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‘로봇스케치’ 도쿄 데뷔, 최우수 심사위원상 수상
VR 헤드셋을 쓴 디자이너(산업디자인학과 이준협 박사)가 태블릿과 펜으로 아무 것도 없는 가상 공간 속에서 유려한 입체 형태와 복잡한 관절 구조를 가지는 4족 거미 로봇을 단 몇 분 만에 그려서 완성했다. 디자이너가 컨트롤러를 조작하자 움직이던 거미 로봇이 일어나 2족 휴머노이드 로봇으로 자세를 수정하고 두 발을 짚고 걸음을 내딛기 시작했다. (2024 시그래프 아시아 리얼타임 라이브의 KAIST 로봇스케치 시연 장면)
우리 대학 12월 6일 도쿄 국제 포럼에서 열린 ‘시그래프 아시아 2024’의 하이라이트인 리얼타임 라이브(Real-Time Live!)에서 산업디자인학과 배석형 교수팀이 기계공학과 황보제민 교수팀과 협업하여 개발한 ‘로봇스케치(RobostSketch)’ 기술이 최우수 심사위원상(Jury’s Choice)을 수상했다고 9일 밝혔다.
‘시그래프 리얼타임 라이브’는 컴퓨터 그래픽스 및 상호작용 분야에서 ‘꿈의 무대’로 알려져 있다. 매년 전 세계에서 엄선된 10여 개의 혁신적인 기술만이 무대에 오른다.
모든 시연은 사전 녹화 없이 실시간으로 이루어지며, 6분이라는 제한된 시간 안에 기술의 독창성과 가능성을 선보여야 한다. KAIST의 로봇스케치는 이러한 무대에서 새로운 로봇 디자인 프로세스의 가능성을 보이며 큰 주목을 받았으며, 단 하나의 기술에만 수여되는 최우수 심사위원상을 수상했다.
로봇스케치는 단순히 외형과 구조를 시각적으로 표현하는 설계 도구를 넘어, 3D 스케칭에 생성형 AI와 몰입형 VR을 접목해 로봇 디자인의 개념을 새롭게 정의한 혁신적 기술이다.
디자이너는 VR 환경에서 태블릿과 펜을 사용해 복잡한 관절형 구조를 직관적으로 표현하고, 이를 실제 크기로 확인할 수 있다. 디자이너가 그린 로봇은 강화학습을 통해 현실 세계의 물리 법칙을 따르는 시뮬레이션 속에서 보행법과 움직임을 학습한다.
이를 통해 디자이너는 실제 세계에서 작동 가능한 로봇 디자인을 VR 공간 안에서 만들고, 로봇을 직접 움직이며 로봇이 가질 동작의 자연스러움과 안정성을 실시간으로 확인할 수 있다.
로봇스케치는 3D 스케칭 전문가인 산업디자인학과 배석형 교수 연구팀과 로봇 강화학습 전문가인 기계공학과 황보제민 교수 연구팀의 협업으로 완성됐다.
배석형 교수는 “기존 로봇 디자인의 한계를 극복하고, 로봇 디자이너가 상상하는 모든 것을 실시간으로 표현할 수 있는 도구를 만들고 싶었다”고 밝혔다.
이어 “로봇 디자인은 단순히 외형뿐 아니라 로봇의 움직임과 기능, 더 나아가 사용자와의 상호작용까지 모두 포함하는 과정이며 로봇 디자이너와 로봇 엔지니어의 원활한 소통을 촉진하고 현실 프로토타이핑에 소모되는 시간과 비용을 크게 줄일 수 있는 로봇스케치는 앞으로 로봇 개발과 제품화 과정에서 중요한 도구가 될 것”이라고 덧붙였다.
이 연구는 ‘DRB-KAIST 스케치더퓨처 연구센터’의 지원 아래 이루어진 결과로, 해당 센터는 3D 스케칭, AI, VR 기술을 결합해 전문가의 창의성과 생산성을 극대화하는 도구를 연구하며 첨단 기술과 디자인의 융합 가능성을 탐구하고 있다. 앞으로 로봇 디자인뿐 아니라 미래 산업 전반에서 고도화된 디자인 도구의 발전이 기대된다.
ACM SIGGRAPH Asia 2024 리얼타임 라이브 <로봇 스케치> 시연 영상: https://youtu.be/5wi53Z2_sAk
2024.12.09 조회수 3430 -
투명한 유리벽을 양면 터치 게임 미디어로
- 지난 7월 시그래프 이머징 테크놀로지서 선보여 ‘가장 돋보인 작품’ 선정 -- “투명 디스플레이 패널의 실생활에 적용된 좋은 사례” -
우리 학교 산업디자인학과 이우훈 교수와 전산학과 이기혁 교수 공동연구팀은 투명한 유리의 양면을 터치해 게임을 즐길 수 있는 신개념 게임 미디어 ‘트랜스월(TransWall)’을 개발했다.
이 기술은 지난 7월 21일~25일 미국 애너하임에서 개최된 컴퓨터 그래픽 및 상호작용기술 분야에서 세계적인 학회인 시그래프(SIGGRAPH) 이머징 테크놀로지(Eerging Technologies)에 전시돼 ‘가장 돋보인 작품(Highlight)’으로 선정됐다.
연구팀은 ‘우리 주변의 유리벽을 오락과 커뮤니케이션 매체로 바꿀 수 없을까?’ 라는 생각에서 이번 프로젝트를 시작했다.
‘트랜스월’은 멀티터치가 가능한 두 장의 유리 사이에 홀로그래픽 스크린 필름을 삽입하고 양쪽에서 빔 프로젝터로 유리에 영상을 투영하는 방식이다. 또 유리에 서피스 트랜스듀서(Surface Transducer)를 부착해 터치하면 화면을 통해 직접 소리와 진동을 느낄 수 있다.
이처럼 ‘트랜스월’은 단순한 유리벽처럼 보이지만 사용자들은 시각, 청각, 촉각 정보를 주고받을 수 있는 다감각적 미디어다.
테마파크, 대형 쇼핑몰, 지하철 역사 등과 같은 공공장소에 설치하면 기다리는 지루한 시간에 양쪽에서 콘텐츠를 조작해 게임을 즐길 수 있다.
이와 함께 향후 이러한 양면 터치 상호작용 방식의 장점을 활용하는 다양한 문화적 콘텐츠 개발도 가능할 것으로 전망된다.
이우훈 교수는 “사람들에게 새로운 경험을 제공하는 오락과 소통의 미디어로서 트랜스월을 개발했다”며 “양면 터치 상호작용 방식을 통해 가까운 미래에 상용화될 대형 투명 디스플레이 패널이 실생활에 어떻게 활용될 수 있을지에 대한 하나의 비전을 보여주는 사례”라고 연구의 의의를 밝혔다.
https://vimeo.com/70391422 (트랜스월 소개 동영상)https://vimeo.com/71718874 (SIGGRAPH 2013 전시장면)
□ 그림설명
그림1.트랜스월의 구조
그림2. 트랜스월 옆면
그림3. 유리벽의 양쪽 면을 터치해 게임 등 다양한 미디어로 활용할 수 있다.
그림4. 트랜스월이 시그래프 이머징 테크놀로지에 전시돼 참가자들로부터 뜨거운 관심을 받고 있다
2013.09.12 조회수 16010 -
3D TV·영화 컨텐츠, 우리 기술로...
노준용 교수
- 3D 입체변환 효율 3배 이상 향상시킨 ‘NAKiD’ 개발 -- 미국 LA서 열린 ‘시그래프 2012’에서 관심 쏟아져 -
우리 학교 문화기술대학원 노준용 교수 연구팀이 반자동 3D 입체변환 효율을 3배 이상 향상시킨 소프트웨어 ‘내키드(NAKiD)’를 개발했다고 11일 밝혔다.
노 교수팀이 개발한 ‘NAKiD’를 지난 8월 미국 LA에서 열린 세계 최대의 컴퓨터 그래픽(CG) 및 양뱡향 기술 컨퍼런스·전시회인 ‘시그래프 2012‘에서 미리 선보여 참가자들로부터 뜨거운 관심을 받았다.
노 교수팀의 ‘NAKiD’ 개발로 그동안 값비싼 외산 장비와 기술에 의존하던 입체영상 촬영을 상당수 대체, 보완할 수 있을 것으로 기대된다.
또 안경을 쓰지 않고도 여러 사람이 동시에 3D 입체 영상을 감상할 수 있는 "다시점 무안경 3D 입체영상은 여러 대의 카메라를 사용해서 입체를 촬영해야 하는 문제가 있지만 ‘NAKiD’를 통한 변환기술은 한 개의 카메라로 촬영된 영상도 쉽게 입체로 만들 수 있기 때문에 제작 과정의 어려움을 없애는 동시에, 획기적으로 제작비를 절감할 수 있다는 게 큰 장점이다.
3D 컨텐츠를 제작하는 방법은 두 가지가 있는데 실제의 카메라를 두 대 배치해 촬영하는 기법과 또 하나는 컴퓨터 소프트웨어를 이용한 입체변환 기법이다.
두 대의 카메라로 찍는 기법의 경우 촬영 장비가 비싸고, 촬영 후 보정 등 추가적인 작업이 필요하다. 이에 반해 프로그램을 이용해 입체변환을 하면 기존 장비를 이용해 촬영을 할 수 있고, 기존에 이미 만들어진 2D 컨텐츠도 3D로 변환할 수 있는 등 많은 장점이 있어 미국 등 선진국에서는 최근 이 분야 기술 개발에 주력하고 있다. 이번에 노준용 교수가 개발한 기술도 여기에 해당된다.
입체변환은 ▲객체 분리 ▲깊이 정보 생성 ▲스테레오 렌더링의 단계로 진행되는데, 노 교수 연구팀은 효율을 높이기 위해 각 단계별로 최적화를 도모했다.
노 교수 연구팀은 우선 영상 내 객체가 차지하는 영역을 대략적인 경계에 대한 입력만으로도 털이나 머리카락을 포함한 미세한 객체 분리를 가능하게 했다. 또 분리된 객체에 의해 가려진 배경의 영역을 자동으로 채워주는 다양한 알고리즘도 개발했다.
이와 함께 지형이나 건물의 특징점이나 소실점 등의 정보를 분석해 깊이 정보를 완전히 자동으로 생성하는 데 성공했으며, 수동 작업 시에는 유저(User) 편의성을 최대한 고려했다.
또 분리된 객체와 생성된 깊이 정보로부터 입체 영상을 생성하는 스테레오 렌더링 단계에서는, 왼쪽과 오른쪽 촬영 영상에 대해 각각 렌더링이 이루어졌던 기존 방식과는 달리, 한번 렌더링 되었던 정보 중 다른 쪽에서 다시 사용 가능한 정보를 최대한 재활용해 렌더링 시간을 줄였다.
노준용 교수는 “최근 3D TV가 많이 개발돼 보급되고 있지만 3D로 볼 수 있는 프로그램이 별로 없다”며 “입체변환 기술을 이용하면 적은 비용으로 쉽게 컨텐츠를 제작할 수 있어 그래픽 분야에서 연구가치가 날로 높아지고 있다”고 말했다. 노 교수는 이어 “이번에 입체변환 효율을 3배 이상 향상시켜 인도, 중국 등 아시아로 이동하고 있는 변환시장에서의 기술적인 우위를 확보했다는 점에서 의미가 있다”고 덧붙였다.
한편, 노 교수 연구팀의 입체변환기술은 이미 국내기업에 3건의 기술이전이 이뤄진 바 있으며, 2011년 개봉한 영화 ‘7광구’의 3D효과 작업에도 적용됐다.
2012.10.11 조회수 13109