모션 캡처

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모션 캡처(motion capture)란 몸에 센서를 부착시키거나, 적외선을 이용하는 등의 방법으로 인체의 움직임을 디지털 형태로 기록하는 작업을 말한다.

1970년대 말부터 알려지기 시작한 기술로 1980년대 들어 컴퓨터를 이용하면서 인간의 동작분석이 학문적으로 시작됐다. 신체 여러 부분에 센서를 부착한 뒤에 센서의 위치값을 통해 가상캐릭터가 같은 동작으로 움직이게 하는 것이 이 기술의 핵심이다. 어떤 실제물체의 움직임을 수치 데이터로 저장하였다가 컴퓨터로 만든 가상의 물체에 모션 데이터를 넘겨주는 과정을 모션 캡처라 할 수 있다.

영화의 등장 인물을 나타내는 데에도 쓰이는데, 《반지의 제왕》에 등장한 골룸이 한 예다. 영화에서 골룸의 얼굴 표정과 동작 등을 실제 배우의 연기를 여러 대의 적외선 카메라로 찍어 컴퓨터로 기록한 다음 그 움직임을 컴퓨터 그래픽으로 만든 골룸 캐릭터로 표현하도록 합성하는 것이다. 영화 《리얼 스틸》에 나타나는 로봇의 제어 방식 역시 모션 캡쳐 방식을 이용한 것이라고 볼 수 있다. 또한 병원 재활의학과에서 환자의 보행을 교정하거나, 체육선수들의 자세 교정에도 이용하고 있다.

또한 인물의 동작뿐만 아니라 감정표현을 위한 얼굴표정까지 3D데이터로 추출하여 보다 빠르고 자연스럽게 캐릭터의 움직임을 제작할 수 있는 컴퓨터 그래픽 연산기술이다. 어떤 실제물체의 움직임을 수치적 데이터 로 저장하였다가 컴퓨터로 만든 가장의 물체에 모션데이터를 넘겨주는 과정이라고 할 수 있다.

역사[편집]

CG를 사용하며 가상현실을 영상에 담기 시작한 기술이 개발되어 사용할 수 있게 되었으며 그 동안 많은 양의 데이터를 더욱 빠르게 처리할 수 있는 컴퓨터 하드웨어가 발전하게 되었고, 이와 동시에 CG 영상도 2D에서 3D로 넘어오게 되었다. CG로 제작된 영상을 보다 현실적으로 보여주기 위한 노력 끝에 물체의 움직임을 데이터화시켜 CG로 작업을 하는 ‘모션 캡처’ 기법까지 사용하게 되었다.

여기서 말하는‘모션 캡처’란 실제 물체의 움직임을 컴퓨터에 입력해 수치적 데이터로 컴퓨터에 저장하는 것을 말한다. 간단히 과정을 살펴보면 움직임을 감지할 수 있는 센서를 물체에 부착하고, 물체가 이동할 때의 수치 데이터를 일정 간격을 두고 저장하는 것이다. 이렇게 ‘모션 캡처’를 활용해 CG 처리된 영상은 부드러운 곡선을 그리며 보다 현실적인 움직임으로 퀄리티 높은 영상을 보여주는 장점이 있다. 때문에 모션 캡처 장비가 몇 억이 드는 고가의 장비임에도 불구하고, 보다 멋진 영상을 담기 위해 사용하는 것이다. 이러한 경우에는 사람의 관절에 '특수마커(센서)'를 부착시킨다. 그리고 마커들의 위치, 회전 데이터를 특수 장치에 의해 실시간으로 인식시켜 'motion data set' 혹은 '모션커브(motion curve)'를 만들게 된다.

'키 프레임 애니메이션(Key Frame Animation)'과 '시뮬레이션'과 같은 기존 애니메이션 기술에 비해 '모션 캡처'의 가장 큰 이점은 실시간 애니메이션 영상과 자연스럽게 보이는 높은 Quality의 영상을 제공할 수 있는 장점을 지니고 있다는 점이다.

모션 캡처의 활용[편집]

모션 캡처는 CG와 더불어 영화 기법 중 하나로 활용되면서 사람들에게 폭넓게 알려지기 시작한 것은 불과 십여년 전에 불과하다. 검은 망토를 두르고 빌딩 옥상에서 수도 없이 뛰어내리는 ‘배트맨’(1989년)과 액체 금속으로 이루어진 로봇을 표현한 ‘터미네이터2’(1991년) 등 모션 캡처를 이용해 CG로 작업한 영화는 무수히 많다. 이 중 영화 ‘배트맨’에는 검은 망토를 휘날리며 빌딩에서 하강하는 장면이 많이 등장하는데, 이는 직접 뛰어내리는 스턴트맨의 안전을 위해 모션 캡처를 사용한 것이며, 망토 없이 뛰어내리는 장면을 모션 캡처를 통해 데이터화 시킨 다음 망토가 펄럭거리는 것을 CG로 처리해 멋진 영상을 만들어 낸 것이다.

영화에서는 실제 촬영 중 일부를 모션 캡처를 활용해 영상을 담아내지만, 3D 애니메이션 영화인 경우 등장하는 캐릭터를 사람과 흡사한 움직임과 얼굴 표정 등을 담아내기 위해 대부분의 움직이는 작업을 모션 캡처에 의존한다. 대중적으로 인기를 끈 3D 애니메이션 영화로 1995년 개봉된 ‘토이 스토리’는 모션 캡처를 이용한 3D 애니메이션의 가능성을 보여주었다. 이후 모션 캡처를 이용한 3D 애니메이션 영화가 해마다 등장했으며, 이와 비슷한 과정으로 제작하는 게임까지 그 영역은 확대되기 이르렀다.

[편집]

토탈리콜에는 우주 공항의 검역소에 대형 X-ray시스템을 이용해 무기를 가지고 있는지 아닌지를 알아내는 시스템이 등장하는데, 이때 해골이 등장하는 모든 애니메이션이 3D영상으로 만들어졌으며, 이 부분의 애니메이션을 제작한 메트로 라이트 스튜디오는 모션 캡처 시스템을 이용하였다. 그래서 당시로는 정말 놀라운 정도의 리얼한 해골 애니메이션을 구경할 수 있었다. 이후 제임스 카메론 감독의 터미네이터에서 T-1000의 애니메이션을 위해 ILM은 모션 캡처 시스템을 이용하였으며, 그외 수많은 상업적 애니메이션의 제작에 모션 캡처가 사용되었다.

모션 캡처 시스템의 종류[편집]

마그네틱 와이어 방식[편집]

마그네틱 와이어 방식은 액터(Actor : 동작연기자)의 각 관절 부위에 자석형의 센서를 부착하여 센서의 스텝을 파악하여 모션을 샘플링하는 방식이다

적외선 리플렉터 방식[편집]

적외선 리플렉터 방식은 그 개념이 마그네틱 와이어 방식과 비슷하지만 다른 구조를 가지고 있다. 동작연기자의 관절 부위의 마커를 6∼8개의 카메라가 2차원적으로 포착하여 그 움직임을 3차원적으로 추적하여 모션을 캡처하는 방식이다.

푸펫[편집]

전통적인 애니메이션에는 인형을 이용하는 스톱 모션 애니메이션이라는 기법이 있다. 푸펫은 이러한 스톱 모션 애니메이션을 이용하는 모션 캡처 기법이다. 실제 인형에 센서를 부착해 놓은 후, 사람이 인형을 움직여가며 애니메이션을 만들면 그 움직임을 센서가 기록하여 모션 캡처를 하는 방식이다. 그외 정의 정보로는 김지수 교수의 한국컴퓨터게임 학회 학술에서 잠시나마 귀를 터볼 수 있다.