Solutions for the Effective 3D Character Skin Weight by converting Lattice Weight

As the rapid extension of the game and film industry, studies on developing natural movements on a 3D characters are increasing. Rigging a character with joints is essential to create realistic movements on a 3D character. The rapid development of the CG industry, rigging technologies and workflow is becoming more sophisticated. Despite the progress and the growth of rigging operations, has shown the limitations of such repetitive tasks. For this study, analyzes the issues and inefficiency of the old method of skin weights and propose a better approach. First, need to understand the general process of an animation pipeline and learn the technology term of skin weights. Second, comparing the traditional ways of skinning a character and applying other deformers to work properly. Third, testing out new ways of weighting a character by applying deformers such as lattice and finally converting lattice weights back to skin weights. Forth, verifying effectiveness of the new method of skin weights by comparing with the traditional skin weighting process. The study shows that the new method of skin weights, reduced working hours and a better final weighting outcome. Expecting this study to enhance the method of skin weights and able to utilize this new skinning technology.

래티스 웨이트 변환을 통한 효과적인 3D 캐릭터 스킨 웨이트 솔루션 제안

게임 및 영화산업의 급속한 확장에 따라 CG(Computer Graphic)로 구현되는 3D 애니메이션 캐릭터에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 특히, 삼차원으로 제작되는 캐릭터의 사실적인 움직임을 구현하기 위해서는 뼈와 폴리곤 면을 합쳐주는 리깅(Rigging) 작업과정을 거치게 된다. CG 관련 기술의 급속한 발전에 따라 리깅 작업 과정 또한 보다 정교해지고 있다. 하지만, 기술적인 발전에도 불구하고 여전히 리깅 작업 과정에서 시간적 비효율성, 단순 반복 작업 등의 한계점을 보이고 있다. 본 연구에서는 기존에 사용되는 캐릭터 리깅 방법의 문제점과 비효율성을 분석하고, 보다 효과적인 솔루션을 제안하고자 한다. 이를 위한 연구의 전개는 첫째, 리깅에 대한 일반적 작업과정과 스킨 웨이팅(Skin Weighting)에 대해 기술적 고찰을 하였다. 둘째, 기존 조인트(Joint)만 활용하여 스킨 웨이트(Skin Weight)를 하는 일반적 방법과 여기서 한 단계 발전된 방식으로 다양한 디포머(Deformer)를 활용한 웨이팅 방식을 비교 분석하였다. 셋째, 본 연구에서 제안하는 방법으로써, 디포머인 래티스(Lattice)를 활용하여 웨이팅하고 래티스를 사용한 디포머를 다시 스킨 웨이팅으로 변환하는 방법에 대해 실험연구를 진행한다. 넷째, 기존 방법과 본 연구에서 제안하는 방법에 대해 첫째, 웨이팅을 통해 형성된 지오메트리(Geometry)가 애니메이션의 순차적 움직임에 적절한 형태로 바뀌는지, 둘째, 두 개 이상의 지오메트리가 동시에 효과적으로 웨이팅이 되는지, 셋째, 효율적인 웨이팅 과정을 통한 작업시간의 단축이 이루어지는지를 중심으로 비교 분석하여, 본 연구에서 제시하는 스킨 웨이팅 방법의 효율성에 대해 검증한다. 본 연구를 통해 래티스를 활용한 스킨 웨이팅 작업 진행 결과, 웨이팅 작업과정의 핵심인 페인트 웨이트(Paint weight) 작업이 매우 효율적으로 진행되었으며, 작업시간의 단축 효과와 더불어 작업 결과물의 완성도도 매우 높음을 알 수 있었다. 본 실험연구를 통해 보다 효율적인 캐릭터 스킨 웨이트 방법이 관련 분야 전문가와 학술적 접근에 있어서 기초 자료로 활용되기를 기대한다.