• 정보처리학회논문지B
• /
• 제14B권2호
• /
• pp.107-118
• /
• 2007

본 논문에서는 실제 수화자의 관점에서 기존 수화 아바타의 한계와 문제점을 지적한다. 이를 해결하기 위하여 손 모양, 손 방향, 손 운동을 비롯하여 입술 움직임, 얼굴 표정, 안색, 운동자 움직임, 몸동작 등을 통해 수화를 보다 자연스럽게 표현할 수 있는 수화 아바타를 개발하였다. 또한, 데이터베이스의 성능을 높이기 위해 손의 움직임과 함께 다른 신체 요소들의 움직임을 구조적으로 같이 기술할 수 있는 하이퍼 수화 문장을 제안한다. 개발된 시스템의 우수성을 보이기 위해 실제 청각 장애인을 대상으로 설문조사를 수행하여 시스템의 사용성을 평가하였다.

• 한국콘텐츠학회논문지
• /
• 제7권3호
• /
• pp.9-16
• /
• 2007

본 논문은 Isomap 알고리즘을 사용하여 다량의 고차원 얼굴 모션 데이터를 2차원 평면에 분포시키는 방법론과, 사용자가 이 공간을 항해하면서 원하는 표정들을 선택함으로써 실시간적으로 얼굴 표정 제어가 가능한 사용자 인터페이스 기법에 대하여 기술한다. Isomap 알고리즘은 세 단계의 과정으로 처리된다. 첫째, 각 표정 데이터의 인접표정을 정의하고, 둘째, 각 표정들 사이의 다양체 거리를 계산하여 표정공간을 구성한다. 표정공간의 생성은 임의의 두 표정간의 최단거리(다양체 거리)의 결정으로 귀결되고, 이를 위해 플로이드 알고리즘을 이용한다. 셋째, 다차원 표정공간을 가시화하기 위해서 다차원 스케일링을 사용하며, 2차원 평면에 투영시킨다. 인접표정을 정의하기 위한 최소 인접거리는 피어슨의 상관계수를 이용한다. 3차원 아바타의 얼굴 표정 제어는 사용자 인터페이스를 사용하여 2차원 공간을 항해하면서 실시간으로 제어한다.

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

• 한국정보과학회:학술대회논문집
• /
• 한국정보과학회 1998년도 가을 학술발표논문집 Vol.25 No.2 (2)
• /
• pp.600-602
• /
• 1998

본 논문은 정면과 측면 얼굴 이미지의 특성을 살린 3차원 개인 아바타 합성에 관한 연구이다. 표준 얼굴 메쉬를 얼굴 이미지의 특징점에 맞추려는 힘을 특징점 이외의 점들까지의 거리에 대한 가우스 분포를 따라 부드럽게 전달시켜 매쉬를 탄성있게 변형하는 힘으로 작용시켜 메쉬를 얼굴 이미지의 윤곽선을 중심으로 매칭시키고, 매칭된 메쉬가 매칭 이전의 메쉬의 기하학적 특성을 유지할 수 있도록 메쉬에 동적 피부 모델을 적용한다. 이렇게 생성한 3차원 메쉬에 이미지를 텍스춰 매핑하여 개인 특성을 살린 3차원 개인 아바타를 생성한다.

• 한국콘텐츠학회:학술대회논문집
• /
• 한국콘텐츠학회 2006년도 추계 종합학술대회 논문집
• /
• pp.682-686
• /
• 2006

모바일 3D 엔진을 탑재한 단말기의 등장과 모바일 콘텐츠 시장의 성장에 따라 3D 모바일 콘텐츠 서비스에 대한 관심이 고조되고 있다. 모바일 3D 아바타는 개인화된 모바일 기기 사용자의 개성을 표출할 수 있는 가장 효과적인 상품이다. 그러나 3D 아바타 표현 방법은 PC기반의 가상환경에서 캐릭터의 얼굴 표정 및 입술 모양 변화에 따른 자연스럽고 사실적인 표현에 대한 연구들이 주로 이루어 졌다. 본 논문에서는 모바일 환경에서 수신된 SMS 메시지를 3D 모바일 아바타에 적용하여 입술 모양 및 음성과 동기화 시키는 방법을 제안한다. 제안된 방법은 수신된 메시지 문장을 음절단위로 분해하여 모바일 3D 아바타의 입술 모양과 해당 음성을 동기화 시킴으로써, 모바일 아바타의 자연스럽고 효과적인 SMS 메시지 읽기 서비스를 구현할 수 있도록 해준다.

• 제어로봇시스템학회논문지
• /
• 제13권4호
• /
• pp.371-376
• /
• 2007

This paper presents an emotion recognition and its expression system of an intelligent robot like a home robot or a service robot. Emotion recognition method in the robot is used by a facial image. We use a motion and a position of many facial features. apply a tracking algorithm to recognize a moving user in the mobile robot and eliminate a skin color of a hand and a background without a facial region by using the facial region detecting algorithm in objecting user image. After normalizer operations are the image enlarge or reduction by distance of the detecting facial region and the image revolution transformation by an angel of a face, the mobile robot can object the facial image of a fixing size. And materialize a multi feature selection algorithm to enable robot to recognize an emotion of user. In this paper, used a multi layer perceptron of Artificial Neural Network(ANN) as a pattern recognition art, and a Back Propagation(BP) algorithm as a learning algorithm. Emotion of user that robot recognized is expressed as a graphic LCD. At this time, change two coordinates as the number of times of emotion expressed in ANN, and change a parameter of facial elements(eyes, eyebrows, mouth) as the change of two coordinates. By materializing the system, expressed the complex emotion of human as the avatar of LCD.

• 한국HCI학회:학술대회논문집
• /
• 한국HCI학회 2007년도 학술대회 1부
• /
• pp.1057-1062
• /
• 2007

얼굴표정 인식은 심리학 연구, 얼굴 애니메이션 합성, 로봇공학, HCI(Human Computer Interaction) 등 다양한 분야에서 중요성이 증가하고 있다. 얼굴표정은 사람의 감정 표현, 관심의 정도와 같은 사회적 상호작용에 있어서 중요한 정보를 제공한다. 얼굴표정 인식은 크게 정지영상을 이용한 방법과 동영상을 이용한 방법으로 나눌 수 있다. 정지영상을 이용할 경우에는 처리량이 적어 속도가 빠르다는 장점이 있지만 얼굴의 변화가 클 경우 매칭, 정합에 의한 인식이 어렵다는 단점이 있다. 동영상을 이용한 얼굴표정 인식 방법은 신경망, Optical Flow, HMM(Hidden Markov Models) 등의 방법을 이용하여 사용자의 표정 변화를 연속적으로 처리할 수 있어 실시간으로 컴퓨터와의 상호작용에 유용하다. 그러나 정지영상에 비해 처리량이 많고 학습이나 데이터베이스 구축을 위한 많은 데이터가 필요하다는 단점이 있다. 본 논문에서 제안하는 실시간 얼굴표정 인식 시스템은 얼굴영역 검출, 얼굴 특징 검출, 얼굴표정 분류, 아바타 제어의 네 가지 과정으로 구성된다. 웹캠을 통하여 입력된 얼굴영상에 대하여 정확한 얼굴영역을 검출하기 위하여 히스토그램 평활화와 참조 화이트(Reference White) 기법을 적용, HT 컬러모델과 PCA(Principle Component Analysis) 변환을 이용하여 얼굴영역을 검출한다. 검출된 얼굴영역에서 얼굴의 기하학적 정보를 이용하여 얼굴의 특징요소의 후보영역을 결정하고 각 특징점들에 대한 템플릿 매칭과 에지를 검출하여 얼굴표정 인식에 필요한 특징을 추출한다. 각각의 검출된 특징점들에 대하여 Optical Flow알고리즘을 적용한 움직임 정보로부터 특징 벡터를 획득한다. 이렇게 획득한 특징 벡터를 SVM(Support Vector Machine)을 이용하여 얼굴표정을 분류하였으며 추출된 얼굴의 특징에 의하여 인식된 얼굴표정을 아바타로 표현하였다.

• 한국콘텐츠학회논문지
• /
• 제8권2호
• /
• pp.18-26
• /
• 2008

본 논문은 사용자로 하여금 표정공간으로부터 일련의 표정들을 선택하게 함으로써 3차원 아바타의 표정을 제어할 수 있는 표정공간의 단계적 가시화 기법을 기술한다. 본 기법에 의한 시스템은 무표정 상태를 포함하여 11개의 서로 다른 모션들로 구성된 2400여개의 표정 프레임으로 2차원 표정공간을 구성하였으며, 3차원 아바타의 표정 제어는 사용자가 표정공간을 항해함으로서 수행되어진다. 그러나 표정공간에서는 과격한 표정 변화에서부터 세밀한 표정 변화까지 다양한 표정 제어를 수행할 수 있어야하기 때문에 단계적 가시화 기법이 필요하다. 표정공간을 단계적으로 가시화하기 위해서는 퍼지 클러스터링을 이용한다. 초기 단계에서는 11개의 클러스터 센터를 가지도록 클러스터링하고, 단계가 증가될 때 마다 클러스터 센터의 수를 두 배씩 증가시켜 표정들을 클러스터링한다. 이때 클러스터 센터와 표정공간에 분포된 표정들의 위치는 서로 다른 경우가 많기 때문에, 클러스터 센터에서 가장 가까운 표정상태를 찾아 클러스터 센터로 간주한다. 본 논문은 본 시스템이 어떤 효과가 있는지를 알기 위해 사용자들로 하여금 본 시스템을 사용하여 3차원 아바타의 단계적 표정 제어를 수행하게 하였으며, 그 결과를 평가한다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
• /
• 제2권2호
• /
• pp.120-133
• /
• 2008

This paper presents a novel approach for facial motion tracking and facial expression cloning to create a realistic facial animation of a 3D avatar. The exact head pose estimation and facial expression tracking are critical issues that must be solved when developing vision-based computer animation. In this paper, we deal with these two problems. The proposed approach consists of two phases: dynamic head pose estimation and facial expression cloning. The dynamic head pose estimation can robustly estimate a 3D head pose from input video images. Given an initial reference template of a face image and the corresponding 3D head pose, the full head motion is recovered by projecting a cylindrical head model onto the face image. It is possible to recover the head pose regardless of light variations and self-occlusion by updating the template dynamically. In the phase of synthesizing the facial expression, the variations of the major facial feature points of the face images are tracked by using optical flow and the variations are retargeted to the 3D face model. At the same time, we exploit the RBF (Radial Basis Function) to deform the local area of the face model around the major feature points. Consequently, facial expression synthesis is done by directly tracking the variations of the major feature points and indirectly estimating the variations of the regional feature points. From the experiments, we can prove that the proposed vision-based facial expression cloning method automatically estimates the 3D head pose and produces realistic 3D facial expressions in real time.

• 디자인학연구
• /
• 제19권1호
• /
• pp.215-224
• /
• 2006

경쟁이 심화됨에 따라 브랜드 신뢰성의 중요성이 커지고 있다. 고객들은 브랜드에 대한 신뢰를 바탕으로 선택을 하는 경향이 있기 때문이다. 기업들이 경쟁사와 차별화 되며 신뢰성이 있는 브랜드 이미지를 구축하려는 다양한 시도의 결과로 브랜드 개성이라는 개념이 생겨났다. 브랜드 개성은 브랜드 아이덴티티 확립이라는 기업의 목적과 자신이 선택한 브랜드를 통해 자신의 이미지를 표현하려는 소비자의 목적을 동시에 만족시켜주는 수단이 되고 있다. 브랜드 개성의 중요성이 커짐에 따라, 많은 학자들이 다양한 방법을 동원하여 그것을 명확하게 측정하기 위한 시도를 전개했다. 그러나 대다수의 연구들은 측정과 데이터의 분식에 많은 노력과 오랜 시간이 소요될 뿐만 아니라, 그 결과를 명확하게 시각화할 수 없는 언어적, 정량적 방법에 의존하고 있는 실정이다. 이에 본 연구는 아바타를 활용하여 새롭고 가시적인 브랜드 개성 측정 방법을 개발하는 것을 목표로 한다. 본 연구의 결과는 다음과 같다. 첫째, 아바타는 브랜드 개성을 시각화하는 효과적인 매체가 될 수 있다는 가정(假定)이 입증되었다. 아바타는 얼굴과 의복, 자세와 동작 등을 통해 인간의 개성을 나타내 줄 수 있으므로, 목적에 부합되도록 특별하게 디자인된 아바타는 법인(法人)의 특성을 대변하는 브랜드의 개성을 독창적으로 표현해 줄 수 있다. 둘째, 브랜드 개성이 여러 가지 유형으로 분류될 수 있고, 그 분류가 브랜드 개성 아바타를 디자인하는 데 필요한 지침으로 활용될 수 있다는 점이 명확해졌다. 셋째, 특별하게 디자인된 브랜드 개성 아바타의 효용성을 실제로 활용하여 실험을 한 결과, 아바타가 구체적이고 직관적으로 브랜드 개성을 측정하는 데 효과적인 것으로 나타났다. 정확성 검증 실험을 통해서는 아바타들이 브랜드 개성 유형을 적절하게 표현하고 있음을 밝혔으며, 특히 아바타를 이용하여 기존 브랜드들의 개성을 측정해 본 결과, 아바타가 언어보다 브랜드 개성의 판단에 효과적이라는 것이 입증되었다.