다양한 지형에서의 걷기와 달리기 동작의 효율적 생성
An Efficient Generation of Walking and Running Motion on Various Terrains
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초록
대부분의 3차원 캐릭터 애니메이션에서는 모션 캡쳐 장비를 통해서 포착된 동작 데이터를 이용하여 다양한 지형상에서 캐릭터의 이동 동작을 표현한다. 이러한 동작 포착 데이터는 실제 사람과 같이 움직이는 동작들을 자연스럽게 표현할 수 있으나, 만약 다양한 지형에 대해 움직이는 동작을 표현할 경우, 지형의 유형에 따라 모든 동작을 캡쳐하여야 하고, 얻어진 동작 데이터를 다른 유형의 캐릭터에 적용할 경우 동작 데이터를 다시 얻거나 기존 동작 데이터를 재편집해야 하는 어려움이 있다. 따라서 본 연구에서는 평지면, 경사면, 계단면 그리고 굴곡면 등 다양한 지형에서의 적응적인 걷기, 달리기의 이동 동작을 생성하기 위한 통합적 생성 방법을 제안한다. 이 방법에서는 캐릭터의 신장이나 걷는 속도, 걸음폭 등의 적은 매개변수들을 사용하여 이동 동작을 생성할 수 있다. 관절들의 위치나 각도는 역운동학(Inverse Kinematics)방법으로 계산하고, 골반과 이동하는 다리의 움직임 궤적 산출은 큐빅 스플라인 곡선을 활용한다. 또한 제안된 방법을 통해서 다양한 실제 캐릭터에 적용하여 이동 동작을 확인한다.
Abstract
In 3D animation most people adjust the moving motion of their characters on various terrains by using motion data acquired with the motion capture equipment. The motion data can be used to present real human motions naturally, but the data must be captured again to apply to the different terrains from those given at acquiring mode. In addition, there would be a difficulty when applying the data to other characters, in that case the motion data must be captured newly or the existing motion data must be heavily edited manually.In this paper we propose a unified method to generate human motions of walking and running for various terrains such as flat plane, inclined plane, stairway and irregular face. With these methods we are able to generate human motions controlled by the parameters : body height, moving speed, stride, etc. In the proposed methods, the positions and angles of joint can be calculated by using inverse kinematics, and we calculate the trajectory of the swing leg and pelvis according to the cubic spline. With these methods we were presented moving motions using a model of a human body.
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