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문제 정의
- 변환된 3D 아바타가 가상대표모델의 인체 사이즈를 잘 반영하여 제작되었는지를 알아보기 위해 3D 아바타와 가상대표모델의 인체 부위별 치수를 비교한 결과는 다음과 같다 <표 3>.
- 본 연구는 의류산업에서의 전자상거래 및 디지털 의복생산에 효용성이 있는 인체 재현 3D 아바타를 제작하기 위한 기초 연구로써, 산업체 및 교육계에서 상용화되고 있는 CLO 3D 가상착의 프로그램을 활용하여 3차원 인체형상자료를 변환한 3D 아바타를 제작하고, 사이즈 및 형상의 비교·분석을 통하여 가상착의 시스템을 이용한 아바타 제작의 활용 가능성을 검증하였다.
- 이에 본 연구는 최근 활발해지고 있는 의류산업에서의 전자상거래 및 디지털 의복생산에 효용성이 있는 인체 재현 3D 아바타 제작을 위한 기초 연구로써, 산업체 및 교육계에서 상용화되고 있는 CLO 3D 가상착의 프로그램을 활용하여 3차원 인체형상자료를 변환한 3D 아바타를 제작하고, 사이즈 및 형상의 비교·분석을 통하여 가상착의 시스템을 이용한 아바타 제작의 활용 가능성을 검증하고자 한다.
- 가슴둘레는 연결된 위팔부분으로 인해 외곽둘레의 측정이 불가능하므로, 부득이 아바타의 관절점을 조절하여 팔을 위로 들어 올린 상태에서 줄자를 생성하였다. 일반적으로, 스캔한 인체의 가슴둘레 항목을 3차원 상에서 측정하기 위해서는 다른 3D 모델링 프로그램으로 팔을 제거하지만, 가상착의 프로그램의 활용성 검증이라는 본 연구에서는 목적에 따라 최대한 프로그램 내에서 활용할 수 있는 메뉴를 찾아 적용하고자 하였다.
제안 방법
- 3D 아바타 변환 경로에 따라 먼저, 변환할 파일을 40대, 50대, 60대 가상대표모델(obj파일_인체형상스캔파일)로 각각 지정하고, 변환에 적용될 기존 CLO 아바타는 가상대표모델과 골격 및 관절, 근육구조가 가장 비슷하게 제작되어 있는 본 프로그램에서 기본 제공하는 동양 남자 아바타인 MV1_Martin을 선택하여 불러온 후, 가상대표모델의 포즈와 가장 비슷한 A포즈로 자세를 변경하였다. 인체스캔형상과의 동일한 실험 조건 설정을 위해 미리 신발을 삭제한 후 재 저장한 MV1_Martin 아바타를 적용하였다.
- 3D 아바타의 치수 적합성 분석을 위해 3D 아바타의 인체항목별 측정치와 가상대표모델 인체치수의 차이를 비교하였다. 3D 아바타의 치수 측정에는 CLO 3D프로그램내의 아바타 줄자(Measure) 메뉴를 활용하였다.
- 3D 아바타 치수 측정을 위한 기준선 설정 및 측정방법은 CLO 3D 프로그램의 아바타 사이징 매뉴얼을 기준으로 하되, 설정 및 측정방법이 명확하지 않거나 부재한 항목에 한해서는 사이즈코리아의 3차원 전신 자동 측정 방법(2012)의 기준선 설정방법을 적용하였다. 3D 아바타의 치수 적합성 비교를 위해 선정된 사이즈 측정항목은 가상대표모델 선정을 위한 항목과 동일하게 높이 12항목, 둘레 12항목, 길이 8개 항목, 기타 1항목으로 총 33항목을 설정하였다. 아래의 <그림 4>에 3D 아바타 사이즈 측정을 위한 기준선 설정 및 측정방법을 제시하였다.
- 3D 아바타의 형상 분석을 위해 3D 아바타와 인체스캔형상의 정면·측면 외곽 형상을 추출하고 이를 중합하여 중합도에 의해 인체 형상 및 자세의 재현정도를 파악하였다.
- 3차원 인체스캔형상이 사이즈뿐만 아니라 인체 형태 및 포즈(자세)를 재현하고, 움직임이 가능하기 위한 관절구조를 갖는 3D 아바타로 잘 변환될 수 있도록 하기 위해, 기존 아바타의 부위별 관절과 관절점을 마우스를 클릭하거나 기즈모를 사용하여 움직이면서 아바타의 위치와 자세, 체형 형태가 가상대표모델(인체스캔형상)과 잘 겹쳐질 수 있도록 조절하였다. 위의 설정이 완료된 후 아바타 변환 버튼을 선택하여 로딩과정을 거친 후 최종 3D 아바타로의 변환이 완성되었다.
- 사이즈코리아의 3차원 자동 전신 인체 측정 기준선 및 측정방법(2012)에 준하여 측정된 인체 항목에 포함되지 않아 아바타 사이즈 편집 창에서 치수의 직접 적용이 불가한 항목들은 계산식으로 환산된 치수를 적용하였다. Shoulder Drop(어깨기 울기) 항목은 (옆목높이-어깨가쪽높이), CB neck to Wrist(화장)는 (목뒤 어깨가쪽길이+팔 길이)의 계산된 치수를 각각 적용하였다.
- 셋째, 인체 형태의 완벽한 재현을 위해 근육의 위치 및 모양 등을 사용자가 조절할 수 있는 근육조절 기능의 추가를 제안한다. 넷째, 치수 측정의 정확도를 높이기 위해 인체의 단면추출 및 단면둘레치수 측정 기능의 추가를 제안한다.
- 연구대상의 연령별 인원분포는 40대 200명, 50대 213명, 60대 205명이며, 각 연령대 별로 인체 부위 항목별 평균치수에 가장 근접하는 가상대표모델 1명씩을 선정하여 가상착의 시스템에서 사이즈 조절 및 자세변형이 가능한 3D 아바타를 제작하기 위한 raw data로 활용하였다. 대표모델 선정을 위한 인체 항목은 CLO 3D 프로그램에서 아바타 사이징이 가능한 편집창의 29항목을 토대로 하여 아바타 제작 및 의복 설계에 필요하다고 판단되는 항목을 추가하여 최종 높이 12항목, 둘레 12항목, 길이 8개 항목, 기타 1항목으로 재설정하였다. 다음의 <표 1>에 각 연령대별 인체 항목 평균치와 선정된 가상대표모델의 인체 치수를 제시하였다.
- 첫째, 아바타사이즈 편집창에 남녀 구분을 두고 Total Body의 너비 항목을 의복설계와 연결될 수 있는 항목인 여성은 젖가슴둘레, 남성은 가슴둘레로 수정·보완할 것을 제안한다. 둘째, 체형 표현의 극대화를 위해 두께와 너비항목의 추가를 제안한다. 셋째, 인체 형태의 완벽한 재현을 위해 근육의 위치 및 모양 등을 사용자가 조절할 수 있는 근육조절 기능의 추가를 제안한다.
- 본 연구에서는 Total Height보다는 머리치수를 제외한 HPS height 항목이 의복 설계와 연결될 수있는 몸통의 전체 체형을 보다 정확하게 표현해줄 수 있는 기준이 되는 항목이라고 판단하여, Total Body의 높이 항목으로 HPS height 항목을 선택하고, Chest Circumference 항목과 함께 치수를 입력한 후, 나머지 Details 항목의 세부 치수를 입력하였다. 또한 Details에는 치수 입력항목의 수를 선택할 수 있는 Basic, Advanced(HumanBody), Advanced(Dressform)의 3종류의 옵션이 있는데, 본 연구에서는 가상대표모델의 부위별 인체 치수를 최대한 반영하도록 가장 많은 인체 항목을 적용시킬 수 있는 Advanced (Dressform)옵션을 선택하여 세부 항목의 치수 입력을 완성하였다. 프로그램내의 아바타 편집 창에서 치수 입력이 가능한 항목은 29개 항목이었으며, Total Rise와 Verticl Trunk 항목은 사이즈코리아 3차원 자동 전 신 인체측정 자료의 측정항목에 포함되어 있지 않고 대응해서 치수를 유추할 수 있는 항목 또한 부재하므로 수치의 적용이 불가하다고 판단하여본 연구의 아바타 사이즈 입력 항목에서 제외하였다.
- 메인 메뉴(Main Menu) ▶아바타(Avatar) ▶ 아바 타로 변환(Convert to Avatar)▶변환할 파일(스캔 파일 또는 모델링 파일) 열기(Open a 3D body file), 적용할 기존 CLO 아바타의 성별, 종류 선택 (Select gender, type) ▶기존 CLO 아바타와 변환할 파일이 겹쳐지도록) 아바타사이즈 편집창 설정(setting Avatar Size Editor), 아바타의 위치와 포즈 변경(Adjust the CLO avatar pose to overlap the the body parts below)▶변환(Convert) ▶아바타 저장(Save as Avatar)으로 설정되어 있으며, 이 순서에 따라 가상대표모델을3D 아바타로 변환하는 작업이 진행되었다.
- 3D 아바타의 치수 측정에는 CLO 3D프로그램내의 아바타 줄자(Measure) 메뉴를 활용하였다. 변환된 3D 아바타 위에 높이 항목의 위치를 찾아 높이줄자를 먼저 생성하고, 높이줄자의 위치에 맞춰 둘레항목을 측정할 수 있는 둘레줄자를 생성, 길이항목의 위치에 길이 줄자를 생성하였다. 가슴둘레는 연결된 위팔부분으로 인해 외곽둘레의 측정이 불가능하므로, 부득이 아바타의 관절점을 조절하여 팔을 위로 들어 올린 상태에서 줄자를 생성하였다.
- 변환된 3D 아바타가 가상대표모델의 형상을 재현하였는지 그 유사성을 검증하기 위해 3D 아바타와 가상대표모델의 정면과 측면의 외곽 형상을 추출하여 중합하고 그 차이를 비교하였다. 아래의 <그림 5>에 연령대별 정면･측면 중합도를 제시하였으며 이를 비교･분석한 결과는 다음과 같다.
- 본 연구에서 사용한 CLO 3D 가상착의 프로그램의 아바타 변환 시스템에 의해 제작된 3D 아바타가 변환된 파일(인체스캔형상)의 사이즈 및 형상을 유사하게 재현하였는지를 검증하기 위한 분석방법은 다음과 같다.
- 본 연구에서는 Total Height보다는 머리치수를 제외한 HPS height 항목이 의복 설계와 연결될 수있는 몸통의 전체 체형을 보다 정확하게 표현해줄 수 있는 기준이 되는 항목이라고 판단하여, Total Body의 높이 항목으로 HPS height 항목을 선택하고, Chest Circumference 항목과 함께 치수를 입력한 후, 나머지 Details 항목의 세부 치수를 입력하였다. 또한 Details에는 치수 입력항목의 수를 선택할 수 있는 Basic, Advanced(HumanBody), Advanced(Dressform)의 3종류의 옵션이 있는데, 본 연구에서는 가상대표모델의 부위별 인체 치수를 최대한 반영하도록 가장 많은 인체 항목을 적용시킬 수 있는 Advanced (Dressform)옵션을 선택하여 세부 항목의 치수 입력을 완성하였다.
- 사이즈코리아의 3차원 자동 전신 인체 측정 기준선 및 측정방법(2012)에 준하여 측정된 인체 항목에 포함되지 않아 아바타 사이즈 편집 창에서 치수의 직접 적용이 불가한 항목들은 계산식으로 환산된 치수를 적용하였다. Shoulder Drop(어깨기 울기) 항목은 (옆목높이-어깨가쪽높이), CB neck to Wrist(화장)는 (목뒤 어깨가쪽길이+팔 길이)의 계산된 치수를 각각 적용하였다.
- 아바타 사이징은 아바타 편집 창을 열고 프로그램이 제공하는 아바타 사이즈 조절 매뉴얼을 참고하여 각 연령대별 가상모델의 인체 항목 치수를 적용하였다. 아바타 편집 창은 Total Body 그룹과 Details 그룹으로 인체 항목이 나뉘어져 있으며, Total Body는 아바타의 전체 체형을 결정해주는 Total Height와 HPS height, Inseam Height의 3개 높이 항목과 Chest Circumference의 너비항목(프로그램 내에서 둘레항목이 아닌 너비항목으로 제시됨)을 설정하도록 시스템화 되어 있다.
- 연구 결과의 오류를 최소화하기 위하여 3D 아바타의 제작은 연령대별로 3회 반복 실시하여 그중 연령대별 대표모델의 치수에 가장 근접하게 변환된 3D 아바타를 선택하여 연구에 적용하였다.
- 연구방법은 제6차 한국인 인체치수조사 사업에서 측정된 3차원 자동 인체형상 자료 중, 40∼69 세에 해당되는 중장년·노년기 성인 남성 총 618 명의 자료를 활용하여 각 연령대별로 인체 부위 항목별 평균치수에 가장 근접하는 가상 대표모델 1명씩을 선정하고 CLO3D 가상착의 프로그램내 3D 아바타 변환메뉴에 적용하여 연령대별3D 아바타를 제작하고 인체 항목별 사이즈 및 형상을 비교·분석하였다.
- 이상의 3D 아바타 변환 작업의 과정을 아래의 에, 연령대별 제작된 3D 아바타와 가상대표모델(인체스캔자료)의 형상을 에 제시하였다.
- 1)를 사용하였다. 인체 스캔 형상(가상대표모델)의 사이즈뿐만 아니라 체형을 그대로 유지하면서 관절 구조 및 관절점을 생성하여 위치 및 포즈의 변경이 가능한 3D 아바타로 제작될 수 있도록 하기 위하여 본 프로그램의 아바타 변환(convert to Avatar) 메뉴를 사용하였다. 아바타 변환 메뉴는 CLO 3D program의 ver 5.
- 최종 설정되어 치수가 입력된 아바타 사이즈 편집창의 인체 항목은 27개 항목으로 아래의 <표 2>에 그 항목을 제시하였으며, 프로그램 내 시스템화 되어 있는 인체 항목에 따른 치수 설정의 위치를 에 제시하였다.
대상 데이터
- 본 연구를 위해 제6차 한국인 인체치수조사 사업에서 측정된 3차원 자동 인체형상 자료 중, 사이즈코리아에서 구분한 중장년·노년기에 해당되는 40∼69세 성인 남성 총 618명의 자료를 활용하였다.
- 본 연구를 위해 제6차 한국인 인체치수조사 사업에서 측정된 3차원 자동 인체형상 자료 중, 사이즈코리아에서 구분한 중장년·노년기에 해당되는 40∼69세 성인 남성 총 618명의 자료를 활용하였다. 여성에 비해 소극적인 소비 형태를 보이며 온라인에서의 구매가 확대되고 있는 성인 남성의 인체자료를 연구에 활용하였으며, 프로그램 내에서 기본 제공되는 아바타뿐만 아니라 선행 연구들이 20대, 30대의 체형을 반영한 아바타 제작에 한정되어 있음을 고려하여 본 연구에서는 3D 아바타의 연령별 다양화를 위하여 그 대상을 다르게 선정하였다. 연구대상의 연령별 인원분포는 40대 200명, 50대 213명, 60대 205명이며, 각 연령대 별로 인체 부위 항목별 평균치수에 가장 근접하는 가상대표모델 1명씩을 선정하여 가상착의 시스템에서 사이즈 조절 및 자세변형이 가능한 3D 아바타를 제작하기 위한 raw data로 활용하였다.
- 여성에 비해 소극적인 소비 형태를 보이며 온라인에서의 구매가 확대되고 있는 성인 남성의 인체자료를 연구에 활용하였으며, 프로그램 내에서 기본 제공되는 아바타뿐만 아니라 선행 연구들이 20대, 30대의 체형을 반영한 아바타 제작에 한정되어 있음을 고려하여 본 연구에서는 3D 아바타의 연령별 다양화를 위하여 그 대상을 다르게 선정하였다. 연구대상의 연령별 인원분포는 40대 200명, 50대 213명, 60대 205명이며, 각 연령대 별로 인체 부위 항목별 평균치수에 가장 근접하는 가상대표모델 1명씩을 선정하여 가상착의 시스템에서 사이즈 조절 및 자세변형이 가능한 3D 아바타를 제작하기 위한 raw data로 활용하였다. 대표모델 선정을 위한 인체 항목은 CLO 3D 프로그램에서 아바타 사이징이 가능한 편집창의 29항목을 토대로 하여 아바타 제작 및 의복 설계에 필요하다고 판단되는 항목을 추가하여 최종 높이 12항목, 둘레 12항목, 길이 8개 항목, 기타 1항목으로 재설정하였다.
- 3D 아바타 변환 경로에 따라 먼저, 변환할 파일을 40대, 50대, 60대 가상대표모델(obj파일_인체형상스캔파일)로 각각 지정하고, 변환에 적용될 기존 CLO 아바타는 가상대표모델과 골격 및 관절, 근육구조가 가장 비슷하게 제작되어 있는 본 프로그램에서 기본 제공하는 동양 남자 아바타인 MV1_Martin을 선택하여 불러온 후, 가상대표모델의 포즈와 가장 비슷한 A포즈로 자세를 변경하였다. 인체스캔형상과의 동일한 실험 조건 설정을 위해 미리 신발을 삭제한 후 재 저장한 MV1_Martin 아바타를 적용하였다.
이론/모형
- 3D 아바타 치수 측정을 위한 기준선 설정 및 측정방법은 CLO 3D 프로그램의 아바타 사이징 매뉴얼을 기준으로 하되, 설정 및 측정방법이 명확하지 않거나 부재한 항목에 한해서는 사이즈코리아의 3차원 전신 자동 측정 방법(2012)의 기준선 설정방법을 적용하였다. 3D 아바타의 치수 적합성 비교를 위해 선정된 사이즈 측정항목은 가상대표모델 선정을 위한 항목과 동일하게 높이 12항목, 둘레 12항목, 길이 8개 항목, 기타 1항목으로 총 33항목을 설정하였다.
- 아바타 제작을 위한 가상착의 시스템의 활용 가능성 검증을 위한 본 연구의 목적에 따라, 연구 모델인 3D 아바타의 제작에는 ㈜클로버츄얼패션의 가상착의 프로그램인 CLO 3D(ver 5.1)를 사용하였다. 인체 스캔 형상(가상대표모델)의 사이즈뿐만 아니라 체형을 그대로 유지하면서 관절 구조 및 관절점을 생성하여 위치 및 포즈의 변경이 가능한 3D 아바타로 제작될 수 있도록 하기 위하여 본 프로그램의 아바타 변환(convert to Avatar) 메뉴를 사용하였다.
- 정면·측면 외곽 형상은 바닥면을 기준으로 중합되었으며, 이미지추출과 중합에 Yuka pattern program이 사용되었다.
성능/효과
- 3D 아바타 치수는 겨드랑높이와 젖가슴 높이에서 40대, 50대가 12∼15mm, 11mm 크게 측정되었고, 허리높이와 배꼽수준허리높이는 40 대, 60대에서 18∼19mm, 50대에서 5mm 크게, 키항목에서는 40대, 50대, 60대에서 각각 –13mm, – 10mm, –7mm로 작게 측정되었다.
- 3D 아바타와 가상대표모델의 형상 유사성을 정면·측면 중합도에 의해 검증한 결과, 젖가슴높이가 40대와 50대에서 높게 형성되었고, 배꼽수준허리높이는 모든 연령대에서 높게 형성되었다.
- 40대 정면·측면 중합도를 살펴보면, 정면 중합도에서 젖꼭지점을 지나는 가슴둘레의 위치가 가상대표모델보다 3D 아바타 쪽이 더 위쪽에서 형성되어 있음을 확인할 수 있었다.
- 60대 정면·측면 중합도를 살펴보면, 다른 연령대보다 정면 중합도의 유사성이 가장 높게 표현되었는데 이는 인체 스캔 형상의 자세 각도가 다른 연령대에 비해 바르기 때문인 것으로 판단되었다. 40대와 50대에서 뚜렷한 차이를 보였던 젖가슴높이가 치수분석 결과와 같이 같은 위치에서 정확히 표현되었으며, 다만 배꼽수준허리높이와 허리높이는 다른 연령대와 마찬가지로 높게 생성된 것으로 표현되었다. 이는 아바타 치수분석 결과에서 설명한 바와 같이 CLO 3D 프로그램내의 아바타 사이징 시스템 항목 중에 허리높이, 배꼽수준허리높이설정방법이 사이즈코리아 3차원 자동전신 인체형상자료의 설정방법과 다르기 때문에 나타난 예견된 결과라 판단된다.
- 50대 정면·측면 중합도를 살펴보면, 정면 중합도에서는 40대 형상의 비교 결과와 같이 젖가슴높이와 배꼽수준허리높이의 위치가 가상 대표모델보다 3D 아바타 쪽이 더 위쪽에 형성되어 있음이 확인되었다.
- 60대 정면·측면 중합도를 살펴보면, 다른 연령대보다 정면 중합도의 유사성이 가장 높게 표현되었는데 이는 인체 스캔 형상의 자세 각도가 다른 연령대에 비해 바르기 때문인 것으로 판단되었다.
- 이를 높이항목에서 허리높이와 배꼽 수준허리높이 항목에서 가상대표모델과 3D아바 타간에 치수차이가 있었던 것으로 판단해볼 때아바타 사이즈 편집창의 허리선 부위의 위치 설정에 문제가 있었던 것으로 판단된다. CLO 3D 프로그램의 사이즈 편집창에서 치수의 입력이 가능한 높이항목은 Total Height(키), HPS Height(옆목 높이), Chest Height(가슴높이), Waist Height(허리 높이), Inseam Height(다리벌린 샅높이), High Hip Height(엉덩이높이), Low Hip Height(엉덩이 중간높이), Thigh Height(허벅지높이), Knee Height(무릎높이)의 9개 항목으로 사이즈코리아의 3차원 인체 측정 기준선 및 측정방법(2012)과 비교했을 때 위치의 설정이 다르고 부정확했던 항목은 허리높이 항목이었다. 사이즈코리아의 측정자료에 의하면 허리높이의 위치는 배꼽점을 기준하는 배꼽수준허리높이에서 40∼50mm 정도 위쪽에 위치하는 것으로 측정되었는데 본 연구자가 CLO 3D 프로그램내 기본 아바타의 허리높이를 직접 측정한 바에 따르면 허리높이는 배꼽을 기준으로 13mm 위쪽으로 설정되어 있었다.
- 결과를 바탕으로 분석해 볼 때, 가상 아바타 제작 시에 관절구조를 이용한 관절점 조절 기능으로 아바타의 자세 및 위치 설정까지는 가능해졌으나 인체 근육의 모양이나 위치를 사용자가 개별적으로 조절할 수 있는 기능이 프로그램내에 개발되지 않아 근육에 의해서도 다양한 형태를 나타내는 인체의 100% 완벽한 재현은 아직 불가능한 것으로 판단된다.
- 치수의 상이한 차이는 있지만 둘레항목 중 가슴둘레와 젖가슴둘레, 엉덩이둘레, 목밑둘레 항목에서는 3D 아바타의 치수가 모든 연령대에서 가상대표모델보다 더 크게 측정되었고, 무릎둘레와 장딴지둘레, 발목최대둘레, 편위팔둘레, 편팔꿈치둘레, 손목둘레 등의 팔과 다리에 해당되는 둘레항목들은 3D 아바타가 가상대표모델의 치수보다 작게 측정되었다. 결론적으로, 3차원 인체형상(가상대표모델)이 3D 아바타로 변환될 때, 몸통에 해당되는 둘레항목은 좀 더 크게 생성되고 팔과 다리에 해당되는 둘레항목은 작게 생성되었음을 알 수 있었다. 허리둘레 항목은 40대 아바타에서 –8mm로 작게, 50대에서는 3mm 크게 측정되었으며, 이와 반대로 배꼽수준허리둘레 항목은 40대에서는 3mm 크게, 50대에서는 -11mm로 작게 측정되었다.
- 결론적으로, 변환된 3D 아바타는 인체스캔형상의 사이즈 및 형상을 유사하게 재현하는 것으로 분석되었으므로 CLO 3D 가상착의 시스템을 활용한 아바타 제작의 활용성이 검증되었다고 할 수있다. 따라서 본 연구에서 진행한 3D 아바타 제작의 방법은 학문적으로나 산업적인 측면에서 그활용도가 크다고 할 수 있다.
- 이와 반대로 키 항목에 서는 3D 아바타가 가상대표모델의 치수보다 40 대, 50대, 60대에서 각각 –13mm, –10mm, –7mm 로 작게 측정되었다. 그 외의 높이항목에서는 치수 차이가 거의 없는 것으로 나타나, 이들 항목에 대해서는 3D 아바타로의 사이즈 재현이 유사 하게 잘 이루어졌음을 확인할 수 있었다. 3D 아바타의 HPS Height 치수가 가상대표모델과 같은 치수로 재현되었음에도 불구하고 키 항목의 치수가 작게 측정된 이유는 머리치수의 차이 때문인 것으로 분석되며, 결국 머리부위는 가상인체의 사이즈 재현성이 떨어지는 부위로 판단할 수 있다.
- 결과를 바탕으로 분석해 볼 때, 가상 아바타 제작 시에 관절구조를 이용한 관절점 조절 기능으로 아바타의 자세 및 위치 설정까지는 가능해졌으나 인체 근육의 모양이나 위치를 사용자가 개별적으로 조절할 수 있는 기능이 프로그램내에 개발되지 않아 근육에 의해서도 다양한 형태를 나타내는 인체의 100% 완벽한 재현은 아직 불가능한 것으로 판단된다. 그러나 치수분석 결과, 본 연구방법으로 채택한 CLO 3D 프로그램의 아바타 변환 메뉴에 의한 아바타 제작의 인체 사이즈 재현성은 매우 높은 것으로 분석되었다.
- 높이항목에서는 겨드랑높이와 젖가슴높이 항목에서 60대를 제외한 40 대, 50대의 3D 아바타 치수가 12∼15mm, 11mm 정도 크게 측정되었고, 허리높이와 배꼽수준허리 높이 항목은 40대와 60대에서 18∼19mm, 50대에서 5mm 크게 측정되었다.
- 둘레항목은 편위팔둘레 항목이 가장 큰 치수 차이를 나타내어 –(25∼28)mm 작게 측정되었고, 젖가 슴둘레는 40대, 50대에서 21mm, 13mm 크게 측정되었다. 둘레항목에서는 몸통에 해당되는 둘레항 목은 좀 더 크게 측정되었고 팔,다리에 해당되는 둘레항목은 작게 측정되었다. 허리둘레는 40대에서 8mm 작게, 50대에서 3mm 크게 측정되었으며, 배꼽수준허리둘레 항목은 40대에서는 3mm 크게, 50대에서는 -11mm로 작게 측정되었다.
- 둘레항목을 살펴보면, 편위팔둘레 항목이 다른 항목에 비해 가장 큰 치수 차이를 나타내어 –(25∼28)mm 작게 측정되었고, 젖가슴둘레는 40대와 50대에서 21mm와 13mm 크게 측정되었다.
- 사이즈코리아의 측정자료에 의하면 허리높이의 위치는 배꼽점을 기준하는 배꼽수준허리높이에서 40∼50mm 정도 위쪽에 위치하는 것으로 측정되었는데 본 연구자가 CLO 3D 프로그램내 기본 아바타의 허리높이를 직접 측정한 바에 따르면 허리높이는 배꼽을 기준으로 13mm 위쪽으로 설정되어 있었다. 따라서 허리높이를 측정 또는 설정하는 기준이 서로 다르므로 사이즈코리아에서 제공한 인체스캔데이터의 허리높이 치수를 CLO 3D 프로그램의 허리높이 입력창에 그대로 적용할 경우에 허리높이뿐 아니라 관련된 항목들의 3D 아바타의 치수 및 형 태 재현성이 낮아질 수밖에 없음을 확인하였다.
- 스캔된 인체형상은 샅과 겨드랑 부위 등 인체 구조 특성상의 접히거나 가리워진 부분을 완벽히 표현하지 못하고 있기 때문에 팔둘레와 가슴둘레, 젖가슴둘레, 넙다리둘레 등 관련항목들의 치수 및 형상의 재현성에 좋지 않은 영향을 미칠 수밖에 없다. 또한 본 연구의 40대 가상대표모델과 같이 젖가슴둘레와 가슴둘레 등 근접하는 인체 항목의 치수 차이가 큰 체형의 경우에도 그 부위의 정확한 사이즈 재현이 어려운 것으로 파악되었다.
- 특히 겨드랑뒤접힘사이길 이는 40대, 50대, 60대에서 각각 –11mm, -30mm, -32mm로 작게 측정되어 편위팔둘레 항목과 함께 측정된 모든 항목에서 3D 아바타와 대표모델간의 치수차이가 가장 크게 나타나 3D 아바타의 재현 성이 낮은 인체부위임이 확인되었다. 또한 이와 반대로 엉덩이 옆길이는 연령대별로 13mm, 4mm, 18mm 크게 측정되었는데, 앞중심길이와 등길이와 같이 허리선을 기준으로 위쪽으로 측정되는 길이항목에서는 3D 아바타의 치수가 가상대 표모델보다 작게 측정되고, 허리선 아래쪽으로 측정되는 길이항목에서는 3D 아바타의 치수가 크게 측정되었다. 이를 높이항목에서 허리높이와 배꼽 수준허리높이 항목에서 가상대표모델과 3D아바 타간에 치수차이가 있었던 것으로 판단해볼 때아바타 사이즈 편집창의 허리선 부위의 위치 설정에 문제가 있었던 것으로 판단된다.
- 변환된 3D 아바타와 가상대표모델의 인체 항목별 치수를 비교·분석한 결과, 높이 5항목과 둘레 2항목, 길이 5항목에서 뚜렷한 치수 차이를 나타 내었다.
- 변환된 3D 아바타와 가상대표모델의 인체 항목별 치수를 비교한 결과, 인체항목별·연령대별로 치수의 상이한 차이는 보이고 있었으나, 특히 높이 5항목과 둘레 2항목, 길이 5항목에서 뚜렷한 치수의 차이를 나타내었다.
- 이상에서 살펴본 바와 같이 CLO 3D 프로그램내 아바타 변환 메뉴를 활용하여 인체스캔형상을 재현한 3D 아바타 제작의 활용 가능성을 검증한 결과, 변환된 3D 아바타가 인체스캔형상의 체형및 자세를 유사하게 재현하고, 사이즈 생성에 있어서도 대부분의 항목에서 ±05%이내의 오차를 나타내었으므로 그 활용 가능성이 검증되었다고할 수 있다.
- 종합적으로 평가해볼 때, 40대의 정면· 측면 중합도에서 보여지는 전체적인 자세와 체형의 외곽 형상은 가상대표모델과 3D 아바타가 비교적 유사한 것으로 분석되었다.
- 종합적인 형상을 비교하였을 때, 인체 부위별 위치 및 크기에 있어서는 몇몇 상이한 부분이 보이지만 전체적인 자세와 체형에 있어서는 변형된 3D아바타는 모두 가상대표모델과 유사하게 재현된 것으로 분석되었다.
- 이는 아바타 치수분석 결과에서 설명한 바와 같이 CLO 3D 프로그램내의 아바타 사이징 시스템 항목 중에 허리높이, 배꼽수준허리높이설정방법이 사이즈코리아 3차원 자동전신 인체형상자료의 설정방법과 다르기 때문에 나타난 예견된 결과라 판단된다. 측면 중합도에서 뒤허리부위의 휘어진 굴곡 형상이 40대에서 표현된 것과 같이 인체를 그대로 재현하지 못하고 부드럽게 왜곡되어 표현되었으며 엉덩이아 래부분의 처짐현상 또한 반영되지 못하고 솟은 엉덩이로 표현되어 측면에서의 재현성이 가장 떨어지는 부위로 나타났다. 그러나 60대 아바 타의 측면의 전체적인 자세 및 체형의 외곽 형상 또한 비교적 가상대표모델과 유사하게 표현된 것으로 분석되었다.
- 둘레항목을 살펴보면, 편위팔둘레 항목이 다른 항목에 비해 가장 큰 치수 차이를 나타내어 –(25∼28)mm 작게 측정되었고, 젖가슴둘레는 40대와 50대에서 21mm와 13mm 크게 측정되었다. 치수의 상이한 차이는 있지만 둘레항목 중 가슴둘레와 젖가슴둘레, 엉덩이둘레, 목밑둘레 항목에서는 3D 아바타의 치수가 모든 연령대에서 가상대표모델보다 더 크게 측정되었고, 무릎둘레와 장딴지둘레, 발목최대둘레, 편위팔둘레, 편팔꿈치둘레, 손목둘레 등의 팔과 다리에 해당되는 둘레항목들은 3D 아바타가 가상대표모델의 치수보다 작게 측정되었다. 결론적으로, 3차원 인체형상(가상대표모델)이 3D 아바타로 변환될 때, 몸통에 해당되는 둘레항목은 좀 더 크게 생성되고 팔과 다리에 해당되는 둘레항목은 작게 생성되었음을 알 수 있었다.
- 특히 겨드랑뒤접힘사이길 이는 40대, 50대, 60대에서 각각 –11mm, -30mm, -32mm로 작게 측정되어 편위팔둘레 항목과 함께 측정된 모든 항목에서 3D 아바타와 대표모델간의 치수차이가 가장 크게 나타나 3D 아바타의 재현 성이 낮은 인체부위임이 확인되었다.
후속연구
- 결론적으로, 변환된 3D 아바타는 인체스캔형상의 사이즈 및 형상을 유사하게 재현하는 것으로 분석되었으므로 CLO 3D 가상착의 시스템을 활용한 아바타 제작의 활용성이 검증되었다고 할 수있다. 따라서 본 연구에서 진행한 3D 아바타 제작의 방법은 학문적으로나 산업적인 측면에서 그활용도가 크다고 할 수 있다. 그러나 프로그램의 정확성과 효용성을 높이고 인체의 완벽한 재현을 위해서는 몇가지 시스템의 보완이 필요하며 다음을 제안한다.
- 마지막으로, 본 연구는 가상착의 프로그램을 활용한 아바타 제작의 활용성을 검증하기 위한 연구로써 연구 결과의 확대해석에 제한점이 있으며, 후속연구에서 다양한 연령과 체형에 적용하며 반복 실험에 의하여 실험 결과치의 오류를 줄이고자 한다.
- 둘째, 체형 표현의 극대화를 위해 두께와 너비항목의 추가를 제안한다. 셋째, 인체 형태의 완벽한 재현을 위해 근육의 위치 및 모양 등을 사용자가 조절할 수 있는 근육조절 기능의 추가를 제안한다. 넷째, 치수 측정의 정확도를 높이기 위해 인체의 단면추출 및 단면둘레치수 측정 기능의 추가를 제안한다.
- 첫째, 아바타사이즈 편집창에 남녀 구분을 두고 Total Body의 너비 항목을 의복설계와 연결될 수 있는 항목인 여성은 젖가슴둘레, 남성은 가슴둘레로 수정·보완할 것을 제안한다.
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