Real-time Avatar Animation using Component-based Human Body Tracking

구성요소 기반 인체 추적을 이용한 실시간 아바타 애니메이션

Human tracking is a requirement for the advanced human-computer interface (HCI), This paper proposes a method which uses a component-based human model, detects body parts, estimates human postures, and animates an avatar, Each body part consists of color, connection, and location information and it matches to a corresponding component of the human model. For human tracking, the 2D information of human posture is used for body tracking by computing similarities between frames, The depth information is decided by a relative location between components and is transferred to a moving direction to build a 2-1/2D human model. While each body part is modelled by posture and directions, the corresponding component of a 3D avatar is rotated in 3D using the information transferred from the human model. We achieved 90% tracking rate of a test video containing a variety of postures and the rate increased as the proposed system processed more frames.

인체 추적은 차세대 인간과 컴퓨터사이의 상호작용 (HCI)의 필수요소이다. 본 논문에서는 구성요소에 기반을 둔 인체 모델을 이용하여 인체의 각 부위를 검출하여 자세를 추정하고 아바타의 동작을 구현하는 방법을 제안한다. 인체 각 부위의 색상정보와 함께 연결정보, 위치정보 등을 이용하여 인체 각 부위가 검출되고 인체 모델의 각 구성요소에 매칭된다. 이렇게 구한 2D의 인체 자세 정보는 다음 프레임에서 유사도 계산을 통해 사람 추적에 이용될 수 있다. 이 때, 각 구성요소의 상대적인 위치 관계를 이용하여 깊이 정보를 추출하고 이를 움직임 방향으로 변환하여 2-1/2D 인체 모델을 구한다. 인체 각 부위는 자세와 방향성으로 모델링 되고 연결된 3D 아바타의 각 부분은 인체 모델로부터 넘겨받은 정보를 이용하여 3D 회전을 적용함으로써 실시간 아바타 애니메이션을 구현하게 된다. 다양한 자세를 포함하고 있는 실험 동영상에 대해 90%의 인체 추적율을 얻었고, 처리된 프레임 수가 늘어남에 따라 모델이 체계화되어 추적율이 꾸준히 증가하는 결과를 나타냈다.