• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제12권2호
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• pp.21-28
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• 2007

얼굴모델링과 애니메이션에 대한 기술은 컴퓨터 그래픽스 분야에서 오랫 동안 연구되어 오고 있는 분야 중 하나이다. 얼굴모델링 기술은 가상현실, MPEG-4 등의 연구목적과 영화, 광고, 게임 등의 산업 분야에서 많이 활용되고 있다. 따라서 좀 더 사실적인 인터페이스의 구현을 위하여 컴퓨터 의인화를 통해 인간과 상호작용 할 수 있는 3D 얼굴모델 개발은 필수적이다. 본 연구에서는 임의의 정면 얼굴 이미지를 이용하여 간편한 조작으로 3D 얼굴모델을 생성하는 시스템을 개발하였다. 이 시스템은 한국인 표준 얼굴모델을 이용하여 메쉬상의 조정점을 얼굴 부위와 윤곽에 맞게 정합한 다음 유동적이고 탄력적으로 조정하여 3D 얼굴모델을 생성하며, 그 결과인 3D 얼굴모델을 이동, 확대, 축소, 회전시켜 가며 실시간으로 확인 및 수정할 수 있다. 개발한 시스템의 유용성을 검증하기 위해 $630{\times}630$의 크기를 가지는 30개의 임의의 정면 얼굴이미지를 가지고 실험했다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제6권8호
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• pp.1310-1318
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• 2002

본 연구에서는 기존의 방법에 비하여 값비싼 3차원 스캐너나 카메라를 이용하지 않고 정면과 측면 영상을 이용하여 3차원 모델을 생성하는 3차원 얼굴 모델러와 애니메이터를 개발하였다. 이 시스템은 특정한 플랫폼과 소프트웨어에 독립적으로 웹상에서 애니메이션 서버에 접속함으로써 3차원 얼굴 모델을 애니메이션 할 수 있으며 자바 3D API를 이용하여 구현하였다. 얼굴모델러는 입력 영상으로부터 MPEG-4 FDP(Facial Definition Parameter) 특징점을 추출하여 일반 얼굴모델을 특징점에 따라 변형시켜 3차원 얼굴 모델을 생성한다 애니메이터는 FAP(Facial Animation Parameter)에 따라 얼굴모델을 애니메이션하고 렌더링한다. 본 시스템은 웹 상에서 아바타를 제작하는 데 사용될 수 있다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제16권5호
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• pp.932-938
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• 2012

얼굴 표정은 상호간 의사소통에 있어 중요한 의미를 갖는 것으로, 인간이 사용하는 다양한 언어보다도 수많은 인간 내면의 감정을 표현할 수 있는 유일한 수단이다. 본 논문에서는 쉽고 자연스러운 얼굴 표정 생성을 위한 근육 모델 기반 3D 얼굴 표정 생성 시스템을 제안한다. 3D 얼굴 모델의 표정 생성을 위하여 Waters의 근육 모델을 기반으로 자연스러운 얼굴 표정 생성에 필요한 근육을 추가하여 사용하고, 표정 생성의 핵심적 요소인 눈썹, 눈, 코, 입, 볼 등의 특징요소들을 중심으로 얼굴 근육과 근육벡터를 이용하여 해부학적으로 서로 연결된 얼굴 근육 움직임의 그룹화를 통해 얼굴 표정 변화의 기본 단위인 AU를 단순화하고 재구성함으로써 쉽고 자연스러운 얼굴 표정을 생성할 수 있도록 하였다.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2000년도 추계종합학술대회 논문집(3)
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• pp.193-196
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• 2000

In this paper, we present a model based 3d facial modeling method for virtual reality application using only one front of face photography. We extract facial feature using facial photography and modify mesh of the basic 3D model by the facial feature. After this , We use texture mapping for more similarity. By experiment, we know that the modeling technic is useful method for Movie, Virtual Reality Application, Game , Clothing Industry , 3D Video Conference.

• 한국정보과학회논문지:소프트웨어및응용
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• 제27권6호
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• pp.618-631
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• 2000

본 논문에서는 2차원 얼굴 영상의 움직임을 추출하여 3차원 얼굴 모델에 합성하는 방법을 연구하였다. 본 논문은 동영상에서의 움직임을 추정하기 위하여 광류를 기반으로 한 추정방법을 이용하였다. 2차원 동영상에서 얼굴요소 및 얼굴의 움직임을 추정하기 위해 인접한 두 영상으로부터 계산된 광류를 가장 잘 고려하는 매개변수화된 움직임 벡터들을 추출한다. 그리고 나서, 이를 소수의 매개변수들의 조합으로 만들어 얼굴의 움직임에 대한 정보를 묘사할 수 있게 하였다. 매개변수화 된 움직임 벡터는 눈 영역, 입술과 눈썹 영역, 그리고 얼굴영역을 위한 서로 다른 세 종류의 움직임을 위하여 사용하였다. 이를 얼굴 모델의 움직임을 합성할 수 있는 단위행위(Action Unit)와 결합하여 2차원 동영상에서의 얼굴 움직임을 3 차원으로 합성한 결과를 얻을 수 있다.

• Journal of Korean Dental Science
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• 제15권1호
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• pp.19-30
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• 2022

Purpose: The purpose of the study was to assess the validity of three-dimensional (3D) facial scan taken with facial scanner and digital photo wrapping on the cone-beam computed tomography (CBCT). Materials and Methods: Twenty-five patients had their CBCT scan, two-dimensional (2D) standardized frontal photographs and 3D facial scan obtained on the same day. The facial scans were taken with a facial scanner in an upright position. The 2D standardized frontal photographs were taken at a fixed distance from patients using a camera fixed to a cephalometric apparatus. The 2D integrated facial models were created using digital photo wrapping of frontal photographs on the corresponding CBCT images. The 3D integrated facial models were created using the integration process of 3D facial scans on the CBCT images. On the integrated facial models, sixteen soft tissue landmarks were identified, and the vertical, horizontal, oblique and angular distances between soft tissue landmarks were compared among the 2D facial models and 3D facial models, and CBCT images. Result: The results showed no significant differences of linear and angular measurements among CBCT images, 2D and 3D facial models except for Se-Sn vertical linear measurement which showed significant difference for the 3D facial models. The Bland-Altman plots showed that all measurements were within the limit of agreement. For 3D facial model, all Bland-Altman plots showed that systematic bias was less than 2.0 mm and 2.0° except for Se-Sn linear vertical measurement. For 2D facial model, the Bland-Altman plots of 6 out of 11 of the angular measurements showed systematic bias of more than 2.0°. Conclusion: The facial scan taken with facial scanner showed a clinically acceptable performance. The digital 2D photo wrapping has limitations in clinical use compared to 3D facial scans.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제8권8호
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• pp.1187-1193
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• 2013

본 논문은 사실적인 3D 얼굴 모델링과 얼굴 표정 생성 시스템을 제안한다. 사실적인 3D 얼굴 모델링 기법에서 개별적인 3D 얼굴 모양과 텍스쳐 맵을 만들기 위해 Generic Model Fitting 기법을 적용하였다. Generic Model Fitting에서 Deformation Function을 계산하기 위해 개별적인 얼굴과 Generic Model 사이의 대응점을 결정하였다. 그 후, Calibrated Stereo Camera로부터 캡쳐 된 영상들로부터 특징점을 3D로 복원하였다. 텍스쳐 매핑을 위해 Fitted된 Generic Model을 영상으로 Projection하였고 사전에 정의된 Triangle Mesh에서 텍스쳐를 Generic Model에 매핑 하였다. 잘못된 텍스쳐 매핑을 방지하기 위해, Modified Interpolation Function을 사용한 간단한 방법을 제안하였다. 3D 얼굴 표정을 생성하기 위해 Vector Muscle기반 알고리즘을 사용하고, 보다 사실적인 표정 생성을 위해 Deformation 과 vector muscle 기반의 턱 rotation을 적용하였다.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제19권1호
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• pp.1-5
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• 2009

본 논문은 거울 투영을 이용하여 2D의 감정인식 데이터베이스를 3D에 적용 가능하다는 것을 증명한다. 또한, 감정 확률을 이용하여 퍼지 모델링 기반의 얼굴표정을 생성하고, 표정을 움직이는 3가지 기본 움직임에 대한 퍼지이론을 적용하여 얼굴표현함수를 제안한다. 제안된 방법은 거울 투영을 통한 다중 이미지를 이용하여 2D에서 사용되는 감정인식에 대한 특징벡터를 3D에 적용한다. 이로 인해, 2D의 모델링 대상이 되는 실제 모델의 기본감정에 대한 비선형적인 얼굴표정을 퍼지를 기반으로 모델링한다. 그리고 얼굴표정을 표현하는데 기본 감정 5가지인 행복, 슬픔, 혐오, 화남, 놀람, 무서움으로 표현되며 기본 감정의 확률에 대해서 각 감정의 평균값을 사용하고 6가지 감정 확률을 이용하여 동적 얼굴표정을 생성한다. 제안된 방법을 3D 인간형 아바타에 적용하여 실제 모델의 표정 벡터와 비교 분석한다.

• 대한전자공학회논문지SP
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• 제48권1호
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• pp.122-131
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• 2011

최근에 널리 사용되고 있는 단일 영상 기반의 3차원 얼굴 복원 방법인 변형 가능한 3차원 얼굴 형상 모델(3D morphable shape model)은 입력 영상으로부터 2차원 얼굴 특징점들을 정확하게 추출할 경우, 입력 얼굴과 유사한 3차원 얼굴 형상을 생성할 수 있다. 그러나 실시간 3차원 얼굴 복원 시스템과 같이 사용자의 협조가 불가능한 경우에는 자동으로 얼굴 특징점들을 추출해야 하기 때문에, 특징점 추출 오류가 발생하여 정확한 3차원 얼굴 형상을 생성하기 어려운 문제가 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해서, 본 논문에서는 특징점 추출 시 오추출 특징점과 정추출 특징점을 자동으로 분류하고, 정추출 특징점들만을 이용하여 3차원 얼굴을 복원하는 방법을 제안하였다. 실험결과에서는 특징점 자동 추출 오류를 고려하지 않은 기존 방법과 비교한 결과, 제안방법의 3차원 얼굴 복원 성능이 크게 향상되었음을 확인하였다.

• 한국컴퓨터그래픽스학회논문지
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• 제17권1호
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• pp.9-16
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• 2011

본논문에서는 3차원 3D 얼굴 스캔 데이터와 사진 이미지를 이용하여 3D 얼굴 모델을 생성하고 향후의 얼굴을 예측하는 시스템 개발에 대해 기술한다. 본 시스템은 3차원 텍스처매핑, 얼굴 정의 파라미터 입력 도구, 3차원 예측 알고리즘으로 구성 되어 있다. 3차원 텍스처매핑 기능에서는 3D 스캐너로 획득한 얼굴 모델과 사진 이미지를 이용하여 특정 연령에서의 새로운 얼굴모델을 생성한다. 텍스처매핑은 3D 스캐너로부터 획득한 메쉬 데이터에 정면과 좌우 측면의 세 방향의 사진 이미지를 이용하여 매핑하였다. 얼굴 정의 파라미터 입력도구는 3차원 텍스처매핑에 필요한 사용자 인터페이스 도구로서, 얼굴 모델의 정확한 재질값을 얼굴 사진으로부터 얻기 워하여 사진과 3D 얼굴 모델의 특징점을 일치시키는데 사용된다. 본 연구에서는 한 얼굴의 향후 연령대에서의 얼굴 모델을 구하기 위하여 100여개의 얼굴 스캔 데이터베이스를 이용한 통계적 분석에 의해 재질값을 예측 계산하여 해상도 높은 재질값을 가지는 모든 연령대의 3D 얼굴모델을 구성하였다.