과제명 |
게임 및 애니메이션을 위한 인공 지능 기반의 3D 캐릭터 생성 기술 개발 (표준화 연계) |
주관연구기관 |
한국전자통신연구원 Electronics and Telecommunications Research Institute
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보고서유형 |
최종보고서
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발행국가 |
대한민국
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언어 |
한국어
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발행년월 |
2021-01
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과제시작년도 |
2020
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주관부처 |
문화체육관광부 Ministry of Culture, Sports and Tourism |
등록번호 |
TRKO202100022673
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과제고유번호 |
1375027088
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사업명 |
문화기술연구개발(R&D) |
DB 구축일자 |
2021-12-04
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키워드 |
3D 캐릭터.모델링.애니메이션.데이터 확장.인공지능.3D Character.Modeling.Animation.Data Expansion.Artificial Intelligence.
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초록
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연구의 목적 및 내용
(연구 목적)
○ 2D 원화에서 인공지능 기술을 이용하여 3D 캐릭터를 자동 생성하는 기술과 관련 산업 적용 가능성을 검증하기 위한 시범 서비스 및 핵심 국제 표준/특허 확보
- 원화기반 캐릭터 ...
연구의 목적 및 내용
(연구 목적)
○ 2D 원화에서 인공지능 기술을 이용하여 3D 캐릭터를 자동 생성하는 기술과 관련 산업 적용 가능성을 검증하기 위한 시범 서비스 및 핵심 국제 표준/특허 확보
- 원화기반 캐릭터 형태, 질감, 뼈대구조 분석 기술
- 원화기반 3D 캐릭터 생성 및 캐릭터 데이터 확장 기술
- 지능형 3D 캐릭터 기술의 공유 및 확산을 위한 Open API 기반 프로토콜 표준 개발
- 게임 및 애니메이션 시제품 제작 및 Open API 기반의 지능형 3D 캐릭터 서비스 플랫폼 사업화
(연구 내용)
○ 원화기반 캐릭터 분석 기술 개발
- 원화 제작 가이드라인: 원화 드로잉 조건, 원화 시점별 색상 일치 조건, 자세 일치 조건 등을 정의한 원화 제작 가이드라인 정의
- 관절 예측 정확도: 생성된 캐릭터 관절 위치 예측 평균 오차 5% 이하
○ 원화기반 3D 캐릭터 생성 및 캐릭터 데이터 확장 기술
- 원화 기반 3D 캐릭터 외형/애니메이션 생성 및 조합/융합/변형 확장 기술
- 원화 시점별 색상 일치 제한 조건 20% 이하, 원화 시점별 자세 일치 제한 조건 ±10도 이하 조건의 원화 기반 3D 캐릭터 생성
- 형태 해상도 10K 이상, 텍스처 요소 정보 3개 이상 지원, 캐릭터 관절 자동 생성, 캐릭터 데이터 확장 배수 20배 이상
○ Open API 기반 프로토콜 표준 개발
- 지능형 캐릭터 서비스 API의 DIS 수준의 국제표준 개발
○ 응용서비스
- 기술 검증용 게임 및 애니메이션 시범콘텐츠/시제품 제작
- Open API 기반 지능형 3D 캐릭터 서비스 플랫폼 사업화
연구 개발 성과
○ 연구 성과
- 국내외 학술지 논문 5건 게재(SCIE 1건 포함), SCI 1건 투고(ETRI 저널)
- 국내외 학술 대회 논문 8건 발표
- 국내외 특허 출원 18건, 등록 2건
- 표준 특허 2건
- 프로그램 등록 9건, 기술 문서 등록 45건
- 국제표준 기고 20건, 국제표준 기고 채택 16건
- 국제표준 1건 획득
- 국내표준 4건 기고 및 획득(표준안 채택)
○ 사업화 성과
- 기술이전 2건(기술료 총계: 85,000,000원)
- 사업화 매출: 295,029,000원
- 연구소 기업 1건 설립
- 고용창출: 8명
- 시제품(콘텐츠): 13건
- 성과홍보: 12회
○ 연구결과물
- 원화 분석 SW
- 원화 기반 지능형 캐릭터 생성 SW
- 학습 DB 관리 툴 및 학습 DB
연구 개발 성과의 활용 계획 (기대효과)
○ 지능형 3D 캐릭터 생성 기술이 적용된 제품의 3D 콘텐츠 생성 프로덕션 파이프라인 활용
- 프리프로덕션 단계에서 빠른 인간형 캐릭터 생성을 통한 저비용, 고효율 프리비즈를 실현 ⇒ 전체 캐릭터 제작 과정의 생산성 증대
- 메인프로덕션 단계에서 콘텐츠 생성 파이프라인에(형태, 질감, 애니메이션) 직접 적용하여 작업 생산성 증대로 산업 현장의 시간/제작비용 문제 해결
- (개발 기술 적용 제품) 프로덕션 적용 3D 캐릭터 생성 저작 도구
- (사업자) 게임/애니메이션용 3D 캐릭터 저작도구 판매자, 학습용 데이터베이스 판매자
- (사용자) 3D 캐릭터 모델링 아티스트, 텍스처 아티스트, 애니메이터
- (사업화 방안) 프로덕션 툴 저가 공급, 분야별(기능 혹은 캐릭터 종류) 학습엔진 추가 판매
○ 기술 공유 플랫폼 제공을 통한 원천 기술 활용 기회 확산으로 콘텐츠 산업 시장 규모 확대
- Open API 기반 연구 추진 및 관련 클라우드 서비스를 통해 중소/벤처기업이 쉽게 게임/애니메이션 산업시장에 진입 가능하도록 지원
- (개발 기술 적용 제품) 지능형 콘텐츠 제작 플랫폼
- (사업자) 인공지능 서비스 플랫폼 제공자(대기업 및 중소기업연합플랫폼 사업자)
- (사용자) 서비스 플랫폼을 이용한 지능형 캐릭터 서비스 개발자(중소/벤처기업), 1인소호
- (사업화 방안) 클라우드 기반의 저작 기술을 건별, 월별, 기능별 등의 다양한 사업화
(연구개발 성과 기대 효과)
○ (기술적 측면)
- 원화를 기반으로 3D 캐릭터의 객체 구성 요소별 형태 정보, 고품질 텍스처맵 정보, 뼈대, 리깅, 동작을 포함하는 애니메이션 정보를 동시 생성하는 지능형 3D 캐릭터 생성 기술 확보
- 인공지능 기술을 3D 분야에 적용시 발생하는 문제점(메모리 과다/표현의 한계)을 극복하여 지능형 3D 콘텐츠 전 분야에 활용 가능한 핵심원천 기술 확보
- 기존 제품의 기능 한계를(원화 기반 3D 캐릭터 생성 불가) 학습 데이터를 이용하여 극복하여, 실제 응용에 바로 적용될 수 있는 기술 확보
○ (문화적 측면)
- 단순/반복적인 3D 그래픽 작업은 인공지능이 처리, 복잡한 그래픽스 속성에 대한 사전 지식/경험이 부족한 인력도 인간의 창의성이 극대화된 3D 콘텐츠 생성이 가능하여 문화 콘텐츠의 수준 향상
○ (경제적 측면)
- 3D 콘텐츠 제작 기술 부족을 도와줄 수 있는 자동화된 콘텐츠 저작도구를 통해 신입/경력 디자이너의 숙련도 향상으로 기업의 인력 및 비용 문제 해결 가능(프리프로덕션 단계: 30%, 메인프로덕션 단계 20% 비용 절감 예상)
- 지능형 3D 캐릭터 서비스를 위한 Open API 기반 국제표준 개발로 서비스 상호호환성을 확보함으로써 Open API 기반의 지능형 캐릭터 제작 기술 공유/확산 지원
- 초급 청년 인력을 위한 지능형 3D 캐릭터 디자이너, VR/AR 콘텐츠 디자이너와 같은 양질의 창의적 新 직업군을 지속적으로 제공하여 청년 실업 해소에 기여
- 콘텐츠 개발력과 자본이 부족한 중소/벤처기업도 고비용/고품질의 3D 콘텐츠를 제작할 수 있어 대-중소기업간 양극화 해소에 기여
(출처 : 요약문 2p)
목차
Contents
▼
- 표지 ... 1
- 요약문 ... 2
- 요약 카드 ... 5
- 목표 대비 달성내용 요약 ... 6
- 목차 ... 16
- 1. 연구개발과제의 개요 ... 17
- 가. 연구 개발 목적 ... 17
- 나. 연구 개발의 필요성 ... 19
- 다. 연구 개발 범위 ... 25
- 2. 연구수행내용 및 성과 ... 39
- 가. 연구개발 추진 전략 및 추진 일정 ... 39
- 나. 연구개발 성과 ... 51
- 3. 목표 달성도 및 관련 분야 기여도 ... 69
- 가. 목표 달성도 ... 69
- 나. 관련 분야 기여도 ... 232
- 4. 연구개발성과의 활용 계획 ... 233
- 가. 결과물 사업화 전략 및 계획 ... 233
- 나. 지능형 게임 제작 ... 234
- 다. 지능형 콘텐츠 제작 플랫폼 사업 ... 235
- 라. 실시간 참여형 인터랙티브 콘텐츠 서비스 ... 236
- 붙임1. 국가과학기술종합정보시스템에 등록한 연구 시설·장비 현황 ... 237
- 붙임2. 참고 문헌 ... 238
- 끝페이지 ... 239