초록 ▼

□ 연구개요
최근 통신기술의 발달과 1인 가구의 증가와 맞물려 소비자들의 주거환경에 소규모 리모델링 및 셀프 인테리어와 관련된 홈 퍼니싱 수요가 증가하고 있다. 신한카드에 따르면 19년 1분기 대비 20년 3분기 이용 건수가 대형 가구 전문점 18%, DIY 전문점 51%, 온라인 인테리어 플랫폼 129% 상승했다. 이에 따라 개인의 취향에 맞는 인테리어 이미지 생성을 효율화하여 소비자의 수요를 충족할 필요성이 증대하고 있다.
GAN은 최근 활발히 연구되는 머신러닝 알고리즘 중 하나로서, 원 데이터가 가진 확률분포를 추정

□ 연구개요
최근 통신기술의 발달과 1인 가구의 증가와 맞물려 소비자들의 주거환경에 소규모 리모델링 및 셀프 인테리어와 관련된 홈 퍼니싱 수요가 증가하고 있다. 신한카드에 따르면 19년 1분기 대비 20년 3분기 이용 건수가 대형 가구 전문점 18%, DIY 전문점 51%, 온라인 인테리어 플랫폼 129% 상승했다. 이에 따라 개인의 취향에 맞는 인테리어 이미지 생성을 효율화하여 소비자의 수요를 충족할 필요성이 증대하고 있다.
GAN은 최근 활발히 연구되는 머신러닝 알고리즘 중 하나로서, 원 데이터가 가진 확률분포를 추정하게 하여 인공신경망이 그 분포를 만들어내도록 하는 비지도학습(Unsupervised learning)의 일종이다. GAN은 회귀생성을 담당하는 생성자(Generator)와 분류를 담당하는 판별자(Discriminator) 두 개의 신경망으로 구성되어 있으며 서로 적대적으로 경쟁하는 과정에서 이미지 생성 성능을 개선한다. GAN은 진짜 같은 고품질 이미지 합성이 가능하고, 사람의 얼굴, 풍경 등 다양한 목적으로 활용되고 있다. 최근 WGAN, Cycle GAN, Star GAN, DiscoGAN 등 성능을 개선하고 활용도를 높인 다양한 모델 등장했다.
본 연구는 GAN을 활용하여 실내공간 디자인 추천 이미지 생성 모델을 개발하고자 한다. 이를 위해 모델의 성능을 보증할 수 있는 다양한 이미지를 포함한 대규모 실내공간 이미지 데이터 셋 구축하고자 한다. 이 데이터를 학습한 GAN 모델의 성공적인 구현과 Architecture 수정, Hyperparameter 튜닝을 통한 최적화를 통해 사용자의 특성과 취향에 적합한 실내공간 이미지를 생성하는 추천모델을 구축하고자 한다.

□ 연구 목표대비 연구결과
본 연구에서 구현한 것은 크게 두 가지이다. 먼저 언리얼 엔진을 활용하여 인테리어 모델링과 이미지를 생성할 수 있는 절차적 생성 모형을 개발하였다. 이는 게임, 가상공간에서 활용될 뿐만 아니라 딥러닝을 위한 데이터 셋을 만들기 위한 목적으로 사용될 수 있음을 밝힌다. 이를 통해 저작권 등의 제약으로 원본 데이터를 대량으로 얻기 힘든 경우 가상의 인테리어 공간의 조합을 끊임없이 만들어 신속하게 대량의 이미지를 추출하는 기술을 구현하였다.
다음으로 하나의 신경망으로 다양한 스타일로 변환할 수 있는 StarGAN 모형을 구축하였다. 본 모델은 인테리어 스타일을 바꾸기 전·후 모습을 빠르고 간편하게 예측해볼 수 있으며, 시공 시 시행착오를 줄일 수 있다. 구현한 Resnet 기반 StarGAN 모형은 변환하고자 하는 스타일의 색채, 재질을 성공적으로 예측하였지만 세부적인 패턴과 장식은 변환이 어려웠다. 앞으로 이를 개선함으로써 인테리어 서비스 뿐만 아니라 실시간 렌더링 기술에도 활용될 것으로 기대된다.

□ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성)
최근 들어 Midjourney, Dall-E 등 초거대언어모델과 결합한 이미지 생성 모델이 대중화되고 있다. 본 연구는 이러한 일반적인 모델들이 전문적인 영역에 특성화하기 위한 연구의 실마리를 제공하고 있다. 인테리어 디자인 분야에 특화된 대량의 학습데이터를 활용하여 전문적이고 실용적인 이미지 생성 및 전환 모델을 구축하는 기술적 기반을 마련했다고 볼 수 있다. 연구 결과를 바탕으로 AI 기반 인테리어 플랫폼을 구축하고자 하는 기업과의 협력이 이루어지고 있으며, 향후 사업화를 위한 연구 적용이 이루어지길 기대하고 있다.

(출처 : 연구결과 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 4
• 3. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 수준 ... 11
• 1) 정성적 연구개발성과(연구개발결과) ... 11
• 2) 세부 정량적 연구개발성과 ... 11
• 3) 목표 달성 수준 ... 12
• 4. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여 정도(연구개발결과의 중요성) ... 12
• 5. 연구개발성과의 관리 및 활용 계획 ... 12
• 6. 자체점검표 ... 13
• 7. 참고문헌 ... 13
• 끝페이지 ... 28