• 한국컴퓨터그래픽스학회논문지
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• 제10권2호
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• pp.42-50
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• 2004

캐릭터 애니메이션 기술의 발달로 가상공간에 애니메이트되는 캐릭터의 수가 점점 증가되고 있으며, 캐릭터 자체 골격구조의 관절 개수와 캐릭터를 덮고 있는 메쉬의 폴리곤 개수도 점점 증가하는 추세이다. 따라서, 실시간 가상환경에서 다수의 캐릭터를 전처리 과정 없이 시뮬레이션할 경우 전체 군중시스템 성능의 저하가 예상된다. 본 논문에서는, 이러한 문제점을 해결하기 위해 모션 다단계(motion level-of-detail) 기법을 제시한다. 모션 단순화 기법은 캐릭터의 움직임을 제어하는 골격(관절)구조와 캐릭터의 형태를 시각적으로 표현하는 기하(메쉬)구조를 단순화 하는 방법으로 기존 동작과 단순화된 동작의 차이를 최소화 한다. 골격구조 단순화를 위한 JPC(joint posture clustering)방법은 특정 관절의 연속된 모션 시퀀스에서의 유사 자세 집단을 추출하여 하나의 자세로 표현하는 방법으로, 모션의 특성에 따라 동적으로 관절을 단순화하여 관절 시뮬레이션 시간을 줄이는 방법이다. JPC방법은 골격구조가 시간에 따라 동적으로 변형되기 때문에 골격구조의 계층구조를 재 구축할 시간이 필요하지만, 기존 동작과 유사성을 잃지 않는 단순화된 동작 생성이 가능하다. 유사 자세 집단을 추출하기 위해 전체 모션 시퀀스에서 관절의 프레임간 자세 차이를 수식화하여 테이블 형태로 구성하고 이를 통해 기존 동작의 유사성을 잃지 않으며 관절의 단순화 율을 최대화 할 수 있는 알고리즘을 제시한다. 또한, 실시간 군중 환경의 성능을 더욱 향상시키기 위해 시간에 따라 변형되는 캐릭터 메쉬의 단순화 기법을 적용한다. 실험결과 모션 다단계 기법은 실시간 군중환경에서 캐릭터의 수가 많고 복잡한 골격구조와 기하구조로 구성된 관절 궤적의 변화가 심하지 않은 동작에 대해 특히 효율적이다.

• 한국콘텐츠학회:학술대회논문집
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• 한국콘텐츠학회 2017년도 춘계 종합학술대회 논문집
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• pp.5-6
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• 2017

본 연구는 소형 캐릭터의 다양한 관절운동을 선형제어를 통해 재현하기 위한 다관절 구조를 논의한다. 최소 동력원으로 복수 관절부를 제어하여 다양한 동세를 표현하기 위해 개별 관절구조를 설계하고 3D 프린팅을 통해 제작한다. 형상 변형 및 다자유도 확보를 위한 볼 조인트 형식을 적용하여 캐릭터의 다양한 운동성을 논의한다. 3D 프린팅 적용 시 구동 특성을 재현하기 위해 구조별 설계와 소재별 프린팅 운영 특성을 기술함으로써 효과적인 관절구조 설계와 3D 프린팅의 연계 방법을 찾고자한다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제11권6호
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• pp.67-75
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• 2011

본 논문에서는 비디오 입력으로부터 UCC 제작에 적합한 컷아웃 애니메이션을 생성하기 위한 방법을 제안한다. 본 논문의 시스템은 관절 구조 캐릭터를 기반으로 하여 사용자가 쉽게 관절 캐릭터를 생성할 수 있는 인터페이스를 제공하며 비디오 입력으로부터 생성된 관절 캐릭터의 동작 정보를 추출한다. 실제 컷아웃 애니메이션과 같이 보이도록 종이 효과 렌더링, 그림자 렌더링을 적용하여 관절 캐릭터의 애니메이션을 생성하였다. 본 논문의 시스템을 이용하여 사용자는 여러 가지 비디오 입력으로부터 다양한 캐릭터 동작을 가진 컷아웃 애니메이션을 생성할 수 있었다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2002년도 추계학술발표논문집 (상)
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• pp.31-34
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• 2002

본 논문에서는 2 대의 카메라로부터 입력된 스테레오 영상을 이용하여 가상캐릭터의 동작을 실시간으로 생성하는 방법에 대해 기술한다. 이 시스템은 동작자의 움직임을 캡쳐하기 위해 동작자의 좌, 우 전방에 동기화된 2 대의 컬러 CCD 카메라를 위치시킨다. 카메라로부터 입력된 스테레오 영상을 분석하여 신체의 중심이 되는 루트와 머리, 손, 발과 같은 end-effector의 2차원 특징점을 추출하고, 추출된 특징점들은 카메라의 사영행렬과 추적 알고리즘을 통해 3차원 위치를 생성한다. 생성된 루트와 end-effector 의 3 차원 위치정보는 노이즈 제거를 위한 필터링을 거친 후 역운동학 알고리듬에 적용하고, 인체 관절의 해부학적인 제약조건과 관절간의 상호 연관성 및 전 후 프레임간의 부드러운 연결 동작 생성을 고려하여 중간관절의 위치를 정밀하게 계산한다. 중간관절의 위치를 생성하므로 서 임의 동작자의 움직임에 대한 모든 관절의 정보를 획득할 수 있으며, 획득된 동작 데이터를 가상 캐릭터에 적용하므로 서 캐릭터의 움직임을 실시간으로 생성할 수 있다.

• 한국컴퓨터그래픽스학회논문지
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• 제11권4호
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• pp.39-44
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• 2005

인터랙티브 컴퓨터 게임과 컴퓨터 애니메이션에서, 유관절체의 움직임을 직관적으로 제어하도록 하는 것은 어려운 문제로 인식되고 있다. 이런 분야에서는 대부분 움직임의 대상이 되는 캐릭터가 많은 관절로 연결되어 있는데, 이때 각 관절을 사용자의 의도대로 쉽게 조종할 수 있도록 해주는 인터페이스를 디자인하기가 어렵기 때문이다. 본 논문에서는 자유도(DOF)가 높은 캐릭터의 움직임을 제어하기 위해 오랫동안 인형극에서 사용되고 있는 마리오넷 조종 기법[5]을 응용한 마리오넷 시스템을 제안하고자 한다. 우리는 가상 마리오넷 시스템을 물리기반 모델링과 햅틱 인터페이스를 기반으로 구현하였고, 이 시스템을 통해 높은 자유도를 가지는 유관절체 캐릭터의 복잡한 움직임을 쉽게 생성해낼 수 있었다. 그리고 사용자에게 햅틱 포스 피드백을 줌으로써 더욱 정교한 마리오넷을 조작이 가능하도록 하였다. 이 시스템을 일반적인 유관절체에 적용한다면 다양한 움직임을 쉽고 빠르게 생성할 수 있을 것이다.

• 한국HCI학회:학술대회논문집
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• 한국HCI학회 2006년도 학술대회 1부
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• pp.852-858
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• 2006

전통적으로 3차원 애니메이션에서 캐릭터의 동작에 관한 연구는 주로 동작의 사실적인 표현에 중점을 두고 있다. 그러나 이러한 사실적인 애니메이션은 전통적인 2차원 애니메이션에 익숙한 관객들이 어색함을 느끼는 원인이 되기도 한다 이로 인해 전통적인 2차원 애니메이션의 기법을 3차원 애니메이션에 적용하는 비사실적 (non photorealistic) 애니메이션 기법이 연구되고 있다. 본 논문에서는 전통적인 2차원 애니메이션기법 중 하나인 기대 효과(anticipation effect)를 3차원 애니메이션의 캐릭터 동작에 적용하는 자동화된 방법을 제시한다. 전통적인 2차원 애니메이션 기법에 따르면 기대 효과는 애니메이션을 더 설득력 있고 풍부하게 만드는 역할을 한다고 알려져 있다. 기대 효과는 주요한 동작이 일어나기 이전에 반대 방향의 동작이 이루어지는 것으로 나타난다. 3차원 애니메이션에서 캐릭터의 동작은 각 관절의 회전과 캐릭터 중심의 이동으로 표현되기 때문에, 주요한 동작에 대하여 각 관절의 회전과 캐릭터 중심의 이동에서 반대 방향의 움직임을 찾아 주요한 동작 이전에 연결하는 것으로 기대 효과의 동작을 표현할 수 있다. 모션 캡쳐나 키 프레임 방법을 통해 미리 제작된 애니메이션 파일로부터 기대효과를 생생하기 위해 동작 데이터를 분석하여, 기대 효과의 추가가 필요한 주요 동작의 각 관절별 회전을 외삽하여 반대 방향의 회전 움직임을 생생하고 무게 중심의 이동을 예측하여 주요 동작과 반대 방향의 움직임을 갖는 기대 동작을 생성한다. 이후, 생성된 기대 동작과 원래의 동작을 기대 효과의 타이밍을 고려하여 합성하는 것으로 기대효과가 포함된 자연스러운 애니메이션 동작을 얻을 수 있다.

• 한국정보과학회논문지:컴퓨팅의 실제 및 레터
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• 제16권5호
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• pp.611-615
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• 2010

본 논문은 이차 변형을 이용하여 캐릭터 동작을 만화적으로 과장하는 방법을 소개한다. 기존의 캐릭터 동작 과장 기법이 각 관절의 회전각 운동 곡선을 독립적으로 과장한 것과 달리, 우리는 캐릭터의 전체적인 포즈를 이차 변형으로 모델링하고 이를 과장함으로써 캐릭터 전체의 움직임이 과장되는 효과를 낼 수 있었다. 제시한 방법은 실시간에 빠르게 계산될 수 있으며 관절이 불안정한 방향으로 꺾이는 등의 부작용이 상대적으로 적다.

• 한국컴퓨터정보학회:학술대회논문집
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• 한국컴퓨터정보학회 2013년도 제48차 하계학술발표논문집 21권2호
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• pp.289-290
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• 2013

본 논문에서는 Kinect를 이용하여 효율적으로 애니메이션 캐릭터의 움직임의 제어하는 방법을 제안한다. 대상의 3차원 정보를 획득할 수 있는 Kinect 센서를 이용하여 15개 관절의 정보 값을 추출해 내고, 이를 애니메이션 캐릭터의 관절에 사상시켜 캐릭터의 움직임을 보다 자연스럽게 표현 해 낸다. 실험 결과 공간상에서의 실제 인물의 움직임을 애니메이션 캐릭터가 정교하게 재현함을 확인하였다. 본 연구를 통해 많은 비용과 노력이 필요한 캐릭터 애니메이션 작업을 간단하게 수행할 수 있는 방법을 제시한다.

• 한국게임학회 논문지
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• 제9권1호
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• pp.127-134
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• 2009

본 논문에서는 사용자의 대응정보를 반영하여 소스 캐릭터와 다른 골격을 가진 타깃 캐릭터의 움직임을 생성하는 방법에 대하여 제안한다. 본 시스템을 통해 사용자는 소스 캐릭터의 제어할 부위와 타깃 캐릭터의 제어될 부위를 대응하여 타깃 캐릭터의 움직임을 생성할 수 있다. 우리는 골격에 제한 없이 타깃 캐릭터의 자세생성을 위해 대응자세의 쌍을 예제로 이용한다. 그리고 뼈의 수에 상관없이 자유롭게 관절의 대응을 제공하기 위해 방향벡터를 사용하여 관절의 구조를 간략화 한다. 최종적인 자세는 예제들의 가중치 합을 통해 생성된다. 본 논문의 실험적 결과를 통해 시스템이 실시간으로 골격이 다른 타깃 캐릭터의 기본적인 움직임을 생성하면서 또한 사용자가 지정한 부위의 외형적 움직임을 생성할 수 있음을 보인다.

• 한국멀티미디어학회:학술대회논문집
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• 한국멀티미디어학회 2003년도 춘계학술발표대회논문집
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• pp.559-562
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• 2003

본 논문에서는 실시간 마커프리 모션캡쳐 시스템으로 캡쳐된 동작자의 Root와 End-effector 위치 데이터를 이용하여 가상 캐릭터의 동작을 생성하는 방법에 0해 기술한다. 동작자의 신체중심이 되는 Root와 머리, 손, 발과 같은 End-effector의 위치 데이터는 동작자의 전방 좌, 우에 위치한 동기화된 2대의 컬러 CCD 카메라를 이용하여 3차원 위치를 캡쳐한다. 영상으로부터 추출되지 않은 중간관절의 위치를 생성하기 위해 Root와 End-effector의 3차원 위치값들을 IK( Inverse Kinematics) 알고리듬에 적용하고, 생성된 위치값들에 다양한 신체의 제약조건을 고려하여 정밀하게 계산한다. 이러한 과정을 거치므로 서 20개 관절의 위치값을 생성할 수 있으며, 생성된 관절의 위치값을 가상 캐릭터에 적용하므로 서 캐릭터의 움직임을 실시간으로 생성할 수 있다.