Decoupled Parametric Motion Synthesis Based on Blending

상.하체 분리 매개화를 통한 블렌딩 기반의 모션 합성

The techniques, which locate example motions in abstract parameter space and interpolate them to generate new motion with given parameters, are widely used in real-time animation system for its controllability and efficiency However, as the dimension of parameter space increases for more complex control, the number of example motions for parameterization increases exponentially. This paper proposes a method that uses two different parameter spaces to obtain decoupled control over upper-body and lower-body motion. At each frame time, each parameterized motion space produces a source frame, which satisfies the constraints involving the corresponding body part. Then, the target frame is synthesized by splicing the upper body of one source frame onto the lower body of the other. To generate corresponding source frames to each other, we present a novel scheme for time-warping. This decoupled parameterization alleviates the problems caused by dimensional complexity of the parameter space and provides users with layered control over the character. However, when the examples are parameterized based on their upper body's spatial properties, the parameters of the examples are varied individually with every change of its lower body. To handle this, we provide an approximation technique to change the positions of the examples rapidly in the parameter space.

추상적인 매개공간을 예제모션들로 표본추출(sampling)하고, 그것들을 보간하여 주어진 입력 매개변수(parametrs)와 대응되는 블렌딩 가중치(blend weights)를 계산하는 블렌딩 기반의 매개화된 합성기법은 뛰어난 제어력과 효율성 때문에 널리 쓰이고 있다. 그러나 보다 세부적인 모션 제어를 위해 매개공간의 차원을 증가시킬수록, 표본추출을 위해 필요한 예제모션의 수가 기하급수적으로 늘어나게 된다. 본 논문은 상체모션과 하체모션의 분리된 생성 및 제어를 위해 두 개의 매개공간(parameter spaces)을 사용하는 방법론을 제안한다. 즉, 매 애니메이션 프레임마다 각 매개공간으로부터 두 개의 바탕프레임(source frames)이 추출되면, 하나로부터의 상체를 다른 하나의 하체에 접합(splicing)하여 실시간으로 목적모션을 생성한다. 이를 통해 사용자가 입력한 상체제약과 하체제약을 모두 만족하는 모션을 생성할 수 있을 뿐만 아니라 매개공간의 차원 복잡도에서 기인하는 문제를 해결할 수 있다. 본 논문을 통해, 우리는 두 개의 매개화된 모션공간으로부터 시간적 상호관계가 고려된 모션을 생성하기 위한 새로운 시간왜곡(time-warping)기법을 제안한다. 또한 상체의 공간적 특성을 기반으로 예제모션들을 매개화할 경우, 접합되는 하체에 따라 변경되는 예제모션들의 매개변수를 빠르게 근사하기 위한 기법을 소개한다.