• 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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• 제33권8호
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• pp.536-546
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• 2006

회화적 애니메이션은 비디오 동영상을 이용하여 손으로 그린 듯 한 회화적 느낌을 표현하는 방법이며 프레임 간 브러시 스트로크의 시간적 일관성을 유지하는 것이 가장 중요한 요소이다. 본 논문에서는 프레임 간 브러시 스트로크의 일관성을 유지하기 위한 모션 맵 생성을 제안한다. 모션 맵이란 모션이 발생한 에지 위치를 기준으로 해서 모션 정보를 더함으로써 프레임 간 에지가 움직이는 영역을 말한다. 본 논문에서 사용한 모션 추정 방법은 광류 (optical flow) 방법과 블록 기반 방법을 이용하였으며 여러 가지 모션 추정 방법을 통해서 얻은 모션 정보 ( 방향과 크기 ) 중 신호 대 잡음비 (PSNR)가 가장 큰 방법을 최종 모션 정보로 선택하여 모션 맵을 생성하였다. 생성된 모션 맵은 다음 프레임의 덧칠 부분을 결정해 준다. 손으로 그린 듯 한 회화적 느낌을 표현하면서도 프레임 간 브러시 스트로크의 시간적 일관성을 유지하기 위해서 브러시 스트로크의 방향을 결정해주는 강한 에지에 대해서만 모션 정보를 적용하였다. 또한 다중노출기법과 소스 영상과 캔버스간의 차이 맵을 이용하여 프레임 간 플릭커링 현상을 줄이고자 하였다. 구조적 일관성을 유지하기 위해 국부 기울기 보간법 (local gradient interpolation)을 이용하여 브러시 스트로크 간 방향의 일관성을 유지하였다.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제8권4호
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• pp.554-568
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• 2005

본 연구에서는 3차원 비사실적 애니메이션을 위한 프레임간 유사성 유지 기법을 제공한다. 비사실적 애니메이션 분야에서는 결과 영상이 매 프레임마다 임의적으로 변경되는 것을 방지하기 위하여 프레임간 유사성(frame-to-frame coherence)을 유지하는 것이 매우 중요하다. 본 연구에서는 이러한 유사성을 유지하기 위하여 3차원 파티클 시스템을 적용하였다. 각각의 파티클들은 결과 영상에서 하나의 브러쉬 스트로크를 나타낸다. 본 연구에서는 파타클들을 물체의 표면에 고정함으로써 물체가 움직이거나 회전할 때 프레임간 유사성을 유지한다. 물론 카메라가 Zoom in/out 될 때에도 프레임간 유사성은 유지된다. 하지만 물체 표면의 브러쉬 스트로크도 또한 동일하게 Zoom in/out 될 것이다. 이러한 결과로서 생성되는 브러쉬 스트로크들은 지나치게 커지거나 지나치게 작아지는 경우, 사람이 그린 듯한 브러쉬 스트로크라는 느낌을 주기 어렵다. 따라서 본 연구에서는 카메라의 Zoom in/out 시에 브러쉬 스트로크를 동적으로 관리하여 화면 공간상에서는 그 크기가 일정하게 유지되도록 함으로써 결과 영상을 자연스럽게 유지하면서 프레임간 유사성을 유지하도록 하였다.

• 한국HCI학회:학술대회논문집
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• 한국HCI학회 2008년도 학술대회 1부
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• pp.426-432
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• 2008

회화는 2차원 평면 위에 색과 선을 사용하여 여러 가지 형상을 표현하는 조형예술이다. 본 논문에서는 이러한 회화의 평면적 특성에 입각하여 3차원 물체들로 구성된 장면을 화가가 캔버스 위에 붓을 놀려 채색한 것과 같은 회화 스타일로 렌더링하는 방법을 소개하고, 카메라의 시점과 시선이 변화하는 동적인 장면에서 여전히 평면적 특성을 유지하면서 붓질의 방향이 처음에 지정된 방향을 유지하도록 변화하는 방법을 제안한다. 회화의 정의에 띠라 캔버스와 같은 2차원 평면 위에 붓으로 칠한듯한 효과를 연출하기 위해서 본 논문에서는 화면 공간 위에서 크기가 동일한 빌보드를 사용하여 붓질-붓을 한번 놀려 색을 칠하는 것-을 한다. 화면 전체에 붓질을 하여 장면을 렌더링 하여도 장면을 바라보는 카메라가 움직이면 처음의 붓질 방향을 유지하기 위하여 붓질의 방향 역시 변하여야 한다. 만일 붓질이 변하지 않고 동일한 방향을 유지한다면 마치 일정한 붓질 모양의 패턴이 있는 유리 뒤로 물체들이 움직이는 것 같은 시각적 오류가 있는 결과를 얻게 된다. 이것을 막기 위하여 본 논문에서는 장면 안에서 시점이나 시선의 방향이 바뀌는 애니메이션이 일어날 때 그에 맞춰 물체 위의 붓질이 함께 회전하는 방법을 제안한다. 붓질이 회전할 각도는 첫 프레임의 장면과 현재 프레임의 장면의 샘플 포인트들에 대하여 위치 차이를 비교하는, least-square solution을 사용하는 Horn의 2차원 유사성 검사를 수행하여 얻는다. 본 논문에서는 실험을 통해, 처음에 회화 스타일로 렌더링된 장면에서 실시간으로 카메라를 움직이며 붓질의 방향이 변화하는 모습을 관찰하였고, 처음에 지정된 방향을 유지하도록 회전하는 것을 확인하였다.