본 논문에서는 음악 신호로부터 추출한 비트 정보를 사용하여 가상 캐릭터의 움직임을 제어하는 방법에 대해 논한다. 특히 주기를 가지는 반복적인 동작, 그 중에서도 춤동작에 대한 음악 신호와의 동기화 방법을 제안한다. 서버로 구현된 음악 비트 인식기는 입력 음악 신호에 대한 분석 정보를 규칙적으로 출력한다. 동작 클라이언트는 동작 캡쳐를 통해 얻은 동작 데이터를 여러 개의 기본 동작들로 나누고, 사용자가 선택한 새로운 순서대로 기본 동작들을 연결하여 부드럽게 재생한다. 또한 서버에 접속하여 전송 받은 음악의 템포에 맞게 동작데이터를 와핑(warping)하고 음악의 주요 비트 시각에 맞추어 기본 동작들의 재생시작 시간을 동기화한다. 음원에 의한, 즉 박자, 강약, 비트와 같은 기본적인 정보뿐만 아니라 분위기, 박자 변화와 같은 고급 정보에도 동적으로 반응하여 춤을 추는 가상 캐릭터를 개발하는 것이 본 연구의 궁극적인 목표이다.
가상 세계의 에이전트의 설계를 위해서 물리적 사실감뿐만 아니라 동적으로 변하는 상황에 대응하는 에이전트의 다양한 물리적 행동들의 구현이 필수적이다. 본 연구는 다양한 행동을 구현하기 위한 기본 동작들을 재활용한 복합적 행동 및 에이전트가 즉시 주위의 환경에 반응할 수 있는 기법을 구현한다. 또한 관절에 대한 에이전트의 신체 구조를 설계하고 기본 동작 또는 복합 동작을 실시간으로 표현한다. 이 기법을 구현하기 위해서, 기본적인 관절 회전을 위한 애니메이션 함수와 기본 동작으로 이루어진 전체적 동작을 구성하는 기능을 구현한다. 이러한 동작들은 에이전트의 목적을 달성하는 계획에 포함될 수 있다. 즉, 재활용된 기본 동작을 이용하여 다양한 행동을 쉽게 생성하는 기법을 개발한다. 본 연구는 '걸으면서 먹다'와 같은 병렬 행동을 구현할 때 뚜렷한 장점을 가진다. 이는 두 개 이상의 행동들은 우선순위에 따라 자연스럽게 병렬 행동으로 조합된다. 이를 증명하기 위해 몇 개의 복합 행동 및 병렬 행동을 구현한다.
본 연구에서는 역운동학(IK, Inverse Kinematics)을 이용한 스포츠클라이밍 자세생성과 동작제어를 통해 인간의 일반적인 동작 이외에 스포츠와 같은 특수 목적의 동작들을 삼차원의 가상공간에서 스포츠 클라이밍의 기본동작 절차를 이용하여 가상 인물(Virtual Character)의 자세 및 동작을 생성한다. 역운동학(IK, Inverse Kinematics) 알고리즘을 통한 자세 생성은 역운동학 함수 (IK Function)와 실제 데이터를 통한 기본자세 애니메이션을 제작, 이를 활용하여 사실성을 더하고 자연스러운 자세 및 동작을 생성한다. 스포츠클라이밍은 특별한 제약사항이 없어 스포츠 클라이밍의 올바른 자세 생성에는 많은 문제가 있다. 예를 들어 자유로운 동작에 의한 무리한 형태의 자세 생성들이 그러하다. 본 논문에서는 이를 스포츠 클라이밍의 기본동작 절차를 이용하여 올바른 자세와 함께 실제와 유사한 동작을 생성한다.
흔히 애니메이션은 캐릭터의 표정이 얼굴에만 나타난다고 생각한다. 하지만 캐릭터의 몸도 얼굴만큼이나 풍부하게 감정을 표현할 수 있다. 이에 따라 본 논문에는 캐릭터 움직임에 따른 동작이 어떻게 변화되고, 생동감 있게 움직일 것인가에 대해 알아보고자 한다. 애니메이션의 기본 동작원리에는 스쿼시, 스트레치, 동작의 속도와 타이밍, 관성, 선행동작, 포물선 따라 움직이기, 인비트위닝 등 많은 것이 있다. 이들 기본동작들은 모두 애니메이션 성공에 크게 영향을 끼친다. 애니메이션에서 캐릭터의 연기는 보는 사람들로 하여금 필요한 동작을 통하여 어떤 표현을 전달할 수 있도록 올바른 타이밍을 가져야한다. 본 논문은 애니메이션 동작을 표현하기 위해 각각의 이미지들의 표현방법에서 감성위주의 느낌들을 어떻게 보여줘야 할 것인가에 대해 다양한 표현들로 나타내었다.
축구경기는 세계적으로 널리 알려진 스포츠이다. 특히, 한국과 일본은 2002년 월드컵을 개최하는 나라이다. 이와 같은 배경에서, 우리는 퍼지 논리를 이용하여 축구 선수들의 기본적인 동작(Motion)을 인식하는 알고리즘을 제안한다. 여기서 기본 동작이란, 걷기, 뛰기, 드리블하기, 서있기 등으로 정의한다. 만약 우리가 축구경기 장면 비디오를 통해 동작 인식을 필요로 한다면, 특징 패턴은 축구선수들의 양다리 각과 한 축구선수와 공과의 거리가 중요 요소가 될 것이다. 이 논문은 축구 선수 및 공의 추적(Tracking)을 통해 전처리된 데이터를 얻을 수 있다고 가정한다. 실험결과를 통해 축구선수 뿐만 아니라 스포츠 경기에서 선수들의 기본 동작 인식에 퍼지 논리를 적용할 수 있음을 알 수 있었다.
본 논문에서는 두 대의 카메라를 직각으로 배치하여 얻은 동영상을 통해 3차원 인체 동작을 추정하는 방법을 제안한다. 제안된 시스템은 실루엣에서 전역 특징과 지역 특징을 추출하여 이 특징들을 정적 특징과 동적 특징으로 다시 나눈다. 모든 실루엣 특징은 RBF 신경망의 입력으로 이용되어 동작을 분류한다. 본 논문에서 제안된 신경망 동작 추정 시스템은 유아들의 동작 교육에 적용되었다. 동작 교육을 위해 제시되는 기본 동작은 걷기, 뛰기, 앙감질 등의 이동 동작과 구부리기, 뻗기, 균형잡기, 회전하기 등 비 이동 동작으로 구분되고, 이 7 가지 기본 동작은 성공적으로 추정되었다.
풍속에 의해 자연스럽게 전승된 울산덧배기는 급격하게 변화한 현대사회의 환경과 함께 거의 사라져 가고 있다. 이 연구는 울산덧배기를 전승 교육하기 위하여 기본동작으로 교수하는 방법을 연구한 것이다. 강습 대상은 울산덧배기를 처음 접하는 사람 위주로 하였다. 교육과정은 먼저 울산덧배기를 배우는데 있어서 몸과 마음을 준비하는 상태이다. 그리고 울산덧배기의 기본 교육과정은 교육과정, 굿거리장단의 기본 동작, 자진모리장단의 기본 동작을 순서로 하였다. 다음은 연결 동작에 의한 춤사위 익히기를 진행하였다. 이러한 과정은 초보자가 시간과 공간이 제한된 강습실에서 울산덧배기를 전승받기 위한 방법이다. 이렇게 울산덧배기 춤을 교수하는 방법을 연구한 것은 풍속에 의해 자연스럽게 전승된 덧배기가 단절되어가는 현실에서 일반시민들에게 무형문화를 전승하기 위한 조치인 것이다. 이 연구의 성과는 사라져가는 울산의 무형문화인 덧배기를 보호하고, 이를 시민들에게 전승할 수 있게 기본적인 동작으로 교수하는 방법을 연구한 것이다.
본 논문에서는 누전차단기에 대한 고조파 영향을 규명하기 위해 고조파 합성장치를 이용하여 누전차단기 동작특성을 시험하였다. 시험결과 3차 고조파가 기본파에 합성되었을 때 기본파보다 작은 값의 누설전류에서 누전차단기가 동작되어 오동작 될 수 있는 가능성이 있었고 기본파에 더해진 고조파 차수가 증가할 수 록 누전차단기 동작전류는 증가하였다. 따라서 사무용 빌딩 등과 같이 3차 고조파가 존재하는 장소에서는 누전차단기가 오동작 될 수 있으므로 사용에 주의가 필요한 것으로 나타났다.
컴퓨터 그래픽스 분야에 활용되는 단순화 기법(LoD)은 실시간 렌더링을 위해 메쉬(mesh)의 다각형 수를 줄이는 방법으로 널리 알려져 있다. 본 논문에서는 이러한 단순화 기법의 기본적인 개념이 가상 캐릭터의 동작 단순화에 적용된 새로운 방법론을 제안한다. 가상 캐릭터의 구성요소 중 하나인 관절은 동작을 생성하는 기본 단위로서 메쉬와 연계되어 캐릭터의 움직임을 생성한다. 동작 단순화의 기본과정은 이러한 캐릭터의 관절 수를 줄이고 남은 관절들의 움직임을 기존동작과 가장 유사하도록 최적화 하는 방법이다. 동작의 최적화를 위해 기존 동작과 단순화 된 동작 간의 오차를 측정하는 방법론을 제시하고, 최적화 문제를 빠르게 풀기 위해 동작 간 오차 식을 선형시스템으로 재구성한다. 본 논문에 제시한 동작 단순화 방법은 동작편집 또는 군중 애니메이션의 성능향상 둥 캐릭터 애니메이션의 여러 분야에 유용하게 활용 될 수 있다.
본 논문에서는 키넥트 센서에 의해 획득한 스켈레톤 정보를 이용하여 스노보드 동작을 시각화 할 수 있는 도구를 설계한다. 스노보드 동작에서 가장 기본이 되는 동작은 BBP(Balanced Body Position)자세로서 안정된 턴 동작을 위한 기본 기술이다. 키넥트 센서로 부터 획득한 좌표정보를 이용하여 발목, 무릎, 엉덩이 관절의 각도와 몸의 중심축을 추적하여 표준 자세와 비교분석한다. 본 연구결과는 향후 스노보드 턴 동작을 시각화하는 도구의 기초자료로 활용될 수 있을 것이다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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