• 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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• 제32권1호
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• pp.29-38
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• 2005

유체 애니메이션은 물리적 시뮬레이션과 시각적 렌더링으로 구성된다. 물리적 시뮬레이션은 입자 동역학을 이용한 해석 방법과 나비어-스토크스(Navier-Stokes) 방정식을 이용한 연속체 유동해석 방법이 많이 사용된다. 입자 동역학을 이용한 시뮬레이션은 연산 속도는 빠르나 유체의 움직임이 경우에 따라 부자연스러우며, 나비어-스토크스 방정식을 이용한 방법은 적절한 조건 하에서 사실적인 유체의 움직임을 표현할 수 있으나 방대한 연산량과 계산의 복잡성으로 인하여 실시간 응용이 어렵다. 우수한 품질의 렌더링 영상은 주로 전역적 조명 방법을 사용하여 얻을 수 있는데, 이 역시 실시간 응용에 적합한 속도론 내기에는 부적합하다. 본 논문에서는 개선된 입자 동역학 시뮬레이션과 선적분 볼륨 렌더링을 이용한 고속유체 애니메이션 방법을 제안한다 레나드-존스(Lennard-Jones) 모턴을 이용한 입자동역학 해석기법을 이용하여 유체의 움직임을 고속으로 시뮬레이션 하였으며, 적은 수의 입자만으로도 충분한 유체의 부피를 표현할 수 있도록 연산효율을 개선하였다. 또한 실시간 렌더링을 위하여 적은 수의 슬라이스로도 우수한 품질의 영상을 빠르게 얻을 수 있는 선적분 볼륨 렌더링 방식을 사용하였다. 본 제안 방법을 사용하여 실시간 응용에 적절한 속도와 화질을 보여주는 유체 애니메이션이 가능하다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제7권2호
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• pp.117-124
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• 2007

본 논문은 얼굴 모션 캡쳐 데이터를 재사용하여 실시간 표정 제어 및 표정 애니메이션을 생성하기 위한 방법론을 기술한다. 이 방법의 핵심요소는 얼굴 표정들을 정의할 수 있는 표정상태 표현법을 정하고, 이를 LLE 알고리즘에 적용하여 표정들을 적당한 공간에 분포시키는 방법론과, 이 공간을 사용하여 실시간 표정 애니메이션 생성 및 표정제어를 수행하기 위한 사용자 인터페이스 기법이다. 본 논문에서는 약 2400개의 얼굴 표정 프레임 데이터를 이용하여 공간을 생성하고, 애니메이터가 이 공간을 자유롭게 항해할 때, 항해경로 상에 위치한 얼굴 표정 프레임 데이터들이 연속적으로 선택되어 하나의 애니메이션이 생성되거나 표정제어가 가능하도록 하였다. 약 2400개의 얼굴 표정 프레임 데이터들을 직관적인 공간상에 분포하기 위해서는 얼굴 표정 프레임 데이터로부터 얼굴 표정상태를 표현할 필요가 있고, 이를 위해서는 임의의 두 마커 사이의 거리들로 구성된 거리행렬 벡터를 이용한다. 직관적인 공간에서의 데이터 배치는 얼굴 표정상태벡터들의 집합을 LLE 알고리즘에 적용하고, 이로부터 2차원 평면에 균일하게 분포하였다. 본 논문에서는 애니메이터로 하여금 사용자 인터페이스를 사용하여 실시간으로 표정 애니메이션을 생성하거나 표정제어를 수행하도록 하였으며, 그 결과를 평가한다.

• 만화애니메이션 연구
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• 통권22호
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• pp.31-45
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• 2011

본 논문은 초점화자와 인물 그리고 서술자 모두 '나'로 지시되는 일인칭 서술자 애니메이션의 서사적 기능과 의미 분석을 목적으로 한다. 이를 위해 성인이 되어 자신의 유년 시절을 회상하는 유년의 '나'와 성인이 된 지금의 '나'가 어떤 관계를 맺는지, 그리고 유년 인물의 체험과 감각이 서사를 읽는 관객에게 주는 미학적 효과는 무엇인지 살펴보았다. 성인 서술자의 회고적 서술상황은 '체험적 자아(유년 자아)와 서술적 자아(성인 자아)사이의 긴장감'에서 오는 서사적 효과를 갖는다. 이들 작품은 성인 서술자의 고백을 통한 유년 체험이 중심이지만, 성인 서술자의 시선은 언제나 '현재'로 향한다. 즉, 일인칭 서술자가 갖는 회상의 미학은 숨겨진 것, 망각된 것들의 가치들을 끊임없이 환기시키는 것과 관련되어 있다. 또한, 유년 인물 초점화자가 '경험의 주체'로 나서는 서사 기법은 합리적인 시스템에 길들여진 시선에서 벗어나, 대상 그 자체로 사유하게 하는 질적 변화를 갖는다. 성인이 되면서 상실된 미메시스적 능력이 유년 감각의 총체성과 만나 질적 변화를 일으키는 것이다. 따라서 애니메이션의 일인칭 서술상황에서 서술자가 갖는 의미는 작품의 미학적 완성도뿐만 아니라, 관객의 작품 수용에도 결정적인 영향을 주는 고도의 전략적인 서사 장치임을 알 수 있다.

• 만화애니메이션 연구
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• 통권36호
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• pp.493-510
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• 2014

게임 콘솔에서부터 TV, 그리고 헐리우드 영화에 이르기까지 3D 렌더링 테크놀러지는 많은 분야에 쓰이고 있다. 컴퓨터로 이미지를 렌더링하는 방법은 90년대 후반까지는 Phong Shading을 위주로 하는 Rasterization 방식의 렌더링이 주를 이루었으며 이 방식은 최근에까지 영화나 극장용 애니메이션의 렌더링에 주력으로 쓰여 왔다. 21세기에 들어서는 레이 트레이싱(Ray Tracing)과 그 발전형인 글로벌 일루미네이션(Global Illumination)이 사실감과 퀄러티로 대두되면서 건축 렌더링부터 시장을 점유해갔으나, 글로벌 일루미네이션은 극장용 애니메이션이나 영화에 주력으로 사용되기에는 렌더링 시간이 비현실적으로 느린 경우가 많았다. 따라서 본 논문은 각 렌더링 방식의 개념적, 수학적 이해를 살펴본 후 앰비언트 어클루전(Ambient Occlusion)의 함수를 Rasterization방식에서 사용하는 Illumination Loop 식에 접목시켜서 글로벌 일루미네이션처럼 다양한 색의 조명을 반영하면서도 Rasterization처럼 빨리 렌더링 할 수 있는 알고리즘 수식과 이 수식을 사용한 RenderMan Shader 사용 예를 제시하였다. 이는 글로벌 일루미네이션이 나타낼 수 있는 사실적인 표현, 그리고 Rasterization방식의 빠른 속도, 이 두 가지 렌더링 방식의 장점만을 조합하여 짧은 렌더 타임을 유지하면서도 쉽게 좋은 퀄러티를 얻을 수 있는 새로운 개념으로써 이러한 방법은 이후 애니메이션이나 영화 VFX 제작에 있어서 제작비의 절감과 함께 좀 더 완성도 있는 결과물을 만들어 내는 역할을 할 수 있는 계기가 되길 바란다.

• 한국HCI학회:학술대회논문집
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• 한국HCI학회 2006년도 학술대회 1부
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• pp.118-123
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• 2006

본 논문에서는 반몰입형 가상현실 시스템인 반응형 멀티미디어 시스템(RMS: Responsive Multimedia System)을 이용한 개인화된 스토리텔링 기법을 제안한다. 인간은 글, 그림, 영상 기술 등을 이용한 다양한 스토리텔링 기법을 개발해 왔으며, 가상 현실 기술을 통하여 기존의 멀티미디어보다 한차원 높은 수준의 스토리텔링을 가능하게 하였다. 제안된 스토리텔링 기법은 테이블 형태의 다감각 사용자 인터페이스, 사용자 정보 처리와 위치기반 이벤트를 결정하는 컨텍스트 인식 응용 모델 (vr-UCAM), 그리고 가상환경 네비게이션과 변화, 캐릭터의 애니메이션을 가능케 하는 가상공간 관리기로 구성된다. 제안된 스토리텔링 기법은 다감각 사용자 인터페이스를 통하여 직관적인 상호작용을 가능하게 한다. 그리고 컨텍스트 인식 응용 모델을 활용하여 사용자 개인정보를 스토리에 적용하여 개인화된 스토리가 전개될 수 있도록 한다. 그리고 가상 환경의 네비게이션, 가상 캐릭터, 날씨 및 환경의 변화 등을 조절하여 실감있게 스토리가 전개되도록 한다. 제안된 스토리텔링 환경을 검증하기 위해 운주사에 얽힌 설화를 기반으로 가상 운주사 체험 시스템을 구현하였다. 이를 통해, 반응형 멀티미디어 시스템을 이용한 스토리텔링의 가능성을 검증하였으며, 컨텍스트 인식 응용 모형을 활용한 개인화된 스토리텔링을 선보였다. 제안된 스토리텔링 기법은 문화교육, 에듀테인먼트, 예술 분야에 활용될 것으로 기대된다.

• 한국멀티미디어학회:학술대회논문집
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• 한국멀티미디어학회 2002년도 추계학술발표논문집
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• pp.716-719
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• 2002

이 연구의 목적은 근래에 초등학교 수학과 교육과정의 도형영역에 새로이 도입된 '공간감각'을 기르기 위한 웹 코스웨어를 개발하여 단순히 교과서에만 제시된 구체물 조작만으로는 기르기 힘든 공간감각을 기르는데 있다. 개발된 코스웨어는 학습내용을 수준별로 구성하고 있어 바로 학습 현장에 투입하여 수준별 학습, 개별화 학습을 실현할 수 있도록 하였다. 또한 초등학교 저학년에게 구체물로서는 조작할 수 없는 것들을 다양한 애니메이션 기법을 통하여 직접 조작해 볼 수 있도록 하고, 재미있는 놀이를 학습에 적절히 활용함으로써 학습 흥미도를 높이고자 하였다.

• 한국컴퓨터그래픽스학회논문지
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• 제11권3호
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• pp.34-40
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• 2005

본 논문은 파티클을 이용하여 다상의 기체에 대한 형상 제어를 수행하는 기법을 제안한다. 유체를 하나의 목표 형상으로 변형시키기 위한 힘만 샐에 적용하는 기존 연구와 달리, 본 논문에서는 단일 밀도장내에서 파티클마다 다른 목표 형상으로 가고자 하는 힘을 정의하여 서로 다른 성질의 유체를 구성하는 파티클이 각자의 목표 형상으로 진행하는 동시에 상호작용이 가능하도록 하였다. 또한, 목표 형상 내부에서의 분산력을 정의하여 파티클들이 목표 형상에 도달한 후에도 목표 형상의 세밀한 특징을 표현하기 위해 멈추지 않고 고르게 분산되게 하였다.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2003년도 컴퓨터소사이어티 추계학술대회논문집
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• pp.125-128
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• 2003

This paper proposes efficient cloth animation and collision handling methods. There have been various techniques for the generation of cloth behavior. However, the cloth animation is still a challenging subject in real-time environments. This paper presents an efficient animation method based on implicit integration. The proposed method can efficiently animate virtual cloth object with complex geometry. In addition, this paper also introduces an efficient collision handling method. The collision resolution is another important issue in cloth animation since deformable objects has special collision problem called self-collision. In this paper, the self-collision was successfully avoided in real - time environments.

• 한국멀티미디어학회:학술대회논문집
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• 한국멀티미디어학회 2000년도 추계학술발표논문집
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• pp.443-446
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• 2000

가상현실 응용에서 가상 캐릭터의 행위를 효과적으로 조명하는 일은 영화에서의 카메라웍을 실현하는 것과 같다. 그러나, 참여적 엔터테인먼트에서는 아바타의 행위가 참여자의 실시간 행위에 의해 결정되므로, 카메라의 위치나 각도 등을 미리 설정할 수 없다. 본 논문에서는 이러한 즉흥 애니메이션의 상황에서 가상 캐릭터, 즉, 아바타의 행동을 조명하기 위한 실시간 상황 인식 기반 비쥬얼라이제이션 기법을 제안한다.

• 한국시뮬레이션학회:학술대회논문집
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• 한국시뮬레이션학회 1994년도 추계학술발표회 및 정기총회
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• pp.6-6
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• 1994

본 사례는 염색 공장의 생산성 향상을 위해 시뮬레이션 기법을 사용한 것이다. 두 가지 시뮬레이션 분석이 실시되었다. 첫 번째는 봉제라인 모델을 개발하여 버퍼 크기와 작없시간 편차가 생산성에 미치는 영향을 분석한 것이다. 두 번째 모델은 건조기, 표백기 등과 같은 염색 설비의 투자 효과 분석에 대한 것이다. 본 사례에서 작업시간의 확률분포를 추정하는 새로운 방법을 제시하였다. 모델 개발과 분석을 위해 AIM (Analyzer for Improving Nanufacturing)이 사용되었다. AIM은 Pritsker 사가 개발한 제조 시스템 전용 시뮬레이션 소프트웨어이다. AIM은 대화방식의 모델 개발 및 시뮬레이션이 가능하고 자동적인 애니메이션 작성과 강력한 그래프 기능을 제공하므로 AIM을 이용하면 모델 개발기간이 대폭적인 단축과 시뮬레이션의 커뮤니케이션 기능을 향상시킬수 있다.