특징 기반의 점묘화 동영상 생성 기법 연구

Abstract

본 논문에서는 영상의 특징 요소가 반영된 점묘화 동영상을 생성하는 시스템을 제안한다. 그동안 컴퓨터 그래픽스(Computer Graphics) 분야에서 점묘 기법 연구는 대부분 단일 이미지를 대상으로 한 연구가 주를 이루었으며, 상대적으로 동영상을 대상으로 한 연구는 미비한 상태이다. 기존의 동영상을 대상으로 한 점묘화 연구[1]는 이미지의 밝기에 따라 점의 밀도를 조절하여 점을 고르게 분포하고, 부가적으로 영상의 특징 표현을 위해 에지(edge) 부분에 점이나 패턴을 추가하는 기법을 제시했다. 하지만 이 방법만으로는 움직이는 대상의 특징을 효과적으로 나타내기 어렵다. 본 연구에서는 단일 이미지 점묘화 기법 중 헤드컷(head-cut) 일러스트 작품처럼 방향성 있는 점 배치를 통해 영상의 특징을 강조한 연구[2]에서 착안하여, 움직이는 대상의 특징 요소를 반영한 점묘화 동영상 생성 시스템을 제안한다. 점묘화 동영상 생성 시스템은 크게 이미지 전처리, 특징 요소를 반영한 점의 배치, 점묘화 동영상 렌더링의 세 단계로 구성된다. 이미지 전처리 단계에서는 점의 밀도를 결정하기 위한 그레이 이미지와 특징 흐름을 반영하기 위한 특징 라인 이미지, 그리고 동영상의 시간적 일관성을 유지하기 위한 프레임 간 차이 이미지를 생성한다. 특징 요소를 반영한 점의 배치 단계에서는 영상의 밝기와 에지 정보를 사용하여 점의 초기 위치를 결정하고, 특징 라인에 영향을 받도록 점을 분포시킨다. 점묘화 동영상 렌더링 단계에서는 각 프레임 별 점의 좌표와 색상 정보를 바탕으로 점을 렌더링 하고 점묘화 동영상을 생성한다. 본 논문에서 제안하는 기법을 통해 움직이는 대상의 특징 표현이 향상된 점묘화 동영상을 생성할 수 있다.| This thesis proposes a system for generating a stippled video expressing feature elements in input video. In many fields of computer graphics, previous stippling techniques have mainly aimed at a single image. On the other hand, studies targeting a video are inadequate. Previous work[1] focused on the brightness of the image in the step of dot distribution and additionally suggested a method to add some of patterns or dots to represent sharp areas of the image. However, this approach is not enough to express the features of moving object effectively. I was inspired from a directional point placement method[2] of the study which is targeting a single image. In this paper, I present a system for generating stippled video. this system mainly consists of three steps. The first step is image preprocessing that generates four images such as gray image, feature line image, difference image. a gray image determines the density of points and a feature line image is produced in order to affect to feature flow also two difference images between a previous frame and a current frame are created to maintain time coherence of the video. The second step determines the initial position of points by using brightness and edge information of image then distributes the points by using the feature line image. The final step is the rendering of stippled video. This step performs rendering dots for each frame and synthesizing video. This method could make stippled video having the better feature representation of the moving object.