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벡터 기반 캐리커처에 모션 데이터를 적용한 얼굴 표정 애니메이션
Facial Expression Animation which Applies a Motion Data in the Vector based Caricature 원문보기

한국콘텐츠학회논문지 = The Journal of the Korea Contents Association, v.10 no.5, 2010년, pp.90 - 98  

김성호 (상지대학교 컴퓨터정보공학부)

초록
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본 논문은 얼굴 모션 데이터를 벡터 기반 캐리커처의 얼굴에 적용하여 캐리커처 얼굴 표정 애니메이션을 생성할 수 있도록 하는 방법론을 기술한다. 본 방법은 일러스트레이터의 플러그인 형식으로 구현하였으며, 별도의 사용자 인터페이스를 갖추고 있다. 실험에 사용된 얼굴 모션 데이터는 28개의 소형 마커를 배우 얼굴의 주 근육 부분에 부착하고 다양한 다수 개의 표정을 Facial Tracker로 캡처한 것이다. 캐리커처는 모션데이터와의 연결을 위해 모션 캡처를 할 때 배우의 얼굴에 부착된 주요 마커의 위치와 동일한 부위에 각각의 제어점을 가진 베지어 곡선 형태로 제작되었다. 그러나 얼굴 모션 데이터는 캐리커처에 비하여 공간적인 규모가 너무 크기 때문에 모션 캘리브레이션 과정을 거쳤으며, 사용자로 하여금 수시로 조절이 가능하게 하였다. 또한 캐리커처와 마커들을 연결시키기 위해서는 사용자가 얼굴 부위의 각 명칭을 메뉴에서 선택한 다음, 캐리커처의 해당 부위를 클릭함으로써 가능하게 하였다. 결국 본 논문은 일러스트레이터의 사용자 인터페이스를 통하여 벡터 기반 캐리커처에 얼굴 모션 데이터를 적용한 캐리커처 얼굴 표정 애니메이션 생성이 가능하도록 하였다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

This paper describes methodology which enables user in order to generate facial expression animation of caricature which applies a facial motion data in the vector based caricature. This method which sees was embodied with the plug-in of illustrator. And It is equipping the user interface of separat...

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

  • 왜냐하면 캐리커처를 설계하고 디자인하는 디자이너의 작업 방식과 과정에 따라서 캐리커처의 크기가 매우 다양하고 상이하기 때문이다. 그러므로 본 논문에서는 캐리커처의 얼굴 영역을 결정하는 판단 기준을 사용자가 도구를 다룰 때 직접 입력할 수 있도록 하는 방법을 취한다. 본 논문에서는 이와 같이 얼굴 모션 데이터를 캐리커처의 얼굴 크기에 맞도록 그림 5와 같이 사용자가 사용자 인터페이스의 ‘Scale Box’ 버튼 메뉴를 직접 사용하여 얻어내도록 하였다.
  • 그러나 얼굴 모션 캡처 데이터를 벡터 기반 캐리커처에 직접 적용하여 다양하고 자연스러운 캐리커처의 얼굴 표정 애니메이션을 제작할 수 있는 기법에 관한 연구는 거의 없었다. 그러므로 본 논문에서는 캐리커처의 얼굴에 맞는 다양한 얼굴 표정들을 통하여 캐리커처에게 가장 적합한 감정 표현을 자연스럽게 인지할 수 있도록 하는 방법의 필요성을 부각시키고, 벡터 기반 캐리커처를 기반으로 얼굴 표정 애니메이션 생성이 가능한 기법을 기술하고자 한다. 이를 위해서 본 논문에서는 Motion Analysis사의 모션 캡처 장비인 Facial Tracker를 사용하여 한 명의 배우 얼굴에 28개의 소형 마커를 부착하고, 다수 개의 얼굴 표정을 캡처한 얼굴 모션 데이터를 실험에 사용한다.
  • 본 논문에서는 Facial Tracker로 캡처한 얼굴 모션 데이터를 벡터 기반의 캐리커처에 적용하여 캐리커처 얼굴 표정 애니메이션 생성이 가능하도록 하기 위한 방법을 제시하였다. 특히 벡터 기반 캐리커처는 Adobe 사의 일러스트레이터로 제작한 파일(*.
  • 본 논문의 목적은 벡터 기반의 캐리커처에 얼굴 모션 데이터를 적용하여 표정 애니메이션을 쉽고 자연스럽게 생성할 수 있도록 하는 것인데, 얼굴 모션 데이터를 캐리커처에 적용하기 전에 반드시 거쳐야할 과정이 있다. 그것은 바로 모션 데이터를 캘리브레이션 해야 한다는 것인데, 캘리브레이션(calibration)은 교정의 의미를 가지고 있다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
Facial Tracker를 이용해 얻은 실제적인 얼굴 모션 데이터가 3차원 좌표 값이 아니라 2차원 좌표 값을 가진 얼굴 모션 데이터인 이유는 무엇인가? 그러나 Facial Tracker는 한 대의 적외선 카메라가 얼굴에서 일정한 거리만큼 떨어진 상태에서 얼굴 정면 방향을 향하고 있기 때문에 Z축 값을 가지고 있지 않다. 그러므로 실제적인 얼굴 모션 데이터는 3차원 좌표 값이 아니라 2차원 좌표 값을 가진 얼굴 모션 데이터이다.
캐리커처는 무엇인가? 또한 인간의 얼굴은 인간이 사용하고 있는 다양한 언어보다도 수많은 인간 내면의 감정을 얼굴 표정으로 표현할 수 있는 유일한 수단이며, 의사소통의 수단으로 널리 사용되고 있다. 이와 같이 우리는 인간이 가지고 있는 서로 다른 얼굴의 특징들을 추출하여 개성 있게 그림으로 표현하는 것을 캐리커처라고 한다. 캐리커처를 생성하는 기존의 방법은 비트맵 방식의 방법이 전통적으로 많이 사용되고 있으며, 최근에는 Adobe 사의 일러스트레이터(Illustrator)를 이용하여 캐리커처를 제작하는 벡터 방식의 방법이 산업계에서 이루어지고 있다.
최근 산업계에서 이루어지는 캐리커처의 제작 방법은 무엇인가? 이와 같이 우리는 인간이 가지고 있는 서로 다른 얼굴의 특징들을 추출하여 개성 있게 그림으로 표현하는 것을 캐리커처라고 한다. 캐리커처를 생성하는 기존의 방법은 비트맵 방식의 방법이 전통적으로 많이 사용되고 있으며, 최근에는 Adobe 사의 일러스트레이터(Illustrator)를 이용하여 캐리커처를 제작하는 벡터 방식의 방법이 산업계에서 이루어지고 있다. 본 방법은 디자이너들이 직접 사용자의 사진으로부터 특징을 추출하여 작성하는 방법으로, 먼저 투명 종이를 사용자의 사진 위에 올려놓고 얼굴의 외곽선은 물론이고 눈, 코, 입, 귀 등의 특징을 직접 그린 다음 일러스트레이터를 사용하여 특징을 부각시킬 수 있는 부분을 추가적인 수작업으로 제작하는 것이다.
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참고문헌 (15)

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  3. San Mateo, CA: Morgan Kaufman Publishers. Brennan, S. "The Caricature Generator,"Leonardo 18, pp.170-178, 1985. 

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  12. 이은정, 권지용, 이인권, “캐리커쳐 비디오”, 한국 컴퓨터그래픽스학회, pp.65-66, 2007. 

  13. 황지연, “캐리커처를 이용한 실시간 인터랙티브 애니메이션”, 중앙대학교 첨단영상대학원 석사학위논문, 2007. 

  14. P. Y. Chiang, W. H. Liao, and T. Y. Li,"Automatic Caricature Generated by Analyzing Facial Features," ACCV ’'04 Proceeding, 2004. 

  15. L. Liang, H. Chen, Y.-Q. Xu, and H.-Y. Shum,"Example based Caricature generation with exaggeration," In Proc. the 10th Pacific Conference on Computer Graphics and Applications, pp.386. IEEE Computer Society, 2002. 

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