A Design of Art-Robot Technique for Drawing Shade and Shadow of a Picture

그림의 명암과 그림자 표현을 위한 아트로봇 기술 설계

휴머노이드 로봇 중 초상화를 그리는 로봇이 있지만 다양한 영상을 입력받아 명암 및 그림자까지 그림을 그리는 로봇은 흔하지 않다. 기존의 화가로봇들은 사용자의 얼굴을 영상으로 입력받아 윤곽선만 추출하여 그리는 방식으로, 입력된 영상으로부터 로봇 암을 제어하는 과정에서 제대로 동기화가 이뤄지지 못해 드로잉 속도가 느리고 원본 영상과 비교 시 차이가 많이 난다. 본 연구에서는 입력된 영상으로부터 명암과 그림자를 인식하여 표현해 줌으로써 입체감 있는 그림의 드로잉이 가능하다. 또한, 로봇 암의 미세한 컨트롤을 통해 드로잉 선 두께를 제어함으로써 자연스러운 그림을 그리고, 드로잉 속도가 향상되어 정확도를 높일 수 있게 하는 휴리스틱 암 제어 기술을 제안한다. 이를 구현하기 위해서는 영상으로부터 명암, 그림자의 농도에 따라 레벨을 결정하고, 레벨을 바탕으로 주변 명암 픽셀들을 평활화 하여 좌표 집합을 추출한다. 좌표 값들로 부터 유효 궤적을 분석하여 로봇 암이 이동할 경로를 추출하고, 효율적인 드로잉 기법을 통해 명암을 표현하여 드로잉하려 한다.