모션캡쳐 데이터의 떨림 현상 수정이나 변형을 위한 기술 개발이나 애니메이션 타이밍 시트에 맞게 모션 캡쳐 데이터를 수정하는 것은 어려운 문제가 산적해 있다. 기존의 모션캡쳐 데이터 수정 방식은 능숙한 애니메이터의 키프레임 애니메이팅 작업과 같은 시간이 소요거나 혹은 더 많은 수정 시간이 걸리는 문제점이 있었다. 이런 문제점은 키 애니메이션 데이터 노드와 직접적인 블렌드 레이어와 대치 레이어 노드 생성을 통해 보다 효과적인 해결 방식을 만들 수 있다. 본 논문에서는 애니메이션 노드에 직접적인 연결을 위한 새로운 애니메이션 레이어 노드 생성으로 진행된 애니메이션 데이터 수정 없이 비선형 방식으로 애니메이션 데이터의 수정을 가능케 하는 방식으로 제시한다. 기술의 구현은 'Haya' API를 활용할 것이고 연구범위는 영화 VFX와 애니메이션 제작에 사용되는 'Maya' 3D 소프트웨어로 제한하였다. 본 연구 결과물은 기존의 비선형 방식보다 직관적이며, 애니메이션 클립을 만들 선행 작업이 필요 없고, 떨림 수정과 키프레임 추출이 가능하며, 특히 타 프로그램과의 호환이 직접적인 레이어 노드를 생성하여 모션캡쳐 데이터의 수정을 가능하게 한다. 마지막으로 기존의 애니메이션 수정방식들을 살펴보고 비교, 분석해 본다.
모션캡쳐 데이터의 떨림 현상 수정이나 변형을 위한 기술 개발이나 애니메이션 타이밍 시트에 맞게 모션 캡쳐 데이터를 수정하는 것은 어려운 문제가 산적해 있다. 기존의 모션캡쳐 데이터 수정 방식은 능숙한 애니메이터의 키프레임 애니메이팅 작업과 같은 시간이 소요거나 혹은 더 많은 수정 시간이 걸리는 문제점이 있었다. 이런 문제점은 키 애니메이션 데이터 노드와 직접적인 블렌드 레이어와 대치 레이어 노드 생성을 통해 보다 효과적인 해결 방식을 만들 수 있다. 본 논문에서는 애니메이션 노드에 직접적인 연결을 위한 새로운 애니메이션 레이어 노드 생성으로 진행된 애니메이션 데이터 수정 없이 비선형 방식으로 애니메이션 데이터의 수정을 가능케 하는 방식으로 제시한다. 기술의 구현은 'Haya' API를 활용할 것이고 연구범위는 영화 VFX와 애니메이션 제작에 사용되는 'Maya' 3D 소프트웨어로 제한하였다. 본 연구 결과물은 기존의 비선형 방식보다 직관적이며, 애니메이션 클립을 만들 선행 작업이 필요 없고, 떨림 수정과 키프레임 추출이 가능하며, 특히 타 프로그램과의 호환이 직접적인 레이어 노드를 생성하여 모션캡쳐 데이터의 수정을 가능하게 한다. 마지막으로 기존의 애니메이션 수정방식들을 살펴보고 비교, 분석해 본다.
There are still many difficulties in developing techniques for modifying or transforming the flickering of motion capture data or in modifying motion capture data in such a way that suits the animation timing sheet. There is a problem in the existing method of modifying motion capture data. It requi...
There are still many difficulties in developing techniques for modifying or transforming the flickering of motion capture data or in modifying motion capture data in such a way that suits the animation timing sheet. There is a problem in the existing method of modifying motion capture data. It requires almost same time as in the key frame animation work by a very skilled animator or even more time in modifying. It is believed that this kind of problem can be a basis for a more effective problem-solving method through creating the key animation data node and direct blend layer and replacement layer nodes. This study presents a new method which enables to modify animation data in a nonlinear way without modifying the existing animation data by creating an animation layer node for a direct connection to the animation node. 'Maya' API will be utilized in order to realize this method and the research range will be limited to 'Maya' 3D software which is generally used in motion picture and animation films. According to the results of this study, the new method is much more intuitive than the nonlinear one and does not require the preceding working of making animation clips. In addition, it has enabled to modify flickering and to extract key frames, and due to the compatibility with other programs, it has been possible to modify motion capture data by creating a direct layer node. Finally, in this study, the existing method of modifying animation will be examined, compared and analyzed.
There are still many difficulties in developing techniques for modifying or transforming the flickering of motion capture data or in modifying motion capture data in such a way that suits the animation timing sheet. There is a problem in the existing method of modifying motion capture data. It requires almost same time as in the key frame animation work by a very skilled animator or even more time in modifying. It is believed that this kind of problem can be a basis for a more effective problem-solving method through creating the key animation data node and direct blend layer and replacement layer nodes. This study presents a new method which enables to modify animation data in a nonlinear way without modifying the existing animation data by creating an animation layer node for a direct connection to the animation node. 'Maya' API will be utilized in order to realize this method and the research range will be limited to 'Maya' 3D software which is generally used in motion picture and animation films. According to the results of this study, the new method is much more intuitive than the nonlinear one and does not require the preceding working of making animation clips. In addition, it has enabled to modify flickering and to extract key frames, and due to the compatibility with other programs, it has been possible to modify motion capture data by creating a direct layer node. Finally, in this study, the existing method of modifying animation will be examined, compared and analyzed.
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문제 정의
첫째, 두 가지 모션 데이터 값을 혼합하는 것으로 모션의 자연스러운 합성에 관한 것이다. 둘째, 떨림현상이 있는 모션캡쳐 데이터에 적용될 모션 대치 방식에 관한 것이다.
이해할 필요가 있다. 또한 애니메이션을 이루기 위해 키프레임 그 자체 외에도 이들 키 프레임들을 연결해 주는 인비트윈(In between)과 브레이크다운 (Breakdown) 방식이 있는데 이런 연결부분들을 위한 애니메이션 그래프상의 여러가지 옵션들의 이해를 통해 본 연구의 개념을 설명하고자 한다.
본고에서는 클립을 적용하여 수정하는 단계 없이 키프레임 애니메이터에게 익숙한 키프레임 수정방식을 사용하게 하여 제작진들에게 가장 익숙한 환경을 제공하여 데이터 수정의 고효율성을 얻고자 한다. 또한 일반적인 모션캡쳐 애니메이션의 수정은 수많은 프레임마다 키를 지정하는 느린 과정이므로 보다 쉬운 방법을 제공하고자 한다.
본 연구는 모션캡쳐 데이터를 다루는 과정에서 빈번하게 발생하는 수정의 문제점을 효율적으로 해결하기 위한 애니메이션 레이어 개발에 관한 연구이다. 중점 연구론 두 가지가 있다.
본고에서는 클립을 적용하여 수정하는 단계 없이 키프레임 애니메이터에게 익숙한 키프레임 수정방식을 사용하게 하여 제작진들에게 가장 익숙한 환경을 제공하여 데이터 수정의 고효율성을 얻고자 한다. 또한 일반적인 모션캡쳐 애니메이션의 수정은 수많은 프레임마다 키를 지정하는 느린 과정이므로 보다 쉬운 방법을 제공하고자 한다.
이 두 가지 모두 기존의모션캡쳐 애니메이션 데이터 값과는 독립적으로 구축된다. 서로의 데이터의 훼손 없이 각 레이어가 on/off 되어 기존 데이터에 대해 보존 및 확인하여 새로운 수정을 위한 애니메이션 레이어의 개수와는 상관없이 구축이 가능한 것을 목표로 한다. 그리고 이들은 기존의 애니메이션 데이터와의 직접적인 노드(Node) 연결을 하는 레이어 노드 개발로 키 애니메이션 방식을 유지하는 직관적인 방식 구현이 목표다.
레이어 처리 방식이 있다. 첫째, 두 가지 모션 데이터 값을 혼합하는 것으로 모션의 자연스러운 합성에 관한 것이다. 둘째, 떨림현상이 있는 모션캡쳐 데이터에 적용될 모션 대치 방식에 관한 것이다.
제안 방법
본연구에서 밝힌 도구 적용과 일반적인 모션캡쳐 데이터 수정 작업과 비교를 하면 아래 표와 같다. 기준은 기본 운동 자세인 걷기동작에 대한 모션캡쳐 데이터수정 작업을 표2로 비교를 하였다.
한 소프트웨어 안에서 두 가지 애니메이션 제작 방식을 포함하려 시도한 예로써 Maya에는 “Maya Trex”라는 항목을 추가해 비선형 애니메이션 수정을 용이하게 했다. 본 연구에서는 두 가지 수정방안이 해결되도록 하나의 기능으로 합쳐 키프레임 데이터를 클립으로 만들어 비선형 애니메이션을 제작하고 그 클립을 키 프레임으로 변형시키는 절차를 가능하게 한다.
이를 위해 기존의 애니메이션 방식을 이해하고 이를 기반으로 제작된 상용 애니메이션 툴들을 비교분석하여 모션캡쳐 데이터 애니메이션을 쉽게 수정 할 수 있는 새로운 모델을 제시하고자 한다.
성능/효과
결론적으로 애니메이팅 수정작업시 모션캡쳐 데이터와 직접적인 노드로 연결된 레이어를 활용하는 것이 동일하게 제시된 작업량 조건에서 비교한 결과 기존의 방식 대비 50%이상의 효율적인 방법이다.
특히 매 프레임마다 키가 들어있는 모션캡쳐 데이터에서 다루어야 하는 키프레임이 매우 많음으로 거의 불가능에 가깝다. 본 연구는 모션캡쳐 데이터 자체를 다루지 않고 그 모션캡쳐 데이터와 직접적인 노드로 연결된 레이어를 생성하여 애니메이션 데이터를 수정함으로 작업의 효율을 극대화 할 뿐 아니라 작업인터페이스도 매우 간결하여 기존의 애니메이션 작업과 크게 다를 바가 없음으로 보다 직관적으로 작업을 수행 할 수 있다.
제안 방식의 주요 효과로는 모션캡쳐 데이터의 선행 작업의 불필요, 기존 데이터의 수정 불필요, 비선형 애니메이션 수정방식을 키프레임 방식에 적용하여 용이한 수정작업, 떨림 등의 모션캡쳐 데이터의 수정 가능, 사실적 모션을 비사실적 모션으로 전환할 메인 키 포즈 추출 가능, 타 프로그램과 데이터의 호환 가능 등이 있다.
노드마다 위 계산과정을 가지고 있다. 최종 결과 애니메이션이 블렌드 레이어(Blend Layer)의 영향으로 값이 조정이 되면 그 이후 프레임의 초기 위치 데이터는 숨겨져서 쉽게 알 수 없다. 그러므로 초기위치 값(Original Position)을 알 수 있는 함수가 필요하다.
표 3은 (주)펌킨스튜디오에서 2008년 11월 실시 한 연구 결과로 본 연구에서 제시된 방식이 50% 이상의 효율성이 있다는 것을 잘 나타낸다. 부여된 조건은 3년차 애니메이터 2명이 사람 형태 캐릭터 5개의 동작에 대해 타이밍시트로 제시된 총 3분의 애니메이션을 하는 것이었다.
참고문헌 (13)
Alias, “The Art of Maya," Alias System, San Francisco, 2005.
Brad Clark, John Hood and Joe Harkins, “3D Advanced Rigging and Deformations," Thomson, Boston, 2005.
채일진, “애니메이션 효율적 공정관리를 위한 캐릭터 셋업,” 한국콘텐츠학회논문지, 제 7권, 제 4호, pp. 133-140, 2007.
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