예제 기반 실시간 피부 변형 애니메이션

Abstract

피부 변형은 캐릭터 애니메이션에서 캐릭터 자체의 사실성을 높여주는 역할을 하지만, 사실적인 피부 변형을 얻기 위해서는 많은 데이터를 필요로 하거나, 혹은 많은 계산 시간을 필요로 한다. 본 논문에서는 인체의 운동에 따라 변화하는 피부의 변형을 매개화하여 시공간적으로 효율적인 피부 변형 제어 방법을 제안한다. 먼저 입력되는 피부의 정점을 관절에 따라 분할하여 각 정점을 연관된 하나의 뼈대의 지역 좌표계의 정점으로 표현한다. 시간에 따른 정점의 위치 변화를 독립 성분 분석(Independent Component Analysis, ICA) 방법을 사용하여 각각 분할 된 영역에서 피부 변형을 나타내는 가상의 독립적인 근육 신호로 매개화 한다. 매개화한 근육 신호를 피부 변형을 발생시키는 관절의 움직임에 따라 방사 기저 함수(Radial Basis Function, RBF)를 사용하여 적절히 보간하면 인체의 운동에 따른 사실적인 피부 변형을 표현할 수 있다. 본 논문에서 제안한 방법은 피부 변형의 데이터를 적은 용량의 근육 신호로 표현하고, 방사 기저 함수를 이용하여 관절 변화에 따른 피부 변형을 빠르게 계산할 수 있다. 본 논문의 결과는 적은 용량으로 빠르게 사실적인 피부 변형의 계산을 필요로 하는 캐릭터 애니메이션이 포함된 사실적인 3차원 게임 등에 효과적으로 응용될 수 있다.