석 사 학 위 논 문

Master's Thesis

인체 골격계에 기반한 케릭터 에니메이션 리깅

Animation Character Rigging

Based on Human Skeletal System

장태수(張 泰 洙 Jang, Tae Soo)

문 화 기 술 대 학 원

Graduate School of Culture Technology

한 국 과 학 기 술 원

Korea Advanced Institute of Science and Technology

2007

인체 골격계에 기반한 케릭터 에니메이션 리깅

Animation Character Rigging

Based on Human Skeletal System

Animation Character Rigging

Based on Human Skeletal System

Advisor : Professor Noh, Jun yong

by

Jang, Tae Soo

Graduate School of Culture Technology

Korea Advanced Institute of Science and Technology

A thesis submitted to the faculty of the Korea Advanced Institute of Science and

Technology in partial fulfillment of the requirements for the degree of Master of

Science

in Graduate School of Culture Technology

Daejeon, Korea

June 29. 2007

Approved by

Professor Noh, Jun yong

인체 골격계에 기반한

케릭터 에니메이션 리깅

장 태 수

위 논문은 한국과학기술원 석사학위 논문으로

학위 논문 심사위원회에서 심사 통과하였음

2007년 6월 29일

심사위원장 노 준 용 (인)

심사위원 Frederic Cordier (인)

심사위원 원 광 연 (인)

MGCT 20053974

장태수 Jang, Tae Soo

Animation Character Rigging Based on Human Skeletal System

인체 골격계에 기반한 케릭터 에니메이션 리깅

Graduate School of Culture Technology 2007, 57p. Advisor Prof, Noh, Jun

yong

Abstract

Nowadays, character animation technology is being widely used in many

fields, such as computer animation, feature film and 3D computer game.

Even though the applied fields are a bit different, the main part of the

graphic is the animation. And the most sensitive part of animation is

rigging. Rigging is very basic and important step, however it takes long

time and it is hard to describe human movement. To reduce time and

improve efficiency of the process, this thesis introduce research about

human anatomy, especially skeletal system. This research will suggest

algorithm of the movement of skeletal system such as spine, pelvis and

wrist. The purpose of this thesis is to identify human skeletal system and

make template system of rigging process.

목차---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

목차

I. 서론 ······························································································································· 1

1.1.연구배경 ································································································································ 2

1.1.1. 컴퓨터 그래픽속의 캐릭터 에니메이션 역사 ·········································································· 2

1.1.2. 3D 캐릭터의 제작원리와 문제점 ···························································································· 5

1.2. 연구목적 ······························································································································ 7

1.3 연구내용 및 방법 ·············································································································· 7

II. 관련 연구 ····················································································································· 9

2.1. 리깅의 정의 및 절차 ······································································································· 10

2.2. 상업용 소프트웨어의 리깅기술 ······················································································ 15

III. 알고리즘 및 구현 ···································································································· 18

3.1. Spine ································································································································· 19

3.1.1. Spine의 의학적 정보 ················································································································· 19

3.1.2. Spine의 애니메이터적 해석 ······································································································ 22

3.1.3. Spine의 구현 ···························································································································· 24

3.2. Pelvis ······························································································································ 31

3.2.1. Pelvis의 의학적 정보 ················································································································ 31

3.2.2. Pelvis의 애니메이터적 해석 ····································································································· 33

3.2.3. Pelvis의 구현 ··························································································································· 35

3.3. Wrist ······························································································································· 37

3.3.1. Wrist의 의학적 정보 ················································································································· 37

3.3.2. Wrist의 애니메이터적 해석 ······································································································ 38

3.3.3. Wrist의 구현 ····························································································································· 39

IV.결과 및 검증 ··········································································································· 43

4.1. 검증의 방법제시 ·············································································································· 44

4.1.1. 뛰기 ············································································································································ 44

4.1.2. 발레 ············································································································································ 49

4.2. 결과 검증 ·························································································································· 54

V.결론 및 향후과제 ······································································································ 55

5.1. 결론 ··································································································································· 56

5.2. 향후과제 ···························································································································· 57

참고문헌 ························································································································· 58

목차---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

그림 목차

[그림1-1] Tron (1982) ···································································································································· 2

[그림1-2] Young Sherlock Holmes(1985) ··································································································· 3

[그림1-3] Who Framed Rodger Rabbit(1988) ··························································································· 3

[그림1-4] Abyss(1989) ···································································································································· 3

[그림1-5] Jurassic Park(1993) ······················································································································ 4

[그림1-6] Toy Story(1995) ···························································································································· 4

[그림1-7] 캐릭터 제작의 공정 ························································································································· 5

[그림1-8] 연구 내용 및 방법 ··························································································································· 8

[그림2-1] 캐릭터 셋업의 절차 ······················································································································· 10

[그림2-2] 본(Bone)의 개념도 ························································································································ 10

[그림2-3] Hiererachy의 구조 ······················································································································· 11

[그림2-4] 상화에 따른 IK/FK사용 예 ·········································································································· 11

[그림2-5] Rigid bind와 Smooth bind의 차이예시 ····················································································· 12

[그림2-6] 팔 관절을 제어하기 위한 Weighting 과정 ················································································ 13

[그림2-7] Control Rig들이 추가된 모델 ····································································································· 14

[그림2-8] Autodesk Character Studio ······································································································· 15

[그림2-9] Full Body IK system ·················································································································· 16

[그림2-10] softimage XSI biped system ·································································································· 17

[그림2-11] softimage XSI에서 Biped, Biped Dog Leg, Quadruped방식의 비교 ······························· 16

[그림3-1] 척추 해부도 ···································································································································· 20

[그림3-2] 척추의 굽힘 ·································································································································· 21

[그림3-3] 척추의 펴짐 ···································································································································· 21

[그림3-4] 척추의 비틀기 ······························································································································ 21

[그림3-5] 인체의 곡선과 척추의 구조 ········································································································· 22

[그림3-6] 척추 및 경추 뼈의 순서 ··············································································································· 23

[그림3-7] 순차적인 움직임이 적용되지 않은 척추의 회전 ······································································· 24

[그림3-8] FK로 설정할 경우의 척추 ············································································································ 24

[그림3-9] 척추의 구현 순서도 ······················································································································· 25

[그림3-10] 척추의 모델링 ······························································································································ 26

[그림3-11] Parent방식으로 각각 리깅 된 척추 ························································································· 26

[그림3-12] 목의 움직임에 우선적으로 반응하는 모습 ·············································································· 27

[그림3-13] 상체를 고정하고 목만 회전한 모습 ·························································································· 27

[그림3-14] 하체를 고정하고 상체만 회전된 모습 ······················································································ 28

[그림3-15] 모델에 적용된 회전각에 대한 알고리즘 ·················································································· 28

[그림3-16] 회전각에 대한 알고리즘 ············································································································· 29

[그림3-17] 척추 굽힘의 구현 ························································································································ 30

[그림3-18] 척추 해부학 및 척추의 X선 사진 ····························································································· 31

[그림3-19] 골반의 구조 ·································································································································· 32

목차---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

[그림3-20] 두덩결합의 위치 ·························································································································· 32

[그림3-21] 보행시 골반의 틀어짐 ··············································································································· 33

[그림3-22] 정면에서 바라본 골반과 어깨의 움직임 차이 ········································································· 34

[그림3-23] 골반과 어깨의 움직임으로 표현되는 캐릭터의 걷기 ····························································· 34

[그림3-24] 골반의 구현 순서도 ···················································································································· 35

[그림3-25] 골반 모델링 ·································································································································· 35

[그림3-26] 기존의 리깅방식과 개선된 리깅 구조의 비교 ········································································· 36

[그림3-27] 개선된 리깅 구조의 알고리즘 ··································································································· 36

[그림3-28] 골반 움직임의 구현 ···················································································································· 37

[그림3-29] 손목 해부도 ·································································································································· 37

[그림3-30] 손목의 해부학적 스케치 ··········································································································· 38

[그림3-31] 손목 회전의 문제점 ···················································································································· 39

[그림3-32] 손목의 회전운동 ·························································································································· 39

[그림3-33] 손목의 구현 순서도 ···················································································································· 40

[그림3-34] 손목의 모델링 ······························································································································ 40

[그림3-35] 손목의 회전운동을 위한 더미의 테스트 ·················································································· 41

[그림3-36] 손목뼈의 회전에 대한 개념도 ··································································································· 41

[그림3-37] 손목뼈의 회전에 대한 적용 ······································································································· 42

[그림4-1] 뛰는 동안 몸의 움직임의 곡선 ···································································································· 44

[그림4-2] 구현된 모델의 주행 곡선 ············································································································· 45

[그림4-3] 시뮬레이션된 주행영상의 키프레임 ···························································································· 49

[그림4-4] 에니메이션에서의 키프레임 ········································································································· 50

[그림4-5] 발레 모션 캡쳐 장면 ····················································································································· 51

[그림4-6] 시뮬레이션된 발레영상의 키프레임 ···························································································· 53

[그림4-7] 각 리깅과정간의 시간 비교 ········································································································· 54

IⅠ. 서론

1.1 연구배경

1.2. 연구목적

1.3. 연구배경 및 목적

1. 서론---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

2

I.서론

1.1 연구배경

1.1.1 컴퓨터 그래픽 속의 케릭터 에니메이션의 역사

1950년대 초부터 군사나 과학분야를 위해 개발된 컴퓨터 그래픽 기술은 1980

년대에 들어와서는 예술분야와 상업적인 용도로 파급되기 시작되었다. 1990년대

초에 접어들면서 컴퓨터 성능이 발전함에 따라서 소프트웨어의 고속처리, 고성능

화가 가능해지면서 대형 워크스테이션에서나 가능하던 기술이 PC에 도입되기 시

작되었다. 1990년대 중반부터 상용화되기 시작한 3D 소프트웨어의 발전으로 3D

케릭터 에니메이션은 현재 게임, 에니메이션, 영화특수효과, 아바타까지 다양한 분

야에서 케릭터로 감정을 표현하고, 위험한 장면의 디지털 더블을 구현하는데 사용

되고 있다.

<그림1-1> Tron (1982)

이러한 기술들은 디즈니 영화사가 1982년 컴퓨터 그래픽을 처음으로 영화에 도입

함으로 시작된다. 'Tron(1982)'에서는 20 분량의 컴퓨터 그래픽으로 실사와 맞추

어 효과를 삽입하는데 성공한다.

1. 서론---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

3

<그림1-2> Young Sherlock Holmes(1985)

그 이후 ILM(Industry of Light & Magic)이 특수효과를 담당하던 'Young

Sherlock Holmes(1985)'는 처음으로 관절을 이용한 스테인드 글라스 기사가 케

릭터로 등장한다. 이 기사는 hierarchy 구조를 가지고 투명도를 가진 텍스쳐 맵핑

으로 표현되었다.

<그림1-3> Who Framed Rodger Rabbit(1988)

'Who Framed Roger Rabbit(1988)'에서는 실사영화와 에니메이션 캐릭터가 완벽

하게 조화를 이루면서 연기가 가능하게 되었다. 이 부분은 컴퓨터 그래픽을 다룬

내용은 아니지만 앞으로 기술할 내용 중 주요한 부분이기에 소개한다.

<그림 1-4> Abyss(1989)

영화 Abyss(1989)에서는 이러한 실사 영화와 라이브 액션의 조화를 이룬 최초

1. 서론---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

4

의 3D 캐릭터가 등장하게 된다. 이 캐릭터를 구현하기 위하여 굴절과 반사의 기

술이 이용되었다. 그러나 당시의 기술로는 디지털로 모든 장면을 구현하기 힘들어

서, 몇몇의 부분은 광학기술을 이용하여 보정하였다.

<그림 1-5> Jurassic Park(1993)

그 이후 컴퓨터 그래픽은 발전을 거듭하여 ‘Jurassic Park(1993)’에서는 실제로

완벽하게 모델링과 텍스쳐링, 리깅이 된 3D 케릭터가 주인공으로 등장한다. 이것

은 영화사에서 혁명적인 사건으로 기록되고, 또한 기술의 제약으로 영화에 효과수

준으로 사용되면 3D 케릭터가 영화의 주인공으로 전면에 등장하는 계기가 된다.

그러나 아직 3D 만으로 제작된 영화는 등장하지 않은 상태였다.

<그림 1-6> Toy Story(1995)

이러한 기술의 발전에 가장 이정표적인 역할을 한 것은 ‘Toy Story(1995)’이다.

즉 모든 주인공과 배경이 완벽하게 3D로 제작되었던 이 작품은 3D 캐릭터가 영

화의 주역으로 완벽하게 자리 매김을 할 수 있게 하는 기념비적인 사건이자. 앞으

로 발전될 캐릭터의 미래를 보여 주었다. 이와 같이 3D 케릭터의 비중은 처음에

는 영화의 조역이나 효과정도의 비중을 차지하다, 기술의 발전과 특수효과 연출의

다양성에 힘입어 영화에서 필수적인 요소로 자리를 잡아 가고 있다. 처음에는 에

니메이션에 머물고 있던 3D character는 이제 기술의 향상으로 실사영화의 필름

1. 서론---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

5

에 삽입되는 경우가 더욱 늘어나고 있다. 이제는 관객들은 어느 배우가 실사이고

어느 배우가 컴퓨터로 창조된 디지털 배우인지 구분하기가 힘든 상황이다.

1.1.2 3D 케릭터의 제작원리와 문제점

<그림 1-7> 캐릭터 제작의 공정

이러한 3D 케릭터는 몇 단계의 기획과 제작을 거쳐 위에서 다룬 영화나 에니메

이션의 한 부분으로 다시 탄생한다. 대부분의 공정 중 아티스트의 디자인을 기반

으로 한 모델링이 외형을 결정하는 부분이다. 이러한 모델링 작업은 이후의 작업

들을 고려하여 진행된다. 어떤 방법을 사용 하더라도 모델링 공정의 소요시간은

모델의 복잡도와 아티스트의 숙련도에 따라 결정이 된다. 이 부분은 첨단 기술이

라고 할 수 없는 아티스트의 능력에 의해 결정되는 경험의 문제이기 때문이다.

그러나 이러한 캐릭터를 에니메니트하기 위해 세팅하는 리깅의 과정부터는 아티

스트의 숙련도보다는 과학적이고 분석적인 움직임의 계측이 필요하다. 에니메이션

산업내의 기술의 발전으로 에니메이터가 케릭터를 설정하는 공정에 걸리는 시간

1. 서론---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

6

을 상당히 단축할수 있게 되었다. 이러한 노력으로 인체형 케릭터의 연구가 1990

년도 중반부터 진행되어 왔으며, 그 결과물로 각 소프트웨어는 각각의 진보된 케

릭터 셋업의 방식을 제시하고 있다. 그러나 아직까지 표현하지 못하는 부분이 상

당부분 존재하고 이러한 문제를 해결하기 위해 대형 에니메이션 스튜디오는 각자

방법을 찾아 발전시키고 있는 실정이다. 특히 인간형 케릭터를 리깅하는데 있어서

해부학적 특성과 위반되는 부분이 발생하여 많은 시간을 이 문제를 해결하는데

소비한다.

본 연구는 이러한 많은 시간이 소요되는 리깅의 시간을 단축하기 위하여 이미

인간의 해부학적 움직임이 모두 입력되어 있는 리깅을 템플릿 형태로 제작하려

한다. 이러한 리깅으로 에니메이션 작업공정 속에서 시간을 단축할 수 있으며 더

욱더 현실적 움직임이 가능하게 될 것이다. 본 연구는 그 가능성을 해부학적 움직

임 규명에서 찾았다.

1. 서론---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

7

1.2 연구목적

본 연구의 목적은 앞서 언급한 연구배경에 따라 인체형 케릭터의 해부학적인 리

깅분야에 해부학적 움직임을 적용하고, 이것을 수식으로 표현하여 에니메이션에

적용함으로 더욱더 사실적, 현실적 움직임이 가능하게 하는 것이다. 이에 따라 본

논문에서는 인체의 해부학적 특성중 골격계의 움직임을 분석하고 이를 스크립트

방식으로 입력하여 리깅을 자동화하는 방식을 제안한다. 에니메이터가 특정부분

에 움직임을 가하면 다른 신체 부위들이 자동으로 인체 해부학에 기반으로 상응

하는 움직임을 보이는 방식이다. 이러한 리깅은 다른 리깅에도 템플릿방식으로 즉

각 사용이 가능하게 하는 것이다. 세부적인 연구 목적은 다음과 같다.

첫째, 인체의 해부학적 움직임을 규명하여 이 원리를 파악하는 것이다. 이러한

골격과 신체의 움직임을 규명하여 , 이러한 움직임의 원리가 적용된 리깅을 제작

하는 것이다.

둘째, 이렇게 제작된 리깅을 기반으로 여러 움직임들을 적용하여 평가를 진행한

다. 이를 통해 인체의 움직임이 적용된 리깅이 이전의 방식에 비하여 발전되었는

지 알아본다.

1.3 연구내용 및 방법

제시한 연구목적에 따라 다음과 같은 연구가 진행되었다.

제 1장에서는 본연구의 배경 및 필요성을 기술하였다. 2장에서는 본 연구와 관

련된 연구들과 관련 상업 소프트웨어들의 기술의 현황 등을 소개한다. 이를 기반

으로 문제점과 개선점을 살펴본다. 3장에서는 이 논문에서 제안하고 있는 리깅방

법의 알고리즘을 제시한다. 해부학적 지식에 근거한 움직임의 고찰과 그에 기반한

알고리즘을 탐구하였다. 4장에서는 결과와 그에 대한 평가를 제시한다. 평가는 모

션캡쳐 데이터와 키프레임 에니메이션으로 검증되며, 실사 영상과 비교 검증도 동

시에 실시된다. 5장은 평가 결과를 바탕으로 연구결과와 결론을 도출하고 이를 바

탕으로 추후 연구과제를 제안하였다.

1. 서론---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

8

<그림 1-8> 연구 내용 및 방법

1. 서론---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

9

IIII. 관련 연구

2.1. 리깅의 정의 및 절차

2.2. 상업용 소프트웨어의 리깅 기술

2. 관련 연구---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

10

II. 관련 연구

2.1. 리깅의 정의 및 절차

Rigging이란 모델을 제어하기 위한 rig controller를 만드는 것을 말한다. 기본적인 과정은

joint로 이루어진 스켈레톤을 만들어 모델과 bind한 후, skin weight를 조절하고, 스켈레톤을 조

절하는 controller를 만드는 것이다. 이러한 공정을 모두 마친 후 controller에 키를 입력하여

에니메이션을 제작하게 된다.

<그림 2-1> 캐릭터 셋업의 절차

그러나 이러한 공정은 독립적으로 수행되는 것이 아니라, 각 공정이 유기적으로 연관되어 있다.

리깅은 다음과 같은 공정으로 이루어진다.

가장 우선적으로 관절처럼 구동이 가능한 조인트로 이루어진 스켈레톤을 만든다. 이것에서

조인트와 조인트로 연결된 가상의 선을 bone이라고 하며, 본으로 연결된 각 조인트들은

계층구조(Hierarchy)를 가진 parent구조를 가지게 된다. 이러한 제어 시스템을 kinematics

라고 한다.

<그림 2-2> 본(Bone)의 개념도

2. 관련 연구---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

11

캐릭터의 뼈대를 생성하기 위하여 skeleton chain을 만드는 작업이다. 이러한 skeleton

chain은 각 node의 pivot point가 joint에 의해 연동되는 node의 계층구조이다. 이러한 joint는

3D view에서 그 계층구조를 시각화 해주는 bone을 사용하여 연결된다. 결과적으로 skeleton은

실제 사람이나 동물에서 볼 수 있는 골격구조를 모방하여 만들어진다.

<그림 2-3> Hierarchy의 구조

이러한 모방을 통하여 joint각의 회전으로 캐릭터를 움직이는데, 이러한 단순한 회전값 만으로

움직임을 제어하는 방식을 Forward Kinematics(FK)라고 한다. 그러나 이 방식은 수많은 움직임

값을 각각 회전시켜서 구현해야 함으로 pose를 구현하는데 상당한 시간이 소요된다. 이러한

문제점을 해결하기 위해 다른 방식이 개발되었는데, 이 방식을 Inverse Kinematics(IK)라고 하며

이 방식은 다수의 joint 사이의 임의의 두 joint를 설정하여 그 사이에 IK handle을 지정하고

핸들사이의 거리의 회전값을 자동으로 산출해 주는 방식을 말한다.

<그림 2-4>상황에 따른 IK/FK 사용 예

스켈레톤이 모델의 스킨 정보와 바인드(bind)시키면 각각의 조인트들은 모델의 각 부분들을

2. 관련 연구---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

12

제어하게 된다. 이 상태에서는 조인트를 회전시킴에 따라 모델이 영향을 받아 움직이게 된다.

캐릭터의 움직을 제어하는 것은 Inverse Kinematics나 Forward Kinematics가 사용된 joint의

움직임이지만, 랜더링되는 것은 캐릭터의 표면이다. 그러나 캐릭터가 어디가 구부러지고 어디가

움직이며, 어디가 twist 될지를 지정하기 위해 skeleton에 바인드하여 관절의 운동학적인

움직임을 제어하여 에니메이션 된다. Skinning은 joint에 의해 surface가 구부러지는 동작뿐만

아니라 근육의 움직임까지 영향을 미친다.

이러한 bind 방식은 종류에 따라 크게 두 가지 방식으로 구분된다.

첫 번째는 rigid bind 방식으로 각각의 joint에 cluster가 만들어지고, 표면의 point들은

분할되어 joint cluster에 구속되어 영향을 받는 방식이다. 그러나 중간 연산 값이 존재하지 않아

접히는 부분이 발생된다. 이러한 결점을 보완하기 위하여 중간부분을 보정하기 위한 방식으로

smooth bind방식이 있다.

<그림 2-5>Rigid bind와 Smooth bind의 차이예시

이 방식은 부분적으로 겹쳐지는 cluster를 생성한다. 이 방식에서는 256 bit의 맵을 weight

이미지로 사용한다. 이러한 방식으로 중간 값을 생성할 수 있게 된다.

그러나 스켈레톤이 바인드된 모델에 영향을 미치는 범위는 매우 제어하기 힘들다. 좀 더

자연스러운 움직임을 위하여 각 조인트가 스킨에 미치는 영향 값을 수정해 주어야 한다. 각

조인트가 스킨에 미치는 영향 값을 스킨의 weight 값이라 하며 이러한 weight는 흑과 백. 혹은

각 조인트의 색상 값으로 표현된다. 대부분의 3D 소프트웨어들은 페인팅 인터페이스의 방식을

이용하여 이러한 weight 값을 조정한다.

2. 관련 연구---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

13

<그림 2-6>팔 관절을 제어하기 위한 Weighting 과정

이러한 weight 값을 설정함에 있어서 각 joint는 계층구조와 각 point간의 거리를 기초로

공유되는 weight를 기반으로 겹쳐지는 부분의 skin cluster를 만든다. 이러한 방식에서는 여러

개의 point가 하나의 surface에 영향을 줄 경우 이러한 영향을 모두 고려하여서 weight가

결정된다. 그러나 이러한 weight의 중복은 전혀 예상하지 못하는 오류를 방생시키는 경우가 있기

때문에 다른 방식이 사용된다.

이 방식을 indirect binding을 사용하기도 한다. 이 방식은 직접적으로 surface를 bind하는

방식이 아니라 surface 에 FFD (Free Form Deformation)를 적용하여 형태의 계층구조를 만든

2. 관련 연구---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

14

후 FFD에 직접적으로 bind하는 방식이다. 이러한 방식을 사용하면 모델의 직접적인 왜곡을

줄이면서 형태를 제어할수 있다.

skin의 bind가 완료된 상태에서 선택을 용이하게 하기 위하여 추가적인 공정이 진행된다.

이러한 공정은 지금까지 설정된 여러 기능들을 용이하게 선택할 수 있도록 controller들을

추가하는 과정이다.

<그림 2-7>Control Rig들이 추가된 모델

이러한 컨트롤러의 추가는 에니메이터의 편의를 위해 존재하는 것으로 전형적인 예는 존재하지

않으며 작업자의 성향이나 소프트웨어의 파이프 라인에 따라 상당히 다양하다. 이상의 공정이

끝나는 과정까지를 캐릭터 리깅이라고 하며 또한 다른 말로는 세팅 혹은 셋업이라고 한다.

용어는 다양하게 사용된다.

2. 관련 연구---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

15

2.2. 상업용 소프트웨어의 리깅 기술

<그림 2-8>Autodesk Character Studio

이렇게 많은 공정과 단계가 소요되는 리깅작업은 숙련된 에니메이터도 상당한

시간을 소요하게 된다. 이러한 시간의 소비와 리깅의 효율성을 향상시키기 위한

연구가 계속 진행되어왔으며, 각 상업 소프트웨어 회사들은 이러한 문제를 해결하

기 위하여 자체적으로 소프트웨어를 개발하였다.

Autodesk 사(社)같은 경우는 자체적으로 리깅 시스템을 개발하여 자체 소프트

웨어인 3DS MAX에 Character Studio에 포함시켰다. 이 시스템은 이족보행의 형

태를 가지므로 에니메이션 작업 시 인간의 뼈대의 움직임을 구현하는 기능을 수

행한다. 사람 형태의 템플릿을 기본제공하기 때문에 이 템플릿의 크기나 위치를

조절하여 원하는 동물의 형태변형도 가능하다. 또한 모델링 데이터를 뼈대와 결합

하기 위하여 스킨을 설정하는 옵션을 가지고 있으며 인체와 좌우 대칭인 모델을

리깅하기 위하여 좌우 값을 복사하는 mirror라는 기능이 포함되어 있다. 또한 팔

이나 다리의 접히는 부분을 처리하기 위하여 gizmos라는 기능을 가지고 있는 이

기능은 기본적으로 관절의 접히는 부분을 부드럽게 변형한 기능을 가지고 있다.

일단 biped로 설정이 끝난 상태에서 근육의 움직임이나, 피부의 이동들을 제어하

는 종류의 셋업을 하게 해준다. 기본적인 모션들이 제공되어 발자국을 설정할 경

우 계단을 오르거나, 걸어 다니는 애니메이션을 빠르게 생성할 수 있다.

2. 관련 연구---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

16

<그림 2-9>Full Body IK system

Autodesk 사(社)가 가지고 있는 또 한 가지 리깅 방식이 Full Body IK방식이다.

이 방식은 FilmBox란 소프트웨어가 가지고 있던 방식이었는데 이 방식을 인수하

여 자사의 소프트웨어에 탑재 하였다. 이 방식은 전신을 IK로 연결하는 방식이다.

이 방식에서는 한 곳에 가해진 힘을 자체의 핸들에 적용하여 여분의 힘을 몸의

다른 관절로 전달하는 방법으로 움직임을 이끌어 낸다. 이 방식은 일단 캐릭터의

모든 joint를 설정한 후 각각의 이름을 Full body IK에 대응되도록 설정하여 보조

effector가 생성되는 방식으로 구동된다. 이 방식은 실제로 바인딩 되는 뼈와 각

보조 effector와 주 effector의 3단계로 구성된다. 이 방식의 큰 특성은 이족 보

행과 4족 보행 양쪽을 모두 지원한다는 점에 있다. 각각의 effector는 인간의 주

요한 움직임의 축을 기본으로 설정되며 여기서 움직임이 발생되는 경우 그 움직

임을 세부 관절에 순차적으로 전달한다. 여러 단계를 거치면서 힘의 분산이 서로

다른 옵션으로 구현되어 통제가 용이하고 에니메이션의 속도를 증가시킬수 있는

장점이 있지만, 기존의 FK방식의 bone형식을 모두 구현한 후에 가능하다는 단점

이 있어 biped보다는 더 많은 시간이 소요되는 문제가 있다.

2. 관련 연구---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

17

<그림 2-10>softimage XSI biped system

Avid 사(社)의 소프트웨어인 Softimage가 가지고 있는 리깅방식은 템플릿 방식으

로 Biped, Biped Dog Leg, Quadruped롤 분류된다. 이 방식은 템플릿으로 존재

하는 리깅을 모델에 맞게 적용하는 방식으로 모델의 초기 포즈에 관계 없이 리깅

할수 있는 장점이 있다. 또한 모델의 형태에 따라 Synoptic Editor를 만들어 모델

을 통제 할수 있다는 장점이 있다.

<그림 2-11>softimage XSI에서 Biped, Biped Dog Leg, Quadruped방식의 비교

2. 관련 연구---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

18

IIIIII. 알고리즘 및 구현

3.1. Spine

3.2. Pelvis

3.3. Wrist

3. 알고리즘 및 구현---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

19

III. 알고리즘 및 구현

3장에서는 본격적으로 이 연구에서 제안하는 해부학에 기반한 움직임과 에니메

이션을 위한 고찰과 알고리즘, 그리고 그 구현에 관한 내용을 전반적으로 다룬다.

이를 위하여 의학적 해부학의 내용을 소개하고, 이에 기반한 시스템 구성을 설명

한다. 마지막으로 알고리즘을 이용한 구현을 제시한다.

3.1. Spine

3.1.1. Spine의 의학적 정보

척추(Vertebral Column)는 위로부터 일곱개의 목뼈, 열두 개의 등뼈, 다섯 개의

허리뼈, 그리고 엉치뼈와 꼬리뼈까지 다섯 개의 부위로 구성된다. 일곱 개의 목뼈

는 목을 떠받치고 있으며 다른 척추뼈에 비해 가동성이 비교적 크다. 열두 개의

등뼈는 열두쌍의 갈비뼈와 관절을 이룬다. 다섯 개의 허리뼈는 크고, 무게를 지탱

하는 구조로 되어 있으면서 가동성은 적다. 척추뼈의 구조(Vertebral Structure)

는 다음과 같이 이루어진다. 척추뼈는 크게 두 개의 부분, 즉 앞쪽의 커다란 몸통

(body)과 뒤쪽의 고리(arch)로 나눌 수 있다. 고리는 다시 여러 개의 부분으로 나

눌 수 있다. 두 개의 뿌리(pedicle)가 몸통과 고리를 연결하는 부분이며, 두 개의

판(lamina)은 뒤에서 하나로 합쳐져서 가시돌기(spinous process)를 형성하는 부

분이다. 가로돌기(transeverse process)는 뿌리와 판이 만나 두터워진 부위에서

옆으로 뻗은 부분이다. 엉치뼈(sacrum)는 다섯 개의 척추뼈가 융합되어 변형된

것으로, 두 개의 엉덩뼈(ilium)와 관절을 이루어 골반고리(pelvic ring)를 완성하게

된다. 꼬리뼈(coccyx)는 세 개 혹은 네 개의 척추뼈가 융합된 흔적 구조물이다.

또한 척추는 목굽이(cervical curvature), 등굽이(thoracic curvature), 허리굽이

(lumbar curvature), 엉치굽이(sacral curvature)라는 여러 개의 독특한 굽이

(curvature)를 이루고 있다.

3. 알고리즘 및 구현---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

20

<그림 3-1>척추 해부도

척추의 움직임(Vertebral Movement)은 척추뼈의 크기와 모양 및 다른 요소들에

따라 움직임의 종류와 정도가 다르다. 보기를 들어서 인접한 두 개의 척추뼈 몸통

중에 위의 것이 움직이고, 아래의 것이 고정되어 있을 때, 이들 사이에서는

다음과 같은 움직임이 일어난다. 굽히기(flexion)를 하면 위에 있는 척추뼈가

앞으로 기울게 되며, 이때 원반은 앞쪽이 찌그러지고 뒤쪽이 팽창한다.

펴기(extension)를 하면 아래에 있는 척추뼈가 뒤로 기울게 되며, 이때 원반은

뒤쪽이 찌그러지고 앞쪽이 팽창한다. 비틀기를 하면 섬유들을 비트는 효과 때문에

원반 전체의 두께가 얇아진다.

3. 알고리즘 및 구현---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

21

<그림 3-2> 척추의 굽힘

<그림 3-3> 척추의 펴짐

<그림 3-4> 척추의 비틀기

3. 알고리즘 및 구현---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

22

3.1.2. Spine의 에니메이터적 해석

<그림 3-5> 인체의 곡선과 척추의 구조

모델러나 에니메이터들은 척추의 모양과 구조에 많은 주의를 기울인다. 그 이유

는 척추의 움직임이 몸통의 전반적인 위치와 방향을 결정하는 몸 자체의 중심축

의 역할을 하기 때문이다.

에니메이터들이 중요하게 생각하는 부분은 7번 경추이다 가장 휘어서 몸 밖으로

그 모습을 드러내는 부분이기 때문이다. 경추의 대부분은 목 안쪽에 묻혀 있는데,

7번 경추만은 예외로 피부 밖으로 올라간 가시돌기가 눈에 띈다. 뒤쪽에서 볼 때

는 경추만곡 때문에 목은 오목한 형상을 나타낸다. 특히 뒤로 젖히면 그 오목함은

더 심해진다.

또한 척추는 직선으로 되어 있지 않고 휘어 있는 모습인데 이것은 흉곽과 내장의

무게 때문에 이를 지탱하기 위해 형성된 것으로 보고 있다. 또한 휘어진 이러한

형태는 보행이나 주행 시 충격을 흡수하는 역할을 수행한다. 또한 캐릭터를 설정

3. 알고리즘 및 구현---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

23

할 때도 척추는 중요한 요소로 작용하는데 구부정한 노인을 표현하거나, 한쪽 손

을 많이 사용하여 척추가 휘어 있는 모습을 표현할 때는 3,4,5번 척추의 회전으로

표현한다.

<그림 3-6> 척추 및 경추 뼈의 순서

3. 알고리즘 및 구현---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

24

3.1.3. Spine의 구현

기존의 소프트웨어에서는 척추의 순차적인 움직임이 해부학적으로 구현되지 않

았다. 그 이유는 회전 순서(rotation order) 때문이다. 즉 허리를 회전시키기 위해

서 순차적으로 움직이는 것이 아니라 마지막 척추 뼈에 회전을 가하여 움직이는

방식을 사용하기 때문이다.

<그림 3-7> 순차적인 움직임이 적용되지 않은 척추의 회전

이러한 문제점을 해결하기 위해 해부학적 알고리즘을 적용하면 척추뼈는 최하부

가 회전하는 것이 아니라 순차적으로 회전한다는 것을 알 수 있다. 이러한 척추의

움직임을 구현하기 위해서는 순차적인 움직임이 표현되어야 한다.

<그림 3-8> FK로 설정할 경우의 척추

본 논문에서 제안하는 척추 구현의 핵심은 크게 3가지로 나누어 볼 수 있다.

목을 축으로 하는 움직임에 있어서의 척추의 반응

몸통을 회전 시킬 경우의 척추의 움직임

몸을 앞, 뒤으로 굽힐 경우에 대한 척추의 움직임

3. 알고리즘 및 구현---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

25

첫 번째 항목인 목을 축으로 하는 척추의 움직임은 인간의 움직임 패턴에 의거

한 구현이다. 에니메이션에서 인간이 방향이 트는 것을 구현할 때 눈, 머리 어깨

몸통, 골반 순으로 회전이 내려온다. 회전의 직접적인 축은 목으로 대표되는 인간

두상부의 회전이다. 이러한 회전을 구성하기 위해서는 머리 부분을 회전시킬 경우

하부가 움직이는 움직임을 구현해야 한다. 이러한 구현에 따라 인체의 회전은 해

부학적으로 구현할 수 있다.

두 번째 항목인 몸통을 회전시키는 경우는 첫 번째 항목이 구현 되었을 때, 추

가적으로 발생되는 구현이다. 이는 하체를 고정시키고 상체만을 회전시키는 동작

을 취하였을 경우 발생되는 움직임이다. 인체는 이러한 경우 몸의 균형을 이동시

키면서 그 움직임을 취하고, 그에 기반하여 상체의 위치가 결정된다. 이러한 움직

임은 척추의 회전운동을 해부학적으로 고찰함으로써 구현할 수 있다.

세 번째 항목인 몸을 앞뒤로 움직일 경우의 구현은 역시 전체의 회전각을 척추

가 각각 분산하여 움직임이 많은 부분과 움직임이 발생하지 않는 부분의 분할로

이루어진다. 이러한 경우 일반적인 리깅에서 문제 되었던 허리의 움직임을 보다

해부학적이며 사실적으로 표현할 수 있게 된다.

본 논문에서 제안하는 해부학적 정보에 기반한 척추 리깅에 대한 제작 순서를

살펴보도록 하자.

<그림 3-9> 척추의 구현 순서도

3. 알고리즘 및 구현---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

26

<그림 3-10> 척추의 모델링

우선적으로 인체 해부학 정보에 근거하여 인체의 골격과 동일한 비례로 척추의

모형을 제작하였다. 구현된 모델은 폴리곤 수 9만개 정도로 그래픽 카드가 장착된

컴퓨터에서는 무리가 없이 로딩이 가능하게 디자인 되었다. 디테일이나 형태는 해

부학 자료와 모형을 참조하였다.

<그림 3-11> Parent방식으로 각각 리깅 된 척추

제작된 인체의 모형에 뼈의 joint를 parent방식으로 리깅하였다. 이 방식은 계층

구조(Hierarchy)만으로 뼈의 회전축을 결정하고 모델과 결합되어 있지 않기 때문에 추가적으로

다른 캐릭터를 한 번 더 리깅 할 수 있는 구조이다. 이런 방식을 사용한 것은 뼈의 위치를 해부

3. 알고리즘 및 구현---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

27

학 모델을 기반으로 위치만 설정하고 최종적으로 캐릭터에 적용하기 위해서이다.

그림<3-10>에서 보는 것과 같이 joint들은 모델링 된 인체의 뼈를 기반으로 위치나 회전값이

결정된다.

목의 움직임을 구현하기 위해서 전체 척추를 목뼈인 경추와 구분하였다. 머리에 움직임이 처음

발생할 경우에는 목뼈가 먼저 움직임을 반영한 후 척추가 반응하는 구조를 가진다.

<그림 3-12> 목의 움직임에 우선적으로 반응하는 모습

일반적인 리깅에서 목뼈는 척추와 동일하게 취급하지만 목뼈는 몸통의 움직임보다는 머리의

움직임에 영향을 받고 이하 척추뼈 보다는 움직임이 더욱 자유롭다. 이는 머리를 회전시키는 상

황에서 가장 잘 드러나는데 인간은 상체를 고정시킨 상태에서 머리만 회전시키는 움직임이 가능

하다.

<그림 3-13> 상체를 고정하고 목만 회전한 모습

두 번째로 구현해야 할 부분은 상체를 회전시키는 부분이다. 현재의 FK 리깅에서는 상체를 움

직이는 경우 순차적인 회전이 구현되기 힘드나 이 부분을 해결하기 위해 리깅에 스트립트를 추가

3. 알고리즘 및 구현---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

28

하였다. 이 부분에서 주의한 곳은 늑골 즉 갈빗대의 존재이다. 사람이 상체를 회전하는 과정에서

척추 부분은 회전이 일어나지만 늑골 부분은 회전이 없다. 이는 늑골이 폐를 보호하기 위해서 형

태를 유지하는 과정에서 발생한다. 즉 회전의 전체적인 각에서 늑골에 그 회전각의 부분을 척추

와 동일하게 적용할 수 없다. 이를 고려하여 구현하였다.

<그림 3-14> 하체를 고정하고 상체만 회전된 모습

마지막으로 척추 전체의 굽힘을 구현하는 움직임을 구현하였다. 기존의 리깅에서

가장 문제가 되었던 부분이었고, 그 이유는 척추 맨 마지막, 즉 5번 요추와 천골

사이의 회전을 어떻게 분배 하느냐의 문제에서 발생한다.

본 논문은 이 문제를 해결함에 있어서 회전각의 분배에 대한 알고리즘을 제시한다.

<그림 3-15> 모델에 적용된 회전각에 대한 알고리즘

3. 알고리즘 및 구현---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

29

<그림 3-16> 회전각에 대한 알고리즘

본 논문에서 제시하는 알고리즘은 다음과 같다. 5번 요추와 천골 사이에서 발생하

는 회전각을 θ라고 했을 경우 이를 척추에 전달하기 위해서 각 척추뼈를 하부부

터 θ값의 index값으로 나눈 값을 적용하였다. 이 값을 적용하게 되면 <그림

3-13>과 같이 녹색 선의 θ의 값이 붉은 색의 K(θ)로 전환된다. 이와 같은 알고

리즘을 적용하게 되면 척추의 움직임은 다음과 같이 구현된다.

3. 알고리즘 및 구현---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

30

<그림 3-17> 척추 굽힘의 구현

3. 알고리즘 및 구현---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

31

3.2. Pevis

3.2.1.Pelvis의 의학적 정보

<그림 3-18> 척추 해부학 및 척추의 X선 사진

해부학적으로 골반은 후벽을 이루는 척추의 하부, 즉 제5요추·선골·미저골과 좌우

의 관골로 형성되어 있다. 라틴어로 pelvis는 ‘대야’라는 뜻이다. 골반은 그 속에

성기 ·분비기관 ·소화기관의 하부를 수용하고 보호하는 동시에 양쪽 다리와 연결되

어 몸을 떠받치고 있다. 위쪽을 골반상구, 아래쪽을 골반하구라 하며, 골반하구는

근육과 근막으로 덮여 있으나 상구는 그대로 복강과 통한다. 골반 안에는 남자의

경우, 방광·전립선·정낭·직장 등이 있고, 여자의 경우는 방광·자궁·직장이 들어 있

다.

3. 알고리즘 및 구현---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

32

<그림 3-19> 골반의 구조

치골 위를 지나는 분계선에 의하여 위쪽의 넓은 복강 하부로 이어지는 곳을 대골

반, 아래쪽의 약간 좁고 원통형으로 밑이 골반격막이라는 근판에 의하여 막혀 있

는 곳을 소골반이라 구별하며, 보통 이 소골반강을 골반강이라 하고, 그 안에 들어

있는 장기를 골반내장이라 한다.

대골반강의 좌우 양쪽은 장골로 이루어져 약간 오목하게 되어 있어서 장골와라 한

다. 맹장은 장골와의 우측에 있고, S상 결장은 좌측에서 안으로 뻗어 있으며, 나머

지 부분은 공장과 회장이 차지하고 있다.

소골반강은 골반 입구·골반강·골반 출구의 3부분으로 구분된다. 사람은 직립체위이

기 때문에 다른 동물에 비하여 골반이 잘 발달하여 특유한 형태를 하고 있다. 골

반은 남녀의 차가 가장 뚜렷한 부분으로, 남자의 골반은 높고 좁으나 여자의 골반

은 낮고 넓어 수태·임신·분만에 적합한 형태를 이루고 있다.

<그림 3-20> 두덩결합의 위치

3. 알고리즘 및 구현---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

33

여자의 골반강은 분만 때 태아 및 태반의 통로인 산도 중 골산도에 속하는 것으

로, 분만 때 태아에게 큰 영향을 미치므로 그 형태와 크기는 출산의 난이도와 큰

관계가 있다. 또 골반의 경사도는 자세와 운동에도 큰 영향을 끼친다. 아이를 출산

할 경우 산도를 넓히기 위하여 치골의 두덩결합은 넓게 열린다. 여성의 골반은 남

성의 골반에 비하여 더 넓고 얇다. 여성의 골반은 임신기간 중 태아의 무게를 지

탱할 수 있도록 남성의 것과는 모양이 다르다.

피부 밖으로 드러난 여성의 골반은 지방층에 의해 부드럽고 깊은 곡선을 나타낸

다. 이 지방층은 복부, 엉덩이 그리고 허벅지의 근육을 덮고 있는 지방층과 연결되

어 있다.

3.2.2. Pelvis의 에니메이터적 해석

골반은 에니메이터들이 걷기와 뛰기를 구현할 경우 상당히 난처한 문제로 인식되

고 있다.

<그림 3-21> 보행시 골반의 틀어짐

그림 <3-21>에서 보는 것과 같이 보행 시 골반은 수평으로 움직이는 것이 아니라 다리

의 움직임에 따라 기울어진다. 이러한 움직임은 다리에서 오는 충격을 흡수하고 몸의 균

형을 잡으려는 이족 보행 생물의 특징이기도 하다. 그러나 지금까지의 리깅에서는 좌우

의 골반을 따로 분리 하는 것에 문제점들이 있었다. 골반의 움직임은 척추까지 영향을

미쳐서 몸 전체의 기울어짐을 결정하는 중요한 요소 중에 하나이다.

3. 알고리즘 및 구현---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

34

<그림 3-22> 정면에서 바라본 골반과 어깨의 움직임 차이

또한 이러한 움직임의 차이가 인간의 포즈와 캐릭터를 구축하는 것에도 많은 영향

을 미친다.

<그림 3-23> 골반과 어깨의 움직임으로 표현되는 캐릭터의 걷기

3. 알고리즘 및 구현---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

35

3.2.3.Pelvis의 구현

기존의 소프트웨어에서는 골반의 좌, 우 움직임이 해부학적으로 구현되지 않았

다. 그 이유는 기존의 리깅방식은 순차구조(Hierarchy)를 따르고 있기 때문이다.

이런 방식으로 리깅이 되어 있기 때문에 발생하는 문제는 골반 뼈의 미세한 움직

임이 불가능하다는 것이다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여 기존의 리니어한 리

깅이 상호간에 영향을 줄 수 있도록 구조를 재정립 하였다. 이 구조는 양쪽의 다

리에서 발생하는 움직임을 골반에 전달하는 역할을 하여 상호간의 영향을 줄 수

있도록 구현한 것이다.

<그림 3-24> 골반의 구현 순서도

이를 위하여 골반의 실측을 기반으로 모델링 작업을 실시하였다. 모델링 시 유의

한 점은 각 좌우장골의 모델링 분할과 두덩결합을 만드는 일이었다.

<그림 3-25> 골반 모델링

이러한 방식의 리깅은 다리에서 전달되는 충격이 골반에 영향을 미치며 각 골반

의 기울기를 바꿀 수 있게 한다.

3. 알고리즘 및 구현---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

36

<그림 3-26> 기존의 리깅방식과 개선된 리깅 구조의 비교

<그림 3-27> 개선된 리깅 구조의 알고리즘

개선된 리깅방식에서는 좌우 골반 뼈와 다리 사이를 직선으로 연결하는 방식의

리깅이 아닌 중간의 두덩결합에 양쪽의 균형을 잡을 수 있는 또 하나의 리깅이

존재한다. 이 리깅은 그림에서 보이는 이란 위치의 뼈부터 의 뼈까지 회전

값을 전달한다. 이 회전 값의 결과는 다리 쪽으로 영향을 미치는 역할을 수행하

고, 마지막으로 두덩결합에서는 골반의 틀어짐을 결정한다. 이러한 알고리즘을 통

하여 다리의 벌어짐이나 주행 시 다리의 충격을 유기적으로 표현할 수 있게 된다.

3. 알고리즘 및 구현---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

37

<그림 3-28> 골반 움직임의 구현

3.3. Wrist

3.3.1. Wrist의 의학적 정보

<그림 3-29> 손목 해부도

손목은 척골과 요골의 두 뼈가 있다. 이 뼈들은 나란히 배열되어 있으며, 팔꿈치

와 손목에서 서로 연결된다. 척골은 앞 팔의 안쪽 또는 새끼 손가락 쪽에 위치하

며 요골은 손목의 밖, 즉 엄지손가락 쪽에 위치한다. 이 뼈들은 매우 얇은 골간막

으로 연결되어 있으며 이 골간막은 근육들이 부착되기도 한다.

척골은 요골에 비해 길며, 요골은 뒤쪽으로 좀 더 높이 솟아 있다. 척골의 기저

3. 알고리즘 및 구현---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

38

면은 두껍고 평평하며 상완골 주두에 끼워진다. 주두와 활차는 윤활관절에서 서로

서로 접촉한다. 이들의 움직임은 한쪽 방향으로만(앞과 뒤쪽으로)팔을 펴고 구부

리는 동작으로 한정된다. 척골은 밑으로 내려오면서 점점 가늘어지다가 손목에 이

르러서는 원통모양으로 변한다. 척골의 말단부는 관절연골원판에 의해 손목 관절

을 이룬다.

요골간은 척골 둘레를 자유롭게 회전한다. 이런 움직임에 의해 손은 내전(손바닥

을 밑으로 돌리는 작용)하거나 외전(손바닥을 위로 돌리는 작용)을 하는 것이다.

손목은 8개의 손목뼈로 이루어져 있다. 이 뼈들은 작고 불규칙하게 생겼으며 인

대의 의해 단단하게 묶여 있다. 두줄의 곡선으로 배열된 이 뼈들은 주상골, 월상

골, 삼각골, 두상골, 소능형골, 대능형골, 유두골, 유구골이라 불린다. 손목뼈들은

짧고 유연한 통로를 이룬다. 손가락은 모두 14개의 지골로 조직되어 있다. 그중 2

개는 엄지손가락을 구성하며 나머지 손가락은 각각 3개의 지골이 배열되어 있다.

지골저, 지골간, 지골두로 구성된 각각의 지골들은, 손가락이 정확하게 움직일 수

있는 형태를 취하고 있다.

3.3.2. Wrist의 에니메이터적인 접근

<그림 3-30> 손목의 해부학적 스케치

애니메이터들은 손목의 회전을 구현하기 위하여 그 원리에 주목했다. 그 이유는

지금까지 쓰이던 방식으로 손목의 회전을 구현할 경우 표면이 왜곡되는 현상이

3. 알고리즘 및 구현---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

39

발생하기 때문이다.

<그림 3-31> 손목 회전의 문제점

이러한 문제점이 발생하는 것은 3D 케릭터가 한 개의 joint 회전만으로 손

목의 회전을 표현하려고 하는 것에서 발생한다. 의학적 정보에서도 살펴

보았지만 인간의 손목은 한 개의 뼈가 아니라 두 개의 뼈의 회전으로 이루

어지기 때문이다.

<그림 3-32> 손목의 회전운동

3.3.2. Wrist의 구현

손목을 구현함에 있어서는 다른 공정과는 달리 추가적인 구현이 필요하다. 이는

그림 <3-33>과 같은 공정으로 더미에서 그 움직임을 미리 구현하고 그 움직임이

타당한지를 검증한 후 손목에 적용하였다. 그 이유는 알고리즘이 부정확할 경우

손목의 리깅을 전부 교체해야 하는 공정 때문이었다.

3. 알고리즘 및 구현---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

40

<그림 3-33> 손목의 구현 순서도

우선적으로 손목의 모델링을 완성하는 것이 가장 중요한 문제였다. 손목은 해부학

적인 정보에서 보았듯이 많은 뼈들로 이루어져 있고 뼈들의 위치가 상당히 복잡

하게 배치되어 있다. 이를 정확하게 구현하기 위해 해부학 자료 및 해부학 모델을

활용하였다.

<그림 3-34> 손목의 모델링

손목의 모델은 그 뼈들을 모두 위치상으로 배치하는 것 외에도 각 뼈의 회전축을

설정하는 것에 중점을 맞추었다. 일단 이 작업을 모두 종료한 다음에는 손목의 회

전 알고리즘을 시험할 수 있는 더미 모델을 제작하여 손목의 움직임의 중요한 부

분을 구현하였다.

3. 알고리즘 및 구현---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

41

<그림 3-35> 손목의 회전운동을 위한 더미의 테스트

손목 회전의 알고리즘은 회전축이 가지고 있는 채널들의 속성을 기반으로 만들어

진다. 즉 손목의 회전 중 손목을 바라보고 있는 축의 회전 움직임은 손목을 향하

게 설정하고 다른 두 축의 움직임은 손목에 설정된 더미(노란색, 녹색)들을 추적

하게 설정하였다. 이러한 방식을 사용하여 손목을 기준으로 회전하는 두 뼈의 움

직임을 완성하였다.

즉 이 알고리즘에 따르면 팔목접지면에 있는 뼈는 그 좌표 값을 유지하고 손

목의 회전 값이 발생하는 축만을 따라 회전할 수 있도록 X축을 손목의 움직임

에 맞추어 종속시키고 나머지 Y와 Z축은 팔목에 고정된 상태에서 축의 방향만

바꾸어 접지점을 유지하게 하였다.

<그림 3-36> 손목뼈의 회전에 대한 개념도

회전운동에 있어서 가장 중요한 점은 손목에 존재하는 두 개의 더미에 있다. 즉

3. 알고리즘 및 구현---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

42

뼈의 부분 중 팔꿈치에 접합된 부분과 팔목에 접합된 부분을 가상의 선에 놓고

더미를 만들어 그 움직임을 제어하는 방식을 선택하였다. 축의 설정은 개념도에서

보는 것과 같이 회전방향을 설정하는 X축을 기준으로 이루어졌으며 위 개념도의

축은 상대축이기 때문에 모델의 방향에 따라 각 소프트웨어는 다르게 나타낼 수

있다. 그러나 이번 알고리즘에서 전체 world 축과 각각의 local 회전축을 동일한

방향으로 설정되었다. 즉 손이 회전하더라도 각각의 local 회전축이 동일하게 설

정되어 있기 때문에 이러한 알고리즘은 동일하게 구현된다. 최종적으로 완성된 알

고리즘을 모델에 적용하였다.

<그림 3-37> 손목뼈의 회전에 대한 적용

3. 알고리즘 및 구현---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

43

IVIV. 결과 및 검증

4.1. 검증의 방법 제시

4.2. 결과 검증

4. 결과 및 검증---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

44

IV.구현 및 실험결과

4.1. 검증의 방법 제시

구현된 템플릿은 MAYA 템플릿 형태로 일단 로딩을 한 후에는 인간형 캐릭터의

비율에 맞추어 그 비례를 조정할 수 있게 하였다. 결과물은 또한 인체의 골격 모

델링 데이터를 가지고 있어 움직임의 파악을 용이하게 하였다.

각 관절은 선택이 가능한 Effector의 형태를 지니고 있어서 즉각적인 에니메이션

이 가능하며, 모션 캡쳐 데이터를 적용할 경우에도 그 속성을 유지한다.

그에 따라 결과의 검증은 모션캡쳐와 에니메이션 모두에서 모든 알고리즘이 완

벽하게 적용되며 문제가 없는 지를 살펴보는 방식으로 비교되었다.

4.1.1 뛰기

뛰기의 부분은 이미 인체 해부학적으로 많은 부분이 검증되어 있다. 가장 중요한

부분은 무엇보다도 골반의 움직임 부분이었다. 골반의 움직임을 검증하기 위하여

에니메이터들이 사용하는 움직임의 검증자료를 이용하였다.

<그림 4-1> 뛰는 동안 몸의 움직임의 곡선

위 그림에서도 확인할 수 있듯이 뛰기의 검증에서 가장 중요한 부분은 이 리깅

이 뛰는 순간 지면을 정확히 인지하여 발목의 움직임을 보이는 것인가 하는 부분

이며 또 하나는 뛰는 동안의 골반과 두상의 회전 곡선이 완만한 움직임을 보여

주는 것인가이다. 이러한 것을 검증하기 위해 모션 트레일 기법을 이용하여 움직

4. 결과 및 검증---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

45

임의 궤적을 추적하였다.

<그림 4-2> 구현된 모델의 주행 곡선

위 영상은 뛰기에 관한 허리의 움직임 곡선을 보여 주는 것이다. 이 곡선에 따르

면 모델은 움직임이 입력된 경우 발을 딛는 경우와 두 발이 모두 떠 있는 경우

를 다르게 인식하며 완만한 곡선을 그리는 것을 알 수 있다. 연속적 이미지를 검

증해 보면 다음과 같다.

4. 결과 및 검증---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

46

4. 결과 및 검증---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

47

4. 결과 및 검증---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

48

4. 결과 및 검증---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

49

<그림 4-3>시물레이션된 주행영상의 키프레임

4.1.1 발레

무용동작은 에니메이션에서 가장 중요하게 생각하는 검증 중 하나이다. 이 동작

은 일반적인 인간이 할 수 있는 것보다 더 많은 난이도를 지니고 있다. 에니메이

터들은 이 동작을 키프레임이라는 기본동작으로 표현하는데, 이러한 작업은 2D

에니메이션에서 원화를 그리는 것과 동일한 작업이다. 본 논문은 이러한 검증을

위하여 무용수의 동작을 모션 캡쳐하여 그 키프레임 동작에서 모든 알고리즘이

정확히 구현되는지를 검증하였다.

4. 결과 및 검증---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

50

<그림 4-4> 에니메이션의 키프레임

4. 결과 및 검증---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

51

<그림 4-5>발레 모션캡쳐 장면

최종적으로 나온 데이터는 동영상 형태이며 동영상 검증은 무용수의 동작과 비교

하여 검증을 실시하였으며 본 논문에서는 각 키프레임의 정확성과 각 키프레임에

서 알고리즘이 적용된 모델이 정확하게 움직이는 지를 제시한다. 본 키프레임은

중요한 동작들을 추출한 것이며 이 동작들은 무용수가 수행한 동작 중 가장 중요

한 동작들로 이루어져 있다.

4. 결과 및 검증---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

52

4. 결과 및 검증---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

53

<그림 4-3>시물레이션된 발레영상의 키프레임

4. 결과 및 검증---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

54

4.2. 결과 검증

두 종류의 검증을 실시하면서 확인할 수 있는 사항은 다음과 같았다.

모델과 모션캡쳐 한 사람간의 비례의 문제를 해결할 수 있다.

과도한 움직임 중에도 알고리즘 작동에는 문제가 없다.

다른 리깅 방식에 비해 월등히 빠른 속도를 가지고 있다.

첫 번째 사항인 이 부분은 각 관절부의 축을 촬영한 사진과 맞추어 봄으로 해결

할 수 있다. 즉 모델의 비례가 달라져도 이에 능동적으로 반응하여 이를 해결할

수 있다는 결과가 나왔다.

에니메이션에 사용되는 모델들은 각기 다른 비례를 가지고 있기 때문에 이 부

분을 해결 한다는 것은 매우 중요한 문제이다.

두 번째는 검증 부분 중 가장 중요한 부분이다. 과도한 움직임이 발생할 경우의

문제점인데 이 부분은 발레동작을 대입하여 보았다. 알고리즘은 과도한 동작에서

도 완벽히 작동을 하였고 위 키프레임에서 보는 바와 같이 과도한 발레 동작에서

도 모두 작동을 하였다.

다른 리깅방식에 비해 월등히 빠른 속도를 가지는 점은, 기본적으로 이 모델은

FK 및 IK의 모든 문제점이 해결되어 있기 때문에 이러한 부분에서는 더 이상

joint를 생성할 필요가 없으며, 세부적인 설정이 모두 되어 있는 모델로 바로 리깅

에 적용할 경우 그 움직임을 설정하는데 전혀 무리가 없는 점이다.

시간을 대비해 봤을 경우 다음과 같은 결과를 얻을 수 있다.

이는 MAYA내에서의 리링시간을 비교한 것으로 숙련된 에니메이터 7명에게 설문

을 실시한 결과이다.

<그림 4-3>각 리깅과정간의 시간 비교

VV. 결론 및 향후과제

5.1 결론

5.2 향후과제

5. 결론 및 향후과제---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

56

V.결론 및 향후과제

5.1 결론

이 방법은 이전의 방법에서 해결할 수 없었던, 인체의 움직임을 정확히 구현하는

리깅을 위해 제안되었다. 기본적인 리깅에서 구현되지 않거나, 구현하는데 많은

시간이 소요되던 리깅을 단시간에 적용할수 있게 하였다. 이 방식은 일반적인 FK

리깅에 소요된 시간이나 IK에 소요되는 시간보다 효율성을 높다.

기존 시스템의 문제는 리깅 시간인데 기존 시스템의 캐릭터 리깅은 고난이도인

데다가 작업일 기준으로 3~4일을 소요하는 작업이었다. 물론 캐릭터의 움직임이

나 상황에 따라 유동적이나, 인간형 캐릭터의 경우에는 상당한 시간이 소요되는

점이 문제점으로 지적되었다. 그 개선 핵심 아이디어는 템플릿 방식의 리깅을 제

시하는 것이었는데, 이는 리깅 시간을 단축할 뿐만 아니라 상황에 따른 추가적인

응용도 가능하여 에니메이션의 효율성을 높일 수 있는 장점이 있다.

두 번째 문제점은 기존의 리깅들이 해결하지 못하는 움직임이었다. 인체형 캐릭

터의 움직임은 자동화 되어 있지 못하여 이를 에니메이터가 일일이 수작업 하여

야 한다는 단점이 있었다. 이를 해결하는 핵심 아이디어는 각 부분을 자동화 하는

방식인데, 각 구현은 구현 부분에서 설명된 바와 같으며 이 방식들을 이용하면 인

체 리깅의 문제가 되었던 부분을 손쉽게 에니메이션 할 수 있게 된다.

지금까지 새로운 템플릿 형태의 리깅 방식을 제안하였다. 이 방식은 기존의 방

식에 비하여, 디지털 액터에서 구현될 수 있는 동작을 자동화하고, 표현되지 않았

던 부분들을 구현하였다. 또한 만들어진 템플릿들은 추가적인 편집 없이 바로 사

용될수 있게 하였으며 빠른 에니메이션 결과물을 만들 수 있게 하였다. 이 방식은

에니메이션 산업에서 필요한 각종 분야에 사용될 수 있다.

더욱 활용될 수 있는 분야는 의학쪽이며 근골격계 질환이나 뼈의 이상을 모션캡

쳐방식으로 움직임을 기록한 후 뼈의 움직임을 유추하는 방식도 가능하다.

5. 결론 및 향후과제---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

57

5.2 향후과제

그러나 시스템의 한계가 존재하는데, 이 방식은 디지털 액터에 최적화된 리깅이

기 때문에 크리쳐에 적용하는 데는 개선할 부분이 많다. 또한 인간형 케릭터의 리

깅만 가능하며, 에니메이션에 등장하는 과장된 동작은 구현이 불가능하다. 이 모

든 것은 인간의 동작 범위를 기본으로 설계하였기 때문이어서 인간의 동작 범위

를 벗어날 경우에는 표현이 불가능한 것이다.

시스템의 한계점은 다음과 같다.

인간형 캐릭터의 리깅만 가능하다.

에니메이션의 과장된 동작(팔이 늘어나는 등의 전통적 에니메이션 동작)은 불가

능하다.

인간의 동작 범위를 벗어날 때는 표현이 불가능하다.

디지털 액터에 최적화된 리깅이어서, 다양한 크리쳐나 응용된 모델에 적용하기

위해서는 개선할 부분이 많다. 즉 팔, 다리의 개수가 늘어나거나 인체의 형태가

바뀔 경우 상당한 추가적인 알고리즘이 필요하고, 기존의 알고리즘을 전폭적으로

수정 해야 할 필요가 생긴다.

두 번째로 에니메이션의 과장된 동작을 취할 경우 해부학적 알고리즘이 적용되

지 않으므로 동작이 표현되지 않는 경우가 발생한다. 이는 앞으로 더 모델을 개선

해야 할 사항이다.

또한 역시 같은 맥락이지만 인간의 동작 범위를 벗어날 경우 리깅에 문제가 생

기거나 모델의 팔, 다리부분이 몸통으로 침범하는 경우가 발생한다. 이는 인간의

움직임 범위를 설정하여 그 움직임을 기본으로 한 리깅의 한계에서 발생하는 문

제이다. 이 부분은 향후 연구를 통하여 개선이 필요하다.

참고문헌---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

참고문헌

[1]Isaac Victor Kerlow, The art of 3D computer animation and effect, John

willey & Sons Ltd. 2004

[2]Edited by N.Magnenat-Thalmann and D.Thalmann. Handbook of Virtual

humans. john willey & Sons Ltd. 2004

[3]Brad Clark, John Hood,Joe harkins .3D ADVANCED RIGGING AND

DEFORMATIONS. Thomson Course Technology. 2005

[4]Micheal Ford, Alan Lehman. 3D CHARACTER SETUP. Thomson

Course Technology. 2002

[5]Frank H. Netter, MD. Atlas of HUMAN ANATOMY, Elsevier Inc. 2006

[6]Joseph E Muscolino. Musculoskeletal Anatomy Coloring Book, Elsevier

Pte.,Ltd. 2004

[7]Aron Sims and Micheal Isner, The official SOFTIMAGE | XSI 4 Guide

to Character Creation Experiece XSI 4, Thomson Course Technology. 2005

[8]Will Cunnungham,The Magic of HOUDINI,Thomson Course Technology.

2006

[9]David A.D.Fould, Compelete maya programing ,Morgan Kaufman

publishers. 2003

[10]David A.D.Fould, Compelete maya programing volume Ⅱ ,Morgan

Kaufman publishers. 2005

[11]Glen R. Chang, Learning MAYA 5, Alias|Wavefront, 2003

[12]Richard Williams, Animator's suvival kit,faber and faber Limited, 1998

[13]Alias|Wavefront Education, the art of maya,Alias|Wavefront, 2000

[14]Jeremy Cantor,Pepe Valenicia, 3D short film production, Thomson

Course Technology. 2006

[15]Sarah Simblet, Anatomy for the Artist,Dorling Kindersley Limited,2001

참고문헌---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

[16]JMark R.Wilkins,Chris kazmier, Mel scripting for MAYA animators,

Morgan Kaufman publishers. 2005

[17]Eric miller, Hyper-realistic creature creation ,Alias|Wavefront, 2006

Limited,2001

[18]Eric miller, maya visual effects: the innovator's guide, Autodesk maya

press, 2007

[19]Lee lanier, maya professional tips and techniques, Autodesk maya press,

2007

[20]Matt liverman, the animator's motion capture guide, Charles river

media,INC, 2004

[21]Rick parent, Computer animation algorithms and techniques, Academic

press, 2002

[22]Eric lengyel, Mathematics for 3D game programming and computer

graphics, Charles river media,inc. 2004

[23]Preston Blair, Cartoon animation, Walter foster,inc. 1994

[24]박영우, 배경희, 김네아, 3ds max 케릭터 실무 테크닉39,성안당, 2006

[25]방상현, Softimage XSI,혜지원, 2002

[26]김용관, 김형철, 박동원, 서래원, 안성옥,Softimage|XSI 마스터 하기,배재대학

교 출판부, 2005

[27]서승욱,character studio 3.2 & hint, 성안당, 2002

[28]Cg muscle pulg-in,www.cgtoolkit.com

[29]MAYA,3ds MAX, Motion builder,www.autodesk.com

[30]Softimage XSI, www.softimage.com

[31]arenheit rigging technology,www.farenheitdigital.com

[32]월간 아티산,www.3dartian.com

참고문헌---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

감사의 글

본 논문이 완성되기까지 물심양면으로 많은 도움을 주셨던 분들에게 감사의 마

음을 전합니다.

우선 부족한 저를 지도해 주시며, 항상 친절히 질문에 답해 주시던 저의 지도 교

수이신 노준용 교수님께 감사드립니다. 교수님을 만나 특수효과의 새로운 세상을

보게 된 것은 저에게는 정말로 행운이었습니다. 우물 안 개구리처럼 있던 저에게

새로운 경험과 세상을 알려 주신 분입니다.

그리고 처음 대학원에 와서 연구의 방향을 잡지 못할 때, 문화기술의 개념을 알려

주시며, 격려해주신 원광연 학과장님께 감사드립니다. 부족한 저를 믿어 주시며

이끌어 주신 그 분이 있었기에 대학원 생활을 해낼 수 있었습니다.

또한 김충기 교수님께 들은 수업이나 가르침은 잊을 수 없습니다. 대가이시면서

도 항상 너무도 친절히 부족한 저에게 과학의 기본 개념을 지도해주셨고 너무도

귀중한 수업이었습니다.

Frederic Cordier 교수님도 감사드립니다. 항상 친절히 어려운 그래픽을 땀 흘

려 강의해주신 점에 너무도 감사드립니다.

또한 학부시절 연극의 공간을 설명해 주시며 지도해 주셨던 동국대학교 이동훈

교수님께도 감사의 말씀을 전합니다. 당시 엉망이던 학부생에게 미래를 보여 주시

며 포기하지 않는 희망을 알려주신 점을 잊을 수 없습니다.

그리고 2년 동안 동거동락하던 비주얼 미디어 랩 식구들에게 고맙다는 말을 전

하고 싶습니다. 항상 같이 웃으며 고민하며 정말 많은 연구를 도와주었던 권혁민

연구원, 이제는 의젓한 박사과정이 된 휘룡, 재우, 그리고 연구가 막혀 괴로워 할

때 마다 영감을 제시하는 스마트한 태권, 항상 웃으며 싫은 말 하지 않고 옆에 있

어준 영호, 고집스럽게 자신의 길을 가는 병국, 털털한 웃음으로 랩 사람들을 꼼

꼼히 챙기는 지영, 그리고 막내로 들어 와서 너무도 열정적인 모습을 보여준 영

휘, 모두에게 감사의 말을 전합니다. 그들과 함께 한 시간은 나에게는 축복이었습

니다.

무엇보다도 긴 시간 공부한다고 속 썩이던 아들을 기다려 주신 부모님께 감사드

립니다. 어린 시절 손을 잡고 영화를 보여 주시며 영상의 꿈을 키워주시던 그 분

들이 지금 이 결과를 만드신 분들이라고 생각합니다. 그 분들의 은혜와 정성이 지

금의 저를 있게 하였고, 뭐라 말씀을 드려도 그 은혜는 다 갚을 수 없습니다.

마지막으로 2년 동안 주말에만 얼굴을 봐야 하는 생활 속에서도 날 이해해주고

항상 지켜봐준 고경희에게도 감사하다는 말을 전합니다. 절 아껴주는 마음이야 말

로 연구를 무사히 마무리 하는데 큰 힘이 되었습니다.

이력서

장 태 수(張 泰 洙)

생년월일 :1976년 11월 8일

E-Mail : vader@kaist.ac.kr

학 력

-1992.03~1995.02 배문고등학교

-1995.03~2000.08 동국대학교 영어영문학과

-2004.03 성균관대학교 영상학과

-2007.08 한국과학기술원 문화기술대학원 석사

연구업적

-<랜더맨을 이용한 동양적 수묵화 에니메이션 기법 연구> 성균관 대학교 석사논

문. 2004. 12

-<A Study on the basic elements of The Motion Graphic in the Digital

Media World >2006 HCI 학회 발표

경 력

-SICAF 수상작 '핸드폰 유령 '(DVCAM, 16min) 에니메이션 작업. 2001

-서울 디지털 영화제 수상작 'Airborn Baby' ( DV, 12min) 에니메이션 작업.

2001

-문화관광부 주관 우수 3D 애니메이션 제작 공모 당선. 2001

-3D Graphic Designer, 아테네올림픽 한국문화공연팀. 2004. 7

-성균관대학교 전공 필수 과목 <컴퓨터 그래픽스 개론> 강의. 2005. 3~2005. 7

-낸시 랭, 운준보, 장태수 <터부 요기니> 에니메이션 및 그래픽작업 <10년 후

v.3기획전> . 2005. 10

-한국과학기술원 문화기술대학원 부설 나다 센터 그래픽스 과목 겨울 학기 강사.

2006.11~2007. 3