커널 기반 피부 근육 모델링을 활용한 스케치 기반 주름 표현의 효율화 기법
An Efficient Sketch-Based Wrinkle Representation Method Using Kernel-Based Skin-Muscle Modeling
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초록
본 연구는 커널 기반 피부-근육 모델링 기법을 활용하여, 사실적인 얼굴 주름을 직관적으로 생성할 수 있는 스케치 기반 인터페이스를 제안한다. 디지털 캐릭터 디자인 분야에서 전문 지식 없이도 자연스러운 주름을 표현할 수 있는 효율적인 도구의 필요성에 착안하여, 사용자가 태블릿을통해 얼굴 모델의 노멀 맵 위에 간단한 스케치를 입력하면, 시스템은 피부 패턴과 부위별 주름특성을 반영하여 실시간으로 주름을 생성한다. 또한 사용자가 입력한 나이 설정값을 기반으로 주름의 깊이와 밀도를 자동으로 조절함으로써, 다양한 연령대에 적합한 주름 표현이 가능하다. 실험결과, 3D 모델링에 대한 사전 지식이 없는 사용자도 손쉽게 사실적인 주름을 생성할 수 있으며, 기존 방식에 비해 사용성, 시각적 자연스러움, 계산 효율 측면에서 우수한 성능을 보였다. 향후에는 표정 변화에 따른 동적 주름 표현, 다양한 피부 유형에 대한 대응 등을 통해 애니메이션 및인터랙티브 미디어 분야에서의 활용 가능성을 더욱 확대할 계획이다.
Abstract
This study presents an intuitive and efficient sketch-based system for generating realistic facial wrinkles by leveraging kernel-based skin-muscle modeling. Motivated by the need for accessible yet expressive wrinkle creation tools in digital character design, the proposed method allows users to draw simple sketches on a facial model's normal map using a tablet. The system interprets these strokes in real time, reflecting underlying skin textures and region-specific wrinkle patterns. A user-defined age parameter further controls the depth and density of wrinkles, enabling automatic adjustment across a wide age spectrum. Experimental results demonstrate that even users without prior knowledge in 3D modeling can create natural-looking, age-aware wrinkles with minimal input. Compared to traditional approaches, our method improves usability, visual fidelity, and computational efficiency. Future work will explore integration with dynamic facial expressions and adaptation to diverse skin types for broader applicability in animation and interactive media.