초록 ▼

3. 연구개발의 내용 및 범위
본 과제에서는 발달장애 아동의 사회적응 훈련을 도와줄 수 있는 콘텐츠 제작 기술을 개발하기 위하여 다음과 같은 세부 개발 내용을 진행하였다.
가. 가상 캐릭터 생성 기술 개발
다양한 얼굴 형태를 가지는 사실적 가상 캐릭터를 손쉽게 만들 수 있는 기술 개발
(1) 사진을 이용한 가상 캐릭터 생성 기술
(2) 얼굴 DB 기반의 얼굴 합성 기술
나. 가상 캐릭터 애니메이션 기술 개발
가상캐릭터의 다양한 행동을 표현할 수 있는 애니메이션 엔진 개발
(1) 가상 캐릭터

3. 연구개발의 내용 및 범위
본 과제에서는 발달장애 아동의 사회적응 훈련을 도와줄 수 있는 콘텐츠 제작 기술을 개발하기 위하여 다음과 같은 세부 개발 내용을 진행하였다.
가. 가상 캐릭터 생성 기술 개발
다양한 얼굴 형태를 가지는 사실적 가상 캐릭터를 손쉽게 만들 수 있는 기술 개발
(1) 사진을 이용한 가상 캐릭터 생성 기술
(2) 얼굴 DB 기반의 얼굴 합성 기술
나. 가상 캐릭터 애니메이션 기술 개발
가상캐릭터의 다양한 행동을 표현할 수 있는 애니메이션 엔진 개발
(1) 가상 캐릭터 바디 애니메이션 기술 개발
(2) 가상캐릭터의 얼굴 표정 및 발성 애니메이션 기술 개발
다. 가상공간 구현 기술 개발
컴퓨터 그래픽으로 사실성을 증대시키기 위하여 가상공간 제작시 GI(Global Illumination) 렌더링 결과를 적용한 texture baking 기법을 이용하여 가상 공간을 실시간으로 네비게이션 하는 기술 개발
라. 콘텐츠 재생 플랫폼 개발
가상공간과 가상캐릭터를 효율적으로 제어하기 위한 플랫폼을 개발하고 콘텐츠 재생 플랫폼에서 모든 구성 기술들을 통합
마. 콘텐츠 내용을 위한 의미기반 구성 기술 개발
콘텐츠 구성 요소들을 활용할 수 있는 콘텐츠 내용 온톨로지(ontology) 모델링 기술을 개발하고 콘텐츠 자동 생성을 위한 시나리오 기반 콘텐츠 내용 추출 기술 개발
바. 시범 콘텐츠 제작.
개발 기술의 효용성을 보일 수 있는 6개의 시범 콘텐츠 제작
(1) 횡단보도 건너기
(2) 버스타기
(3) 지하철 타기
(4) 에스컬레이터와 화장실 이용하기
(5) 매점, 약국 이용하기
(6)전시장 관람하기

Abstract ▼

3. Project Overview
In this project we have developed following sub-goals to develop contents production technology that can help the social adjustment training of development disabilities.
A. Virtual character generation technology
We have developed the technology that can make various typ

3. Project Overview
In this project we have developed following sub-goals to develop contents production technology that can help the social adjustment training of development disabilities.
A. Virtual character generation technology
We have developed the technology that can make various types of virtual characters easily.
(1) Generation of virtual character from the photography
(2) Face synthesis technology based on face DB
B. Animation technology for the virtual characters.
We have developed the animation engine that can express the various actions of virtual chracters.
(1) Body animation technologies for the virtual character
(2) Facial expression and lip sync. animation technologies for the virtual characters.
C. Virtual space implementation technology
We have developed texture baking technology to navigate the virtual space in real-time. We have rendered the scene with the global illumination algorithm and take the result as the texture of the object.
D. Contents playback platform
We have developed contents playback platform to control the virtual space and characters and integrate all the component technologies into it.
E. Context-based contents creation technology
We have developed contents ontology modeling technology and scenario based contents substance extraction technology for the automatic creation of contents.
F. Sample contents
We have produced 6 sample contents to show the efficiency of the developed technologies
(1) Crossing the crosswalk
(2) Riding bus
(3) Riding subway
(4) Using escalator and bathroom
(5) Using store and durg store
(6) Touring exhibition center

목차 Contents

• 최종연구개발결과보고서 ... 1
• 제 출 문 ... 3
• 요 약 문 ... 4
• SUMMARY ... 7
• CONTENTS ... 10
• 목 차 ... 13
• Ⅰ. 서 론 ... 16
• 1 . 기술개발의 필요성 ... 16
• 2. 애니메이션을 이용한 관련 연구 ... 18
• 1) 사회공포증 극복을 위한 가상현실 기술 ... 18
• 2) 가상현실을 사용한 주의결함 다동장애 치료와 교육 시스템 ... 18
• 3) 비행공포증 극복을 위한 가상현실 노출치료 연구 ... 18
• 4) 대인공포증, 연설공포증의 치료를 위한 동영상을 기반으로 하는 가상현실 시스템 ... 18
• 5) 학교기피증 아동의 교육을 위한 가상현실 학교환경 시스템 ... 19
• 6) 아동의 사회적응을 위한 교실 시뮬레이션 시스템 ... 19
• 3. 개발목표 및 내용 ... 19
• 1) 개발 개요 ... 19
• 2) 가상 캐릭터 생성 기술 ... 20
• (1) 사진을 이용한 가상 캐릭터 생성 기술 ... 20
• (2) 얼굴 DB 기반의 얼굴 합성 기술 ... 21
• 3) 가상 캐릭터 애니메이션 기술 ... 21
• (1) 바디 애니메이션 기술 ... 21
• (2) 얼굴 애니메이션 기술 ... 22
• 4) 가상공간 구현 기술 ... 23
• 5) 콘텐츠 재생 플랫폼 ... 23
• 6) 콘텐츠 내용을 위한 의미 기반 구성 기술 ... 24
• (1) 시나리오 기반 콘텐츠 내용 추출 기술 ... 24
• (2) 콘텐츠 내용 온톨로지 모델링 ... 25
• 7) 시범 콘텐츠 제작 ... 26
• Ⅱ. 본 론 ... 27
• 1. 연구개발 개요 ... 27
• 2. 가상 캐릭터 생성 기술 ... 28
• 1) 사진을 이용한 가상 캐릭터 생성 기술 ... 28
• (1) 2단계 모델링 방식 ... 28
• (2) 캐릭터 모델링 ... 29
• 2) 얼굴 DB 기반 얼굴 합성 기술 ... 30
• (1) 평균 모델 생성 ... 30
• (2) 얼굴 합성 및 얼굴 특징 과장 ... 30
• 3. 가상 캐릭터 애니메이션 기술 ... 31
• 1) 얼굴 표정 애니메이션 생성 기술 ... 31
• 2) 립싱크 애니메이션 생성 기술 ... 33
• 4. 가상공간 구현 기술 개발 ... 43
• 1) Global Illumination 랜더링 ... 43
• 2) 텍스츄어 베이킹(Texture Baking) ... 44
• 5. 콘텐츠 재생 플랫폼 개발 ... 47
• 1) 3차원 캐릭터 애니메이션 ... 47
• 2) 3차원 캐릭터 애니메이션 방법 ... 48
• 3) 동작 변형(modification) 기술 ... 49
• 4) 동작 전이(transition) 기술 ... 53
• (1) 유사 프레임 결정 ... 53
• (2) 모션 그래프 구축 ... 55
• (3) 모션 그래프를 이용한 애니메이션 데이터 간의 동작 전이 ... 57
• 6. 콘텐츠 내용을 위한 의미 기반 구성 기술 개발 ... 61
• 1) 기술 개요 ... 61
• 2) 시나리오 기반 콘텐츠 자동 생성 ... 62
• 3) 온톨로지 기반 애니메이션 제작 시스템 ... 64
• 4) 온톨로지 추론 시스템 ... 66
• (1) 자연어 전처리 프로세스(Natural Language Pre-Process) ... 66
• (2) 자연어 처리 프로세스(Natural Language to Object Process) ... 67
• (3) 객체 정의 프로세스 ... 67
• 5) 애니메이션 제작 시스템을 위한 시나리오 ... 71
• 7. 시범 콘텐츠 제작 ... 71
• Ⅲ. 결 과 ... 72
• 1. 연구 결과 ... 72
• 1) 가상 캐릭터 생성 ... 72
• 2. 가상 캐릭터 애니메이션 ... 73
• 1) 표정 애니메이션 ... 73
• 2) 립싱크 애니메이션 ... 74
• 3. 가상공간 구현 ... 75
• 4. 의미기반 저작도구 ... 83
• 1) 저작도구 기능 ... 83
• (1) 초기화면 ... 83
• (2) Activate ... 85
• 2) 장면 마법사 기능 ... 85
• (1) 초기화면 ... 85
• (2) 배경 등록 ... 87
• (3) 캐릭터 등록 ... 89
• (4) 모션 등록 ... 90
• (5) 사운드 녹음 ... 91
• (6) 장면 미리보기 ... 92
• (7) 리스트와 버튼 ... 93
• 3) 저작 도구 추가 기능 ... 95
• (1) 장면 연결 ... 95
• (2) 두 개 이상의 장면 연결 ... 96
• 4) 온톨로지 ... 97
• 5) 향후 과제 ... 101
• Ⅳ. 결 론 ... 103
• 1. 연구 결과 ... 103
• 2. 연구 결과 활용 및 기대 효과 ... 104
• 1) 연구 결과 활 용 ... 104
• 2) 기대 효과 ... 105
• 참 고 문 헌 ... 107
• 부 록 ... 108