디지털이미지와컴퓨터그래픽스 -...

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디지털 이미지와 컴퓨터그래픽스 첨단영상대학원 박경주 교수, [email protected] , 02-820-5823 http://cau.ac.kr/~kjpark , http://graphics.cau.ac.kr/ 2010.03.25

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디지털 이미지와 컴퓨터그래픽스

첨단영상대학원 박경주 교수, [email protected], 02-820-5823

http://cau.ac.kr/~kjpark, http://graphics.cau.ac.kr/

2010.03.25

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모션그래픽스연구실(http://graphics.cau.ac.kr/)

박경주 교수([email protected])

Topics

디지털 이미지 모델링

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모션그래픽스연구실(http://graphics.cau.ac.kr/)

박경주 교수([email protected])

CG의 세 가지 topics

• Modeling

– 객체를 표현하는 방법

– 표현방법을 고안하는 것

• Animation

– 움직이는 것을 표현하고 제어

• Rendering

– 이미지를 디스플레이할 수 있도록 생성하는 것

모델링

애니메이션

렌더링

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Digital Image

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박경주 교수([email protected])

Drawing

기하학적 모양

BitmapsImages

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Line Drawing/Triangle drawing

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Anti-aliasing

Line/triangle drawing is jaggy algorithm

울퉁불퉁한 경계를 줄이기 위하여, 부분적으로 pixel 색칠함

픽셀이 삼각형의 가운데에 위치할 때는 fully

픽셀이 삼각형의 바깥부분에 위치할 때는 partially

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Transformations

What?

x’ = T(x)

=> x 란 모델을 T 란 transformation 을 이용하여 x’로 변경

Why?

Modeling 편리한 좌표계에 객체 생성 프로토타입 모델을 여러 개 생성 Robots 처럼 여러 객체를 연결하여 모델 만듬

Viewing

위치, 시점을 변경

“staris1.avi, final.avi”

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박경주 교수([email protected])

Transformations

Scale Rotate

Translate

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박경주 교수([email protected])

Transformations

Reflect Shear

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박경주 교수([email protected])

Typography

Renaissance Modern

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박경주 교수([email protected])

Matting

정의: foreground 과 background 결합

예제:

그래픽 아트 : 마스크, 스텐실영화: 합성 및 매팅, 블루스크린비디오: chroma-keying

애니메이션: 셀컴퓨터 그래픽스: Alpha 채널

Demo: Photoshop selections, masks, layers

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박경주 교수([email protected])

The alpha channel

영상의 일부만 덮어쓸 때

Opaque 픽셀 in foreground

Background 픽셀 대체

Transparent 픽셀 in foreground

Background 픽셀 ?

Partially transparent 픽셀 in foreground

Color = alpha*(foreground color)

+(1-alpha)*(background color)

RGBA 란?

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모션그래픽스연구실(http://graphics.cau.ac.kr/)

박경주 교수([email protected])

RGBA

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모션그래픽스연구실(http://graphics.cau.ac.kr/)

박경주 교수([email protected])

Matting: Composing Two Elements

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매팅 (Matting)을 이용한 합성

•크로마키 합성 Chroma-key compositing

•블루 스크린, 그린 스크린을 사용한 크로마키 합성•객체가 존재하는 영역은 1

•스크린 영역은 0

인 매트를 생성하여 합성에 사용

배경(backgrounds)

Q. 레드스크린을 사용하지 않는 이유는?

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Examples of Special Effects

2D : Devil’s advocate

· Mattepainting

3D : The Trumanshow

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· Blue screen

Gladiato

r

Examples of Special Effects

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· Green screen

The Hollowman

Examples of Special Effects

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모션그래픽스연구실(http://graphics.cau.ac.kr/)

박경주 교수([email protected])이미지를 사용한 합성- 매트 페인팅(matte painting) -

이미지 소스 사용 합성(compositing)

색상 톤, 투시(원근), 렌즈 왜곡, 라이팅

포토샵매트페인팅과정

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객체를 표현하는 방법

표현방법을 고안하는 것

모델링

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모션그래픽스연구실(http://graphics.cau.ac.kr/)

박경주 교수([email protected])

CG 모델링 예제

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모션그래픽스연구실(http://graphics.cau.ac.kr/)

박경주 교수([email protected])

cf. Digital Michelangelo Project archive of 3D models

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모션그래픽스연구실(http://graphics.cau.ac.kr/)

박경주 교수([email protected])

모델링-폴리곤 모델링

• 기하학적 원형(정육면체, 구, 원뿔, 원통, 토러스)

• 원형의 집합연산에 의한 물체 모델링(A, B, 논리합/곱)

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모션그래픽스연구실(http://graphics.cau.ac.kr/)

박경주 교수([email protected])

3D 모델링 – 폴리곤 모델링

메쉬 쉐이드(shade)

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모션그래픽스연구실(http://graphics.cau.ac.kr/)

박경주 교수([email protected])

3D 모델링 – 서브디비젼 모델링

메쉬(mesh) 서브디비젼(sub-division)

자세한 정도를 계속해서 정밀하게 하는 level-of-detail(LOD)

Noble Center, Dans Digital Technology

흰선들이 메쉬

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모션그래픽스연구실(http://graphics.cau.ac.kr/)

박경주 교수([email protected])

배경 만들기

How?

3D 모델링

촬영

합성

MAYA, MAX, Cinema4D

AfterEffects, Adobe Premier, NUKE

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모션그래픽스연구실(http://graphics.cau.ac.kr/)

박경주 교수([email protected])

3D 합성(composition)

3D 모델의 원근감, 투시도 고려

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모션그래픽스연구실(http://graphics.cau.ac.kr/)

박경주 교수([email protected])

촬영 + 3D 합성 + 매트 페인팅

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배경(backgrounds)

촬영 + 3D 합성 + 매트 페인팅

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촬영 + 3D 합성 + 매트 페인팅

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촬영 + 3D 합성 + 매트 페인팅

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촬영 + 3D 합성 + 매트 페인팅

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촬영 + 3D 합성 + 매트 페인팅

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촬영 + 3D 합성 + 매트 페인팅

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촬영 + 3D 합성 + 매트 페인팅

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모션그래픽스연구실(http://graphics.cau.ac.kr/)

박경주 교수([email protected])

벅스라이프(Pixar Studio)

생활 속의 컴퓨터 그래픽스

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- An element that features a minature of the ship

- An intermediate element that contains computer-generated water

and an animated sky

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- An computer-generated dock element

- An element used to control the atmosphere on the dock

- An element featuring people that were on the ship

- An element featuring a group of people on the dock

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A Composite scene from james and the Giant peach

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the giant mechanical shark

the water

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The peach A matte of the peach

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The sky

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영화 End of Days의

교회장면은 3D raser

rangefinder로 모델링

생활 속의 컴퓨터 그래픽스

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· 영화의 특수효과를

위한 대형 세트의

디지털라이징

· 캘리포니아 버클리

Tippett 스튜디오

· 대형 동굴의

디지털화를 통한

프로젝트 예산 및

스케쥴 단축

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3D Tracking Software

(developed at Digital Domain : Titanic)

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모션그래픽스연구실(http://graphics.cau.ac.kr/)

박경주 교수([email protected])

Topics

디지털 이미지 드로잉

Transformations

Mattepainting

Blue screen, green screen

모델링 폴리곤 모델링

서브디비전 모델링

합성, 매팅