양질의 콘텐츠를 제공하기 위해 게임 제작사에서는 신기술을 도입하고 있으며 이중 하나는 게임 캐릭터 애니메이션에 모션캡쳐를 활용하는 것이다. 그러나 소규모 업체들은 경제적 부담으로 인해 모션캡쳐를 활용할 수 있는 기회조차 얻지 못하고 있다. 이에 본 논문은 게임 캐릭터 애니메이션 제작을 위한 모션캡쳐 시스템을 활용한 적용사례를 중심으로 기존의 제작방법을 단순화하여 시간적 경제적 이득을 추구할 수 있는 방법을 찾고 키 프레임 애니메이션을 적용할 수 있는 방안을 모색하여 게임 콘텐츠 개발에 도움이 되고자 한다.

최근 비정형 구조물이 증가하면서 구조부재가 경량화, 세장화 되는 추세이다. 하지만 이러한 변화는 구조물의 비틀림 변형 및 좌굴 위험을 증가시킬 수 있으므로, 안전성과 사용성에 대한 적절한 대책이 필요하다. 그 대책으로 다양한 계측 장비를 이용한 구조물 모니터링 연구가 이루어지고 있으나, 종래의 변형기반 모니터링에 사용되어온 변위계, 레이저센서, 가속도센서 등은 보통 구조물의 1축변위를 측정하므로, 비틀림 변형과 같은 3차원 변위 계측에 대한 한계를 가지고 있다. 반면 새로운 모니터링 장비로 제안되어 온 모션캡쳐 시스템은 3차원 영상기반 모니터링 시스템으로서, 구조물에 다수의 마커를 부착, 계측하여 높은 정확도의 3차원 위치정보를 획득할 수 있고, 설치가 간편하며, 변위는 물론 가속도 데이터까지 실시간으로 측정 가능하다는 장점을 가지고 있다. 따라서 본 연구에서는 모션 캡쳐 시스템을 이용한 철골보의 비틀림 변형 측정 기법을 제시하고, 모션캡쳐 시스템을 이용한 철골보의 비틀림 변형 계측값을 종래의 계측 장비를 이용한 계측값과 비교함으로써, 모션캡쳐 시스템의 비틀림 변형 계측 적용성을 평가하였다.

본 연구는 새로운 변위 계측 시스템으로 사용되고 있는 모션캡쳐 시스템을 이용하여 변위 계측을 통한 구조물의 동적 응답 계측에 이용되는 수치 미분 방법 중 가장 적합한 방법을 찾고, 이를 적용한 모션캡쳐 시스템에서 계측한 동적 응답과 기존 변위 계측 센서에서 얻은 동적 응답과의 비교를 통해 그 적합성을 검증하였다. 기존의 변위 및 가속도 계측 센서는 센서 설치의 어려움, 케이블 길이, 유선 방식에 따른 가속도 데이터 오차 발생 등의 문제점을 갖고 있다. 모션캡쳐 시스템은 계측하고자 하는 위치에 마커를 부착하고 카메라가 반사하는 마커의 변위를 측정하여 3차원 좌표를 얻는 모니터링 시스템으로서, 기존의 변위 및 가속도 계측 센서의 단점을 극복한 계측 시스템이다. 변위 계측을 통한 가속도 등의 동적 계측을 하기 위해서는 계측한 변위 데이터의 수치 미분이 필요하며 이를 통해 가속도 값을 얻는다. 본 연구에서는 모션 캡쳐 시스템을 통해 계측한 변위를 다양한 방법의 수치 미분을 통해 가속도로 변환시켜 기존의 가속도 측정 센서와의 비교를 통해 가장 적합한 수치 미분 방법(Four-point Backward Difference, FBD)을 찾을 수 있었다. 또한, 모션캡쳐 시스템에서 계측한 변위에 FBD를 적용하여 얻은 동적 응답(가속도, 고유주파수)과 기존 변위 계측 센서(레이저 변위계)에서 계측한 동적 응답과의 비교를 통해 FBD를 적용한 모션캡쳐 시스템의 동적 응답 계측에 대한 실효성을 확인할 수 있었다.

본 논문에서는 비디오게임 콘텐츠 제작을 위한 모션그래픽 효과에 대해서 연구하였다. 모션 그래픽을 사용하여 비디오게임 콘텐츠 제작을 위한 다양한 효과들을 적용하여 나타내었다. 모션 그래픽의 효과를 움직임 효과와 이미지 모션 효과로 분류하고 적용하였다. 모션그래픽의 다양한 효과들은 비디오 게임 콘텐츠 제작에 적용함으로써 극적 효과를 증가시킨다. 본 논문에서 적용한 다양한 모션 그래픽의 효과들을 비디오 게임에 적용함으로서 보다 창조적인 비디오 아트로 발전하길 기대한다.

A wide range of sensors are used to figure out structure behaviors such as strain gauge, vibrating wire sensor, and etc. For stress sensor, it is exact but can only measure relative changed values. For displacement sensor, it is also exact but hard to figure out 3D displacement. Motion capture system can solve these problems so widely used in various fields. This paper is aimed to define accuracy for motion capture system through the capturing a stopped passive marker. From this findings, possibility to apply to structural health monitoring especially in building structure was verified.

A wide range of sensors are used to figure out structure behaviors such as strain gauge, vibrating wire sensor, and etc. For stress sensor, it is exact but can only measure relative changed values. For displacement sensor, it is also exact but hard to figure out 3D displacement. Motion capture system can solve these problems so widely used in various fields including animation, sports and medical industry. This paper is aimed to define accuracy for motion capture system through the capturing a stopped passive marker. From this findings, possiblity to apply to structural health monitoring especially in building structure was verified.

가상환경에서 다양한 객체 요소들이 휴먼 캐릭터와 서로 상호작용을 한다. 이것은 휴먼 모션 애니메이션에 영향을 준다. 기본모션데이터는 동적, 고정된 객체의 접촉 상태, 지면과의 관계에 따라 영향을 받는다. 모션이 적절히 수정되지 않으면 불규칙, 비합리적인 표현이 생성될수 있다. 본 논문은 모션 데이터 커브를 추적하고 적절히 장애물 객체의 속성을 포함하는 관절데이터를 추적한다. 상호작용의 결과에 적절히 응답하여 데이터를 수정한다. 본 논문은 애니메이션 시나리오상에서 상호작용하는 객체를 위한 동적 제어 메커니즘을 설계하는 기법을 제시한다. 특정한 규칙을 이용하여 의사 결정할 수 있는 지능형 에이젼트에 기반한 구조로 에이젼트 시스템을 제안한다.

본 논문에서는 사용자의 대응정보를 반영하여 소스 캐릭터와 다른 골격을 가진 타깃 캐릭터의 움직임을 생성하는 방법에 대하여 제안한다. 본 시스템을 통해 사용자는 소스 캐릭터의 제어할 부위와 타깃 캐릭터의 제어될 부위를 대응하여 타깃 캐릭터의 움직임을 생성할 수 있다. 우리는 골격에 제한 없이 타깃 캐릭터의 자세생성을 위해 대응자세의 쌍을 예제로 이용한다. 그리고 뼈의 수에 상관없이 자유롭게 관절의 대응을 제공하기 위해 방향벡터를 사용하여 관절의 구조를 간략화 한다. 최종적인 자세는 예제들의 가중치 합을 통해 생성된다. 본 논문의 실험적 결과를 통해 시스템이 실시간으로 골격이 다른 타깃 캐릭터의 기본적인 움직임을 생성하면서 또한 사용자가 지정한 부위의 외형적 움직임을 생성할 수 있음을 보인다.

During the communication and interaction with a human using motions or gestures, a humanoid robot needs not only to look like a human but also to behave like a human to make sure the meanings of the motions or gestures. Among various human-like behaviors, arm motions of the humanoid robot are essential for the communication with people through motions. In this work, a mathematical representation for characterizing human arm motions is first proposed. The human arm motions are characterized by the elbow elevation angle which is determined using the position and orientation of human hands. That representation is mathematically obtained using an approximation tool, Response Surface Method (RSM). Then a method to generate human-like arm motions in real time using the proposed representation is presented. The proposed method was evaluated to generate humanlike arm motions when the humanoid robot was asked to move its arms from a point to another point including the rotation of its hand. The example motion was performed using the KIST humanoid robot, MAHRU.