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3D 프린팅 및 3D 콘텐츠 응용서비스를 위한 자동 3D 개체 생성 및 응용서비스 기술

- 최근 개인화된 고품질 콘텐츠를 원하는 현 세대의 특성과 저가형 3D 프린터의 확산과 맞물려 개인화된 3D 프린팅용 콘텐츠 생성에 대한 수요가 급증, 특히 개인용 3D 피규어 및 캐릭터 분야가 일반 사용자의 수요를 주도
- 이를 위한 기존의 접근 방식은, 구조광이나 레이저 같은 능동센싱 방식을 이용한 3D 스캐너를 이용하여 얼굴의 3D 외형 데이터를 생성하고 이를 3D 캐릭터에 적용하는 방식이 주로 사용되고 있으나 이러한 방식은, 측정 장비의 수준에 따라 결과물의 품질 차이가 심하고, 최소 수 초 이상의 스캐닝 시간이 필요하므로 얼굴 표정의 변화나 움직임에 따라 결과물이 영향을 받는 단점이 존재
- 최근, 컴퓨터 비전 기술의 발달로 스테레오 영상 또는 다시점 영상 정보만을 이용해 얼굴의 3D 외형을 비교적 저렴한 시스템 비용으로 획득하는 기술이 상용화 가능 수준으로 발전하고 있어 RGB카메라를 이용한 얼굴 복원 기술이 소개되고 있으나 품질과 응용범위가 제한되는 등의 문제점이 있음. 또한, 다양한 처리 방식으로 획득한 3D 얼굴 외형은 표면 정보만 가지므로 3D 프린팅 및 애니메이션, 동화 등의 응용서비스에 적합하지 않은 특성을 다수 포함하고 있어 수동적인 후처리 편집 과정이 필수적임. 또한, 3D 프린팅에 적합한 형태로 모델을 수정하는 과정에는 전문적 경험과 지식이 필요하며, 성공적인 3D 프린팅을 위해 많은 시행착오를 겪게 됨. 따라서 후처리 과정을 단순화하고, 시행착오를 줄여 3D 프린팅 성공률을 높일 수 있도록 도와주는 차별화된 기술이 필요

- 모든 스캔 또는 복원 3D 얼굴 데이터에 대해 후처리 과정이 필요해 많은 시간과 노력이 소요되나 본 기술은 콘텐츠 인지 기반 얼굴 템플릿 모델을 한 번만 제작하면 입력의 변화에 상관없이 변형이 가능해 후처리 과정을 최소화하므로 비용 절감 가능
- 3D 프린팅 테스트를 거친 검증된 템플릿 모델 제작 가이드라인 및 예제 모델 제공으로 3D 프린팅 오류를 줄이고 시행착오 및 재료 절감
- 응용에 따른 새로운 템플릿 모델 생성 시 이 모델의 변형 테스트 및 엔진 연동 기술을 별도로 변형 기술과 별도로 분리해 기술의 확장 가능성 제고
- 엔터테인먼트 분야, 피규어, 완구 등 3D 프린팅용 3D 얼굴 모델이 필요한 다양한 서비스에 활용 가능한 범용 3D 데이터 포맷(STL, OBJ, FBX)으로 출력

단계 : 7 기술의 성숙도란?

- 3D 프린터와 연계한 자신의 얼굴이 반영된 3D 캐릭터 출력, 완구 등의 서비스
- 개인의 실사 3D 캐릭터 생성을 통한 애니메이션, 3D 동화, 게임, SNS, VR/AR 개인아바타 서비스

A. 기술명: 다기종 센서 기반 3D 개체(개인 피규어) 자동 생성 및 응용서비스 기술
-> 스테레오 카메라 기반 3D 개체 생성 기술
- 스테레오 카메라 보정 기술
- 3D 개체(얼굴) 복원 기술
- 3D 개체(얼굴) 모델 생성 기술
- 3D 개체(개인 피규어) 아바타 서비스 기술 및 응용 데이터
- H/W 설계도면 및 특허 실시권
- 새로운 3D 템플릿(얼굴) 모델 테스트 및 등록을 위한 처리 기술

B. 기술명: 다기종 센서 기반 3D 개체(개인 피규어) 자동 생성 및 응용서비스 기술
? 뎁스 센서 기반 3D 개체 생성 기술
- 깊이 센서 데이터 획득 및 필터링 기술
- 3D 개체(얼굴) 모델 생성 기술
- 3D 개체(개인 피규어) 아바타 서비스 기술 및 응용 데이터
- 새로운 3D 템플릿(얼굴) 모델 테스트 및 등록을 위한 처리 기술
A. 기술명: 다기종 센서 기반 3D 개체(개인 피규어) 자동 생성 및 응용서비스 기술
-> 스테레오 카메라 기반 3D 개체 생성 기술
A-1: 3D 개체(얼굴) 복원 기술
- 스테레오 카메라 보정 기술 (실행코드_1)
- 자동 마스크 영상 생성 기술
- 3D 얼굴 복원 기술 (실행코드_2)
- H/W 설계도면 및 특허 실시권
A-2: 3D 개체(얼굴) 모델 생성 기술
- 입력 3D 모델 호환조건 가이드라인 문서
- 입력 모델과 템플릿 모델 간 대응관계 계산을 위한 얼굴 특징점 설정 및 자동 추출 기술
- 입력 모델 형태에 따른 템플릿 모델 변형 기술
- 변형 얼굴 모델 질감 생성을 위한 질감 매핑 및 색조 일치 기술 (실행코드_3)
- 3D 얼굴 템플릿 모델 예제 데이터 1종
- 콘텐츠 인지 기반 3D 얼굴 템플릿 모델 제작 가이드라인 문서
A-3: 3D 개체(개인 피규어) 아바타 서비스 및 응용 데이터
- 범용 3D 포맷 출력 및 3D 아바타 테마 적용 애니메이션/3D프린팅 서비스 기술 (실행코드_4)
- 3D 아바타 템플릿 모델 제작 가이드라인 문서
- 3D 아바타 테마 샘플 데이터 4종
A-4: 3D 템플릿(얼굴) 모델 제작 및 등록 서비스 기술
- 새로운 3D 얼굴 템플릿 모델 테스트 및 등록을 위한 처리 기술 (실행코드_5)


B. 기술명: 다기종 센서 기반 3D 개체(개인 피규어) 자동 생성 및 응용서비스 기술
? 뎁스 센서 기반 3D 개체 생성 기술
B-1: 깊이센서 데이터 획득 및 필터링 기술
- 깊이 센서 데이터 획득 및 필터링 기술
- 얼굴 특징점 자동 추출 기술
- 컬러 영상 및 마스크 영상 생성 기술 (실행코드_1)
B-2: 3D 개체(얼굴) 모델 생성 기술
- 입력 3D 모델 호환조건 가이드라인 문서
- 입력 모델과 템플릿 모델 간 대응관계 계산을 위한 얼굴 특징점 설정 및 자동 추출 기술
- 입력 모델 형태에 따른 템플릿 모델 변형 기술
- 변형 얼굴 모델 질감 생성을 위한 질감 매핑 및 색조 일치 기술 (실행코드_2)
- 3D 얼굴 템플릿 모델 예제 데이터 1종
- 콘텐츠 인지 기반 3D 얼굴 템플릿 모델 제작 가이드라인 문서
B-3: 3D 개체(개인 피규어) 아바타 서비스 및 응용 데이터
- 범용 3D 포맷 출력 및 3D 아바타 테마 적용 애니메이션/3D프린팅 서비스 기술 (실행코드_3)
- 3D 아바타 템플릿 모델 제작 가이드라인 문서
- 3D 아바타 테마 샘플 데이터 4종
B-4: 3D 템플릿(얼굴) 모델 제작 및 등록 서비스 기술
- 새로운 3D 얼굴 템플릿 모델 테스트 및 등록을 위한 처리 기술 (실행코드_4)

비독점적 통상실시권 계약체결일로부터 년간 ※ 착수기본료(단위:천원)

구분	중소기업	중견기업	대기업
착수기본료	150,000	300,000	300,000
매출정률사용료(%)	0	0	0

2 개월 / 5,580 천원정(부가세 별도) ㅇ 기술료 세부조건(표준, 특수) : 첨부 필독
ㅇ 상용화를 위한 추가비용 : 3D 얼굴 캡쳐 시스템 H/W 제작 비용 (실시권자 별도 부담)
ㅇ 오픈소스 SW 사용 : OpenCV 등 2건 (라이선스 정책 사전확인 필요)

기술개발 발표당시	CG/Vision기술연구그룹 임성재 (042-860-3945, sjlim@etri.re.kr)
현재	공간콘텐츠연구실 임성재 (042-860-3945, sjlim@etri.re.kr)

기술이전실 박양화 (042-860-, parkyh@etri.re.kr)