왼쪽부터 인하대 김종현 교수, 김영석 학생.

 

[대학저널 이선용 기자] 인하대학교는 김종현 디자인테크놀로지학과 교수의 지도를 받는 김영석 학생이 모션 캡처 데이터의 효율적인 편집을 위한 키프레임 선택 기술을 개발해 학계의 주목을 받고 있다고 17일 밝혔다.

김영석 학생이 개발한 이번 기술은 모션의 ‘복잡도’를 반영해 중요한 움직임 구간에 더 많은 키프레임을 자동으로 배치하는 것이 특징이다.

모션 캡처 데이터는 애니메이션, 게임, 가상현실(VR) 등 다양한 분야에서 활용되지만, 수백~수천 프레임에 이르는 방대한 데이터로 편집과 수정에 많은 시간과 비용이 소요되는 한계가 있다. 기존 키프레임 선택 방식은 모든 구간의 오차를 동일하게 처리하기 때문에 중요한 움직임이 충분히 반영되지 않거나 불필요한 구간에 프레임이 낭비되는 문제가 있었다.

김영석 학생은 이러한 문제를 해결하기 위해 ‘Adaptive Exponent 기반 최적화’ 기법을 제안했다. 이 방법은 슬라이딩 윈도우를 활용해 각 구간의 움직임 복잡도를 분석하고, 복잡한 구간에서는 오차에 더 민감하게 반응하도록 가중치를 조절하는 방식이다. 이를 통해 회전이나 방향 전환과 같이 시각적으로 중요한 구간에는 키프레임을 집중 배치하고, 단순한 구간에서는 효율적으로 줄이는 구조를 구현했다.

또한 동적 계획법(Dynamic Programming)에 최대 키프레임 간격 제약을 추가해 프레임 간격이 지나치게 벌어지는 문제를 방지하고 편집 안정성을 높였다. 이를 통해 실제 애니메이션 제작 환경에서도 활용 가능한 구조를 구현했다.

실험 결과, 제안된 방법은 기존 방식 대비 약 20% 이상의 재구성 오차 감소 효과를 보였으며 특히 백플립, 방향 전환, 점프 등 복잡한 동작에서 높은 정확도를 보였다. 또한 관절 단위 분석에서도 모든 부위에서 오차가 감소해 전반적인 모션 품질이 향상된 것으로 나타났다.

연구진이 개발한 기술은 애니메이션 편집, 모션 리타게팅, 실시간 미리보기 시스템 등 다양한 콘텐츠 제작 분야에서 활용 가능하며, 향후 VR·AR 기반 인터랙티브 콘텐츠 제작에도 적용 가능성이 높다.

이번 연구 성과는 국제 저명 학술지 ‘IEEE Access’에서 ‘적응형 지수 기반 최적화를 활용한 모션 캡처 편집용 강건한 키프레임 선택’(Robust Keyframe Selection for Motion Capture Editing Using Adaptive Exponent-Based Optimization)이라는 제목의 논문으로 게재됐다.

지도교수인 김종현 인하대 디자인테크놀로지학과 교수는 “이번 연구는 모션 데이터의 구조적 특성과 시각적 중요도를 동시에 고려한 새로운 키프레임 선택 방법을 제안했다는 점에서 의미가 있다”며 “향후 물리 기반 애니메이션, 실시간 인터랙션 시스템 등 다양한 분야로 확장할 계획”이라고 밝혔다.

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