KR101707203B1 - Transforming method of computer graphic animation file by applying joint rotating value - Google Patents

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KR101707203B1
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박동주
박지민
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주식회사 씨지픽셀스튜디오
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Abstract

The present invention provides a method for converting a computer graphic animation file by applying a joint rotating value, which can simply and easily generate/edit a character animation. The method for converting a computer graphic animation file by applying a joint rotating value according to the present invention includes: a computer graphic program activating step; a reference character animation character generating step; a step of applying non-reference character animation file movement information to the reference character animation; and a reference character animation file generating step.

Description

관절 회전값 적용기반 컴퓨터 그래픽 캐릭터 애니메이션 파일의 변환방법{Transforming method of computer graphic animation file by applying joint rotating value}[0001] The present invention relates to a computer graphics character animation file conversion method,

본 발명은 관절 회전값 적용기반 컴퓨터 그래픽 캐릭터 애니메이션 파일의 변환방법에 관한 것으로, 좀더 구체적으로는 이미 존재하는 다양한 파일포맷의 캐릭터 애니메이션 파일이 기준이 되는 새로운 캐릭터 애니메이션 툴킷에서도 이용될 수 있도록 함으로써 캐릭터 애니메이션의 생성/편집 작업이 간편하고 용이하게 수행될 수 있고, 특히 컴퓨터 그래픽 프로그램인 3ds Max의 캐릭터 애니메이션 툴킷인 CAT(Character Animation Toolkit)에 3ds Max의 이전 캐릭터 애니메이션 툴킷인 Biped의 파일인 BIP 파일과 실제 모션캡쳐 파일인 BVH 파일(BioVision Hierarchial data)이 CAT의 캐릭터 애니메이션 파일로 왜곡없이 안정되고 원활하게 변환될 수 있도록 하는 관절 회전값 적용기반 컴퓨터 그래픽 캐릭터 애니메이션 파일의 변환방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a method of converting a computer graphic character animation file based on a joint rotation value application, and more specifically, a character animation file of various existing file formats can be used in a new character animation toolkit, Especially in computer graphics program, Character Animation Toolkit (CAT), a character animation toolkit for 3ds Max, BIP files of Biped, a tool for character animation before 3ds Max, And more particularly, to a method of converting a computer graphic character animation file based on a joint rotation value application, which enables a BVS file (BioVision Hierarchial data) as a motion capture file to be stably and smoothly transformed into a CAT character animation file without distortion.

국내 게임산업의 시장규모는 계속해서 증대되고 있으며, 게임산업의 확대와 기술발달의 영향으로 3차원 캐릭터를 통해 구현되는 각종 3D 게임이 일반화되고 있는 추세이다. 그리고 3차원 캐릭터의 형상이나 움직임을 사실적이고 다이나믹하게 구현하는 것이 3D 게임의 대중적인 관심과 상업적 성공에 많은 영향을 미치고 있다.
The market size of the domestic game industry is continuously increasing, and various 3D games implemented through 3D characters are becoming popular due to expansion of the game industry and development of technology. Realistic and dynamic implementation of the shape and movement of 3D characters has a great impact on the public interest and commercial success of 3D games.

여기서 3D 게임에서의 캐릭터를 구현을 위한 기술로는 대한민국 등록특허공보 등록번호 제10-0623173호 "게임 캐릭터 애니메이션 구현 시스템, 구현 방법 및 제작방법", 등록번호 제10-0436816호 "3차원 캐릭터 애니메이션 제작 방법 및 시스템", 대한민국 공개특허공보 공개번호 제10-2008-0018407호 "3차원 캐릭터의 변형을 제공하는 캐릭터 변형 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독가능 기록매체", 공개번호 제10-2004-0087787호 "3차원 온라인 게임을 위한 아바타 체형 변형 시스템" 등이 안출되어 있다.
Here, as a technique for implementing a character in a 3D game, Korean Registered Patent Publication No. 10-0623173 entitled " Game Character Animation Implementation System, Implementation Method and Production Method ", Registration No. 10-0436816 entitled "3D Character Animation Quot ;, " Production Method and System ", Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2008-0018407 "Computer-Readable Recording Medium Recorded with Character Variation Program Providing Variation of 3-D Character ", Publication No. 10-2004-0087787, Avatar body transformation system for 3D online game ".

한편 상용화된 컴퓨터 그래픽 프로그램 중의 하나인 3ds Max에서는 캐릭터 애니메이션 툴킷으로 최근 공식적으로 도입된 CAT(Character Animation Toolkit)을 제공하고 있는데, CAT은 3ds Max에서 종래 제공하던 캐릭터 애니메이션 툴킷인 Biped와는 구조가 상당 부분 다르다. 도 1의 (a)에는 CAT에서 생성된 캐릭터의 CAT Rig가 도시되어 있고, 도 1의 (b)에는 Biped에서 생성된 캐릭터의 관절이 도시되어 있다. 여기서 CAT은 3ds Max에서 기본적으로 제공하는 BIP 파일(Biped의 파일) 및 실제 모션캡쳐 파일인 BVH 파일(BioVision Hierarchial data)의 임포트(import) 기능이 미흡함에 따라, BVH 파일을 임포트할 경우 도 2의 (a)에서와 같이 왜곡이 발생하는 문제점이 있었다. {Biped의 경우 도 2의 (b)에서와 같이 왜곡없이 적용됨}
On the other hand, 3ds Max, one of the commercialized computer graphics programs, has recently introduced the CAT (Character Animation Toolkit), which was officially introduced as a character animation toolkit. CAT is a large part of the structure with Biped, different. FIG. 1 (a) shows the CAT Rig of the character generated in the CAT, and FIG. 1 (b) shows the joint of the character generated in the Biped. Here, CAT is not suitable for importing the BIP file (Biped file) and the BDH file (BioVision Hierarchial data) which are the actual motion capture files provided in 3ds Max. Therefore, when importing the BVH file, there is a problem that distortion occurs as shown in FIG. {Biped is applied without distortion as in FIG. 2 (b)}

(특허문헌 1) 대한민국 등록특허공보 등록번호 제10-0623173호 "게임 캐릭터 애니메이션 구현 시스템, 구현 방법 및 제작방법"(Patent Document 1) Korean Registration Patent Registration No. 10-0623173 "Game Character Animation Implementation System, Implementation Method and Production Method"

(특허문헌 2) 대한민국 등록특허공보 등록번호 제10-0436816호 "3차원 캐릭터 애니메이션 제작 방법 및 시스템"(Patent Document 2) Korean Registration Patent Registration No. 10-0436816 entitled "Method and System for Producing 3D Character Animation"

(특허문헌 3) 대한민국 공개특허공보 공개번호 제10-2008-0018407호 "3차원 캐릭터의 변형을 제공하는 캐릭터 변형 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독가능 기록매체"(Patent Document 3) Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2008-0018407 "A computer-readable recording medium recording a character transformation program that provides a transformation of a three-

(특허문헌 4) 대한민국 공개특허공보 공개번호 제10-2004-0087787호 "3차원 온라인 게임을 위한 아바타 체형 변형 시스템"
(Patent Document 4) Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2004-0087787 entitled "Avatar-type body transformation system for 3D online game"

따라서 본 발명은 이와 같은 종래 기술의 문제점을 개선하여, 이미 존재하는 다양한 파일포맷의 캐릭터 애니메이션 파일이 기준이 되는 새로운 캐릭터 애니메이션 툴킷에서도 이용될 수 있도록 하여 캐릭터 애니메이션의 생성/편집 작업이 간편하고 용이하게 수행될 수 있는 새로운 형태의 관절 회전값 적용기반 컴퓨터 그래픽 캐릭터 애니메이션 파일의 변환방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
Accordingly, it is an object of the present invention to provide a novel character animation toolkit capable of easily creating and editing a character animation by allowing a character animation file of various existing file formats to be used as a reference, And a method of converting a computer graphic character animation file based on applying a new type of joint rotation value that can be performed.

특히 본 발명은 BIP 파일이나 BVH 파일의 캐릭터 관절 회전값을 검출하여 CAT Rig에 적용하는 프로세스를 통해 BIP 파일이나 BVH 파일이 CAT의 캐릭터 애니메이션 파일로 왜곡없이 안정되고 원활하게 변환될 수 있도록 하는 새로운 형태의 관절 회전값 적용기반 컴퓨터 그래픽 캐릭터 애니메이션 파일의 변환방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
In particular, the present invention relates to a novel type of BIP file or BVH file that can be stably and smoothly converted into a CAT character animation file without distortion by detecting a character joint rotation value of a BIP file or a BVH file and applying it to a CAT rig And to provide a method of converting a computer graphic character animation file based on the application of the joint rotation value.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 의하면, 본 발명은 컴퓨터장치(10)에 설치된 컴퓨터 그래픽 프로그램(20)이 활성화되는 컴퓨터 그래픽 프로그램 활성화단계와; 컴퓨터 그래픽 프로그램(20)에 포함된 기준 캐릭터 애니메이션 툴킷(30)이 활성화되고, 기준 캐릭터 애니메이션 툴킷(30)으로부터 캐릭터 모델링과 캐릭터 움직임 구현을 위한 캐릭터 관절이 생성되는 기준 캐릭터 애니메이션용 캐릭터 생성단계와; 컴퓨터 그래픽 프로그램(20)을 통해 활성화된 비기준 캐릭터 애니메이션 파일(1)의 캐릭터 움직임을 구현하기 위한 캐릭터 관절 회전값이 검출되고, 기준 캐릭터 애니메이션 툴킷(30)에서 생성된 캐릭터 관절과 매칭되는 비기준 캐릭터 애니메이션 파일(1)의 캐릭터 관절이 선정되며, 선정된 비기준 캐릭터 애니메이션 파일(1)의캐릭터 관절의 회전값이 기준 캐릭터 애니메이션 툴킷(30)의 캐릭터 관절에 적용되는 비기준 캐릭터 애니메이션 파일 움직임정보의 기준 캐릭터 애니메이션 적용단계와; 비기준 캐릭터 애니메이션 파일(1)의 캐릭터 관절 회전값의 적용에 의한 기준 캐릭터 애니메이션 툴킷(30)의 캐릭터 관절의 움직임 구현이 수행되는 기준 캐릭터 애니메이션 파일(2)이 생성되는 기준 캐릭터 애니메이션 파일 생성단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 관절 회전값 적용기반 컴퓨터 그래픽 캐릭터 애니메이션 파일의 변환방법을 제공한다.
According to an aspect of the present invention, there is provided a computer-readable recording medium storing a computer-readable program recorded on a computer-readable recording medium, A reference character animation character generation step in which a reference character animation toolkit 30 included in the computer graphic program 20 is activated and character joints for character modeling and character motion implementation are generated from the reference character animation toolkit 30; The character joint rotation value for implementing the character movement of the non-reference character animation file 1 activated through the computer graphics program 20 is detected and the non-reference character animation rotation speed value, which is matched with the character joint generated in the reference character animation toolkit 30, The character joint of the character animation file 1 is selected and the rotation value of the character joint of the selected non-reference character animation file 1 is compared with the reference character animation file motion information (non-reference character animation file information) applied to the character joint of the reference character animation toolkit 30. [ A reference character animation application step of; A reference character animation file generation step of generating a reference character animation file 2 in which the motion of the character joint of the reference character animation toolkit 30 is implemented by applying the character joint rotation value of the non-reference character animation file 1, And a computer graphics character animation file based on the application of the joint rotation value.

이와 같은 본 발명에 따른 관절 회전값 적용기반 컴퓨터 그래픽 캐릭터 애니메이션 파일의 변환방법에서 상기 기준 캐릭터 애니메이션용 캐릭터 생성단계는 컴퓨터 그래픽 프로그램인 3ds MAX(20')의 캐릭터 애니메이션 툴킷인 CAT(Character Animation Toolkit)(30')이 기준 캐릭터 애니메이션 툴킷(30)으로서 실행된 다음, 캐릭터 모델링의 설정과 설정된 캐릭터 모델링에 대응하는 CAT Rig가 사용자에 의해 생성되는 CAT Rig 생성단계로 이루어질 수 있다.
In the method of transforming a computer graphic character animation file based on applying a joint rotation value according to the present invention, the character characterization step for the reference character animation includes a character animation toolkit (CAT), which is a character animation toolkit of a computer graphics program 3ds MAX (20 ' (30 ') is executed as the reference character animation toolkit 30, and then the CAT Rig corresponding to the setting of the character modeling and the set character modeling is generated by the user.

이와 같은 본 발명에 따른 관절 회전값 적용기반 컴퓨터 그래픽 캐릭터 애니메이션 파일의 변환방법에서 상기 비기준 캐릭터 애니메이션 파일 움직임정보의 기준 캐릭터 애니메이션 적용단계는, 3ds MAX(20')의 캐릭터 애니메이션 툴킷인 Biped(40)가 임시적으로 생성되는 Biped 임시 생성단계와; 실제 모션캡쳐 파일인 BVH 파일(BioVision Hierarchial data)(1a)이 Biped(40)에 임포트(import)되는 BVH 파일 임포트단계와; Biped(40)에 임포트된 BVH 파일(1a)의 캐릭터 움직임에 따른 캐릭터의 각 관절의 회전값이 검출되는 캐릭터 관절 회전값 검출단계와; CAT Rig의 관절과 매칭되는 BVH 파일(1a)의 캐릭터 관절이 선택되는 캐릭터 관절 매칭단계와; CAT Rig 관절에 매칭되는 BVH 파일(1a)의 캐릭터 관절의 회전값이 해당 CAT Rig 관절에 적용되는 캐릭터 관절 회전값 적용단계와; CAT 캐릭터의 높이(height)가 계산되고, BVH 파일(1a)의 캐릭터 높이가 CAT 캐릭터의 높이와 동일하게 조정된 다음, BVH 파일(1a)의 캐릭터의 루트 노드(root node)의 위치값이 CAT 캐릭터의 루트 노드에 적용되는 캐릭터 위치 움직임 적용단계를 포함할 수 있다.
In the method of transforming a computer graphic character animation file based on the application of the joint rotation value according to the present invention, the step of applying the reference character animation of the non-reference character animation file motion information may be performed by using a character animation toolkit of Biped 40 ) Is temporarily generated; A BVH file import step in which an actual motion capture file (BioVision Hierarchial data) 1a is imported into the Biped 40; A character joint rotation value detection step of detecting a rotation value of each joint of the character according to a character movement of the BVH file (1a) imported into the biped (40); A character joint matching step of selecting a character joint of the BVH file (1a) matching the joint of the CAT Rig; A step of applying a character joint rotation value to which the rotation value of the character joint of the BVH file (1a) matching the CAT Rig joint is applied to the CAT Rig joint; The height of the CAT character is calculated and the character height of the BVH file 1a is adjusted to be equal to the height of the CAT character and then the position value of the root node of the character of the BVH file 1a is CAT And a character position motion applying step applied to the root node of the character.

이와 같은 본 발명에 따른 관절 회전값 적용기반 컴퓨터 그래픽 캐릭터 애니메이션 파일의 변환방법에서 상기 캐릭터 관절 매칭단계는, CAT Rig의 팔, 다리 관절과 BVH 파일(1a) 캐릭터의 팔, 다리 관절이 일대일 매칭되는 캐릭터 팔-다리 관절 매칭단계와; CAT Rig의 중심 관절과 BVH 파일(1a) 캐릭터의 중심 관절이 매칭되는 캐릭터 중심 관절 매칭단계를 포함하되, 상기 캐릭터 중심 관절 매칭단계는 복수의 관절유닛으로 이루어진 중심 관절의 시점 관절유닛과 종점 관절유닛이 일대일 매칭되도록 할 수 있다.
In the method of transforming a computer graphic character animation file based on applying a joint rotation value according to the present invention, in the character joint matching step, the arms and leg joints of the CAT Rig and the arms and leg joints of the BVH file (1a) character are matched one- A character arm-leg joint matching step; And a character center joint matching step in which a center joint of the CAT rig and a center joint of a BVH file (1a) character are matched, wherein the character center joint matching step comprises a center joint joint unit of a center joint comprising a plurality of joint units, Can be matched one-to-one.

이와 같은 본 발명에 따른 관절 회전값 적용기반 컴퓨터 그래픽 캐릭터 애니메이션 파일의 변환방법에서 상기 캐릭터 관절 회전값 적용단계는 BVH 파일(1a)의 캐릭터 중심 관절의 시점 관절유닛을 기준으로 한 종점 관절유닛의 상대적 회전값이 CAT Rig 중심 관절의 종점 관절유닛에 적용되도록 하는 캐릭터 중심 관절 회전값 적용단계를 포함할 수 있다.
In the method of transforming a computer graphic character animation file based on applying a joint rotation value according to the present invention, the step of applying the character joint rotation value may include a step of applying a relative motion of an end joint unit based on a start joint unit of the character center joint of the BVH file (1a) And applying a character center-of-joint rotational value to cause the rotational value to be applied to an end point joint unit of the CAT rig center joint.

이와 같은 본 발명에 따른 관절 회전값 적용기반 컴퓨터 그래픽 캐릭터 애니메이션 파일의 변환방법에서 상기 캐릭터 관절 회전값 적용단계는 CAT Rig의 다리 관절을 FK(Forward Kinematics) 방식의 움직임 구현으로 변경하여 BVH 파일(1a)의 캐릭터 다리 관절의 회전값을 적용한 다음, CAT Rig의 다리 관절을 IK(Inverse Kinematics) 방식의 움직임 구현으로 복귀시키는 캐릭터 다리 관절 회전값 적용단계와; CAT Rig의 팔 관절에 BVH 파일(1a)의 캐릭터 팔 관절의 회전값을 적용하는 캐릭터 팔 관절 회전값 적용단계를 포함할 수 있다.
In the method of transforming a computer graphic character animation file based on applying a joint rotation value according to the present invention, the step of applying the character joint rotation value may be performed by converting a leg joint of the CAT Rig into a motion implementation of a forward kinematics (FK) Applying the rotation value of the character's leg joint of the CAT Rig to the motion of the leg joint of the CAT Rig to return to the motion implementation of the IK (Inverse Kinematics) scheme; And applying the character's arm rotation value to apply the rotation value of the character's arm joint of the BVH file (1a) to the arm joint of the CAT Rig.

이와 같은 본 발명에 따른 관절 회전값 적용기반 컴퓨터 그래픽 캐릭터 애니메이션 파일의 변환방법에서 상기 비기준 캐릭터 애니메이션 파일 움직임정보의 기준 캐릭터 애니메이션 적용단계는, 3ds MAX(20')의 캐릭터 애니메이션 툴킷인 Biped(40)가 임시적으로 생성되는 Biped 임시 생성단계와; Biped(40)에 의해 생성된 파일인 BIP 파일(1b)이 Biped(40)에 임포트(import)되는 BIP 파일 임포트단계와; Biped(40)에 임포트된 BIP 파일(1b)의 캐릭터 움직임에 따른 캐릭터의 각 관절의 회전값이 검출되는 캐릭터 관절 회전값 검출단계와; CAT Rig의 관절과 매칭되는 BIP 파일(1b)의 캐릭터 관절이 선택되는 캐릭터 관절 매칭단계와; CAT Rig 관절에 매칭되는 BIP 파일(1b)의 캐릭터 관절의 회전값이 해당 CAT Rig 관절에 적용되는 캐릭터 관절 회전값 적용단계와; CAT 캐릭터의 높이(height)가 계산되고, BIP 파일(1b)의 캐릭터 높이가 CAT 캐릭터의 높이와 동일하게 조정된 다음, BIP 파일(1b)의 캐릭터의 루트 노드(root node)의 위치값이 CAT 캐릭터의 루트 노드에 적용되는 캐릭터 위치 움직임 적용단계를 포함할 수 있다.
In the method of transforming a computer graphic character animation file based on the application of the joint rotation value according to the present invention, the step of applying the reference character animation of the non-reference character animation file motion information may be performed by using a character animation toolkit of Biped 40 ) Is temporarily generated; A BIP file import step in which a BIP file 1b, which is a file generated by the Biped 40, is imported into the Biped 40; A character joint rotation value detection step of detecting a rotation value of each joint of the character according to a character movement of the BIP file 1b imported into the biped 40; A character joint matching step of selecting a character joint of the BIP file (1b) matching the joint of the CAT Rig; A character joint rotation value application step in which the rotation value of the character joint of the BIP file (1b) matching the CAT Rig joint is applied to the CAT rig joint; The height of the CAT character is calculated and the character height of the BIP file 1b is adjusted to be equal to the height of the CAT character and then the position value of the root node of the character of the BIP file 1b is CAT And a character position motion applying step applied to the root node of the character.

본 발명에 의한 관절 회전값 적용기반 컴퓨터 그래픽 캐릭터 애니메이션 파일의 변환방법에 의하면, 이미 존재하는 다양한 파일포맷의 캐릭터 애니메이션 파일이 기준이 되는 새로운 캐릭터 애니메이션 툴킷에서도 이용될 수 있어 캐릭터 애니메이션의 생성/편집 작업이 간편하고 용이하게 수행되는 효과가 있다. 특히 본 발명에 의한 관절 회전값 적용기반 컴퓨터 그래픽 캐릭터 애니메이션 파일의 변환방법에 의하면, BIP 파일이나 BVH 파일의 캐릭터 관절 회전값이 검출되어 CAT Rig에 적용되는 프로세스를 통해 BIP 파일이나 BVH 파일이 CAT의 캐릭터 애니메이션 파일로 왜곡없이 안정되고 원활하게 변환되는 효과가 있다.
According to the method of transforming a computer graphic character animation file based on applying a joint rotation value according to the present invention, a character animation file of various existing file formats can be used in a new character animation toolkit as a reference, There is an effect that it is simple and easy to carry out. In particular, according to the method of transforming a computer graphic character animation file based on applying a joint rotation value according to the present invention, a character joint rotation value of a BIP file or a BVH file is detected and a BIP file or BVH file is transferred to a CAT Character animation file has stable and smooth conversion without distortion.

도 1은 CAT에서 생성된 캐릭터의 CAT Rig와 Biped에서 생성된 캐릭터의 관절을 보여주기 위한 도면;
도 2는 BVH 파일이 CAT와 Biped에 임포트된 결과를 보여주기 위한 도면;
도 3은 본 발명에 따른 관절 회전값 적용기반 컴퓨터 그래픽 캐릭터 애니메이션 파일의 변환방법을 보여주기 위한 순서 블록도;
도 4는 본 발명에 따른 관절 회전값 적용기반 컴퓨터 그래픽 캐릭터 애니메이션 파일의 변환방법을 수행하기 위한 시스템 구성을 보여주기 위한 블록도;
도 5는 BVH 파일에 적용되는 본 발명의 실시예에 따른 비기준 캐릭터 애니메이션 파일 움직임정보의 기준 캐릭터 애니메이션 적용단계를 보여주기 위한 순서 블록도;
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 관절 회전값 적용기반 컴퓨터 그래픽 캐릭터 애니메이션 파일의 변환방법을 수행하기 위한 시스템 구성을 보여주기 위한 블록도;
도 7은 CAT 캐릭터 관절과 BVH 캐릭터 관절의 예시도;
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 캐릭터 관절 매칭단계와 캐릭터 관절 회전값 적용단계를 보여주기 위한 순서 블록도;
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 캐릭터 관절 회전값 적용단계를 보여주기 위한 예시도;
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 캐릭터 위치 움직임 적용단계에서 캐릭터 높이와 루트 노드가 조정되는 프로세스를 보여주기 위한 예시도;
도 11은 BIP 파일에 적용되는 본 발명의 실시예에 따른 비기준 캐릭터 애니메이션 파일 움직임정보의 기준 캐릭터 애니메이션 적용단계를 보여주기 위한 순서 블록도이다.
Brief Description of the Drawings Fig. 1 is a view showing a joint of a character generated in a CAT and a character generated in a biped;
FIG. 2 is a view for showing a result of importing a BVH file into CAT and Biped; FIG.
FIG. 3 is a sequence block diagram illustrating a method of transforming a computer graphic character animation file based on a joint rotation value application according to the present invention; FIG.
FIG. 4 is a block diagram illustrating a system configuration for performing a method of converting a computer graphic character animation file based on a joint rotation value application according to the present invention; FIG.
FIG. 5 is a sequence block diagram illustrating a step of applying a reference character animation of non-reference character animation file motion information according to an embodiment of the present invention applied to a BVH file; FIG.
FIG. 6 is a block diagram illustrating a system configuration for performing a method of converting a computer graphic character animation file based on a joint rotation value application according to an embodiment of the present invention; FIG.
Figure 7 is an illustration of CAT character joints and BVH character joints;
FIG. 8 is a sequence block diagram illustrating a step of matching a character joint and a step of applying a character joint rotation value according to an embodiment of the present invention; FIG.
FIG. 9 is an exemplary view illustrating a step of applying a character joint rotation value according to an embodiment of the present invention; FIG.
10 is an exemplary diagram illustrating a process of adjusting a character height and a root node in a character position movement application step according to an embodiment of the present invention;
11 is a sequence block diagram illustrating a step of applying a reference character animation of non-reference character animation file motion information according to an embodiment of the present invention applied to a BIP file.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면 도 3 내지 도 11에 의거하여 상세히 설명한다. 한편, 도면과 상세한 설명에서 일반적인 컴퓨터 그래픽, 컴퓨터 그래픽 프로그램, 3ds MAX, 컴퓨터 그래픽 캐릭터, 캐릭터 애니메이션 툴킷, CAT(Character Animation Toolkit), Biped, BIP 파일, BVH 파일(BioVision Hierarchial data) 등으로부터 이 분야의 종사자들이 용이하게 알 수 있는 구성 및 작용에 대한 도시 및 언급은 간략히 하거나 생략하였다. 특히 도면의 도시 및 상세한 설명에 있어서 본 발명의 기술적 특징과 직접적으로 연관되지 않는 요소의 구체적인 기술적 구성 및 작용에 대한 상세한 설명 및 도시는 생략하고, 본 발명과 관련되는 기술적 구성만을 간략하게 도시하거나 설명하였다.
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings 3 to 11. Meanwhile, in the drawings and detailed description, it is assumed that a computer program is downloaded from general computer graphics, computer graphics program, 3ds MAX, computer graphic character, character animation toolkit, CAT (Character Animation Toolkit), Biped, BIP file, BVV file (BioVision Hierarchical data) The description and the illustration of the construction and operation that the workers can easily understand are simplified or omitted. In the drawings and specification, there are shown in the drawings and will not be described in detail, and only the technical features related to the present invention are shown or described only briefly. Respectively.

본 발명에 따른 관절 회전값 적용기반 컴퓨터 그래픽 캐릭터 애니메이션 파일의 변환방법은 도 3에서와 같이 컴퓨터 그래픽 프로그램 활성화단계, 기준 캐릭터 애니메이션용 캐릭터 생성단계, 비기준 캐릭터 애니메이션 파일 움직임정보의 기준 캐릭터 애니메이션 적용단계, 기준 캐릭터 애니메이션 파일 생성단계를 포함하는 구성으로 이루어진다. 여기서 본 발명에 따른 관절 회전값 적용기반 컴퓨터 그래픽 캐릭터 애니메이션 파일의 변환방법은 다양한 게임 제작도구나 애니메이션 제작도구, 각종 3D 컴퓨터 그래픽 프로그램 등에 적용될 수 있으며, 특히 3ds MAX 프로그램에 최근 도입된 CAT에서도 BIP 파일이나 BVH 파일이 이용될 수 있도록 BIP 파일이나 BVH 파일의 캐릭터 관절 회전값이 CAT Rig에 적용됨으로써 BIP 파일이나 BVH 파일이 CAT의 캐릭터 애니메이션 파일로 왜곡없이 안정되고 원활하게 변환될 수 있도록 하는데 효과적으로 적용될 수 있으나, 결코 이에 한정되지는 않는다.3, the computer graphic program activation step, the reference character animation character creation step, the non-reference character animation file motion information reference character animation application step , And a reference character animation file generation step. Here, the method of transforming a computer graphic character animation file based on the application of the joint rotation value according to the present invention can be applied to various game production tools, animation production tools, various 3D computer graphic programs, etc. In particular, Or BVH file is applied to the CAT Rig so that the BIP file or the BVH file can be effectively and stably converted into the CAT character animation file without distortion by applying the character joint rotation values of the BIP file or the BVH file to the CAT Rig But is not limited to this.

컴퓨터 그래픽 프로그램 활성화단계는 도 4에서와 같이 컴퓨터장치(10)에 설치된 컴퓨터 그래픽 프로그램(20)이 활성화되는 단계이다. 본 발명의 실시예에 따른 컴퓨터 그래픽 프로그램(20)으로는 3ds MAX 프로그램이 사용된다.
The step of activating the computer graphic program is a step of activating the computer graphic program 20 installed in the computer device 10 as shown in FIG. The 3ds MAX program is used as the computer graphics program 20 according to the embodiment of the present invention.

기준 캐릭터 애니메이션용 캐릭터 생성단계는 도 4에서와 같이 컴퓨터 그래픽 프로그램(20)에 포함된 기준 캐릭터 애니메이션 툴킷(30)이 활성화되고, 기준 캐릭터 애니메이션 툴킷(30)으로부터 캐릭터 모델링과 캐릭터 움직임 구현을 위한 캐릭터 관절이 생성되는 단계이다. 본 발명의 실시예에 따른 기준 캐릭터 애니메이션용 캐릭터 생성단계는 컴퓨터 그래픽 프로그램인 3ds MAX(20')의 캐릭터 애니메이션 툴킷인 CAT(30')이 기준 캐릭터 애니메이션 툴킷(30)으로서 실행된 다음, 캐릭터 모델링의 설정과 설정된 캐릭터 모델링에 대응하는 CAT Rig가 사용자에 의해 생성되는 CAT Rig 생성단계로 이루어진다.
4, the reference character animation toolkit 30 included in the computer graphic program 20 is activated, and a character for modeling character movement and character movement from the reference character animation toolkit 30 This is the stage where joints are created. In the character characterizing step for the reference character animation according to the embodiment of the present invention, the CAT 30 ', which is the character animation toolkit of the computer graphics program 3ds MAX 20', is executed as the reference character animation toolkit 30, And a CAT Rig corresponding to the set character modeling are generated by the user.

비기준 캐릭터 애니메이션 파일 움직임정보의 기준 캐릭터 애니메이션 적용단계는 컴퓨터 그래픽 프로그램(20)을 통해 활성화된 비기준 캐릭터 애니메이션 파일(1)의 캐릭터 움직임을 구현하기 위한 캐릭터 관절 회전값이 검출되고, 기준 캐릭터 애니메이션 툴킷(30)에서 생성된 캐릭터 관절과 매칭되는 비기준 캐릭터 애니메이션 파일(1)의 캐릭터 관절이 선정되며, 선정된 비기준 캐릭터 애니메이션 파일(1)의 캐릭터 관절의 회전값이 기준 캐릭터 애니메이션 툴킷(30)의 캐릭터 관절에 적용되는 단계이다.In the reference character animation applying step of the non-reference character animation file motion information, a character joint rotation value for implementing the character movement of the non-reference character animation file 1 activated through the computer graphic program 20 is detected, The character joint of the non-reference character animation file 1 matched with the character joint generated in the toolkit 30 is selected and the rotation value of the character joint of the selected non-reference character animation file 1 is input to the reference character animation toolkit 30 ) Is a step applied to the character joint.

여기서 BVH 파일에 적용되는 본 발명의 실시예에 따른 비기준 캐릭터 애니메이션 파일 움직임정보의 기준 캐릭터 애니메이션 적용단계는 도 5에서와 같이 Biped 임시 생성단계, BVH 파일 임포트단계, 캐릭터 관절 회전값 검출단계, 캐릭터 관절 매칭단계, 캐릭터 관절 회전값 적용단계, 캐릭터 위치 움직임 적용단계를 포함한다. Here, the reference character animation application of the non-reference character animation file motion information according to the embodiment of the present invention applied to the BVH file may include a Biped temporary creation step, a BVH file import step, a character joint rotation value detection step, A joint matching step, a character joint rotation value application step, and a character position movement application step.

Biped 임시 생성단계는 도 6에서와 같이 3ds MAX(20')의 캐릭터 애니메이션 툴킷인 Biped(40)가 임시적으로 생성되는 단계이고, BVH 파일 임포트단계는 실제 모션캡쳐 파일인 BVH 파일(1a)이 Biped(40)에 임포트(import)되는 단계이다. 임시적으로 생성된 Biped(40)는 본 발명의 실시예에 따른 비기준 캐릭터 애니메이션 파일 움직임정보의 기준 캐릭터 애니메이션 적용단계 완료 후 삭제된다.6, the Biped 40, which is a character animation toolkit of the 3ds MAX 20 ', is temporarily created, and the BVH file importing step is a step in which the BVH file 1a, which is an actual motion capture file, (Step 40). The temporarily generated Biped 40 is deleted after completing the reference character animation application step of the non-reference character animation file motion information according to the embodiment of the present invention.

캐릭터 관절 회전값 검출단계는 Biped(40)에 임포트된 BVH 파일(1a)의 캐릭터 움직임에 따른 캐릭터의 각 관절의 회전값이 검출되는 단계이다.The step of detecting the joint rotation value of the character is a step of detecting the rotation value of each joint of the character according to the movement of the character of the BVH file 1a imported into the biped 40.

캐릭터 관절 매칭단계는 CAT Rig의 관절과 매칭되는 BVH 파일(1a)의 캐릭터 관절이 선택되는 단계이다. Biped(40)의 기본 생성 캐릭터의 관절은 도 7의 (a)에 도시되어 있는데, 이는 도 7의 (b)와 (c)에 도시된 Biped(40)에 임포트된 BVH 파일(1a)의 캐릭터 관절과 다름을 확인할 수 있다. 또한 BVH 파일(1a)은 모션캡쳐 제작사마다 관절의 길이, 개수가 다르다. 이에 따라 캐릭터 관절 매칭단계를 통해 CAT Rig의 관절과 매칭되는 BVH 파일(1a)의 캐릭터 관절을 선택하게 된다.The character joint matching step is a stage in which the character joint of the BVH file 1a matching with the joint of the CAT Rig is selected. The joint of the basic generated character of the biped 40 is shown in Fig. 7 (a), which is a character of the BVH file 1a imported into the biped 40 shown in Figs. 7 (b) The difference between the joints can be confirmed. The BVH file (1a) has a different length and number of joints for each motion capture maker. Accordingly, the character joint of the BVH file (1a) matching with the joint of the CAT rig is selected through the character joint matching step.

여기서 본 발명의 실시예에 따른 캐릭터 관절 매칭단계는 도 8에서와 같이 캐릭터 팔-다리 관절 매칭단계와 캐릭터 중심 관절 매칭단계로 구분되어 수행된다.Here, the character joint matching step according to the embodiment of the present invention is divided into a character arm-leg joint matching step and a character center joint matching step as shown in FIG.

캐릭터 팔-다리 관절 매칭단계는 CAT Rig의 팔, 다리 관절과 BVH 파일(1a) 캐릭터의 팔, 다리 관절이 일대일 매칭되는 단계이다. BVH 파일이 임포트된 Biped(40)의 팔, 다리 관절과 CAT Rig의 팔, 다리 관절은 아래와 같이 매칭될 수 있다.The character arm-leg joint matching step is a one-to-one matching step between the arm and leg joints of the CAT Rig and the arms and leg joints of the BVH file (1a) character. The arms and leg joints of the biped 40, from which the BVH file is imported, and the arms and leg joints of the CAT Rig, can be matched as follows.

Figure 112015086336286-pat00001
Figure 112015086336286-pat00001

캐릭터 중심 관절 매칭단계는 CAT Rig의 중심 관절과 BVH 파일(1a) 캐릭터의 중심 관절이 매칭되는 단계이다. 이와 같은 캐릭터 중심 관절 매칭단계는 복수의 관절유닛으로 이루어진 중심 관절의 시점 관절유닛과 종점 관절유닛이 일대일 매칭되도록 한다. 복수의 관절유닛으로 이루어진 중심 관절에는 골반을 포함한 척추 관절, 목 관절, 머리 관절이 포함된다. 여기서 골반을 포함한 척추 관절에 있어서 시점 관절유닛은 골반이 되고, 종점 관절유닛은 마지막 척추 뼈가 된다. Biped(40)는 척추 뼈 각각을 움직여 허리의 굽힘 정도를 표현하는 방식인 반면, CAT(30')는 마지막 척추 뼈(RibCage) 하나의 회전으로 그 전까지의 척추 뼈의 굽힘이 모두 구현되는 방식이고, CAT Rig의 관절 개수와 BVH 파일(1a)의 캐릭터 관절 개수가 서로 다름에 따라 상기와 같이 중심 관절의 시점 관절유닛과 종점 관절유닛을 일대일 매칭시키게 된다.
The character center joint matching step is a step in which the center joint of the CAT Rig and the center joint of the BVH file (1a) character are matched. In the character center joint matching step, the point joint unit of the center joint, which is made up of a plurality of joint units, and the end point joint unit are matched one to one. The central joint, which consists of multiple joint units, includes spine joints including the pelvis, neck joints, and head joints. Here, in the spinal joint including the pelvis, the temporal joint unit becomes the pelvis, and the end joint unit becomes the last vertebra. Biped (40) represents the degree of bending of the waist by moving each of the vertebrae, while CAT (30 ') is the way that the bending of the vertebrae until the last vertebral bone (RibCage) , And the number of joints of the CAT rig and the number of joints of the character of the BVH file (1a) are different from each other, so that the starting joint unit and the end joint unit of the center joint are matched one by one.

캐릭터 관절 회전값 적용단계는 CAT Rig 관절에 매칭되는 BVH 파일(1a)의 캐릭터 관절의 회전값이 해당 CAT Rig 관절에 적용되는 단계이다. 본 발명의 실시예에 따른 캐릭터 관절 회전값 적용단계는 도 8에서와 같이 캐릭터 팔 관절 회전값 적용단계, 캐릭터 다리 관절 회전값 적용단계, 캐릭터 중심 관절 회전값 적용단계로 구분되어 수행된다.The step of applying the character's joint rotation value is a step in which the rotation value of the character joint of the BVH file (1a) matched to the CAT Rig joint is applied to the corresponding CAT Rig joint. The step of applying the character joint rotation value according to the embodiment of the present invention is performed by dividing the step of applying the character arm joint rotation value, the step of applying the character joint joint rotation value, and the step of applying the character joint joint rotation value as shown in FIG.

캐릭터 팔 관절 회전값 적용단계는 CAT Rig의 팔 관절에 BVH 파일(1a)의 캐릭터 팔 관절의 회전값을 그대로 적용하는 단계이다.The step of applying the character's arm rotation value is a step of applying the rotation value of the character arm joint of the BVH file (1a) to the arm joint of the CAT Rig as it is.

캐릭터 다리 관절 회전값 적용단계는 CAT Rig의 다리 관절을 FK(Forward Kinematics) 방식의 움직임 구현으로 변경하여 BVH 파일(1a)의 캐릭터 다리 관절의 회전값을 적용한 다음, CAT Rig의 다리 관절을 IK(Inverse Kinematics) 방식의 움직임 구현으로 복귀시키게 된다. 이는 BVH 파일이 임포트된 Biped(40)의 다리 관절은 FK 방식으로 움직임이 구현되는 반면, CAT Rig는 IK 방식으로 움직임이 구현되기 때문이다. In the applying step of the character's leg joint rotation, the rotation value of the leg joint of the character of the BVH file (1a) is applied by changing the leg joint of the CAT Rig to the motion implementation of the FK (Forward Kinematics) Inverse kinematics) motion. This is because the leg joints of the biped 40 in which the BVH file is imported are implemented in the FK mode while the CAT rig is implemented in the IK mode.

이와 같은 캐릭터 관절 회전값 적용단계는 CAT Rig의 관절의 크기와 위치값이 유지된 상태에서 현재 회전값이 초기화된 다음 BVH 파일(1a)의 캐릭터 관절의 회전값이 적용되도록 한다. 단, CAT(30')는 Biped(40)와 회전이 역으로 작용하므로, 중간에 회전의 역값(inverse value)을 계산해주게 된다.  In the step of applying the character joint rotation value, the rotation value of the character joint of the BVH file (1a) is applied after the current rotation value is initialized while the joint size and position value of the CAT Rig are maintained. However, the CAT 30 'works inversely with the biped 40, so the inverse value of the rotation is calculated in the middle.

여기서 다리 관절을 제외한 캐릭터 관절 회전값 적용단계는 아래와 같은 스크립트 내 자체 함수로 적용되어 자동화된다.Here, the step of applying the character joint rotation value except for the leg joint is applied as a self-function in the following script to be automated.

Figure 112015086336286-pat00002
Figure 112015086336286-pat00002

한편 캐릭터 관절 회전값 적용단계의 CAT Rig의 팔 관절, 즉 팔의 세 관절 UpperArm, ForeArm, Palm은 Biped(40)와 로컬(local) 좌표 축이 다른데, 오직 로컬 좌표의 X축을 기준으로 180°만큼 차이가 나므로, CAT Rig의 팔 관절 크기와 위치값이 유지된 상태에서 현재 회전값이 초기화된 다음 BVH 파일(1a)의 캐릭터 팔 관절의 회전값이 적용되도록 한 다음, 로컬(local) 좌표 X축을 기준으로 180°만큼 추가로 회전하도록 한다.On the other hand, the arm joint of the CAT Rig in the application of the character joint rotation value, that is, the three joints UpperArm, ForeArm and Palm of the arm are different from the local coordinate axes of Biped (40) only by 180 degrees Since the difference between the values is maintained, the current rotation value is initialized while maintaining the arm joint size and position of the CAT Rig, and then the rotation value of the character arm joint of the BVH file (1a) is applied. So that it rotates further by 180 degrees as a reference.

한편 캐릭터 관절 회전값 적용단계는 BVH 파일(1a)의 캐릭터 발 관절의 회전값을 월드 좌표(world coordinate)에 맞게 계산하여 획득하고, 월드 좌표(world coordinate)에 맞게 계산된 BVH 파일(1a)의 캐릭터 발 관절의 회전값을 CAT Rig의 다리 관절을 이루는 발 관절의 로컬 좌표축을 기준으로 계산한 다음, CAT Rig의 발 관절 크기와 위치값이 유지된 상태에서 최종 계산된 BVH 파일(1a)의 캐릭터 발 관절의 회전값이 적용되도록 한다. 이와 같은 프로세스는 아래의 코드를 통해 수행될 수 있다.On the other hand, the step of applying the character's joint rotation value is obtained by calculating the rotation value of the character's foot joint of the BVH file (1a) according to the world coordinate and calculating the rotation coordinate value of the BVH file (1a) The rotation value of the character's foot joint is calculated on the basis of the local coordinate axis of the foot joint constituting the leg joint of the CAT Rig and then the character of the finally calculated BVH file 1a in the state where the foot joint size and position value of the CAT Rig are maintained The rotation value of the foot joint is applied. This process can be done through the following code.

Figure 112015086336286-pat00003

Figure 112015086336286-pat00003

캐릭터 중심 관절 회전값 적용단계는 도 9의 (a)에 도시된 바와 같은 BVH 파일(1a)의 캐릭터 중심 관절의 시점 관절유닛을 기준으로 한 종점 관절유닛의 상대적 회전값이 도 9의 (b)에 도시된 바와 같은 CAT Rig 중심 관절의 종점 관절유닛에 적용되도록 하는 단계이다. 이와 같은 프로세스는 아래의 코드를 통해 수행될 수 있다.9 (a), the relative rotation value of the end joint unit based on the start joint unit of the character center joint of the BVH file 1a as shown in FIG. 9 (a) To the end point joint unit of the CAT rig center joint as shown in Fig. This process can be done through the following code.

Figure 112015086336286-pat00004
Figure 112015086336286-pat00004

이와 같은 캐릭터 중심 관절 회전값 적용단계는 애니메이션의 첫번째 영상프레임 이후에 계속적으로 CAT Rig 중심 관절의 종점 관절유닛의 시점 관절유닛에 대한 상대적 위치값과, 현재 회전값이 초기화된 다음 상대적 회전값이 적용되도록 한다.
In the step of applying the character center rotation value, after the first image frame of the animation, the relative position value of the end joint unit of the end joint unit of the CAT Rig center joint and the relative rotation value after the current rotation value is initialized .

캐릭터 위치 움직임 적용단계는 CAT 캐릭터의 높이(height)가 계산되고, BVH 파일(1a)의 캐릭터 높이가 CAT 캐릭터의 높이와 동일하게 조정된 다음, BVH 파일(1a)의 캐릭터의 루트 노드(root node)의 위치값이 CAT 캐릭터의 루트 노드에 적용되는 단계이다. 여기서 루트 노드로는 통상적으로 골반(Pelvis)이 적용된다. 이를 통해 CAT 캐릭터의 발이 공중에 뜨게 되는 등의 그래픽 오류가 방지된다. 도 10의 (a)는 CAT 기본 캐릭터와 Biped(40)에 임포트된 BVH 파일(1a)의 기본 캐릭터의 관절이 도시되어 있고, 도 10의 (b)에는 Biped(40)에 BVH 파일(1a)이 임포트된 직후의 캐릭터 관절이 도시되어 있으며, 도 10의 (c)에는 CAT 캐릭터의 높이를 계산하여 Biped(40)에 임포트된 BVH 파일(1a)의 캐릭터에 적용한 것이고, 도 10의 (d)는 Biped(40)에 임포트된 BVH 파일(1a)의 캐릭터 좌표를 CAT 캐릭터에 적용한 것이다.
In the character position movement applying step, the height of the CAT character is calculated, the character height of the BVH file 1a is adjusted to be equal to the height of the CAT character, and then the root node of the character of the BVH file 1a ) Is applied to the root node of the CAT character. The root node is usually a pelvis. This prevents graphic errors such as the foot of the CAT character floating in the air. 10A shows the basic character of the CAT basic character and the basic character of the BVH file 1a imported into the Biped 40. FIG. FIG. 10 (c) shows the character joint immediately after the import, and FIG. 10 (d) shows the height of the CAT character applied to the character of the BVH file 1a imported into the biped 40, The character coordinates of the BVH file 1a imported into the Biped 40 are applied to the CAT character.

한편 BIP 파일(1b)은 3ds MAX(20') 고유의 캐릭터 애니메이션 파일이므로, 3ds MAX(20')는 CAT(30')의 "Capture Animation" 기능을 통해 공식적으로 BIP 파일(1b)의 연동을 지원한다. 이와 같은 “Capture Animation" 기능은 먼저 사용자가 선택한 BIP 파일(1b)을 적용한 Biped(40)를 자동으로 생성한 후, CAT Rig를 Biped(40)의 모션에 그대로 맵핑(mapping)시키게 된다. 그러나 사용자는 "Capture Animation" 기능 실행시 CAT Rig의 높이를 직접 구해서 입력해야 하고, 맵핑 이후 Capture 버튼을 클릭하여 CAT(30') 내에서 모션을 복사하는 레이어(layer)를 직접 생성해야 하며, 마지막으로 Biped(40)를 삭제해야 하는 불편함이 따른다. 또한 "Auto Mapping" 기능은 CAT(30')와 Biped(40)의 캐릭터 관절을 정확히 매치시키지 못하는 단점이 있어 사용자가 일일이 마우스 드래그로 맵핑을 시켜주어야 한다. Meanwhile, since the BIP file 1b is a character animation file unique to the 3ds MAX 20 ', the 3ds MAX 20' can formally associate the BIP file 1b with the Capture Animation function of the CAT 30 ' Support. Such a Capture Animation function first automatically creates a Biped 40 to which the BIP file 1b selected by the user is applied and then directly maps the CAT Rig to the motion of the Biped 40. However, You need to directly obtain the height of the CAT rig when executing the "Capture Animation" function, and then click the Capture button after mapping to directly create a layer for copying motion in the CAT 30 '. Finally, Quot; Auto Mapping "function has a disadvantage in that it can not exactly match the character joints of the CAT 30 'and the Biped 40, so that the user must map each mouse drag do.

이에 따라 BIP 파일(1b)에도 본 발명의 실시예에 따른 관절 회전값 적용기반 컴퓨터 그래픽 캐릭터 애니메이션 파일의 변환방법이 적용될 수 있다.Accordingly, the computer graphic character animation file conversion method based on applying the joint rotation value according to the embodiment of the present invention can be applied to the BIP file 1b.

특히 BIP 파일(1b)에 적용되는 본 발명의 실시예에 따른 비기준 캐릭터 애니메이션 파일 움직임정보의 기준 캐릭터 애니메이션 적용단계는 도 11에서와 같이 Biped 임시 생성단계, BIP 파일 임포트단계, 캐릭터 관절 회전값 검출단계, 캐릭터 관절 매칭단계, 캐릭터 관절 회전값 적용단계, 캐릭터 위치 움직임 적용단계를 포함하는데, BVH 파일에 적용되는 본 발명의 실시예에 따른 비기준 캐릭터 애니메이션 파일 움직임정보의 기준 캐릭터 애니메이션 적용단계에서의 BVH 파일(1a)이 BIP 파일(1b)로 대체된 조건에서 전술(前述)된 본 발명의 실시예에 따른 비기준 캐릭터 애니메이션 파일 움직임정보의 기준 캐릭터 애니메이션 적용단계의 프로세스가 동일하게 적용될 수 있다.In particular, the reference character animation application of non-reference character animation file motion information according to an exemplary embodiment of the present invention applied to the BIP file 1b may include a Biped temporary creation step, a BIP file import step, a character joint rotation value detection A character joint matching step, a character joint rotation value applying step, and a character position movement applying step. In the reference character animation applying step of the non-reference character animation file motion information according to the embodiment of the present invention applied to the BVH file The process of the reference character animation applying step of the non-reference character animation file motion information according to the embodiment of the present invention described above (described above) under the condition that the BVH file 1a is replaced with the BIP file 1b can be equally applied.

즉 Biped 임시 생성단계는 3ds MAX(20')의 캐릭터 애니메이션 툴킷인 Biped(40)가 임시적으로 생성되는 단계이고, BIP 파일 임포트단계는 Biped(40)에 의해 생성된 파일인 BIP 파일(1b)이 Biped(40)에 임포트(import)되는 단계이며, 캐릭터 관절 회전값 검출단계는 Biped(40)에 임포트된 BIP 파일(1b)의 캐릭터 움직임에 따른 캐릭터의 각 관절의 회전값이 검출되는 단계이다. That is, the Biped temporary creation step is a step in which the Biped 40, which is a character animation toolkit of the 3ds MAX 20 ', is temporarily created, and the BIP file import step is a step of creating a BIP file 1b, which is a file generated by the Biped 40 The step of detecting the joint rotation value of the character is a step of detecting the rotation value of each joint of the character according to the movement of the character of the BIP file 1b imported into the Biped 40. [

캐릭터 관절 매칭단계는 CAT Rig의 관절과 매칭되는 BIP 파일(1b)의 캐릭터 관절이 선택되는 단계이고, 캐릭터 관절 회전값 적용단계는 CAT Rig 관절에 매칭되는 BIP 파일(1b)의 캐릭터 관절의 회전값이 해당 CAT Rig 관절에 적용되는 단계이다.The character joint matching step is a stage in which the character joint of the BIP file 1b matching the joint of the CAT rig is selected. The step of applying the character joint rotation value is a step of applying the rotation value of the character joint of the BIP file 1b matching the CAT Rig joint Is applied to the corresponding CAT rig joint.

CAT 캐릭터의 높이(height)가 계산되고, BIP 파일(1b)의 캐릭터 높이가 CAT 캐릭터의 높이와 동일하게 조정된 다음, BIP 파일(1b)의 캐릭터의 루트 노드(root node)의 위치값이 CAT 캐릭터의 루트 노드에 적용되는 단계이다.The height of the CAT character is calculated and the character height of the BIP file 1b is adjusted to be equal to the height of the CAT character and then the position value of the root node of the character of the BIP file 1b is CAT This is the step applied to the root node of the character.

이를 통해 BIP 파일(1b)의 적용 프로세스가 사용자 편의 중심으로 자동화되어 간편해지게 된다.
Thus, the application process of the BIP file 1b is automated and simplified for the convenience of the user.

기준 캐릭터 애니메이션 파일 생성단계는 비기준 캐릭터 애니메이션 파일(1)의 캐릭터 관절 회전값의 적용에 의한 기준 캐릭터 애니메이션 툴킷(30)의 캐릭터 관절의 움직임 구현이 수행되는 기준 캐릭터 애니메이션 파일(2)이 생성되는 단계이다. 본 발명의 실시예에 따른 기준 캐릭터 애니메이션 파일 생성단계는, BVH 파일(1a)의 캐릭터 관절 회전값의 적용에 의한 CAT Rig 관절의 움직임 구현이 수행되는 CAT 애니메이션 파일이 생성되는 CAT 애니메이션 파일 생성단계로 이루어진다.
In the reference character animation file creation step, the reference character animation file 2 in which the motion of the character joint of the reference character animation toolkit 30 is implemented by applying the character joint rotation value of the non-reference character animation file 1 is generated . The reference character animation file generation step according to the embodiment of the present invention includes a CAT animation file generation step in which a CAT animation file in which a movement of a CAT rig joint is implemented by applying a character joint rotation value of the BVH file 1a is generated .

상기와 같이 구성된 본 발명의 실시예에 따른 관절 회전값 적용기반 컴퓨터 그래픽 캐릭터 애니메이션 파일의 변환방법은 이미 존재하는 다양한 파일포맷의 캐릭터 애니메이션 파일이 기준이 되는 새로운 캐릭터 애니메이션 툴킷에서도 이용될 수 있도록 하여 캐릭터 애니메이션의 생성/편집 작업이 간편하고 용이하게 수행될 수 있도록 한다. 특히 본 발명의 실시예에 따른 관절 회전값 적용기반 컴퓨터 그래픽 캐릭터 애니메이션 파일의 변환방법은 BIP 파일이나 BVH 파일의 캐릭터 관절 회전값을 검출하여 CAT Rig에 적용하는 프로세스를 통해 BIP 파일이나 BVH 파일이 CAT의 캐릭터 애니메이션 파일로 왜곡없이 안정되고 원활하게 변환될 수 있도록 한다.
The method of transforming a computer graphic character animation file based on applying the joint rotation value according to an embodiment of the present invention configured as described above allows character animation files of various existing file formats to be used in a new character animation toolkit, So that animation creation / editing work can be performed easily and easily. In particular, according to an embodiment of the present invention, a computer graphic character animation file conversion method based on applying a joint rotation value detects a character joint rotation value of a BIP file or a BVH file and processes the BIP file or the BVH file using a CAT rig, Character animation file so that it can be converted smoothly and stably without distortion.

상술한 바와 같은, 본 발명의 실시예에 따른 관절 회전값 적용기반 컴퓨터 그래픽 캐릭터 애니메이션 파일의 변환방법을 상기한 설명 및 도면에 따라 도시하였지만, 이는 예를 들어 설명한 것에 불과하며 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화 및 변경이 가능하다는 것을 이 분야의 통상적인 기술자들은 잘 이해할 수 있을 것이다.
Although the method of transforming a computer graphic character animation file based on the application of the joint rotation value according to the embodiment of the present invention has been described with reference to the above description and drawings, it is only described as an example and the technical idea of the present invention It will be understood by those skilled in the art that various changes and modifications may be made without departing from the scope of the invention.

1 : 비기준 캐릭터 애니메이션 파일
1a : BVH 파일
1b : BIP 파일
2 : 기준 캐릭터 애니메이션 파일
10 : 컴퓨터장치
20 : 컴퓨터 그래픽 프로그램
20' : 3ds MAX
30 : 기준 캐릭터 애니메이션 툴킷
30' : CAT
40 : Biped
1: Non-reference character animation file
1a: BVH file
1b: BIP file
2: Reference character animation file
10: Computer device
20: Computer graphics program
20 ': 3ds MAX
30: Reference Character Animation Toolkit
30 ': CAT
40: Biped

Claims (7)

삭제delete 삭제delete 컴퓨터장치(10)에 설치된 컴퓨터 그래픽 프로그램(20)이 활성화되는 컴퓨터 그래픽 프로그램 활성화단계와;
컴퓨터 그래픽 프로그램인 3ds MAX(20')의 캐릭터 애니메이션 툴킷인 CAT(Character Animation Toolkit)(30')이 기준 캐릭터 애니메이션 툴킷(30)으로서 실행된 다음, 캐릭터 모델링의 설정과 설정된 캐릭터 모델링에 대응하는 CAT Rig가 사용자에 의해 생성되는 CAT Rig 생성단계와;
3ds MAX(20')의 캐릭터 애니메이션 툴킷인 Biped(40)가 임시적으로 생성되는 Biped 임시 생성단계와;
실제 모션캡쳐 파일인 BVH 파일(BioVision Hierarchial data)(1a)이 Biped(40)에 임포트(import)되는 BVH 파일 임포트단계와;
Biped(40)에 임포트된 BVH 파일(1a)의 캐릭터 움직임에 따른 캐릭터의 각 관절의 회전값이 검출되는 캐릭터 관절 회전값 검출단계와;
CAT Rig의 관절과 매칭되는 BVH 파일(1a)의 캐릭터 관절이 선택되는 캐릭터 관절 매칭단계와;
CAT Rig 관절에 매칭되는 BVH 파일(1a)의 캐릭터 관절의 회전값이 해당 CAT Rig 관절에 적용되는 캐릭터 관절 회전값 적용단계와;
CAT 캐릭터의 높이(height)가 계산되고, BVH 파일(1a)의 캐릭터 높이가 CAT 캐릭터의 높이와 동일하게 조정된 다음, BVH 파일(1a)의 캐릭터의 루트 노드(root node)의 위치값이 CAT 캐릭터의 루트 노드에 적용되는 캐릭터 위치 움직임 적용단계와;
BVH 파일(1a)의 캐릭터 관절 회전값의 적용에 의한 CAT Rig 관절의 움직임 구현이 수행되는 CAT 애니메이션 파일이 생성되고, CAT 애니메이션 파일이 생성된 다음, 임시적으로 생성된 Biped(40)가 삭제되는 CAT 애니메이션 파일 생성단계를 포함하고,
상기 캐릭터 관절 매칭단계는,
CAT Rig의 팔, 다리 관절과 BVH 파일(1a) 캐릭터의 팔, 다리 관절이 일대일 매칭되는 캐릭터 팔-다리 관절 매칭단계와; CAT Rig의 중심 관절과 BVH 파일(1a) 캐릭터의 중심 관절이 매칭되되, 골반을 포함한 척추 관절, 목 관절, 머리 관절이 포함된 복수의 관절유닛으로 이루어진 중심 관절의 시점 관절유닛과 종점 관절유닛이 일대일 매칭되도록 하고, 골반을 포함한 척추 관절의 시점 관절유닛은 골반이 되도록 하며, 종점 관절유닛은 마지막 척추 뼈가 되도록 하는 캐릭터 중심 관절 매칭단계를 포함하며,
상기 캐릭터 관절 회전값 적용단계는,
BVH 파일(1a)의 캐릭터 중심 관절의 시점 관절유닛을 기준으로 한 종점 관절유닛의 상대적 회전값이 CAT Rig 중심 관절의 종점 관절유닛에 적용되도록 하되, 애니메이션의 첫번째 영상프레임 이후에 계속적으로 CAT Rig 중심 관절의 종점 관절유닛의 시점 관절유닛에 대한 상대적 위치값과, 현재 회전값이 초기화된 다음 상대적 회전값이 적용되도록 하는 캐릭터 중심 관절 회전값 적용단계와;
CAT Rig의 다리 관절을 FK(Forward Kinematics) 방식의 움직임 구현으로 변경하여 BVH 파일(1a)의 캐릭터 다리 관절의 회전값을 적용한 다음, CAT Rig의 다리 관절을 IK(Inverse Kinematics) 방식의 움직임 구현으로 복귀시키게 되고, BVH 파일(1a)의 캐릭터 발 관절의 회전값을 월드 좌표(world coordinate)에 맞게 계산하여 획득하게 되며, 월드 좌표(world coordinate)에 맞게 계산된 BVH 파일(1a)의 캐릭터 발 관절의 회전값을 CAT Rig의 다리 관절을 이루는 발 관절의 로컬 좌표축을 기준으로 계산한 다음, CAT Rig의 발 관절 크기와 위치값이 유지된 상태에서 최종 계산된 BVH 파일(1a)의 캐릭터 발 관절의 회전값이 적용되도록 하는 캐릭터 다리 관절 회전값 적용단계와;
CAT Rig의 팔 관절에 BVH 파일(1a)의 캐릭터 팔 관절의 회전값을 적용하되, CAT Rig의 팔 관절 크기와 위치값이 유지된 상태에서 현재 회전값이 초기화된 다음 BVH 파일(1a)의 캐릭터 팔 관절의 회전값이 적용되도록 한 다음, 로컬(local) 좌표 X축을 기준으로 180°만큼 추가로 회전하도록 하는 캐릭터 팔 관절 회전값 적용단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 관절 회전값 적용기반 컴퓨터 그래픽 캐릭터 애니메이션 파일의 변환방법.
A computer graphics program activation step in which a computer graphic program 20 installed in the computer device 10 is activated;
A CAT (Character Animation Toolkit) 30 ', which is a character animation toolkit of a computer graphics program 3ds MAX 20', is executed as the reference character animation toolkit 30, and then a character modeling setting and a CAT A CAT rig generation step in which the Rig is generated by the user;
A Biped temporary creation step in which a Biped 40, which is a character animation toolkit of the 3ds MAX 20 ', is temporarily created;
A BVH file import step in which an actual motion capture file (BioVision Hierarchial data) 1a is imported into the Biped 40;
A character joint rotation value detection step of detecting a rotation value of each joint of the character according to a character movement of the BVH file (1a) imported into the biped (40);
A character joint matching step of selecting a character joint of the BVH file (1a) matching the joint of the CAT Rig;
A step of applying a character joint rotation value to which the rotation value of the character joint of the BVH file (1a) matching the CAT Rig joint is applied to the CAT Rig joint;
The height of the CAT character is calculated and the character height of the BVH file 1a is adjusted to be equal to the height of the CAT character and then the position value of the root node of the character of the BVH file 1a is CAT A character position movement applying step of applying a character position movement applied to a root node of the character;
A CAT animation file in which the movement of the CAT Rig joint is implemented by applying the character joint rotation value of the BVH file 1a is generated and the CAT animation file is generated and then the temporarily generated Biped 40 is deleted. And generating an animation file,
Wherein the character joint matching step comprises:
A character arm-leg joint matching step in which the arms and leg joints of the CAT Rig and the BVH file (1a) character arms and leg joints are matched one-to-one; The joint center of the central joint and the end joint unit, which consist of a plurality of joint units including the spinal, knee, and head joints, including the pelvis, with the center joints of the CAT rig and the BVH file One-to-one matching, the pivot joint of the spinal joint including the pelvis to be the pelvis, and the end point joint unit to be the last vertebra bone,
The step of applying the character joint rotation value includes:
The relative rotation value of the end joint unit based on the start joint unit of the character center joint of the BVH file (1a) is applied to the end joint unit of the CAT Rig center joint, and after the first image frame of the CAT rig continuously, A step of applying a relative position value to a starting joint unit of an end point joint unit of a joint and a relative rotation value after the current rotation value is initialized;
CAT Rig's leg joint is changed to FK (Forward Kinematics) motion implementation, and the rotation value of the character's leg joint of the BVH file (1a) is applied. Then, the CAT Rig's leg joint is implemented as an IK (Inverse Kinematics) And is obtained by calculating the rotation value of the character's foot joint of the BVH file 1a in accordance with the world coordinate. The character's foot joint of the BVH file 1a calculated according to the world coordinate Of the CAT Rig is calculated based on the local coordinate axes of the foot joints of the CAT Rig, and then the final calculated BVT file (1a) A step of applying a rotation amount of a character's leg joint to apply a rotation value;
The rotation value of the arm of the character of the BVH file (1a) is applied to the arm joint of the CAT Rig, the current rotation value is initialized while the arm joint size and the position of the CAT Rig are maintained, and then the character of the BVH file And applying a rotation value of the arm joint so as to further rotate the knee joint by 180 DEG with respect to the local coordinate X axis. How to convert animation files.
삭제delete 삭제delete 삭제delete 컴퓨터장치(10)에 설치된 컴퓨터 그래픽 프로그램(20)이 활성화되는 컴퓨터 그래픽 프로그램 활성화단계와;
컴퓨터 그래픽 프로그램인 3ds MAX(20')의 캐릭터 애니메이션 툴킷인 CAT(Character Animation Toolkit)(30')이 기준 캐릭터 애니메이션 툴킷(30)으로서 실행된 다음, 캐릭터 모델링의 설정과 설정된 캐릭터 모델링에 대응하는 CAT Rig가 사용자에 의해 생성되는 CAT Rig 생성단계와;
3ds MAX(20')의 캐릭터 애니메이션 툴킷인 Biped(40)가 임시적으로 생성되는 Biped 임시 생성단계와;
Biped(40)에 의해 생성된 파일인 BIP 파일(1b)이 Biped(40)에 임포트(import)되는 BIP 파일 임포트단계와;
Biped(40)에 임포트된 BIP 파일(1b)의 캐릭터 움직임에 따른 캐릭터의 각 관절의 회전값이 검출되는 캐릭터 관절 회전값 검출단계와;
CAT Rig의 관절과 매칭되는 BIP 파일(1b)의 캐릭터 관절이 선택되는 캐릭터 관절 매칭단계와;
CAT Rig 관절에 매칭되는 BIP 파일(1b)의 캐릭터 관절의 회전값이 해당 CAT Rig 관절에 적용되는 캐릭터 관절 회전값 적용단계와;
CAT 캐릭터의 높이(height)가 계산되고, BIP 파일(1b)의 캐릭터 높이가 CAT 캐릭터의 높이와 동일하게 조정된 다음, BIP 파일(1b)의 캐릭터의 루트 노드(root node)의 위치값이 CAT 캐릭터의 루트 노드에 적용되는 캐릭터 위치 움직임 적용단계와;
BIP 파일(1b)의 캐릭터 관절 회전값의 적용에 의한 CAT Rig 관절의 움직임 구현이 수행되는 CAT 애니메이션 파일이 생성되는 CAT 애니메이션 파일 생성단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 관절 회전값 적용기반 컴퓨터 그래픽 캐릭터 애니메이션 파일의 변환방법.
A computer graphics program activation step in which a computer graphic program 20 installed in the computer device 10 is activated;
A CAT (Character Animation Toolkit) 30 ', which is a character animation toolkit of a computer graphics program 3ds MAX 20', is executed as the reference character animation toolkit 30, and then a character modeling setting and a CAT A CAT rig generation step in which the Rig is generated by the user;
A Biped temporary creation step in which a Biped 40, which is a character animation toolkit of the 3ds MAX 20 ', is temporarily created;
A BIP file import step in which a BIP file 1b, which is a file generated by the Biped 40, is imported into the Biped 40;
A character joint rotation value detection step of detecting a rotation value of each joint of the character according to a character movement of the BIP file 1b imported into the biped 40;
A character joint matching step of selecting a character joint of the BIP file (1b) matching the joint of the CAT Rig;
A character joint rotation value application step in which the rotation value of the character joint of the BIP file (1b) matching the CAT Rig joint is applied to the CAT rig joint;
The height of the CAT character is calculated and the character height of the BIP file 1b is adjusted to be equal to the height of the CAT character and then the position value of the root node of the character of the BIP file 1b is CAT A character position movement applying step of applying a character position movement applied to a root node of the character;
And a CAT animation file generation step of generating a CAT animation file in which motion of the CAT rig joint is implemented by applying the character joint rotation value of the BIP file (1b). How to convert files.
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