[논문]애니메이터의 예술적 특성을 반영한 라인패턴 자동생성 기법

임훈; 이종원

애니메이터의 예술적 특성을 반영한 라인패턴 자동생성 기법
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본 논문에서는 완성된 수묵화나 여러 회화적 효과를 지닌 그림을 가지고 그곳에 있는 라인 패턴을 자동으로 추출한 후, 자동으로 스케치에 그 라인 패턴을 입혀주는 방식을 연구하였다. 이를 이용해 전체 프레임 중간에 애니메이터가 완성한 키 프레임을 받고, 다른 프레임들과의 대응 라인을 찾은 후 패턴을 자동으로 입혀 중간 프레임들을 얻어내는 결과를 보여준다.

Computer-assisted animation production tools have an important role in animation production industries. They could reduce the production cost and time, but they rarely copy artistic characteristics of an animators. In this paper, a new computer-assisted line pattern drawing system is proposed. The system automatically copies artistic characteristics of an animator and applies them to computer-generated animations. The artistic characteristics are captured from key frames drawn by an animator. The result shows that the presented approach can copy artistic characteristics from key frames well and reduce time and cost for producing artistic animations.

* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

본 논문에서는 고 비용과 느린 작업 속도의 문제를 극복하기 위해 스케치 라인에 다양한 패턴을 입히면서도 애니메이터가 패턴을 입히는 것과 유사하게 입히는 방법을 소개하고자 한다.
이 논문에서는 애니메이터의 예술적 특성을 고려하지 않고 패턴이 그려지는 것을 극복하기 위해서 애니메이 터가 작업한 것을 기초자료로 이용해 일정량의 프레임을 자동화시키는 방법을 개발하였다.

가설 설정

본 논문에서 설명하는 방식의 패턴드로잉을 위해서는 [그림 1]과 같이 애니메이터에 의해서 만들어진 키프레임의 스케치, 키프레임과 적용될 스케치들이 필요하다. 키 프레임은 키 프레임 스케치 위에 애니메이터가 회화적 패턴을 입혀 생성함을 가정한다.

제안 방법

키 프레임 스케치와 패턴이 입혀지지 않은 적용 프레 임간의 라인 세션들을 매칭시키기 위해서 영역을 이용한다, '쇄선화된 키 프레임 스케치'와 '쇄선화된 적용 이 미지'의 영역을 각각 구분한 다음 구분된 각각의 이미지 에서 영역과 해당 영역 외각의 각 라인 세션들을 매칭 시킨다. 그 후에 '쇄선화된 키 프레임 스케치'의 영역과 '쇄선화된 적용 이미지'의 영역을 비교하여 매칭시키고 그 결과를 이용해서 구분된 영역에 속하는 라인들을 매칭시키는 방법을 이용하였다.
본 논문에서 소개한 방식은 기존에 있었던 패턴 부여 방식을 단순 이미지가 아닌 아티스트의 작업물을 근거로 사용하여 더 회화적인 패턴을 스케치된 이미지에 아티스트의 특성에 맞게 부여할 수 있게 되었다.
애니메이터의 스케치를 세션화 시킨 후 그 세션화된 프레임과 이미 완성된 키프레임의 대응선분을 찾아낸 후, 각 대응 선분에 맞는 라인 패턴을. 입히게 된다.
이렇게 매칭된 라인을 기반으로 패턴 추출 및 부여 컴 포넌트에서 '쇄선화 키 프레임 스케치'를 백터화 한 후 백터화의 결과를 이용하여 키 프레임에서 패턴을 추출한다. 추출된 패턴은 '쇄선화된 적용이미지'를 백터화 한 후에 각도 보간과 픽셀 보간을 하게 된다.

대상 데이터

[그림 19]는 실제로 키 프레임 두 개에서 영역 매칭을 통한 라인 매칭을 하고, 패턴을 추출 부여한 결과이다. 두 개의 키 프레임인 헤드키 프레임과 마지막 키 프레 임을 가지고 중간의 4개 프레임을 채웠다. 결과적으로 키프레임의 느낌을 최대한 살려서 패턴이 부여되었고, 프레임이 큰 변화가 없을수록 좋은 결과를 보였다.

이론/모형

쇄선화된 이미지에서 영역을 구분해내기 위해서 범 람채우기(flood fill) 방식을 이용하였다.
영역을 구분한 후에 영역의 매칭은 Seah의 방식 [3][4]을 참조하여 구현하였으며 아래의 프로세서를 통해서 구한다.
이 작업을 위해서 Zhang Suen의 쇄선화 알고리즘을 사용하였다 [7].

성능/효과

두 개의 키 프레임인 헤드키 프레임과 마지막 키 프레 임을 가지고 중간의 4개 프레임을 채웠다. 결과적으로 키프레임의 느낌을 최대한 살려서 패턴이 부여되었고, 프레임이 큰 변화가 없을수록 좋은 결과를 보였다.

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