군중에서의 캐릭터 복제에 관한 지각체제화 기반 사용자 인지

변혜원(Hae Won Byun),박윤영(Yoon Young Park) 한국정보과학회 2009 정보과학회 컴퓨팅의 실제 논문지 Vol.15 No.11

MMORPG 게임이나 가상환경에서 대규모 군중이 등장할 때 군중을 구성하는 수많은 캐릭터들을 신속하고 편리하게 생성하기 위한 방법론으로서 캐릭터 외형과 동작의 복제가 제시되고 있다. McDonnell[1] 등은 인지실험을 통해 사용자가 동작보다 얼굴 모양, 상의, 하의 등 신체의 외형 변화에 민감하게 반응한다는 결과를 보였다. 본 논문에서는 실시간 게임 환경에서 중요한 역할을 하는 캐릭터 아이템과 군중 이동 패턴의 2가지 요소를 이용하여 캐릭터를 복제하는 새로운 방법을 제안한다. 이 방법을 이론적으로 검증하기 위하여 인지심리학 분야의 지각체제화 개념을 도입하고 아이템에 다양한 형태와 색상 및 패턴 요소, 장착 위치 및 복잡도를 적용함으로써 아이템을 통한 군중의 다양화가 가능함을 보였다. 또한, 다중 캐릭터 복제 쌍의 이동 방향과 상대적인 거리, 군중 속에 존재하는 그룹의 규모, 그룹간의 거리등에 따라 변화하는 사용자의 인지를 실험하여 캐릭터의 허용 가능한 복제 범위를 제시한다. When simulating large crowds, it is inevitable that the models and motions of many characters will be cloned. McDonnell et al. analyzed user's perception to find cloned characters. They established that clones of appearance are far easier to detect than motion clones. In this paper, we expand McDonnell's research[1], with the focus on multiple clones and the appearance variety in real-time game environment. Introducing the perceptual organization, we show the appearance variety of crowd clones by using game items and texture modulation. Other factors that influence the ability to detect clones were examined, such as the moving direction and distance between character clones. Our results provide novel insights and useful thresholds that will assist in creating more realistic crowds of game environments.

원화의 음영 캡쳐 기반 카툰 캐릭터 렌더링

변혜원(Hae Won Byun),정혜문(Hye Moon Jung) 한국멀티미디어학회 2011 멀티미디어학회논문지 Vol.14 No.8

3차원 텍스처를 이용한 카툰 렌더링의 만화적 스타일 다양화

변혜원(Hae-Won Byun),정혜문(Hye-Moon Jung) 한국콘텐츠학회 2011 한국콘텐츠학회논문지 Vol.11 No.8

본 논문에서는 3차원 물체를 카툰 스타일로 렌더링하는 툰 쉐이딩에 3차원 텍스처를 활용하는 새로운 방법론을 제안한다. 1차원 텍스처를 사용하는 기존의 툰 쉐이딩에서는 주어진 조명 벡터와 물체 곡면의 법선 벡터 간의 상대적인 위치와 방향에 따라 쉐이딩 톤을 표현하고 있다. 1차원 텍스처만으로는 시점에 따른 톤의 변화를 표현하는데 한계가 있으므로 Barla 등은 2차원 텍스처로 확장하여 원근감, 안개효과 등시점에 따라 변화하는 효과를 1차원 추가하였다. 본 논문에서는 3차원 텍스처로 확장하여 곡률, 세일리언시, 좌표 등 물체의 기하정보를 또 다른 1차원으로 추가함으로써 만화적 스타일 다양화를 위한 2가지 확장을 시도한다. 첫 번째는 기하정보에 따라 실루엣이나 하이라이트를 강조하는 형태 과장 효과를 추가하는 것이고 두 번째는 스크린 톤이나 아웃포커싱 등 만화에서 자주 등장하는 만화 고유의 효과를 추가하는 것이다. 이 접근방식의 유효성은 여러 가지 3D 물체를 기존에 표현하지 못하는 다양한 만화적 스타일로 렌더링한 예를 보임으로써 증명한다. In this paper, we propose a new method for toon shading using 3D texture which renders 3d objects in a cartoon style. The conventional toon shading using 1D texture displays shading tone by computing the relative position and orientation between a light vector and surface normal. The 1D texture alone has limits to express the various tone change according to any viewing condition. Therefore Barla et. al. replaces a 1D texture with a 2D texture whose the second dimension corresponds to the view-dependent effects such as level-of-abstraction, depth-of-field. The proposed scheme extends 2D texture to 3D texture by adding one dimension with the geometric information of 3D objects such as curvature, saliency, and coordinates. This approach supports two kinds of extensions for cartoon style diversification. First, we support “shape exaggeration effect” to emphasize silhouette or highlight according to the geometric information of 3D objects. Second, we further incorporate “cartoon specific effect”, which is examples of screen tone and out focusing frequently appeared in cartoons. We demonstrate the effectiveness of our approach through examples that include a number of 3d objects rendered in various cartoon style.

고해상도 캡쳐 기반 실시간 얼굴 모델링과 표정 애니메이션

변혜원(Hae Won Byun) 한국멀티미디어학회 2008 멀티미디어학회논문지 Vol.11 No.8

미술가들의 음영 표현 특성과 CG 쉐이딩 알고리즘 간의 상관관계 분석

변혜원(Hae Won Byun),박윤영(Yoon Young Park) 한국멀티미디어학회 2011 멀티미디어학회논문지 Vol.14 No.5

모바일 SMS용 캐릭터 애니메이션을 위한 감정 기반 제스처 스타일화

변혜원(Hae Won Byun),이정숙(Jung Suk Lee) 한국멀티미디어학회 2010 멀티미디어학회논문지 Vol.13 No.5

국내 소비자의 보험이해력 현황과 강화방안

변혜원 ( Hae Won Byun ) 연세대학교 경제연구소 2015 延世經濟硏究 Vol.22 No.1

동 연구는 국내 소비자의 보험이해력 현황을 바탕으로 금융이해력 강화방안을 위험에 대한 인식 및 평가능력 개선과 개별 보험계약 관련 이해력 제고로 나누어 제시하였다. 소비자실험과 설문조사는 소비자들의 위험평가 및위험보장 수준에 대한 인식 수준이 낮으며, 개별 보험상품 구매 시에도 상품에 대한 충분한 이해가 부족한 것으로 판단되었다. 이를 개선하기 위해서, 학교금융교육과 공적 재무진단 웹페이지 개선을 통한 위험평가 및 일반이해력 개선방안을 제시하였으며, 웹사이트를 통한 주요정보 제공과 보험상품 구매 과정에서의 이해력 제고 노력을 등 개별 보험계약 관련 이해력제고방안을 제안하였다. As financial products are becoming more and more complex and more responsibilities for financial choices are moving towards consumers, the need for improving consumer’s financial literacy has been increasing. Based on the consumer survey and experiment results, this study provides several suggestions to improve financial literacy on insurance. First, the content related to risk management and insurance related should be supplemented in the school curricula. Second, the web-based financial advice service, which can help consumers assess their risk exposure, can be improved by providing the information integrating private and public pension systems and refining the way of presenting the assessment results. Third, the current web-sites providing information on insurance need to be restructured so that consumers can easily find the information. Also, it will be helpful to provide key facts sheet or key checklist for each insurance category and to avoid big document files with too much information. Fourth, information provision during sales should be improved by educating sales agents and revising the material used by sales agents.

사용자 인지 실험 기반 쉐이딩 알고리즘 평가

변혜원(Hae Won Byun),박윤영(Yun Young Park) 한국콘텐츠학회 2011 한국콘텐츠학회논문지 Vol.11 No.6

본 논문에서는 기존에 제시된 쉐이딩 알고리즘들이 음영 표현을 통해 3차원 물체의 형태를 효과적으로 전달하는지 평가하고 검증한다. 8가지 스타일로 쉐이딩된 10개의 3차원 물체 중의 한 개의 이미지를 사람들에게 보여주고 물체 표면의 여러 곳의 위치에서 곡면의 법선 벡터와 일치하도록 측정기(gauge)의 방향을 조정하도록 요청하는 스터디를 수행한다. 이 실험에서 수집한 법선 벡터 추정치가 사람들 간에 서로 일치하는지 비교하고 또한 실제 3차원 곡면 모델의 법선 벡터와 일치하는지도 비교한다. 본 논문의 실험을 통하여 물체의 음영을 표현하는 방법에 따라서 사람들이 물체의 형태를 다르게 해석한다는 사실을 보인다. 또한, 기존의 쉐이딩 알고리즘들 중에서 음영 톤의 단계수가 많고 톤 단계가 전반적으로 균일하게 분포되어 있는 특성을 가지는 알고리즘이 물체의 형태를 보다 효과적으로 표현하는 것으로 나타났다. 본 논문에서 수집한 실험 데이터 및 분석 결과는 물체의 형태를 효과적으로 전달하는 것을 목적으로 하는 새로운 CG 쉐이딩 알고리즘을 설계하는데 활용 가능할 것으로 기대된다. In this paper, we evaluate the effectiveness of previous shading algorithms in depicting shape of 3d objects. We perform a study in which people are shown an image of one of ten 3D objects shaded with one of eight styles and asked to orient a gauge to coincide with the surface normal at many positions on the object's surface. The normal estimates are compared with each other and with ground truth data provided by a registered 3D surface model to analyze accuracy and precision. Our experiments suggest that people interpret certain shape differently depending on shading of 3d object. This paper offers substantial evidence that current computer graphics shading algorithms can effectively depict shape of 3d objects where the algorithms have the properties of lots of tone steps and uniformly distributed tone steps. This type of analysis can guide the future development of new CG shading algorithms in computer graphics for the purpose of shape perception.

TV 가상 스튜디오용 인터랙티브 VFX 시스템

변혜원(Hae Won Byun) 한국컴퓨터그래픽스학회 2015 컴퓨터그래픽스학회논문지 Vol.21 No.5

본 논문에서는 방송국 그린 스튜디오에 서 있는 연기자와 CG로 표현되는 스페셜 이펙트(물, 불, 연기 등)와의 상호작용을 제공하는 시스템을 제안한다. 기존의 가상 스튜디오는 주로 CG 배경과 연기자 촬영 영상을 정합하는 방법에 초점을 맞추고 있다. 기존의 연구와 달리 본 논문에서는 실제 연기자와 상호작용하는 비주얼 이펙트를 시뮬레이션하는데 집중함으로써 TV 화면에서 새로운 영역을 표현하고자 한다. 연기자 동작에 비주얼 이펙트를 연동하기 위하여 깊이 카메라를 이용하여 연기자 동작을 추출한다. 이를 3차원 벡터 필드로 변환하고 Navier Stokes 방정식의 외력으로 적용하여 물, 불, 연기의 유체를 시뮬레이션한다. 특히, 물의 상호작용을 사실적으로 표현하기 위하여 물에 연동되는 스플레쉬의 상호작용도 함께 시뮬레이션하여 물이 등장하는 비주얼이펙트의 사실감을 극대화시켰다. TV의 실시간 녹화를 지원하기 위하여 GPU 프로그래밍을 도입하여 VFX 실시간 상호작용을 지원하는 기능도 추가하였다. 제안된 방법의 유용성은 물, 불, 연기, 바다 속 물고기 떼 등의 VFX 시뮬레이션과 연기자와의 상호작용 실험을 통하여 확인할 수 있었다. In this paper, we presents visual effect(water, fire, smoke) simulation and interaction system for TV virtual studio. TV virtual studio seamlessly synthesizes CG background and a live performer standing on a TV green studio. Previous virtual studios focus on the registration of CG background and a performer in real world. In contrast to the previous systems, we can afford to make new types of TV scenes more easily by simulating interactive visual effects according to a performer. This requires the extraction of the performer motion to be transformed 3D vector field and simulate fluids by applying the vector field to Navier Stokes equation. To add realism to water VFX simulation and interaction, we also simulate the dynamic behavior of splashing fluids on the water surface. To provide real-time recording of TV programs, real-time VFX simulation and interaction is presented through a GPU programming. Experimental results show this system can be used practically for realizing water, fire, smoke VFX simulation and the dynamic behavior simulation of fish flocks inside ocean.

Tree-inspired Chair Modeling

Qimeng Zhang,Hae Won Byun(변혜원) 한국컴퓨터그래픽스학회 2017 컴퓨터그래픽스학회논문지 Vol.23 No.5

본 논문은 나뭇가지 패턴을 의자의 골격에 임의로 합성하는(Tree-Inspired Chair) 모델링 기법을 제안한다. 여러 개의입력모델을 합성하는 기존 기법과 다르게, 제안 기법은 하나의 메쉬만 사용하여, 사용자가 원하는 부분의 contour mesh 로부터 나무 성장 시뮬레이션으로 생성된 패턴을 갖는 의자 모델링이 가능하다. 우리는 나뭇가지 패턴을 생성시킬 영역 contour mesh를 효율적으로 추출하기 위하여 새로운 기법을 제안한다. 우선, 입력된 모델의 face 면적에 기반한 contour mesh를 생성하고, 그 메쉬의 앞뒷면 정보를 이용하여 연결정보가 복원된 skeleton mesh를 생성한다. 또한, 입력 모델의 형상과 유사하게 나뭇가지 패턴을 생성하기 위해 형상 표면의 tangent vector를 고려하는 3-way 나무성장 시뮬레이션기법을 제안한다. 제안기법은 기존의 가구 모델을 이용하여 간단한 파라미터의 조작만으로 나뭇가지 형상과 가구 모델의 골격을 결합하는 새로운 형태의 가구 모델링을 보여준다. 우리는 실험을 통하여 제안 기법의 성능과 유효성을 보여주었다. We propose a method for tree-inspired chair modeling that can generate a tree-branch pattern in the skeleton of an arbitrary chair shape. Unlike existing methods that merge multiple-input models, the proposed method requires only one mesh as input, namely the contour mesh of the user’s desired part, to model the chair with a branch pattern generated by tree-growth simulation. We propose a new method for the efficient extraction of the contour-mesh region in the tree-branch pattern. First, we extract the contour mesh based on the face area of the input mesh. We then use the front and back mesh information to generate a skeleton mesh that reconstructs the connection information. In addition, to obtain the tree-branch pattern matching the shape of the input model, we propose a three-way tree-growth simulation method that considers the tangent vector of the shape surface. The proposed method reveals a new type of furniture modeling by using an existing furniture model and simple parameter values to model tree branches shaped appropriately for the input model skeleton. Our experiments demonstrate the performance and effectiveness of the proposed method.