초록

본 연구는 가상 조경을 구성하는 다양한 종류의 디지털 잎을 쉽고 직관적으로 제작할 수 있는 저작도구 개발 방법을 제안한다. 제안하는 저작도구의 핵심 시스템은 영상 워핑기반의 잎몸 윤곽선 변형 방법, 잎맥의 절차적 모델링 그리고 잎의 색과 명암 등을 표현하기 위한 수리모델기반 시각화 방법으로 구성된다. 우선 잎 영상을 입력으로 받아 잎몸에 대한 윤곽선 정보를 찾고, 특징기반 영상 워핑을 활용하여 다양한 잎몸 형상을 직관적인 구조에서 쉽게 생성할 수 있는 잎몸 변형 방법을 설계한다. 그리고 계산된 잎몸 윤곽선을 기반으로 잎몸 형상에 적합한 자연스러운 잎맥 패턴을 생성하는 일반화된 절차적 모델링 방법을 저작도구에 맞게 구현한다. 마지막으로 약수 함수의 합성 기반의 수리모델을 활용하여 잎의 색, 명암 그리고 시간에 따른 변화를 표현할 수 있는 시각화 기능을 적용한다. 제안한 저작도구를 활용하여 제작된 디지털 잎이 다양한 3차원 디지털 콘텐츠 분야에 활용 가능하도록 텍스쳐 지원 기능을 제공한다.

키워드

잎의 절차적 모델링, 잎맥 패턴, 특징기반 워핑, 수리모델, 저작도구

참고문헌(22)open

  1. [학술지] A. Runions / 2005 / Modeling and visualization of leaf venation patterns / ACM Trans. Graph 24 (3) : 702 ~ 711

  2. [학술지] J. Kim / 2012 / Efficient modeling of numerous trees by introducing growth volume for real-time virtual ecosystems / Computer Animation and Virtual Worlds 23 (3) : 155 ~ 165

  3. [학술지] A. Lindenmayer / 1968 / Mathematical models for cellular interaction in development, part I and II / Journal of Theoretical Biology 18 : 280 ~ 315

  4. [단행본] P. Prusinkiewicz / 1990 / Scientific visualization and graphics simulation / John Wiley & Sons, Inc.

  5. [학술대회] Y. Rodkaew / 2002 / Modeling leaf shapes using l-systems and genetic algorithms / In International Conference NICOGRAPH : 73 ~ 78

  6. [학술지] A. Lindenmayer / 1977 / Paracladial relationships in leaves / Berichte der Deutschen Botanischen Gesellschaft 90 (1) : 287 ~ 301

  7. [학술지] A. Peyrat / 2008 / Generating vast varieties of realistic leaves with parametric 2gmap l-systems / Vis. Comput. 24 (7) : 807 ~ 816

  8. [학술지] S. M. Hong / 2005 / Interactive venation-based leaf shape modeling / Computer Animation and Virtual Worlds 16 (3) : 415 ~ 427

  9. [학술대회] L. Mundermann / 2003 / Modeling lobed leaves / Computer Graphics International, Proceedings : 60 ~ 65

  10. [학술지] T. L. Y. –T. Chi / 2003 / Leaf shape modeling and analysis using geometric descriptors derived from bezier curves / Transactions of the ASABE 46 (1) : 175 ~ 185

  11. [학술지] X. Wang / 2013 / Geometric modeling of broadleaf plants leaf based on b-spline / Mathematical and Computer Modelling 58 (3) : 564 ~ 572

  12. [학술대회] Y. Rodkaew / 2004 / Modeling plant leaves in marble-patterned colours with particle transportation system / 4th International Workshop on Functional-Structural Plant Models : 391 ~ 397

  13. [학술지] W. T. Reeves / 1985 / Approximate and probabilistic algorithms for shading and rendering structured particle systems / SIGGRAPH Comput. Graph 19 (3) : 313 ~ 322

  14. [학술지] H. Xiao / 2011 / Modeling and simulation of curled dry leaves / Soft Matter 7 : 794 ~ 802

  15. [학술지] S. Jeong / 2009 / Simulation of morphology changes in drying leaves / Computer Graphics Forum 32 (1) : 204 ~ 215

  16. [학술지] G. V. G. Baranoski / 2001 / Efficiently simulating scattering of light by leaves / The Visual Computer 17 (8) : 491 ~ 505

  17. [학술대회] S. Mochizuki / 2001 / Virtual autumn coloring system based on biological and fractal model / Computer Graphics and Applications, 2001. Proceedings. Ninth Pacific Conference on : 348 ~ 354

  18. [학술지] T. Beier / 1992 / Feature-based image metamorphosis / SIGGRAPH Comput. Graph 26 (2) : 35 ~ 42

  19. [학술지] D. H. Douglas / 1973 / Algorithms for the reduction of the number of points required to represent a digitized line or its caricature / Cartographica: The International Journal for Geographic Information and Geovisualization 10 : 112 ~ 122

  20. [학술지] 김진모 / 2015 / 특징기반 영상 워핑을 활용한 다양한 디지털 잎 모델링 / 디지털컨텐츠학회논문지 16 (2) : 235 ~ 244

  21. [학술지] 김진모 / 2014 / 컨투어기반 잎맥 패턴의 절차적 모델링 / 한국게임학회 논문지 14 (5) : 97 ~ 106

  22. [학술지] J. Kim / 2013 / Procedural modeling of trees based on convolution sums of divisor functions for real-time virtual ecosystems / Computer Animation and Virtual Worlds 24 (3) : 237 ~ 246