Wonseop Shin;Jaeseok Yoo;Bumsoo Kim;Yonghoon Jung;Muhammad Sajjad;Youngsup Park;Sanghyun Seo
KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
/
제18권8호
/
pp.2381-2398
/
2024
The construction of virtual indoor spaces is crucial for the development of metaverses, virtual production, and other 3D content domains. Traditional methods for creating these spaces are often cost-prohibitive and labor-intensive. To address these challenges, we present a pipeline for generating digital twins of real indoor environments from RGB-D camera-scanned data. Our pipeline synergizes space structure estimation, 3D object detection, and the inpainting of missing areas, utilizing deep learning technologies to automate the creation process. Specifically, we apply deep learning models for object recognition and area inpainting, significantly enhancing the accuracy and efficiency of virtual space construction. Our approach minimizes manual labor and reduces costs, paving the way for the creation of metaverse spaces that closely mimic real-world environments. Experimental results demonstrate the effectiveness of our deep learning applications in overcoming traditional obstacles in digital twin creation, offering high-fidelity digital replicas of indoor spaces. This advancement opens for immersive and realistic virtual content creation, showcasing the potential of deep learning in the field of virtual space construction.
현재 가상현실 영상콘텐츠는 관련 하드웨어와 소프트웨어의 빠른 성장으로 사용자 수가 빠르게 늘고 있다. 이에 가상현실 애니메이션 또한 영상콘텐츠 분야 중 빠르게 가상현실 기술과 융합하여 새로운 형태로 제작되고 있다. 현재 가상현실 애니메이션 관련 연구는 영화의 기술적인 제작 방법과 연출법 등에 집중되어 왔으며 효율적인 VR 애니메이션 제작을 위한 파이프라인을 정리한 연구는 아직 없었다. 이에 본 연구에서는 가상현실 애니메이션 중에서도 프리렌더 방식의 VR 애니메이션의 효율적인 제작을 위하여 기존 3D 애니메이션의 제작 파이프라인과의 비교를 통하여 프리렌더 VR 애니메이션 파이프라인의 특성을 도출하였다. 이를 통하여 효율적인 프리렌더 VR 애니메이션의 제작을 위해서 VR 애니메이션의 제작 과정에 적합한 프로덕션과 포스트 프로덕션 과정의 유기적인 통합과 Render Pass를 활용한 렌더링 시간의 단축을 제시하여 효과적인 Pipeline을 제시하였다.
본 연구는 대표적인 국내 메타버스 플랫폼의 대표 중 하나인 제페토 월드를 활용한 메타버스 콘텐츠 제작 공정을 제안한다. 유니티 3D 엔진을 기반으로 제페토 템플릿을 활용하여 제페토 월드를 구성하고, 제페토 스크립트를 통해 로직, 상호작용, 속성 제어 등 다중 사용자 참여가 가능한 메타버스 콘텐츠의 핵심 기능들을 구현한다. 본 연구는 제페토 스크립트의 속성, 이벤트, 컴포넌트 등의 기본 기능과 아바타 로딩, 캐릭터 이동, 카메라 제어 기능을 포함하는 제페토 플레이어를 활용한다. 그리고 제페토의 월드 멀티플레이(WorldMultiplay), 클라이언트 스타터(ClientStarter) 등의 속성을 토대로 객체 변환, 동적 객체 생성 그리고 속성 추가 및 실시간 속성 제어 등 멀티플레이 메타버스 콘텐츠 제작에서 필요한 핵심적인 동기화 처리 과정을 정리한다. 이를 기반으로 제페토 월드를 활용한 멀티플레이 메타버스 콘텐츠를 직접 제작함으로써 제안하는 제작 공정을 확인한다.
<아바타>(Avatar, 2009)의 성공 이례로 세계 영화 및 미디어 시장에는 큰 변혁이 일어났다. 3D 입체 영상에 대해 새로운 산업적 가능성이 예측되었고 다양한 미디어 플랫폼에서 엄청난 제작지원이 이루어지기 시작했다. 전 세계의 가정용 전자제품 TV 시장동향을 보면 하드웨어 분야에서는 국내의 기술은 상당히 높은 수준의 산업적 부가가치를 창출하고 있다. 하지만 애니메이션 분야에서의 3D 입체에 대한 효과적이고 체계적인 제작 파이프라인과 사례 분석이 부족한 현실이다. 3D 애니메이션 <뽀롱 뽀롱 뽀로로>를 입체 애니메이션으로 제작한 사례분석을 통해 적합한 3D TV 입체 애니메이션 제작 파이프라인을 구축하고자 한다. 3D 입체감을 높이기에 적합한 연출적 요소와 공학적 요소 특히, 주요 관객인 아이들에게 맞는 휴먼 팩터(human factor)와 3D Sweetening 등을 함께 적용함으로써 기존의 입체 콘텐츠와 차별화하고자 한다. 이는 차세대 애니메이션의 새로운 교두보를 확보하고 한국 애니메이션의 국제적인 경쟁력을 키우는데 큰 역할을 할 것이다.
본 연구는 3D 생성 AI 플랫폼의 기능과 효율성을 비교 분석하여 3D 콘텐츠 제작 공정에서의 실무 적용성을 평가하고 개선 방향을 제시하는 데 목적을 둔다. 9개의 플랫폼을 조사한 후, 최신 기술 활용 여부, 호환성, 사용자 접근성을 기준으로 4개 플랫폼을 선정하였다. 각 플랫폼에 동일한 프롬프트를 적용해 3D 오브젝트를 생성하고 결과를 살펴보았다, 사용자 지정이 가능한지, 실감 콘텐츠 제작에 이점이 있는지, 제작에서의 효율성을 높일 수 있는 것인지, 무료 테스트가 가능하거나 가성비가 좋은지 등을 중심으로 분석하였다. 연구 결과, 'Meshy'와 'Tripo'는 빠른 생성 속도와 효율적인 폴리곤 최적화로 우수한 성능을 보였으며, 'Spline'은 다양한 미디어 적용 기능을 제공하지만 품질에 제한이 있었다. 이를 통해 3D 생성 AI 플랫폼이 각기 다른 제작 파이프라인과 사용자 요구에 따라 적합성을 달리한다는 것을 확인했다. 본 연구는 3D 콘텐츠 제작에 관심있는 실무자들에게 플랫폼 선택을 위한 실질적인 가이드를 제공하고, 3D 생성 AI 기술의 발전 방향에 대한 통찰을 제시하여 향후 연구와 산업 적용에 기여할 것으로 사료된다.
본 연구는 사용자에게 새로운 가상현실 환경에서 새로운 경험과 현존감을 제공하기 위하여 3인칭 시점의 가상현실 콘텐츠 제작 공정을 제안한다. 이를 위해 우선 이야기, 재미요소 그리고 게임성을 포함하는 3인칭 관찰자 시점의 가상현실 콘텐츠를 제작한다. 이는 기존의 가상현실 콘텐츠와 다른 3인칭 시점에 적합한 인터페이스를 사용자가 사전에 학습할 수 있는 튜토리얼 장면과 배경 이야기를 토대로 게임적 요소를 활용하여 목적을 달성하는 콘텐츠 장면으로 구성한다. 다음은 3인칭 가상현실 콘텐츠에 적합한 인터페이스를 설계한다. 본 연구는 손을 사용하여 가상환경 또는 객체와 상호작용할 수 있는 인터페이스를 제안한다. 제안하는 인터페이스는 캐릭터의 이동, 다중 선택을 포함한 가상객체의 선택, 가상공간을 활용한 3차원 메뉴 제어의 3단계로 구성한다. 마지막으로 제안한 인터페이스를 통해 제작된 3인칭 가상현실 콘텐츠를 높은 만족감으로 편리하게 제어할 수 있음을 설문 실험을 통해 확인한다.
디지털 기술의 발전에 따라 메타버스가 콘텐츠 시장의 주요 트렌드로 자리하면서 고품질의 3D(dimension) 모델을 생성하는 기술에 대한 수요가 급증하고 있다. 이에 따라 디지털 휴먼으로 대표되는 고품질 3D 가상 인간의 제작과 관련된 다양한 기술적 시도가 이루어지고 있다. 3D 볼류메트릭 캡처는 기존의 3D 모델 생성 방식보다 빠르고 정밀한 3D 인체모형을 생성할 수 있는 기술로 각광 받고 있다. 본 연구에서는 볼류메트릭 3D 및 4D 모델 생성 분야에서 적용되는 기술들과 콘텐츠 제작의 애로사항에 대해 실제 사례를 바탕으로 3D 고정밀 페이셜 제작 기술의 분석을 시도한다. 그리고 실제 볼류메트릭 캡처를 통한 모델의 구현 사례를 바탕으로 3D 가상인간의 얼굴 제작에 대한 기술들을 고찰하고 효율적인 휴먼 페이셜 생성을 위한 그래픽스 파이프라인을 활용하여 새로운 메타휴먼을 제작하였다.
최근 3D 애니메이션은 스마트폰, 태블릿PC, 스마트TV 등 새로운 플랫폼이 미디어 환경의 급격한 변화 속에서 애니메이션은 이에 적합한 새로운 콘텐츠를 개발하고 미디어의 전략을 수립해야 하는 상황에 놓여 있다. 동일한 스토리, 캐릭터 소재를 가지고 스마트폰, 태블릿PC, 스마트TV 등 새로운 스마트 미디어의 특성에 맞게 콘텐츠 형식을 다각화하는 개발방법과 새로운 미디어 기술을 기반으로 애니메이션 영상콘텐츠의 개발이 시도되고 있다. 본 연구는 아바타의 3D 동영상 제작 기술인 iClone를 활용하여 아바타를 만들고 의상편집과 모션편집을 통한 3D 애니메이션 제작 방법을 연구하였다.
디지털 기술이 적용되고 있는 3D 애니메이션 제작에 있어서, 애니메이션 콘텐츠 표준화를 통하여 애니메이션 제작 과정을 체계적인 관리하여 생산성을 높이고 결과물의 재사용성을 높일 필요가 있다. 이를 위해 애니메이션 제작, 유통, 재편집을 고려하여 널리 채택되고 있는 e-Learning의 SCORM 표준안을 기반으로, 애니메이션 콘텐츠의 재사용성을 높일 수 있는 애니메이션 콘텐츠 표준을 설계하고, 이를 기반으로 애니메이션 콘텐츠의 생성에서 완성까지의 제작 공정상의 모든 정보를 한 눈에 파악하고 관리할 수 있는 애니메이션 콘텐츠 제작관리시스템을 개발하고 하고자 한다. 애니메이션 콘텐츠를 영상적인 의미 전달의 단위라고 할 수 있는 Scene 단위로 세분화하여 객체로 표준화하고 Scene에 대한 내용, 장소, 등장인물, 날씨, 계절, 시간, 관점 등의 정보 및 애니메이션 속성별 분류에 대한 정보를 메타데이터로 저장하게 된다. 메타데이터는 콘텐츠의 내용, 저작권, 유통, 관리 정보 등을 담고 있으므로 콘텐츠의 관리 및 유통에 매우 중요한 역할을 한다. 온톨로지와 같은 효율적인 메타데이터 관리체계가 구축되면 강력한 검색 서비스가 가능해지므로 향후 UCC 콘텐츠의 제작과 유통을 더욱 촉진할 것이다. 콘텐츠 객체의 메타데이터를 이용하여 애니메이션 콘텐츠의 검색과 재사용을 용이하게 할 수 있어, 제작자 및 일반사용자들이 자신의 취향에 따라 콘텐츠 객체들을 선택하고 재구성하여 패키징한 자신만의 창의적 애니메이션 콘텐츠를 용이하게 제작할 수 있다.
2017년 현재 수많은 VR콘텐츠가 소개됨으로써 대중들의 VR에 대한 관심과 다양한 기술이 발전을 하고 있다. VR 콘텐츠는 $360^{\circ}$실사 촬영 제작환경의 어려움으로 인해 게임과 인터렉티브라는 장르에 편중되어 있는 것 또한 사실이다. 실사촬영에서의 조명은 영상 미학적 차원에서 중요한 요소 중에 하나이며 특정 캐릭터의 내적 표현 부분에서도 조명의 역할이 매우 중요하다. 실사 기반의 $360^{\circ}$VR콘텐츠는 조명설정에 따라 노출에 대한 부분과 제작환경의 어려움으로 인해 많은 문제점을 가지고 있다. 따라서 본 논문은 실사 촬영된 영상데이터를 기반으로 리라이팅 기술을 이용하여 실사 이미지의 양안시차에 3차원 정보 값을 생성한다. 생성된 3차원 정보 값은 뎁스 맵으로 변환하는 기술과 3D 공간에서 형성된 면에 가상의 조명을 설치하여 리라이팅 기술을 접목한다. 실제 조명과 가상의 조명의 영상데이터의 결과 이미지를 비교분석하여 리라이팅의 기술을 VR제작 파이프라인에 적용하여 조명 노출에 대한 문제점을 해결하고자 한다.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.