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3D 캐릭터 애니메이션에서의 무게중심 관한 연구
A study of center of gravity on 3d character animation 원문보기

한국HCI학회 2006년도 학술대회 2부, 2006 Feb. 13, 2006년, pp.356 - 361  

조재윤 (국민대학교 디지털미디어디자인학과 디지털컨텐츠)

초록
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모션캡처기술은 이미 많은 애니메이션과 게임에서 보편화되어 사용되고 있다. 하지만, 이런 좋은 기술을 뒤로 한 채 아직도 많은 애니메이터들이 직접 애니메이션을 하고 있다. 모션캡처 기술비용과 제작시간 때문이기도 하지만 사람과 상이한 체형을 가진 3D 캐릭터에 사람의 모션을 적용하기엔 어색한 부분이 많기 때문이다. 또한, 캐릭터의 특징을 부각시키거나 왜곡시키는 등의 과장의 표현은 불가능하다. 캐릭터의 생명은 그 캐릭터가 가진 성격과 체형에서, 그 캐릭터만의 자연스런 움직임을 표현하는데 있다. 기획과 의도에 따른 특성들을 과장하여 표현하되 인간의 동작에 익숙해 있는 우리 눈에 어색함으로 비춰지지 않도록 해주어야 비로소 생명력이 있는 캐릭터를 만들 수 있다. 다양한 모양의 캐릭터는 서로 다른 무게중심을 가졌고 이를 고려하지 않고 애니메이션 했을 때 여러 가지 문제점이 생긴다. 이러한 문제점은 캐릭터가 자연스럽지 못하게 보이는 가장 큰 원인 중 하나다. 본 논문은 게임과 애니메이션 등에서의 3D 캐릭터가 더욱 생생하고 현실적으로 보이도록 돕는데 그 목적이 있다. 그 중, 중요한 요소인 무게중심에 대한 이해와 함께 활용방법에 대한 연구에 목적을 둔다. 캐릭터의 자연스러운 움직임을 위해 무게중심은 반드시 고려해야 할 문제이고 캐릭터의 특성 및 성격 표현에도 중요한 영향을 미친다. 애니메이터들에게 무게중심에 대한 중요성을 알리고 새로운 접근방법을 제시하는 것을 본 논문의 가치로 삼는다.

AI 본문요약
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문제 정의

  • 서 있거나 자세를 변화시키는 것에 상관없이 지구의 중력은 항상 무게중심에 집중된다. 무게 중심에 대해 알아보기 전에 완벽하게 구형이고 전체가 동일한 물질(철)로 구성된 포환에 대하여 생각해 보자. 지구의 인력은 철로 구성된 포환의 모든 입자에 동일하게 작용한다.

가설 설정

  • 그 방법으로 3D Max 소프트웨어에서 3D 캐릭터의 각 분절에 대한 좌표값을 수입한다. 각 분절은 3D 캐릭터 체형에 대해 단순화 된 박스의 중심 Pibot 의 좌표값으로 하는데 일단은 각 분절의 성분은 동일한 것으로 이루어져 있다는 가정 하에 수입하고 그 성분이나 크기에 대한 변수를 입력하는 식으로 한다. 기본 값은 인체의 각 분절에서 수입된 값들로 하여 인체와 가장 비슷한 상황에서 시작한다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
인체의 정확한 무게중심을 찾아내기가 매우 어려운 이유는 무엇인가? 인체는 유연성을 가지고 있을 뿐만 아니라 내부에 유체가 있어 정확한 무게중심을 찾아내기는 매우 어렵다. 캐릭터의 경우도 마찬가지지만 스포츠 역학이나 인체역학처럼 정확한 데이터는 필요 없으므로 간단한 방법으로 산출한다.
캐릭터 스튜디오는 어떠한 역할을 하는가? 캐릭터 스튜디오는 Discreet 사에서 개발한 3ds Max 소프트웨어의 플러그인 프로그램이다. 인간, 동물 등 캐릭터들을 만들고 애니메이션 시키는 것을 도와주는 역할을 한다. 캐릭터 스튜디오는 키프레임을 바탕으로 물리학에 기초한 이족 캐릭터 역학과 중력의 법칙을 사용해서 중간 프레임들을 생성할 수 있다.
무게중심이란 무엇인가? 무게중심(center of gravity)은 ‘물체의 질량이나 무게가 균등하게 분포되거나 균형을 잡아서 중력이 작용되는 신체나 혹은 체계의 어떤 지점’이다. 인간의 움직임 활동들은 지구상이나 지구 근처에서 발생하기 때문에 항상 무게중심을 가진다.
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