최근 영화나 게임 산업에서 모션 캡쳐 기법은 현실적인 동작을 생성하기 위한 기술로서 널리 사용되고 있으며 이로 인해 공동 작업을 하는 여러 애니메이터들 사이에 모션 데이타를 공유하거나 서로 교환하는 일이 요구된다. 그러나 모션 캡쳐 데이타는 사용하는 모션 캡쳐 시스템에 따라 데이타 포맷에 많은 차이가 있다. 데이타 포맷이 상이함으로 일해서 저장된 모션 캡쳐 데이타의 재사용과 상호 교환에 많은 어려움이 발생된다. 본 논문에서는 이를 해결하기 위한 방법으로 모션 캡쳐 데이타를 통합할 수 있는 표준 포맷을 정의하고 이 표준 포맷을 이용한 모션 데이타 관리 시스템을 제안한다. 제안하는 표준 포맷은 XML(extensable Markup Language) 기반의 마크업 언어로서 MCML(Motion Capture Markup Language)라고 한다. 모션 캡쳐 데이타 관리 시스템은 모션 캡쳐 데이타를 이 MCML 변환한 다음 데이터 베이스에 저장하며 XML의 엘리먼트 단위로 검색할 수 있는 구조를 제공한다.
모션 캡처 기술은 현실감 있는 캐릭터 동작을 얻기 위해 많이 사용되고 있지만, 모션 캡처 데이터의 상이한 포맷들로 인하여 효율적인 모션 데이터의 저장과 검색이 어려운 문제점을 가지고 있다. 본 논문에서는 상이한 형식의 모션 캡처 데이터를 통합하고 효과적으로 저장 및 검객하기 위한 프레임워크를 제안한다. 상이한 모션 캡처 데이터 포맷들을 통합하기 위한 XML 기반의 표준 포맷을 MCML(Motion Capture Markup Language)로 정의하고 있으며 서로 다른 포맷의 모션 캡처 데이터 파일을 하나의 단일화된 MCML 파일로 변환하여 관계형 데이터베이스 또는 XML 데이베이스에 저장함으로써 동일 데이터의 중복 저장 및 공유 문제를 해결한다. 모션캡처 데이터의 검색은 퍼지 문자열 검색(Fuzzy string searching) 기법에 의한 유사어 검색으로 특정 키워드를 포함하는 MCML 문서들을 찾거나 특정 위치의 시작 프레임에서 일련의 프레임들을 선택적으로 추출할 수 있는 모션클립(motion clips) 검색이 가능하도록 하였다.
To solve the pathological problems of the musculoskeletal system based on evidence, a sophisticated analysis of human motion is required. Traditional optical motion capture systems with high validity and reliability have been utilized in clinical practice for a long time. However, expensive equipment and professional technicians are required to construct optical motion capture systems, hence they are used at a limited capacity in clinical settings despite their advantages. The development of information technology has overcome the existing limit and paved the way for constructing a motion capture system that can be operated at a low cost. Recently, with the development of computer vision-based technology and optical markerless tracking technology, webcam-based 3D human motion analysis has become possible, in which the intuitive interface increases the user-friendliness to non-specialists. In addition, unlike conventional optical motion capture, with this approach, it is possible to analyze motions of multiple people at simultaneously. In a non-optical motion capture system, an inertial measurement unit is typically used, which is not significantly different from a conventional optical motion capture system in terms of its validity and reliability. With the development of markerless technology and advent of non-optical motion capture systems, it is a great advantage that human motion analysis is no longer limited to laboratories.
본 논문에서는 모션 캡처 데이터의 효과적인 저장 및 의미 기반 검색을 위한 프레임워크를 제안한다. 모션 캡처 기술은 현실감있는 캐릭터 동작을 얻기 위해 많이 사용되고 있지만, 모션 캡처 데이터의 검색과 저장을 위한 표준화의 부족으로 인한 여러 가지 문제점을 가지고 있다. 또한 미리 캡처된 모션 데이터에 의미론적 부가설명이 없으므로 애니메이터들이 캡처된 모션 데이터로부터 필요한 부분 동작들만을 검색하고 조합하여 새로운 동작을 생성하기가 어렵다. 본 논문의 목적은 모션 캡처 데이터의 재사용성을 향상시키기 위한 것이다 먼저 상이한 모션 캡처 데이터 포맷들을 통합하기 위한 표준 포맷을 제안한다. 제안하는 표준 포맷은 XML 기반의 마크업 언어로서 MCML(Motion Capture Markup Language)라고 한다. 제안하는 MCML은 서로 상이한 포맷들의 변환 또는 통합을 하기 위해 유용할 뿐만 아니라, MCML파일로 모션 데이터 베이스를 구축하므로 모션 캡처 데이터의 재사용성을 향상시킬 수 있다. 또한 모션 캡처 데이터의 부분 동작들에 의미를 부여하고 동작들 사이에 의미론적 연결을 위해 모션 온톨로지를 정의한다. 온톨로지 기반 데이터 접근으로 인해 부분 동작 및 그와 연관된 동작들을 검색하고 항해할 수 있다.
Along with the advance of digital technology, various methods are adopted for capturing the 3D animating data. Especially, in 3D animation production market, the motion capture system is widely used to make films, games, and animation contents. The technique quickly tracks the movements of the actor and translate the data to use as animating character's motion. Thus the animation characters are able to mimic the natural motion and gesture, even face expression. However, the conventional motion capture system needs tricky conditions, such as space, light, number of camera etc. Furthermore the data acquired from the motion capture system is frequently corrupted by noise, drift and surrounding environment. In this paper, we introduce the post production techniques to stabilizing the jitters of motion capture data from the low cost handy system based on Kinect.
Park, Jun-Young;Kyota, Fumihito;Saito, Suguru;Nakajima, Masayuki
한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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한국방송공학회 2009년도 IWAIT
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pp.764-767
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2009
Motion capture systems allow to measure the precise position of markers on the human body in real time. These captured motion data, the marker position data, have to be fitted by a human skeleton model to represent the motion of the human. Typical human skeleton models approximate the joints using a ball joint model. However, because this model cannot represent the human skeleton precisely, errors between the motion data and the movements of the simplified human skeleton model happen. We propose in this paper a method for measuring a translation component of wrist, and elbow joints on upper limb using optical motion capture system. Then we study the errors between the ball joint model and acquired motion data. In addition, we discuss the problem to estimate motion of human joint using optical motion capture system.
가상세계의 멀티미디어 콘텐츠에 있어 모션캡처는 게임, 영화, TV등 다양한 분야에서 활용되고 있다. 게임의 대부분은 모션캡처 기술이 활용되고 있다. 모션 캡처를 이용하면 보다 사실적이고 다이나믹한 화면을 나타낼 수 있을 뿐만 아니라 이전의 키 프레임(Key-Framing)방식보다 시간과 금전적 측면에서 우수할 뿐만 아니라 질적인 면에서도 훨씬 뛰어난 이점이 있다. 그러나 몇몇 전문 업체에서 활용하고 있으며 학계에서는 아직 사용 예가 매우 부족하며, 활용 시 문제점에 대해서도 많이 알려지지 않았다. 본 논문에서는 모션 캡처 장비 중 광학식 모션캡처를 이용하여 다양한 동작의 모션 데이터를 발췌하고, 사람과 다른 캐릭터에 적용할 시 나타나는 문제점에 대해 고찰해 보았다.
Objective: The aims of this study are to investigate the trends of intellectual property in order to identify the ergonomic approaches on musculoskeletal disorders, harmful factors of musculoskeletal disorders, and to find the potential applicability of motion capture technology. Background: Ergonomic posture assessment tools often showed interrater variance, though the usage is easy and practical in industrial fields. Moreover new technologies such as motion capture showed the potential applicability in posture assessment. So ergonomists and practitioners became interested in the intellectual properties on musculoskeletal disorder and motion capture technology. Method: Intellectual properties were collected with the combination of keywords such as ergonomic, musculoskeletal disorder, and motion capture using the KIPRIS (Korea Intellectual Property Rights Information Service). Collected intellectual properties were classified into ergonomic area and non-ergonomic area, except unexamined intellectual properties. This study investigated the trend of application of intellectual properties and the probability of using motion capture technology. Results: Few intellectual properties with ergonomic approach on musculoskeletal disorders were founded, despite many products for rehabilitation and sports. One hundred twenty five patents in 1105 patents on musculoskeletal disorders and 138 patents in 1908 patents on motion capture technology were classified into the patents that ergonomic approach can be applied. The patents related to ergonomics area are rapidly increasing after 2010, and there are good opportunities for ergonomists to apply the patents. Conclusion: This study found opportunities on novel methodology in detecting the harmful factors of musculoskeletal disorders, and that the motion capture technology is applicable in ergonomic posture assessment. Application: The results of this study can help ergonomists prepare the ergonomic patents, and can show the potential use of motion capture technology in detecting the harmful posture of musculoskeletal disorders.
Objective:The purpose of this study is to identify motion patterns for cellular phone and propose a method to identify motion patterns using a motion capture system. Background: In a smart device, the introduction of tangible interaction that can provide new experience to user plays an important role for improving user's emotional satisfaction. Firstly, user's motion patterns have to be identified to provide an interaction type using user's gesture or motion. Method: In this study, a method to identify motion patterns using a motion capture system and user's motion patterns for using cellular phone was studied. Twenty-two subjects participated in this study. User's motion patterns were identified through motion analysis. Results: Typical motion patterns for shaking, shaking left and right, shaking up and down, and turning for using cellular phone were identified. Velocity and acceleration for each typical motion pattern were identified, too. Conclusion: A motion capture system could be effectively used to identify user's motion patterns for using cellular phone. Application: Typical motion patterns can be used to develop a tangible user interface for handheld device such as smart phone and a method to identify motion patterns using motion analysis can be applied in motion patterns identification of smart device.
모션캡쳐 기술은 빠른 시간에 움직임을 추적하여 컴퓨터에서 이용할 수 있는 데이터로 기록된다. 모션캡쳐로 얻어진 데이터는 동작을 생성하는 데 있어서 손쉽게 제어할 수 있다. 하지만 키넥트 기반으로 추출된 모션캡쳐 데이터는 불안전한 경우가 많다. 또한 기존의 모션캡쳐 시스템을 활용한 얼굴모션 제작과정은 시간 및 경제적 부담으로 인해 많은 어려움을 갖고 있다. 따라서 본 논문은 키넥트 시스템을 활용하여 얻어진 얼굴 모션캡쳐 데이터에서 부분적 떨림 현상을 일으키는 데이터를 보정하는 방법을 제안한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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