2차원의 평면에 익숙한 사용자들에게 3차원의 입체 그래픽은 확실히 매력적 Standardization)와 IEC (the International Electrotechnical Commission) 에 서 인터넷상에서 3차원 그래픽을 표현하는 표준으로 공인되어 있습니다. 표준화
이미지를 기반으로 한 것들이 결과물에서 우수해보이고 제작하기도 쉽다. 하지만 상상의 공간이나 물체를 제작 하는데는 어려움이 있고, 특히 물체(object)를 위 주로 개발되기 때문에 "전후 좌우 위아래를 포함하는 입체적인 공간(world)"을 표현 해주는 방법은 흔하지 않다.
셋째. VRML을 제외하고는 모든 web3D가 실제 웹으로 공개할 경우 라이센스 를 요구한다. 사업적으로 이용할 경우는 아주 고가의 비용이 들어갑니다. 그러나 VRML은 누구나 개발할 수 있는 것처럼 누구나 자유로이 웹상에서 표현할 수 있 다.
2) VRML의 역사
다음 그림 2-1은 웹3D 국제표준기구(ISO)에서 수행하고 있는 로드맵이다.
<그림 2-1> 웹3D 국제표준기구 로드 맵
- VRML 1.0
키기 위하여 MIME(Multipurpose Internet Mail Extensions ) VRML이라고 알
- VRweb
: VRweb은 IICM, NCSA 그리고 Minnesota 대학이 함께 개발한 VRML 브라우저이다.
- CosmoPlayer
: CosmoPlayer는 VRML로 작성된 3차원 인터랙티브 영상을 보여주는 플 러그-인 프로그램이다. 빠른 속도로 3차원 영상을 재생하고, 화질이 뛰어 나 인기있는 VRML 뷰어중에 하나로 잘 알려져있다. 코스모 플레이어는 3D 카드나 다이렉트 X 등 다른 하드웨어나 프로그램없이도 그 자체로 3D 영상을 잘 재생해주며, MPEG 오디오/비디오 파일, WAV, AVI, AIFF, MIDI, QuickTime, Sptialized sound, GIF, JPEG, PNG, 애니메이션된 GIF파일을 모두 지원해서 강력한 3D 뷰어라고 할 수 있다.
- Braxxon VRML Browser
: Cosmo player 비슷한 기능으로 편리하게 네비게이션이 가능한 스킨을 제 공한다.
제 3 장 3차원아바타 저작도구의 설계 및 구현
제 1 절 프로그램의 설계
1. 설계의 기본방향
본 연구의 아바타 저작도구의 설계기본방향은 Humanoid-Animation 1.1등 국제규격을 만족하면서, 클릭만으로 간단히 아바타를 모델링하고, 키프래임 형태의 3차원 애니메이션을 만들 수 있도록 하는 GUI(Graphic User Interface) 기능을 제공하는 방향으로 진행되었으며, 이를 도식화 하면 그림3-1과 같다.
<그림3-1> Avatar Modeler and Animaker 의 시스템 흐름도
우선, 아바타의 모델링과 애니메이션 제작 부분으로 구성되며, VRML 파일의 사이트로 자동 변환하는 마법사 프로그램, 모션캡쳐 데이터 입출 력, 스크린세이버 제작 등을 지원하도록 구성되어 졌다. 특히, 아바타 모 델링데이터와 애니메이션 데이터는 상호 연동하는 독립된 파일로 저장관 리하게 하여, 각 데이터를 다른 조합으로 재활용하는 것을 용의하게 하였 으며, 뒷 절의 가상현실 사이트 구현 시 사이트 도우미로 사용가능한 파 일용량과 형식으로 기본 설계되었다.
2. 프로그램의 주요 기능
아바타 프로그램은 모델러와 애니메이커 크게 두 부분으로 나누어져 있으며 그 기능은 다음과 같다.
2.1 아바타 모델러
아바타 모델러의 작업화면은 <그림3-2>와 같으며, 기본 기능은 다음과 같 다.
남녀 3차원 기본 모델 데이터 제공 - 남녀 각 4쌍의 모델 제공 정교한 얼굴 등 신체각 부분의 상세 모델링
다양한 헤어스타일, 의상, 신발, 액서세리 등 데이터 포함.
Web3D Humanoid-Animation 1.1 규격 지원
<그림 3-2> 아바타 모델러의 작업 화면
2.2. 아바타 애니메이커
아바타 애니메이커의 작업화면은 그림3-3과 같으며, 기본 기능은 다음과 같다.
눈동자 및 눈꺼풀, 그리고 입 움직임 제어 가능 상세한 손가락 동작 제어가능
걷기, 달리기, 춤, 스포츠 등 풍부한 애니메이션 데이터 포함 모션캡쳐 데이터 파일 포맷 지원
키프레임 애니메이션 기능
<그림 3-3> 아바타 애니메이커의 작업화면
3. 입출력 파일 포맷 및 데이터
1) Avatar Modeler : *.Q3D
- Avatar 저작도구 기본 파일 포맷
- 아바타의 나이, 키, 취미, 특기 등에 대한 일반정보 포함 - 아바타 관절(joint) 및 세크멘트(segment) 등에 대한 국제규격 - Humanoid-Animation 1.1의 계층적 관절정보 포함
- 아바타 액세서리 및 색상 정보 포함
- 아바타의 3차원 폴리곤(polygon) 등 기하학적 데이터 포함 - 2진(Binary)형 데이터 형태로 제공
2) Avatar Animaker : *.Q3A
- Avatar 저작도구 애니메이션 파일 포맷 - 프레임별 3차원 애니메이션 데이터 포함 - 키프레임 정보 포함
- 2진(Binary)형 데이터 형태로 제공
3) 모션캡처 데이터 포맷 : BVH
- Avatar 프로그램에서 import할 수 있는 모션캡쳐 데이터 - 기본 18개 관절에 대한 애니메이션 데이터 포함
4) Web3D 국제표준규격 VRML97 : WRL
- Aavatar 저작도구에서 export되는 Web3D 파일 포맷
- 아스키 데이터와 gzip으로 압축된 데이터 등 두가지 형태로 export됨.
- VRML97 출시 마법사 기능을 이용하여 여러 가지 다양한 무대와 애니메이션 데이터를 포함하는 Web3D 사이트를 만들 수 있음.
제 2 절 3차원 아바타 저작도구를 이용한 컨텐츠 구현
앞 절에서 제작된 아바타 저작도구를 사용하여 컨텐츠를 구현하는 과 정을 그림3-4에 보여준다.
아바타 데이터와 애니메이터 데이터는 분리되어 운영되며, 출시마법 사를 사용하여, VRML형태나 Applet 형태의 3차원 아바타 컨텐츠를 제 작할 수 있다.
<그림 3-4> 아바타 저작도구를 이용한 사이트구현 시스템 구성예
본 연구의 아바타 저작도구는 3D를 완벽히 지원하며 데이터품질면에서 우수
본 저작도구는 다음절의 가상현실사이트의 아바타 도우미 부분을 지원하게 되
제 4 장 3차원 가상현실 운영프로그램 및 사이트 구현
제 1 절 운영프로그램의 설계 및 제작
본 연구의 운영프로그램 사이트 메니저 (Site Manager)는 Web3D Data Base 서버와 Q3DViewer를 연계하여 DB를 관리하고 3차원 사이트를 구성하여 웹 뷰어를 제어하는 프로그램이다. 따라서 Web3D DB 관리, Q3DViewer 파라메 타 설정, 사이트 설계 및 관리 등 크게 3 부분으로 구성되어 있다. 또한 마법사 기능을 이용하여 누구나 쉽게 3차원 웹 사이트를 구축하고 관리할 수 있도록 설 계되었다.
그림 4-1은 가상체험관 운영을 위한 전체 시스템 구성도를 보여준다.
3차원 데이터 제작 DB 연동 관리 엔진 인터넷 블라우징
<그림 4-1> 가상체험관 운영을 위한 전체 시스템 구성도
또한, 운영프로그램의 개념을 흐름도(Flow Chart)로 나타내면 그림 4-2와 같다.
(1) 사이트 관리자가 로긴한 후 DB를 구축하고 나서, 먼저 Q3DViewer 3가지 모우드(아바타, 오브젝트, 씬)에 대한 기본값을 설정한다.
(2) Q3D Site Manager의 마법사를 이용하여 레이아웃을 결정하고 각각에 맞 는 데이터들을 설정하고 저장한다.
(3) 로그아웃으로 프로그램을 종료한다.
(4) 웹 디자이너 또는 웹 프로그래머는 마법사 리스트가 저장된 파일들을 필요 한 곳에서 링크시킴으로써, 3차원 웹 페이지를 완성한다.
위 과정을 거쳐서 쉽게 가상현실 사이트를 운영할 수 있게 된다. 또한, 앞절의 아바타 저작도구의 컨텐츠와 통합하여 운영하게 되면, 도우미기능을 가지는 3 차원 가상현실 사이트 구축을 위한 솔루션으로 사용되어 지게 된다.
운영프로그램의 Base setting, File Upload, File list 관리, Scene Setting 등에 관한 사항은 다음의 설명과 같으며, 실행화면에서 항목들을 확인하면서, 관리하게 된다.
<그림 4-2> 가상체험관 운영프로그램의 Flow Chart
가. 기본 설정
. 씬 파일(*.q3s)과 텍스쳐 그림 파일들을 압축한 *.szp 파일 사용 . q3s 파일은 3D Designer의 씬 파일 포맷
. 쇼핑몰 1개 외에 2개의 씬 구축 (마) 기타 사운드 파일 DB 구축
. wav 파일은 압축된 wzp 파일, mp3는 압축된 pzp파일 형태로 사용 . 시범 사이트에 구축된 쇼핑몰 호스트의 경우에 한하여 녹음을 하여 DB 구축
(2) DB 구축 및 관리
(가) Windows NT 계열 웹 서버 . MS SQL 설치
. 3D Site Manager의 File Upload 메뉴를 이용하여 구축 . 3D Site Manager의 File List 메뉴를 이용하여 관리 (나) Linux 계열 웹 서버
. mySQL 설치
. 3D Site Manager의 File Upload 기능을 이용하여 구축 . 3D Site Manager의 File List 메뉴를 이용하여 관리
<그림 4-4> 운영프로그램의 File Upload 실행 화면
다. 3DViewer의 기본값 설정 (1) 아바타 설정(Avatar Setting)
. DB에 있는 아바타, 애니메이션, 사운드 파일들을 먼저 선택한다.
. 아바타 플레이어로 작동할 때의 파라메타 값들을 설정한다.
. 미리보기를 통하여 올바르게 실행되는 지를 확인한 후 저장한다.
(2) 오브젝트 설정(Object Setting)
. DB에 있는 오브젝트 파일을 먼저 선택한다.
. 오브젝트 뷰어로 작동할 때의 파라메타 값들을 설정한다.
. 미리보기를 통하여 올바르게 실행되는 지를 확인한 후 저장한다.
(3) 씬 설정(Scene Setting)
. DB에 있는 씬 파일을 먼저 선택한다.
. 씬 뷰어로 작동할 때의 파라메타 값들을 설정한다.
. 미리보기를 통하여 올바르게 실행되는 지를 확인한 후 저장한다.
<그림 4-5> 3D Site Manager의 File List 실행 화면
제 2 절 프로그램 성능평가 및 고찰
본 절에서는 각 프로그램 요소들을 유사 프로그램과 비교 고찰하여, 성능을 평가해 보고자 한다.
1. 3D Viewer의 성능 평가
본 연구의 3DViewer는 1)Avatar Player, 2) Object Player, 3) Scene Viewer 용도를 모두 지원하므로, 각 용도에 해당되는 타 유사 프로그램과 비교 해 보았다.
<그림 4-6> 운영프로그램의 Scene Setting 실행 화면
(1) Avatar Player의 성능 평가
그림 4-8과 표4-1에서 보여지는 것처럼, 본 연구의 3D 아바타 플래이 어가 애니메이션 데이터나 랜더링 품질 면에서 보다 우수한 것을 알 수 있다.
(2) Object Viewer의 성능 평가
다음은 3D로 제품의 기능등을 보여주는 Object Viewer용도로 사용되어 졌을 때의 성능을 비교해 보았다.
<그림 4-8> Object Viewer 들의 실행 화면
위의 4가지 View모두에서 경계면에서 모서리나 번짐현상을 관찰 할 수 없고, 3차원랜더링시 정지현상이 관찰되지않게 부드러운 랜더링 현상을 보이므 로, 성능상 큰 차이점을 보이지는 않는다.
<표 4-2> 3DViewer - Object Viewer의 성능 비교 평가표
<표4-3> 3DViewer - Scene Viewer의 성능 비교 평가표
제 3 절 가상현실 사이트 (VR Mall) 샘플구현
앞장의 아바타 저작도구를 사용하여 아바타 도우미와 애니메이션을 제작하
앞장의 아바타 저작도구를 사용하여 아바타 도우미와 애니메이션을 제작하