• 한국컴퓨터그래픽스학회논문지
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• 제13권3호
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• pp.11-18
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• 2007

자연스러운 얼굴 애니메이션 생성은 캐릭터 애니메이션 분야에서 중요한 문제이다. 지금까지 얼굴 애니메이션은 3차원 모델링 프로그램을 이용한 전문 애니메이터들의 수작업을 통해 생성되거나, 필요한 움직임 데이터를 직접 동작 캡쳐함으로써 만들어 왔다. 그러나 이러한 방식은 일반 사용자가 쉽게 접근 할 수 없으며 많은 시간과 비용을 요구한다는 단점이 있다. 본 연구에서는 실제에 가깝고 자연스러운 얼굴애니메이션을 만들기 위해, 누구나 쉽게 사용할 수 있는 직관적인 방식의 스케치 인터페이스를 이용하고자 한다. 이를 통해 키-프레임을 생성하는 시스템을 구축하고, 얼굴 캡쳐를 통하여 얻은 데이터로부터 추출한 얼굴 표정간의 전이 정보를 이용하여 키-프레임을 보간하는 방식을 제안한다. 본 시스템은 전문 애니메이터가 아닌 일반 사용자도 쉽고 빠르게 다양한 감점을 표출하며, 동시에 말하는 얼굴 애니메이션을 만들 수 있도록 한다.

• 디지털콘텐츠학회 논문지
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• 제9권2호
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• pp.331-339
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• 2008

본 논문에서는 3D 립싱크 애니메이션에 필요한 키 데이터를 생성하는 효율적이고 정확한 시스템 개발을 제안한다. 여기서 개발한 시스템은 한국어를 기반으로 발화된 음성 데이터와 텍스트 정보에서 한국어 음소를 추출하고 분할된 음소들을 사용하여 정확하고 자연스러운 입술 애니메이션 키 데이터를 계산한다. 이 애니메이션 키 데이터는 본 본문에서 개발한 3D 립싱크 애니메이션 시스템뿐만 아니라 상업적인 3D 얼굴 애니메이션 시스템에서도 사용된다. 전통적인 3D 립싱크 애니메이션 시스템은 음성 데이터를 영어 음소 기반으로 음소를 분할하고 분할된 음소를 사용하여 립싱크 애니메이션 키 데이터를 생성한다. 이러한 방법의 단점은 한국어 콘텐츠에 대해 부자연스러운 애니메이션을 생성하고 이에 따른 추가적인 수작업이 필요하다는 것이다. 본 논문에서는 음성 데이터와 텍스트 정보에서 한국어 음소를 추출하고 분할된 음소를 사용하여 자연스러운 립싱크 애니메이션을 생성하는 3D 립싱크 애니메이션 시스템을 제안한다.

• 한국멀티미디어학회:학술대회논문집
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• 한국멀티미디어학회 2003년도 춘계학술발표대회논문집
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• pp.811-816
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• 2003

VRML은 애니메이션을 구현하기 위한 구문을 기본적으로 제공하고 있으나, 몇 가지 문제점을 가지고 있다. 우선 아바타 데이터와 애니메이션 데이터의 완벽한 분리가 불가능하고 데이터가 종속적이어서, 어느 한 쪽의 수정이 가해질 경우 다른 데이터도 그에 맞춰 수정해 주어야 한다. 이러한 기존 VRML의 단점을 극복하기 위해, 아바타 데이터와 애니메이션 데이터를 XML 기반의 행위기술 언어를 정의하고. 이 언어로 작성된 데이터를 처리하기 위한 애니메이션 시스템의 연구가 필요하다. 이러한 행위기술 언어는 아바타 데이터와 애니메이션 데이터를 서로 독립적으로 분리시킬 수 있어야 하며, 또한 아바타 데이터의 수정이 전제되어도 재활용이 가긍한 애니메이션 데이터를 작성하는 것이 가능해야 한다. 이에 본 연구에서는 아바타 관련 표준화 동향과 VRML로 정의된 휴머노이드 아바타의 문제점을 정의하고. 이를 극복하기 위한 방안으로 휴머노이드 아바타의 외형을 H-Anim 표준에 따르는 계층적 구조로 정의하였다 또한 휴머노이드 아바타의 행위 및 표정을 XML DTD와 DI로 정의하고, XML로 정의된 휴머노이드의 외형/행위/표정을 기존의 VRML 브라우저에서 표현하기 위한 처리 방법 덴 시스템을 설계하고 구현하였다. 끝으로 위와 같이 설계된 결과를 아바타 채팅 시스템의 구현에 적용하여 연구결과의 타당성을 검증하였다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2013년도 춘계학술발표대회
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• pp.379-382
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• 2013

시변환 데이터(time-varying data)는 과학 시뮬레이션의 결과로 생성되는 데이터의 일종으로, 일반적인 스테디 데이터(steady data)와는 달리 시간에 따른 데이터의 변화를 담고 있다. 따라서 시변환 데이터를 가시화하는 것은 시간에 따른 데이터의 변화를 비교, 분석할 수 있는 방법을 제공해야 한다는 것을 의미한다. 일반적으로 시변환 데이터는 대용량 데이터에 해당되며, 따라서 대부분의 경우에는 일반 PC 환경에서 시변환 데이터에 대한 애니메이션을 수행하는 것이 불가능하다. 본 논문에서는 병렬 렌더링 시스템에서 대용량의 시변환 데이터에 대해 일련의 가시화 작업을 수행 함으로써 데이터의 시간에 따른 변화를 분석할 수 있게 해주는 병렬 애니메이션 프레임워크에 대해 소개한다. 본 논문에서 소개하는 애니메이션 프레임워크는 병렬 렌더링 시스템을 기반으로 시변환 데이터에 대한 애니메이션을 수행하며, 이를 위한 렌더링 동기화 프로세스를 제공한다. 이 환경은 향후 지원 분야, 지원 장비에 따라 다양한 형태로의 확장이 가능하며, 고해상도 디스플레이 환경에서 가상현실을 기반으로 사용자와 상호작용하는 것이 가능하다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2011년도 한국컴퓨터종합학술대회논문집 Vol.38 No.1(A)
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• pp.430-433
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• 2011

본 연구에서는 ISO/IEC JTC1 SC24와 Web3D Consortium에 의해 제정된 국제표준인 H-Anim을 이용하여 캐릭터 애니메이션 교환을 위한 스키마를 정의한다. 기존의 H-Anim 에서는 인간형 캐릭터 구조의 전송이나 저장에 필요한 계층적 데이터 구조를 X3D 기반으로 정의하고 있으나, 생성된 애니메이션을 다른 캐릭터에 그대로 적용할 수 있도록 설계되어 있지는 않다. 본 연구에서는 임의의 H-Anim 캐릭터 모델에 임의의 모션 캡처 데이터를 이용하여 애니메이션을 생성할 수 있도록 H-Anim 에 애니메이션을 정의하는 방법과 이를 기존의 H-Anim 구조에 부합하도록 애니메이션 기능을 위한 스키마 확장에 대해 기술한다. 본 연구에서의 캐릭터 애니메이션 데이터 형식은 서로 다른 응용들 사이에서 애니메이션 데이터를 공유하고 서로 호환성을 갖도록 하는 것을 목적으로 한다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2005년도 추계학술발표대회 및 정기총회
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• pp.209-212
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• 2005

현대 시각예술의 총아로 불리는 3D 캐릭터 애니메이션 제작기술은 영화, TV, 광고, 인터넷, 게임 등에서 많이 활용되고 있고, 제작기술 또한 나날이 발전하고 있다. 하지만 하나의 완성된 캐릭터 애니메이션이 제작되기까지 수없이 많은 비용과 시간을 필요로 한다. 본 시스템은 Humanoid 기반으로 3D 아바타를 생성하고, 캐릭터 애니메이션의 모델링에 있어서 자연스러운 애니메이션을 좀더 쉽고 유용하게 표현하기 위한 방법을 구현한다. 또한 캐릭터 데이터와 애니메이션 데이터를 어느 정도 분리하여 한번 생성된 애니메이션을 다른 캐릭터에 그대로 적용시켜 재사용할 수 있도록 하였다.

• 한국컴퓨터그래픽스학회논문지
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• 제5권2호
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• pp.43-52
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• 1999

본 논문에서는 캐릭터의 운동 표현에 필요한 데이터 구조를 시각적으로 기술할 수 있는 사용자 인터페이스에서 모션 매핑 기술을 이용하여 3차원 캐릭터의 애니메이션을 쉽게 생성할 수 있는 도구 개발에 대해 기술한다. 본 논문에서의 모션 매핑이란 한 번 생성된 애니메이션을 그대로 다른 캐릭터에 적용하여 같은 모션을 생성시키는 것으로 정의한다. 본 애니메이션 도구는 3차원 캐릭터의 기하 데이터를 이용하여 애니메이션의 생성과 변형을 대화적 방법으로 쉽게 생성시킬 수 있다. 이것은 본 연구팀에서 앞서 개발한 캐릭터 개발도구에서 생성된 3차원 캐릭터 데이터를 위의 인터페이스에서 모션 생성의 구조를 대화적으로 변형시키면서 애니메이션을 생성하도록 구성한 것이다. 기존의 다른 애니메이션 도구와 구별되는 기능으로는 캐릭터의 모델링 데이터와 모션 데이터를 분리하여 모델링 데이터가 없는 상황에서도 독립적으로 애니메이션만을 실행시킬 수 있으며 한 번 생성된 애니메이션을 모션 매핑으로 다른 캐릭터에 그대로 적용시킬 수 있다는 것이다.

• 한국HCI학회:학술대회논문집
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• 한국HCI학회 2006년도 학술대회 1부
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• pp.843-851
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• 2006

본 논문에서는 음성에 따른 얼굴 애니메이션을 사실적으로 표현하기 위한 조음기관(혀, 성대 등)의 움직임을 시각화하는 방법을 제시한다. 이를 위해서, 음성에 따른 얼굴 애니메이션을 위한 말뭉치(Corpus)를 생성하고, 생성된 말뭉치에 대해서 음소 단위의 분석(Phoneme alignment) 처리를 한 후, 각 음소에 따른 조음기관의 움직임을 생성한다. 본 논문에서는 조음기관의 움직임 생성을 위해서 얼굴 애니메이션 처리에서 널리 사용되고 있는 기저 모델 기반 형태 혼합 보간 기법(Blend shape Interpolation)을 사용하였다. 그리고 이를 통하여 프레임/키프레임 기반 움직임 생성 사용자 인터페이스를 구축하였다. 구축된 인터페이스를 통해 언어치료사가 직접 각 음소 별 조음기관의 정확한 모션 데이터를 생성토록 한다. 획득된 모션 데이터를 기반으로 각 음소 별 조음기관의 3차원 기본 기저를 모델링하고, 새롭게 입력된 음소 시퀀스(phoneme sequence)에 대해서 동기화된 3차원 조음기관의 움직임을 생성한다. 이를 통해 자연스러운 3차원 얼굴 애니메이션에 적용하여 얼굴과 동기화된 조음 기관의 움직임을 만들어 낼 수 있다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2005년도 가을 학술발표논문집 Vol.32 No.2 (1)
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• pp.760-762
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• 2005

캐릭터 애니메이션에 모션 캡쳐를 도입하면서 사실적인 애니메이션의 제작에 않은 도움을 받을 수 있었지만, 필요한 동작 마다 계속해서 고가의 장비를 이용하여 데이터를 수집해야하기 때문에 모션 캡쳐를 이용한 애니메이션 제작에는 많은 비용이 든다. 본 논문에서는 이미 수집된 모션 캡쳐 데이터의 재사용 방안중 하나로 두 개의 캐릭터 애니메이션 시퀀스에서 개개의 특징을 유지하는 또 다른 애니메이션 시퀀스를 만들어내는 방법을 제안한다. 주성분분석(PCA)를 이용하여 두 모션의 평균 모션과 각각을 적절한 비율로 반영하여 선택, 합성하는 간단하면서도 직관적인 방법이다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2006년도 가을 학술발표논문집 Vol.33 No.2 (D)
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• pp.661-665
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• 2006

모션 캡쳐 기반 컴퓨터 애니메이션 제작 기술은 컴퓨터 애니메이션 제작에 매우 광범위하게 사용되고 있다. 모션 캡쳐 기반 컴퓨터 애니메이션 제작 기술은 센서를 사용해서 대상체의 운동을 측정하여 운동 렌더링 파라미터를 추출한 후, 이 운동 파라미터를 컴퓨터에 옮겨서 그래픽 툴을 사용하여 애니메이션화 한다. 이러한 일련의 작업이 현재의 데스크 톱 컴퓨터에서는 문제없이 수행될 수 있지만, 모바일 임베디드 시스템에 그대로 적용되기에는 다소 무리가 있다. 왜냐하면, 모바일 임베디드 시스템의 경우, CPU의 계산 능력과 메모리의 크기가 매우 작기 때문에 이에 특화된 방법이 필요하게 된다. 이러한 취지에서 본 논문은 모바일 임베디드 시스템에서 메모리 사용 효율을 높이기 위해서, 추출된 운동 렌더링 파라미터의 데이터량을 줄여서 메모리에 저장하는 방안을 모색한다. 일반적으로 사용되는 영상 압축 기술은 복원 과정이 복잡해서 모바일 임베디드 시스템의 적은 계산력에 무리를 줄 수 있으므로, 가능한 복원 과정도 계산량이 적은 방안을 강구할 필요가 있다. 이와 같은 목적으로 본 논문에서는 추출된 운동 렌더링 파라미터의 프레임 별 변화를 시간 정합 함수로 모델링 하여, 정합 함수의 파라미터를 메모리에 저장하고, 정합 함수의 함수값 계산을 통해 운동 파라미터를 복원해 내는 쉽고 효율적인 방법을 제안한다. 그리고 본 정합 데이터 압축 방식을 사용하여 상용화된 모바일 임베디드 멀티미디어 시스템에서 효율적인 모션 캡쳐 기반 컴퓨터 애니메이션 제작을 시현한다.