서 첫 번째 심볼 C를 부호화할 때, 주변에 있는 1, 16, 17번 정점들의 좌표를 압축한다. 두 번째 심볼 C를 부호화할 때에는 이미 1과 17번 정점의 좌표는 부호화되었기 때문에 18번 정점의 좌표만 추가적으로 압축한다.Edgebreaker sequentially compresses the coordinates of the vertices constituting the triangle to be encoded in the process of iterative encoding of the connection information. That is, when encoding the first symbol C from the left of FIG. 8, the coordinates of vertices 1, 16, and 17 in the vicinity are compressed. When the second symbol C is encoded, since the coordinates of vertices 1 and 17 are already encoded, only the coordinates of vertex 18 are additionally compressed.

그러나, 3차원 메쉬모델 압축 시스템(100)은 이미 기하정보 변환부(134)에서 정점의 좌표에 대한 부호화가 완료되므로 연결정보 변환부(152) 또는 연결정보 인코딩부(154)는 순회 부호화 과정에서 정점의 좌표를 다시 부화하지 않고, 정점의 인덱스만 부호화할 수 있다. 즉, 첫 번째 심볼 C를 부호화할 때, 인덱스가 1, 16, 17인 정점을 부호화하고, 두 번째 심볼 C를 부호화할 때, 추가적으로 인덱스가 18인 정점만 부호화할 수 있다.However, since the 3D mesh model compression system 100 has already completed the encoding of the coordinates of the vertices in the geometric information conversion unit 134, the connection information conversion unit 152 or the connection information encoding unit 154 Only the vertex index can be encoded without re-hatching the vertex coordinates. That is, when encoding the first symbol C, vertices having indices 1, 16, and 17 are encoded, and when encoding the second symbol C, only vertices having an index of 18 may be additionally encoded.

또한, 연결정보 변환부(152) 또는 연결정보 인코딩부(154)는 순회 부호화 과정에서 정점의 인덱스를 부호화 하는 대신에 정점의 인덱스 값의 차이를 부호화할 수 있다. 즉, 순회 부호화 시에 선행하여 순회한 정점의 인덱스와의 차이값인 1, 15, 1, 1 값만을 순차적으로 부호화할 수 있다.In addition, the connection information converter 152 or the connection information encoding unit 154 may encode a difference between the index values of the vertices instead of encoding the indexes of the vertices in the iterative encoding process. That is, only values of 1, 15, 1, and 1, which are differences between the indexes of the vertices that have been traversed in advance during the traversal encoding, can be sequentially encoded.

이와 같이, 연결정보 압축부(150)는 정점의 인덱스 또는 정점의 인덱스의 차분 값을 이용하여 연결정보 재맵핑부(140)에서 갱신된 연결정보를 압축함으로써 압축을 빠르게 수행할 수 있고 압출률을 향상시킬 수 있다.In this way, the connection information compression unit 150 compresses the connection information updated by the connection information remapping unit 140 using the index of the vertex or the difference value of the index of the vertex, thereby performing compression quickly and increasing the extrusion rate. Can be improved.

색상정보 압축부(160)는 색상정보 변환부(162) 및 색상정보 인코딩부(164)를 포함하여 구성될 수 있고 색상정보를 압축할 수 있다.The color information compression unit 160 may be configured to include a color information conversion unit 162 and a color information encoding unit 164 and may compress color information.

색상정보 변환부(162)는 색상정보를 데이터량이 적은 형식으로 변환하여 표현할 수 있다. 색상정보 변환부(162)에서의 변환 과정은 기하정보 변환부(134)의 변환 과정에 영향을 받을 수 있다. 구체적으로, 기하정보 변환부(134)에서 기하정보 변환을 수행하면 표현할 수 있는 레벨 (Level of Details)이 결정되는데, 이러한 결정에 따라 Color 값의 양이 결정될 수 있다.The color information conversion unit 162 may convert the color information into a format with a small amount of data to be expressed. The conversion process of the color information conversion unit 162 may be affected by the conversion process of the geometric information conversion unit 134. Specifically, when the geometric information conversion unit 134 performs geometric information conversion, an expressible level (Level of Details) is determined, and the amount of color value may be determined according to this determination.

색상정보 변환부(162)는 Region-Adaptive Hierarchical Transform (RAHT) 또는 JPEG 압축 기법을 사용할 수 있다.The color information conversion unit 162 may use Region-Adaptive Hierarchical Transform (RAHT) or a JPEG compression technique.

색상정보 인코딩부(164)는 arithmetic coding 기법이나 huffman, asymmetric numeral systems 등의 entropy coding 기법을 이용하여 색상정보를 인코딩할 수 있다.The color information encoding unit 164 may encode color information using an arithmetic coding technique or an entropy coding technique such as huffman and asymmetric numeral systems.

제1모드결정부(170)는 3차원 메쉬모델 압축 시스템(100)의 압축모드를 결정할 수 있다. 구체적으로, 제1모드결정부(170)는 압축모드 값이 저장되는 메모리를 포함하여 구성될 수 있고 압축모드 값에 따라 연결정보 재맵핑부(140) 및 연결정보 압축부(150)의 수행여부가 결정될 수 있다.The first mode determination unit 170 may determine a compression mode of the 3D mesh model compression system 100. Specifically, the first mode determination unit 170 may be configured to include a memory in which the compression mode value is stored, and whether the connection information remapping unit 140 and the connection information compression unit 150 are executed according to the compression mode value. Can be determined.

여기에서, 압축모드에는 예를 들면, 3차원 메쉬모델 압축모드 또는 3차원 포인트 클라우드 압축모드가 포함될 수 있고 압축모드가 3차원 포인트 클라우드 압축모드로 설정된 경우에 연결정보 재맵핑부(140) 및 연결정보 압축부(150)가 수행되지 않도록 제어될 수 있다. 구체적으로, 3차원 포인트 클라우드는 연결정보를 포함하지 않으므로 연결정보 압축이 불필요하기 때문에 3차원 포인트 클라우드 압축모드에서는 연결정보 재맵핑부(140) 및 연결정보 압축부(150)가 수행되지 않도록 할 수 있다.Here, the compression mode may include, for example, a 3D mesh model compression mode or a 3D point cloud compression mode, and when the compression mode is set to the 3D point cloud compression mode, the connection information remapping unit 140 and the connection It may be controlled so that the information compression unit 150 is not performed. Specifically, since the 3D point cloud does not include connection information, compression of connection information is unnecessary, so in the 3D point cloud compression mode, the connection information remapping unit 140 and the connection information compression unit 150 may not be performed. have.

도 9는 일 실시예에 따른 3차원 포인트 클라우드 압축모드에서 3차원 메쉬모델 압축 시스템의 데이터흐름을 예시적으로 나타낸 도면이다.9 is a diagram illustrating a data flow of a 3D mesh model compression system in a 3D point cloud compression mode according to an embodiment.

도 9를 참조하면, 일 실시예에 따른 3차원 포인트 클라우드 압축모드에서 3차원 메쉬모델 압축 시스템(100)은 제1입력부(110)에서 입력받은 3차원 포인트 클라우드 모델에 대한 정보 중에서 (i) 기하정보는 좌표변환부(120), 복셀화부(132), 기하정보 변환부(134), 기하정보 인코딩부(136)을 거쳐서 압축되고 (ii) 색상정보는 좌표변환부(120), 복셀화부(132), 기하정보 변환부(134), 색상정보 변환부(162), 색상정보 인코딩부(164)를 거쳐서 압축된다.Referring to FIG. 9, in the 3D point cloud compression mode according to an embodiment, the 3D mesh model compression system 100 includes (i) geometry among information on the 3D point cloud model input from the first input unit 110. Information is compressed through a coordinate conversion unit 120, a voxel conversion unit 132, a geometric information conversion unit 134, and a geometric information encoding unit 136, and (ii) color information is a coordinate conversion unit 120, a voxel conversion unit ( 132), a geometric information conversion unit 134, a color information conversion unit 162, and a color information encoding unit 164.

한편, 3차원 메쉬모델 압축 시스템(100)은 연결정보가 아니라 기하정보를 먼저 압축하고 기하정보를 압축하는 과정에서 또는 기하정보를 입축한 후에 연결정보를 갱신하고 마지막에 갱신된 연결정보를 압축하므로 3차원 메쉬모델 압축뿐만 아니라 연결정보 압축이 불필요한 3차원 포인트 클라우드 압축도 효율적으로 수행할 수 있다.On the other hand, the 3D mesh model compression system 100 first compresses the geometric information, not the connection information, and updates the connection information in the process of compressing the geometric information or after entering the geometric information, and compresses the updated connection information. Not only 3D mesh model compression, but also 3D point cloud compression that does not require compression of connection information can be efficiently performed.

즉, 3차원 포인트 클라우드 압축모드에서 압축을 수행하면 3차원 메쉬모델 압축 시스템(100)은 3차원 포인트 클라우드 압축을 위한 최적의 성능을 제공하는 시스템이 될 수 있다.That is, when compression is performed in the 3D point cloud compression mode, the 3D mesh model compression system 100 may be a system that provides optimal performance for 3D point cloud compression.

반면에, 3차원 메쉬모델 압축모드에서 압축을 수행하면 3차원 메쉬모델 압축 시스템(100)은 3차원 메쉬모델 압축을 위한 최적의 성능을 제공하는 시스템이 될 수 있다.On the other hand, when compression is performed in the 3D mesh model compression mode, the 3D mesh model compression system 100 may be a system that provides optimal performance for 3D mesh model compression.

제1출력부(180)는 압축된 기하정보, 압축된 연결정보 등을 제1송수신부(185)를 통해 출력시키거나 제1데이터베이스(190)에 출력시켜서 저장할 수 있다.The first output unit 180 may output compressed geometric information, compressed connection information, and the like through the first transmission/reception unit 185 or output to the first database 190 and store them.

제1송수신부(185)는 제1입력부(110)가 통신 네트워크로 연결된 다른 단말로부터 기하정보 및 연결정보 등을 수신하거나 제1출력부(180)가 다른 단말에 압축된 기하정보, 압축된 연결정보 등을 송신할 수 있도록 한다.The first transmission/reception unit 185 receives geometric information and connection information from another terminal to which the first input unit 110 is connected through a communication network, or the first output unit 180 receives compressed geometric information and a compressed connection to another terminal. Make it possible to transmit information, etc.

여기에서, 통신 네트워크는 유선 또는 무선 통신망을 포함하는 넓은 개념의 네트워크를 의미할 수 있고 단말은 서버, 노트북, 휴대폰, 스마트 폰(2G/3G/4G/LET, smart phone), PMP(Portable Media Player), PDA(Personal Digital Assistant) 및 타블렛 PC(Tablet PC) 중 어느 하나일 수 있다.Here, the communication network may mean a broad concept network including a wired or wireless communication network, and the terminal is a server, laptop, mobile phone, smart phone (2G/3G/4G/LET, smart phone), PMP (Portable Media Player). ), PDA (Personal Digital Assistant), and Tablet PC (Tablet PC) may be any one.

제1데이터베이스(190)는 입력받은 기하정보 및 연결정보 등을 저장하거나 출력할 압축된 기하정보, 압축된 연결정보 등을 저장될 수 있다.The first database 190 may store input geometric information and connection information, or may store compressed geometric information and compressed connection information to be output.

이러한 제1데이터베이스(190)는 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체를 포함하는 개념으로서, 협의의 데이터베이스뿐만 아니라, 파일 시스템에 기반한 데이터 기록 등을 포함하는 넓은 의미의 데이터베이스도 포함하여 지칭하며, 단순한 로그의 집합이라도 이를 검색하여 데이터를 추출할 수 있다면 본 발명에서 말하는 데이터베이스의 범주안에 포함된다.This first database 190 is a concept including a computer-readable recording medium, and refers to not only a database of consultation, but also a database in a broad sense including data recording based on a file system, and even a simple set of logs. If data can be extracted by searching for this, it is included within the scope of the database in the present invention.

제1제어부(195)는 3차원 메쉬모델 압축 시스템(100)의 전체적인 동작을 제어하고, 제1입력부(110), 좌표변환부(120), 기하정보 압축부(130), 연결정보 재맵핑부(140), 연결정보 압축부(150), 색상정보 압축부(160), 제1모드결정부(170), 제1출력부(180), 제1송수신부(185) 및 제1데이터베이스(190) 간의 제어 흐름 또는 데이터 흐름을 제어할 수 있다.The first control unit 195 controls the overall operation of the 3D mesh model compression system 100, and the first input unit 110, the coordinate conversion unit 120, the geometric information compression unit 130, the connection information remapping unit (140), the connection information compression unit 150, the color information compression unit 160, the first mode determination unit 170, the first output unit 180, the first transmitting and receiving unit 185, and the first database 190 ) Can control the flow of control or data flow.

도 10은 일 실시예에 따른 3차원 메쉬모델 압축해제 시스템을 예시적으로 나타낸 블럭 구성도이다.10 is a block diagram illustrating an exemplary 3D mesh model decompression system according to an embodiment.

도 11은 일 실시예에 따른 3차원 메쉬모델 압축 시스템에서 데이터흐름을 예시적으로 나타낸 도면이다.11 is a diagram illustrating an exemplary data flow in a 3D mesh model compression system according to an embodiment.

도 10을 참조하면, 일 실시예에 따른 3차원 메쉬모델 압축해제 시스템(200)은 제2입력부(210), 기하정보 압축해제부(220), 연결정보 압축해제부(230), 색상정보 압축해제부(240), 좌표복원부(250), 제2모드결정부(260), 제2출력부(270), 제2송수신부(280), 제2데이터베이스(290) 및 제2제어부(295)를 포함하여 구성될 수 있다.Referring to FIG. 10, a 3D mesh model decompression system 200 according to an embodiment includes a second input unit 210, a geometric information decompression unit 220, a connection information decompression unit 230, and color information compression. A release unit 240, a coordinate restoration unit 250, a second mode determination unit 260, a second output unit 270, a second transmission/reception unit 280, a second database 290, and a second control unit 295 ) Can be included.

도 11을 참조하면, 일 실시예에 따른 3차원 메쉬모델 압축해제 시스템(200)은 제2입력부(210)에서 입력받은 압축된 3차원 메쉬모델에 대한 정보 중에서 (i) 기하정보는 기하정보 디코딩부(222), 기하정보 복원부(224), 좌표복원부(250)를 거쳐서 압축해제되고 (ii) 연결정보는 연결정보 디코딩부(232), 연결정보 복원부(234), 좌표복원부(250)를 거쳐서 압축해제되며 (iii) 색상정보는 색상정보 디코딩부(242), 색상정보 복원부(244), 좌표복원부(250)를 거쳐서 압축해제된다.Referring to FIG. 11, the 3D mesh model decompression system 200 according to an embodiment includes information on the compressed 3D mesh model received from the second input unit 210, (i) geometric information is geometric information decoding. The compression is decompressed through the unit 222, the geometric information restoration unit 224, the coordinate restoration unit 250, and (ii) the connection information is a connection information decoding unit 232, a connection information restoration unit 234, and a coordinate restoration unit ( 250), and (iii) the color information is decompressed through the color information decoding unit 242, the color information restoration unit 244, and the coordinate restoration unit 250.

이하, 각 구성에 대해 살펴본다.Hereinafter, each configuration will be described.

제2입력부(210)는 3차원 메쉬모델에 대한 압축된 기하정보, 압축된 연결정보 및 압축된 색상정보를 제2송수신부(280)를 통해 입력받거나 제2데이터베이스(290)로부터 입력받을 수 있다.The second input unit 210 may receive compressed geometric information, compressed connection information, and compressed color information for the 3D mesh model through the second transmitter/receiver 280 or from the second database 290. .

여기에서, 압축된 기하정보는 압축된 정점의 좌표를 포함하여 구성될 수 있고 압축된 연결정보는 정점의 인덱스로 구성되는 면의 집합을 압축시킨 정보를 포함하여 구성될 수 있다.Here, the compressed geometric information may be configured including the coordinates of the compressed vertex, and the compressed connection information may be configured including information obtained by compressing a set of faces composed of the index of the vertex.

기하정보 압축해제부(220)는 기하정보 디코딩부(222), 기하정보 복원부(224)를 포함하여 구성될 수 있고 압축된 기하정보로부터 정점의 좌표를 복원할 수 있다.The geometric information decompression unit 220 may include a geometric information decoding unit 222 and a geometric information restoration unit 224, and may restore the coordinates of a vertex from the compressed geometric information.

기하정보 디코딩부(222)는 arithmetic coding이나 huffman, asymmetric numeral systems 등의 entropy coding 기법을 이용하여 인코딩된 기하정보를 디코딩할 수 있다.The geometric information decoding unit 222 may decode the encoded geometric information using arithmetic coding or entropy coding techniques such as huffman and asymmetric numeral systems.

기하정보 복원부(224)는 옥트리 분할(Octree decomposition) 방법이나 Kd-트리 분할(Kd-tree decomposition) 방법 등으로 표현된 기하정보를 옥트리 또는 Kd-트리를 구성하여 정점의 좌표를 산출하는 등의 방법을 통해 정점의 좌표를 복원할 수 있다.The geometric information restoration unit 224 calculates the coordinates of a vertex by constructing an octree or a Kd-tree for geometric information expressed by an octree decomposition method or a Kd-tree decomposition method. Through this method, the coordinates of the vertices can be restored.

연결정보 압축해제부(230)는 연결정보 디코딩부(232), 연결정보 복원부(234)를 포함하여 구성될 수 있고 기하정보 압축해제부(220)에서 복원된 정점의 좌표를 기초로 압축된 연결정보로부터 정점의 좌표로 구성되는 연결정보를 복원할 수 있다.The connection information decompression unit 230 may be configured to include a connection information decoding unit 232 and a connection information restoration unit 234, and is compressed based on the coordinates of the vertices restored by the geometric information decompression unit 220. Connection information composed of the coordinates of the vertex can be restored from the connection information.

연결정보 디코딩부(232) 또는 연결정보 복원부(234)는 MPEG의 표준 기술인 Edgebreaker 방식을 이용하여 인코딩된 기하정보를 디코딩할 수 있다.The connection information decoding unit 232 or the connection information restoration unit 234 may decode geometric information encoded using the Edgebreaker method, which is a standard technology of MPEG.

또한, 연결정보 복원부(234)는 기하정보 압축해제부(220)에서 복원된 정점의 좌표를 기초로 디코딩된 연결정보로부터 정점의 좌표로 구성되는 연결정보를 복원할 수 있다.Also, the connection information restoration unit 234 may restore connection information composed of the coordinates of the vertex from the connection information decoded based on the coordinates of the vertex restored by the geometric information decompression unit 220.

색상정보 압축해제부(240)는 색상정보 디코딩부(242), 색상정보 복원부(244)를 포함하여 구성될 수 있고 압축된 색상정보를 압축해제 할 수 있다.The color information decompression unit 240 may include a color information decoding unit 242 and a color information restoration unit 244, and may decompress the compressed color information.

색상정보 디코딩부(242)는 arithmetic coding 기법이나 huffman, asymmetric numeral systems 등의 entropy coding 기법을 이용하여 인코딩된 색상정보를 디코딩할 수 있고 색상정보 복원부(244)는 색상정보를 압축해제할 수 있다.The color information decoding unit 242 can decode the encoded color information using an arithmetic coding technique or an entropy coding technique such as huffman and asymmetric numeral systems, and the color information restoration unit 244 can decompress the color information. .

좌표복원부(250)는 기하정보에 포함된 정점이 원래의 좌표로 복원시킬 수 있다.The coordinate restoration unit 250 may restore a vertex included in the geometric information to its original coordinates.

제2모드결정부(260)는 3차원 메쉬모델 압축해제 시스템(200)의 압축해제모드를 결정할 수 있다. 구체적으로, 제2모드결정부(260)는 압축해제모드 값이 저장되는 메모리를 포함하여 구성될 수 있고 압축해제모드 값에 따라 연결정보 압축해제부(230)의 수행여부가 결정될 수 있다.The second mode determination unit 260 may determine a decompression mode of the 3D mesh model decompression system 200. Specifically, the second mode determination unit 260 may include a memory in which a decompression mode value is stored, and whether to perform the connection information decompression unit 230 may be determined according to the decompression mode value.

여기에서, 압축해제모드에는 예를 들면, 3차원 메쉬모델 압축해제모드 또는 3차원 포인트 클라우드 압축해제모드가 포함될 수 있고 압축해제모드가 3차원 포인트 클라우드 압축해제모드로 설정된 경우에 연결정보 압축해제부(230)가 수행되지 않도록 제어될 수 있다.Here, the decompression mode may include, for example, a 3D mesh model decompression mode or a 3D point cloud decompression mode, and when the decompression mode is set to the 3D point cloud decompression mode, the connection information decompression unit It can be controlled so that 230 is not performed.

도 12는 일 실시예에 따른 3차원 포인트 클라우드 압축해제모드에서 3차원 메쉬모델 압축해제 시스템의 데이터흐름을 예시적으로 나타낸 도면이다.12 is a diagram illustrating a data flow of a 3D mesh model decompression system in a 3D point cloud decompression mode according to an embodiment.

도 12를 참조하면, 일 실시예에 따른 3차원 포인트 클라우드 압축해제모드에서 3차원 메쉬모델 압축해제 시스템(200)은 제2입력부(210)에서 입력받은 3차원 포인트 클라우드 모델에 대한 정보 중에서 (i) 기하정보는 기하정보 디코딩부(222), 기하정보 복원부(224), 좌표복원부(250)를 거쳐서 압축해제되고 (ii) 색상정보는 색상정보 디코딩부(242), 색상정보 복원부(244), 좌표복원부(250)를 거쳐서 압축해제된다.Referring to FIG. 12, in the 3D point cloud decompression mode according to an embodiment, the 3D mesh model decompression system 200 includes information on the 3D point cloud model received from the second input unit 210. ) The geometric information is decompressed through the geometric information decoding unit 222, the geometric information restoration unit 224, and the coordinate restoration unit 250, and (ii) the color information is color information decoding unit 242, the color information restoration unit ( 244), the compression is decompressed through the coordinate restoration unit 250.

제2출력부(270)는 압축해제된 기하정보, 압축해제된 연결정보 등을 제2송수신부(180)를 통해 출력시키거나 제2데이터베이스(290)에 출력시켜서 저장할 수 있다.The second output unit 270 may output the decompressed geometric information, the decompressed connection information, and the like through the second transmission/reception unit 180 or output to the second database 290 for storage.

제2송수신부(285)는 제2입력부(210)가 통신 네트워크로 연결된 다른 단말로부터 압축된 기하정보 및 압축된 연결정보 등을 수신하거나 제2출력부(270)가 다른 단말에 압축해제된 기하정보, 압축해제된 연결정보 등을 송신할 수 있도록 한다.The second transmission/reception unit 285 receives compressed geometric information and compressed connection information from another terminal connected to a communication network by the second input unit 210, or the second output unit 270 decompresses the geometry at another terminal. Information, decompressed connection information, etc. can be transmitted.

여기에서, 통신 네트워크는 유선 또는 무선 통신망을 포함하는 넓은 개념의 네트워크를 의미할 수 있고 단말은 서버, 노트북, 휴대폰, 스마트 폰(2G/3G/4G/LET, smart phone), PMP(Portable Media Player), PDA(Personal Digital Assistant) 및 타블렛 PC(Tablet PC) 중 어느 하나일 수 있다.Here, the communication network may mean a broad concept network including a wired or wireless communication network, and the terminal is a server, laptop, mobile phone, smart phone (2G/3G/4G/LET, smart phone), PMP (Portable Media Player). ), PDA (Personal Digital Assistant), and Tablet PC (Tablet PC) may be any one.

제2데이터베이스(290)는 입력받은 압축된 기하정보 및 압축된 연결정보 등을 저장하거나 출력할 압축해제된 기하정보, 압축해제된 연결정보 등을 저장될 수 있다.The second database 290 may store received compressed geometric information and compressed connection information, or may store decompressed geometric information and decompressed connection information to be output.

이러한 제2데이터베이스(290)는 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체를 포함하는 개념으로서, 협의의 데이터베이스뿐만 아니라, 파일 시스템에 기반한 데이터 기록 등을 포함하는 넓은 의미의 데이터베이스도 포함하여 지칭하며, 단순한 로그의 집합이라도 이를 검색하여 데이터를 추출할 수 있다면 본 발명에서 말하는 데이터베이스의 범주안에 포함된다.This second database 290 is a concept including a computer-readable recording medium, and refers to not only a database of consultation, but also a database in a broad sense including data recording based on a file system, and even a simple set of logs. If the data can be extracted by searching for it, it is included within the scope of the database in the present invention.

제2제어부(295)는 3차원 메쉬모델 압축해제 시스템(200)의 전체적인 동작을 제어하고, 제2입력부(210), 기하정보 압축해제부(220), 연결정보 압축해제부(230), 색상정보 압축해제부(240), 좌표복원부(250), 제2모드결정부(260), 제2출력부(270), 제2송수신부(280) 및 제2데이터베이스(290) 간의 제어 흐름 또는 데이터 흐름을 제어할 수 있다.The second control unit 295 controls the overall operation of the 3D mesh model decompression system 200, and the second input unit 210, the geometric information decompression unit 220, the connection information decompression unit 230, and color Control flow between the information decompression unit 240, the coordinate restoration unit 250, the second mode determination unit 260, the second output unit 270, the second transmission/reception unit 280 and the second database 290, or You can control the data flow.

도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 메쉬모델 압축 방법을 나타낸 순서도이다.13 is a flowchart illustrating a method of compressing a 3D mesh model according to an embodiment of the present invention.

도 13을 참조하면, 일 실시예에 따른 3차원 메쉬모델 압축 방법(300)은 제1입력단계(S310), 기하정보 압축단계(S320), 연결정보 재맵핑단계(S330) 및 연결정보 압축단계(S340)를 포함하여 구성될 수 있다.13, a 3D mesh model compression method 300 according to an embodiment includes a first input step (S310), a geometric information compression step (S320), a connection information remapping step (S330), and a connection information compression step. It may be configured including (S340).

제1입력단계(S310)에서, 3차원 메쉬모델 압축 시스템(100)은 3차원 메쉬모델에 대한 기하정보, 연결정보 및 색상정보를 제1송수신부(185)를 통해 입력받거나 제1데이터베이스(190)로부터 입력받을 수 있다.In the first input step (S310), the 3D mesh model compression system 100 receives geometric information, connection information, and color information for the 3D mesh model through the first transmission/reception unit 185 or the first database 190 ) Can be input.

기하정보 압축단계(S320)에서, 3차원 메쉬모델 압축 시스템(100)은 정점의 좌표가 0 이상이고

Figure 112018119754101-pat00006
이하([0,
Figure 112018119754101-pat00007
])인 정수 값을 가지도록 양자화를 수행할 수 있다. 이 때에, 3차원 메쉬모델의 기하정보에 포함된 정점의 개수가 감소할 수 있는데 정점의 개수가 감소하면 정점을 연결한 연결정보도 변경될 수 있다. 변경된 연결정보를 갱신하는 방법은 후술할 연결정보 재맵핑단계(S330)에서 살펴본다.In the geometric information compression step (S320), the three-dimensional mesh model compression system 100 is the coordinate of the vertex is 0 or more
Figure 112018119754101-pat00006
Less than ([0,
Figure 112018119754101-pat00007
Quantization can be performed to have an integer value of ]). At this time, the number of vertices included in the geometric information of the 3D mesh model may decrease. If the number of vertices decreases, the connection information connecting the vertices may also be changed. A method of updating the changed connection information will be described in the connection information remapping step (S330) to be described later.

또한, 3차원 메쉬모델 압축 시스템(100)은 양자화된 기하정보를 효율적으로 표현함으로써 기하정보를 압축할 수 있다. 3차원 메쉬모델 압축 시스템(100)은 기하정보를 효율적으로 표현하기 위해서 옥트리 분할(Octree decomposition) 방법이나 Kd-트리 분할(Kd-tree decomposition) 방법을 사용할 수 있다.In addition, the 3D mesh model compression system 100 can compress geometric information by efficiently expressing quantized geometric information. The 3D mesh model compression system 100 may use an octree decomposition method or a Kd-tree decomposition method in order to efficiently express geometric information.

이 때에, 양자화에 의해 2개 이상의 정점의 좌표가 1개의 정점의 좌표로 설정될 수 있다. 즉, 2개 이상의 정점이 1개의 정점으로 병합될 수 있으므로 3차원 메쉬모델의 기하정보에 포함된 정점의 개수가 감소할 수 있는데 정점의 개수가 감소하면 정점을 연결한 연결정보도 변경될 수 있다. 변경된 연결정보를 갱신하는 방법은 후술할 연결정보 재맵핑단계(S330)에서 살펴본다.In this case, coordinates of two or more vertices may be set as coordinates of one vertex by quantization. That is, since two or more vertices may be merged into one vertex, the number of vertices included in the geometric information of the 3D mesh model may decrease. If the number of vertices decreases, the connection information connecting the vertices may also be changed. . A method of updating the changed connection information will be described in the connection information remapping step (S330) to be described later.

또한, 3차원 메쉬모델 압축 시스템(100)은 변환된 기하정보를 arithmetic coding이나 huffman, asymmetric numeral systems 등의 entropy coding 기법을 이용하여 기하정보 압축을 수행할 수 있다.In addition, the 3D mesh model compression system 100 may compress the converted geometric information by using arithmetic coding or entropy coding techniques such as huffman and asymmetric numeral systems.

연결정보 재맵핑단계(S330)에서, 3차원 메쉬모델 압축 시스템(100)은 연결정보를 갱신할 수 있다. 구체적으로, 3차원 메쉬모델 압축 시스템(100)은 양자화에 의해 다른 정점으로 변경되거나 다른 정점과 병합되거나 소멸된 정점과 연관된 연결정보를 갱신할 수 있다.In the connection information remapping step (S330), the 3D mesh model compression system 100 may update the connection information. Specifically, the 3D mesh model compression system 100 may update connection information associated with a vertex that has been changed to another vertex, merged with another vertex, or disappeared by quantization.

갱신방법과 관련하여, 3차원 메쉬모델 압축 시스템(100)은 기하정보의 압축과정에서 정점이 다른 정점으로 변경되면 해당하는 정점을 연결정보에서 갱신하고 중복하여 존재하거나 불성립하게 된 면을 연결정보에서 삭제하여 연결정보를 갱신할 수 있다.Regarding the update method, the 3D mesh model compression system 100 updates the corresponding vertex in the connection information when a vertex is changed to another vertex in the process of compressing the geometric information, and duplicates existing or non-conforming surfaces in the connection information. Connection information can be updated by deleting.

또한, 3차원 메쉬모델 압축 시스템(100)은 기하정보의 정점에 서로 다른 인덱스를 설정하고 연결정보를 정점의 인덱스를 이용하여 관리할 수 있다.In addition, the 3D mesh model compression system 100 may set different indexes for vertices of geometric information and manage connection information using the vertices index.

또한, 3차원 메쉬모델 압축 시스템(100)은 양자화 되기 전의 기하정보와 양자화 된 후의 기하정보를 전달받아서 정점에 대한 인덱스 맵핑 테이블을 생성할 수 있다.In addition, the 3D mesh model compression system 100 may receive geometric information before quantization and geometric information after quantization to generate an index mapping table for vertices.

연결정보 압축단계(S340)에서, 3차원 메쉬모델 압축 시스템(100)은 갱신된 연결정보를 데이터량이 적은 형식으로 변환하여 표현할 수 있다3차원 메쉬모델 압축 시스템(100)은 연결정보 변환을 위해서 MPEG의 표준 기술인 Edgebreaker 방식 등의 다양한 방법을 사용할 수 있다.In the connection information compression step (S340), the 3D mesh model compression system 100 converts the updated connection information into a format with a small amount of data to be expressed. The 3D mesh model compression system 100 converts the connection information to MPEG Various methods, such as the Edgebreaker method, which is a standard technology of, can be used.

또한, 3차원 메쉬모델 압축 시스템(100)은 변환된 기하정보를 인코딩할 수 있다.In addition, the 3D mesh model compression system 100 may encode the converted geometric information.

도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 메쉬모델 압축해제 방법을 나타낸 순서도이다.14 is a flowchart illustrating a method of decompressing a 3D mesh model according to an embodiment of the present invention.

도 14를 참조하면, 일 실시예에 따른 3차원 메쉬모델 압축해제 방법(400)은 제2입력단계(S410), 기하정보 압축해제단계(S420) 및 연결정보 압축해제단계(S430)를 포함하여 구성될 수 있다.Referring to FIG. 14, a method 400 for decompressing a 3D mesh model according to an embodiment includes a second input step (S410), a geometric information decompression step (S420), and a connection information decompression step (S430). Can be configured.

제2입력단계(S410)에서, 3차원 메쉬모델 압축해제 시스템(200)은 3차원 메쉬모델에 대한 압축된 기하정보, 압축된 연결정보 및 압축된 색상정보를 제2송수신부(280)를 통해 입력받거나 제2데이터베이스(290)로부터 입력받을 수 있다.In the second input step (S410), the 3D mesh model decompression system 200 transmits compressed geometric information, compressed connection information, and compressed color information for the 3D mesh model through the second transmission/reception unit 280. It may be input or may be input from the second database 290.

여기에서, 압축된 기하정보는 압축된 정점의 좌표를 포함하여 구성될 수 있고 압축된 연결정보는 정점의 인덱스로 구성되는 면의 집합을 압축시킨 정보를 포함하여 구성될 수 있다.Here, the compressed geometric information may be configured including the coordinates of the compressed vertex, and the compressed connection information may be configured including information obtained by compressing a set of faces composed of the index of the vertex.

기하정보 압축해제단계(S420)에서, 3차원 메쉬모델 압축해제 시스템(200)은 arithmetic coding이나 huffman, asymmetric numeral systems 등의 entropy coding 기법을 이용하여 인코딩된 기하정보를 디코딩할 수 있고 옥트리 분할(Octree decomposition) 방법이나 Kd-트리 분할(Kd-tree decomposition) 방법 등으로 표현된 기하정보를 옥트리 또는 Kd-트리를 구성하여 정점의 좌표를 산출하는 등의 방법을 통해 정점의 좌표를 복원할 수 있다.In the geometric information decompression step (S420), the 3D mesh model decompression system 200 can decode the encoded geometric information using arithmetic coding or entropy coding techniques such as huffman and asymmetric numeral systems, and octree partitioning (Octree). The coordinates of the vertex can be restored through a method such as calculating the coordinates of the vertex by constructing an octree or a Kd-tree for geometric information expressed by the decomposition method or Kd-tree decomposition method.

연결정보 압축해제단계(S430)에서, 3차원 메쉬모델 압축해제 시스템(200)은 MPEG의 표준 기술인 Edgebreaker 방식을 이용하여 인코딩된 기하정보를 디코딩할 수 있고 기하정보 압축해제단계(S420)에서 복원된 정점의 좌표를 기초로 디코딩된 연결정보로부터 정점의 좌표로 구성되는 연결정보를 복원할 수 있다.In the connection information decompression step (S430), the 3D mesh model decompression system 200 can decode the geometric information encoded using the Edgebreaker method, which is a standard technology of MPEG, and is restored in the geometric information decompression step (S420). Connection information composed of the coordinates of the vertex may be restored from the connection information decoded based on the coordinates of the vertex.

이상에서와 같이, 본 출원의 바람직한 실시예 들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 출원을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.As described above, although it has been described with reference to the preferred embodiments of the present application, those skilled in the art will variously modify the present application within the scope not departing from the spirit and scope of the present invention described in the following claims. And it will be appreciated that it can be changed.

100 : 3차원 메쉬모델 압축 시스템
110 : 제1입력부 120 : 좌표변환부
130 : 기하정보 압축부 140 : 연결정보 재밉핑부
150 : 연결정보 압축부 170 : 제1모드결정부
200 : 3차원 메쉬모델 압축해제 시스템
210 : 제2입력부 220 : 기하정보 압축해제부
230 : 연결정보 압축해제부 250 : 좌표복원부
260 : 제2모드결정부
100: 3D mesh model compression system
110: first input unit 120: coordinate conversion unit
130: geometric information compression unit 140: connection information re-mapping unit
150: connection information compression unit 170: first mode determination unit
200: 3D mesh model decompression system
210: second input unit 220: geometric information decompression unit
230: connection information decompression unit 250: coordinate restoration unit
260: second mode determination unit

Claims (8)

3차원 메쉬모델에 대한 기하정보 및 연결정보를 입력받는 제1입력부;
상기 기하정보는 정점의 좌표를 포함하여 구성되고 상기 연결정보는 면을 구성하는 정점의 연결관계를 포함하여 구성되고,
상기 기하정보를 압축하는 기하정보 압축부;
상기 연결정보를 갱신하는 연결정보 재맵핑부; 및
상기 갱신된 연결정보를 압축하는 연결정보 압축부를 포함하여 구성되며,
상기 기하정보 압축부는 상기 기하정보에 포함된 정점의 개수를 줄이도록 압축하는 기하정보 변환부를 포함하고,
상기 연결정보 재맵핑부는 상기 기하정보 변환부에 의해 압축되기 전의 정점 인덱스와 상기 기하정보 변환부에 의해 압축된 후의 정점 인덱스를 매칭시키는 인덱스 맵핑 테이블을 생성하며,
상기 연결정보 압축부는 상기 인덱스 맵핑 테이블을 이용하여 연결정보를 압축하는 3차원 메쉬모델 압축 시스템.
A first input unit for receiving geometric information and connection information for the 3D mesh model;
The geometric information is configured to include the coordinates of the vertices, and the connection information is configured to include a connection relationship between the vertices constituting the plane,
A geometric information compression unit compressing the geometric information;
A connection information remapping unit for updating the connection information; And
And a connection information compression unit for compressing the updated connection information,
The geometric information compression unit includes a geometric information conversion unit for compressing to reduce the number of vertices included in the geometric information,
The connection information remapping unit generates an index mapping table for matching a vertex index before being compressed by the geometric information conversion unit and a vertex index compressed by the geometric information conversion unit,
The 3D mesh model compression system for compressing the connection information using the index mapping table.
제1항에 있어서,
상기 연결정보 재맵핑부는 상기 기하정보 변환부에 의해 다른 정점으로 변경되거나 다른 정점과 병합되거나 소멸된 정점과 연관된 연결정보를 갱신하는 것을 특징으로 하는 3차원 메쉬모델 압축 시스템.
The method of claim 1,
The connection information remapping unit updates connection information associated with a vertex that has been changed to another vertex, merged with another vertex, or disappeared by the geometric information conversion unit.
제1항에 있어서,
상기 연결정보 재맵핑부는 상기 기하정보의 압축과정에서 정점이 다른 정점으로 변경되면 해당하는 정점을 상기 연결정보에서 갱신하고 중복하여 존재하거나 불성립하게 된 면을 연결정보에서 삭제하여 연결정보를 갱신하는 것을 특징으로 하는 3차원 메쉬모델 압축 시스템.
The method of claim 1,
The connection information remapping unit updates the connection information by updating the corresponding vertex from the connection information when a vertex is changed to another vertex in the process of compressing the geometric information, and deleting the overlapping or non-conforming surface from the connection information. 3D mesh model compression system characterized by.
제3항에 있어서,
상기 연결정보 재맵핑부는 상기 기하정보의 정점에 서로 다른 인덱스를 설정하고 상기 연결정보를 상기 인덱스를 이용하여 관리하고,
상기 연결정보 압축부는 상기 인덱스 또는 인덱스의 차분 값을 이용하여 상기 갱신된 연결정보를 압축하는 것을 특징으로 하는 3차원 메쉬모델 압축 시스템.
The method of claim 3,
The connection information remapping unit sets different indexes at the vertices of the geometric information and manages the connection information using the index,
The 3D mesh model compression system, wherein the connection information compression unit compresses the updated connection information using the index or a difference value of the index.
제1항에 있어서,
상기 3차원 메쉬모델 압축 시스템은 압축모드를 결정하는 제1모드결정부를 포함하고,
상기 압축모드에 따라 상기 연결정보 재맵핑부 및 상기 연결정보 압축부의 수행여부가 결정되는 것을 특징으로 하는 3차원 메쉬모델 압축 시스템.
The method of claim 1,
The 3D mesh model compression system includes a first mode determining unit for determining a compression mode,
3D mesh model compression system, characterized in that whether to perform the connection information remapping unit and the connection information compression unit is determined according to the compression mode.
3차원 메쉬모델에 대한 압축된 기하정보 및 압축된 연결정보를 입력받는 제2입력부;
상기 압축된 기하정보는 기하정보에 포함된 정점의 개수를 줄이도록 압축된 정점의 좌표를 포함하여 구성되고 상기 압축된 연결정보는 정점의 인덱스로 구성되는 면의 집합을 압축시킨 정보를 포함하여 구성되고,
상기 압축된 기하정보로부터 정점의 좌표를 복원하는 기하정보 압축해제부;
상기 연결정보를 갱신하는 연결정보 재맵핑부; 및
상기 복원된 정점의 좌표를 기초로 상기 압축된 연결정보로부터 정점의 좌표로 구성되는 연결정보를 복원하는 연결정보 압축해제부를 포함하여 구성되며,
상기 기하정보 압축해제부는 압축되기 전의 정점 인덱스와 압축된 후의 정점 인덱스를 매칭시키는 인덱스 맵핑 테이블을 이용하여 기하정보를 복원하는 3차원 메쉬모델 압축해제 시스템.
A second input unit for receiving compressed geometric information and compressed connection information for the 3D mesh model;
The compressed geometric information includes coordinates of a vertex compressed to reduce the number of vertices included in the geometric information, and the compressed connection information includes information obtained by compressing a set of faces consisting of the index of the vertex. Become,
A geometric information decompression unit for restoring the coordinates of a vertex from the compressed geometric information;
A connection information remapping unit for updating the connection information; And
And a connection information decompression unit for restoring connection information composed of the coordinates of the vertex from the compressed connection information based on the coordinates of the restored vertex,
The geometric information decompression unit is a three-dimensional mesh model decompression system for restoring geometric information using an index mapping table that matches a vertex index before compression and a vertex index after compression.
3차원 메쉬모델에 대한 기하정보 및 연결정보를 입력받는 제1입력단계;
상기 기하정보는 정점의 좌표를 포함하여 구성되고 상기 연결정보는 면을 구성하는 정점의 연결관계를 포함하여 구성되고,
기하정보 압축부에 의해 상기 기하정보를 압축하는 기하정보 압축단계;
연결정보 재맵핑부에 의해 상기 연결정보를 갱신하는 연결정보 재맵핑단계; 및
연결정보 압축부에 의해 상기 갱신된 연결정보를 압축하는 연결정보 압축단계를 포함하여 구성되며,
상기 기하정보 압축부에 포함된 기하정보 변환부에 의해 상기 기하정보에 포함된 정점의 개수를 줄이도록 압축하는 단계를 수행하고,
상기 연결정보 재맵핑부에 의해 상기 기하정보 변환부에 의해 압축되기 전의 정점 인덱스와 상기 기하정보 변환부에 의해 압축된 후의 정점 인덱스를 매칭시키는 인덱스 맵핑 테이블을 생성하는 단계를 수행하며,
상기 연결정보 압축부는 상기 인덱스 맵핑 테이블을 이용하여 연결정보를 압축하는 단계를 수행하는 3차원 메쉬모델 압축 방법.
A first input step of receiving geometric information and connection information for a 3D mesh model;
The geometric information is configured to include the coordinates of the vertices, and the connection information is configured to include a connection relationship between the vertices constituting the plane,
A geometric information compression step of compressing the geometric information by a geometric information compression unit;
A connection information remapping step of updating the connection information by a connection information remapping unit; And
And a connection information compression step of compressing the updated connection information by a connection information compression unit,
Compressing to reduce the number of vertices included in the geometric information by a geometric information conversion unit included in the geometric information compression unit,
The connection information remapping unit performs the step of generating an index mapping table for matching a vertex index before being compressed by the geometric information conversion unit and a vertex index compressed by the geometric information conversion unit,
The 3D mesh model compression method in which the connection information compression unit compresses connection information using the index mapping table.
3차원 메쉬모델에 대한 압축된 기하정보 및 압축된 연결정보를 입력받는 제2입력단계;
상기 압축된 기하정보는 기하정보에 포함된 정점의 개수를 줄이도록 압축된 정점의 좌표를 포함하여 구성되고 상기 압축된 연결정보는 정점의 인덱스로 구성되는 면의 집합을 압축시킨 정보를 포함하여 구성되고,
기하정보 압축해제부에 의해 상기 압축된 기하정보로부터 정점의 좌표를 복원하는 기하정보 압축해제단계;
연결정보 재맵핑부에 의해 상기 연결정보를 갱신하는 연결정보 재맵핑단계; 및
연결정보 압축해제부에 의해 상기 복원된 정점의 좌표를 기초로 상기 압축된 연결정보로부터 정점의 좌표로 구성되는 연결정보를 복원하는 연결정보 압축해제단계를 포함하여 구성되며,
상기 기하정보 압축해제부는 압축되기 전의 정점 인덱스와 압축된 후의 정점 인덱스를 매칭시키는 인덱스 맵핑 테이블을 이용하여 기하정보를 복원하는 단계를 수행하는 3차원 메쉬모델 압축해제 방법.
A second input step of receiving compressed geometric information and compressed connection information for the 3D mesh model;
The compressed geometric information includes coordinates of a vertex compressed to reduce the number of vertices included in the geometric information, and the compressed connection information includes information obtained by compressing a set of faces consisting of the index of the vertex. Become,
A geometric information decompression step of restoring the coordinates of a vertex from the compressed geometric information by a geometric information decompression unit;
A connection information remapping step of updating the connection information by a connection information remapping unit; And
And a connection information decompression step of restoring connection information composed of the coordinates of the vertex from the compressed connection information based on the coordinates of the restored vertex by the connection information decompression unit,
The method of decompressing a 3D mesh model, wherein the geometric information decompression unit restores geometric information using an index mapping table that matches a vertex index before compression and a vertex index after compression.
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