3D 게임그래픽 표현기술은 게임콘텐츠발전과 함께 콘텐츠 분야에서 중요한 요소가 되었다. 특히 게임 캐릭터 표현 기술은 사실적인 그래픽 기술과 시각적인 즐거움을 주는 것 이외에 게임을 진행하는 게임에 대한 몰입도의 중간 단계역할을 하며 플레이어가 마치 게임 속에서 영웅적인 모험을 즐길 수 있도록 착각을 만들어 낸다. 3D 게임에 있어서 게임캐릭터의 높은 완성도는 개발과정 가운데 캐릭터 설정작업의 세심한 디테일작업과 신중함이 주요요인으로 작용한다[3]. 본 논문에서는 게임구현을 위하여 인지적 AI알고리즘이 적용된 3D 유니티게임 엔진을 사용하여 radiosity의 수학적인 모델과 기본적인 radiosity 모델, 점진적 개선 radiosity 모델 기법을 방법론을 소개하고, 모바일 게임에 적용한 캐릭터 표현기법을 제안하려고 한다. 게임엔진에 실제적으로 적용하여보니 렌더링과정과 모의실험에서 표면의 투영도는 게임콘텐츠 환경의 조명도에 따라 변화됨을 발견 할 수 있어서, 전체적으로 질 높은 게임캐릭터가 완성되었음이 확인 되었다.
3D 게임그래픽 표현기술은 게임콘텐츠발전과 함께 콘텐츠 분야에서 중요한 요소가 되었다. 특히 게임 캐릭터 표현 기술은 사실적인 그래픽 기술과 시각적인 즐거움을 주는 것 이외에 게임을 진행하는 게임에 대한 몰입도의 중간 단계역할을 하며 플레이어가 마치 게임 속에서 영웅적인 모험을 즐길 수 있도록 착각을 만들어 낸다. 3D 게임에 있어서 게임캐릭터의 높은 완성도는 개발과정 가운데 캐릭터 설정작업의 세심한 디테일작업과 신중함이 주요요인으로 작용한다[3]. 본 논문에서는 게임구현을 위하여 인지적 AI 알고리즘이 적용된 3D 유니티 게임 엔진을 사용하여 radiosity의 수학적인 모델과 기본적인 radiosity 모델, 점진적 개선 radiosity 모델 기법을 방법론을 소개하고, 모바일 게임에 적용한 캐릭터 표현기법을 제안하려고 한다. 게임엔진에 실제적으로 적용하여보니 렌더링과정과 모의실험에서 표면의 투영도는 게임콘텐츠 환경의 조명도에 따라 변화됨을 발견 할 수 있어서, 전체적으로 질 높은 게임캐릭터가 완성되었음이 확인 되었다.
The 3D game graphic technology has become an important factor in the contents field with the game contents development. In particular, game character technology provides a realistic technique and visual pleasure, as well as an intermediate step in the immersion of the game in which the game might cr...
The 3D game graphic technology has become an important factor in the contents field with the game contents development. In particular, game character technology provides a realistic technique and visual pleasure, as well as an intermediate step in the immersion of the game in which the game might create an optical illusion that enables the player to enjoy heroic adventure in the game. The high expression level of characters in 3D games is a key factor in the development process, with details and carefulness of the character setting work [3]. In this paper, we propose a character representative technique applied to mobile games using mathematical model of radiosity energy, spectral radiance model, and ray tracing model method using 3D unity game engine with sensible AI algorithm for game implementation. As a practical application to the game contents, it was found that the projection of the surface in the rendering process and the game simulation might change according to the lighting condition of the game content environment, so that the high quality of game characters was simulated.
The 3D game graphic technology has become an important factor in the contents field with the game contents development. In particular, game character technology provides a realistic technique and visual pleasure, as well as an intermediate step in the immersion of the game in which the game might create an optical illusion that enables the player to enjoy heroic adventure in the game. The high expression level of characters in 3D games is a key factor in the development process, with details and carefulness of the character setting work [3]. In this paper, we propose a character representative technique applied to mobile games using mathematical model of radiosity energy, spectral radiance model, and ray tracing model method using 3D unity game engine with sensible AI algorithm for game implementation. As a practical application to the game contents, it was found that the projection of the surface in the rendering process and the game simulation might change according to the lighting condition of the game content environment, so that the high quality of game characters was simulated.
본 논문에서는 현실감 있는 게임 캐릭터를 연출하기 위하여 전지적 능력을 활용한 인공지능 게임환경을 확장구축하기 위하여 게임 캐릭터가 어떠한 형태가 적합한지를 효율적으로 표현 하려고 노력하였다. 게임콘텐츠에 적합하게 보이고 물체들을 효율적으로 식별하고 연출 가능하도록 알고리즘을 개발하여 적용하였다.
제안 방법
정확한 캐릭터 표현을 할 때 사용하는 radiosity model 알고리즘은 광원과 다양한 표면사이의 복사에너지 전파를 고려하여 광도를 계산하는 것이 바람직하다[7]. 본 논문에서는 게임구현을 위하여 전지적 능력을 활용한 AI 알고리즘이 적용된 3D 유니티 게임엔진을 사용하여 복사 에너지의 수학적인 모델과 기본적인 radiosity model, 점진적 개선 radiosity model 기법을 이용하여 모바일 게임콘텐츠에 적용한 캐릭터 표현기법을 제안하려고 한다.
이론/모형
그림 [Fig. 4]는 실제 유니티에서 개발한 모바일 게임화면인데, 기본적 radiosity 광모델방법과 점진적 개선복사모델이 적용된 것을 테스트하기 위하여 전지적 능력을 활용한 인공지능 에이전트 알고리즘을 이용하여 구현하였다. 캐릭터 인공지능시스템이 제대로 동작하기 위해서는 주변 환경에 대한 정보가 있어야 한다.
성능/효과
Phong 표면 렌더링은 더 느리기는 하지만, 보다 정교한 표면 렌더링 과정인데, 다각형 각면에 걸쳐 다각형 꼭지점의 평균 표면 법선을 보간하게 된다. 본 논문에서 언급하고 있는 방사도 수학적 모델은 게임캐릭터 장면내 여러 가지 표면들 사이에 방사에너지 움직임을 계산함으로서 난반사효과를 위한 정확한 모델을 제공한다. 방사도 계산 속도를 향상하기 위하여 한 번에 하나의 표면조각으로부터 움직임을 고려하여 점진적으로 개선하는 방법을 사용하게 된다.
게임콘텐츠에 적합하게 보이고 물체들을 효율적으로 식별하고 연출 가능하도록 알고리즘을 개발하여 적용하였다. 일반적으로 물체는 발광체와 반사면으로부터 게임엔진에 실제적으로 적용하다보니 렌더링과정과 모의실험에서 표면의 투영도는 게임콘텐츠 환경의 조명도에 따라 약간 변화됨을 발견 할 수 있었으나, 전체적으로 완성도 높은 게임캐릭터가 완성되었음을 볼 수 있었다.
후속연구
캐릭터의 변화 시스템에서도 자연스럽고 흥미로운 요소라는 점을 알 수 있었다. 솔직히 말하면 인지적 능력을 잘 활용하면 향후 본 시스템을 바탕으로 3D 캐릭터에 다양한 지능형 캐릭터가 게임콘텐츠를 통해 연구개발 될 수 있으리라 판단된다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
그래픽 렌더링의 중요기능은 무엇인가?
그래픽 렌더링은 기하학적인 3차원 정보를 2차원 스크린상의 이미지로 표현하는 것이 가장 중요기능이다. 렌더링 엔진의 기능들을 크게 기본기능,특수효과 기능, 속도 개선을 위한 기능 3가지로 나누어 볼 수 있다.
radiosity model의 역할은?
[Fig. 1]처럼 조명된 장면 내에서 복사에너지 투과를 지배하는 물리적 법칙을 고려함으로서보다 정확하게 모델링할 수 있다. 이러한 화소 칼라 색 계산방법을 일반적으로 radiosity model 이라 하는데 여기서 각 부문별 적용된 수학적 모델을 제시하려고 한다[1,5].
렌더링 엔진의 기능은 무엇이 있는가?
그래픽 렌더링은 기하학적인 3차원 정보를 2차원 스크린상의 이미지로 표현하는 것이 가장 중요기능이다. 렌더링 엔진의 기능들을 크게 기본기능,특수효과 기능, 속도 개선을 위한 기능 3가지로 나누어 볼 수 있다. 최근 다양한 게임캐릭터 애니메이션 광고 등의 콘텐츠 에서 사용되고 있는 사실적 렌더링 기술에서는 캐릭터를 효과적으로 표현하기 위해서 특징선과 색, 조명을 이용하는 방법을 제시하였다[1,2].
W Lee, S Kim, S Chin, "Subsurface Scattering-Based Object Rendering Techniques for Real-Time Smartphone Games", Mathematical Problems in Engineering, Vol. 2014, 8 pages, 2014.
Younmi Kwon, Kyeonga Min, "A Non-Photorealistic Rendering Technique for Game Characters using Contour Graph", Korea Computer Game Society No 19, pp.75-78, 2009.
O Sourina, D Wortley, Seongdong Kim, Subconscious Learning via Games and Social Media, Springer 2015.
Seongdong Kim, "PBR simulation considered Mathematical Fresnel model for Game Improvement", Korea Game Society Vol.16, No 1 pp. 111-118, 2016.
Eunho Han, "An Efficient Rendering Method of Object Representation Based on Spherical Coordinate System", Korea Game Society Vol.8, No 3 pp. 69-76,2008.
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