얼굴의 부분 애니메이션에 대한 실린더 매핑 적용 연구

Abstract

Face is the most expressive part even though it does not take up much space of human body. But it is very difficult to animate a face from the computer animation research area because of the complexity of the facial structure and the fine movement of the skin. In this paper, we proposed a new method to project a face into a cylinder, using the features of the facial structure. And, we make the control of animation easy with the keyfraiming which uses the interpolation and the extrapolation. The distinctive features of this system are that the user-interface is easier, the movement is more natural, and the overlapping of the muscles is enabled. Furthermore, we expect that it is the important technology in implementing the behavioral animation in the future.;최근 컴퓨터 그래픽스 분야에서는 3차원 애니메이션에 대한 연구가 활발히 이루어지고 있다. 3차원 애니메이션에서 특히 중요한 연구 분야 중 하나가 인간을 애니메이션하는 것이다. 그 중에서 특히 얼굴은 인간 애니메이션에서 가장 복잡한 부분이다. 인간의 신체 중 다른 부분에 비하여 차지하는 비율은 적지만, 표현력이 가장 풍부한 부분이 바로 얼굴이다. 이러한 얼굴 표정을 애니메이션하는 것은 얼굴 구조의 복잡성과 얼굴 표면의 섬세한 움직임을 표현해야 하므로 컴퓨터 애니메이션 연구 분야에서 가장 어려운 분야로 인식되고 있다. 본 논문에서는 얼굴 구조의 특징을 이용하여 얼굴을 실린더에 매핑하여 애니메이션하는 방법을 제안하였다. 복합적인 표정을 애니메이션하기 위하여 근육에는 데이터 메쉬를 적용하였다. 특히 내부 보간 함수와 외부 보간 함수를 이용하여 제어점 주위의 움직임을 최대한 적은 계산량으로 자연스럽게 나타내었다. 본 시스템의 특징은 사용자 상호 작용이 용이하고, 근육의 겹침이 가능하며, 표정을 자연스럽게 표현할 수 있다는 것이다. 따라서 미래에 인간 행동 애니메이션(behavioral animation)을 구현하는데 중요한 기본 기술이 될 것으로 기대된다. 본 시스템에서 이용된 실험 방법은 기준 프레이밍(keyframing)방법으로, Soft Image에서 사용되는 obj 형식의 이미지 파일을 받아서 애니메이션에 필요한 각 근육에 데이터 메쉬를 적용하여 기준 프레임을 구성하는 노드의 움직임을 얻어낸 후, 이를 토대로 기준 프레임 사이에 들어갈 프레임을 생성하는 방법이다.