애니메이션 콘텐츠는 매년 꾸준히 성장하며 발전되고 있지만 아직까지 하나의 애니메이션 콘텐츠를 제작하기 위한 제작 기간 및 예산은 부족한 실정이다. 특히 TV 시리즈 애니메이션의 경우 짧은 제작 기간 안에 많은 편수의 영상을 제작해야 하다보니 풀 3차원 애니메이션을 제작 방식을 택하는 경우가 많다. 그러나 풀 3차원 애니메이션 또한 고품질의 배경을 제작하고, 렌더링 하는 데에 많은 시간을 필요로 한다는 점에서 또 다른 문제가 발생한다. 그래서 이를 보완하고자 하는 제작 방법이 합성 애니메이션이다. 컴퓨터 그래픽(CG) 캐릭터와 실사 배경을 합성하여 애니메이션을 제작하는 방법으로, 풀 3차원 애니메이션 방식에 비해 필요한 인력이 상대적으로 적어 효율적인 구조에서 자연스러운 영상 제작이 가능하며 렌더링 시간을 줄일 수 있다는 장점을 가진다. 본 논문은 미니어처 세트와 3차원 컴퓨터 그래픽을 이용한 효율적인 합성 애니메이션 제작 공정을 제시하고자 한다.
애니메이션 콘텐츠는 매년 꾸준히 성장하며 발전되고 있지만 아직까지 하나의 애니메이션 콘텐츠를 제작하기 위한 제작 기간 및 예산은 부족한 실정이다. 특히 TV 시리즈 애니메이션의 경우 짧은 제작 기간 안에 많은 편수의 영상을 제작해야 하다보니 풀 3차원 애니메이션을 제작 방식을 택하는 경우가 많다. 그러나 풀 3차원 애니메이션 또한 고품질의 배경을 제작하고, 렌더링 하는 데에 많은 시간을 필요로 한다는 점에서 또 다른 문제가 발생한다. 그래서 이를 보완하고자 하는 제작 방법이 합성 애니메이션이다. 컴퓨터 그래픽(CG) 캐릭터와 실사 배경을 합성하여 애니메이션을 제작하는 방법으로, 풀 3차원 애니메이션 방식에 비해 필요한 인력이 상대적으로 적어 효율적인 구조에서 자연스러운 영상 제작이 가능하며 렌더링 시간을 줄일 수 있다는 장점을 가진다. 본 논문은 미니어처 세트와 3차원 컴퓨터 그래픽을 이용한 효율적인 합성 애니메이션 제작 공정을 제시하고자 한다.
Animation contents are gradually growing every year, but production period and budget for making one animation contents is insufficient as of now. In particular, in case of animation series that are broadcasted on television, many episodes should be made within a short period of production term. Hen...
Animation contents are gradually growing every year, but production period and budget for making one animation contents is insufficient as of now. In particular, in case of animation series that are broadcasted on television, many episodes should be made within a short period of production term. Hence, production pipeline of full three-dimensional animation is frequently chosen in this case. However, another problem emerges as the full three-dimensional animation also requires a lot of time for making high-quality background and for rendering. Composed animation is a production pipeline that attempts to solve such problem. It is a pipeline of producing animation by composing computer graphic (CG) character and real background. It requires relatively small number of human resources compared to the full three-dimensional animation pipeline. Hence, it has an advantage in that natural-looking image can be produced under efficient structure and time for rendering can also be reduced. This paper proposes an efficient process of producing composed animation by using miniature set and three-dimensional computer graphic.
Animation contents are gradually growing every year, but production period and budget for making one animation contents is insufficient as of now. In particular, in case of animation series that are broadcasted on television, many episodes should be made within a short period of production term. Hence, production pipeline of full three-dimensional animation is frequently chosen in this case. However, another problem emerges as the full three-dimensional animation also requires a lot of time for making high-quality background and for rendering. Composed animation is a production pipeline that attempts to solve such problem. It is a pipeline of producing animation by composing computer graphic (CG) character and real background. It requires relatively small number of human resources compared to the full three-dimensional animation pipeline. Hence, it has an advantage in that natural-looking image can be produced under efficient structure and time for rendering can also be reduced. This paper proposes an efficient process of producing composed animation by using miniature set and three-dimensional computer graphic.
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문제 정의
따라서 본 논문에서는 애니메이션 영상을 실제로 제작하는 과정을 통해 효율적으로 애니메이션을 제작할 수 있는 합성 애니메이션 제작 공정을 제안하고자 한다.
하지만 디지털 애니메이션 제작에 필요한 기술이나 공정에 비하여 합성 애니메이션과 관련된 연구들은 상대적으로 많이 부족한상황이며, 기존연구들 조차도 합성 애니메이션 제작에 필요한 전체적인 흐름을 실제 완성 된 작품을 제작하는 과정을 통해 설명하기 보다는 효율적으로 애니메이션을 제작하기 위한 직관적 인 저작 도구를 직접 제작[9]하거나 제작 공정의 일부 기술에 대해서만 언급하는 것이 대부분이다. 따라서 본 연구는 실제 제작 사례를 통해 합성 애니메이션을 효과적으로 제작하기 위한 전체 제작 공정을 제안함을 목표로 한다.
캐릭터 또는 일부 움직임이 필요한 물체는 3차원 컴퓨터 그래픽으로 제작하고, 배경에 해당하는 것은 세트로 제작하여 합성하는 방식을통해 제작 시간은 단축시 키고 수작업이 주는 감성은 유지 하는 방법이 다. 본 논문에서도 이러한 방법을 바탕으로 미니어처 세트를 이용한 합성 애니메이션의 제작 공정을 보여준다. 일반적인 풀 3차원 애니메이션 제작 공정과는 다르게 미니어처 세트를 제작하여 3 차원 그래픽 리소스와 합성하는 과정이 포함된다.
본 연구는 합성 애니메이션을 효과적으로 제작하기 위한 제작 공정을 미니어처세트 제작 및 촬영, 3차원 컴퓨터 그래픽 그리고 후반작업의 순서로 나누어 제안하였고, 실제 합성 애니메이션을 제안한 제작 공정을 바탕으로 제작하여 결과를 확인하였다.
여기에 컴퓨터 그래픽을 통해 만들어진 캐릭터와 실제 제작된 미니어처 배경을 합성한 합성 애니메이션 콘텐츠를 제작함으로써 기존 제작방식보다 빠른 제작이 가능하도록 하는 방법을 제안하기도 하였다[8]. 이는 합성 애니메이션을 위한 미니어처 촬영 과정에 필요한 모션콘트롤 카메라를 개발하는 사례에 대한 연구로 실사 카메라의 움직임을 컴퓨터 그래픽 카메라에 직접 대응시켜 정확한 합성을 효과적으로 처리할 수 있는 방법을 연구하였다. 이후 합성 과정에서 컴퓨터 그래픽 캐릭 터와 실사 배경들이 한 공간에 존재하지 않음으로 인하여 발생할 수 있는 카메라의 초점 문제를 해결하기 위한 효과적인 DOF어epth of field) 구현 방안을 제안하기도 하였다.
제안 방법
3차원 컴퓨터 그래픽 리소스는 Autodesk 3ds max 2013으로 제작하였으며, V-Ray 랜더 러를 사용하였다. 3차원 컴퓨터 그래픽 오브젝트는 Adobe Photoshop으로 디퓨즈 맵을 제작하였고, Pixologic Zbrush로 노말 맵을 생성하여 사용하였다. 최종 컴포지팅 과정에서 Adobe After Effects를 사용하여 사운드와합성 작업을 진행 하였다.
본 논문에서 제시하는 제작 공정의 러프 모델링 과정을 통해 구도에서 발생할 수 있는 문제를 미리 파악하여 <WHO ATE THE CHEESE> 미니어처 세트는 한쪽 벽면이 탈착 가능한 형태로 제작한다. 또한 주인공 캐릭터 부부가 문을 열고 밖으로 나가거나 들어오는 장면을 위해 문도 실제와 같이 움직일 수 있도록 제작하였다.
맵핑, 리깅 그리고 애니메이팅 단계로 제작한다. 러프 모델링을 통해 실제 제작하는 세트의 크기가 정해졌으므로 세트의 크기에 비례하여 캐릭터 크기를 설정하여 폴리곤 모델을 제작한다. 합성 애니메이션에서의 모든 컴퓨터 그래픽 작업은 미니어처 세트와 흡사한 분위기와 느낌을 만드는데 초점을 맞추어 진행된다.
본 논문에서 제시하는 제작 공정의 러프 모델링 과정을 통해 구도에서 발생할 수 있는 문제를 미리 파악하여 미니어처 세트는 한쪽 벽면이 탈착 가능한 형태로 제작한다.
본 연구에서는 제안하는 합성 애니 메이션 제작 공정을 이용하여 애니메이션을 제작하였다. 프리 프로덕션에서의 기획 및 디자인을 바탕으로 메 인 프로덕 션을 진행하였으며 , 미 니 어 처 세트를 제작, 촬영 및 합성을위한후반작업을수행했다.
이를 위해 벽면과 바닥은 포맥스를 사용하여 안정적이게 제작하였으며, 가볍고 가공이 용이한 아이소핑크로 큰 형태의 내부 소품을 제작하여 무게를 줄였다. 일부는 실제 돌과 나무, 천을 사용하였는데 실제의 재료를 사용하는 경우 미 니 어처 세트에서 보여 지게 될 크기를 고려하여야 한다.
이는 합성 애니메이션을 위한 미니어처 촬영 과정에 필요한 모션콘트롤 카메라를 개발하는 사례에 대한 연구로 실사 카메라의 움직임을 컴퓨터 그래픽 카메라에 직접 대응시켜 정확한 합성을 효과적으로 처리할 수 있는 방법을 연구하였다. 이후 합성 과정에서 컴퓨터 그래픽 캐릭 터와 실사 배경들이 한 공간에 존재하지 않음으로 인하여 발생할 수 있는 카메라의 초점 문제를 해결하기 위한 효과적인 DOF어epth of field) 구현 방안을 제안하기도 하였다. 미니어처 배경을 위한스톱모션 캐릭터들은 대부분 작은 캐릭 터로서 조리개의 수치를 매우 낮게 설정해 상이 맺히는 심도를 짧게 만들어 촬영하는 것이 일반적이다.
이러한 3 차원 디지털 애니메이션 제작 공정을 토대로 양안 시차를 이용한 3차원 입체 애니메이션을 연출하고 실제 촬영을 통해 입체감 있는 영상을 제작하기 위한 기법을 분석하는 연구가 진행되 었고[4], 실제 3차원 TV 입체 애니메이션으로 제작된 "뽀롱 뽀롱 뽀로로” 4 시즌 사례를 분석하는 연구[5] 등도 이루어지고 있다. 일반적인 애니메이션 제작 과정에 입체 카메라를 설정하고, 입체 프로덕션과 정으로 3차원 스위트닝(sweetening), 휴먼 팩터 그리고 렌더링 합성의 과정을 추가로 제작 공정에 반영하는 방법을 분석하였다. 최근 TV 시리즈를 포함한 애니메이션 제작 과정에서 예산과 제작 기간을 줄이기 위해 캐릭터 애니메이션을 컴퓨터 그래픽으로 대체하고 배경을 실사 혹은 미니어처 배경을 촬영, 합성하여 콘텐츠를 제작하는 합성 애니 메이션 방식을 많이 활용한다.
3차원 컴퓨터 그래픽 오브젝트는 Adobe Photoshop으로 디퓨즈 맵을 제작하였고, Pixologic Zbrush로 노말 맵을 생성하여 사용하였다. 최종 컴포지팅 과정에서 Adobe After Effects를 사용하여 사운드와합성 작업을 진행 하였다. 본 작업에서 i7, gtx970 램 16g 사양의 PC를 사용하여 렌더 링을 진행하였는데 1920x1080 해상도 한 프레임에 약 4분 정도의 시간이 소요되었다.
프리 프로덕션에서의 기획 및 디자인을 바탕으로 메 인 프로덕 션을 진행하였으며 , 미 니 어 처 세트를 제작, 촬영 및 합성을위한후반작업을수행했다. 미니어처 세트는3 차원으로 선 제작된 러프 모델링을 기반으로 제작하여 시행 착오를 줄이고 예측 가능한 문제들을 미리 파악 한다.
대상 데이터
ATE THE CHEESE>의 결과물이다. 미니어처 세트는 60cmx45cm, 높이 30cm 크기로 제작되 었으며, 후반 작업을 위해 7360x4912 의 해상도로 촬영하였다. 3차원 컴퓨터 그래픽 리소스는 Autodesk 3ds max 2013으로 제작하였으며, V-Ray 랜더 러를 사용하였다.
합성 이 필요한 위치에 블루 스크린 또는 그린 스크린을 배치하여 촬영한 이미지를 사용한다. 본 세트에는 초록색 계통의 색상이 많이 사용되어 블루 스크린을 사용하였다. 촬영 이미지에서 블루 스크린의 색상을 제거하고 해당 위치에 배경을 합성하게 된다.
성능/효과
그림 15는 최종적으로 제작된 합성 애니메이션 영상의 시퀀스를 나타낸 것이다. 본 애니메이션 제작 공정 중 세트 제작 및 촬영에 3~4개월 정도소요되어 현재 품질의 완성도를 갖게 되었다. 같은 완성도의 영상을 풀 3차원 그래픽 애니메이션으로 제작하는 경우 배경 리소스 작업, 조명 설정 그리고 테스트까지 포함하여 6~7개월 정도가 소요될 것으로 예측한다.
후속연구
이 과정을 통해 제작해야하는 세트와 소품의 크기가 정해지므로 제작에 필요한 재료를 미리 고려해 볼 수 있다. 또한 러프 모델링 단계를 통해 세트 제작에 있을 문제들을 미리 파악할 수 있으며, 스토리 보드를 기반으로 추후 촬영시의 카메라 구도를 미리 확인해 볼 수 있다. 이는 작업공정의 기본 바탕이 되며 효율적인 작업이 진행될 수 있도록 하는 선 작업이다.
참고문헌 (10)
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