3차원아바타 시스템에서 아이템들은 아비타의 체형마다 맞춰서 제작하여야 한다. 이러한 제작방식은 사업적인 측면에서 불리한점이 클 뿐만 아니라, 서비스하는 아바타의 체형, 종류와 같은 다양성 측면에서도 소비자의 욕구를 만족하기 어렵다. 다양한 체형의 아비타를 서비스하기 위해 제작해야 할 작업량은 기하급수적으로 늘어날 수밖에 없다. 본 연구는 아바타의 제형을 최소한의 데이터 제작으로 표현가능 하도록 메쉬모핑(mesh morphing) 기법을 활용한 3D 아바타 체형변형방법에 관한 것이다. 아바타의 기본제형과 변형될 체형을 토대로 실시간으로 표현할 수 있는 중간체형을 생성하는 방법과 기본체형에 맞게 제작된 의상, 헤어스타일, 신발 등 아바타 아이템 들을 중간체형에 맞도록 자동으로 변형하는 방법을 소개한다. 제시한 방법을 이용하면, 새로운 체형의 아바타를 도입하더라도 기 제작된 아이템들의 추가 제작 없이 새로운 체형에 맞는 아이템을 서비스할 수 있음을 보여준다. 또한 새로운 체형의 표현 방법이 실시간으로 적용할 수 있는 방직임을 보여준다.
3차원 아바타 시스템에서 아이템들은 아비타의 체형마다 맞춰서 제작하여야 한다. 이러한 제작방식은 사업적인 측면에서 불리한점이 클 뿐만 아니라, 서비스하는 아바타의 체형, 종류와 같은 다양성 측면에서도 소비자의 욕구를 만족하기 어렵다. 다양한 체형의 아비타를 서비스하기 위해 제작해야 할 작업량은 기하급수적으로 늘어날 수밖에 없다. 본 연구는 아바타의 제형을 최소한의 데이터 제작으로 표현가능 하도록 메쉬모핑(mesh morphing) 기법을 활용한 3D 아바타 체형변형방법에 관한 것이다. 아바타의 기본제형과 변형될 체형을 토대로 실시간으로 표현할 수 있는 중간체형을 생성하는 방법과 기본체형에 맞게 제작된 의상, 헤어스타일, 신발 등 아바타 아이템 들을 중간체형에 맞도록 자동으로 변형하는 방법을 소개한다. 제시한 방법을 이용하면, 새로운 체형의 아바타를 도입하더라도 기 제작된 아이템들의 추가 제작 없이 새로운 체형에 맞는 아이템을 서비스할 수 있음을 보여준다. 또한 새로운 체형의 표현 방법이 실시간으로 적용할 수 있는 방직임을 보여준다.
All items from the 3d avatar system should be made to fit the avatar's physical form. However this method is not only a disadvantage in an economical perspective, but also it is difficult to satisfy the client's needs of avatar's variety form. To provide various forms of the avatars, the work load n...
All items from the 3d avatar system should be made to fit the avatar's physical form. However this method is not only a disadvantage in an economical perspective, but also it is difficult to satisfy the client's needs of avatar's variety form. To provide various forms of the avatars, the work load naturally increases. This research is about changing the 3d avatar's body shape based on 3d mesh morphing which allows the 3d avatar with smallest data possible. The result mesh could be generated from source and target mesh with the deformation ratio and all 3d items like hair style, pants, shoes and etc, which was made to fit to basic mesh also could be deformed automatically, to fit them to the result mesh as is. Even if the different physical avatar mesh body such as children style is added to 3d avatar system, it is not necessary to make the 3d avatar items which is fit to the new physical body, New avatar mesh body will be adopted to the 3d avatar system in real time.
All items from the 3d avatar system should be made to fit the avatar's physical form. However this method is not only a disadvantage in an economical perspective, but also it is difficult to satisfy the client's needs of avatar's variety form. To provide various forms of the avatars, the work load naturally increases. This research is about changing the 3d avatar's body shape based on 3d mesh morphing which allows the 3d avatar with smallest data possible. The result mesh could be generated from source and target mesh with the deformation ratio and all 3d items like hair style, pants, shoes and etc, which was made to fit to basic mesh also could be deformed automatically, to fit them to the result mesh as is. Even if the different physical avatar mesh body such as children style is added to 3d avatar system, it is not necessary to make the 3d avatar items which is fit to the new physical body, New avatar mesh body will be adopted to the 3d avatar system in real time.
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문제 정의
다양한 체형의 아바타를 지원하기위해 기본 체형의 아바타 몇 종류를 메쉬의 모핑방법으로 변형이 되도록 하는 방법과 각각의 체형에 따라 새로 아이템을 제작하지 않고, 여러 가지 체형에 맞는 아이템을 제공할 수 있는 방법에 대해 논할 것이다. 또한 추가로 제작되는 아바타를 지원할 수 있도록 확장이 가능한 아바타 체형변형 시스템의 효율성에 대한 부분도 논할 것이다.
제안한다. 또한 이러한 기본 체형의 변형에 따라서 의상/모자/머리형태 /악세사리 등의 아이템이 적절하게 변형될 수 있는 방법에 대해서도 설명하고자 한다.
본 논문에서는 아바타의 기본체형들을 이용하여 다양한 체형의 아바타를 만들 수 있음을 보였다. 또한 기본체형에 맞는 의상, 헤어스타일, 신발 등 아바타에 적용되는 아이템들이 체형의 변형에 따라 자동으로 변형될 수 있음을 보여주었다.
본 연구에서는 아바타의 체형변화를 아바타 메쉬의 정점 간의 대응관계 테이블자료구조로 저장하여 메쉬모핑기 법으로 실시간으로 표현하는 효과적인 방법에 관하여 제안한다. 또한 이러한 기본 체형의 변형에 따라서 의상/모자/머리형태 /악세사리 등의 아이템이 적절하게 변형될 수 있는 방법에 대해서도 설명하고자 한다.
가설 설정
필요한 정보를 미리 계산하여 적용할 수 있고, 3) 기본체형의 추가가 자유롭다는 것이다.
제안 방법
대응 관계에 해당하는 기본체형의 정점을 찾는 방법으로 아바타의 신체 구조에 따라 피부의 법선벡터 방향으로 가장 가까운 점을 대응점으로 찾고(그림6), 이 대응점을 포함하는 면의 세 정점의 위치관계를 이용하였다. 이 방식의 장점은 실제로 사람이 옷을 입는 경우 신체의 피부부분과 접촉에 의해서 의상의 형태가 표현되는 것과 동일하다는 것과, 체형의 변형에 따른 변위가 의상과 신체의 접점에 적용되는 것을 그대로 묘사할 수 있다는 점이다.
본 연구에서는 아바타의 체형을 보통, 비만, 건강, 왜소, 모델의 5가지로 하였다. 아바타와 아이템 메쉬는 3각형 구조이며, 정점의 기본 정보는 x, y, z좌표와 텍스쳐(texture)tx, ty 좌표로 구성된다.
아바타와 아이템 메쉬는 3각형 구조이며, 정점의 기본 정보는 x, y, z좌표와 텍스쳐(texture)tx, ty 좌표로 구성된다. 아바타에 아이템을 적용하는 방식은 단순 대체하는 것으로 상의를 아바타에 입히는 것은 상체 부분의 메 쉬를 아이템 메쉬로 교체하는 방법을 이용하였다. 이를 위해 아바타의 아이템을 적용하는 경계에 해당하는 정점의 위치는 제한하고, 모델링에서 항상 일치되도록 하였다.
메타메쉬를 이용한 방법[2], 볼륨(volume) 을 이용한 방법[3, 4], 메쉬의 변화 필드(strain field)를 이용한 방법⑸ 등 다양한 연구가 이루어져 있다. 우리는 체형변형을 위해 메쉬 변화 필드의 방법 중 원시메쉬(source mesh) 데이터와 목적메쉬(target mesh) 데이터를 직접 보 간(interpolation) 하는 단순한 방법을 적용하였다.
아바타에 아이템을 적용하는 방식은 단순 대체하는 것으로 상의를 아바타에 입히는 것은 상체 부분의 메 쉬를 아이템 메쉬로 교체하는 방법을 이용하였다. 이를 위해 아바타의 아이템을 적용하는 경계에 해당하는 정점의 위치는 제한하고, 모델링에서 항상 일치되도록 하였다.
보간 과정으로 볼 수 있다. 주요 내용으로 1)아바타 기본체형의 원시메쉬와 목적메쉬의 대응관계와 2)의상, 액세서리 등의 아이템 데이터의 원시메쉬와 목적메쉬의 대응관계, 3)대응관계를 이용한 실시간(realtime) 보간 방법, 4) 메쉬모핑을 이용한 최종결과물 순서로 설명하도록 하겠다.
성능/효과
아바타를 만들 수 있음을 보였다. 또한 기본체형에 맞는 의상, 헤어스타일, 신발 등 아바타에 적용되는 아이템들이 체형의 변형에 따라 자동으로 변형될 수 있음을 보여주었다.
후속연구
것이다. 또한 추가로 제작되는 아바타를 지원할 수 있도록 확장이 가능한 아바타 체형변형 시스템의 효율성에 대한 부분도 논할 것이다.
추후로 아바타 체형의 변형에 따른 메쉬노말(normal)의적절한 변형과 체형의 변화에 따른 애니메이션을 동작의 적절한 적용, 체형뿐만 아니라 텍스쳐의 변형 및 이에 따른 이미지 모핑의 적용을 연구해야 할 필요가 있다.
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