[논문]파티클을 이용한 로고 애니메이션 제작 사례 연구

정재민; 석혜정; 오규환

문제 정의

소스 동영상에서 알 수 있듯이 인체 모델에 있는 큐브 는 인체 모델 표면에 사람의 형상을 보여주는 큐브와 인 체 표면에서 달리는 방향과 반대의 방향으로 흩날리는 큐브로 구성된다. 본 논문에서는 이 두 종류의 큐브를 구분하고 각각을 모델링, 애니메이션, 렌더링 하는 방법을 제안한다.
본 논문에서는 파티클(Particle)을 이용하여 시각적으 로 화려하고 역동적인 느낌을 주는 로고 애니메이션의 제작 과정을 사례 연구를 통해 정리한다. 2004년 토리노 동계 올림픽 홍보 동영상을 소스로 하여 3D 컴퓨터 그 래픽스 툴인 '마야(MAYA)[1, 2] 에서 다양한 기법을 적용하여 홍보 동영상과 비슷한 비주얼(Visual)을 주는 영 상을 제작 한다.
본 논문에서는 파티클을 이용하여 시각적으로 화려하고 역동적인 느낌을 주는 로고 애니메이션의 제작 과정을 사례 연구를 통해 정리하였다. 2004년 토리노 동계 올림픽 홍보 동영상을 소스로 하여 3D 컴퓨터 그래픽 스 툴인 마야에서 다양한 기법을 적용하여 이와 비슷한 비주얼을 주는 영상을 제작해 보았다.
이를 구현하기 위해 본 논문에서는 소스 동영상을 바탕으로 이와 유사한 형태와 애니메이션을 나타내는 3D 인체 모델 데이터를 만든다. 만들어진 인체 데이터의 버 텍스(Vertex)에 큐브를 배치한다.

가설 설정

이러한 방식은 매 프레임이 진행될 때마다 계산을 하기 때문에 계산에 걸리는 부하 를 분산 할 수 있고 '마야'에서 익스프레션(expression)을 이용하면 다음과 같이 구현된다. 여기서 사용되는 인 체 모델을 'model'로 가정한다.

제안 방법

본 논문에서는 파티클(Particle)을 이용하여 시각적으 로 화려하고 역동적인 느낌을 주는 로고 애니메이션의 제작 과정을 사례 연구를 통해 정리한다. 2004년 토리노 동계 올림픽 홍보 동영상을 소스로 하여 3D 컴퓨터 그 래픽스 툴인 '마야(MAYA)[1, 2] 에서 다양한 기법을 적용하여 홍보 동영상과 비슷한 비주얼(Visual)을 주는 영 상을 제작 한다. 스케이트를 타는 동작을 역동적으로 표 현한 이 애니메이션의 효과를 내기 위해 본 논문에서는 인체 모델을 큐브(Cube)로 잘게 나누고, 잘게 나뉜 큐브 가 모델의 움직임에 따라 역동적으로 움직이도록 구현 한다.
본 논문에서는 파티클을 이용하여 시각적으로 화려하고 역동적인 느낌을 주는 로고 애니메이션의 제작 과정을 사례 연구를 통해 정리하였다. 2004년 토리노 동계 올림픽 홍보 동영상을 소스로 하여 3D 컴퓨터 그래픽 스 툴인 마야에서 다양한 기법을 적용하여 이와 비슷한 비주얼을 주는 영상을 제작해 보았다. MEL 스크립트로 구현이 이루어졌으며, 또한, 제작된 UI에서 다양한 옵 션 값을 조절함으로서 비주얼적인 효과를 제어하고 선 택할 수 있도록 구현되었다.
2004년 토리노 동계 올림픽 홍보 동영상을 소스로 하여 3D 컴퓨터 그래픽 스 툴인 마야에서 다양한 기법을 적용하여 이와 비슷한 비주얼을 주는 영상을 제작해 보았다. MEL 스크립트로 구현이 이루어졌으며, 또한, 제작된 UI에서 다양한 옵 션 값을 조절함으로서 비주얼적인 효과를 제어하고 선 택할 수 있도록 구현되었다.
만들어진 인체 데이터의 버 텍스(Vertex)에 큐브를 배치한다. 또한, 흩날리는 모습 을 표현하기 위해 모델의 표면에서 분출되는 오브젝트 를 대응시키고, 애니메이션이 될 때 모델의 버텍스 상의 큐브의 움직임과, 큐브의 모양으로 흩날리는 모습을 역 동적으로 보여줄 수 있도록 구현한다. 마지막으로 3D 인체 모델을 렌더 링 하고, 인체 모델위의 큐브들과 흩날 리는 큐브들을 인체 모델의 칼라를 기반으로 렌더링을 함으로써 사실적이면서 역동적인 애니메이션을 만들도 록 한다.
또한, 흩날리는 모습 을 표현하기 위해 모델의 표면에서 분출되는 오브젝트 를 대응시키고, 애니메이션이 될 때 모델의 버텍스 상의 큐브의 움직임과, 큐브의 모양으로 흩날리는 모습을 역 동적으로 보여줄 수 있도록 구현한다. 마지막으로 3D 인체 모델을 렌더 링 하고, 인체 모델위의 큐브들과 흩날 리는 큐브들을 인체 모델의 칼라를 기반으로 렌더링을 함으로써 사실적이면서 역동적인 애니메이션을 만들도 록 한다.
본 논문에서는 0.0에서 1.0 사이의 값을 가지는 RGB 에 대해 다음의 정량화를 통해 27개의 쉐이더를 생성한다. 1 0.
[그림 11]은 컬러링을 위해 만들어진 UV 공간에서의 텍스쳐를 보여준다. 생성된 텍스쳐를 이용하여 칼라를 결정하기 위해 본 논문에서는 단순화된 칼 라에 적합하도록 RGB값을 정량화(Quantization) 하여 27개의 쉐이더(Shader)를 생성 한 후, 이 쉐이더를 이용하여 인체 표면의 큐브를 컬러링 한다. 인체 표면에서 흩날리는 큐브의 컬러링을 위해 27개에 해당하는 쉐이 더를 이용하여 27개의 인스턴서를 생성하고 이를 이용하여 파티클의 색에 해당하는 큐브 인스턴서를 대응시 켜 준다.
2004년 토리노 동계 올림픽 홍보 동영상을 소스로 하여 3D 컴퓨터 그 래픽스 툴인 '마야(MAYA)[1, 2] 에서 다양한 기법을 적용하여 홍보 동영상과 비슷한 비주얼(Visual)을 주는 영 상을 제작 한다. 스케이트를 타는 동작을 역동적으로 표 현한 이 애니메이션의 효과를 내기 위해 본 논문에서는 인체 모델을 큐브(Cube)로 잘게 나누고, 잘게 나뉜 큐브 가 모델의 움직임에 따라 역동적으로 움직이도록 구현 한다. 움직임을 주고자 하는 모델에 사용자가 원하는 오 브젝트 (Object) 를 배치하고, 파티클과 인스턴서 (Instarmcer)를 이용하여 역동성을 구현하도록 한다.
스케이트를 타는 동작을 역동적으로 표 현한 이 애니메이션의 효과를 내기 위해 본 논문에서는 인체 모델을 큐브(Cube)로 잘게 나누고, 잘게 나뉜 큐브 가 모델의 움직임에 따라 역동적으로 움직이도록 구현 한다. 움직임을 주고자 하는 모델에 사용자가 원하는 오 브젝트 (Object) 를 배치하고, 파티클과 인스턴서 (Instarmcer)를 이용하여 역동성을 구현하도록 한다. MEL(Maya Embedded Language) 스크립트[3]로 구현 이 이루어지고 제작된 UI(User Interface) 에서 다양한 옵션 값을 조절함으로써 비주얼적인 효과를 제어하고 선택할 수 있도록 구현한다.
생성된 텍스쳐를 이용하여 칼라를 결정하기 위해 본 논문에서는 단순화된 칼 라에 적합하도록 RGB값을 정량화(Quantization) 하여 27개의 쉐이더(Shader)를 생성 한 후, 이 쉐이더를 이용하여 인체 표면의 큐브를 컬러링 한다. 인체 표면에서 흩날리는 큐브의 컬러링을 위해 27개에 해당하는 쉐이 더를 이용하여 27개의 인스턴서를 생성하고 이를 이용하여 파티클의 색에 해당하는 큐브 인스턴서를 대응시 켜 준다.

대상 데이터

제작에 필요한 3D 인체 모델 데이터는 뷰포인트 (ViewPoint) 사의 DataShop Premier[4] 에서 적합한 소스 인체 모델을 찾은 후, 모델의 버텍스의 개수를 줄이 고 모델의 외형을 단순화 시켜 애니메이션을 생성하는데 효과적이 되도록 모델 데이터를 단순화한다. 스케이팅을 하는 동작 애니메이션은 수작업을 통해 '마야'에서 이루 어 졌다.

성능/효과

본 논문에서 사용한 방법은 인체 모델의 버텍스가 조 밀하거나 균일하지 않을 경우 좋지 않은 결과를 낼 수 있다. 이 문제를 해결하기 위해 모델의 버텍스에 오브젝 트를 배치하는 방법이 아닌 보다 효율적인 방법을 시도 하여 보아야 할 것으로 판단된다.
본 논문에서는 UI를 '마야'상에서 제작함으로서 구현 된 내용을 효과적으로 제어하도록 한다“ 만들어진 M에 서는 대상이 되는 모델의 이름, 모델 위에 배치되는 오 브젝트의 이름, 모델이 갖는 텍스쳐의 이름을 입력으로 받아 여러가지 선택 사양을 정한 후, 결과 애니메이션 을 바로 만들어 결과에 대한 품질을 확인함으로써 대화 방식으로 만들어지는 결과에 대한 수정이 가능하다. 제 작된 UI는 [그림 15]와 같고, UI상에 있는 기능을 정리 하면 다음과 같다.

후속연구

본 논문에서 사용한 방법은 인체 모델의 버텍스가 조 밀하거나 균일하지 않을 경우 좋지 않은 결과를 낼 수 있다. 이 문제를 해결하기 위해 모델의 버텍스에 오브젝 트를 배치하는 방법이 아닌 보다 효율적인 방법을 시도 하여 보아야 할 것으로 판단된다.

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