• 제목/요약/키워드: 3D 모션

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차량 운전 시뮬레이터에서 모션과 영상의 동기화를 위한 알고리즘 및 구현 방안 (Motion and Image Matching Algorithms and Implementation for Motion Synchronization in a Vehicle Driving Simulator)

  • 김헌세;김대섭;김동환
    • 로봇학회논문지
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    • 제12권2호
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    • pp.184-193
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    • 2017
  • This work shows how to create an algorithm and implementation for motion and image matching between a vehicle simulator and Unity 3D based virtual object. The motion information of the virtual vehicle is transmitted to the real simulator via a RS232 communication protocol, and the motion is controlled based on the inverse kinematics solution of the platform adopting rotary-type six actuators driving system. Wash-out filters to implement the effective motion of the motion platform are adopted, and thereby reduce the dizziness and increase the realistic sense of motion. Furthermore, the simulator system is successfully designed aiming to reducing size and cost with adaptation of rotary-type six actuators, real driving environment via VR (Virtual Reality), and control schemes which employ a synchronization between 6 motors and 3rd order motion profiles. By providing relatively big sense of motion particularly in impact and straight motions mainly causing simulator sickness, dizziness is remarkably reduced, thereby enhancing the sense of realistic motion.

스마트 폰 추적 및 색상 통신을 이용한 동작인식 플랫폼 개발 (Development of Motion Recognition Platform Using Smart-Phone Tracking and Color Communication)

  • 오병훈
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제17권5호
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    • pp.143-150
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    • 2017
  • 본 논문에서는 스마트 폰 추적 및 색상 통신을 이용한 새로운 동작인식 플랫폼을 개발한다. 카메라가 탑재된 PC 혹은 스마트 TV와 개인 스마트 폰 가지고 영상을 기반으로 한 객체 인식 기술을 이용하여 동작 인식 유저 인터페이스를 제공한다. 사용자는 손으로 스마트 폰을 움직여 모션 컨트롤러처럼 사용할 수 있으며, 플랫폼에서는 이 스마트폰을 실시간으로 검출하고, 3차원 거리와 각도를 추정하여 사용자의 동작을 인식한다. 또한, 스마트 폰과 서버의 통신을 위하여 색상 디지털 코드를 이용한 통신 시스템이 사용된다. 사용자들은 색상 통신 방법을 이용하여 텍스트 데이터를 자유자재로 주고받을 수 있으며, 동작을 취하는 도중에도 끊임없이 데이터를 전송할 수 있다. 제안한 동작인식 플랫폼 기반의 실행 가능한 콘텐츠를 구현하여 결과를 제시한다.

초점정보를 이용한 패턴간의 상대적 깊이 추정알고리즘 개발 (A Relative Depth Estimation Algorithm Using Focus Measure)

  • 정지석;이대종;신용녀;전명근
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제23권6호
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    • pp.527-532
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    • 2013
  • 깊이 추정은 로봇 비전, 3차원 영상, 모션 제어를 위해 사용되는 매우 중요한 인자이다. 깊이 추정은 렌즈와 물체 사이의 거리를 변화시켜가면서 취득된 일련의 영상에서 계산된 초점 정보에 기반을 둔다. 본 논문에서는 다양한 초점정보를 이용한 패턴간의 상대적 깊이 추정 알고리즘을 제안한다. 제안된 방법은 거리별로 취득된 영상의 초점값 정보를 이용하여 구현하였으며, 깊이는 두 패턴의 상대적 거리를 고려함으로써 추정하였다. 다양한 영상정보를 이용하여 깊이 추정을 수행한 결과 효과적인 추정이 가능함을 알 수 있었다.

심층 강화학습을 이용한 휠-다리 로봇의 3차원 장애물극복 고속 모션 계획 방법 (Fast Motion Planning of Wheel-legged Robot for Crossing 3D Obstacles using Deep Reinforcement Learning)

  • 정순규;원문철
    • 로봇학회논문지
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    • 제18권2호
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    • pp.143-154
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    • 2023
  • In this study, a fast motion planning method for the swing motion of a 6x6 wheel-legged robot to traverse large obstacles and gaps is proposed. The motion planning method presented in the previous paper, which was based on trajectory optimization, took up to tens of seconds and was limited to two-dimensional, structured vertical obstacles and trenches. A deep neural network based on one-dimensional Convolutional Neural Network (CNN) is introduced to generate keyframes, which are then used to represent smooth reference commands for the six leg angles along the robot's path. The network is initially trained using the behavioral cloning method with a dataset gathered from previous simulation results of the trajectory optimization. Its performance is then improved through reinforcement learning, using a one-step REINFORCE algorithm. The trained model has increased the speed of motion planning by up to 820 times and improved the success rates of obstacle crossing under harsh conditions, such as low friction and high roughness.

제한된 모션 센서와 애니메이션 데이터를 이용한 캐릭터 동작 제어 (Character Motion Control by Using Limited Sensors and Animation Data)

  • 배태성;이은지;김하은;박민지;최명걸
    • 한국컴퓨터그래픽스학회논문지
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    • 제25권3호
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    • pp.85-92
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    • 2019
  • 디지털 스토리텔링에 등장하는 3차원 가상 캐릭터에는 외형뿐만 아니라 자세나 동작에서도 캐릭터의 개성이 반영된 고유의 스타일이 부여된다. 그러나 사용자가 웨어러블 동작센서를 사용하여 직접 캐릭터의 신체 동작을 제어하는 경우 캐릭터 고유의 스타일이 무시될 수 있다. 본 연구에서는 가상 캐릭터를 위해 제작된 소량의 애니메이션 데이터만을 이용하는 검색 기반 캐릭터 동작 제어 기술을 사용하여 캐릭터 고유의 스타일을 유지하는 기술을 제시한다. 대량의 학습 데이터를 필요로하는 기계학습법을 피하는 대신 소량의 애니메이션 데이터로부터 사용자의 자세와 유사한 캐릭터 자세를 직접 검색하여 사용하는 기술을 제안한다. 제시된 방법을 검증하기 위해 전문가에 의해 제작된 가상현실 게임용 캐릭터 모델과 애니메이션 데이터를 사용하여 실험하였다. 평범한 사람의 모션캡쳐 데이터를 사용했을 때와의 결과를 비교하여 캐릭터 스타일이 보존됨을 증명하였다. 또한 동작센서의 개수를 달리한 실험을 통해 제시된 방법의 확장성을 증명하였다.

애니메이션에 나타난 그로테스크 표현방법 추이 연구 (A Study on the Transition of the Grotesque Expression Method in Animation)

  • 이종한
    • 디자인학연구
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    • 제17권3호
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    • pp.51-60
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    • 2004
  • 그로테스크의 미학과 그 오락적 가치는 애니메이션이라는 표현매체가 갖는 특징과 그 속성에서 많은 공통점을 지니고 있으며 이러한 애니메이션에 나타난 그로테스크한 이미지 표현 방식은 현대 이미지 디지털화 기술이 발전하면서 그 표현 영역이 확대되었다. 실사와 애니메이션의 합성, 오브제 애니메이션으로 표현되던 그로테스크 이미지는 Full 3D 애니메이션의 기술, 그리고 모션캡쳐로 인한 가상캐릭터에 대한 현실감 있는 움직임 부여로 좀 더 사실감 있게 그 부조화성을 발전시키고 있다. 그 소재 또한 현대 과학문명의 발달과 더불어 다양해 졌다. 그 한 예가 사이보그 캐릭터의 등장이며 이러한 그로테스크한 이미지는 현대에 이르러 그 여러 특징 중에 인간소외를 다루는 애니메이션에서 주로 등장하기 시작한다. 그리고 이러한 그로테스크 이미지 표현방식의 변화는 향후 영상기술의 발달과 더불어 방법적 양식을 달리하여 VR 형태, 인터랙티브한 영상으로 그 표현매체를 옮기면서 그로테스크한 이미지와 성향은 비인간성을 강조하는 영상장르로 대변되어 갈 것으로 본다

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자연스러운 자세 제어를 위한 귀납적 역운동학 알고리즘 (Inductive Inverse Kinematics Algorithm for the Natural Posture Control)

  • 이범로;정진현
    • 한국정보과학회논문지:컴퓨팅의 실제 및 레터
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    • 제8권4호
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    • pp.367-375
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    • 2002
  • 역운동학 알고리즘은 다관절체의 엔드 이펙터를 제어하기 위한 매우 유용한 방법이다. 대부분의 역운동학 처리 과정에서 주된 관심사는 다관절체가 가지는 자세의 형태 자체가 아니라 제어되는 다관절체의 엔드 이펙터의 위치와 방향이다. 그러나 삼차원 캐릭터 애니메이션과 같은 종류의 응용 분야에 있어서는 엔드 이펙터의 정확한 위치와 방향보다는 다관절체의 전체적으로 자연스러운 자세 자체가 훨씬 더 중요한 요소이다. 실제로 애니메이터가 기존의 역운동학 기법을 사용해서 인체와 같이 다수의 물리적인 제약조건을 가지는 인간형 삼차원 캐릭터의 자세를 자연스럽게 제어하기 위해서는 많은 시행착오를 겪어야만 하기 때문에 이를 보완하는 특별한 알고리즘이 요구된다. CCD(Cyclic Coordinate Descent) 알고리즘은 기하학적인 검색을 통해 원하는 위치에 엔드 이펙터를 위치시키는 해를 구하는 역운동학 방식의 하나로서 사용자 상호작용을 통한 다관절체의 자세 제어에 적합하다. 그러나 CCD 알고리즘의 해는 초기 자세에 강력하게 종속되어 있기 때문에 초기 자세에 따라서 서로 다른 많은 해들을 얻게 된다. 본 논문에서는 인간형 캐릭터의 자세 제어를 위해 균등 자세 지도를 이용한 귀납적 역운동학 알고리즘을 제안한다. 균등자세 지도의 학습 알고리즘은 인간의 다양한 자세를 왜곡 없이 양자화하기 때문에 균등 자세 지도를 이용해서 기술되는 모든 자세들은 사실적인 자세임을 보장한다. 그러므로 균등 자세 지도를 통해 계산된 다관절체의 엔드 이펙터가 원하는 삼차원 위치와 가장 가까운 자세를 추출해 냄으로써 자연스러운 자세를 가지는 역운동학의 결과를 얻을 수 있다. 이러한 방식은 키 프레임 기반 삼차원 캐릭터 애니메이션의 제작과 3차원 게임, 그리고 가상 현실 등의 분야에 유용하게 적용될 수 있다.

디지털 영상 표현에 있어 특수효과 사례에 관한 연구 (A Study on Some Examples of Special Effect in Digital Image)

  • 이은화;이규옥
    • 디자인학연구
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    • 제12권1호
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    • pp.51-60
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    • 1999
  • 동영상의 출현 이래로 전자 영상 미디어의 보급은 정보의 확산 속도와 범위를 고속화, 대중화시키면서 새로운 영상 환경을 구축하고 있다. 최근에는 아날로그가 갖은 화질에 대한 문제점을 해결할 디지털 영상 기술이 발달함에 따라 본 논문은 이와 같이 컴퓨터를 이용한 디지털 영상 환경에 있어, 디지털 편집과 특수효과 사례에 관한 고찰이라는 측면에서 연구를 시작하였다. 본 논문에서는 영상이 오늘날에 이르기까지의 개념을 재정립하고 영상에 있어서 아날로그와 디지털 기술에 대한 차이점을 분석해 보았다. 그리고 디지털 영상 편집에 대한 특성 및 기술을 바탕으로 국내에서 현재 활용되고 있는 디지털 방식을 이용한 특수효과를 TV광고에서 찾아 분야별로 통계를 내고 분석하였다. 그 결과를 보면, 광고에 있어서 특수효과를 사용하지 않고서는 효과적인 정보전달에 많은 제약을 받고 있었다. 손쉽게 효과를 낼 수 있는 2D의 특수효과가 주로 많이 사용되고 있으며, 2D에 비해 노력과 비용이 많이 드는 3D 기법이나 모션컴트를 카메라 등도 여러 방면으로 시도되고 잇었다. 앞으로는 TV 뿐 아니라, VR을 이용한 가상광고나 인터넷을 공간에서의 동영상 광고에 대한 대처도 있어야 할 것이다.

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<수면의 과학>에 나타난 시뮬라시옹 표현기법 연구 (Simulacra Theory as a Conceptual Framework for Understanding Expression and Technology in )

  • 방윤경
    • 만화애니메이션 연구
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    • 통권24호
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    • pp.135-154
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    • 2011
  • 실제로 존재하지 않는 대상을 존재하는 것처럼 만들어놓은 인공물을 지칭하는 말인 시뮬라크르(Simulacra)는 본질의 원 실체를 가정하지 않고, 스스로 이미지를 창출하고 본질의 역할을 자청하는 독자적인 또 하나의 세계를 지칭하는 말이다. 많은 영화들이 무의식의 세계와 꿈을 넘어 시뮬라크르를 표현하는데 있어서 3D 애니메이션(3D Animation)을 포함한 CG(Computer Graphics)를 적극 사용하고 있다. 본 연구의 목적은 CG를 최소화한 아날로그적 표현기법을 통해 신세계를 이미지화 하고, 영상화 하는데 초석 같은 역할을 하고 있는 영상의 마술사라 불리는 미셸 공드리(Michel Gondry)의 작품 <수면의 과학>의 표현 기법을 분석함으로서, 카메라 기법, 왜곡과 과장, 스톱 모션 등 다양한 아날로그적인 기법들이 뮤직비디오, 영화, 애니메이션 등에서 새로운 표현 영역을 넓히고, 창조의 효율을 극대화 시켜줌으로서 영상의 미학적 발전에 영향을 끼치고 있으며, 본질보다 기호가 더 중요시 되는 현실에서 시뮬라크르를 재현하거나 창조하고 있는 수많은 영화 및 다양한 영상 매체에서 그의 다양한 아날로그적 시도가 더욱더 새로운 기법을 탄생시킬 것 을 기대해본다.

심전도 모니터링 스마트 의류 디자인을 위한 바디매핑 기반 전극 위치 연구 (A Study of Electrode Locations for Design of ECG Monitoring Smart Clothing based on Body Mapping)

  • 조하경;조상우
    • 한국의류산업학회지
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    • 제17권6호
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    • pp.1039-1049
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    • 2015
  • The increase in the need for a 24 hour monitoring of biological signals has been accompanied by an increasing interest in wearable systems that can register ECG at any time and place. ECG-monitoring clothing is a wearable system that records heart function continuously, but there have been difficulties in making accurate measurements due to motion artifacts. Although various factors may cause noise in measurements due to motion, the variations in the body surface and clothing during movements that cause eventual the shifting and displacement of the electrodes is particularly noteworthy. Therefore, this study used biomedical body mapping and a motion-capture system to measure and analyze the changes in the body surface and garment during movements. It was deduced that the area where the friction and separation between the garment and skin is the lowest would be the appropriate location to place the ECG electrodes. For this study, 5 male and 5 female in their 20s were selected as subjects, and through their selected body movements, the changes in the garment and skin were analyzed using the motion-capture system. As a result, the area below the chest circumference and the area below the shoulder blades were proposed as the optimal location of electrode for ECG monitoring.