사진 속 호랑이가 영상으로 둔갑…사진 한 장만으로 3D 캐릭터로 바꿔주는 AI

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사진 속 호랑이가 영상으로 둔갑…사진 한 장만으로 3D 캐릭터로 바꿔주는 AI

하이커뮤니티매니져 0 4 12.25






UNIST









UNIST 연구팀이 개발한 AI 모델 ′디폼스플랫′의 기능을 설명한 그림. 3D 캐릭터의 자세를 빨간 박스 속 목표 이미지의 자세로 바꿀 수 있다. 움직임은 이미지 투명도 변화로 표현했다. UNIST 제공



UNIST 연구팀이 개발한 AI 모델 '디폼스플랫'의 기능을 설명한 그림. 3D 캐릭터의 자세를 빨간 박스 속 목표 이미지의 자세로 바꿀 수 있다. 움직임은 이미지 투명도 변화로 표현했다. UNIST 제공




사진 속 2차원 캐릭터의 동작을 화면 속 3차원 캐릭터가 그대로 따라 움직일 수 있게 만드는 인공지능(AI) 기술이 개발됐다. 메타버스·게임·애니메이션 등 3차원 콘텐츠 제작의 진입 장벽을 크게 낮출 것으로 기대된다.





울산과학기술원(UNIST)은 주경돈 인공지능대학원 교수팀이 사진 한 장만 입력하면 3차원 캐릭터의 자세를 형태 왜곡 없이 바꿔주는 인공지능 기술 '디폼스플랫(DeformSplat)'을 개발했다고 25일 밝혔다. 연구 결과는 ‘시그래프 아시아(SIGGRAPH ASIA) 2025’에 채택됐다. 시그래프 아시아는 컴퓨터 그래픽스 분야 최고 권위 학회로 꼽힌다. 올해 학회는 12월 15~18일 홍콩에서 열렸다.





기존 3차원 가우시안 스플래팅 기술은 2차원 사진을 입력받아 화면에 3차원 객체를 재구성한다. 3차원 캐릭터를 만화나 게임처럼 움직이게 하려면 여러 각도에서 촬영한 영상 데이터나 연속 촬영된 비디오 데이터가 필요하다. 데이터가 부족하면 팔, 다리가 움직일 때 엿가락처럼 휘어지는 형태 왜곡이 발생했다.



연구팀이 개발한 디폼스플랫은 사진 한 장만으로 3차원 캐릭터의 자세를 사진 속 자세와 똑같이 바꿔준다. 실험 결과 디폼스플랫으로 움직인 3차원 캐릭터는 옆이나 뒤에서 보아도 형태 왜곡이 적고 자연스러운 자세를 유지했다. 팔을 드는 동작을 입력했을 경우 정면뿐 아니라 측면이나 뒤쪽 시점에서도 팔과 몸통의 비율이 흐트러지지 않았다. 관절이 고무처럼 늘어나는 현상도 거의 나타나지 않았다.





연구팀은 '가우시안-픽셀 매칭(Gaussian-to-Pixel Matching)'과 '강체 부위 분할(Rigid Part Segmentation)' 기술을 결합해 디폼스플랫을 개발했다. 3차원 가우시안 스플래팅에서 3차원 객체는 위치·색·투명도 정보를 담은 수많은 점들의 집합으로 표현된다.





가우시안-픽셀 매칭은 3차원 캐릭터를 구성하는 점들과 2차원 사진 속 픽셀을 연결해 사진에 담긴 자세 정보를 3차원 캐릭터로 전달한다. 강체 부위 분할 기술은 자세 변형 시 함께 움직여야 하는 단단한 부위를 스스로 찾아 그룹으로 묶어낸다. 강체 부위 분할 기술 덕분에 로봇이나 인형의 형태가 찌그러지지 않고 자연스럽게 움직일 수 있다.





주경돈 교수는 "기존 기술은 사진 한 장만을 입력데이터로 활용해 3차원 물체를 움직이려 하면 형태가 심각하게 훼손되는 한계가 있었다"며 "개발된 AI는 물체의 구조적 특성을 고려해 스스로 뼈대 역할을 하는 영역을 구분하고 움직임을 생성하는 기술로 전문 인력과 고가의 장비에 의존하던 메타버스·게임·애니메이션 등 3차원 콘텐츠 제작 분야의 진입 장벽을 낮출 수 있을 것으로 기대된다"라고 말했다.







https://m.dongascience.com/news.php?idx=75705

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