This paper presents extended spatial keyframing, a technique for performance-driven character animation, and a method for generating highly articulated character animation with simple and intuitive user input. Existing spatial keyframing has previously introduced a robust tool for interactive control of 3D characters. It has, however, several limits related to the output results, such that the generated character motions are too simple to be used for practical character animation. As 3D computer animation becomes more accessible to novice users, rather than being satisfied with simple results, they will also desire to create high-quality animations. From the point of view of a novice user, good tools that make it possible to create animations intuitively and complex motions feasibly should be available. To create highly articulated complex animations using a relatively simple method, multiple sets of spatial keyframes are used instead of a single set of spatial keyframes. In addition, a hierarchical and layered approach is coupled with an existing spatial keyframing, and a novel method of generating and controlling highly articulated character motions is introduced.
본 논문은 공간 키프레이밍 기법의 확장에 관한 연구이다. Igarashi에 의해 2005년에 처음 소개된 공간 키프레이밍(Spatial Keyframing) 기법은 행위 기반(Performance-driven) 애니메이션 제작을 위한 새로운 방법을 제시하였으며, 본 논문은 이에 대한 확장으로서 보다 복잡한 애니메이션을 제작하기 위해 기존 방법의 기능을 개선하고, 새로운 아이디어를 도입하는 것에 중점을 두고 있다.
기존의 공간 키프레이밍 기법은 마우스와 같이 간단한 입력 장비 만으로도 3D 캐릭터를 사용자가 원하는 방법으로 움직일 수 있는 매우 직관적인 방법으로서, 초보 애니메이터와 움직이고자 하는 캐릭터 간의 상호작용성에 역점을 둔 기법이었다. 그러나 애니메이션의 결과와 관련한 몇 가지 한계를 드러내었는데, 가장 큰 한계점 중 하나는 애니메이션 결과가 너무 단순하여 실제 상용 소프트웨어에서 제공하는 캐릭터 애니메이션의 수준에 훨씬 못 미친다는 점이다. 캐릭터 애니메이션 결과는 더 이상 3D 캐릭터 애니메이션이 전문가에게만 가능한 분야가 아니며, 이제는 초보자도 쉽게 접근하여 제작이 가능한 분야가 되었다는 점에서 그 질적 수준 여하가 매우 중요해 졌다. 즉, 초보자가 단순한 애니메이션 결과에 만족할 것이라 기대할 수 없기 때문에 초보자를 위한 방법이라 할지라도 수준 높은 애니메이션을 만들고자 하는 욕구 또한 만족시켜 줄 수 있어야 한다는 것이다.
본 논문에서는 초보 애니메이터가 복잡한 애니메이션을 제작할 수 있도록 하나의 공간 키프레임 세트가 아닌 복수의 공간 키프레임을 설계할 수 있도록 하였다. 또한 복수의 공간 키프레임 사이에 계층적 관계(Hierarchical Relationship)를 쉽게 설계할 수 있도록 하였고, 실제로 생성되는 애니메이션을 고려하여, 계층 구조를 컨트롤 할 수 있는 방법을 제시하였다. 캐릭터의 여러 부위를 독립적으로 컨트롤 하여 세부적인 동작 표현을 할 수 있도록 복수 층위(Multiple Layers)의 애니메이션 녹화가 가능하도록 하였다.
본 논문에서 제시한 방법으로 제작한 애니메이션 결과에 대한 측정은 세 가지 방법으로 이루어 졌다. 우선, 기존의 키프레이밍(Temporal Keyframing) 방법으로 만들어진 원본 애니메이션을 본 논문에서 제시한 방법으로 얼마나 제대로 흉내 낼 수 있는 지를 측정하였다. 이어서 본 논문에서 제시한 방법으로 복잡한 애니메이션을 만든 다음, 기존의 키프레이밍 방법으로 같은 애니메이션을 만들기 위해서는 어느 정도의 노력이 필요한 지를 측정해 보았다. 마지막으로 사용자 테스트를 실시하여, 본 논문에서 제사한 방법을 통해 초보자가 얼마나 쉽고 빠르게 복잡한 애니메이션을 만들 수 있는 지 측정해 보았다.
