KAIST, 알고리즘으로 '캐릭터 리깅' 작업량 줄이는 기술 개발

글자 작게 글자 크게 인쇄하기

KAIST(총장 신성철)가 알고리즘으로 3D 애니메이션 구현 과정을 획기적으로 단순화하는 그래픽 인터페이스를 개발했다. 동일 업무 기준으로 소요되는 시간을 절반으로 줄일 수 있어 업계 및 관련 소프트웨어(SW) 업계의 이목을 끌 전망이다.

이성희 KAIST 문화기술대학원 교수와 방승배 박사과정 팀은 3D 애니메이션에 생동감을 부여하는 '캐릭터 리깅' 작업량을 대폭 줄이는 '스플라인 인터페이스'를 개발했다.

캐릭터 리깅은 3D 캐릭터의 뼈대 역할을 하는 '콘트롤러'와 둘러싼 '스킨'이 함께 움직이게 하는 작업이다. 자연스러운 움직임을 구현하려면 부위별로 스킨이 움직이는 정도인 '스키닝 웨이트'를 달리 적용해야 한다. 사람의 몸에도 관절 움직임에 따라 많이 움직이는 부위와 아닌 부위가 있는 것과 같은 이치다.

KAIST가 개발한 스플라인 인터페이스를 활용해 스키닝 웨이트를 지정하는 모습.
<KAIST가 개발한 스플라인 인터페이스를 활용해 스키닝 웨이트를 지정하는 모습.>

스키닝 웨이트 작업에는 자동 방식과 수동 방식이 있다. 자동 방식은 업무량은 매우 적지만 자연스러운 움직임은 구현할 수 없다. 수동 방식은 자연스러운 결과를 내지만 부위별 스키닝 웨이트 값을 일일이 지정해야한다. 상용 SW인 '마야'에 업무량을 줄이는 부가기능이 있지만 제한적이다.

연구팀이 개발한 인터페이스는 알고리즘으로 값을 자동 지정한다. 대상에 여러 개의 '제어점'으로 이뤄진 곡선을 지정하면 선 주변에 자동으로 스키닝 웨이트값을 정한다. 수동 지정도 가능하지만 많이 필요로 하지 않는다.

연구팀은 새로운 인터페이스를 활용할 경우 마야를 활용할 때보다 소요시간은 절반이하로 줄이면서 도출 결과물도 훨씬 자연스럽게 구현할 수 있다고 설명했다.

연구진의 자체 비교 실험 결과. 스플라인 인터페이스를 활용하면 기존 상용 SW를 사용할 때보다 작업 소요시간을 절반 이하로 줄일 수 있다. 스킨의 움직임도 자동 시스템이나 상용SW보다 자연스럽다.
<연구진의 자체 비교 실험 결과. 스플라인 인터페이스를 활용하면 기존 상용 SW를 사용할 때보다 작업 소요시간을 절반 이하로 줄일 수 있다. 스킨의 움직임도 자동 시스템이나 상용SW보다 자연스럽다.>

연구팀의 성과는 지난달 열린 '시그라프(SIGGRAPH) 2018' 학회에서 이목을 끌었다. 방승배 박사과정이 '학생 연구 경쟁' 분야에서 1위를 기록했다.

이성희 교수는 “새로 제안한 인터페이스는 애니메이션 기업이나 3D 그래픽 SW 회사에서 충분히 관심을 가질만한 성과”라며 “실용성이 뛰어나 특허 출원도 진행하고 있다”고 말했다.

대전=김영준기자 kyj85@etnews.com