세계적 수준의 게임 및 로봇 소프트웨어 원천기술 개발
e-Entertainment를 위한 실시간 물리 시뮬레이션 기술 개발
세계가 인정하는 뛰어난 실력의 이화여대 컴퓨터그래픽스 연구실
최근 들어 컴퓨터 그래픽스 및 컴퓨터 게임 분야에서는 인간, 동물, 사물과 같은 애니메이션 캐릭터의 움직임을 실제와 같이 흉내 내는 연구가 활발히 진행되고 있다. 특히, 캐릭터의 동작을 뉴톤 역학과 같은 물리법칙을 이용하여 실세계에서 벌어지는 동작과 똑같이 재현하는 물리기반 애니메이션 연구가 집중되고 있다. 이러한 물리기반 애니메이션을 효과적으로 구현하기 위해 중요한 역할을 차지하는 연구가 바로 가상의 물체 혹은 가상의 캐릭터 간의 충돌 여부를 정확하게 그리고 빠르게 검사하는 충돌검사연구다. 김 교수는 “충돌검사연구는 실제 물리적 세계에서는 동시간대에 같은 공간을 차지하는 물체는 존재할 수 없다는 것에 근거하고 있으며, 이러한 현상을 가상공간에서도 모사하지 않고서는 가상 세계의 현실감이 급격히 감소하는데서 이유를 찾을 수 있다”고 전했다.
김 교수는 초고속 충돌검사 소프트웨어 개발에 관한 연구를 지난 10여 년간 진행하여, 물리 기반 애니메이션, 컴퓨터 그래픽스, 로보틱스, 기하모델링 및 CAD등의 다양 응용분야에 이용할 수 있는 기틀을 마련하였다. 이 연구는 높은 계산복잡도를 가진 충돌검사를 초당 수백 번 이상 수행 가능토록 하여 컴퓨터 게임, 가상현실, 햅틱 장비, 로봇제작과 같은 다양한 실시간 응용 분야에 적용이 가능하다는 데 그 의의가 있다. 김 교수는 “특히 연구진들이 개발한 소프트웨어들을 기존의 연구자 및 개발자들이 자유롭게 사용할 수 있도록 웹페이지에서 자유롭게 다운로드 할 수 있도록 하여 소프트웨어 보급에도 많은 노력을 기울이고 있다”고 밝혔다. 현재 김 교수는 초고속 충돌검사 연구를 바탕으로 컴퓨터 게임, 대화형 TV와 같은 e-Entertainment 콘텐츠에 사용가능한 물리 기반 애니메이션 소프트웨어 개발 연구를 지식경제부와 문화관광부의 지원으로 개발 중이다.
그는 “현재 국내 게임업계가 온라인 게임과 캐주얼 게임 위주로 개발과 서비스가 되고 있으며, 보다 다양한 장르로의 확장을 위해서는 실시간 물리 애니메이션 기술과 같은 원천기술이 필요하다”며 “하지만 현재 이런 기술은 국외에서 대부분 수입하거나 혹은 기술력 부족으로 개발시도를 못하는 상황이다”고 전했다. 이러한 가운데 김 교수의 연구는 소프트웨어 원천기술의 수입대처효과와 국내 기술 개발을 선도하는 역할을 담당할 것이라 예상되어 관련 학계와 산업계의 주목을 받고 있다.김 교수의 충돌검사 연구는 컴퓨터 게임, 애니메이션, 영화 특수효과와 같은 엔터테인먼트를 위한 응용기술로 사용될 뿐만 아니라, 휴머노이드와 같이 복잡한 구조를 가지고 있는 로봇의 움직임 제어를 위해서도 꼭 필요한 기술이다. 특히, 주변의 장애물을 피해서 원하는 움직임을 생성해내는 로봇 모션 플래닝 기술은 로봇의 지능 부여를 위한 기본 기술로 간주되어 로봇 연구 초창기부터 집중적인 연구가 이루어졌지만 성공적으로 적용된 예는 아주 드물었다. 김 교수는 “향후 모션 플래닝 소프트웨어 개발에 연구를 집중할 계획이며, 이를 HRP-2, PR-2, Hubo, Nao와 같은 휴머노이드 로봇에 탑재하여 실효성을 입증할 계획이다”며 “또한 로봇과 엔터테인먼트가 결합된 디지털 콘텐츠 제작을 위한 모션 플래닝 소프트웨어 개발도 연구의 큰 방향으로 잡겠다”고 밝혔다. 김 교수는 끊임없는 연구를 통해 국내의 게임과 애니메이션 소프트웨어 원천기술이 세계적 수준임을 몸소 증명하고 있다. 본 연구와 관련된 보다 자세한 정보는 http://graphics.ewha.ac.kr에서 확인할 수 있다.