KR101155041B1

KR101155041B1 - 애니메이션 저작 시스템 및 애니메이션 저작 방법

Info

Publication number: KR101155041B1
Application number: KR1020100049780A
Authority: KR
Inventors: 최윤철; 전재웅; 장현호
Original assignee: 주식회사 씩스클릭
Priority date: 2010-05-27
Filing date: 2010-05-27
Publication date: 2012-06-11
Also published as: KR20110130233A

Abstract

본 발명은 애니메이션 저작 시스템 및 애니메이션 저작 방법에 관한 것으로서, 초보자들도 손쉽게 3차원 애니메이션을 제작할 수 있고, 3차원 환경에서의 입력 모호성 문제가 해결된 애니메이션 저작 시스템 및 애니메이션 저작 방법에 관한 것이다. 이러한 본 발명에 따른 애니메이션 저작 방법은, a) 미리 결정된 기준 평면 상에서 객체의 평면 경로를 사용자로부터 입력받는 단계; b) 상기 평면 경로로부터 연장되어 기준 평면과 소정 각도를 이루는 제1 동작 원도우를 생성하여, 상기 제1 동작 윈도우 상에서 상기 객체의 주 경로를 사용자로부터 입력받는 단계; c) 상기 주 경로를 관통시키는 다수의 제2 동작 윈도우를 생성하여, 상기 제2 동작 윈도우 상에서 상기 객체의 상세 경로를 사용자로부터 입력받는 단계; 및 d) 상기 입력된 상세 경로에 따라 애니메이션을 구현하는 단계; 를 포함한다.

Description

애니메이션 저작 시스템 및 애니메이션 저작 방법{AUTHORING SYSTEM OF ANIMATION AND AUTHORING METHOD OF ANIMATION}

본 발명은 애니메이션 저작 시스템 및 애니메이션 저작 방법에 관한 것으로서, 초보자들도 손쉽게 3차원 애니메이션을 제작할 수 있고, 3차원 환경에서의 입력 모호성 문제가 해결된 애니메이션 저작 시스템 및 애니메이션 저작 방법에 관한 것이다.

3차원 애니메이션은 영화나 TV에서 자주 등장하고 있으며, 이와 같은 3차원 애니메이션의 저작을 위해서는 3차원 애니메이션 저작용 툴(tool)이 이용되는데, 상기 3차원 애니메이션 저작용 툴은 사용이 복잡하고 어려워 숙련된 전문가에 의해서만 사용이 가능하다.

최근에는 인터넷과 멀티미디어의 발달로 인해 3차원 애니메이션을 보기만 하는 것을 넘어 직접 저작하여 사용하려는 일반인 사용자들이 늘어나고 있다.

이에 따라, 어린이 및 초보자를 포함하는 일반인이 3차원 애니메이션을 직접 저작할 수 있는 비전문가용 툴이 개발되었으며, 이러한 비전문가용 툴은 사용자가 객체의 경로와 동작을 동시에 화면 상에 그려서 입력해오면 그 경로와 동작에 따라 객체에 대한 애니메니션을 생성하는 특징을 가지지만, 객체의 경로와 동작을 동시에 입력받으므로 경로와 동작 둘 다 정확한 입력이 불가한 문제가 있으며 입력 가능한 동작도 매우 제한적일 수밖에 없었다.

따라서, 비전문가도 손쉽게 3차원 애니메이션을 저작할 수 있고, 객체의 경로와 동작의 정확한 입력이 가능한 애니메이션 저작 툴의 개발에 대한 기대가 높아지고 있다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 어린이와 초보자를 비롯한 비전문가도 손쉽게 3차원 애니메이션을 저작할 수 있고, 객체의 움직임에 대한 정보의 정확한 입력이 가능한 애니메이션 저작 시스템 및 애니메이션 저작 방법을 제공하는 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 애니메이션 저작 방법은, a) 미리 결정된 기준 평면 상에서 객체의 평면 경로를 사용자로부터 입력받는 단계; b) 상기 평면 경로로부터 연장되어 기준 평면과 소정 각도를 이루는 제1 동작 원도우를 생성하여, 상기 제1 동작 윈도우 상에서 상기 객체의 주 경로를 사용자로부터 입력받는 단계; c) 상기 주 경로를 관통시키는 다수의 제2 동작 윈도우를 생성하여, 상기 제2 동작 윈도우 상에서 상기 객체의 상세 경로를 사용자로부터 입력받는 단계; 및 d) 상기 입력된 상세 경로에 따라 애니메이션을 구현하는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 애니메이션 저작 시스템은, 미리 결정된 기준 평면 상에서 객체의 평면 경로를 사용자로부터 입력받는 평면 경로 모듈; 상기 평면 경로로부터 연장되어 기준 평면과 소정 각도를 이루는 제1 동작 원도우를 생성하여, 상기 제1 동작 윈도우 상에서 상기 객체의 주 경로를 사용자로부터 입력받는 제1 동작 윈도우 모듈; 상기 주 경로를 관통시키는 다수의 제2 동작 윈도우를 생성하여, 상기 제2 동작 윈도우 상에서 상기 객체의 상세 경로를 사용자로부터 입력받는 제2 동작 윈도우 모듈; 및 상기 입력된 상세 경로에 따라 애니메이션을 구현하는 애니메이션 구현부; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 구성 및 방법을 가지는 본 발명은, 객체의 경로 및 동작 정보를 사용자가 타블렛 펜 등과 같은 간편한 입력 수단을 통해 스케치하는 방법으로 입력할 수 있으므로 어린이와 초보자를 비롯한 비전문가도 손쉽게 3차원 애니메이션을 저작할 수 있는 장점이 있으며, 객체의 경로에 대하여 기준 평면, 제1 동작 윈도우 및 제2 동작 윈도우를 통해 입력받으므로 객체의 움직임에 대한 정보의 정확한 입력이 가능한 장점이 있다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 애니메이션 저작 시스템을 도시한 블록도.
도 2a 내지 도 2h는 도 1의 애니메이션 저작 시스템의 구성을 설명하기 위한 참고도.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 애니메이션 저작 방법을 도시한 블록도.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 애니메이션 저작 시스템 및 애니메이션 저작 방법에 대하여 설명하면 다음과 같다.

먼저, 도 1 내지 도 2h를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 애니메이션 저작 시스템에 대하여 설명하면 다음과 같다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 애니메이션 저작 시스템은, 미리 결정된 기준 평면 상에서 객체의 평면 경로를 사용자로부터 입력받는 평면 경로 모듈(101); 상기 평면 경로로부터 연장되어 기준 평면과 소정 각도를 이루는 제1 동작 원도우를 생성하여, 상기 제1 동작 윈도우 상에서 상기 객체의 주 경로를 사용자로부터 입력받는 제1 동작 윈도우 모듈(102); 상기 주 경로를 관통시키는 다수의 제2 동작 윈도우를 생성하여, 상기 제2 동작 윈도우 상에서 상기 객체의 상세 경로를 사용자로부터 입력받는 제2 동작 윈도우 모듈(103); 및 상기 입력된 상세 경로에 따라 애니메이션을 구현하는 애니메이션 구현부(104); 를 포함하여 구성된다.

상기와 같은 구성을 가지는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 메모리 관리 모듈의 각 구성 요소에 대하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1을 참조하면, 상기 평면 경로 모듈(101)은 평면 경로 스케치부(101a)와 평면 경로 제어부(101b)를 포함하여 구성된다.

상기 평면 경로 모듈(101)의 평면 경로 스케치부(101a)는 3차원 공간의 기준 평면을 나타내는 제 1 화면을 사용자에게 제공하고, 사용자가 타블렛 펜이나 마우스 등의 입력 수단을 이용하여 상기 제 1 화면의 기준 평면 상에 그리는 객체(예 : 관절이 없는 객체로서, 비행기 등)는 평면 경로를 입력받아 샘플링하고 근사화하여 저장한다. 이때, 상기 평면 경로를 샘플링하고 근사화하는데 있어서는 유니폼 큐빅 비-스플라인(Uniform cubic B-spline) 보간법을 이용할 수 있는데, 이러한 유니폼 큐빅 비-스플라인 보간법은 지역 조정(local modification)의 속성과 affine invariance 속성을 가지는 장점이 있다.

도 2a에는 상기 평면 경로 스케치부(101a)가 제공하는 제 1 화면에 나타난 기준 평면 상에 사용자가 타블렛 펜을 이용하여 객체의 평면 경로를 그리는 모습을 도시하였다. 여기서, x, y, z축을 포함하는 3차원 공간을 기준으로 하면 상기 기준 평면은 x, y축이 이루는 바닥면(ground plane)이다.

상기 평면 경로 모듈(101)의 평면 경로 제어부(101b)는 사용자가 이미 그린 평면 경로와 적어도 한 번 교차하는 수정 경로를 입력해오면, 수정 경로를 교차점을 기준으로 다수 영역으로 구분한 후에 상기 다수 영역 중에 가장 긴 영역을 평면 경로의 일부로 대체하고 나머지 영역은 사용하지 않는다.

도 1을 참조하면, 상기 제1 동작 윈도우 모듈(102)은 주 경로 스케치부(102a)와 제 1 가상 카메라부(102b)를 포함하여 구성된다.

상기 제1 동작 윈도우 모듈(102)의 주 경로 스케치부(102a)는 평면 경로 모듈(101)을 통해 입력된 평면 경로를 따라 제1 동작 윈도우를 생성하여 사용자에게 동작 윈도우를 표시하는 제 2 화면을 제 1 가상 카메라부(102b)를 이용하여 제공하고, 사용자가 타블렛 펜이나 마우스 등의 입력 수단을 이용하여 상기 제1 동작 윈도우 상에 객체의 주 경로를 스케치하면 객체의 주 경로 및 속도 정보가 입력된다. 여기서, 상기 속도 정보는 사용자가 주 경로를 그려나가는 속도에 대응된다.

본 발명을 설명함에 있어서 애니메이션을 구현할 객체는 관절이 존재하지 않는 객체, 즉 비행기 등을 예로 하였지만 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 객체는 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 관절이 있는 객체일 수 있으며, 이와 같이 상기 객체가 관절이 있는 객체인 경우에 상기 제1 동작 윈도우 모듈(102)의 주 경로 스케치부(102a)는 사용자로부터 객체의 주 경로 및 속도 정보뿐만 아니라 제스처 정보 및 높이 정보도 함께 입력받을 수도 있다.

도 2b에는 상기 제1 동작 윈도우 모듈(102)의 주 경로 스케치부(102a)가 제공하는 제 2 화면에 나타난 제1 동작 윈도우의 모습을 도시하였다.

상기 제1 동작 윈도우는 기준 평면 상에 스케치된 평면 경로로부터 수직으로 상부 방향으로 연장되어 형성된 면으로서 소정의 상하 폭을 가지고 형성된다.

도 2b에는 상기 제1 동작 윈도우가 기준 평면 및 평면 경로와 수직을 이루는 경우를 예로 하였지만 설명의 편의를 위한 것으로서 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 제1 동작 윈도우는 필요에 따라 기준 평면 및 평면 경로와 수직이 아닌 소정 각도를 이룰 수도 있다.

상기 제1 동작 윈도우 모듈(102)의 제 1 가상 카메라부(102b)는 동작 윈도우와 소정 거리를 두고 주 경로의 이동 방향을 따라 이동하면서 촬영하여 사용자에게 제1 동작 윈도우 및 사용자가 스케치하는 주 경로가 제 2 화면 상에 표시되도록 하는 제 1 가상 카메라를 포함한다.

도 2c에는 상기 제 1 가상 카메라가 도 2b에 나타낸 바와 같은 제1 동작 윈도우를 따라 이동하는 모습을 도시하였다.

도 2c를 참조하면, 상기 제 1 가상 카메라는 제1 동작 윈도우와는 소정 거리(d)를 두고 제1 동작 윈도우의 상하 폭의 반에 해당하는 높이(h)에 위치하여 제1 동작 윈도우를 촬영한 모습을 제 2 화면을 통해 사용자에게 제공한다. 여기서, 상기 제 1 가상 카메라가 제1 동작 윈도우를 촬영한 모습을 제 2 화면을 통해 표시하는데 있어서는 캐트멀 롬 스플라인(catmull-rom-spline) 보간법을 이용할 수 있으며, 이러한 캐트멀 롬 스플라인은 제1 동작 윈도우 상의 제어점(control point)을 지나므로 사용자에게 주 경로의 스케치가 쉬운 화면을 보여줄 수 있는 장점이 있다.

도 2d에는 사용자가 그리는 주 경로가 제1 동작 윈도우를 벗어나는 경우에 제 1 가상 카메라가 줌 아웃(zoom out)을 수행하는 예와, 사용자가 주 경로를 소정 방향으로 진행하면서 스케치하다가 반대 방향으로 진행 방향을 바꾸어 스케치하는 경우에 제 1 가상 카메라가 왼쪽 또는 오른쪽으로 스크롤링(scrolling)을 수행하는 예를 함께 도시하였다.

도 2d를 참조하면, 상기 제 1 가상 카메라는 사용자가 스케치하는 주 경로가 제1 동작 윈도우 내에 있는 경우에는 실선 사각형에 대응되는 영역, 즉 제1 동작 윈도우의 상하 폭에 대응되는 영역을 제 2 화면을 통해 사용자에게 제공하며, 사용자가 그리는 주 경로가 제1 동작 윈도우를 벗어나는 경우에는 줌 아웃(zoom out)을 수행하여 점선 사각형에 대응되는 영역, 즉 제1 동작 윈도우의 상하폭보다 긴 영역을 제 2 화면을 통해 사용자에게 제공한다.

또한, 도 2d를 참조하면, 상기 제 1 가상 카메라는 사용자가 주 경로를 소정 방향(예 : 도 2d에서 오른쪽 방향)으로 진행하면서 스케치하다가 반대 방향(예 : 도 2d에서 왼쪽 방향)으로 진행 방향을 바꾸어서 스케치를 하는 경우에 상기 반대 방향에 대응되는 방향(예 : 도 2d에서 왼쪽 방향)으로 스크롤링을 수행함으로써, 사용자가 스케치하는 주 경로의 진행 방향을 따라 진행하면서 제1 동작 윈도우를 촬영한 모습을 제 2 화면을 통해 사용자에게 제공한다.

상기 제 1 가상 카메라는 제 1 동작 윈도우와 소정 거리를 두고 주 경로의 이동 방향을 따라 이동할 시에 제 1 동작 윈도우의 소정 길이에 대한 제 1 가상 카메라의 이동 거리를 체크하여 제 1 가상 카메라의 이동 거리가 소정 문턱치보다 긴 경우에 꺾인 영역이라고 판단하여 제1 동작 윈도우를 따르지 않고 최단 경로로 이동한다.

도 2e의 위쪽과 도 2f의 위쪽에는 상기 제1 동작 윈도우가 소정 각도로 꺾인 영역을 가지는 모습의 예를 도시하였고, 도 2e의 아래쪽과 도 2f의 아래쪽에는 상기 제1 동작 윈도우가 소정 각도로 꺾인 영역을 가지는 경우에 상기 꺾인 영역(a, d)과, 제1 가상 카메라의 이동 경로(b, e)와, 카메라 오프셋 세그먼트(c, f)들의 예를 도시하였다. 여기서, 도 2e에는 제1 동작 윈도우가 소정 각도로 꺾인 영역을 가지는 경우에 제1 가상 카메라가 상기 꺾인 영역 외부를 따라 이동(outside turn)하는 경우를 도시하고, 도 2f에는 제1 동작 윈도우가 소정 각도로 꺾인 영역을 가지는 경우에 제 1 가상 카메라가 상기 꺾인 영역 내부를 따라 이동(inside turn)하는 경우를 도시하였다.

도 2e를 참조하면, 상기 제 1 가상 카메라는 카메라 오프셋 세그먼트(c) 두 개가 교차하지 않고 제 1 가상 카메라의 이동 길이(l _i )가 제 1 문턱치(l ₁ )보다 긴 경우에 제 1 가상 카메라가 제1 동작 윈도우의 꺾인 영역의 외부를 따라 이동하고 있다고 판단하여, 제 1 동작 윈도우가 아닌 최단 경로를 따라 이동하여 꺾인 영역을 벗어난다.

도 2f를 참조하면, 상기 제 1 가상 카메라는 카메라 오프셋 세그먼트(f) 두 개가 교차하고 가상 카메라의 이동 길이(l _i )가 제 2 문턱치(l ₂ )보다 긴 경우에는 제 1 가상 카메가 제1 동작 윈도우의 꺾인 영역의 내부를 따라 이동하고 있다고 판단하여, 제1 동작 윈도우가 아닌 최단 경로를 따라 이동하여 꺾인 영역을 벗어난다. 여기서, 제 1 문턱치(l ₁ )는 제 2 문턱치(l ₂ )보다 길다.

상기와 같이 제 1 가상 카메라가 꺾인 영역의 외부 또는 내부를 따라 이동하고 있다고 판단한 경우에 상기 제1 동작 윈도우 모듈(102)은 사용자가 현재 스케치하고 있는 주 경로의 위치에 정지 마크를 찍고 스케치 속도를 포함하는 현재 스케치 상태를 저장하며, 상기 제 1 가상 카메라가 최단 경로를 통해 이동하여 꺾인 영역을 벗어난 후에는 상기 제1 동작 윈도우 모듈(102)은 사용자가 정지 마크가 찍힌 위치에서 이전에 저장했던 스케치 상태에서 스케치를 이어나갈 수 있도록 한다.

도 1을 참조하면, 상기 제2 동작 윈도우 모듈(103)은 상세 경로 스케치부(103a)와 제 2 가상 카메라부(103b)를 포함하여 구성된다.

상기 제2 동작 윈도우 모듈(103)의 상세 경로 스케치부(103a)는 중심에 상기 주 경로를 수직으로 관통시키는 다수의 제2 동작 윈도우를 소정 간격을 두고 연속으로 생성하고, 상기 제2 동작 윈도우를 표시하는 제 3 화면을 제 2 가상 카메라부(103b)를 통해 사용자에게 제공함으로써, 사용자가 타블렛 펜이나 마우스 등의 입력 수단을 이용하여 상기 제2 동작 윈도우 상에 객체의 상세 경로를 스케치하면 객체의 상세 경로가 입력되며, 입력받은 객체의 상세 경로를 근사화하여 저장한다. 이때, 상기 상세 경로를 샘플링하고 근사화하는데 있어서는 유니폼 큐빅 비-스플라인(Uniform cubic B-spline) 보간법을 이용할 수 있다.

상기 상세 경로 스케치부(103a)에서 생성되는 다수의 제2 동작 윈도우 간의 간격은 제1 동작 윈도우 모듈(102)을 통해 입력받은 속도 정보에 의해 결정된다.

즉, 상기 제2 동작 윈도우 모듈(103)의 상세 경로 스케치부(103a)는 제1 동작 윈도우 모듈(102)을 통해 입력된 주 경로 중에서 높은 속도에 대응되는 영역에서는 제2 동작 윈도우들을 제 3 화면에 표시함에 있어서 상대적으로 큰 간격을 두고 표시하고, 낮은 속도에 대응되는 영역에서는 제2 동작 윈도우들을 제 3 화면에 표시함에 있어서 상대적으로 작은 간격을 두고 표시한다.

이와 같은 제2 동작 윈도우에 스케치된 객체의 상세 경로는 객체가 주 경로를 따라 이동하는 동안에 주 경로의 주위에서 상세한 이동(예 : 나선형 이동)을 하는 경우에 그 상세한 이동을 의미한다.

본 발명을 설명함에 있어서 애니메이션을 구현할 객체는 관절이 존재하지 않는 객체, 즉 비행기 등을 예로 하였지만 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 객체는 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 관절이 있는 객체일 수 있으며, 이와 같이 상기 객체가 관절이 있는 객체인 경우에 제2 동작 윈도우 모듈(103)의 상세 경로 스케치부(103a)는 사용자로부터 객체의 상세 경로뿐만 아니라 제스처 정보 및 높이 정보도 함께 입력받을 수도 있다.

도 2g에는 상기 제2 동작 윈도우 모듈(103)의 상세 경로 스케치부(103a)에서 소정 간격을 두고 연속적으로 생성된 제2 동작 윈도우들의 예를 도시하였으며, 제2 동작 윈도우들이 생성됨에 따라 제 2 가상 카메라가 전진(또는 후진)하면서 제2 동작 윈도우를 촬영하는 모습도 함께 도시하였다.

도 2h에는 평면 경로를 따라 형성된 제1 동작 윈도우가 많이 굽은 이유로 인하여 제2 동작 윈도우들의 일부 영역이 서로 겹치는 경우에 제2 동작 윈도우들에 스케치한 상세 경로가 원치않는 역행으로 인식되게 되는 문제의 발생이 우려되는 경우에 제2 동작 윈도우 모듈(103)에서 수행하는 해결 방안을 설명하기 위한 평면도를 도시하였으며, 설명의 편의를 위하여 도 2g를 기준으로 z축의 (+)방향에서 (-)방향으로 제2 동작 윈도우들을 내려다본 모습을 도시하였다.

도 2h를 참조하면, 평면 경로를 따라 형성된 제1 동작 윈도우가 많이 굽은 이유로 인하여 연속된 제2 동작 윈도우들의 일부 영역이 서로 겹치는 경우에 사용자가 상기 겹치는 영역에 상세 경로를 스케치하면 제2 동작 윈도우 모듈(103)의 상세 경로 스케치부(103a)에서는 사용자의 의도와는 다르게 역행하는 것으로 인식하게 되는 문제가 발생할 수 있는데, 이러한 문제를 해결하기 위하여 상세 경로 스케치부(103a)는 제2 동작 윈도우 상에 스케치된 상세 경로(예 : 도 2의 P1 ~ P6)마다 앞, 뒤로 연속하는 소정 개수의 제2 동작 윈도우 상에 스케치된 상세 경로와의 탄젠트 값을 감시하여 역행이 감지되면 역행을 유발한 상세 경로(예 : 도 2의 P4)는 무시(삭제)한다. 이로써, 이후에 객체에 대한 3D 애니메이션을 구현하였을 때 객체가 사용자의 의도와 다른 이상 동작을 하는 문제가 전혀 발생하지 않게 된다.

도 1을 참조하면, 상기 애니메이션 구현부(104)는 상술한 바와 같은 제2 동작 윈도우 모듈(103)로부터 입력받은 상세 경로에 따른 3차원 경로에 대한 미화(beautification) 과정을 수행한 후에, 상기 미화한 3차원 경로에 따라 애니메이션을 구현한다.

이때, 상기 객체가 관절이 있는 객체인 경우에는 제 2 동작 윈도우 모듈(103)로부터 입력받은 상세 경로뿐만 아니라 제1 동작 윈도우 모듈(102) 또는 제 2 동작 윈도우 모듈(103)로부터 입력받은 제스처 정보 및 높이 정보도 애니메이션 구현 시에 적용한다.

이하, 도 3을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 애니메이션 저작 방법에 대하여 설명한다.

먼저, 평면 경로 모듈(101)은 기준 평면을 표시하는 제 1 화면을 사용자에게 제공하고, 사용자가 타블렛 펜이나 마우스 등의 입력 수단을 이용하여 상기 제 1 화면의 기준 평면 상에 스케치하는 객체(예 : 관절이 존재하지 않는 객체로서, 비행기 등)의 평면 경로를 샘플링하고 근사화하여 저장한다.(S101) 이때, 상기 평면 경로를 샘플링하고 근사화하는데 있어서는 유니폼 큐빅 비-스플라인(Uniform cubic B-spline) 보간법을 이용할 수 있다.

다음으로, 상기 평면 경로 모듈(101)은 사용자가 이미 그린 평면 경로와 적어도 한 번 교차하는 수정 경로를 입력하는지 판단하여(S102), 수정 경로가 입력되었다고 판단되면 수정 경로를 교차점을 기준으로 다수 영역으로 구분한 후에 상기 다수 영역 중에 가장 긴 영역을 평면 경로의 일부로 대체한다.(S103)

다음으로, 제1 동작 윈도우 모듈(102)은 평면 경로 모듈(101)을 통해 입력된 평면 경로를 따라 제1 동작 윈도우를 생성하고(S104), 상기 제1 동작 윈도우를 표시하는제 2 화면을 제 1 가상 카메라를 이용하여 사용자에게 제공하여, 사용자가 타블렛 펜이나 마우스 등의 입력 수단을 이용하여 상기 제1 동작 윈도우 상에 객체의 주 경로를 스케치하면 객체의 주 경로 및 속도 정보가 입력된다.(S105) 이때, 상기 속도 정보는 사용자가 주 경로를 그려나가는 속도에 대응된다.

본 발명을 설명함에 있어서 애니메이션을 구현할 객체는 관절이 존재하지 않는 객체, 즉 비행기 등을 예로 하였지만 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 객체는 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 관절이 있는 객체일 수 있으며, 이와 같이 상기 객체가 관절이 있는 객체인 경우에 상기 제1 동작 윈도우 모듈(102)의 주 경로 스케치부(102a)는 사용자로부터 객체의 주 경로 및 속도 정보뿐만 아니라 제스처 정보 및 높이 정보도 입력받는다.

상기 제1 동작 윈도우는 기준 평면 및 평면 경로와 수직을 이루거나 또는 수직이 아닌 소정 각도를 이룰 수 있다.

그리고, 상기 제 1 가상 카메라는 평면 경로와 소정 거리를 두고 주 경로의 이동 방향을 따라 이동하면서 촬영하여 사용자에게 제1 동작 윈도우 및 사용자가 스케치하는 주 경로가 제 2 화면 상에 표시되도록 한다.

상기 제 1 가상 카메라는 제1 동작 윈도우와는 소정 거리를 두고 제1 윈도우의 상하폭의 반에 해당하는 높이에 위치하여 제1 동작 윈도우를 촬영한 모습을 제 2 화면을 통해 사용자에게 제공한다. 여기서, 상기 제 1 가상 카메라가 제1 동작 윈도우를 촬영한 모습을 제 2 화면을 통해 표시하는데 있어서는 캐트멀 롬 스플라인(catmull-rom-spline) 보간법을 이용할 수 있다.

상기 제 1 가상 카메라는 사용자가 스케치하는 주 경로가 제1 동작 윈도우 내에 있는 경우에는 제1 동작 윈도우의 상하 폭에 대응되는 영역을 제 2 화면을 통해 사용자에게 제공하며, 사용자가 그리는 주 경로가 제1 동작 윈도우를 벗어나는 경우에는 줌 아웃(zoom out)을 수행하여 제1 동작 윈도우의 상하 폭보다 긴 영역을 제 2 화면을 통해 사용자에게 제공한다.

그리고, 상기 제 1 가상 카메라는 사용자가 주 경로를 소정 방향으로 진행하면서 스케치하다가 반대 방향으로 진행 방향을 바꾸어서 스케치를 하는 경우에 상기 반대 방향과 대응되는 방향으로의 스크롤링을 수행함으로써, 사용자가 스케치하는 주 경로의 진행 방향을 따라 진행하면서 제1 동작 윈도우를 촬영한 모습을 제 2 화면을 통해 사용자에게 제공한다.

상기 제 1 가상 카메라는 제1 동작 윈도우와 소정 거리를 두고 주 경로의 이동 방향을 따라 이동할 시에 제1 동작 윈도우의 소정 길이에 대한 제 1 가상 카메라의 이동 거리를 체크하여 제 1 가상 카메라의 이동 거리가 소정 문턱치보다 긴 경우에 꺾인 영역이라고 판단하여 제1 동작 윈도우를 따르지 않고 최단 경로로 이동한다. 이와 관련한 상세한 설명은 위에서 본 발명의 실시예에 따른 애니메이션 저작 시스템에 대하여 설명함에 있어서 도 2e와 도 2f를 참조하여 설명한 부분을 참조하도록 한다.

상기와 같이 제 1 가상 카메라가 제1 동작 윈도우의 꺾인 영역을 따라 이동하고 있다고 판단한 경우에 상기 제1 동작 윈도우 모듈은 사용자가 현재 스케치하고 있는 주 경로의 위치에 정지 마크를 찍고 스케치 속도를 포함하는 현재 스케치 상태를 저장하고, 이후에 상기 제 1 가상 카메라가 최단 경로를 통해 이동하여 꺾인 영역을 벗어난 후에는 상기 제1 동작 윈도우 모듈은 사용자가 정지 마크가 찍힌 위치에서 이전에 저장했던 스케치 상태에서 주 경로 스케치를 이어나갈 수 있도록 한다.

다음으로, 객체의 주 경로에 대한 상세 경로를 입력받을 것인지 결정한다.(S106)

다음으로, 객체의 주 경로에 대한 상세 경로를 입력받을 것이라고 결정되면, 상기 제2 동작 윈도우 모듈(103)은 제1 동작 윈도우 모듈(102)을 통해 입력된 주 경로를 중심에 수직으로 관통시키는 다수의 제2 동작 윈도우를 소정 간격을 두고 연속으로 생성하고(S107), 상기 제2 동작 윈도우를 표시하는 제 3 화면을 제 2 가상 카메라를 통해 사용자에게 제공하여, 사용자가 타블렛 펜이나 마우스 등의 입력 수단을 이용하여 상기 제2 동작 윈도우 상에 객체의 상세 경로를 스케치하면 객체의 상세 경로가 입력되며(S108), 입력받은 객체의 상세 경로를 근사화하여 저장한 후에 다음 단계(S109)로 진행한다. 반면에, 객체의 주 경로에 대한 상세 경로를 입력받지 않을 것이라고 결정되면 객체의 주 경로에 대한 상세 경로를 입력받지 않고 다음 단계(S109)로 진행한다.

상기 상세 경로를 샘플링하고 근사화하는데 있어서는 유니폼 큐빅 비-스플라인(Uniform cubic B-spline) 보간법을 이용할 수 있다.

상기 제2 동작 윈도우 모듈에서 생성되는 다수의 제2 동작 윈도우 간의 간격은 제1 동작 윈도우 모듈(102)을 통해 입력받은 속도 정보에 의해 결정된다.

즉, 상기 제2 동작 윈도우 모듈(103)은 제1 동작 윈도우 모듈(102)을 통해 입력된 주 경로 중에서 높은 속도에 대응되는 영역에서는 제2 동작 윈도우들을 제 3 화면에 표시함에 있어서 상대적으로 큰 간격을 두고 표시하고, 낮은 속도에 대응되는 영역에서는 제2 동작 윈도우들을 제 3 화면에 표시함에 있어서 상대적으로 작은 간격을 두고 표시한다.

이와 같은 제2 동작 윈도우에 스케치된 객체의 상세 경로는 객체가 주 경로를 따라 이동하는 동안에 주 경로 주위에서 상세한 이동(예 : 나선형 이동)을 하는 경우에 그 상세한 이동을 의미한다.

본 발명을 설명함에 있어서 애니메이션을 구현할 객체는 관절이 존재하지 않는 객체, 즉 비행기 등을 예로 하였지만 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 객체는 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 관절이 있는 객체일 수 있으며, 이와 같이 상기 객체가 관절이 있는 객체인 경우에 제2 동작 윈도우 모듈(103)의 상세 경로 스케치부(103a)는 사용자로부터 객체의 상세 경로뿐만 아니라 제스처 정보 및 높이 정보도 입력받는다.

그리고, 상기 제2 동작 윈도우 모듈(103)이 사용자로부터 제2 동작 윈도우 상에 상세 경로를 입력받음에 있어서, 제2 동작 윈도우 상에 스케치된 상세 경로마다 앞, 뒤로 연속하는 소정 개수의 제2 동작 윈도우 상에 스케치된 상세 경로와의 탄젠트 값을 감시하여 역행이 감지되면 역행을 유발한 상세 경로는 무시(삭제)한다. 이로써, 제1 동작 윈도우가 많이 굽은 이유로 인하여 제2 동작 윈도우들의 일부 영역이 서로 겹치는 경우에 사용자가 상기 겹치는 영역에 상세 경로를 스케치하더라도, 제2 동작 윈도우 모듈(103)은 사용자의 의도와 동일한 상세 경로를 오류 없이 인식하게 된다.

다음으로, 상기 애니메이션 구현부(104)는 상기 제2 동작 윈도우 모듈(103)로부터 입력받은 상세 경로에 따른 3차원 경로, 또는 상기 제1 동작 윈도우 모듈(102)로부터 입력받은 주 경로에 따는 3차원 경로에 대한 미화(beautification) 과정을 수행한 후에(S109), 상기 미화한 3차원 경로에 따라 애니메이션을 구현한다.(S110)

한편, 상술한 본 발명의 실시예들은 컴퓨터에서 실행될 수 있는 프로그램으로 작성 가능하고, 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체를 이용하여 프로그램을 동작시키는 범용 디지털 컴퓨터에서 구현될 수 있다. 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체는 마그네틱 저장 매체(예 : ROM, 플로피 디스트, 하드 디스크, 자기 테이트 등), 광학적 판독 매체(예 : CD-ROM, DVD, 광데이터 저장 장치 등) 및 캐리어 웨이브(예를 들면, 인터넷을 통한 전송)과 같은 저장 매체를 포함한다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

101 : 평면 경로 모듈
101a : 평면 경로 스케치부 101b : 평면 경로 제어부
102 : 제1 동작 윈도우 모듈
102a : 주 경로 스케치부 102b : 제1 가상 카메라부
103 : 제2 동작 윈도우 모듈
103a : 상세 경로 스케치부 103b : 제2 가상 카메라부
104 : 애니메이션 구현부

Claims

a) 미리 결정된 기준 평면 상에서 객체의 평면 경로를 사용자로부터 입력받는 단계;
b) 상기 평면 경로로부터 연장되어 기준 평면과 소정 각도를 이루는 제1 동작 원도우를 생성하여, 상기 제1 동작 윈도우 상에서 상기 객체의 주 경로를 사용자로부터 입력받는 단계;
c) 상기 주 경로를 관통시키는 다수의 제2 동작 윈도우를 생성하여, 상기 제2 동작 윈도우 상에서 상기 객체의 상세 경로를 사용자로부터 입력받는 단계; 및
d) 상기 입력된 상세 경로에 따라 애니메이션을 구현하는 단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 애니메이션 저작 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 a) 단계에서는, 상기 기준 평면을 표시하는 제 1 화면을 사용자에게 제공하여, 사용자가 기준 평면 상에 스케치하는 객체의 평면 경로를 입력받는 것을 특징으로 하는 애니메이션 저작 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 a) 단계에서 사용자가 이미 그린 평면 경로와 적어도 한 번 교차하는 수정 경로를 입력해오면, 수정 경로를 교차점을 기준으로 다수 영역으로 구분한 후에 상기 다수 영역 중에 가장 긴 영역을 평면 경로의 일부로 대체하는 것을 특징으로 하는 애니메이션 저작 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 b) 단계에서는, 상기 제1 동작 윈도우를 표시하는 제 2 화면을 사용자에게 제공하여, 사용자가 제1 동작 윈도우 상에 객체의 주 경로 및 속도 정보를 입력받는 것을 특징으로 하는 애니메이션 저작 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 객체의 속도 정보는 사용자가 주 경로를 그려나가는 속도에 대응되는 것을 특징으로 하는 애니메이션 저작 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 b) 단계에서는 제 1 가상 카메라가 제1 동작 윈도우와 소정 거리를 두고 주 경로의 이동 방향을 따라 이동하면서 사용자에게 제1 동작 윈도우 및 사용자가 그리는 주 경로를 제 2 화면 상에 표시하는 것을 특징으로 하는 애니메이션 저작 방법.
제 6 항에 있어서, 상기 제 1 가상 카메라는 사용자가 그리는 주 경로가 제1 동작 윈도우를 벗어나는 경우에 줌 아웃(zoom out)을 하는 것을 특징으로 하는 애니메이션 저작 방법.
제 6 항에 있어서, 상기 제 1 가상 카메라는 사용자가 그리는 주 경로의 이동 방향이 반대 방향으로 바뀌는 경우에 상기 반대 방향에 대응되는 방향으로 스크롤링(scrolling)을 수행하는 것을 특징으로 하는 애니메이션 저작 방법.
제 6 항에 있어서, 상기 제 1 가상 카메라는 제1 동작 윈도우와 소정 거리를 두고 주 경로의 이동 방향을 따라 이동할 시에 평면 경로 중에 소정 각도로 꺾인 형상을 만나면, 제1 동작 윈도우를 따르지 않고 최단 경로를 통해 이동하는 것을 특징으로 하는 애니메이션 저작 방법.
제 6 항에 있어서, 상기 카메라가 꺾인 영역을 만나게 되는 시점에는 사용자가 그리고 있는 주 경로의 위치에 정지 마크를 찍고 현재 상태를 저장하고, 가상 카메라가 최단 경로를 통해 이동한 후에는 사용자가 상기 정지 마크가 찍힌 위치부터 다시 주 경로를 스케치할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 애니메이션 저작 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 c) 단계에서는, 상기 제2 동작 윈도우를 표시하는 제 3 화면을 사용자에게 제공하여, 사용자가 제2 동작 윈도우 상에 스케치하는 객체의 상세 경로를 입력받는 것을 특징으로 하는 애니메이션 저작 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 c) 단계에서는 제 2 가상 카메라가 제2 동작 윈도우와 소정 거리를 유지하면서 사용자에게 제2 동작 윈도우 및 사용자가 그리는 상세 경로를 제 3 화면 상에 표시하는 것을 특징으로 하는 애니메이션 저작 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 c) 단계에서는, 상기 주 경로가 중심에 관통되는 다수의 제2 동작 윈도우를 소정 간격을 두고 연속으로 생성하여 제 3 화면을 통해 사용자에게 제공하여, 사용자가 제2 동작 윈도우 상에 스케치하는 객체의 상세 경로를 입력받는 것을 특징으로 하는 애니메이션 저작 방법.
제 13 항에 있어서, 상기 제2 동작 윈도우는 중심에 상기 주 경로를 수직으로 관통시키는 것을 특징으로 하는 애니메이션 저작 방법.
제 13 항에 있어서, b) 단계에서는 객체의 주 경로 및 속도 정보를 사용자로부터 입력받고, 상기 속도 정보는 사용자가 주 경로를 그려나가는 속도에 대응되며,
상기 다수의 제2 동작 윈도우 간의 간격은 상기 속도 정보에 의해 결정되는 것을 특징으로 하는 애니메이션 저작 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 d) 단계에서는, 상기 상세 경로에 따른 3차원 경로에 대한 미화(beautification)를 수행한 후에, 상기 미화한 3차원 경로에 따라 애니메이션을 구현하는 것을 특징으로 하는 애니메이션 저작 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 c) 단계에서는, 앞, 뒤로 연속하는 소정 개수의 제2 동작 윈도우에 입력된 상세 경로 간의 탄젠트값을 감시하여 상세 경로 중에 원치않는 역행이 감지되면, 역행을 유발한 영역은 무시하는 것을 특징으로 하는 애니메이션 저작 방법.
미리 결정된 기준 평면 상에서 객체의 평면 경로를 사용자로부터 입력받는 평면 경로 모듈;
상기 평면 경로로부터 연장되어 기준 평면과 소정 각도를 이루는 제1 동작 원도우를 생성하여, 상기 제1 동작 윈도우 상에서 상기 객체의 주 경로를 사용자로부터 입력받는 제1 동작 윈도우 모듈;
상기 주 경로를 관통시키는 다수의 제2 동작 윈도우를 생성하여, 상기 제2 동작 윈도우 상에서 상기 객체의 상세 경로를 사용자로부터 입력받는 제2 동작 윈도우 모듈; 및
상기 입력된 상세 경로에 따라 애니메이션을 구현하는 애니메이션 구현부;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 애니메이션 저작 시스템.
제 18 항에 있어서, 상기 제2 동작 윈도우 모듈은 중심에 상기 주 경로를 관통시키는 다수의 제2 동작 윈도우를 소정 간격을 두고 연속으로 생성하여 화면을 통해 사용자에게 제공하여, 사용자가 제2 동작 윈도우 상에 스케치하는 객체의 상세 경로를 입력받는 것을 특징으로 하는 애니메이션 저작 시스템.
제 19 항에 있어서, 제1 동작 윈도우 모듈은 객체의 주 경로 및 속도 정보를 사용자로부터 입력받고, 상기 속도 정보는 사용자가 주 경로를 그려나가는 속도에 대응되며,
상기 다수의 제2 동작 윈도우 간의 간격은 상기 속도 정보에 의해 결정되는 것을 특징으로 하는 애니메이션 저작 시스템.
제 18 항에 있어서, 상기 제2 동작 윈도우 모듈은 앞, 뒤로 연속하는 소정 개수의 제2 동작 윈도우에 입력된 상세 경로 간의 탄젠트값을 감시하여 상세 경로 중에 원치않는 역행이 감지되면 역행을 유발한 영역은 무시하는 것을 특징으로 하는 애니메이션 저작 시스템.
컴퓨터로 판독 가능한 기록 매체에 있어서, 제 1 항 내지 제 17 항 중 어느 한 항에 따른 방법을 구현하는 프로그램이 기록되는 기록 매체.