This thesis proposes fast preprocessing and curve fitting methods for the images obtained by scanning the hand-drawings in cartoon animation. The proposed technique can be used as a part of the Digital Inking and Painting system, which is very laborious and tedious procedure in the traditional cell-animation, involving a large number of people. The purpose of this thesis is to provide software environment which allows animators to exert their creativity without limit using computers. The first step in the curve fitting procedure is to perform a preprocessing on the bitmap image to transform it to a convenient form for the subsequent steps. Such processing includes the thresholding to reduce to a binary-image, thinning, and the chain coding. For the thresholding, we find that the Histogram Valley Finding method is the best for a wide range of key drawings. In this thesis, we suggest a new fast thinning method using a 4×4 window which is based on the k×k thinning algorithm. Digitized lines are approximated by using the parametric piecewise-cubic Bezier curves. This thesis also includes an efficient solution to the problem of automatically generating parametric cubic curve approximations to the image obtained from the key drawings in cartoon animation.
최근 프로세서의 빠른 발전과 MEMORY 의 대용량화, COMPUTER NETWORK 의 발전 등으로 인해 일반 사용자용 PC 의 성능이 매우 우수해지면서, 고가의 WORKSTATION 에서나 가능하던 GRAPHICS, ANIMATION 작업들이 이제는 PC 에서도 수행할 수 있게 되었다. 또한 만화 영화 제작, 영화에서의 특수 효과등 COMPUTER ANIMATION의 사용 범위가 넓어지면서 COMPUTER ANIMATION의 연구도 매우 활발하여지고 있다.
전통적 만화 영화 제작 방식은 창조적인 작업과 단순 반복 작업으로 크게 나눌 수 있다. 이 논문에서는 단순 반복 작업을 COMPUTER를 이용하여 쉽고 빠르게 처리하기 위한 새로운 알고리즘을 제안하고 있다. 기존의 COMPUTER ANIMATION 에서는 원화(KEY DRAWING)를 BITMAP 형태로 입력을 받아 처리하고 있다. 이러한 방법은 대 용량의 MEMORY가 필요하고, RESOLUTION에 따라 원화의 모양이 변형되며, NETWORK 작업시 많은 데이터로 인하여 처리 속도가 느려지는 단점을 가지고 있다. 이 논문에서는 이러한 단점을 보안하기 위하여 원화를 여러 개의 곡선(PARAMETRIC PIECEWISE CURVE)으로 표현하여 데이터의 양을 줄이고, 편집을 용이하게 하며, NETWORK 작업의 효율을 높일 수 있게 하였다.
이 논문은 크게 'PREPROCESSING'과 'CURVE FITTING'으로 나누어지며, 'PREPROCESSING'에서는 원화의 특징을 조사하고, 이에 적합한 THRESHOLDING METHOD 를 제안하고, 또한 기존의 방법보다 빠른 새로운 THINNING 알고리즘을 개발하였다. 'CURVE FITTING'에서는 PIECEWISE PARAMETRIC CUBIC CURVE 를 이용하여 원화를 CURVE 의 모임으로 전환하였다.
