최근 미디어아트와 공연예술 분야에서 예술과 기술의 융합을 활용한 다원예술의 공연들이 늘어나고 있다. 공연 자와 관객들 사이의 실시간 커뮤니케이션이 이루어지는 공연예술은 관람객들이 전시의 형태로 이를 감상하는 미 디어아트와는 달리, 작가의 의도를 공연자의 퍼포먼스와 배경, 무대장치들을 통해 간접적으로 전달하는 형태를 취한다. 본 연구는 비언어적 커뮤니케이션의 형태로 관객들의 실시간 소통이 중요한 예술공연에서, 게임엔진과 실시간 인터렉션 기술들을 접목한 공연사례들을 분석해보자 한다. 게임과 영상 분야에서 주로 사용되었던 언리 얼 엔진과 비주얼 인터렉션 기술들은 실시간 리얼타임 비주얼 출력이라는 강력한 이점으로 인해 다양한 분야에 서 폭넓게 활용되고 있고, 예술공연 분야로도 점차 확대되고 있다. 따라서 미디어아트 공연분야에서 실시간 인터 렉션 기술이 접목된 다원예술 공연들을 살펴보고 어떠한 시도와 움직임들이 있는지 살펴보고 분석해보고자 한 다. 이를 통해 미디어아트 분야 뿐만 아니라, 공연예술 및 다원예술 분야에서도 미디어아트와 실시간 인터렉션 공연을 접목시킨 다양한 형태의 예술공연들이 늘어나고 관련 제작 및 방법론 연구에 도움이 되고자 한다.

본 논문은 일반적인 상황이 아닌 전시라는 특수한 환경에서의 영상기반 AI 모션캡쳐 적용방법의 다양한 시도 를 살펴보았다. 이전의 방식을 살펴보면서 다양한 전시 환경과 조건에 따라 활용 가능한 방법을 연구하고, 장 단점을 서술하여 인터렉션 전시공간에 적용 가능한 영상기반 AI 모션캡쳐 모션캡쳐 기술의 필요성과 적용 가 능성을 설명한다. 또한 MIVA 프로젝트를 진행하면서 전시공간이라는 비규격화 된 공간에서의 불편한 점을 파 악하고 이에 대한 대응할 수 있는 기술적인 환경 구성에 대하여 정리하였다. 또한 실제 공간에서 캡쳐 프로그 램을 설치하고 전시에 적용하면서 생기는 문제점을 파악하고 해결하면서 적절하게 적용 가능한 모션캡쳐 기 술 환경 파이프라인을 제안한다.

To solve the pathological problems of the musculoskeletal system based on evidence, a sophisticated analysis of human motion is required. Traditional optical motion capture systems with high validity and reliability have been utilized in clinical practice for a long time. However, expensive equipment and professional technicians are required to construct optical motion capture systems, hence they are used at a limited capacity in clinical settings despite their advantages. The development of information technology has overcome the existing limit and paved the way for constructing a motion capture system that can be operated at a low cost. Recently, with the development of computer vision-based technology and optical markerless tracking technology, webcam-based 3D human motion analysis has become possible, in which the intuitive interface increases the user-friendliness to non-specialists. In addition, unlike conventional optical motion capture, with this approach, it is possible to analyze motions of multiple people at simultaneously. In a non-optical motion capture system, an inertial measurement unit is typically used, which is not significantly different from a conventional optical motion capture system in terms of its validity and reliability. With the development of markerless technology and advent of non-optical motion capture systems, it is a great advantage that human motion analysis is no longer limited to laboratories.

지난 5년 동안 HMD(Head Mounted Displays)가 개발되어 사람들이 가상현실을 통해 게임에서 몰입형 콘텐츠를 즐길 수 있게 되었다. 이러한 시각을 위한 장치인 HMD는 널리 보급되어 사용되고 있지만, 가상현실에 사용자의 입력을 제공하는 장치는 아직 표준화되지 않았다. 그 결과 다양한 유형의 대화형 장비들 (Leap Motion, Marker-Based Devices 등)이 각자의 장단점을 가지고 개발되어 현재 사용 중에 있다. 예를 들어, Leap Motion은 손동작만 추적할 수 있으며 마커 기반 장치는 사용자와 추적 카메라 사이에 장애물이 있거나 어두운 환경의 경우 동작의 추적에 어려움이 있다. 착용형 모션 캡처는 신체에 착용되는 상호 작용 장치이며 인간과 카메라 사이에 장애물이 있어도 움직임을 추적할 수 있는 장점이 있다. 본 논문에서는 가상현실을 위하여 연구/ 개발된 상호작용 방법들을 설명하고 축구 게임을 통해 검증한다. 우리가 아는 한 본 연구는 착용형 모션 캡쳐를 가상현실 게임에 적용한 세계 최초의 연구이다.

Background: There are insufficient objective or quantitative evidence for the better intervention to improve proprioception particularly for the application of external load. There are conflicting opinions whether the external load is effective for proprioception improvement or not. Objects: The purpose of this study was to investigate effects of external load on proprioception of shoulder joint quantitatively using 3D motion capture system. Methods: Nine healthy adults joined for this study. They were asked to perform scapular plane abduction motion with attaching reflective markers on the trunk and upper limb. The 3D positions of finger marker, while they performed the same task with and without external load, were recorded and analyzed. Results: All participants showed decreased variable errors in the vertical direction when the external load was applied (p<.02). Even though other directions (y, z) and absolute errors increased, they did not have statistical significances. Conclusion: Based on this study results, the external load application would be effective for shoulder joint position sense improvement.

In recent years, a variety of motion recognition devices for HMD have been presented. Operation method using the motion recognition is the best one for the characteristics of HMD that the user's sight is obstructed in using the contents. The recent HMD devices have the head-tracking feature recognizing the movement of the user's head. However, the operation of the avatar using head-tracking lead to the depressed usability caused by the unfamiliar use. In this paper, the avatar was moved using the head tracking function built in HMD as a basic operating device, which enhanced the usability of the contents by showing the movement of avatar whose human motion capture was linked to the position of the user's head in the third person point of view. The user is able to trace his own position to operate the contents by the avatar in virtual space, which would reveal the potential for utilization of the user interface by which the avatar is controlled through inputting the function of tracking direction.

The need for contents that uses motion capture has increased recently. Motion capture realizes the various motions as the data collected through the marker reacts to the characters after being converted to digital data. However, if generalizing the various methods that have been conducted so far, it is somewhat unreasonable to complete animation only with motion capture. The existing motion capture field have been carried out based on the equipment operation and technology development and the advanced research of motion capture-producing pipeline for the production of animation is insufficient as well. This study suggests the realistic animation-producing pipeline by modeling, character setup, calibration, motion capture, data modification and integration of animation for each phase based on such methods.

The paper suggests Game Motion Library Tool that utilizes Kinect 2.0 to simplify pipeline of character motion production that fits into the game concept and to use saved motion data actively. In order to develop Game Motion Library Tool, motion library was constructed to be organize motion data with BVH file which was produced by using Max Script language that can enable FBX file and motion data collected through Kinect 2.0 to be used in 3ds Max, and then BVH file was brought to the 3ds Max to convert it to BIP file automatically and applied in characters.

요즘 모션 캡쳐 시스템을 이용하여 사람의 움직임에 대한 데이터를 측정하고 기록하는 것은 매우 흔한 일이다. 이러한 시스템으로 얻은 데이터는 매우 정확하고, 그러한 데이터를 이용하여 그래픽 작업이나 애니메이션을 제작하는 일도 널리 사용되고 있다. 본 논문에서는 모션 캡쳐 시스템을 이용하여 아동들에게 친숙할 수 있는 스포츠댄스 애니메이션을 제작하는 과정을 보여 준다. 이렇게 제작된 애니메이션은 댄스에 친숙하지 못한 아동들에게 친근감을 줄 수있으며, 그러한 친근감을 통하여 운동효과를 더욱 향상시킬 것이라 여겨진다.

컴퓨터 애니메이션 기술은 영화나 CF, TV 산업에서 없어서는 안 될 중요한 기술이다. 그 중에서도 특히 캐릭터 애니메이션은 컴퓨터 게임을 비롯하여 영상 제작 산업, 웹 컨텐츠, 가상 현실 등에서도 광범위하게 사용되고 있다. 이때 모션 캡쳐 데이터를 이용하면 캐릭터 애니메이션을 효율적으로 만들 수 있다. 기존의 모션 캡쳐 데이터를 이용해서 새로운 모션 데이터를 만들어 내는 기술에는 동작 적응, 동작 수정, 동작 혼합, 동작 변이 등이 있는데 이러한 기술들을 동작 변환이라고 한다. 새로운 동작이 필요할 때마다 모션 캡쳐를 하지 않아도 되므로 모션 캡쳐 데이터를 얻는데 필요한 막대한 비용을 절감할 수 있다. 또한 새로운 모션 데이터를 바로 만들어서 사용할 수 있으므로 시간도 절약할 수 있다. 또한 컴퓨터 게임에서는 실시간으로 새로운 동작을 만들어 보여줌으로써 사실감을 높이는데 큰 효과가 있다.

이 연구는 단편 애니메이션 ‘Drip’을 통해 키 프레임 애니메이션과 모션 캡처 애니메이션을 융합하여 애니메이션 제작을 실현하는 기법을 제안한다. 상호 유기적 연결을 통해 효율적인 프 로세스 관리가 가능할 뿐만 아니라 키 프레임 애니메이션과 모션 캡처 애니메이션의 단점을 서 로 보완하는 과정을 처리함으로써 제작 기간을 단축 시켰다. 이를 통해 키 프레임 애니메이션 과 모션 캡처 애니메이션의 한계를 극복하고 복합적인 프로세스를 인지하고 응용하여 효율적인 애니메이션 제작에 도움이 되고자 한다.

Through Estimation of stress distribution, both value and location of the maximum stress can be found. and the maximum stress is very important indicator for structural safety evaluation. In this connection, a lot of studies to estimate stress distributions are conducted. But studies on the optimal number and location of measurement points are few. So, In this study, the effects of the number and location of measurement points on the estimation stress distribution for the steel beam structure using motion capture system and cubic smoothing spline interpolation are researched.

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.

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.

본 논문은 얼굴의 표정과 몸 동작을 광학식 동작 포착장비를 활용하여 동시에 포착하는 경우에 있어 얼굴 부위 마커들에 대한 노이즈에 강건한 데이터 처리 방법에 대해 다룬다. 일반적인 얼굴 표정만 포착하는 경우와 달리, 몸의 움직임과 동시에 포착할 경우 포착용 카메라가 멀리 있어 얼굴에 붙인 마커들의 궤적 데이터는 특별한 처리를 요한다. 특히 궤적의 표식화, 빈 곳 메우기, 노이즈 제거의 과정이 필수적이며, 이러한 과정을 위해 본 논문에서는 지역좌표에 기반을 둔 궤적 데이터 처리 방법을 제안한다. 지역 좌표는 강체변형에 불변한 특징이 있으며, 얼굴모양의 국지적인 변화를 의미하여, 궤적 데이터처리에 효과적으로 활용 될 수 있음을 보였다. 또한 제안한 방법을 활용하여 애니메이션을 제작해 실제 제작 환경에 적용 가능함을 보였다.