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실시간 처리를 위한 천의 다단계 표현 방법
A multi-level representation of cloth for real-time processing 원문보기

2001 가을 학술발표논문집(II)(Proceedings of the 28th KISS Fall Comference), 2001 Oct., 2001년, pp.544 - 546  

배희정 (한국전자통신연구원 VR센터) ,  장병태 (한국전자통신연구원 VR센터) ,  백낙훈 (동국대학교 컴퓨터멀티미디어공학과) ,  이종원 (경북대학교 컴퓨터공학과) ,  유관우

초록

움직임에 따른 변형을 실시간으로 처리하는 것은 가상 현실이나 게임 제작 분야에서 절실히 요구되고 있다. 반면에 캐릭터 등이 착용한 스커트나 바지 등과 같이, 복잡한 변형 특성을 가지는 옷감의 변혁은 캐릭터의 움직임에 따른 변형을 원하는 시간 내에 자연스럽게 생성하기가 쉽지 않다. 본 논문에서는 많은 수의 이산점을 필요로 하는 복잡한 변형을, 실시간적 처리를 고려하여 다단계로 시뮬레이션하는 방법을 제안한다. 제안하는 방법은 방향을 가진 표면 요소로 기본 frame을 구성하여 이들의 시뮬레이션 결과로 비교적 사실적인 표면 전체의 실루엣을 얻고, 이를 세분화시킴으로써 움직임에 따른 세부적인 변형을 생성한다. 기존의 시뮬레이션 중심의 계층적 방법과는 달리, 변형된 기본 프레임의 유한 요소간에 작용하는 움직임과 위상 관계를 기하학적으로 해석함으로써, 움직임에 따른 표면의 세부적인 모양을 얻어 낼 수 있다. 본 논문의 결과로 캐릭터의 돌발적인 움직임에도 안정적이면서 그럴 듯한 움직임을 생성하며, 움직임에 따른 자연스러운 모양을 실시간에 생성할 수 있다.

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문제 정의

  • 본 논문에서는 복잡한 형상과 변형을 가지는 옷감에 대한 변형을 실시간으로 구현하기 위한 다단계 시뮬레이션 방법올 제안한다. 제안하는 다단계 시뮬레이션 방법은 렌더링 기법에서 많이 적용되는 다단계 모델링 기법을 옹용한 것으로, 전체 표면을 기준이 되는 프레임(frame)으로 구성하여 시뮬레이션하고, 이률 세분화시킴으로써 움직임에 따른 표면의 변형올 생성하는 방식으로 작동한다.
  • 본 논문에서는 사용자의 제어에 따라 변형되는 옷감의 움직임을 실시간으로 처리하는 방법에 대하여 다루었다. 제안하는 방법은 하이브리드 방식의 다단계 시뮬레이션 방법으로, 인접한 요소 간의 비선형적인 물리적 변형을 기하학 관계로 해석할 수 있음을 보였다’ 이로 인하여, 다단계 시뮬레이션이 가능함을 제시하고, 한 예로 옷을 착용한 캐릭터의 동작에 대옹되는 스커트의 모양을 실제와 유사하게 생성할 수 있음을 보였다’ 그림 5는 본 방법의 구현 결과로서, 펜티엄 U 600MHz급 PC에서 초당 40-60 프레임으로 생성된 화면들이다.
  • 본 논문에서는 이산 모델로 구성된 표면을 옷감의 구체적인 변형 모양과 유사홍}■게 모델링하기 위하여, 하이브리드 형태로 구성된 시뮬레이션 방법을 제안한다. 제안하는 시뮬레이션은 두 단계의 절차들로 이루어진다’ 표면의 전체적인 움직임을 제어하기 위하여 모델 된 base-me아!의 시뮬레이션 과정과, base-mesh의 움직임에 따라 형성되는 구체적인 표면을 생성하기 위한 세분화 과정으로 구성된다.
  • 고려한다. 본 논문에서는 인접된 두 요소가 이루는 tangent plane과 각 요소들의 법선 벡터와의 관계를 계산하여, 이루는 평면의 실제적인 보양을 근사한다. 즉, 두 요소의 법선 벡터가 각각 n.
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