현재 게임, 영화, 만화 등 많은 영역에 3D가 많이 사용된다. 특히 게임 분야에서 3차원 컴퓨터 그래픽의 역할은 2차원적인 화면을 3차원적 화면의 전환으로 보편화 되어 지고 있다. [1] 3차원 움직임의 중요한 역할을 하는 모션캡쳐에 대한 자료는 많이 없는 편이다. 모션캡쳐가 다소 생소할 수도 있다. 그리고 고가의 장비이다 보니 사용하는 곳이 제한적이고 널리 사용되지 않고 있는 것이 사실이다. 그래서 이번 연구에서는 디지털 모션캡쳐 시스템의 개요와 3D게임 캐릭터 애니메이션 적용에 대해 조사하며, 모션데이터를 받아 3D캐릭터에 이식을 하여 움직임을 알아본다. 모션캡쳐의 종류 중 현재 보유하고 있는 광학식 모션캡쳐 장비로 데이터를 획득하여 캐릭터의 몸에 이식하며, 표현의 동작 중 기본 동작인 걷기, 뛰기와 타격하기로 구현해본다.
현재 게임, 영화, 만화 등 많은 영역에 3D가 많이 사용된다. 특히 게임 분야에서 3차원 컴퓨터 그래픽의 역할은 2차원적인 화면을 3차원적 화면의 전환으로 보편화 되어 지고 있다. [1] 3차원 움직임의 중요한 역할을 하는 모션캡쳐에 대한 자료는 많이 없는 편이다. 모션캡쳐가 다소 생소할 수도 있다. 그리고 고가의 장비이다 보니 사용하는 곳이 제한적이고 널리 사용되지 않고 있는 것이 사실이다. 그래서 이번 연구에서는 디지털 모션캡쳐 시스템의 개요와 3D게임 캐릭터 애니메이션 적용에 대해 조사하며, 모션데이터를 받아 3D캐릭터에 이식을 하여 움직임을 알아본다. 모션캡쳐의 종류 중 현재 보유하고 있는 광학식 모션캡쳐 장비로 데이터를 획득하여 캐릭터의 몸에 이식하며, 표현의 동작 중 기본 동작인 걷기, 뛰기와 타격하기로 구현해본다.
Nowadays, 3-D(Three-dimensions) is used in various field such as Games, Movies, Animations etc. Especially the Role of 3-D computer graphic is being generalized by turnover of Screen from '2-dimensional' to '3-dimensional'. There are not enough data about 'Motion Capture' even though it plays main f...
Nowadays, 3-D(Three-dimensions) is used in various field such as Games, Movies, Animations etc. Especially the Role of 3-D computer graphic is being generalized by turnover of Screen from '2-dimensional' to '3-dimensional'. There are not enough data about 'Motion Capture' even though it plays main function in 3-dimensional movement. 'Motion Capture' could be also unfamiliar for people. And as a matter of fact, the use of this equipment is limited due to its high cost. Therefore, I studied the outline of Digital Motion Capture system and its application to 3-D game Character Animation. And I checked the movement of 3-D Character after transplanting the Motion Data to the 3-D Character. I acquired Motion Data by Optical Motion Capture Equipment which we possess and transplanted it into the 3-D Character then Implemented it as walking, running and hitting which are the basic motions of Expression.
Nowadays, 3-D(Three-dimensions) is used in various field such as Games, Movies, Animations etc. Especially the Role of 3-D computer graphic is being generalized by turnover of Screen from '2-dimensional' to '3-dimensional'. There are not enough data about 'Motion Capture' even though it plays main function in 3-dimensional movement. 'Motion Capture' could be also unfamiliar for people. And as a matter of fact, the use of this equipment is limited due to its high cost. Therefore, I studied the outline of Digital Motion Capture system and its application to 3-D game Character Animation. And I checked the movement of 3-D Character after transplanting the Motion Data to the 3-D Character. I acquired Motion Data by Optical Motion Capture Equipment which we possess and transplanted it into the 3-D Character then Implemented it as walking, running and hitting which are the basic motions of Expression.
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문제 정의
이러한 이유로 인해 모션캡쳐는 게임제작 분야에서도 가장 선호하는 기술이다. 그래서 이러한 모션캡쳐 기술에 대하여 알아보며 캐릭터에 데이터를 이식하여 원하는 데이터를 출력해보려한다.
모션 캡쳐를 활용한 게임에는<귀무자 i, n>, <버츄얼파이트 시리즈>, <파이널판타지 시리즈> 등이 있다. 이런 전반적인 면을 살펴볼 때 게임에서의 Motion Capture가 캐릭터에 적용 되었을 때 어떠한 이용 가치가 있는지를 알아보고 모션캡쳐의 특성과 기술에 대해 살펴본다.
제안 방법
이번 연구에 필요한 동작을 연구하기위해 여러 장르 중 모션 데이터를 필요로 하는 게임을 3가지로 나타내보았다. 동작의 구현이 모션캡쳐를 기반으로 제작된 게임들이다.
초음파 발생장치와 3개의 수신 장치로 구성된 장비를 연기자의 각 관절에 부착시킨 후 각 장치에서 발생한 초음파가 수신 장치에 수신되기까지 걸린 시간과 이때의 소리속도를 이용해 발생장치에서 수신 장치까지의 거리를 계산한다. 각 전송 장치의 3차원 공간상의 위치는 3개의 수신 장치에서 각각 계산된 값을 이용하여 구할 수 있다.
둘째, Calibration단계이다. 캡쳐 공간의 중심을 정의하고 카메라의 위치와 방향을 설정하고 각 카메라의 렌즈 왜곡률을 계산한다.
획득한 데이터를 수정하고 데이터가 사라진 부분 Gap), 과 데이터가 튀는 부분 등(Spike)을 고려하여 자료를 저장한다. Workstation 에서 얻은 Data를 Vicon iQ 에서 Data를 수정한다.
대상 데이터
VICOM사의 카메라 제품군 중 M CAM이다. 카메라는 8대가 작업에 사용될 것이다.
셋째, 동작구현과 함께 Workstation을 이용하여 데이터를 획득한다.
성능/효과
게임현장에서의 전문적인 노하우가 부족했다. 여러 가지로 카메라 대수, 해상도 렌즈의 시야각, 카메라의 배치, 가능범위 등의 경험과 시행착오가 있었다 캡쳐 볼륨안의 공간에서 직사각형에서보다 정사각형이 카메라의 각이 쉽게 설정되었으며 사용한 직사각형의안은 10대 이상의 카메라가 필요한 것으로 나타났다. 그리고 마커의 부분에서 카메라가 마커를 보지 못한 경우 위치의 보정 등 데이터로 대응하기 위해 여러가지 복잡한 과정이 필요하다.
이번에 모션캡쳐를 이용하여 기본적인 동작인 걷기, 뛰기, 않기와 간단한 타격의 동작으로 3D캐릭터 애니메이션에 직접 데이터를 받아 3D캐릭터에 적용한 결과 보통의 게임 움직임에서 보여 진 결과를 얻을 수 있었다. 게임현장에서의 전문적인 노하우가 부족했다.
후속연구
그리고 마커의 부분에서 카메라가 마커를 보지 못한 경우 위치의 보정 등 데이터로 대응하기 위해 여러가지 복잡한 과정이 필요하다. 이번 데이터의 가공으로 여러 동작의 표현 또는 문제점 등 추후 실용에 관한 연구가 필요할 것으로 보인다.
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