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얼굴 표정의 카툰 렌더링
Cartoon Rendering for Facial Expression 원문보기

한국HCI학회 2009년도 학술대회, 2009 Feb. 09, 2009년, pp.449 - 454  

정혜문 (성신여자대학교 일반대학원 전산학과) ,  변혜원 (성신여자대학교 미디어정보학부)

초록
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일반적인 물체와 달리 사람의 얼굴은 표정이라는 중요한 시각적 요소를 포함하고 있다. 이러한 이유로 만화가들은 빛에 의한 음영 이외에도, 장면의 분위기와 캐릭터의 특징을 효과적으로 전달하기 위해 특별한 음영을 얼굴에 그려 넣는다. 이러한 음영은 물리적으로 타당하지는 않지만 얼굴의 형태와 표정을 강조하기 때문에 얼굴 표정의 카툰 렌더링에서 반드시 고려해야 할 사항이다. 이 논문에서는 실제 만화가의 음영 표현방식에 착안하여 캐릭터 얼굴을 위한 새로운 카툰 렌더링 방법을 제안한다. 이를 위해 먼저 다양한 만화 이미지를 수집하여 얼굴의 음영표현을 분석하고, 캐릭터의 표정에 따라 카툰 렌더링을 달리 하기 위해서 음영표현 템플릿을 정의하였다. 그리고 이러한 만화가들의 음영표현방식을 바탕으로 기존의 카툰 렌더링 방법을 발전시켜 효과적으로 캐릭터의 표정을 강조하는 캐릭터 얼굴 카툰 렌더링 시스템을 구현하였다. 마지막으로 사용자평가를 통해 논문에서 제안한 방법의 유용성을 증명한다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

The human face has "expression" as an important visual factor in contrast with general objects. For this reason, cartoonists draw shadow that emphasizes facial shape and facial expression in order to convey atmosphere of scene and trait of character. This shadow should be considered when doing carto...

AI 본문요약
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* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

  • 본 논문에서는 실제 만화가의 캐릭터 얼굴 음영표현방식 에서 착안하여 만화에서 가장 중요한 요소인 캐릭터의 얼굴 표정을 효과적으로 전달하는 카툰 렌더링 시스템을 제안하였다. 시스템은 크게 3단계로 조명 환경 설정단계, 얼굴 음영 묘사단계, 얼굴 음영 편집단계로 나누어져 있다.
  • 이 논문에서는 실제 만화가의 음영표현에 기반을 둔 캐릭터의 얼굴 표정을 위한 카툰 렌더링 시스템을 제안한다. 먼저 연구에 앞서 만화가의 실제 음영표현방식을 분석하기 위해 다양한 만화 이미지를 수집 후 관찰하고, 이를 토대로 캐릭터의 얼굴에 나타나는 음영을 분류한다.
  • 이 논문에서는 이러한 관찰결과와 미리 정의한 음영표현 템플릿을 토대로 캐릭터 얼굴의 형태와 표정을 자동적으로 강조하고, 다양한 만화가의 표현방식을 뒷받침 하기위해 직관적인 인터페이스로 음영표현을 편집할 수 있도록 한다.
  • 이 연구는 만화가의 실제 음영표현방식을 이용한 카툰 렌더링 연구들에 영감을 받았다. 하지만 이전 연구들은 일반적인 물체를 대상으로 연구하고 실험하였기 때문에, 만화에서 중요한 역할을 하는 캐릭터의 얼굴 표정에 초점을 맞춘 음영표현 및 편집 시스템이 필요하다고 판단하고 본 연구를 시작하였다.

가설 설정

  • 먼저 얼굴의 중심이 원점에 있는 모델을 사용한다고 가정하고 Z좌표가 가장 큰 정점을 코 끝(NosePos)으로 정하고, Y좌표가 가장 큰 정점을 정수리(TopPos)로 정하고, X좌표가 가장 큰 정점을 오른쪽 귀(RightPos)로 정한다. 이 세 정점의 위치를 기준으로 주조명 Lmain과 보조조명 Lassist의 위치를 자동으로 결정한다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
카툰 렌더링은 어떤 분야인가? 카툰 렌더링은 물체를 불연속적인 음영단계로 표현하는 카툰 셰이딩 기법과 3차원 물체의 외곽선 추출 기법이 결합된 NPR의 대표적인 연구 분야이다. 다양한 카툰 렌더링 연구 중 초기 연구[1]를 발전시켜 실제 사람의 표현방식을 컴퓨터 그래픽스 기술로 재현하는데 초점을 맞춘 연구가 활발히 진행되고 있다.
렘브란트 조명법이란? 얼굴의 형태를 과장하기 위한 보조조명은 인물사진의 조명법에서 아이디어를 착안하였다[7]. 인물사진의 기본 조명 법의 하나인 렘브란트 조명법(Rembrandt lighting)은 눈과 코끝의 위치를 기준으로 머리 위에서 사선으로 인물의 얼굴을 비추는 기법이다. 이는 명암의 배분이 이상적이어서 인물 사진의 조명법 중 사람의 얼굴을 가장 입체감있게 표현하기 때문에, 이것을 바탕으로 보조조명을 배치하였다.
만화가들의 실제 음영표현에 초점을 맞추어서 캐릭터 얼굴의 음영표현 시 생기는 장점은? 그러나 최근 비사실적 렌더링 중 만화적인 표현을 위한 카툰 렌더링(Cartoon Rendering) 분야에서는 이러한 광원과 물체의 기하학적인 상관관계보다는 만화에서의 실제 음영표현과 가깝게 표현하는 방법론에 관한 연구가 대두되고 있다[2][3][5]. 실제 만화에서 물체에 음영을 넣을 때 만화가들의 관심사는 광원의 위치가 아니라 독자나 관객에게 장면의 분위기를 효과적으로 전달하는 것에 있다. 이러한 이유 로, 카툰 렌더링을 할 때에는 물리적으로 타당한 음영이 아니더라도 만화가들의 실제 음영표현에 초점을 맞추어서 캐릭터 얼굴의 음영표현을 하여야 한다.
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