• 한국감성과학회:학술대회논문집
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• 한국감성과학회 2008년도 추계학술대회
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• pp.131-134
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• 2008

오늘날 3D 캐릭터 애니메이션은 실사영화, 애니메이션, 게임, 광고 등 대다수의 영상물에서 쉽게 접할 수 있다. 캐릭터의 부드러운 움직임은 모션캡쳐(Motion Capture)나 숙련된 애니메이터의 키 프레임(Key Frame) 작업의 결과물일 것이다. 이런 작업들은 고가의 장비나 많은 인력을 요구하고 완성된 결과물은 수정하거나 효과를 주기가 힘들다. 본 연구에서는 3D Studio MAX Script를 이용한 삼차원 회전 값의 연산으로 바이페드(Biped)의 포즈나 애니메이션을 합성하고 보다 사실적인 합성을 위한 방법을 제시하고자 한다.

• 감성과학
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• 제12권3호
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• pp.259-266
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• 2009

오늘날 3D 캐릭터 애니메이션은 실사영화, 애니메이션, 게임, 광고 등 대다수의 영상물에서 쉽게 접할 수 있다. 하지만, 이러한 캐릭터의 부드러운 움직임은 모션캡쳐(Motion Capture)와 같은 고가의 장비를 통해 얻어진 데이터를 숙련된 애니메이터들이 오랜 시간 키 프레임(Key Frame)을 수정함으로써 얻어진다. 경우에 따라서는 애니메이터 개인의 감성적 기준에 따라 제작되어진 캐릭터의 행동이 관객들의 보편적 기대치와 다를 때도 있는데, 이것은 제작되어진 캐릭터의 행동과 관객들의 감성반응에 대한 객관적 관계식이 정립되지 못했기 때문이다. 3D 캐릭터의 걸음걸이를 대상으로 한 본 연구에서는 상기의 관계식 추출과 정립을 위한 실험장비로서 3D Studio MAX Script를 이용한 3차원 회전의 연산 툴을 제안한다. $2{\sim}3$개의 바이패드 데이터 수정과 합성을 주요기능으로 삼고 있는 이 툴을 통해 걸음걸이와 감성반응 사이의 정량적 관계식에 접근하기 위한 다양한 연구가 용이하게 되었다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2001년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.296-299
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• 2001

We developed a motion capture system to get angle data of human joints in the walking mode. The motion capture system is a pair of leg-shape device, which is composed of three links with ankle, knee and pelvis joints. The sensors for measurement of the joint angle are potentiometers. We used an A/D converter to get digital data from joint angles, and which are used to simulate and coordinate the biped-walking robot developed in our laboratory. To simulate and analyze walking motion, animation based on three-dimension motion is performed using the open inventor software.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제8권7호
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• pp.120-127
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• 2008

MMORPG 위주의 성장을 했던 우리나라 게임 시장에서 모션캡쳐 기술은 활용도가 낮았다. 하지만 댄스 게임이나 FPS, 스포츠게임 등 게임 장르가 확대되면서 모션캡쳐 기술에 대한 활용도가 늘어날 수 있는 가능성이 커지고 있다. 따라서 모션캡쳐 기술을 효과적으로 활용하기 위한 다양한 연구가 필요하다. 그러한 것의 선행연구로써 사례제작을 통해 3D 게임캐릭터 애니메이션 제작파이프라인을 연구하였다. 이 제작파이프라인은 모션캡쳐와 키프레임애니메이션 작업을 동시에 진행하기 위한 작업분류, 두 번에 걸친 검수작업, Biped 포맷으로 통합되는 3가지 주요 요소를 갖고 있다. 또한 이러한 요소로 구성된 제작파이프라인은 경제성, 확장성, 체계성을 갖고 있다.

• 한국컴퓨터그래픽스학회논문지
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• 제23권2호
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• pp.23-27
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• 2017

본 논문에서는 기존에 발표되었던 데이터 기반보행제어 기법의 단점을 보완하는 다리 간 충돌 회피 기법을 제안한다. 2010년에 제안된 Lee et. al. 의 데이터 기반 이족 보행 제어 기법 [1]은 경우에 따라 보행 중 두 다리가 서로 교차하는 동작을 만들어내기도 하는데, 이는 실제 사람 혹은 이족 보행 로봇의 보행에서는 실현될 수 없는 동작이다. 본 논문에서는 스윙 힙(swing hip)의 각도를 변경하는 피드백 규칙에 스탠스 레그 (stance leg)와의 충돌을 피할 수 있는 추가적인 각도조절을 도입하여 스윙 풋 (swing foot)이 스탠스 풋 (stance foot)을 지난 이후에만 스탠스 풋보다 안쪽으로 움직일 수 있도록 하는 알고리즘을 제안한다. 이를 통해 기존의 제어기 동작 방식에 최소한의 변경과 추가적인 계산만을 더하여 두 다리가 교차하지 않는 안정적인 보행 결과를 만들어 낼 수 있다.

• 한국컴퓨터정보학회:학술대회논문집
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• 한국컴퓨터정보학회 2024년도 제69차 동계학술대회논문집 32권1호
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• pp.71-72
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• 2024

본 논문에서는 Adobe Mixamo, 에픽게임즈 마켓플레이스, 유니티 에셋스토어 등에서 제공되는 모션캡쳐 FBX 데이터를 3ds Max 바이패드 애니메이션 시스템에 리타게팅 적용할 때 발생하는 문제점과 해결 방법을 살펴본다. 모션캡쳐 FBX를 바이패드에 리타게팅 하는 과정은 다양한 측면에서 이슈가 발생하는데 본 논문에서는 종아리와 하박 관절의 X축 회전 오차를 중심으로 살펴본다.

• 한국게임학회 논문지
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• 제14권3호
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• pp.25-34
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• 2014

양질의 콘텐츠를 제공하기 위해 게임 제작사에서는 신기술을 도입하고 있으며 이중 하나는 게임 캐릭터 애니메이션에 모션캡쳐를 활용하는 것이다. 그러나 소규모 업체들은 경제적 부담으로 인해 모션캡쳐를 활용할 수 있는 기회조차 얻지 못하고 있다. 이에 본 논문은 게임 캐릭터 애니메이션 제작을 위한 모션캡쳐 시스템을 활용한 적용사례를 중심으로 기존의 제작방법을 단순화하여 시간적 경제적 이득을 추구할 수 있는 방법을 찾고 키 프레임 애니메이션을 적용할 수 있는 방안을 모색하여 게임 콘텐츠 개발에 도움이 되고자 한다.

• 한국컴퓨터그래픽스학회논문지
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• 제5권2호
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• pp.33-41
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• 1999

본 논문은 동적인 균형을 위한 새로운 동작변환 기법을 제시한다. 이는 불균형한 동작을 원래의 동작 특성을 최대한 보존하면서 균형잡힌 동작으로 고쳐주는 새로운 동작 편집 기법으로서, 정적 균형만을 다루었던 기존의 연구와는 달리, 동적인 동작의 균형잡기 문제를 해결한다. 이 알고리즘은 두발 로봇의 균형제어에 널리 쓰이는 개념인 zero moment point (ZMP)의 자취를 구한 후, 이를 분석하는 방법을 통해서 실현되며 구체적으로는 다음과 같은 네단계로 이루어진다. 먼저, 동작 데이타를 스플라인커브로 피팅한다. 그 다음 이 데이타를 사용하여 ZMP 자취를 계산하여, 동작중에 불균형이 되는 부분을 찾는다. 여기서, 불균형은 ZMP 자취가 지지영역 밖으로 벗어나는 구간으로 정의된다. 다음으로 벗어난 ZMP 자취를 지지영역 안으로 투영시켜 새로운 ZMP 자취를 구한다. 마지막으로 구해진 새로운 ZMP 자취에 부합하도록 원래의 동작을 수정한다. 이 과정은 원래의 동작을 최대한 보존할 수 있도록 constrained optimization problem으로 수식화된다. 우리는 실험을 통해 이 알고리즘이 kinematic한 방법으로 편집된 동작에 역학적 사실성을 보장하는 유용한 방법임을 입증한다.

• Journal of Mechanical Science and Technology
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• 제19권spc1호
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• pp.227-236
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• 2005

Multibody system dynamics is based on classical mechanics and its engineering applications originating from mechanisms, gyroscopes, satellites and robots to biomechanics. Multibody system dynamics is characterized by algorithms or formalisms, respectively, ready for computer implementation. As a result simulation and animation are most convenient. Recent developments in multibody dynamics are identified as elastic or flexible systems, respectively, contact and impact problems, and actively controlled systems. Based on the history and recent activities in multibody dynamics, recursive algorithms are introduced and methods for dynamical analysis are presented. Linear and nonlinear engineering systems are analyzed by matrix methods, nonlinear dynamics approaches and simulation techniques. Applications are shown from low frequency vehicles dynamics including comfort and safety requirements to high frequency structural vibrations generating noise and sound, and from controlled limit cycles of mechanisms to periodic nonlinear oscillations of biped walkers. The fields of application are steadily increasing, in particular as multibody dynamics is considered as the basis of mechatronics.

• 한국컴퓨터그래픽스학회논문지
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• 제25권3호
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• pp.133-142
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• 2019

물리기반 캐릭터 애니메이션에서 궤적 최적화(trajectory optimization) 기법은 캐릭터 동작에 대한 시스템 동역학 모델(system dynamics model)에 기반하여 가까운 최적의 미래 상태를 예측하여 캐릭터의 동작을 자동적으로 생성하는데 널리 사용되어 왔다. 캐릭터와 환경 간의 접촉 현상을 강체 충돌로 다루는 경우 일반적으로 시스템 동역학 모델은 그 수식이 닫힌 형식(closed form)으로 유도되지 못하고 미분이 불가능하다. 따라서 최근까지 많은 연구자들이 접촉 완화(contact smoothing) 기법을 통해 시스템 동역학의 수치적 미분에 기반한 효율적인 궤적 최적화 기법을 발표해 왔다. 하지만 수치적 미분 정보는 분석적 미분과 달리 부정확하기 때문에 궤적 최적화의 안정성에 영향을 미칠 수 있다. 이 문제를 해결하기 위해 본 논문에서는 접촉 완화 모델에 대한 근사화를 통해 시스템 동역학을 분석적으로 미분하여 닫힌 형식의 도함수를 유도하고, 이를 기반으로 사용자의 온라인 입력에 따라 예제 데이터 없이 이족 캐릭터의 동작을 안정적으로 생성하는 예측 제어 기법(model predictive control (MPC))을 제안한다.