2010년 1월 27일 수요일

Syntheyes는 뭔가..?

Syntheyes 는 촬영된 영상에다 CG나 CG오브젝트를 합성하기 위해 사용되는 툴로, 실사 촬영 시 카메라 움직임이나 떨림, 그리고 연출이 되는 움직임에 정확히 CG소스를 매치 시키기 위해 사용된다.
그래서 이와 같은 툴을 사용 하는데, 현재 synyheyes, match mover, boju등등 여러 가지 소프트웨어가 많이 있다고 한다. 맥스나 마야에도 트랙킹 기능이 내장되어있지만 많이 쓰이진 않는다고 한다.

Syntheyes는 기본적으로 카메라 데이터를 트랙킹 하거나, 이미지를 안정화 하거나 화면상에 움직이는 데이터를 트랙킹 할 때 사용한다.

또한, 상당히 많은 종류의 파일형식으로 익스포트 할 수 있기 때문에 호환성이 좋다.
영화에도 많이 사용되곤 있는데. 아바타, 스피드레이서 황금나침반 등 많은 영화에 사용되고 있다고 한다.

모션빌더 본 네임리스트

MAX, MAYA에서 본 세팅할때 이름을 미리 지정 해주면 모션 빌더에서 캐릭터라이즈 손쉽게 캐릭터라이즈 할 수 있다.





2010년 1월 21일 목요일

syntheyes



3D로 만든 오브젝트를 실사 영상에 합성하기위해 사용하는 툴로, 최근 많이 쓰이고있다고 한다. 3D로 만든 오브젝트를 그냥 영상위에 올려버리면 축이 안맞아서 합성하는데에 굉장한 어려움이있는데 이같은 툴을 사용하면 좀더 손쉽게 올릴 수 있다

이건 그냥 간단히 연습해본 거

2010년 1월 14일 목요일

아바타 메이킹



아바타 촬영 장면, 퍼포먼스캡쳐로 촬영하여 cg캐릭터에 입혀서 만든 아바타, 사람의 감정까지 잡아내는 기법으로 단순 애니메이션으로 단정지울순 없는것 같다. 그저 놀랍기만할뿐

3d입체영상이란.

3차원 공간에 있는 것처럼 보이는 영상. 실제로 3차원 영상을 재현하는 방법도 시도 되고 있지만, 널리 연구되는 방법은 좌우의 눈에 각기 좌우 방향에서 본 것과 동일한 영상을 제시하여 두 눈에 시차를 주고 이것을 합성하여 하나의 입체영상으로 보이게 하는 것이다. 좌우 양방향의 영상을 분리하여 좌우 각각의 눈에 보이게 하는 방법으로 편광 안경, 색 핉터 안경 또는 스크린 등이 이용된다.

영화가 최초로 상영됐을 때, 사람들은 스크린 위에서 움직이는 영상을 보며 감격한 나머지 울기까지 했다고 한다. 그런데 요즘은 영화 속의 기차가 나를 향해 달려오고, TV 속의 돌고래가 TV 밖으로 튀어나올 것 같은 영상들이 우리를 흥분시키고 있다.

이렇게 우수한 임장 감(presence feeling)과 실제 감이 풍부한 영상을 표시하는 3차원 영상기술은 최근 의학, 교육, 게임 등 여러 분야에 응용되고 있다. 3차원 영상이 실용화될 수 있었던 것은 표시 장치와 디지털 영상처리기술, 그리고 컴퓨터 그래픽, 인간의 입체 시에 대한 연구 등에 커다란 진보가 있었기 때문이다.

인간이 느끼는 입체감은 관찰하고자 하는 물체의 위치에 따른 수정체의 두께 변화 정도, 양쪽 눈과 대상물과의 각도 차이, 그리고 좌우 눈에 보이는 대상물의 위치 및 형태의 차이, 대상물의 운동에 따라 생기는 시차, 그밖에 각종 심리 및 기억에 의한 효과 등이 복합적으로 작용해 생긴다고 알려져 있다. 그 중에서도 오른 눈과 왼 눈에 보이는 영상이 다를 때 느끼는 양쪽 눈의 시차가 인간의 입체감에 가장 큰 영향을 미친다.

입체 영상을 표시하는 방법으로서는 특수 안경을 사용하는 방식, 특수 안경을 사용하지 않는 방식, 그리고 홀로그래피 방식이 있다. 앞의 두 가지 방식은 양쪽 눈의 시차 원리를 이용한 것으로서 기존의 2차원 영상 표시 기술을 그대로 이용할 수 있다.

한편 홀로그래피를 이용한 입체 영상은 앞의 두 방법과는 달리 광학적으로 물체의 3차원적인 파형을 3차원 공간에 재생시켜 입체상을 실현한다. 그래서 관찰자의 관찰방향에 관계없이 입체감을 느낄 수 있다. 따라서 가장 이상적인 입체 표시 방식으로 생각된다. 그러나 홀로그래피 방식이 실용화되기까지는 기술적으로 해결 해야 할 많은 문제들이 남아 있다.


특수안경 사용 방식

사물이 사람과 가까이 있으면 양쪽 눈의 시차가 커지고, 멀리 있으면 양쪽 눈의 시차가 작아진다는 양안 시차의 원리를 이용하면 2차원 화면에서 3차원의 입체감을 구현할 수 있다. 즉 화면에 좌우화상을 일치시켜 표시하면 물체가 화면 위에 있는 것처럼 느끼고, 좌측화상을 좌측에, 우측 화상을 우측에 배치하면 물체는 화면의 뒤쪽에 있는 것처럼 느낀다. 또 좌측화상을 우측에, 우화상을 좌측에 배치하면 물체는 화면의 앞에 있는 것처럼 느끼게 된다. 이때 물체의 깊이 감은 화면에 배치된 좌우화상 사이의 간격에 의해 결정된다.

양안 시차를 이용한 방식은 화면의 크기가 크면 클수록 입체감이 좋아진다. 특수안경을 사용하는 방식은 투사형 수상기를 사용해 화면의 크기를 손쉽게 확대시킬 수 있다. 그런데 특수안경을 사용하지 않을 경우에는 화면의 크기가 커짐에 따라 특수 광학 장치의 크기도 커져야 하기 때문에 입체감을 향상시키기가 그리 간단하지 않다.

가장 간단하면서도 잘 알려진 입체영상은 특수안경을 사용하는 것이다. 상호 보색관계에 있는 색필터를 이용해 기존의 2차원영상을 분리 선택하는 방식이다. 예를 들어 백지에 적색과 청색으로 좌우영상을 표시하고 적청색 필터를 사용해 보는 경우를 생각해 보자.

이때 적색안경에는 백지부분과 적색부분 모두 적색으로 보이고, 청색으로 그려진 상만 모양을 볼 수 있다.

같은 원리로 청색안경에는 적색으로 그려진 부분만 보이게 된다. 이런 원리를 이용해 좌우 영상을 각각 적청색으로 표시하고 대응되는 색 필터 안경을 사용하면 입체영상을 느낄 수 있다. 그러나 이 방법은 물체를 천연색으로 표시할 수 없는 결점을 가지고 있어 현재는 많이 사용되지 않고 있다.




또 다른 특수안경으로는 현재 입체영화에 많이 이용되고 있는 편광안경이 있다. 편광안경을 이용하면 고해상도 컬러 동영상 표시가 가능하고 동시에 다수의 사람에게 입체 영상을 보여줄 수 있다. 편광 안경용 화면은 좌측 화상과 우측 화상이 각기 다른 편광을 가지고 있다. 이런 화면을 편광판이 부착된 안경을 쓰고 보면 좌측화상과 우측화상이 분리돼 보이기 때문에 쉽게 입체감을 느낄 수 있다. 그런데 편광방식은 입체감이 편광판의 성능에 크게 좌우되기 때문에 편광능이 뛰어나지 않은 편광안경을 사용할 경우 좌측 또는 우측에 해당하는 화상이 어느 정도 좌 안 또는 우 안에서도 보이게 돼 전체적으로 입체감이 떨어지기도 한다.

특수 안경을 사용해 입체 화상을 보는 것은 맨눈으로 보는 것에 비하면 아무래도 불편하다. 늘 안경을 쓰는 사람이라면 입체 영상을 보기 위해 특수안경까지 이중으로 착용해야 하는 번거로움이 따른다. 이런 불편함을 해결하기 위해 특수안경을 착용하지 않고도 입체 영상을 볼 수 있는 입체 표시 시스템에 대한 연구가 꾸준히 진행됐다.




입체영상의 맹점

쉽게 피로를 느낀다
인공적으로 만드는 입체감 실현에는 앞으로 해결해야 할 문제가 많다. 실제로 사물을 바라 볼 때, 가까운 물체를 바라보면 눈의 수정체는 두꺼워 지고 물체와 양안 사이의 각도는 커진다. 한편 먼 물체를 바라 볼 경우에는 반대로 수정체는 얇아지며 양 안 각은 작아진다. 그런데 인공적으로 입체감을 느끼게 만드는 경우, 자연스러운 눈 동작이 어렵다.

양안 시차를 이용한 입체 표시 시스템에서 화면은 2차원 표시기 면에 생기지만 눈으로 느끼는 입체화상은 좌 안 화상과 좌 안과의 연결선, 우 안 화상과 우 안의 연결선이 서로 교차하는 점에서 생긴다. 그렇기 때문에 수정체 두께는 TV의 화면을 기준으로 조정해야 하고 양안의 각도는 화면과 떨어진 입체화상을 기준으로 조절해야 한다. 이런 현상은 실제 사물을 볼 때와 크게 다르기 때문에 시청자는 쉽게 피로를 느끼며, 심한 경우 두 개의 상이 합쳐진 입체 화상을 못보고 좌 안과 우 안에 의한 두 개의 분리된 상만을 보게 된다

모션캡쳐의 종류

메카니컬(Mechanical)

기계식 이라고도 하며, 기구적으로 사람 몸에 부착된 센서로부터 데이터를 받는 형태인 기계식 방식은 Rotation 센서로 이루어져 있으며 각 관절에 3개축에 대응 하도록 센서가 부착되며 Body(몸)의 회전값은 Gyro를 이용해 처리되어 인식한다. 메카니컬 방식의 최대장점은 실시간 장비로는 가격이 저렴 하다는 것과 초기 셋팅이 비교적 간편하며 외부에 빛,금속 물질,자성체에 영향을 안 받는다. 또한 외부의 영향 없이 작동하기 때문에 장소가 협소한 곳에서도 사용이 가능하며, 그로 인해서 장비의 사용이 쉽다. 메카니컬 방식은 실시간을 지원하며 단점이라고 하면 옵티칼이나 마그네틱 방식 보단 제한적인 동작에 한계로 동작의 정밀도가 다소 떨어진다. 실시간으로 2명의 액터의 모션캡쳐를 받으려면 장비가 추가적으로 필요하며 메카니컬 방식의 모션캡쳐는 공간에 제약이 회사마다 틀리지만 최소반경 10~100M 안에서 모션데이터를 추출할 수 있으며 유선과 무선 두가지 방식이 있다.

마그네틱 (magnetic)

자기식 모션 캡쳐, 마그네틱 모션캡쳐 방식은 전기적으로 자기장을 형성해주는 장치와 센서로 구성된다.마그네틱의 장점은 적은 양의센서로 모션캡쳐가 가능하다 일반적으로 11개의 센서를 몸에 부착하면 사람 몸을 캡쳐 받을 수 있고 마그네틱 모션캡쳐는 Rotation과 Transition 값이 나오며 실시간을 지원한다. 마그네틱의 최대단점은 외부적인 영향에 민감하다. 특히 금속 물체나 다른 자성체는 모션캡쳐 작업 시데이터의 불균형을 일으키고 떨림 현상(Jitter)을 일으킨다. 이는 곧 수정을 의미하며 모션캡쳐를 제차 받던가 모션 캡쳐 데이터를 편집 수정해야 한다. 마그네틱 장비는 2명의 사람을 동시에 캡쳐 받는 것은 불 가능하며 모션캡쳐를 받을 수 있는 공간이 다른 장비들에 비해 상대적으로 적다 장소마다 틀리지만 자기장 형성을 높이기 위해서는 천장이 높은 곳에서 모션캡쳐를 받는 것 이 좋으며 Transmitter에서 반경 2~4M 내에서 데이터를 추출 하는 것이 좋다, 그 이유는 마그네틱장비의 고유의 자기장이 자기장 형성지역을 벗어나면 데이터의 불균형을 일으키기 때문이다. 그리고 마그네틱장비또한 유선과 무선 두 가지가 있다

옵티칼 (Optical)

광학식 모션 캡쳐 가장 일반적으로 많이 알려져 있는 방식이며 적외선 카메라로 사람이나 사물에 부착된 광학적인 센서(반사구)인 마커(Marker)를 인식 하는 방식이다. 옵티칼의 장점은 사람외에 어느 사물에도 센서부착이 가능하므로 동작에 제약이 없으며 실시간을 지원한다 (얼마전까지만 해도 옵티칼 장비는 모두 실시간을 지원이 하지않았다.) 옵티칼의 단점은 장비자체가 고가라는 점도 있지만 자외선 빛에 민감한 부분과 적외선카메라의 초기 셋팅이 어렵다는 것이다.가장 큰 단점은 적외선 카메라가 반사구를 인식 못 할 때 오 동작의 주 원인이 된다는 점이다. 예로 Actor가 두명 일 때 서로 근접한 액션이나 몸이 겹쳐지는 액션을 취한다면 적외선 카메라가 반사구를 하나로 인식 하며 이때 Actor가 떨어질때 마커가 뒤섞이는 현상이 일어난다. 이는 곧 수정을 의미하며 편집작업에 시간이 더 많이 걸린다. 그리고 옵티칼 장비는 Transition 값만 생성되므로 Rotation 값을 얻기 위해 몸에 회전부에 3개축에 마커를 부착해야 한다, 그리고 옵티칼 장비는 2명의 사람을 캡쳐 받을 때는 최소12개의 적외선 카메라가 있어야 원활한 동작을 받을 수 있다. 기본적으로 공급회사에서 8대의 적외선 카메라를 기본사양으로 판매하고 추가적인 적외선 카메라 구입은 별도로 주문해야 한다. 옵티컬 방식의 모션 캡쳐 장비는 사용제한 범위가 최소 가로,세로 6M 이상의 공간이 확보 되어야 하며 좁은 공간에서는 적외선 카메라의 각도 때문에 연기자에 전신 Passive Marker가 적외선 카메라에 들어오지 않으므로 데이터를 생성 시키기 어렵다.

2010년 1월 13일 수요일

카메라트래킹이란.

카메라 트래킹이란, 촬영된 영상에 CG 를 합성하기 위해서 카메라의 움직임을 데이터화 하는 과정을 의미합니다.

예를 들어, 달리는 차를 영상으로 촬영 한 후 차의 옆면에 자신이 원하는 CG 오브젝트를 합성하고 싶을 경우 CG 오브젝트도 촬영한 카메라의 움직임에 맞춰 같이 움직여 줘야 합니다.

만약 카메라 트래킹 S/W를 사용하지 않고 동영상에 촬영된 차옆면에 CG 오브젝트를 합성하게 되면 동영상에서 CG 오브젝트만 부자연스럽게 보이게 되며, 몰입감이 떨어지게 됩니다.

SynthEyes 와 같은 카메라 트래킹 S/W를 사용하면, 촬영된 영상의 카메라의 움직임과 동일한 CG 카메라 움직임을 구현하며, 영상에 관한 트래커들을 생성하여 영상합성시 CG 오브젝트와의 매칭을 도와 줍니다.

2010년 1월 12일 화요일

모션 캡쳐란 무엇인가.

Motion capture는 어떤 실제물체의 움직임을 수치적 데이타로 저장하였다가 컴퓨터로 만든 가상의 물체에 모션 데이터를 넘겨주는 과정을 말한다.

흔히, '모션캡쳐'라 함은 실제 사람의 움직임을 데이터화하여 가상의 캐릭터에 입히는 것으로 알려져 있다. 이러한 경우에는 사람의 관절에 '특수마커(센서)'를 부착시킨다. 그리고 마커들의 위치, 회전 데이터를 특수 장치에 의해 실시간으로 인식시켜 'motion data set' 혹은 '모션커브(motion curve)'를 만들게 된다.

이러한 기술들은 '스타워즈 I','타이타닉','스타쉽 트루퍼스', '스피시스','배트맨','터미네이터 2' 같은 영화속에서 놀랄만큼 사실감있는 애니메이션을 만들어내기 위해 특수효과를 담당하는 회사들에 의해 많이 사용되어 왔다.

'키 프레임 애니메이션(Key Frame Animation)'과 '시뮬레이션'과 같은 기존 애니메이션 기술에 비해 '모션캡쳐'의 가장 큰 잇점은 실시간 애니메이션 영상과 자연스럽게 보이는 높은 Quality의 영상을 제공할 수 있는 장점을 지니고 있다는 점이다.

1980년대 이후로 꾸준히 연구되고 발전되어오고 있지만 현재 모션캡쳐의 이은 애니메이션 매개변수의 직접적인 맵핑에 한정되고 있다. 즉, 실제 인간이나 동물에서 추출된 액터의 움직임을 가상 액터에 직접 입히고 애니메이션을 보여준다. 많은 잠재력을 지니고 있지많 위와 같은 한정적 사용으로 인하여 모션캡쳐 프로세의 모든 가능성이 활발히 연구되지 있지 않은 실정이다.

본사의 목적은 캡쳐된 모션데이타의 품질을 높이기 위한 기술을 연구하는 것이고 이러한 데이터들을 가공하는 새로운 알고리즘을 개발하는 것이다. 모션캡쳐를 기반으로 하는 애니메이션 시스템의 프로토타입이 매년 개발되고 있으며, 모션분석, 조작, 재사용등을 충족시킬 새로운 알고리즘을 가진 따른 소프트웨어를 개발하고 있다.

모션캡쳐의 종류는 크게 기계식, 자기식, 광학식으로 분류 된다.

* 출처 : http://www.motioncapture.co.kr/