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컴퓨터 애니메이션

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목차

1. 개요

컴퓨터 애니메이션은 컴퓨터 그래픽스를 사용하여 움직이는 이미지를 제작하는 기술로, 1960년대에 개발되었다. 2D와 3D로 나뉘며, 모델링, 리깅, 애니메이션, 렌더링, 합성과 같은 다양한 제작 기법이 사용된다. 영화, TV, 웹 애니메이션, 게임 등 다양한 분야에서 활용되며, 픽사, 드림웍스, 디즈니, 일루미네이션, 소니 픽처스 애니메이션과 같은 스튜디오에서 장편 애니메이션 영화를 제작하고 있다.

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컴퓨터 애니메이션
컴퓨터 애니메이션 개요
정의컴퓨터를 사용하여 움직이는 이미지를 만드는 예술
활용 분야영화
텔레비전 프로그램
광고
비디오 게임
시뮬레이션
컴퓨터 그래픽
종류2D 컴퓨터 애니메이션
3D 컴퓨터 애니메이션
역사
초기 연구1940년대에 시작
발전1960년대 이후 급속한 발전
주요 기술벡터 그래픽스
래스터 그래픽스
3D 모델링
렌더링
기술
2D 애니메이션트위닝
모핑
3D 애니메이션모델링
애니메이션
렌더링
제작 과정
기획스토리보드, 캐릭터 디자인 등
모델링 (3D)3차원 모델 제작
애니메이션움직임 부여
렌더링최종 이미지 생성
합성배경, 효과음 등 추가
관련 소프트웨어
2D 애니메이션 소프트웨어어도비 애니메이트
툰 붐 하모니
3D 애니메이션 소프트웨어오토데스크 마야
블렌더
시네마 4D
같이 보기
관련 항목애니메이션
컴퓨터 그래픽스
3D 모델링
렌더링

2. 역사

초기 디지털 컴퓨터 애니메이션은 1960년대 벨 연구소에서 에드워드 E. 자작, 프랭크 W. 신덴, 케네스 C. 놀턴, A. 마이클 놀에 의해 개발되었다.[15] 다른 디지털 애니메이션도 로렌스 리버모어 국립 연구소에서 실행되었다.[16]

1967년, 찰스 추리와 제임스 섀퍼는 "허밍버드"라는 컴퓨터 애니메이션을 만들었다.[15] 1968년, 니콜라이 콘스탄티노프는 BESM-4를 사용하여 고양이가 돌아다니는 모습을 묘사한 "고양이"라는 컴퓨터 애니메이션을 제작했다.[16] 1971년에는 다양한 모양을 보여주는 "메타데이터"라는 컴퓨터 애니메이션이 제작되었다.[17]

컴퓨터 애니메이션 역사에서 초창기 단계는 1973년 영화 ''웨스트월드''의 속편으로 부터 시작한다. ''웨스트월드''는 로봇이 인간과 함께 살고 일하는 사회에 관한 SF 영화이다.[17] 속편인 ''퓨쳐월드''(1976)는 와이어프레임 이미지를 사용했는데, 이는 유타 대학교 졸업생인 에드윈 캐트멀과 프레드 파크가 제작한 컴퓨터 애니메이션 손과 얼굴을 특징으로 했다.[17] 이 이미지는 원래 그들이 1972년에 완성한 학생 영화 ''컴퓨터 애니메이션 손''에 처음 등장했다.

CGI 기술 개발은 매년 수천 명의 컴퓨터 전문가가 참석하는 컴퓨터 그래픽 및 인터랙티브 기술에 대한 연례 컨퍼런스인 SIGGRAPH에서 보고된다.[18] 컴퓨터 게임 및 3D 비디오 카드 개발자는 CGI 영화 및 애니메이션에서 가능한 것과 동일한 시각적 품질을 개인용 컴퓨터에서 실시간으로 구현하기 위해 노력한다. 실시간 렌더링 품질이 빠르게 발전하면서 아티스트들은 게임 엔진을 사용하여 비대화형 영화를 렌더링하기 시작했으며, 이는 마시니마라는 예술 형식으로 이어졌다.

2. 1. 초기 역사

초기 디지털 컴퓨터 애니메이션은 1960년대 벨 연구소에서 에드워드 E. 자작, 프랭크 W. 신덴, 케네스 C. 놀턴, A. 마이클 놀에 의해 개발되었다. 다른 디지털 애니메이션도 로렌스 리버모어 국립 연구소에서 실행되었다.

1967년, 찰스 추리와 제임스 섀퍼는 "허밍버드"라는 컴퓨터 애니메이션을 만들었다.[15] 1968년, 니콜라이 콘스탄티노프는 BESM-4를 사용하여 고양이가 돌아다니는 모습을 묘사한 "고양이"라는 컴퓨터 애니메이션을 제작했다.[16] 1971년에는 다양한 모양을 보여주는 "메타데이터"라는 컴퓨터 애니메이션이 제작되었다.[17]

컴퓨터 애니메이션 역사에서 초창기 단계는 1973년 영화 ''웨스트월드''의 속편으로 부터 시작한다. ''웨스트월드''는 로봇이 인간과 함께 살고 일하는 사회에 관한 SF 영화이다. 속편인 ''퓨쳐월드''(1976)는 와이어프레임 이미지를 사용했는데, 이는 유타 대학교 졸업생인 에드윈 캐트멀과 프레드 파크가 제작한 컴퓨터 애니메이션 손과 얼굴을 특징으로 했다. 이 이미지는 원래 그들이 1972년에 완성한 학생 영화 ''컴퓨터 애니메이션 손''에 처음 등장했다.

CGI 기술 개발은 매년 수천 명의 컴퓨터 전문가가 참석하는 컴퓨터 그래픽 및 인터랙티브 기술에 대한 연례 컨퍼런스인 SIGGRAPH에서 보고된다. 컴퓨터 게임 및 3D 비디오 카드 개발자는 CGI 영화 및 애니메이션에서 가능한 것과 동일한 시각적 품질을 개인용 컴퓨터에서 실시간으로 구현하기 위해 노력한다. 실시간 렌더링 품질이 빠르게 발전하면서 아티스트들은 게임 엔진을 사용하여 비대화형 영화를 렌더링하기 시작했으며, 이는 마시니마라는 예술 형식으로 이어졌다.

2. 2. 발전과 상업화

초기 디지털 컴퓨터 애니메이션은 1960년대 벨 전화 연구소에서 에드워드 E. 자작, 프랭크 W. 신덴, 케네스 C. 놀턴, A. 마이클 놀에 의해 개발되었다. 다른 디지털 애니메이션도 로렌스 리버모어 국립 연구소에서 실행되었다. 1967년, 찰스 추리와 제임스 섀퍼는 "허밍버드"라는 컴퓨터 애니메이션을 만들었고,[15] 1968년, 니콜라이 콘스탄티노프는 BESM-4를 사용하여 고양이가 돌아다니는 모습을 묘사한 "고양이"라는 컴퓨터 애니메이션을 제작했다.[16]

컴퓨터 애니메이션 역사에서 초창기 단계는 1973년 영화 ''웨스트월드''의 속편으로, 로봇이 인간과 함께 살고 일하는 사회에 관한 SF 영화이다. 속편인 ''퓨쳐월드''(1976)는 와이어프레임 이미지를 사용했는데, 이는 유타 대학교 졸업생인 에드윈 캐트멀과 프레드 파크가 제작한 컴퓨터 애니메이션 손과 얼굴을 특징으로 했다.

CGI 기술 개발은 매년 수천 명의 컴퓨터 전문가가 참석하는 컴퓨터 그래픽 및 인터랙티브 기술에 대한 연례 컨퍼런스인 SIGGRAPH에서 보고된다. 컴퓨터 게임 및 3D 비디오 카드 개발자는 CGI 영화 및 애니메이션에서 가능한 것과 동일한 시각적 품질을 개인용 컴퓨터에서 실시간으로 구현하기 위해 노력한다. 실시간 렌더링 품질이 빠르게 발전하면서 아티스트들은 게임 엔진을 사용하여 비대화형 영화를 렌더링하기 시작했으며, 이는 마시니마라는 예술 형식으로 이어졌다.

"Spring", 블렌더(Blender)를 사용하여 제작된 3D 애니메이션 단편 영화


CGI 단편 영화는 1976년부터 독립 애니메이션으로 제작되었다. CGI 애니메이션을 통합한 장편 영화의 초기 예로는 실사 영화인 ''스타 트렉 2: 칸의 분노''와 ''트론''(모두 1982년),[18] 그리고 일본 애니메이션 영화 ''고르고 13: 더 프로페셔널''(1983년)이 있다.[19]

최초의 장편 컴퓨터 애니메이션 영화는 디즈니와 픽사에서 제작한 ''토이 스토리''(1995)이다.[20] 의인화된 장난감과 그들의 소유자를 중심으로 한 모험을 따라가는 이 획기적인 영화는 완전한 컴퓨터 애니메이션 영화의 시작이기도 했다. 픽사는 ''토이 스토리''를 통해 완전한 3D 애니메이션을 위한 최첨단 기술을 개발했으며, 이는 3D 애니메이션의 전환점으로 여겨진다.

컴퓨터 애니메이션의 인기는 (특히 특수 효과 분야에서) 미국 현대 애니메이션 시대에 급증했다. ''아바타''(2009)와 ''정글 북''(2016)과 같은 영화는 영화 상영 시간의 대부분을 CGI로 사용하지만, 여전히 인간 배우를 통합한다.[21]

2. 3. 대한민국 3차원 애니메이션의 발전

3. 분류

컴퓨터 애니메이션은 다양한 관점에서 분류할 수 있다. 소재의 차원에 따라 2D와 3D로 분류할 수 있다.

== 2D 컴퓨터 애니메이션 ==

2차원 컴퓨터 그래픽스는 스타일, 낮은 대역폭, 빠른 실시간 렌더링을 위해 여전히 사용된다.[14] 컴퓨터 애니메이션은 본질적으로 스톱 모션 기법의 디지털 후속작이며, 전통적인 애니메이션 기법을 사용한다.[14]

'''2D CG 애니메이션'''은 평면 소재를 다루는 컴퓨터 애니메이션이다.[35] '''2차원 컴퓨터 그래픽스 애니메이션'''이라고도 한다. 2D CG를 다루며 3D CG 애니메이션과 대비된다.[35] 손그림 애니메이션이나 컷 아웃 애니메이션을 디지털화한 것이 2D CG 애니메이션에 해당한다.[35]

2D 캐릭터 애니메이션의 경우, 가상 골격 유무에 따라 별도의 객체(일러스트레이션)와 별도의 투명 레이어를 사용한다. 컴퓨터 보조 애니메이션은 일반적으로 2차원(2D) 애니메이션으로 분류되며 디지털 잉크 및 페인트라고도 한다. 그림은 손으로 그리거나(연필로 종이에) 다양한 보조 장치를 사용하여 (컴퓨터에서) 대화식으로 그려지며 특정 소프트웨어 패키지에 배치된다. 소프트웨어 패키지 내에서 제작자는 그림을 서로 다른 키 프레임에 배치하여 기본적으로 가장 중요한 움직임의 윤곽을 만든다. 그런 다음 컴퓨터는 "중간 프레임"을 채우는데, 이 과정은 일반적으로 트위닝이라고 한다.[14] 컴퓨터 보조 애니메이션은 전통 애니메이션보다 더 빠르게 콘텐츠를 제작하기 위해 새로운 기술을 사용하며, 전통적으로 그려진 캐릭터나 객체의 스타일적 요소를 유지한다.[14]

컴퓨터 보조 애니메이션을 사용하여 제작된 영화로는 ''인어 공주''의 마지막 무지개 시퀀스, ''생쥐 구조대 2'', ''미녀와 야수'', ''알라딘'', ''라이온 킹'', ''포카혼타스'', ''노트르담의 꼽추'', ''헤라클레스'', ''뮬란'', ''타잔'', ''우리는 돌아왔다! 공룡 이야기'', ''발토'', ''아나스타샤'', ''타이탄 A.E.'', ''이집트 왕자'', ''엘도라도로 가는 길'', ''스피릿: 말의 제왕'' 및 ''신밧드: 7대양의 전설'' 등이 있다.

예를 들어, 『토마스와 친구들』(2021)은 2D CG 애니메이션이다.[36] 또한 2D CG 애니메이션용 제작 소프트웨어가 존재한다.[37]

== 3D 컴퓨터 애니메이션 ==

3차원 애니메이션은 컴퓨터 기술의 발전과 함께 탄생한 새로운 애니메이션 분야이다. 정지된 컷들을 연속으로 이어붙여 착시현상을 이용한 애니메이션과 달리 컴퓨터의 계산으로 움직이는 것을 녹화하여 편집한 새로운 방식의 애니메이션이다. 3차원 애니메이션의 경우, 모든 프레임은 모델링이 끝난 뒤에 렌더링되어야 한다.[38] 2차원 벡터 애니메이션의 경우 렌더링 처리는 키 프레임이 그려지는 과정이다.

3차원 애니메이션은 특징으로는 점점 발전하는 그래픽과 이미 만든 데이터를 이용하여 작품 전체에 사용할 수 있다는 점이다. 이것은 똑같은 배경이나 캐릭터를 컷마다 새로 그려내야 하는 일반적인 애니메이션 방식과 달리, 컴퓨터 내에 3차원으로 모델링된 것을 이용하여 작품 전체에 심지어는 후속작에도 데이터를 복사하여 사용할 수 있다.

『Joy & Heron』


렌더링 전후의 애니메이션 프레임


근래에 3차원 프린터가 상용화 되면서 일반인이 손쉽게 3차원 애니메이션 관련 피규어 등을 제작할 수 있게 되었으며, 더욱이 만화나 그래픽 관련 직업에 종사하는 사람들로부터 특히 많은 관심을 받고있다. 3차원 애니메이션은 외형적인 캐릭터성을 강조할 수 있으며 2D 애니메이션에서 흔치 않은 실사같은 그래픽을 표현할 수 있고, 그 효과가 눈에 띄게 발전하면서 3차원 애니메이션의 종류는 점점 증가하고있다.

'''3DCG 애니메이션'''은 입체 소재를 다루는 컴퓨터 애니메이션이다. 3'''차원 컴퓨터 그래픽스 애니메이션'''이라고도 한다. 2DCG 애니메이션과 대비된다. 입체적인 소재를 다루는 클레이 애니메이션이나 인형 애니메이션을 디지털화한 것이 3DCG 애니메이션에 해당한다.

세계 최초의 풀 3DCG 애니메이션 영화는 토이 스토리(1995)이다.

3. 1. 2D 컴퓨터 애니메이션

2차원 컴퓨터 그래픽스는 스타일, 낮은 대역폭, 빠른 실시간 렌더링을 위해 여전히 사용된다.[14] 컴퓨터 애니메이션은 본질적으로 스톱 모션 기법의 디지털 후속작이며, 전통적인 애니메이션 기법을 사용한다.[14]

'''2D CG 애니메이션'''은 평면 소재를 다루는 컴퓨터 애니메이션이다.[35] '''2차원 컴퓨터 그래픽스 애니메이션'''이라고도 한다. 2D CG를 다루며 3D CG 애니메이션과 대비된다.[35] 손그림 애니메이션이나 컷 아웃 애니메이션을 디지털화한 것이 2D CG 애니메이션에 해당한다.[35]

2D 캐릭터 애니메이션의 경우, 가상 골격 유무에 따라 별도의 객체(일러스트레이션)와 별도의 투명 레이어를 사용한다. 컴퓨터 보조 애니메이션은 일반적으로 2차원(2D) 애니메이션으로 분류되며 디지털 잉크 및 페인트라고도 한다. 그림은 손으로 그리거나(연필로 종이에) 다양한 보조 장치를 사용하여 (컴퓨터에서) 대화식으로 그려지며 특정 소프트웨어 패키지에 배치된다. 소프트웨어 패키지 내에서 제작자는 그림을 서로 다른 키 프레임에 배치하여 기본적으로 가장 중요한 움직임의 윤곽을 만든다. 그런 다음 컴퓨터는 "중간 프레임"을 채우는데, 이 과정은 일반적으로 트위닝이라고 한다.[14] 컴퓨터 보조 애니메이션은 전통 애니메이션보다 더 빠르게 콘텐츠를 제작하기 위해 새로운 기술을 사용하며, 전통적으로 그려진 캐릭터나 객체의 스타일적 요소를 유지한다.[14]

컴퓨터 보조 애니메이션을 사용하여 제작된 영화로는 ''인어 공주''의 마지막 무지개 시퀀스, ''생쥐 구조대 2'', ''미녀와 야수'', ''알라딘'', ''라이온 킹'', ''포카혼타스'', ''노트르담의 꼽추'', ''헤라클레스'', ''뮬란'', ''타잔'', ''우리는 돌아왔다! 공룡 이야기'', ''발토'', ''아나스타샤'', ''타이탄 A.E.'', ''이집트 왕자'', ''엘도라도로 가는 길'', ''스피릿: 말의 제왕'' 및 ''신밧드: 7대양의 전설'' 등이 있다.

예를 들어, 『토마스와 친구들』(2021)은 2D CG 애니메이션이다.[36] 또한 2D CG 애니메이션용 제작 소프트웨어가 존재한다.[37]

3. 2. 3D 컴퓨터 애니메이션

3차원 애니메이션은 컴퓨터 기술의 발전과 함께 탄생한 새로운 애니메이션 분야이다. 정지된 컷들을 연속으로 이어붙여 착시현상을 이용한 애니메이션과 달리 컴퓨터의 계산으로 움직이는 것을 녹화하여 편집한 새로운 방식의 애니메이션이다. 3차원 애니메이션의 경우, 모든 프레임은 모델링이 끝난 뒤에 렌더링되어야 한다.[38] 2차원 벡터 애니메이션의 경우 렌더링 처리는 키 프레임이 그려지는 과정이다.

3차원 애니메이션은 특징으로는 점점 발전하는 그래픽과 이미 만든 데이터를 이용하여 작품 전체에 사용할 수 있다는 점이다. 이것은 똑같은 배경이나 캐릭터를 컷마다 새로 그려내야 하는 일반적인 애니메이션 방식과 달리, 컴퓨터 내에 3차원으로 모델링된 것을 이용하여 작품 전체에 심지어는 후속작에도 데이터를 복사하여 사용할 수 있다.

근래에 3차원 프린터가 상용화 되면서 일반인이 손쉽게 3차원 애니메이션 관련 피규어 등을 제작할 수 있게 되었으며, 더욱이 만화나 그래픽 관련 직업에 종사하는 사람들로부터 특히 많은 관심을 받고있다. 3차원 애니메이션은 외형적인 캐릭터성을 강조할 수 있으며 2D 애니메이션에서 흔치 않은 실사같은 그래픽을 표현할 수 있고, 그 효과가 눈에 띄게 발전하면서 3차원 애니메이션의 종류는 점점 증가하고있다.

'''3DCG 애니메이션'''은 입체 소재를 다루는 컴퓨터 애니메이션이다. 3'''차원 컴퓨터 그래픽스 애니메이션'''이라고도 한다. 2DCG 애니메이션과 대비된다. 입체적인 소재를 다루는 클레이 애니메이션이나 인형 애니메이션을 디지털화한 것이 3DCG 애니메이션에 해당한다.

세계 최초의 풀 3DCG 애니메이션 영화는 토이 스토리(1995)이다.

4. 제작 기법

컴퓨터 애니메이션은 컴퓨터 그래픽스의 일종으로, 다양한 기술을 활용하여 제작된다. 그 중에서도 애니메이션에 특화된 기법은 다음과 같다.


  • '''모델링 (Modeling)'''


3D 컴퓨터 애니메이션에서 물체의 3D 모델은 3D 좌표계에서 기하학적 정점, 면, 가장자리로 구성된다.[24] 물체는 다양한 조각 도구를 사용하여 실제 점토나 석고처럼 조각된다.[24] 3D 모델이 단색을 의도하지 않는 한 현실감을 위해 "텍스처"로 칠해야 한다.[24] 구성적 솔리드 형상이라고 하는 또 다른 기술은 정규 도형에 대한 불 연산을 수행하여 객체를 정의하며, 어떤 해상도에서도 정확하게 애니메이션을 생성할 수 있다는 장점이 있다.

  • '''리깅 (Rigging)'''


3D 모델에 뼈와 관절의 가상 골격 시스템을 설정하는 과정을 리깅이라고 한다. 이 과정을 통해 3D 모델은 변형이 가능해지며, 애니메이터는 다양한 컨트롤러와 핸들을 사용하여 가상 마리오네트처럼 모델의 움직임을 제어할 수 있게 된다.

3DCG 애니메이션에서 가상 골격에 해당하는 뼈대를 가진 3D 모델을 준비하고(모델링), 뼈대에 팔, 다리, 눈, 입, 의복 등을 할당한다(리깅). 뼈대나 리그의 위치는 animation variables(애니메이션 변수, Avars)로 정의된다. 사람이나 동물을 그리는 경우, 뼈대는 실제 골격과 대응하는 경우가 많지만, 그렇지 않은 경우도 많다. 예를 들어, 토이 스토리의 우디는 총 700개의 Avars를 가지며, 그 중 100개의 Avars가 얼굴용이었다.

  • '''애니메이션 (Animation)'''


3차원 애니메이션은 컴퓨터 기술의 발전을 통해 탄생한 새로운 애니메이션 분야이다. 정지된 컷들을 연속으로 이어붙여 착시현상을 이용한 애니메이션과 달리, 컴퓨터의 계산으로 움직임을 만들어 녹화하고 편집하는 새로운 방식이다. 3차원 애니메이션은 모든 프레임이 모델링이 끝난 뒤에 렌더링되어야 한다. 2차원 벡터 애니메이션의 경우 렌더링 처리는 키 프레임이 그려지는 과정이다.

3차원 애니메이션은 발전하는 그래픽과 이미 만든 데이터를 작품 전체에 사용할 수 있다는 특징을 갖는다. 똑같은 배경이나 캐릭터를 컷마다 새로 그려야 하는 일반적인 애니메이션 방식과 달리, 3차원으로 모델링된 데이터를 작품 전체, 심지어 후속작에도 복사하여 사용할 수 있다.

최근 3차원 프린터가 상용화되면서 일반인도 쉽게 3차원 애니메이션 관련 피규어 등을 제작할 수 있게 되었다. 만화나 그래픽 관련 직업 종사자들에게 특히 많은 관심을 받고 있다. 3차원 애니메이션은 외형적인 캐릭터성을 강조할 수 있으며, 2D 애니메이션에서는 보기 힘든 실사 같은 그래픽을 표현할 수 있다. 그 효과가 눈에 띄게 발전하면서 3차원 애니메이션의 종류는 점점 증가하고 있다.

3차원 애니메이션은 컴퓨터 애니메이션의 하위 분야이지만, 컴퓨터 애니메이션은 마이 리틀 포니: 우정은 마법과 같은 플래시 기반 애니메이션이나, 이지툰 등 다른 종류도 포함한다. 따라서 3차원 애니메이션은 점차 독보적인 장르로 발전하고 있어 컴퓨터 애니메이션만으로 설명하기에는 무리가 있다.

골격 애니메이션을 사용하여 애니메이션화된 3D 게임 캐릭터


thumb의 이 .gif에서, 인물의 각 '막대'는 동작을 만들기 위해 시간에 따라 키 프레임화됩니다.]]

대부분의 3D 컴퓨터 애니메이션 시스템에서, 애니메이터는 골격 또는 막대 인물과 유사한 캐릭터 해부학의 단순화된 표현을 만든다. 이들은 바인드 포즈 또는 T-포즈로 알려진 기본 위치로 배열된다. 골격 모델의 각 세그먼트의 위치는 애니메이션 변수 또는 줄여서 Avar에 의해 정의된다. 인간 및 동물 캐릭터에서 골격 모델의 많은 부분은 실제 뼈에 해당하지만, 골격 애니메이션은 얼굴 특징(얼굴 애니메이션을 위한 다른 방법이 있지만)을 포함한 다른 것들을 애니메이션하는 데에도 사용된다. 예를 들어, 영화 ''토이 스토리''의 "우디" 캐릭터는 712개의 Avar를 사용한다(얼굴에만 212개). 컴퓨터는 일반적으로 골격 모델을 직접 렌더링하지 않지만(보이지 않음), 골격 모델을 사용하여 특정 캐릭터의 정확한 위치와 방향을 계산하며, 이는 결국 이미지로 렌더링된다. 따라서 애니메이터는 시간에 따라 Avar의 값을 변경하여 프레임별로 캐릭터를 움직이게 함으로써 동작을 생성한다.

현실적인 동작을 얻기 위해 Avar 값을 생성하는 몇 가지 방법이 있다. 전통적으로 애니메이터는 Avar를 직접 조작한다. 모든 프레임에 대해 Avar를 설정하는 대신, 일반적으로 시간의 전략적 지점(프레임)에서 Avar를 설정하고 컴퓨터가 이들 사이를 보간하거나 트위닝하도록 하여 ''키 프레임''이라는 프로세스를 거친다. 키 프레이밍은 애니메이터의 손에 제어권을 부여하며, 손으로 그린 전통 애니메이션에서 유래되었다.

반면에 ''모션 캡처''라고 하는 새로운 방법은 실사 영상을 활용한다. 컴퓨터 애니메이션이 모션 캡처에 의해 구동될 때, 실제 연기자는 애니메이션할 캐릭터인 것처럼 장면을 연기한다. 그들의 움직임은 비디오 카메라와 마커를 사용하여 컴퓨터에 기록되고, 해당 퍼포먼스는 애니메이션 캐릭터에 적용된다.

각 방법에는 장점이 있으며, 2007년 기준으로 게임과 영화는 제작에 이 두 가지 방법 중 하나 또는 둘 다를 사용하고 있다. 키 프레임 애니메이션은 연기하기 어렵거나 불가능한 동작을 생성할 수 있으며, 모션 캡처는 특정 배우의 미묘함을 재현할 수 있다. 예를 들어, 2006년 영화 ''캐리비안의 해적: 망자의 함''에서 빌 나이는 데비 존스 캐릭터의 연기를 제공했다. 나이는 영화에 직접 출연하지 않지만, 그의 몸짓, 자세, 표정 등의 미묘함을 기록함으로써 영화는 그의 연기에서 이점을 얻었다. 따라서 모션 캡처는 믿을 수 있고 현실적인 행동과 동작이 필요하지만, 필요한 캐릭터 유형이 기존 의상 제작을 통해 할 수 있는 것을 초과하는 상황에 적합하다.

미끄러지는 염소


가장 단순한 컴퓨터 애니메이션에서는 모델 이동과 렌더링을 반복하여 애니메이션을 실현한다.

2D CG 애니메이션에서는 움직이는 물체를 "스프라이트"라고 부른다. 스프라이트는 대응하는 위치를 가진 이미지이다. 스프라이트의 위치를 프레임마다 미묘하게 변화시켜, 그것으로 움직임을 만든다. 다음의 의사 코드는 스프라이트를 왼쪽에서 오른쪽으로 이동시키는 것이다.

'''var''' ''int'' x := 0, y := screenHeight / 2;

'''while''' x < screenWidth

drawBackground()

drawSpriteAtXY (x, y) ''// 배경 위에 그린다''

x := x + 5 ''// 오른쪽으로 움직인다''

3D CG 애니메이션에서는 스프라이트 대신 3D 모델을 움직여 렌더링한다. 애니메이션의 움직임을 만드는 데 세련된 그래픽 사용자 인터페이스를 사용하는 경우도 있다. 규칙적인 형상에 불 연산을 실시하는 CSG 표현으로 모델을 정의하는 방법도 있으며, 임의의 해상도에서도 정확한 애니메이션을 생성할 수 있다.

  • '''키 프레임 애니메이션 (Keyframe Animation)'''


'''키 프레임 애니메이션'''(keyframe animation영어)은 요점이 되는 소수의 프레임(키 프레임) 또는 포즈를 지정하고 그 사이를 자동 보간하여 제작되는 애니메이션이다.[43][44]

키 프레임 애니메이션은 "포즈 투 포즈 방식 + 자동 보간"이다.[43] 자동 보간이 전제이기 때문에 (기본적으로) 컴퓨터 애니메이션 특유의 제작법/기법이다. 요점 프레임은 키 프레임이라고 불리며, 애니메이터가 직접 디자인한다. 중간 프레임은 자동 생성되므로 프레임 속도의 변경에 유연하게 대응할 수 있으며, 이는 게임 등 실시간으로 인터랙티브한 애니메이션에 유용하다.

thumb의 이 .gif에서, 인물의 각 '막대'는 동작을 만들기 위해 시간에 따라 키 프레임화됩니다.]]

고전적으로는 리깅된 모델의 Avar를 함수로 보간함으로써 실현된다.[45] 최근에는 관련 분야에서 DLSS와 같은 이미지 단위의 보간 기법이 실용화되어, 키 프레임 애니메이션에서도 Avar 함수 보간 이외의 기법이 확산될 가능성이 있다.

  • '''모션 캡처 (Motion Capture)'''


모션 캡처는 실사 영상을 활용하는 방법이다. 컴퓨터 애니메이션이 모션 캡처로 구동될 때, 실제 연기자는 애니메이션 캐릭터처럼 장면을 연기한다. 이 움직임은 비디오 카메라와 마커를 사용하여 컴퓨터에 기록되고, 해당 연기는 애니메이션 캐릭터에 적용된다.

모션 캡처는 믿을 수 있고 현실적인 행동과 동작이 필요한 경우에 적합하며, 특정 배우의 미묘함을 재현할 수 있다. 예를 들어, 2006년 영화 ''캐리비안의 해적: 망자의 함''에서 빌 나이는 데비 존스 캐릭터의 연기를 제공했다. 빌 나이의 몸짓, 자세, 표정 등의 미묘함을 기록함으로써 그의 연기를 활용할 수 있었다.

  • '''절차적 애니메이션 (Procedural Animation)'''


4D 노이즈와 같은 절차적 도구를 사용하여 3D 애니메이션을 자동화할 수 있다. 노이즈는 차원 공간 내에서 의사 난수 값을 플롯하는 모든 알고리즘이다.[8] 4D 노이즈는 벌떼를 움직이는 것과 같은 작업을 수행하는 데 사용할 수 있다. 처음 세 차원은 공간에서 벌의 위치에 해당하며, 네 번째 차원은 시간에 따라 벌의 위치를 변경하는 데 사용된다. 노이즈는 또한 시뮬레이션을 저렴하게 대체하는 데 사용할 수 있다. 예를 들어, 연기와 구름은 노이즈를 사용하여 애니메이션할 수 있다.

  • '''노드 기반 애니메이션 (Node-based Animation)'''


노드 기반 애니메이션은 유기적이고 혼란스러운 형태를 애니메이션하는 데 유용하다. 노드를 사용하면 애니메이터는 여러 개체에 동시에 적용하거나 매우 복잡한 하나의 개체에 적용할 수 있는 복잡한 애니메이션 규칙 집합을 구축할 수 있다. 이에 대한 좋은 예는 노래의 비트에 맞춰 입자의 움직임을 설정하는 것이다.

  • '''물리 시뮬레이션 (Physical Simulation)'''


질량이나 충돌이 설정된 모델을 사용하여 컴퓨터 상에서 물리 시뮬레이션을 함으로써, 가상 모델의 움직임, 즉 애니메이션을 생성할 수 있다. 물리 시뮬레이션은 애니메이터에 의한 포징을 거치지 않으므로, 사람의 손으로는 실현 불가능한 물량의 애니메이션을 구현할 수 있다. 또한 중요도가 낮은 부분을 물리 시뮬레이션으로 생성함으로써 저비용으로 어느 정도의 퀄리티를 확보하고, 중요 부분에 애니메이터의 자원을 집중 투입할 수 있다.

  • '''렌더링 (Rendering)'''


3차원 애니메이션에서 모든 프레임은 모델링이 끝난 뒤에 렌더링되어야 한다. 2차원 벡터 애니메이션의 경우 렌더링 처리는 키 프레임이 그려지는 과정이다. 렌더링은 3D 모델을 2D 이미지로 변환하는 과정으로, 광원, 그림자, 텍스처 등을 계산하여 사실적인 이미지를 생성한다. 가장 흔하게는 정교한 수학을 사용하여 복잡한 3차원 다각형을 조작하고, 다각형에 "텍스처", 조명 및 기타 효과를 적용한 다음 최종적으로 이미지를 렌더링한다. 구성적 솔리드 형상이라고 하는 또 다른 기술은 정규 도형에 대한 불 연산을 수행하여 객체를 정의하며, 어떤 해상도에서도 정확하게 애니메이션을 생성할 수 있다는 장점이 있다.

  • '''합성 (Compositing)'''

3차원 애니메이션에서 모든 프레임은 모델링이 끝난 뒤에 렌더링되어야 한다. 렌더링된 이미지들을 결합하고, 특수 효과를 추가하여 최종 결과물을 만드는 과정을 합성(Compositing)이라고 한다.

4. 1. 모델링 (Modeling)

3D 컴퓨터 애니메이션에서 물체의 3D 모델은 3D 좌표계에서 기하학적 정점, 면, 가장자리로 구성된다.[24] 물체는 다양한 조각 도구를 사용하여 실제 점토나 석고처럼 조각된다.[24] 3D 모델이 단색을 의도하지 않는 한 현실감을 위해 "텍스처"로 칠해야 한다.[24] 구성적 솔리드 형상이라고 하는 또 다른 기술은 정규 도형에 대한 불 연산을 수행하여 객체를 정의하며, 어떤 해상도에서도 정확하게 애니메이션을 생성할 수 있다는 장점이 있다.

4. 2. 리깅 (Rigging)

3D 모델에 뼈와 관절의 가상 골격 시스템을 설정하는 과정을 리깅이라고 한다. 이 과정을 통해 3D 모델은 변형이 가능해지며, 애니메이터는 다양한 컨트롤러와 핸들을 사용하여 가상 마리오네트처럼 모델의 움직임을 제어할 수 있게 된다.

3DCG 애니메이션에서 가상 골격에 해당하는 뼈대를 가진 3D 모델을 준비하고(모델링), 뼈대에 팔, 다리, 눈, 입, 의복 등을 할당한다(리깅). 뼈대나 리그의 위치는 animation variables(애니메이션 변수, Avars)로 정의된다. 사람이나 동물을 그리는 경우, 뼈대는 실제 골격과 대응하는 경우가 많지만, 그렇지 않은 경우도 많다. 예를 들어, 토이 스토리의 우디는 총 700개의 Avars를 가지며, 그 중 100개의 Avars가 얼굴용이었다.

4. 3. 애니메이션 (Animation)

3차원 애니메이션은 컴퓨터 기술의 발전을 통해 탄생한 새로운 애니메이션 분야이다. 정지된 컷들을 연속으로 이어붙여 착시현상을 이용한 애니메이션과 달리, 컴퓨터의 계산으로 움직임을 만들어 녹화하고 편집하는 새로운 방식이다. 3차원 애니메이션은 모든 프레임이 모델링이 끝난 뒤에 렌더링되어야 한다. 2차원 벡터 애니메이션의 경우 렌더링 처리는 키 프레임이 그려지는 과정이다.

3차원 애니메이션은 발전하는 그래픽과 이미 만든 데이터를 작품 전체에 사용할 수 있다는 특징을 갖는다. 똑같은 배경이나 캐릭터를 컷마다 새로 그려야 하는 일반적인 애니메이션 방식과 달리, 3차원으로 모델링된 데이터를 작품 전체, 심지어 후속작에도 복사하여 사용할 수 있다.

최근 3차원 프린터가 상용화되면서 일반인도 쉽게 3차원 애니메이션 관련 피규어 등을 제작할 수 있게 되었다. 만화나 그래픽 관련 직업 종사자들에게 특히 많은 관심을 받고 있다. 3차원 애니메이션은 외형적인 캐릭터성을 강조할 수 있으며, 2D 애니메이션에서는 보기 힘든 실사 같은 그래픽을 표현할 수 있다. 그 효과가 눈에 띄게 발전하면서 3차원 애니메이션의 종류는 점점 증가하고 있다.

3차원 애니메이션은 컴퓨터 애니메이션의 하위 분야이지만, 컴퓨터 애니메이션은 마이 리틀 포니: 우정은 마법과 같은 플래시 기반 애니메이션이나, 이지툰 등 다른 종류도 포함한다. 따라서 3차원 애니메이션은 점차 독보적인 장르로 발전하고 있어 컴퓨터 애니메이션만으로 설명하기에는 무리가 있다.

thumb의 이 .gif에서, 인물의 각 '막대'는 동작을 만들기 위해 시간에 따라 키 프레임화됩니다.]]

대부분의 3D 컴퓨터 애니메이션 시스템에서, 애니메이터는 골격 또는 막대 인물과 유사한 캐릭터 해부학의 단순화된 표현을 만든다. 이들은 바인드 포즈 또는 T-포즈로 알려진 기본 위치로 배열된다. 골격 모델의 각 세그먼트의 위치는 애니메이션 변수 또는 줄여서 Avar에 의해 정의된다. 인간 및 동물 캐릭터에서 골격 모델의 많은 부분은 실제 뼈에 해당하지만, 골격 애니메이션은 얼굴 특징(얼굴 애니메이션을 위한 다른 방법이 있지만)을 포함한 다른 것들을 애니메이션하는 데에도 사용된다. 예를 들어, 영화 ''토이 스토리''의 "우디" 캐릭터는 712개의 Avar를 사용한다(얼굴에만 212개). 컴퓨터는 일반적으로 골격 모델을 직접 렌더링하지 않지만(보이지 않음), 골격 모델을 사용하여 특정 캐릭터의 정확한 위치와 방향을 계산하며, 이는 결국 이미지로 렌더링된다. 따라서 애니메이터는 시간에 따라 Avar의 값을 변경하여 프레임별로 캐릭터를 움직이게 함으로써 동작을 생성한다.

현실적인 동작을 얻기 위해 Avar 값을 생성하는 몇 가지 방법이 있다. 전통적으로 애니메이터는 Avar를 직접 조작한다. 모든 프레임에 대해 Avar를 설정하는 대신, 일반적으로 시간의 전략적 지점(프레임)에서 Avar를 설정하고 컴퓨터가 이들 사이를 보간하거나 트위닝하도록 하여 ''키 프레임''이라는 프로세스를 거친다. 키 프레이밍은 애니메이터의 손에 제어권을 부여하며, 손으로 그린 전통 애니메이션에서 유래되었다.

반면에 ''모션 캡처''라고 하는 새로운 방법은 실사 영상을 활용한다. 컴퓨터 애니메이션이 모션 캡처에 의해 구동될 때, 실제 연기자는 애니메이션할 캐릭터인 것처럼 장면을 연기한다. 그들의 움직임은 비디오 카메라와 마커를 사용하여 컴퓨터에 기록되고, 해당 퍼포먼스는 애니메이션 캐릭터에 적용된다.

각 방법에는 장점이 있으며, 2007년 기준으로 게임과 영화는 제작에 이 두 가지 방법 중 하나 또는 둘 다를 사용하고 있다. 키 프레임 애니메이션은 연기하기 어렵거나 불가능한 동작을 생성할 수 있으며, 모션 캡처는 특정 배우의 미묘함을 재현할 수 있다. 예를 들어, 2006년 영화 ''캐리비안의 해적: 망자의 함''에서 빌 나이는 데비 존스 캐릭터의 연기를 제공했다. 나이는 영화에 직접 출연하지 않지만, 그의 몸짓, 자세, 표정 등의 미묘함을 기록함으로써 영화는 그의 연기에서 이점을 얻었다. 따라서 모션 캡처는 믿을 수 있고 현실적인 행동과 동작이 필요하지만, 필요한 캐릭터 유형이 기존 의상 제작을 통해 할 수 있는 것을 초과하는 상황에 적합하다.

가장 단순한 컴퓨터 애니메이션에서는 모델 이동과 렌더링을 반복하여 애니메이션을 실현한다.

2D CG 애니메이션에서는 움직이는 물체를 "스프라이트"라고 부른다. 스프라이트는 대응하는 위치를 가진 이미지이다. 스프라이트의 위치를 프레임마다 미묘하게 변화시켜, 그것으로 움직임을 만든다. 다음의 의사 코드는 스프라이트를 왼쪽에서 오른쪽으로 이동시키는 것이다.

'''var''' ''int'' x := 0, y := screenHeight / 2;

'''while''' x < screenWidth

drawBackground()

drawSpriteAtXY (x, y) ''// 배경 위에 그린다''

x := x + 5 ''// 오른쪽으로 움직인다''

3D CG 애니메이션에서는 스프라이트 대신 3D 모델을 움직여 렌더링한다. 애니메이션의 움직임을 만드는 데 세련된 그래픽 사용자 인터페이스를 사용하는 경우도 있다. 규칙적인 형상에 불 연산을 실시하는 CSG 표현으로 모델을 정의하는 방법도 있으며, 임의의 해상도에서도 정확한 애니메이션을 생성할 수 있다.

4. 3. 1. 키 프레임 애니메이션 (Keyframe Animation)

'''키 프레임 애니메이션'''(keyframe animation영어)은 요점이 되는 소수의 프레임(키 프레임) 또는 포즈를 지정하고 그 사이를 자동 보간하여 제작되는 애니메이션이다.[43][44]

키 프레임 애니메이션은 "포즈 투 포즈 방식 + 자동 보간"이다.[43] 자동 보간이 전제이기 때문에 (기본적으로) 컴퓨터 애니메이션 특유의 제작법/기법이다. 요점 프레임은 키 프레임이라고 불리며, 애니메이터가 직접 디자인한다. 중간 프레임은 자동 생성되므로 프레임 속도의 변경에 유연하게 대응할 수 있으며, 이는 게임 등 실시간으로 인터랙티브한 애니메이션에 유용하다.

thumb의 이 .gif에서, 인물의 각 '막대'는 동작을 만들기 위해 시간에 따라 키 프레임화됩니다.]]

고전적으로는 리깅된 모델의 Avar를 함수로 보간함으로써 실현된다.[45] 최근에는 관련 분야에서 DLSS와 같은 이미지 단위의 보간 기법이 실용화되어, 키 프레임 애니메이션에서도 Avar 함수 보간 이외의 기법이 확산될 가능성이 있다.

4. 3. 2. 모션 캡처 (Motion Capture)

모션 캡처는 실사 영상을 활용하는 방법이다. 컴퓨터 애니메이션이 모션 캡처로 구동될 때, 실제 연기자는 애니메이션 캐릭터처럼 장면을 연기한다. 이 움직임은 비디오 카메라와 마커를 사용하여 컴퓨터에 기록되고, 해당 연기는 애니메이션 캐릭터에 적용된다.

모션 캡처는 믿을 수 있고 현실적인 행동과 동작이 필요한 경우에 적합하며, 특정 배우의 미묘함을 재현할 수 있다. 예를 들어, 2006년 영화 ''캐리비안의 해적: 망자의 함''에서 빌 나이는 데비 존스 캐릭터의 연기를 제공했다. 빌 나이의 몸짓, 자세, 표정 등의 미묘함을 기록함으로써 그의 연기를 활용할 수 있었다.

4. 3. 3. 절차적 애니메이션 (Procedural Animation)

4D 노이즈와 같은 절차적 도구를 사용하여 3D 애니메이션을 자동화할 수 있다. 노이즈는 차원 공간 내에서 의사 난수 값을 플롯하는 모든 알고리즘이다.[8] 4D 노이즈는 벌떼를 움직이는 것과 같은 작업을 수행하는 데 사용할 수 있다. 처음 세 차원은 공간에서 벌의 위치에 해당하며, 네 번째 차원은 시간에 따라 벌의 위치를 변경하는 데 사용된다. 노이즈는 또한 시뮬레이션을 저렴하게 대체하는 데 사용할 수 있다. 예를 들어, 연기와 구름은 노이즈를 사용하여 애니메이션할 수 있다.

노드 기반 애니메이션은 유기적이고 혼란스러운 형태를 애니메이션하는 데 유용하다. 노드를 사용하면 애니메이터는 여러 개체에 동시에 적용하거나 매우 복잡한 하나의 개체에 적용할 수 있는 복잡한 애니메이션 규칙 집합을 구축할 수 있다. 이에 대한 좋은 예는 노래의 비트에 맞춰 입자의 움직임을 설정하는 것이다.

4. 3. 4. 노드 기반 애니메이션 (Node-based Animation)

노드 기반 애니메이션은 유기적이고 혼란스러운 형태를 애니메이션하는 데 유용하다. 노드를 사용하면 애니메이터는 여러 개체에 동시에 적용하거나 매우 복잡한 하나의 개체에 적용할 수 있는 복잡한 애니메이션 규칙 집합을 구축할 수 있다. 이에 대한 좋은 예는 노래의 비트에 맞춰 입자의 움직임을 설정하는 것이다.

4. 3. 5. 물리 시뮬레이션 (Physical Simulation)

질량이나 충돌이 설정된 모델을 사용하여 컴퓨터 상에서 물리 시뮬레이션을 함으로써, 가상 모델의 움직임, 즉 애니메이션을 생성할 수 있다. 물리 시뮬레이션은 애니메이터에 의한 포징을 거치지 않으므로, 사람의 손으로는 실현 불가능한 물량의 애니메이션을 구현할 수 있다. 또한 중요도가 낮은 부분을 물리 시뮬레이션으로 생성함으로써 저비용으로 어느 정도의 퀄리티를 확보하고, 중요 부분에 애니메이터의 자원을 집중 투입할 수 있다.

4. 4. 렌더링 (Rendering)

3차원 애니메이션에서 모든 프레임은 모델링이 끝난 뒤에 렌더링되어야 한다. 2차원 벡터 애니메이션의 경우 렌더링 처리는 키 프레임이 그려지는 과정이다. 렌더링은 3D 모델을 2D 이미지로 변환하는 과정으로, 광원, 그림자, 텍스처 등을 계산하여 사실적인 이미지를 생성한다. 가장 흔하게는 정교한 수학을 사용하여 복잡한 3차원 다각형을 조작하고, 다각형에 "텍스처", 조명 및 기타 효과를 적용한 다음 최종적으로 이미지를 렌더링한다. 구성적 솔리드 형상이라고 하는 또 다른 기술은 정규 도형에 대한 불 연산을 수행하여 객체를 정의하며, 어떤 해상도에서도 정확하게 애니메이션을 생성할 수 있다는 장점이 있다.

4. 5. 합성 (Compositing)

3차원 애니메이션에서 모든 프레임은 모델링이 끝난 뒤에 렌더링되어야 한다. 렌더링된 이미지들을 결합하고, 특수 효과를 추가하여 최종 결과물을 만드는 과정을 합성(Compositing)이라고 한다.

5. 세부 분야

3D 애니메이션에는 다양한 분야가 있으며, 일부는 완전히 별개의 예술 형태를 포함한다. 예를 들어, 컴퓨터 애니메이션 캐릭터의 헤어 시뮬레이션 자체는 별도의 워크플로우,[9] 다양한 소프트웨어 및 도구를 포함하는 직업 경로이다. 모든 또는 일부 3D 컴퓨터 애니메이션 분야의 조합을 애니메이션 업계에서는 일반적으로 3D 애니메이션 파이프라인이라고 한다.[10]

3D 애니메이션 파이프라인 내 분야의 예시
분야설명도구예시
얼굴 리깅얼굴 리깅은 근육, 변형, 메쉬 변위 및 기타 기술을 포함하여 표정 및 립싱크를 위한 음소의 애니메이션을 가능하게 하는 리깅이다.오토데스크 마야(Autodesk Maya), 블렌더영화 아바타: 물의 길에서 웨타 워크숍(WETA workshops)은 캐릭터의 감정 표현 범위를 인간과 유사하게 만들기 위해 얼굴의 디지털 근육을 세심하게 설계했다.[11]
얼굴 애니메이션얼굴 애니메이션, 립싱크를 만들고 음소 블렌드 셰이프(얼굴이 변형되는 모양)를 애니메이션하는 과정이다.오토데스크 마야(Autodesk Maya), 블렌더, 오토데스크 3ds 맥스(Autodesk 3DS Max)픽사의 메이의 변신에서 애니메이터들은 애니메이션 스타일의 표정에서 영감을 받아 애니메이션에 반영했다.[12]
캐릭터 애니메이션구체적으로 캐릭터의 애니메이션. 3D 캐릭터 애니메이션은 춤, 달리기, 싸움 또는 농구와 같은 고품질 모션을 애니메이션하는 데 필요한 복잡성 때문에 그 자체로 전문 분야이다.오토데스크 마야(Autodesk Maya), 블렌더픽사의 인크레더블은 2004년 시각 효과 협회상에서 최우수 애니메이션 캐릭터상을 수상했다.
의상 시뮬레이션의상 시뮬레이션은 시뮬레이션의 하위 집합이지만, 특히 옷과 같은 것들을 위한 것이다. 현대 3D 컴퓨터 애니메이션에서 의상 시뮬레이션은 점점 더 발전하고 널리 사용되고 있다.후디니(Houdini), 블렌더픽사의 코코는 의상 시뮬레이션과 캐릭터 애니메이션을 결합하기 위해 새로운 도구를 설계하여 고품질 의상의 사용을 발전시켰다.[13]



인간의 얼굴 특징을 사실적으로 모델링하는 것은 컴퓨터 생성 이미지에서 가장 어렵고 탐구되는 요소 중 하나이다. 컴퓨터 얼굴 애니메이션은 매우 복잡한 분야로, 모델은 일반적으로 매우 많은 수의 애니메이션 변수를 포함한다. 역사적으로, 1989년과 1990년에 열린 최초의 SIGGRAPH 튜토리얼 ''얼굴 애니메이션의 최첨단 기술''은 여러 연구 요소를 통합하고 여러 연구자들의 관심을 불러일으키면서 이 분야의 전환점이 되었다.

1976년에 개발된 얼굴 행동 코딩 시스템(FACS)은 46개의 "행동 단위"를 포함하며, 많은 시스템의 인기 있는 기반이 되었다. MPEG-4는 입술, 턱 등을 위한 68개의 얼굴 애니메이션 파라미터(FAP)를 포함한다.

정서 공간인 PAD 감정 상태 모델을 사용하여 아바타의 얼굴에 특정 감정을 할당할 수 있다. 이 접근 방식에서 PAD 모델은 상위 레벨 정서 공간으로 사용되고, 하위 레벨 공간은 MPEG-4 얼굴 애니메이션 파라미터(FAP)이다. 그런 다음 중간 레벨 부분 표현 파라미터(PEP) 공간이 2단계 구조로 사용된다 – PAD-PEP 매핑 및 PEP-FAP 변환 모델.

캐릭터 애니메이션은 구체적으로 캐릭터의 움직임을 다루는 전문 분야이다.[10] 3D 캐릭터 애니메이션은 춤, 달리기, 싸움 등 고품질 모션을 애니메이션하는 데 필요한 복잡성 때문에 그 자체로 전문 분야로 발전했다.[10] 픽사의 '인크레더블'은 2004년 시각 효과 협회상에서 최우수 애니메이션 캐릭터상을 수상했다.[10]

의상 시뮬레이션은 시뮬레이션의 하위 집합이지만, 특히 옷과 같은 것들의 움직임을 표현하기 위한 것이다. 현대 3D 컴퓨터 애니메이션에서 의상 시뮬레이션은 점점 더 발전하고 널리 사용되고 있다.[13] 픽사의 '코코'는 의상 시뮬레이션과 캐릭터 애니메이션을 결합하기 위해 새로운 도구를 설계하여 고품질 의상의 사용을 발전시켰다.[13]

5. 1. 얼굴 애니메이션 (Facial Animation)

인간의 얼굴 특징을 사실적으로 모델링하는 것은 컴퓨터 생성 이미지에서 가장 어렵고 탐구되는 요소 중 하나이다. 컴퓨터 얼굴 애니메이션은 매우 복잡한 분야로, 모델은 일반적으로 매우 많은 수의 애니메이션 변수를 포함한다. 역사적으로, 1989년과 1990년에 열린 최초의 SIGGRAPH 튜토리얼 ''얼굴 애니메이션의 최첨단 기술''은 여러 연구 요소를 통합하고 여러 연구자들의 관심을 불러일으키면서 이 분야의 전환점이 되었다.

1976년에 개발된 얼굴 행동 코딩 시스템(FACS)은 46개의 "행동 단위"를 포함하며, 많은 시스템의 인기 있는 기반이 되었다. MPEG-4는 입술, 턱 등을 위한 68개의 얼굴 애니메이션 파라미터(FAP)를 포함한다.

정서 공간인 PAD 감정 상태 모델을 사용하여 아바타의 얼굴에 특정 감정을 할당할 수 있다. 이 접근 방식에서 PAD 모델은 상위 레벨 정서 공간으로 사용되고, 하위 레벨 공간은 MPEG-4 얼굴 애니메이션 파라미터(FAP)이다. 그런 다음 중간 레벨 부분 표현 파라미터(PEP) 공간이 2단계 구조로 사용된다 – PAD-PEP 매핑 및 PEP-FAP 변환 모델.

5. 2. 캐릭터 애니메이션 (Character Animation)

캐릭터 애니메이션은 구체적으로 캐릭터의 움직임을 다루는 전문 분야이다.[10] 3D 캐릭터 애니메이션은 춤, 달리기, 싸움 등 고품질 모션을 애니메이션하는 데 필요한 복잡성 때문에 그 자체로 전문 분야로 발전했다.[10] 픽사의 '인크레더블'은 2004년 시각 효과 협회상에서 최우수 애니메이션 캐릭터상을 수상했다.[10]

5. 3. 의상 시뮬레이션 (Cloth Simulation)

의상 시뮬레이션은 시뮬레이션의 하위 집합이지만, 특히 옷과 같은 것들의 움직임을 표현하기 위한 것이다. 현대 3D 컴퓨터 애니메이션에서 의상 시뮬레이션은 점점 더 발전하고 널리 사용되고 있다.[13] 픽사의 '코코'는 의상 시뮬레이션과 캐릭터 애니메이션을 결합하기 위해 새로운 도구를 설계하여 고품질 의상의 사용을 발전시켰다.[13]

6. 표현

Joy & Heron – 현실적인 애니메이션의 전형적인 예


컴퓨터 애니메이션에서의 사실주의는 각 프레임이 포토 리얼리즘처럼 보이도록 하는 것을 의미할 수 있다. 즉, 장면이 사진과 유사하게 렌더링되거나 캐릭터의 애니메이션이 믿을만하고 생동감 있게 보이도록 하는 것이다. 컴퓨터 애니메이션은 포토리얼리즘 렌더링의 유무와 관계없이 사실적일 수 있다.

컴퓨터 애니메이션의 한 가지 경향은 인간 캐릭터를 최대한 사실적으로 보이게 하고 움직이게 하려는 노력이다. 하지만, 매력적이고 사실적인 인간 캐릭터를 만들려고 할 때 언캐니 밸리 현상이 나타날 수 있다. 이는 인간 복제품이 점점 더 인간처럼 보이고 행동할수록 인간 관객이 (어느 정도까지) 점점 더 부정적인 정서적 반응을 보이는 개념이다. ''폴라 익스프레스'',[27][28][29] ''베오울프'',[30] ''크리스마스 캐롤''[31][32]과 같이 포토리얼리즘 인간 캐릭터를 시도한 영화들은 "불쾌하다" 또는 "소름 끼친다"는 비판을 받았다.

컴퓨터 애니메이션의 목표는 항상 실사 영화를 최대한 가깝게 모방하는 것이 아니므로, 많은 애니메이션 영화는 의인화된 동물,[39] 전설의 생물 및 캐릭터, 슈퍼히어로를 특징으로 하거나 비현실적인 만화 같은 비율을 가진 캐릭터를 특징으로 한다. 컴퓨터 애니메이션은 전통적인 스톱 모션 애니메이션(''플러쉬'' 또는 ''피너츠: 더 무비''에서 볼 수 있듯이)과 유사하거나 이를 대체하도록 맞춤 설정할 수도 있다. 애니메이션의 기본 원칙 중 일부(예: 스쿼시와 스트레치)는 엄격하게 사실적이지 않은 움직임을 요구하며, 이러한 원칙은 컴퓨터 애니메이션에서도 여전히 널리 사용된다.

영화 『파이널 판타지』는 실사처럼 인간을 그리려고 시도한 최초의 컴퓨터 애니메이션 영화이다. 현재, 3DCG 애니메이션은, 사실적인 방향성과 그와 반대되는 방향성으로 나뉜다. 사실적인 방향의 컴퓨터 애니메이션은, 실사 같은 사실성을 추구하는 방향 (모션 캡처로 움직임을 부여하는 것이 전형적)과 양식화된 사실성의 방향이 있다. 실사적 사실성은 『파이널 판타지』가 달성하려 했던 방향이며, 장래에는 『다크 크리스탈』과 같은 판타지 영화를 인형이나 애니매트로닉스를 사용하지 않고 실현하게 될 것으로 생각된다. 『개미』는 양식화된 사실성 방향의 예시이며, 장래에는 『유령 신부』와 같은 스톱 모션 애니메이션을 대체할 가능성이 있다.

컴퓨터 애니메이션의 목표가 항상 실사 영화를 모방하는 것은 아니기 때문에, 많은 애니메이션 영화는 의인화된 동물,[39] 전설의 생물 및 캐릭터,[40] 슈퍼히어로를 등장시키거나 비현실적인 비율을 가진 캐릭터를 특징으로 한다.[42] 애니메이션의 기본 원칙 중 일부(예: 스쿼시와 스트레치)는 사실적이지 않은 움직임을 요구하며, 이러한 원칙은 컴퓨터 애니메이션에서도 널리 사용된다. 컴퓨터 애니메이션은 전통적인 스톱 모션 애니메이션(''플러쉬'' 또는 ''피너츠: 더 무비''에서 볼 수 있듯이)과 유사하거나 이를 대체하도록 맞춤 설정할 수도 있다.

6. 1. 사실성 (Realism)



컴퓨터 애니메이션에서의 사실주의는 각 프레임이 포토 리얼리즘처럼 보이도록 하는 것을 의미할 수 있다. 즉, 장면이 사진과 유사하게 렌더링되거나 캐릭터의 애니메이션이 믿을만하고 생동감 있게 보이도록 하는 것이다. 컴퓨터 애니메이션은 포토리얼리즘 렌더링의 유무와 관계없이 사실적일 수 있다.

컴퓨터 애니메이션의 한 가지 경향은 인간 캐릭터를 최대한 사실적으로 보이게 하고 움직이게 하려는 노력이다. 하지만, 매력적이고 사실적인 인간 캐릭터를 만들려고 할 때 언캐니 밸리 현상이 나타날 수 있다. 이는 인간 복제품이 점점 더 인간처럼 보이고 행동할수록 인간 관객이 (어느 정도까지) 점점 더 부정적인 정서적 반응을 보이는 개념이다. ''폴라 익스프레스'',[27][28][29] ''베오울프'',[30] ''크리스마스 캐롤''[31][32]과 같이 포토리얼리즘 인간 캐릭터를 시도한 영화들은 "불쾌하다" 또는 "소름 끼친다"는 비판을 받았다.

컴퓨터 애니메이션의 목표는 항상 실사 영화를 최대한 가깝게 모방하는 것이 아니므로, 많은 애니메이션 영화는 의인화된 동물,[39] 전설의 생물 및 캐릭터, 슈퍼히어로를 특징으로 하거나 비현실적인 만화 같은 비율을 가진 캐릭터를 특징으로 한다. 컴퓨터 애니메이션은 전통적인 스톱 모션 애니메이션(''플러쉬'' 또는 ''피너츠: 더 무비''에서 볼 수 있듯이)과 유사하거나 이를 대체하도록 맞춤 설정할 수도 있다. 애니메이션의 기본 원칙 중 일부(예: 스쿼시와 스트레치)는 엄격하게 사실적이지 않은 움직임을 요구하며, 이러한 원칙은 컴퓨터 애니메이션에서도 여전히 널리 사용된다.

영화 『파이널 판타지』는 실사처럼 인간을 그리려고 시도한 최초의 컴퓨터 애니메이션 영화이다. 현재, 3DCG 애니메이션은, 사실적인 방향성과 그와 반대되는 방향성으로 나뉜다. 사실적인 방향의 컴퓨터 애니메이션은, 실사 같은 사실성을 추구하는 방향 (모션 캡처로 움직임을 부여하는 것이 전형적)과 양식화된 사실성의 방향이 있다. 실사적 사실성은 『파이널 판타지』가 달성하려 했던 방향이며, 장래에는 『다크 크리스탈』과 같은 판타지 영화를 인형이나 애니매트로닉스를 사용하지 않고 실현하게 될 것으로 생각된다. 『개미』는 양식화된 사실성 방향의 예시이며, 장래에는 『유령 신부』와 같은 스톱 모션 애니메이션을 대체할 가능성이 있다.

6. 2. 비사실성 (Non-photorealism)

컴퓨터 애니메이션의 목표가 항상 실사 영화를 모방하는 것은 아니기 때문에, 많은 애니메이션 영화는 의인화된 동물,[39] 전설의 생물 및 캐릭터,[40] 슈퍼히어로를 등장시키거나 비현실적인 비율을 가진 캐릭터를 특징으로 한다.[42] 애니메이션의 기본 원칙 중 일부(예: 스쿼시와 스트레치)는 사실적이지 않은 움직임을 요구하며, 이러한 원칙은 컴퓨터 애니메이션에서도 널리 사용된다. 컴퓨터 애니메이션은 전통적인 스톱 모션 애니메이션(''플러쉬'' 또는 ''피너츠: 더 무비''에서 볼 수 있듯이)과 유사하거나 이를 대체하도록 맞춤 설정할 수도 있다.

7. 활용

컴퓨터 애니메이션은 다양한 목적으로 활용된다. 영상 작품, 게임, 웹 애니메이션 등이 그 예시이다.


  • 영상 작품:
  • 영화 (컴퓨터 생성 이미지): SFX 기법으로 활용되며, 토이 스토리(1995년)는 최초의 장편 컴퓨터 애니메이션 영화이다.
  • TV 애니메이션: 최초의 완전한 컴퓨터 애니메이션 시리즈는 리부트(1994년)이다.
  • 웹 애니메이션: 초기에는 애니메이션 GIF 형식이 사용되었으나, 다운로드 및 프레임 속도 문제로 인해 벡터 그래픽 대안이 등장했다. 플래시 애니메이션이 일반적인 형식이었지만, 웹 개발 커뮤니티가 Flash Player 플러그인 지원을 중단하면서 HTML5, JavaScript, CSS 애니메이션 등의 기술이 활용되고 있다. 유튜브는 플래시 비디오 형식 대신 HTML5 대안을 제공한다.
  • 게임: 실시간 프레임 표시를 위해 속도가 중요하다.


이용 목적에 따라 요구 사항이 다르다. 영상 작품은 생성 속도보다 렌더링 결과가 중요하며, 게임은 속도가, 인터넷을 통한 저대역폭 애니메이션은 용량이 중시된다. 반면 고대역폭 애니메이션은 스트리밍 전송하므로 제약이 적다.

건축 시뮬레이션에서도 3D CG 애니메이션이 사용되어 건축물과 주변 환경과의 관계를 명확하게 파악하는 데 도움을 준다.

최근에는 컴퓨터 애니메이션 제작 환경이 저렴해지고 유튜브와 같은 동영상 공유 서비스가 보급되면서 아마추어 제작도 활발해졌다. PowToon 및 Vyond와 같은 회사는 아마추어에게 클립 아트와 같은 전문 애니메이션에 대한 접근을 제공한다.

8. 대한민국 애니메이션 스튜디오 (예시)

컴퓨터 애니메이션 장편 영화 제작사로는 픽사 (픽사 애니메이션 스튜디오), 드림웍스 애니메이션 (드림웍스 애니메이션), 월트 디즈니 애니메이션 스튜디오 (월트 디즈니 애니메이션 스튜디오), 일루미네이션 (일루미네이션), 소니 픽처스 애니메이션 (소니 픽처스 애니메이션) 등이 있다.

참조

[1] 논문 CHI '00 extended abstracts on Human factors in computer systems - CHI '00 ACM Press 2000
[2] 잡지 How 'Toy Story' Changed Movie History https://time.com/411[...] 2024-05-22
[3] 웹사이트 'Godzilla Minus One' Breathes New Life into the Iconic Kaiju https://www.awn.com/[...] 2024-05-22
[4] 웹사이트 'Godzilla Minus One' fought the odds and won big at the Oscars https://www.japantim[...] 2024-05-22
[5] 웹사이트 The Breadwinner Shows the Powerful Storytelling Impact of Animation https://www.technico[...] 2024-05-22
[6] 논문 Gravitational Lensing by Spinning Black Holes in Astrophysics, and in the Movie Interstellar 2015-03-19
[7] 웹사이트 Here's what made the 2D animation in 'Klaus' look '3D' https://beforesandaf[...] 2024-05-22
[8] 웹사이트 The Book of Shaders https://thebookofsha[...] 2024-05-22
[9] 논문 Realistic Hair Simulation - Animation and Rendering 2008
[10] 웹사이트 3D Animation Pipeline: A Start-to-Finish Guide (2023 update) https://dreamfarmstu[...] 2024-05-21
[11] 웹사이트 Exclusive: Joe Letteri Discusses Wētā FX's new Facial Pipeline on Avatar 2 - fxguide https://www.fxguide.[...] 2024-05-21
[12] 웹사이트 "Turning Red" Animators on Anime Influences and Working with Domee Shi https://caamedia.org[...] 2024-05-22
[13] 논문 ACM SIGGRAPH 2018 Talks 2018
[14] 웹사이트 How Computer Animation Works http://entertainment[...] HowStuffWorks 2013-02-15
[15] 웹사이트 Charles Csuri, Fragmentation Animations, 1967 – 1970: Hummingbird (1967) https://m.youtube.co[...] 2009-08-31
[16] 웹사이트 "Kitten" 1968 computer animation https://m.youtube.co[...] 2006-03-09
[17] 웹사이트 Metadata 1971 https://m.youtube.co[...] 2010-11-23
[18] 잡지 The Making of Tron https://archive.org/[...] Carnegie Publications 1982-09
[19] 서적 The Animated Movie Guide https://archive.org/[...] Chicago Review Press 2005
[20] 웹사이트 The Pixar Timeline, 1979 to Present. http://www.pixar.com[...] Pixar
[21] 웹사이트 How James Cameron's Innovative New 3D Tech Created Avatar https://www.popularm[...] 2019-04-24
[22] 웹사이트 Disney's Live-Action 'Lion King' Taps Jeff Nathanson As Writer https://deadline.com[...] 2019-07-09
[23] 웹사이트 'The Lion King': Is it animated or live-action? It's complicated https://www.latimes.[...] 2021-12-13
[24] 웹사이트 Why a Great Rigger is an Animator's Best Friend http://blog.animatio[...]
[25] 잡지 Art + 2 Years = Science https://archive.org/[...] 2024-10-08
[26] 웹사이트 blender.org – Home of the Blender project – Free and Open 3D Creation Software https://www.blender.[...]
[27] 웹사이트 The Polar Express http://www.salon.com[...] 2015-06-08
[28] 뉴스 The 10 Scariest Movies and Why They Creep Us Out http://www.newsweek.[...] 2015-06-08
[29] 뉴스 Review: 'Polar Express' a creepy ride http://www.cnn.com/2[...] 2015-06-08
[30] 웹사이트 Digital Actors in 'Beowulf' Are Just Uncanny https://web.archive.[...] 2007-11-14
[31] 뉴스 Blah, humbug! 'A Christmas Carol's 3-D spin on Dickens well done in parts but lacks spirit https://web.archive.[...] 2015-10-10
[32] 뉴스 Disney's 'A Christmas Carol': Bah, humbug! https://web.archive.[...] 2015-10-10
[33] 논문 コンピュータ・アニメーションと3次元映像ディスプレイ https://www.jstage.j[...]
[34] 논문 アニメーションの原点、その研究の原点、学問と学会の原点 https://www.jstage.j[...]
[35] 논문 日本における３DCG クリエイターのしごとと能力 http://hokuga.hgu.jp[...]
[36] 간행물 イオン明石ショッピングセンターで「映画きかんしゃトーマス」公開記念のデジタルスタンプラリーが4月5日から開催！ 2024-04-04
[37] 웹사이트 テガラ、フランスTVPaint Developpement 社のリセラーとして、2D アニメーション制作ソフトウェア「TVPaint Animation」の販売を日本で初めて開始。 https://www.dreamnew[...] 2012-08-29
[38] 웹사이트 「もうFlashはやめようと思った」フル3DCGによる自転車アニメの裏側 https://kai-you.net/[...] 2014-11-20
[39] 문서 ファインディング・ニモ、アイス・エイジ、森のリトル・ギャング
[40] 문서 シュレック、モンスターズ・インク
[41] 문서 カーズ、ロボッツ、ウォーリー
[42] 문서 Mr.インクレディブル、カールじいさんの空飛ぶ家、ルイスと未来泥棒
[43] 논문 キャラクタアニメーションにおける自然なモーションの生成 (第3報) - 誇張の導入 https://www.jstage.j[...] 2005
[44] 논문 1. キャラクタアニメーション制作の高能率化手法 http://www.jstage.js[...] 2008
[45] 논문 ビデオゲームのキャラクタの動作生成 https://www.jstage.j[...] 2008


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