사진 속 캐릭터 ‘움직이는 3D’로 만드는 AI 개발

UNIST 주경돈 교수팀 ‘디폼스플랫’

울산과학기술원이 개발한 AI모델의 기능. 3D 캐릭터의 자세를 빨간박스 안의 자세로 바꿀 수 있다. UNIST 제공

사진 속 2D 캐릭터의 동작을 화면 속 3D 캐릭터가 그대로 따라 움직일 수 있게 만드는 인공지능(AI) 기술이 개발됐다. 메타버스나 애니메이션 등 3D 콘텐츠 제작의 진입 장벽을 낮출 것이라는 기대다.

울산과학기술원(UNIST) 인공지능대학원 주경돈 교수팀은 3D 가우시안 모델이 생성한 3D 캐릭터의 자세를 형태 왜곡 없이 바꿔주는 AI 기술인 '디폼스플랫'을 개발했다고 25일 밝혔다.

디폼스플랫은 사진 한 장만 올리면 형태 왜곡 없이 3D 캐릭터의 자세를 사진 속 자세와 똑같이 움직이게 바꿔준다. 이 모델이 움직인 3D 캐릭터는 각도를 바꿔 옆이나 뒤에서 보아도 형태 왜곡이 적고 자연스러운 자세를 유지하는 것으로 나타났다. 예를 들어 팔을 드는 동작을 입력했을 경우, 정면뿐 아니라 측면이나 뒤쪽 시점에서도 팔과 몸통의 비율이 흐트러지지 않았고, 관절이 고무처럼 늘어나는 현상도 거의 나타나지 않았다는 설명이다.

연구팀은 가우시안-픽셀 매칭과 강체 부위 분할 기술을 이용해 이 같은 모델을 개발했다. 가우시안-픽셀 매칭은 3D 캐릭터를 구성하는 가우시안 점들과 2D 사진 속 픽셀을 연결해, 사진에 담긴 자세 정보를 3D 캐릭터로 전달하는 기술이다. 또 자세 변형 시 함께 움직여야 하는 단단한 부위를 스스로 찾아 그룹으로 묶어내는 강체 부위 분할 기술 덕분에 로봇이나 인형의 형태가 찌그러지지 않고 자연스럽게 움직일 수 있다.

주경돈 교수는 "기존 기술은 사진 한 장만을 입력데이터로 활용해 3D 물체를 움직이려 하면 형태가 심각하게 훼손되는 한계가 있었다"며 "개발된 AI는 물체의 구조적 특성을 고려해 스스로 뼈대 역할을 하는 영역을 구분하고 움직임을 생성하는 기술로, 전문 인력과 고가의 장비에 의존하던 3D 콘텐츠 제작 분야의 진입 장벽을 낮출 수 있을 것"이라고 말했다.

이번 연구 결과는 ACM이 주관하는 학회인 SIGGRAPH ASIA 2025에 채택됐다.

jiany@fnnews.com 연지안 기자