Transcript 0906 김진욱,김익수.

컴퓨터 애니메이션 chapter 1 도입
인터넷정보공학과 08052009 김진욱
정보보호학과 08052007 김익수
도입
Introduction
• 애니메이션 움직임 제어에 대한 3가지 접근
1. 애니메이터의 예술적 애니메이션

움직임 생성

움직임 캡쳐

움직임 제어
2. 데이터 구동 애니메이션
3. 절차적 애니메이션
애니메이션의 유산
The Heritage of Animation
초기 장치들
Early Devices
• 회전 요지경- 1826년 영국의 의사 ‘존 에어튼 파리스’ 가 고안한 물건의
유행.
• 활동 요지경- 1834년 윌리엄 호너 조트로프(Zoetrope, 활동 요지경)라는
기계를 개발. 이것은 영화라는 형식을 발명하는 데 큰 몫을 하였다.
초기 장치들
Early Devices
• 플립북 – 페이지마다 각각의 그림이 있는 종이로 된 책.
• Phenaksitoscope
• Praxinoscope
애니메이션의 초기
The Early Days of Animations
미국의 애니메이션 손그림
뤼미에르 형제 영화 촬영기
무생물 촬영 카메라(1896)
Otto Messmer의 고양이 팰릭스
소리와 월트 디즈니(1920 후반)
디즈니
• 전통적 애니메이션의 역사에 압도적 세력
• 애니메이션을 예술 형태로 진보
• 다평면 카메라 개발
Disney
디즈니
• 다평면 카메라(Multiplane Camera)
• 시차효과(Parallax Effect)
Disney
디즈니
• 톰과 제리, 루니 튠즈, 미키마우스, 구피 등등 개발
Disney
애니메이션의 원리
Principles of Animation
• 물리적 현상 시뮬레이션 하기
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찌그러뜨림과 늘어나기 (squash & stretch)
타이밍 (timing)
이차 동작 (secondary actions)
슬로우 인과 슬로우 아웃 (slow in & slow out)
호 (arc)
• 미적 동작들 설계하기
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과장 (exaggeration)
어필 (appeal)
팔로우 스루(follow through)
동작 겹쳐짐(overlapping action)
애니메이션의 원리
Principles of Animation
• 동작들을 효과적으로 표현하기
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예견과 스테이징(anticipation & staging)
타이밍 (timing)
이차 동작 (secondary actions)
과장 (exaggeration)
• 제작 기술
– 포즈 투 포즈 (pose to pose)
– 대 스트레이트 어헤드 (straight ahead)
영화 제작 원리
Principles of Filmmaking
• 3점 광원
– 주광원(key light), 투광광원(fill light), 역광원(rim light)
영화 제작 원리
•
•
•
•
•
•
Principles of Filmmaking
180 규칙 (180 Rule)
3분의 1규칙 (Rule of Thirds)
촬영의 유형 (Types of Shots)
기울기 (Tilt)
구성 (Framing)
관찰자의 관심을 집중 (Focus the Viewer’s Attention)
애니메이션 제작
Animation Production
사운드
• 제작에서 4가지 역할
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–
목소리
음향
특수효과
배경음악
Sound
Computer Animation Production
목차
• 1.4 컴퓨터 애니메이션 제작
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1.4.1 컴퓨터 애니메이션 제작 작업
1.4.2 디지털 편집
1.4.3 디지털 비디오
1.4.4 디지털 오디오
• 1.5 간단한 컴퓨터 애니메이션 역사
– 1.5.1 초기의 활동들(1980년 이전)
– 1.5.2 중기(1980년대)
– 1.5.3 애니메이션의 성년기(80년대 중반과 그 이후)
• 1.6 요약
1.4 컴퓨터 애니메이션 제작
• 컴퓨터 애니메이션 제작은 전통적 애니메이션 제작에서
빌려왔다.
– 스토리보드, 시범 촬영(test shot), 연필 테스트(pencil testing)
• 1.4.1 컴퓨터 애니메이션 제작 작업
– 동작 제어가 이 책의 주된 주제이기는 하지만, 동작 제어는 컴퓨터
애니메이션 제작을 위해 요구되는 노력의 한 측면일 뿐이다.
최종 제작물에 이르기까지 필수적인 다른 작업들을
간과해서는 안 된다. 이미 완성된 다른 작업들을
다시 생각해 봐야 할 수도 있는 시도와 실수
(trial-and-error) 그리고 반복 이 애니메이션 제작
이다.
– 그렇다 하더라도 작업들의 대략의 시간 순서로
늘어놓을 수도 있다.
1.4 컴퓨터 애니메이션 제작
• Pixar의 Toy Story 제작에 사용된 시스템
1.4 컴퓨터 애니메이션 제작
– 스토리 부서 : 언어를 시각적인 것으로 변환, 시나리오가 스토리
부서에 들어가고 스토리 보드가 만들어지고 스토리 릴이 나오고
그것이 예술 부서로 들어간다.
– 예술 부서 : 상세한 모델 묘사와 조명 시나리오들을 포함하여 영화
를 위한 디자인과 색 연구를 한다.
– 모델링 부서 : 캐릭터와 그 세계를 창조한다. 유관절체 모델이나
고유한 운동들을 하는 모델들을 매개 변수를 이용하여 만든다.
(매개 변수 : 그 모델의 가능한 관절이나 다른 움직임을 제어)
– 음영 부서 : 객체의 시각적인 모양과 관련이 있는
속성들을 텍스쳐 맵, 전위 셰이더와 조명 모델들로
바꾼다.
– 레이아웃 부서 : 필름을 2차원 -> 3차원을 수행한다.
1.4 컴퓨터 애니메이션 제작
– 애니메이션 부서 : 오디오, 스토리, 레이아웃으로 제작된 저지와
연출로부터 캐릭터들에게 생명을 부여. (몸짓과 움직임을 부여)
– 조명 부서 : 각 시퀀스에 예술 부서의 영상을 디지털 현실로 바꾸
기 위함이 목적. (각 기본 조명 환경 설정)
– 카메라 부서 : 실제로 프레임들을 렌더링하는 것을 수행. (Toy
Story에서는 렌더팜이라는 수백 개의 전용 프로세서 배열을 사용.)
• 1.4.2 디지털 편집
– 물리적으로 테이프를 자르고 이음으로써 필름 시퀀스들을 전체적
으로 편집 : 최종 영상물을 만들어내기 위하여 언제나 어떤 순서로
든지 시퀀스들을 삽입할 수 있는 비선형 편집
1.4 컴퓨터 애니메이션 제작
• 전자 편집 : 물리적인 절차를 사용하기보다는 전자 신호들
로서 이미지들을 조종하는 것을 허용하는 것.(선형 편집)
1.4 컴퓨터 애니메이션 제작
– 디지털 온라인 비선형 편집 : 좀 더 융통성 있는 비선형 접근법. 여
전히 아날로그 테이프를 입력 자료와 최종 제작물로 사용하지만,
그 사이의 모든 것은 디지털 방식으로 연출되고 통제된다.
1.4 컴퓨터 애니메이션 제작
– 하나의 시퀀스를 디지털화 한 후, 그것을 대표하는 아이콘 표시를
편집 시스템이 제공하는 시간선(Time line) 위에 끌어 놓는 시퀀
스들을 서로에 대해서 상대적으로 놓을 수 있다. 반복하고, 짧게
다르고, 다른 시퀀스들과 겹쳐지게 하고, 다른 전환 효과와 결합시
키고 섞을 수 있다.
1.4 컴퓨터 애니메이션 제작
• 1.4.3 디지털 비디오
– 컴퓨터 메모리의 가격이 내려가고 처리장치의 스피드가 향상됨에
따라, 디지털 비디오로 촬영, 압축, 저장, 그리고 녹음 재생하는 것
이 널리 보급되었다.
– 디지털 비디오로 작업을 할 때 비용, 속도, 기억 요건들, 그리고 결
과 시스템의 전체적인 품질을 결정하기 위해 역점을 두어 다루어
야 할 몇 가지 이슈
• 압축 기법 : 공간 절약 but 이미지 품질 떨어뜨리거나 압축 푸는데 시
간이 걸릴 수 있다. 어떤 압축이든 촬영 동안 실시간
으로 작동되어야 한다.
• 서로 다른 비디오 장치 제조사들은 다양한 응용을
위해 여러 가지 디지털 비디오 포맷들을 사용한다.
(D1,D2,D3,D5,miniDV,DVC,Digital 8, MPEG 등)
1.4 컴퓨터 애니메이션 제작
• 1.4.4 디지털 오디오
– 디지털 음악 장치 제어 : MIDI(Musical Instrument Digital Interface)
는 특별히 임의 도구에 연결하지 않고 음악 기구를 제어하기 위해
1983년에 개발한 표준으로써 MIDI명령들은 음악 장치에 대한 기
본 명령이고 음악적 동작을 표현한다.
( ex. “note x on”, “note x off” )
– 디지털 오디오 샘플링 : 사운드는 공기 압력 파동. 오디오 기록에
서 압력 파동은 어떤 파형으로 변환. 사운드를 디지
털로 기록할 때 파형은 트랙의 일정 수를 이용하여
샘플당 일정 비트수(bps)로 일정 간격(샘플링 율)
에서 샘플링한다.
1.5 간단한 컴퓨터 애니메이션 역사
• 1.5.1 초기의 활동들
– 1960후반~70년대초기에는 프레임 버퍼에 의한 점 방식 디스플레
이(래스터 디스플레이)이 막 개발. 주로 저장 관(tubes)과 벡터 재
생 디스플레이 사용.
– 컴퓨터 그래픽과 애니메이션의 최초 연구는 Ivan Sutherland가 벡
터 재생 디스플레이에다 상호작용적인 제약조건 만족 시스템을
개발한 1963년 MIT에서 행해졌다.
– 초기에는 컴퓨터 애니메이션은 예술적 표현으로 제작.
– 1970년대 초기 유타 주립 대학에서 정부자금을
통한 컴퓨터 그래픽스 연구.
– 1972년 오하이오 주립대학의 Chuck Csuri에 의해
CGRG(Computer Graphics Research Group)창설.
– 1973년 ANTICS 개발(최초 컴퓨터 언어 기반 키
프레임 애니메이션 시스템 기반)
1.5 간단한 컴퓨터 애니메이션 역사
– 1970년대 중반 펜실베니아 주립 대학에서 인체의 제약 조건 시스
템 개발. 캐릭터 Jack 개발.
– 1970년대 후반뉴욕 기술 연구소(NYIT)에서삼차원 컴퓨터 애니메
이션을 사용한 전체를 컴퓨터로 제작하는 장편영화 프로젝트 착
수.
– Tom DeFanti의 오하이오주 대학에서그래픽스 상호의존 시스템
(GRASS)를 개발. 일부분이 영화 Star Wars의 컴퓨터 그래픽스
시퀀스들에 쓰였다.
1.5 간단한 컴퓨터 애니메이션 역사
• 1.5.2 중기(1980년대)
– VAX 컴퓨터와 IBM PC의 컴퓨터 하드웨어의 도입으로 상업 애니
메이션으로 진출.
– 실리콘 그래픽스 사와 같은 여러 그래픽스 회사 설립.
– 영화를 넘어서 TV의 광고의 도구로 사용됨.
– 초기 애니메이션들은 3D 컴퓨터 애니메이션이 하나의 예술 형식
으로 받아들여질 수 있는 길을 열었다.
– 우주선을 입체감 있게 만들고 애니메이션 하는 것
성행.
1.5 간단한 컴퓨터 애니메이션 역사
• 1.5.3 애니메이션의 성년기(80년대 중반과 그 이후)
– 모델링, 렌더링과 애니메이션이 더 정교해지며 하드웨어의 속도
가 빨라지고 저렴해지면서, 고급 컴퓨터 그래픽스가 인터넷, TV
광고, 컴퓨터 게임, 그리고 자체 작동되는 게임기에까지 널리 퍼지
기 시작함.
– 영화 시퀀스들을 디지털 방식으로 저장할 수 있게 한 값 싼 디지털
기술의 혁명.
– 특수효과 미립자 시스템 개발(Star Trek 2 등에 적용)
– 합성 컴퓨터 그래픽스 개발(군중 장면, Lion King 등
적용)
– Toy Story : 완전히 컴퓨터 제작된, 최초의 3D 애니
메이션 장편 영화.
– 몰핑 (Star Trek 4 등 적용)
1.6 요약
• 컴퓨터 그래픽스와 애니메이션은 시각적 효과와 애니메이
션 제작에 혁신적인 변화를 일으켰다. 그러나 연예 오락
산업의 전문가들은 그들만의 특별한 모양과 경쟁 우세를
요구한다는 사실도 알아야 한다. 컴퓨터 애니메이션은 디
지털 기술의 사용으로 크게 도약했다.
• 오늘날 애니메이션은 저렴한 가격의 컴퓨터와 탁상용 비
디오의 출현으로 예전 어느 때 보다 더 많은 사람들에게
가까이 다가오고 있다.
• 움직이는 영상을 창조하기 위한 새롭고 흥미
로운 방법들이 연구되면서 앞으로 기술의
한계가 극복되어 가는 것을 지켜볼 수 있다.
The End