• 감성과학
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• 제17권4호
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• pp.61-70
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• 2014

로봇과 인간의 상호작용에서 언어에 의한 정보 전달은 상호작용의 한계가 있으므로, 더욱 원활하고 효율적인 의사소통과 나아가 로봇의 감정 표현까지 구현하기 위해서는 비언어적 커뮤니케이션이 필요하다. 본 연구에서는 쇼핑을 지원하는 로봇을 전제로 하여 쇼핑 행태에 따른 7가지 비언어적 정보를 도출하였다. 도출된 비언어적 정보의 요소로서 표정을 선정하고, 2D 분석을 통하여 얼굴 구성요소를 코드화 하였다. 얼굴 구성요소의 코드를 조합한 3D 애니메이션을 이용하여 비언어적 정보의 표현에 대한 유의성을 분석하였다. 분석 결과, 제안된 비언어적 정보의 표현 방법은 높은 수준의 유의성을 보여 비언어적 정보 연구의 기초자료로서 활용 가능성이 확인되었다. 다만, '당황'의 경우 코드화된 얼굴 구성 요소의 모양 적용에 한계가 있으며 보다 체계적 연구가 요구된다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제4권2호
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• pp.116-122
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• 2009

본 논문에서는 얼굴 애니메이션을 좀 더 실질적으로 표현하기 위하여 한글 생성의 원리와 입 모양 형태의 유사성을 기반으로 기본 음소를 선정하고 이를 이용하는 새로운 알고리듬을 제안한다. 카메라를 통해 얻어진 특징 점 이용이 아닌, 모션 캡쳐 (Motion Capture) 장비를 사용하여 실제 입모양의 움직임 데이터를 취득하여 취득된 데이터를 지수 증,감 형태로 나타내어 발성에 대한 음소를 표현하고 연속된 음절을 표현하기 위하여 지배 함수(Dominance Function)와 혼합 함수(Blending Function)를 적용하여 동시 조음에 대한 표현을 해결하였다. 또한 음절 간의 결합 시간을 입 주변의 마커(Marker) 거리 값의 변위를 이용하여 그 기울기 값에 따라 시간 지연을 함으로 현실감 있는 사용자 입력 문자에 대한 입 모양 궤적 데이터를 생성하는 실험 결과를 보여준다.

• 한국컴퓨터그래픽스학회논문지
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• 제18권3호
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• pp.9-16
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• 2012

본 논문은 광학식 동작 포착 장비를 사용해 얼굴과 동작을 동시에 포착할 경우 발생하는 불완전한 표정 데이터의 복원에 관한 연구를 다룬다. 일반적으로 동작 포착과 표정 포착은 필요 해상도에서 차이가 나며, 이로 인해 동작과 표정을 동시에 포착하기 힘들었다. 본 연구에서는 표정과 동작의 동시 포착을 위해, 기존의 작은 마커를 촘촘히 얼굴에 부착하는 표정 포착 방식에서 탈피하여 적은 수의 마커만을 이용하여 표정을 포착하고, 이로부터 세밀한 얼굴 표정을 복원하는 방법을 제안한다. 본 방법의 핵심 아이디어는 얼굴 표정의 움직임을 미리 데이터베이스화하여, 적은 수의 마커로 표현된 얼굴 표정을 복원하는 것이다. 이를 위해 주성분분석을 사용하였으며, 제안된 기술을 실제 동적인 장면에 활용하여 표정의 복원이 잘 됨을 검증하였다.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제13권5호
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• pp.802-816
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• 2010

새로운 텍스트 입력으로부터 제스처를 생성하는 것은 컴퓨터 게임, 가상현실 등의 응용분야에서 종종 요구되는 중요한 문제이다. 최근에는 유명 아나운서와 같은 특정인의 제스처를 모방하는 제스처 스타일화에 관한 관심이 증가하고 있다. 그러나 기쁨이나 슬픔과 같은 감정을 이용하여 제스처를 스타일화하려는 시도는 많지 않다. 또한 이전의 연구는 대부분 실시간 알고리즘에 초점을 맞추고 있지 않다. 본 논문에서는 SMS 문장을 캐릭터 얼굴 표정과 제스처 애니메이션으로 자동 변환하고 감정 요소를 이용하여 제스처를 스타일화하는 시스템을 제안한다. 이 시스템의 가장 큰 특징은 제스처에 희로애락의 감정을 결합하는 실시간 알고리즘을 제시하는데 있다. 모바일 단말기를 플랫폼으로 하기 때문에 서버와 단말기에 작업을 적절하게 분배하고 초당 20프레임 이상의 실시간 수행을 보장한다. 먼저, 디즈니 영상에서 감정을 표현하는 단어와 이에 해당하는 제스처를 추출하고 통계적으로 모델링 한 후, 감정과 제스처의 결합을 위하여 Laban의 움직임 이론을 도입한다. 제안된 시스템의 타당성과 기존 서비스와의 대체 적정도를 알아보기 위해서 사용자 반응을 조사 분석한다.

• 한국정보과학회논문지:소프트웨어및응용
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• 제30권1_2호
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• pp.153-163
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• 2003

본 논문에서는 기하학적인 3차원 모델을 사용하지 않고 정면이 얼굴 영상 및 2차원 메쉬만으로 얼굴의 포즈 변형을 수행하는 영상기반 렌더링(Image Based Rendering; IBR) 기법을 제안한다. 3차원 기하학적 모델을 대신하기 위해, 먼저 표준 인물의 정면, 좌우 반측면, 좌우 측면의 얼굴 영상에 대한 표준 메쉬를 작성한다. 합성하고자 하는 임의의 인물에 대해서는 주어진 정면 얼굴 영상의 메쉬만을 작성하고, 그 밖의 메쉬는 표준 메쉬 집합을 근거로 자동 생성된다. 그런 다음, 메쉬 제어점들의 중첩 및 역전을 허용하도록 개선한 역전가능 메쉬워프 알고리즘(invertible meshwarp algorithm)을 이용하여 얼굴의 입체적인 회전 변형을 수행한다. 또한, 눈이나 입의 개폐 변형도 동일한 워핑 알고리즘으로 구현한다. 얼굴 변형 성능을 평가하기 위해, 총 10명으로부터 머리를 수평으로 회전하면서 동영상을 취득한 후, 실제 영상과 변형 영상마다 양 눈의 중간 위치인 기준점에서 각 특징점까지의 거리를 계산하여 평균 차이를 구하였다. 그 결과, 기준점에서 입의 중간 위치까지의 거리에 비해 약 7.0%의 평균 위치 오차만이 발생하였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제15권6호
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• pp.1333-1337
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• 2011

스마트폰 환경에서 하드웨어인 폰(Phone)은 CPU 처리 속도 향상, 3D 엔진 탑재, 가용량 메모리 확대 등으로 인하여 차세대 스마트폰 게임 시장이 활발하게 떠오르고 있다. 또한 3D 게임 캐릭터설정에 있어서, 작은 스마트폰 화면에서 사실적이고 자유로운 애니메이션이 중요한 부분이 되고 있다. 본 연구에서는 캐릭터 설정과 스마트폰에서 효과적으로 3D 게임 캐릭터가 체감을 유발할 수 있는 조작 방법으로, MAYA를 활용하여 NURBS 데이터로 눈에서 코 그리고 입으로 얼굴을 완성하고, Polygon Cube tool로 손과 발을 모델링하였다. 그리고 하나의 큐브를 반으로 나누어 모델링 한 후 mirror 복사를 통해서 바디의 전체를 완성시켜 로우폴리곤 모델링하였다. 그 다음 사실감 있고 자연스러운 캐릭터를 모델링하기 위해 ZBrush로 디테일 완성하고 Divide의 레벨을 4까지 적용하였다. 다소 거칠거나 과장된 형태일지라도 들어갈 곳과 나올 곳 등을 표현해가며 Smooth 브러시 효과로 부드럽게 표현하고 매핑하여 로우폴리곤 3D 캐릭터를 설계하였다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2011년도 춘계학술대회
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• pp.300-303
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• 2011

스마트폰 환경에서 하드웨어인 폰(Phone)은 CPU 처리 속도 향상, 3D 엔진 탑재, 가용량 메모리 확대 등으로 인하여 차세대 스마트폰 게임 시장이 활발하게 떠오르고 있다. 또한 3D 게임 캐릭터설정에 있어서, 작은 스마트폰 화면에서 사실적이고 자유로운 애니메이션이 중요한 부분이 되고 있다. 본 연구에서는 캐릭터 설정과 스마트폰에서 효과적으로 3D 게임 캐릭터가 체감을 유발할 수 있는 조작 방법으로, MAYA를 활용하여 NURBS 데이터로 눈에서 코 그리고 입으로 얼굴을 완성하고, Polygon Cube tool로 손과 발을 모델링하였다. 그리고 하나의 큐브를 반으로 나누어 모델링 한 후 mirror 복사를 통해서 바디의 전체를 완성시켜 로우폴리곤 모델링하였다. 그 다음 사실감 있고 자연스러운 캐릭터를 모델링하기 위해 ZBrush로 디테일 완성하고 Divide의 레벨을 4까지 적용하였다. 다소 거칠거나 과장된 형태일지라도 들어갈 곳과 나올 곳 등을 표현해가며 Smooth 브러시 효과로 부드럽게 표현하고 매핑하여 로우폴리곤 3D 캐릭터를 설계하였다.

• 전자공학회논문지CI
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• 제40권1호
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• pp.59-73
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• 2003

인터넷 가상공간에서 서로 다른 언어 사이의 언어 장벽을 극복하기 위한 한 방법으로 CG 애니메이션 기술을 이용한 수화 통신 시스템이 연구되고 있다. 지금까지 연구에서는 비언어 통신 수단으로서 팔과 손의 제스춰만을 고려하였으나, 얼굴 표정이 의사전달에 중요한 요소가 된다. 특히 사실적인 감정표현보다는 얼굴 요소가 과장된 코믹한 표현이 보다 효과적이고, 또 눈썹, 눈, 입 등의 AU(Action Units)만이 아니라 뺨과 턱의 움직임도 중요한 역할을 하게 됨을 알게 되었다. 따라서 3D 표정 생성 에디터에서 AU를 추출하고, 보다 효율적을 표정 생성을 위해 FACS(Facial Action Unit)으로 분류한다. 또 기존에 표정 에디터에 비해서 제안된 표정 에디터는 PAU에 대한 강도를 강하게 줌으로써, 6가지 표정을 분리할 수 있음을 보인다. 또한 얼굴 표정 생성에서 “뺨을 올림”과 “턱을 내림”에 대한 움직임을 자동화하기 위해서 포물형 편미분식(Parabolic Partial Differential Equations)과 Runge-Kutta법을 이용하여 보다 자연스러운 표정을 생성하였다. 또한 이를 이용하여 구조가 서로 다른 아바타 모델에 감정을 재생하는 방법을 제안하였다. 본 방법을 윈도우 플렛폼에서 Visual C＋＋와 Open Inventor 라이브러리를 이용하여 구현하였으며, 실험 결과 언어의 장벽을 넘을 수 있는 비언어 통신수단으로 이용될 수 있는 가능성을 확인하였다.

• 한국콘텐츠학회:학술대회논문집
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• 한국콘텐츠학회 2006년도 추계 종합학술대회 논문집
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• pp.824-828
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• 2006

디지털 엔터테인먼트 영상분야에 모션캡쳐시스템이 도입되어 3D 캐릭터 애니메이션 발전을 더욱 가속화하는 계기가 되었다. 특히 디지털 게임영상에서 격렬한 캐릭터의 움직임을 모션캡쳐시스템이 인간의 근육 움직임을 캡쳐하여 캐릭터의 역동성을 높이거나 사람의 얼굴주름, 표정을 캡쳐해 인간 본연의 감정을 표현하는 수준까지 발전하였다. 이러한 사실적인 영상표현의 확장은 디지털 엔터테인먼트 영역에서 게임 산업을 중심으로 영화, TV, 광고, 뮤직비디오 등 점차 활용빈도가 증가하고 있다. 그러나 국내 모션캡쳐를 활용한 영상 제작과정에서 미국과 일본의 자본과 기술력의 차이, 모션캡쳐 전문 인력의 부족, 국내 모션캡쳐 영상시장의 협소로 인해 경쟁국과 비교하여 제작과정에 많은 어려움을 안고 있는 것이 현실이다. 이에 본 논문에서 통합 모션캡쳐시스템, 모션캡쳐 전문인력, 모션캡쳐 인하우스 프로그램개발 등 제작과정상 드러나는 기술적인 부분을 국내외 영상제작 사례를 통하여 모션캡쳐시스템을 활용한 디지털 엔터테인먼트 영상에서 제작과정상 개선 방안을 제안하고자 한다.