• 한국정보과학회논문지:컴퓨팅의 실제 및 레터
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• 제16권5호
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• pp.611-615
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• 2010

본 논문은 이차 변형을 이용하여 캐릭터 동작을 만화적으로 과장하는 방법을 소개한다. 기존의 캐릭터 동작 과장 기법이 각 관절의 회전각 운동 곡선을 독립적으로 과장한 것과 달리, 우리는 캐릭터의 전체적인 포즈를 이차 변형으로 모델링하고 이를 과장함으로써 캐릭터 전체의 움직임이 과장되는 효과를 낼 수 있었다. 제시한 방법은 실시간에 빠르게 계산될 수 있으며 관절이 불안정한 방향으로 꺾이는 등의 부작용이 상대적으로 적다.

• 한국콘텐츠학회:학술대회논문집
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• 한국콘텐츠학회 2005년도 추계 종합학술대회 논문집
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• pp.470-474
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• 2005

본 논문은 음함수 프리미티브의 모핑을 이용한 3D 캐릭터의 변형을 효과적으로 표현할 수 있는 방법을 제안하고자 한다. 기존의 3D 변형 방법과 달리 음함수 프리미티브의 파라미터 값만을 조정함으로써 캐릭터의 변형 과정을 간단하고 자연스럽게 표현할 수 있도록 한다. 각 캐릭터의 대응점은 캐릭터를 구성하는 프리미티브의 위치를 이용해 자동적으로 생성될 수 있도록 하고, 중간 프레임의 캐릭터에 대한 프리미티브의 중심점 좌표는 보간을 통하여 생성하도록 하였다. 제안된 캐릭터 변형 방법은 동식물의 성장과정 시뮬레이션에 효과적으로 활용될 수 있다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2001년도 가을 학술발표논문집 Vol.28 No.2 (2)
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• pp.544-546
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• 2001

움직임에 따른 변형을 실시간으로 처리하는 것은 가상 현실이나 게임 제작 분야에서 절실히 요구되고 있다. 반면에 캐릭터 등이 착용한 스커트나 바지 등과 같이, 복잡한 변형 특성을 가지는 옷감의 변혁은 캐릭터의 움직임에 따른 변형을 원하는 시간 내에 자연스럽게 생성하기가 쉽지 않다. 본 논문에서는 많은 수의 이산점을 필요로 하는 복잡한 변형을, 실시간적 처리를 고려하여 다단계로 시뮬레이션하는 방법을 제안한다. 제안하는 방법은 방향을 가진 표면 요소로 기본 frame을 구성하여 이들의 시뮬레이션 결과로 비교적 사실적인 표면 전체의 실루엣을 얻고, 이를 세분화시킴으로써 움직임에 따른 세부적인 변형을 생성한다. 기존의 시뮬레이션 중심의 계층적 방법과는 달리, 변형된 기본 프레임의 유한 요소간에 작용하는 움직임과 위상 관계를 기하학적으로 해석함으로써, 움직임에 따른 표면의 세부적인 모양을 얻어 낼 수 있다. 본 논문의 결과로 캐릭터의 돌발적인 움직임에도 안정적이면서 그럴 듯한 움직임을 생성하며, 움직임에 따른 자연스러운 모양을 실시간에 생성할 수 있다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2001년도 추계학술발표논문집 (상)
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• pp.649-652
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• 2001

현재 주류가 되고 있는 아바타 캐릭터는 2D 를 이용한 캐릭터에 코디를 바꾸는 형태가 주를 이루고 있으며, 3D 를 이용한 것 역시 코디를 바꾸는 수준을 벗어나지 못하고 있다. 본 논문에서는 3D 아바타 캐릭터 모델을 구성하고, 이 캐릭터를 데이터 변환기를 통해서 다시 17 개의 신체 부위로 나누게 된다. 각각의 분류된 부위는 높이, 넓이, 두께, 둘레 등으로 변형되어 아바타 캐릭터의 성장을 이끌어내는 시스템을 개발한다. 이를 통해서 원래의 아바타라는 의미에 더 근접한 아바타 캐릭터를 구성할 수 있게 된다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2005년도 가을 학술발표논문집 Vol.32 No.2 (1)
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• pp.679-681
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• 2005

배경은 정적인 실사 이미지이며 주요 등장 인물은 CG캐릭터인 경우, 배경 이미지 내의 객체와 CG 캐릭터 간에 상호 작용을 다루기 위하여 일반적으로 배경 내의 객체를 CG 캐릭터로 대체하는 방법을 사용한다. 그러나 본 연구에서는 배경의 객체를 직접 변형시키는 새로운 기법을 제안한다. 우리는 배경 내의 객체를 간단히 표현한 3D 모델로부터 정보를 얻어와 이미지 변형 기법을 이용하여 직접 배경의 객체를 변형시키고, ERI(Expression Ratio Image) 기법을 이용하여 변형된 배경의 객체에 달라진 조명 효과를 반영하는 방법을 사용하였다. 이 기법은 원본 이미지를 그대로 사용하므로, 실사와 같은 높은 품질의 결과물을 얻을 수 있다.

• 만화애니메이션 연구
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• 통권25호
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• pp.1-39
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• 2011

새로우면서도 재미있는 스토리텔링의 아이디어를 개발하기 위해 많은 연구가 이루어지고 있다. 이 중에서 전 세계적으로 성공한 작품을 가장 많이 보유하고 있는 디즈니에 관한 연구가 끊임없이 제시되고 있다. 본 연구는 이처럼 디즈니의 스토리텔링을 살펴보고자 하는 목적에 기반을 두고, 캐릭터라는 특정한 관점에서 원전에 해당되는 "목란시"와 <뮬란>을 비교함으로서 캐릭터가 변용을 확인해보았다. 분석을 통해 나타난 특징을 살펴보면 "목란시"와는 달리 <뮬란>에서는 캐릭터의 활용이 적극적으로 나타나고 있음을 알 수 있었다. 첫째로 캐릭터의 창조적 추가와 삭제가 있었다. 삭제된 캐릭터는 적지만 창조된 캐릭터는 많은 숫자임을 확인할 수 있었다. 이러한 창조는 현실적 캐릭터의 창조, 비현실적 캐릭터의 창조, 그리고 현실적 존재지만 비현실적 성격의 캐릭터라는 세 가지 형태로 나타났다. 두 번째는 캐릭터의 성격의 변형이다. "목란시"와 비교해볼 때 이런 특징을 보여주는 캐릭터는 뮬란에만 제한되고 있다. 뮬란은 목란과는 달리 남성적 적극성과 여성적 순응성이라 는 이중적 측면이 있음을 확인할 수 있었다. 이러한 두 가지 특징을 통해 제시된 캐릭터는 서사 구조에서 필요에 따라 특정 부분에 등장하는 모습을 보여주었다. 세 번째는 창조된 캐릭터와 변형된 성격의 캐릭터를 통해 캐릭터간의 관계를 설정한 것을 알 수 있었다. 그리고 이러한 관계는 주어진 역할에 따라 혈연적 성격의 1차적 집단에 속하는 캐릭터와 사회조직성격의 2차적 집단에 속하는 캐릭터로 구분할 수 있었다. 이러한 서사 구조 내에서의 캐릭터의 변용은 디즈니가 스토리텔링을 개발하는 과정에서 원전에 비해 좀 더 탄력적인 서사 운영을 위해 사용되었던 것임을 간접적으로 확인할 수 있었다. 이와 같은 연구결과의 도출은 특정 작품 사례에 대한 집중분석을 통해서 스토리텔링 전략의 실질적 활용을 했다는 것에 의미가 있지만, 디즈니의 다른 작품을 통해서 유사한 결과가 나올 수 있는지를 좀 더 연구해볼 필요가 있다.

• 한국컴퓨터그래픽스학회논문지
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• 제5권2호
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• pp.43-52
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• 1999

본 논문에서는 캐릭터의 운동 표현에 필요한 데이터 구조를 시각적으로 기술할 수 있는 사용자 인터페이스에서 모션 매핑 기술을 이용하여 3차원 캐릭터의 애니메이션을 쉽게 생성할 수 있는 도구 개발에 대해 기술한다. 본 논문에서의 모션 매핑이란 한 번 생성된 애니메이션을 그대로 다른 캐릭터에 적용하여 같은 모션을 생성시키는 것으로 정의한다. 본 애니메이션 도구는 3차원 캐릭터의 기하 데이터를 이용하여 애니메이션의 생성과 변형을 대화적 방법으로 쉽게 생성시킬 수 있다. 이것은 본 연구팀에서 앞서 개발한 캐릭터 개발도구에서 생성된 3차원 캐릭터 데이터를 위의 인터페이스에서 모션 생성의 구조를 대화적으로 변형시키면서 애니메이션을 생성하도록 구성한 것이다. 기존의 다른 애니메이션 도구와 구별되는 기능으로는 캐릭터의 모델링 데이터와 모션 데이터를 분리하여 모델링 데이터가 없는 상황에서도 독립적으로 애니메이션만을 실행시킬 수 있으며 한 번 생성된 애니메이션을 모션 매핑으로 다른 캐릭터에 그대로 적용시킬 수 있다는 것이다.

• 한국컴퓨터그래픽스학회논문지
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• 제10권2호
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• pp.42-50
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• 2004

캐릭터 애니메이션 기술의 발달로 가상공간에 애니메이트되는 캐릭터의 수가 점점 증가되고 있으며, 캐릭터 자체 골격구조의 관절 개수와 캐릭터를 덮고 있는 메쉬의 폴리곤 개수도 점점 증가하는 추세이다. 따라서, 실시간 가상환경에서 다수의 캐릭터를 전처리 과정 없이 시뮬레이션할 경우 전체 군중시스템 성능의 저하가 예상된다. 본 논문에서는, 이러한 문제점을 해결하기 위해 모션 다단계(motion level-of-detail) 기법을 제시한다. 모션 단순화 기법은 캐릭터의 움직임을 제어하는 골격(관절)구조와 캐릭터의 형태를 시각적으로 표현하는 기하(메쉬)구조를 단순화 하는 방법으로 기존 동작과 단순화된 동작의 차이를 최소화 한다. 골격구조 단순화를 위한 JPC(joint posture clustering)방법은 특정 관절의 연속된 모션 시퀀스에서의 유사 자세 집단을 추출하여 하나의 자세로 표현하는 방법으로, 모션의 특성에 따라 동적으로 관절을 단순화하여 관절 시뮬레이션 시간을 줄이는 방법이다. JPC방법은 골격구조가 시간에 따라 동적으로 변형되기 때문에 골격구조의 계층구조를 재 구축할 시간이 필요하지만, 기존 동작과 유사성을 잃지 않는 단순화된 동작 생성이 가능하다. 유사 자세 집단을 추출하기 위해 전체 모션 시퀀스에서 관절의 프레임간 자세 차이를 수식화하여 테이블 형태로 구성하고 이를 통해 기존 동작의 유사성을 잃지 않으며 관절의 단순화 율을 최대화 할 수 있는 알고리즘을 제시한다. 또한, 실시간 군중 환경의 성능을 더욱 향상시키기 위해 시간에 따라 변형되는 캐릭터 메쉬의 단순화 기법을 적용한다. 실험결과 모션 다단계 기법은 실시간 군중환경에서 캐릭터의 수가 많고 복잡한 골격구조와 기하구조로 구성된 관절 궤적의 변화가 심하지 않은 동작에 대해 특히 효율적이다.

• 한국멀티미디어학회:학술대회논문집
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• 한국멀티미디어학회 2001년도 추계학술발표논문집
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• pp.611-616
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• 2001

본 논문에서는 실세계에서의 사용자 동작을 가상 공간의 캐릭터를 통해 나타낼 수 있는 제어 방법에 대해 논한다. 사용자의 캐릭터는 스테레오 카메라 영상으로부터 얻어지는 5개의 3차원 좌표값을 이용하여 표현된다. 영상에서 구하는 3차원 좌표값은 노이즈를 포함하는 불안정한 데이터이므로 자연스럽고 부드럽게 변형할 수 있도록 프레임 내에서 보정 작업이 필요하다. 보정 후 안정된 위치 데이터는 부드럽게 변형할 수 있도록 프레임 내에서 보정 작업이 필요하다. 보정 후 안정된 위치 데이터는 신체 제약조건을 만족하는 범위에서 동역학(inverse kinematic)을 이용하여 관절각 데이터로 변형한다. 하지만 이 방법은 수학적인 계산을 통해 나온 결과이기 때문에 때때로 사용자가 운하지 않는 동작을 만들어 내는 단점을 가지고 있다. 이를 극복하기 위해 관절각 제약조건을 만족하는 데이터만으로 보간 작업을 한다.

• 한국컴퓨터그래픽스학회논문지
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• 제18권2호
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• pp.55-62
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• 2012

본 논문에서는 GPU의 정점 셰이더에서 각 정점별 질량-스프링 모의 실험을 수행하여, 매우 빠른 속도로 피부의 2차 변형을 표현하는 새로운 방법을 제안한다. 3차원 캐릭터의 각 피부 정점에 대해, 길이가 0인 스프링으로 가상 정점을 연결하고, 캐릭터 동작에 따라서 피부 정점의 위치 및 속도가 변화하면, 질량-스프링 모의 실험을 통해 렌더링 될 가상 정점의 위치를 GPU의 정점 셰이더를 사용하여 병렬적으로 계산한다. 본 논문에서 제시하는 방법을 통해 피부의 재질 특성을 반영하는 2차 변형을 매우 빠르게 표현할 수 있으며, 각 피부 정점에 제안한 방법을 동적으로 적용하면 전통적인 2차원 애니메이션에서 관찰되는 수축-팽창(squash-and-stretch), 추종(follow-through)과 같은 효과도 매우 빠른 연산시간에 효과적으로 표현할 수 있다. 따라서 본 논문의 결과는 게임과 같은 실시간 응용분야에서 가상 캐릭터의 피부 변형을 표현하는데 효과적으로 사용될 수 있다.