컴퓨터 애니메이션: 컴퓨터 애니메이션과 컴퓨터 비전의 교차점 탐색

By Fouad Sabry

컴퓨터 애니메이션이란 무엇입니까

컴퓨터 애니메이션은 동영상 이미지를 디지털 방식으로 생성하는 데 사용되는 프로세스입니다. 보다 일반적인 용어인 CGI(컴퓨터 생성 이미지)는 정지 이미지와 동영상을 모두 포함하는 반면, 컴퓨터 애니메이션은 동영상만 의미합니다. 최신 컴퓨터 애니메이션은 일반적으로 3D 컴퓨터 그래픽을 사용합니다.

혜택을 받는 방법

(I) 다음 주제에 대한 통찰력 및 검증:

1장: 컴퓨터 애니메이션

2장: 애니메이션

3장: 스톱 모션

4장: 애니메이터

5: 시각 효과

6장: 모션 캡처

7장: 기존 애니메이션

8장: 실시간 컴퓨터 그래픽

9장: 컴퓨터 얼굴 애니메이션

10장: 가상 영화 촬영법

(II) 컴퓨터 애니메이션에 대한 대중의 주요 질문에 답합니다.

(III) 실제 사례 다양한 분야에서 컴퓨터 애니메이션을 활용하는 방법을 소개합니다.

이 책은 누구를 위한 것인가요?

전문가, 학부생 및 대학원생, 열성팬, 취미생활자, 모든 종류의 컴퓨터 애니메이션에 대한 기본 지식이나 정보를 넘어서고 싶습니다.

 

 

• Language: 한국어
• Publisher: 10 억 지식이 걸립니다 [Korean]
• Release date: May 5, 2024

Book preview

챕터 1: 컴퓨터 애니메이션

디지털 기술을 사용하여 동영상을 생성하는 것을 컴퓨터 애니메이션이라고 합니다. 컴퓨터 애니메이션은 움직이는 영상만을 의미하며, 보다 일반적인 용어인 CGI(Computer-Generated Imagery)는 정지된 풍경과 동적 그래픽을 모두 포함합니다. 현대 컴퓨터 애니메이션에서 3차원 이미지를 생성하려면 종종 3D 컴퓨터 그래픽을 사용해야 합니다. 컴퓨터 자체가 애니메이션의 초점 역할을 하는 경우도 있지만 필름이 초점이 되는 경우도 있습니다.

2D 이미지의 프레임 단위 애니메이션과 같은 전통적인 애니메이션 방법은 기본적으로 3D 모델을 사용하는 스톱 모션 기술의 디지털 후속 제품인 컴퓨터 애니메이션으로 대체되고 있습니다. 컴퓨터 애니메이션은 본질적으로 스톱 모션 기술의 디지털 후계자입니다. 컴퓨터로 생성된 애니메이션을 사용하면 한 명의 그래픽 디자이너가 배우, 값비싼 세트 피스 또는 소품 없이도 그러한 자료를 만들 수 있습니다. 이미지가 컴퓨터 모니터에 표시된 다음 비슷하지만 시간이 약간 앞당겨진 새로운 사진으로 계속 바뀝니다(종종 초당 24, 25 또는 30프레임의 속도로). 이것은 이미지가 움직이는 듯한 착각을 일으켜 움직이는 듯한 인상을 줍니다. 이 방법은 텔레비전 및 영화 스튜디오에서 화면에 움직임의 환상을 만드는 데 사용하는 방법과 정확히 동일합니다.

3D 애니메이션을 만들기 위해 컴퓨터 디스플레이에 모델 형태로 항목을 구성하고 가상 골격을 사용하여 3D 피규어를 리깅합니다. 그런 다음 애니메이터는 키 프레임을 사용하여 인물의 팔다리, 눈, 입술, 의복 및 기타 구성 요소를 움직입니다. 트위닝과 모핑은 모두 동일한 기술을 나타내는 용어로, 컴퓨터를 사용하여 키 프레임 사이에 존재하는 모양의 변경을 자동으로 결정합니다. 그런 다음 모든 것이 완료되면 애니메이션이 생성됩니다.

모델링이 완료된 후 3D 애니메이션은 재생되기 전에 모든 프레임을 렌더링해야 합니다. 프리젠테이션을 미리 녹화하면 생성된 프레임이 디지털 비디오와 같은 다른 형식이나 미디어로 내보내집니다. 또한 프레임이 최종 사용자의 청중에게 표시되는 동안 실시간으로 표시될 수도 있습니다. 대역폭이 큰 애니메이션을 스트리밍하거나 미리 로드하는 대신 인터넷을 통해 브로드되는 낮은 대역폭의 애니메이션(예: Adobe Flash 또는 X3D)은 최종 사용자의 컴퓨터에 설치된 소프트웨어를 사용하여 애니메이션을 실시간으로 렌더링하는 경우가 있습니다.

이미지는 눈과 뇌에 부드럽게 움직이는 물체를 보고 있다는 인상을 주기 위해 초당 약 12프레임 이상의 속도로 생성되어야 합니다. 만화의 양식화된 특성 때문에 기존의 손으로 그린 만화 애니메이션은 초당 15프레임을 사용하는 것이 일반적입니다. 이 작업은 애니메이션에 필요한 도면의 양을 줄이기 위해 수행되지만 일반적으로 허용됩니다. 컴퓨터 애니메이션은 보다 사실적인 그림을 만들기 위해 더 높은 프레임 속도가 필요합니다.

미국의 영화관에서 상영되는 영화는 초당 24의 프레임 속도로 실행되며, 이는 연속적인 움직임의 인상을 제공할 수 있을 만큼 충분히 빠릅니다. 어댑터는 고해상도를 얻기 위해 사용됩니다.

Edward E. Zajac, Frank W. Sinden, Kenneth C. Knowlton, A. Michael Noll은 1960년대에 Bell Telephone Laboratories에서 최초의 디지털 컴퓨터 애니메이션을 개발한 것으로 알려져 있습니다. 컴퓨터 게임 및 3D 비디오 카드 제작자는 컴퓨터로 만든 영화 및 애니메이션에서 이미 가능한 것과 동일한 수준의 시각적 사실감과 유동성을 가정용 컴퓨터의 실시간 게임 플레이에 제공하기 위해 열심히 노력하고 있습니다. 실시간 렌더링 퀄리티가 빠르게 향상됨에 따라 아티스트들은 게임 엔진을 사용하여 인터랙티브하지 않은 영화를 제작하기 시작했고, 이는 결국 머시니마(machinima)로 알려진 예술 형식의 탄생으로 이어졌습니다.

1976년 이래로 독립 애니메이터들은 전적으로 컴퓨터로 제작된 단편 영화를 제작해 왔습니다. VeggieTales는 직접 판매된 최초의 미국 전체 3D 컴퓨터 애니메이션 시리즈였습니다(1993년 제작). 시리즈의 인기는 ReBoot(1994) 및 Transformers: Beast Wars(1996)와 같은 후속 애니메이션 프로그램이 완전히 컴퓨터로 생성된 미학을 채택하도록 장려했습니다.

ReBoot는 예정된 전체 기간 동안 실행되는 최초의 컴퓨터 애니메이션 텔레비전 프로그램으로, 대부분의 3D 컴퓨터 애니메이션 도구를 사용할 때 애니메이터는 막대기 그림이나 골격에 필적하는 캐릭터의 해부학에 대한 단순화된 근사치를 구축합니다. 예를 들어, 토이 스토리의 캐릭터 우디는 712 아바르 (얼굴에만 212 개)를 사용합니다. 대부분의 경우 스켈레탈 모델은 눈에 보이지 않기 때문에 컴퓨터에 의해 직접 표시되지 않지만, 컴퓨터는 캐릭터가 이미지로 렌더링되기 전에 특정 캐릭터의 정확한 위치와 방향을 결정하기 위해 스켈레톤 모델을 사용합니다. 결과적으로, 애니메이터는 애니메이션이 진행되는 동안 Avars의 값을 수정하여 프레임에서 프레임으로 캐릭터를 이동하여 모션을 생성합니다.

사실적인 모션을 제공하기 위해 Avar 값을 생성하는 데 사용할 수 있는 몇 가지 다른 접근 방식이 있습니다. 애니메이터는 전통적으로 원하는 효과를 얻기 위해 Avars를 직접 제어합니다. 예를 들어, Bill Nighy는 2006년에 개봉한 영화 Pirates of the Caribbean: Dead Man's Chest에서 Davy Jones 역할에 필요한 연기를 했습니다. Bill Nighy가 영화에 직접 등장하지는 않지만 영화는 그의 신체 언어, 자세, 얼굴 감정 및 연기의 다른 측면의 미묘함을 포착하기 때문에 그의 연기에 더 좋습니다. 따라서 모션 캡처의 사용은 진실하고 사실적인 행동과 활동이 필요한 상황에서 유용하지만 필요한 캐릭터의 다양성은 일반적인 의상으로 할 수 있는 것을 초월합니다.

3D 컴퓨터 애니메이션은 애니메이션되는 사물의 3D 모델을 손으로 프로그래밍하거나 키프레임으로 만든 움직임과 혼합합니다. 이러한 모델은 기하학적 꼭짓점, 면 및 모서리를 빌딩 블록으로 사용하는 3차원 좌표계를 사용하여 작성됩니다. 물체를 조각하는 것은 실제 점토나 석고로 작업하는 것과 매우 유사한 방식으로 이루어지며, 다양한 조각 도구를 사용하여 넓은 모양에서 미세한 세부 사항으로 이동합니다. 3D 모델이 사실적으로 보이려면 물체의 주요 목적이 단색인 경우에도 텍스처로 칠해야 합니다. 컴퓨터로 생성된 이미지는 설정된 뼈 및 관절 애니메이션 시스템을 사용하여 변형됩니다(예: 휴머노이드 모델이 걷게 하기 위해). 리깅이라고 하는 절차 중에 가상 마리오네트에는 움직임을 지시하는 데 사용되는 여러 컨트롤과 그립이 장착되어 있습니다.

애니메이션을 위해 리깅된 3D 모델에는 수백 개의 제어점이 있을 수 있습니다. 예를 들어, 토이 스토리의 캐릭터 우디는 700개의 특수 애니메이션 컨트롤러를 사용합니다. 리듬 앤 휴즈 스튜디오(Rhythm and Hues Studios)는 2년에 걸쳐 진행된 나니아 연대기: 사자, 마녀, 그리고 옷장(The Chronicles of Narnia: The Lion, the Witch, and the Wardrobe)을 영화화하기 위해 약 1,851명의 컨트롤러를 동원했습니다(얼굴만 742개). 2004년에 개봉한 영화 The Day After Tomorrow에서 프로덕션 디자이너들은 시각적 참조와 정확한 기상 정보를 사용하여 악천후의 힘을 만들어내는 임무를 맡았습니다. 2005년에 리메이크된 킹콩 영화에서 배우 앤디 서키스는 각 장면에서 고릴라의 주요 위치를 결정하는 데 사용되었으며 애니메이터는 그의 얼굴 표정을 사용하여 인간의 특징을 야수에게 복제했습니다. 그 전에 Serkis는 J. R. R. Tolkien의 반지의 제왕 시리즈에서 Gollum의 목소리를 연기하고 목소리를 제공했습니다.

컴퓨터 애니메이션을 만들기 위한 유일한 요구 사항은 컴퓨터와 일부 애니메이션 소프트웨어입니다. 간단한 도구를 사용해도 정말 놀라운 애니메이션을 만들 수 있습니다. 그러나 렌더링 프로세스는 일반 가정용 컴퓨터에서 상당한 시간이 걸릴 수 있습니다.

컴퓨터 생성 이미징에서 가장 어려운 측면 중 하나이자 가장 바람직한 측면 중 하나로 간주되는 측면 중 하나는 사람 얼굴 특성의 사실적인 모델링입니다. 컴퓨터 얼굴 애니메이션은 모델에 포함되는 매우 많은 수의 애니메이션 변수를 포함하는 매우 정교한 영역입니다.

컴퓨터 애니메이션의 사실주의는 각 프레임을 사실적으로 보이도록 렌더링하는 것을 포함할 수 있으며, 이는 장면이 그림과 비슷하게 생성됨을 의미합니다. 사실주의는 또한 설득력 있고 생생하게 보이는 방식으로 캐릭터를 애니메이션화하는 것을 의미할 수 있습니다. 충격적이고 소름 끼친다는 비판을 받았습니다.

컴퓨터 애니메이션의 목적이 반드시 실사를 가능한 한 정확하게 모방하는 것은 아니기 때문에 많은 애니메이션 영화에는 의인화 된 동물, 신화 속 생물 및 캐릭터, 슈퍼 히어로 또는 비사실적이고 만화와 같은 비율을 가진 캐릭터가 포함되어 있습니다.

다음은 컴퓨터 애니메이션 장편 영화를 만드는 잘 알려진 회사 목록입니다.

해피 피트(2006), 가디언즈의 전설: 가훌레의 올빼미(2010), 공룡과 함께 걷기(2013), 레고 무비(2014)는 애니멀 로직(2014)을 사용한 영화의 몇 가지 예입니다

Aardman Animations는 Flushed Away(2006) 및 Arthur Christmas(2011)와 같은 영화를 담당했습니다

《조나: 베지테일즈 무비》(2002)와 《아무것도 하지 않는 해적들: 베지테일즈 무비》는 모두 빅 아이디어 엔터테인먼트(2008)에서 제작했다

Bron Studios에서 제작한 영화에는 The Addams Family(2019년 개봉 예정)와 The Willoughbys(2020)가 있습니다

아이스 에이지 (2002), 로봇 (2005), Horton Hears a Who! (2008), 리오(2011), 에픽(2013), 피너츠 무비는 블루 스카이 스튜디오(2015)에서 제작한 영화 중 일부입니다

Jimmy Neutron: Boy Genius(2001), Santa vs. the Snowman 3D(2002) 및 The Ant Bully는 DNA Productions(2006)에서 제작한 영화 중 일부입니다

DNEG - 영화에는 Ron's Gone Wrong(2021)(2021)이 포함되어 있습니다.

슈렉(2001), 상어 이야기(2004), 마다가스카르(2005), 오버 더 헤지(2006), 꿀벌 영화(2007), 쿵푸팬더(2008), 몬스터 대 외계인(2009), 드래곤 길들이기(2010), 라이즈 오브 더 가디언즈(2012), 크루드(2013), 트롤(2016), 보스 베이비는 드림웍스 애니메이션(2017)에서 제작한 영화 중 일부입니다

폴라 익스프레스(2004), 몬스터 하우스(2006), 베오울프(2007), 크리스마스 캐롤(2009), 화성 니즈 맘스(2011)와 같은 영화가 ImageMovers에서 제작되었습니다

플래닛 51(2009), 모르타델로와 파일몬: 미션 임페서블(2014), 원더 파크는 일리온 애니메이션 스튜디오(2019)가 제작한 영화 중 일부입니다

비열한 나(2010), 로락스(2012), 미니언즈(2015), 애완동물의 비밀스러운 삶(2016), 노래(2016), 그린치(2018), 애완동물의 비밀스러운 삶 2는