2차원 캐릭터 애니메이션을 위한 목표 지향적 동작 제어 방법
Goal-Oriented Motion Control Method for 2-Dimensional Character Animation
초록/요약
본 논문에서는 2차원 캐릭터에 대한 애니메이션을 개인 휴대 단말기와 같은 이동환경에서 손쉽게 제작하기 위한 개선된 2차원 형상변형 기법을 제시한다. 기존에 제안된 2차원 형상변형 방법들의 수행속도는 일반적으로 메쉬가 가지고 있는 정점의 개수의 제곱에 비례하여 증가한다. 적은 수의 정점을 갖는 메쉬로 표현되는 캐릭터는 빠르게 변형을 할 수 있지만, 캐릭터의 모양의 세밀한 표현 및 동작의 세밀한 제어가 불가능하다. 반면 캐릭터의 모양 및 동작의 세밀한 표현을 위해서는 2차원 메쉬의 정점을 많이 사용해야 하지만, 개인 휴대 단말 장치와 같이 자원이 제약된 시스템에서는 많은 정점을 계산하는 것이 바람직하지 못하다. 따라서 개인 휴대 단말기와 같은 환경에서 빠르고 손쉽게 동작을 제어하면서, 캐릭터 모양 및 동작의 세밀한 제어가 가능한 방법이 필요하다. 본 논문에서는 캐릭터를 이루는 메쉬의 정점을 메쉬변형에 이용될 정점과, 캐릭터의 세밀함을 표현할 정점으로 분리한다. 먼저 캐릭터의 세밀함을 표현할 정점의 무게중심 좌표값을 메쉬변형에 사용될 정점에 대하여 구한다. 메쉬변형에 이용될 정점에 대하여 2차원 형상변형을 수행하고, 메쉬가 변형됨에 따라서 세밀함을 표현할 정점의 위치는 변형된 정점을 기준으로 무게중심 좌표값을 이용하여 새로이 계산한다. 이때 캐릭터의 메쉬변형에 이용되는 정점의 개수는 일반적으로 메쉬 전체의 정점의 개수에 비해서 적기 때문에 캐릭터 모양을 변화시키는 속도가 빠르다. 아울러 세밀한 묘사를 위해서 사용하는 정점이 그대로 무게중심 좌표계를 사용하여 유지 되기 때문에 세밀한 표현 을 잃지 않는다. 실험적인 결과에 의하면, 본 논문에서 제시한 방법은 세밀한 묘사를 잃지 않으면서 빠르게 2차원 캐릭터의 형상을 변형하여 캐릭터의 애니메이션을 생성할 수 있다. 따라서 본 논문의 결과는 핸드폰 등과 같은 개인 휴대 단말장치에서 2차원 캐릭터의 애니메이션을 생성하는데 효과적으로 사용될 수 있다.
more초록/요약
In this thesis, an improved 2D shape deformation method for producing 2D character animations is proposed, which can be used in mobile environment such as cellular phones, PDAs, and so on. The execution speed of 2D shape deformation methods, proposed so far, is quadratically proportional to the number of vertices of the mesh for a given character. The small number of vertices guarantees the fast execution; however, it is not possible to represent the detailed shape of a given character and to control the motion precisely. On the other hand, the large number of vertices is not adequate for the mobile environment that limits computational resources. Therefore, a new method to control the shape quickly and to preserve the details of the shape is required. In this thesis, we partition a set of vertices of the mesh into two sets, one for deformation and the other for preserving details. For each vertex in the set for preserving details, a barycentric coordinate is computed with respect to the vertices in the set for deformation. After all the vertices positions of the set for deformation are determined by a 2D shape deformation method, the new positions of the set for preserving details are re-calculated using the barycentric coordinates. In general, the number of vertices in the set for deformation is relatively small with respect to the number of whole vertices in the mesh, we can speed up the execution time, whereas the details of the shape and motion are preserved. According to the experimental results, the proposed method can produce 2D character animations by deformation more quickly than the previous methods, while preserving the details of the shape and the control of the motion. The proposed method can be used effectively for creating 2D animations in mobile environment such as cellular phones, PDAs, and so on.
more목차
제1장 서론 = 1
제2장 관련연구 = 3
제1절 3차원 형상변형 = 3
제1항 라플라시안 표면 편집 = 4
제2절 2차원 형상변형 = 5
제1항 공간변형 = 5
제2항 메쉬변형 = 7
제3절 키프레임 추출 = 8
제3장 시스템구성 = 10
제4장 방법론 분석 = 12
제1절 As-Rigid-As Possible Shape Manipulation = 12
제1항 균등확대와 회전 = 12
제2항 확대비율 조절 = 14
제3항 특징분석 = 17
제2절 비선형 최소 자승 최적화 = 17
제1항 곡선 라플라시안 좌표계 = 18
제2항 평균값 좌표계 = 19
제3항 선분길이 = 20
제4항 위치제한 = 20
제5항 형상변형 에너지 = 21
제6항 특징분석 = 23
제3절 차이점 및 문제점 분석 = 23
제5장 무게중심 좌표 = 24
제6장 동작 키프레임 추출 = 27
제7장 결론 = 28
