• 전자통신동향분석
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• 제27권3호
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• pp.12-21
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• 2012

최근 3DTV, 입체 모니터, 입체 노트북 등이 출시되고, 3D 영화, 게임 등 3D 관련 산업이 성장하면서 관련 콘텐츠의 요구사항이 증가하고 있다. 특히, 3D 콘텐츠의 주요 요소 중 하나인 인체는 전통적으로 고가의 3D 스캐너를 이용해 모델링하는 방식을 주로 사용해 왔다. 하지만 근래에는 광학 기술 및 컴퓨팅 성능의 향상으로 구조광과 같은 능동 센서나 카메라로부터 획득한 영상을 기반으로 3D 인체 외형을 복원하는 연구가 각광을 받고 있다. 이런 추세에 발맞춰 본고에서는 인체 중에서도 사용자의 민감도가 높은 얼굴의 3D 복원 기술 및 연구 동향을 살펴보고, 다양한 응용을 목적으로 ETRI에서 개발 중인 3D 얼굴 복원 기술을 소개하고자 한다.

• 한국콘텐츠학회:학술대회논문집
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• 한국콘텐츠학회 2005년도 추계 종합학술대회 논문집
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• pp.466-469
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• 2005

최근 컴퓨터 그래픽스 분야에서는 3차원 애니메이션에 대한 연구가 활발히 이루어지고 있다. 3차원 애니메이션에서 중요한 연구 분야 중 하나가 인간을 애니메이션 하는 것이다. 음함수 곡면 모델은 3D 캐릭터나 유체 등과 같은 복잡한 곡면으로 이루어진 객체들에 대한 3D 모델링이 용이하고 적은 양의 데이터로 다양한 형태의 곡면을 표현할 수 있다. 본 논문에서는 음함수 프리미티브를 이용한 얼굴 모델 생성 방법을 제안한다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2015년도 추계학술발표대회
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• pp.1448-1450
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• 2015

본 논문은 3D 스캐너 및 센서 등으로 캡처되어 3D로 복원된 얼굴 객체의 부위별 의미 있는 영역에 대한 분할을 자동으로 수행하는 기술을 제안한다. 3D 스캔된 얼굴 모델을 모델링, 애니메이션, 3D 프린팅 등의 다양한 응용분야에 활용하기 위해서는 스캔된 영역의 의미 있는 부위별 인식이 필수적이다. 본 논문에서는 부위별 의미 있는 영역 레이블링이 된 템플릿 모델을 입력된 3D 복원 모델로 전이하여 복원된 3D 모델의 부위별 의미 있는 영역을 자동으로 분할하고 분할된 영역의 일관성을 유지하는 알고리즘을 제안한다.

• 한국컴퓨터그래픽스학회논문지
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• 제8권4호
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• pp.17-25
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• 2002

본 논문에서는 디자이너가 제작한 3차원얼굴 모델을 생성하기 위해 표준 3차원 얼굴 모델을 변형하는 방법을 제시한다. 3차원 얼굴 모델을 변형하는 방법에는 근육에 기반 한 얼굴 변형 방법이 대표적인데, 본 논문에서는 기존의 얼굴 근육에 기반 한 얼굴 변형방법의 비효율적인 면을 개선하고 근육에 기반 한 보다 직관적인 얼굴 변형을 위해 얼굴 근육 운동 예측맵을 정의하고 이를 이용하여 근육을 독립적으로 처리하고 정의 했던 기존의 단점과 근육의 배치와 설정작업을 개선하고자 한다.

• 정보과학회 논문지
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• 제43권5호
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• pp.516-523
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• 2016

노역분장을 위해서는 석고로 연기자의 얼굴 모형을 만들고, 그 위에 주름을 조소작업한 후 다시 석고로 음각 몰드를 제작하여 얼굴에 붙일 실리콘 피부 패치를 만들게 된다. 이러한 처리 과정은 며칠이 걸리며 연기자나 분장사에게 어려움을 주고 있다. 최근에 3D 프린팅 및 스캐닝 기술이 발전하여, 얼굴을 스캔하여 실물로 제작하는 것이 쉬워지고 있다. 본 논문에서는 석고나 조소작업 없이 노역분장용 실리콘 마스크를 간편하고 효율적으로 제작하기 위해, 얼굴 스캐닝, 인터랙티브 주름 모델링, 몰드 프린팅으로 이루어진 새로운 파이프라인을 제안한다. 고해상도 얼굴 모델에서도 주름을 실시간에 생성하기 위해 노멀맵 기반의 직관적인 스케치 인터페이스를 제시한다. 그리고 최종적인 주름의 기하를 깊이맵을 이용하여 복원하고, 주름진 얼굴의 음각 몰드를 프린팅한다. 또한 완성된 음각 몰드에 실리콘을 부은 뒤 원래의 양각 얼굴을 겹쳐 실리콘 마스크를 제작함으로써, 제안 파이프라인이 기존 방식보다 노역분장용 마스크를 간편하게 제작할 수 있음을 보인다.

• 한국컴퓨터정보학회:학술대회논문집
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• 한국컴퓨터정보학회 2011년도 제43차 동계학술발표논문집 19권1호
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• pp.47-49
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• 2011

본 논문에서는 사용자의 정면, 측면 영상을 이용하여 3차원 얼굴 모델에 적합한 텍스쳐 맵을 생성, 이를 이용하여 3차원 얼굴 모델을 생성하는 방법을 제안한다. 기존 3차원 얼굴 모델은 매핑 할 텍스쳐 영상들을 하나로 통합하여 이를 원통형 좌표계를 통해 텍스쳐링 하는 방법이 이용되고 있다. 이때 정면과 측면의 영상을 3차원 얼굴 모델의 중심축을 기준으로 계산하여 좌표에 맞게 투영시키고 통합 및 보간하여 텍스쳐링 하게 된다. 사용자는 이를 위하여 정면과 측면 영상을 원통형 좌표에 맞게 통합시키는 작업이 필요하다. 본 논문은 사용자에게 수반되는 이러한 작업을 줄이고 발생될 수 있는 텍스쳐의 왜곡을 최소화하기 위한 방법을 제시한다. 2차원 정면 측면 이미지를 3차원 얼굴모델에 투영시키고 정면과 측면을 구분하여 각 텍스쳐 간 경계 부분을 자연스럽게 처리하기 위해 파노라마 이미지 스티칭 기술을 이용하여 텍스쳐링 한 뒤 얼굴 모델을 생성하는 방법에 대해서 기술한다.

• 한국융합학회논문지
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• 제12권9호
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• pp.57-63
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• 2021

이 연구는 한국인 성인 시신의 얼굴근육을 해부하고 삼차원 스캔하여, 사실적인 얼굴근육의 형태를 삼차원 오브젝트를 만들고, 이를 통해 표정을 재현하여 카데바 얼굴근육의 복합적인 움직임을 삼차원적으로 관찰 가능한 교육 자료를 제작하는데 목적이 있다. 카데바 해부 사진 자료를 이용하여, 얼굴근육에 대해 삼차원 모델링 하였고, 네 가지 표정(슬픔, 미소, 놀람, 분노)에 따라 얼굴근육이 변화하는 삼차원 영상을 제작하였다. 이를 통해, 삼차원으로 구현한 카데바 얼굴근육의 복합적인 작용과 다양한 표정 변화를 확인할 수 있었다. 이 연구결과는 얼굴근육의 개별적인 기능에 대한 정량적인 자료를 확인할 수는 없지만, 사실적이고 입체적인 카데바의 얼굴근육 형태를 관찰할 수 있고, 복합적인 얼굴근육의 작용으로 인한 표정 변화를 확인할 수 있다. 이러한 자료는 얼굴근육의 해부학적 교육 자료로 활용할 수 있을 것으로 기대한다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제7권2호
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• pp.328-333
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• 2003

본 논문에서는 얼굴의 표정 변화에 영향을 주는 해부학에 기반한 18개의 근육군쌍을 바탕으로 하여 얼굴 표정 애니메이션을 위한 근육의 움직임을 조합할 수 있도록 하였다. 개인의 이미지에 맞춰 메쉬를 변형하여 표준 모델을 만든 다음, 사실감을 높이기 위해 개인 얼굴의 정면과 측면 2장의 이미지를 이용하여 메쉬에 매핑하였다. 얼굴의 표정 생성을 애니메이션 할 수 있는 원동력이 되는 근육 모델은 Waters의 근육모델을 수정하여 사용하였다. 이러한 방법을 사용하여 텍스처가 입혀진 변형된 얼굴을 생성하였다. 또한, Ekman이 제안한 6가지 얼굴 표정을 애니메이션 하였다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제20권4호
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• pp.41-48
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• 2015

최근 3D 프린터의 보급과 함께 3D 모델에 대한 수요가 급증하고 있다. 그러나 3D 모델의 생성은 숙달된 전문가가 전문 소프트웨어를 이용하여 작성하여야 한다. 본 연구는 한 장의 2차원 정면 얼굴사진으로 부터 3D 모델링하는 방법에 대한 것으로 일반인들도 쉽게 3D모델을 생성할 수 있도록 한다. 사진으로부터 배경과 전경을 분리하고 분리한 전경 영역에 일정간격으로 2차원 상에 버텍스를 배치하고 배치한 버텍스 위치를 이미지의 계조 값과 눈썹과 코 등의 특성을 고려하여 버텍스를 3차원으로 확장한다. 전경과 배경을 분리하는 방법으로 에지정보를 사용하였으며 눈과 코의 위치를 찾기 위하여 Haar-like feature를 이용하는 AdaBoost 알고리즘을 사용하였다. 알고리즘으로 생성한 3D 모델은 수작업에 의한 후처리가 필요하지만 3D 프린터를 위한 콘텐츠 제공에 매우 유용하게 활용될 것이다.

• 전자공학회논문지CI
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• 제42권6호
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• pp.75-82
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• 2005

본 논문에서는 정면 얼굴 검출에 이용되는 특성 벡터의 새로운 추출법을 제안한다. 새로운 특성벡터의 추출은 일차원 Harr 웨이블릿, 평균행렬, 분산행렬 및 진폭 투시법을 이용하여 각 각의 특성벡터를 구하였으며 얼굴 및 비 얼굴의 모델링은 확률적 특성을 이용한 조건부 확률 분포 함수로 모델링 한다. 또한 계산된 확률 분포 함수를 이용한 확률 값을 계산하여 입력 영상에서의 얼굴 검출을 수행한다. 제안한 방법으로 구성된 특성 벡터를 이용한 얼굴 검출에서는, 영상 내에서의 다수의 얼굴 검출이 가능하며 약간의 각도를 가지는 얼굴 검출도 가능하며 저해상도의 영상에서의 얼굴 검출에 매우 효과적이며 모의실험 결과 SET3의 테스트 영상에서의 얼굴 검출율은 $98.3\%$가 됨을 확인하였다.