3D 애니메이션 속의 과학 그리고 자동화

Insights

* 애니메이션 작업에서 인간 작업 일부가 자동화되는 부분이 많이 생기기도 하고 AI가 급속도로 발전하고 있음
* AI가 대부분을 만드는 자동화 애니메이션 vs. 수작업 애니메이션 이게 더 극단적으로 갈리는 시대가 오지 않을까?

  * 카메라가 개발되었다고 해서 사실주의 그림은 망하지 않고 사진과 차별화되어 지속되었다

 

 

[어원 - 애니메이션(Animation)]

* '영혼'을 뜻하는 라틴어 아니마(anima)에서 유래
* 동물(animal)과 같은 어원
* "영혼을 불어넣다"라고 해석 가능

그림 = ⁩3차원 공간을 2차원 공간에 가둬서 암호화한 것
애니메이션 = 그림의 원본을 포함하는 3차원 공간에 시간이라는 요소를 추가해 4차원으로 표현한 것

[애니메이션의 원리]

* 사람들의 일반적인 동체시력은 1/10초

* 안구 깊은 곳에 빛이 들어와서 이미지를 비추면 아주 짧은 시간 동안 상이 유지된다
* 30fps, 25fps 등 기술에 따라 다양한 포맷
* 1/25, 1/24면 일반적으로 위화감 없이 볼 수 있다
* "20~30fps는 딱딱하고 60fps는 부드럽다" - 체감이 되긴 함, 60fps까지는 육안으로 구별 가능함

[귀멸의 칼날, 1분에 1만장?]

* 한 프레임에 들어가는 이미지가 여러 레이어로 구성된 여러 장의 총합이기 때문
* 프레임이 많은 게 아니라 그림이 많은 것

[동영상(FILM)과 무슨 차이?]

* 실재로 존재하는 것을 도구를 사용해 촬영하면 동영상
* 그리거나 만들어서, 무에서 유를 창조하면 애니메이션

[리얼리스틱 / 세미 리얼리스틱 / 카툰]

리얼리스틱=바나나, 세미리얼=액기스만 추출, 카툰=핵심특징만 생략과 과장
한 작품 안에 섞일 수 있다: 주인공은 세미리얼, 주변인물들은 카툰

* 리얼리스틱: 반지의제왕, 파이널판타지 / VFX, 실사에 가까운 게임영상 등
* 대부분 영화에 나오는 CG들을 VFX라고 부름
* 불쾌한 골짜기 이론
* 세미 리얼리스틱: 디즈니 얼음왕국 애니메이션, 지브리 애니메이션
* 현실 그대로를 카피하는 것이 아니라, 인간 감성으로 한번 필터링 된 스타일
* 세미 리얼리스틱 만의 이점들이 분명 존재, 여러 가지를 블렌딩하기에도 좋음
* 카툰: 픽사 애니메이션, 2D 아니메 짱구 등
* 과장이나 극대화를 통해서 비현실적, 상상 기반 표현에 특화
* 어린이를 위한 아동용 애니메이션에 좀더 많이 활용
* 현실성이 떨어지는 스토리도 카툰으로 표현하면 어색하지 않음
* 익살스럽게 표현되므로 과장된 표현도 받아들여지는 카툰 스타일
* 추상: 모션그래픽

[기술의 발전과 애니메이션]

* 디즈니에서 겨울왕국을 위해 개발한 눈 시뮬레이션 물리엔진
* 나비에-스토크스 방정식 적용? 눈 제작에 많이 공을 들였다

[기술1. 빛과 재질 (Lighting, Texturing]

* 라이팅 = 아무런 재질도 입히지 않고 명암만 있는 상태
* 텍스쳐 = 명암은 전혀 없이 질감만 입힌 상태
* 라이팅과 텍스쳐를 조합하여 다양한 빛의 표현들이 가능해진다
* 물리학에서는 빛이 없으면 재질도 없으므로, 빛과 재질은 같은 것
* 결국 같은 건데 3D에서는 두 개념으로 구분하여 표현한다

Q. 좁은 곳을 빛이 통과할 때, 주변의 작은 먼지나 작은 입자들 때문에 Ray가 보이는 것 맞나요?

* Ray의 선이 보이려면 주변 공간에 입자가 많으면 됨
* 입자에 빛이 산란되어 그 빛이 우리 눈으로 들어오는 것
* 손으로 그린 입자들이 지나갈 때 캐릭터에 파란색이 반사되도록 라이팅

[Art direction - 토이 스토리]

Q. 왜 장난감으로 진행되는 스토리를 만들었는가?

* 제일 중요한 게 기술적 한계
* 당시에 기술적 한계로 불가능한 표현이 많았다
* 다 플라스틱처럼 보인다 -> 그럼 캐릭터가 플라스틱이면 되겠네? = 신의 한 수!

[토이스토리 1]

* 기술에 가장 큰 제약을 받았던 토이스토리 1 -> 사람의 얼굴이 거의 안 나오도록 연출
* 이후 기술이 발전함에 따라 사람 얼굴을 더 많이 등장시킬 수 있게 됨
* 아티스트의 기획과 연출로 기술적 한계를 잘 극복한 사례
* 화면이 약간 뿌옇다?
* 광원을 하나 정해서 빛을 비추는 것까지는 가능
* 당시 반사를 제대로 표현할 수 없었음
* 빛이 들어와 튕기며 다른 곳에 영향을 주는 표현 구현이 안 됨
* 토이스토리 2에서는 빛이 바닥에 한번 닿았다가 다시 침대, 가구에 반사

광원은 햇빛, 그림자는 어둠
"Ambient" - 자연광, 주변광 // 다양한 색상을 적용하는 것이 가능해졌다

기술의 발전과 함께 Art direction이 발전했기 때문에 더 아름다운 결과물이 나온 것
* 예술가의 감각이 개입!
* 과학적으로 틀렸더라도 더 예쁘게 표현할 수 있는 방법을 찾은 것

[기술2. 모션 캡쳐]

 장점
1. 엄청난 시간 절약
2. 많은 애니메이션 대량 생산 가능
3. 여러번 시도 후 최상의 것을 구할 수 있음
4. 미세한 움직임 포착이 쉬움

Q. 그런 장점에도 불구하고 모든 걸 모션캡쳐로 할 수 없는 이유
* 단점1. 데이터가 더럽다 (노이즈 발생), 추후 기술 발전으로 해결 기대
* 단점2. 원본으로부터 포착한 움직임, 표현에 국한된다
인체로 표현할 수 없다면 모션 캡쳐로 애니메이션을 만들 수 없다
과장되고 극한의 움직임을 갖는 카툰 애니메이션은 그래서 모션 캡쳐로 만들 수 없다

더 멋있는 표현 위해 액기스만 뽑아내려면 그냥 수작업으로, 어차피 고생할거 그냥 손으로 하자


언캐니 밸리
일본 로봇 공학자 모리 마사히로
"로봇이 인간을 어설프게 닮을수록 불쾌함이 증가한다"

* 이해할 수 있는 것과 이해할 수 없는 것이 반쯤 섞이면 불편함을 느낀다
* 지인의 얼굴과 모르는 사람의 얼굴을 반씩 섞으면 불편함을 느낌
* 불쾌한 골짜기는 단순 외형뿐 아니라 "움직임"에서도 발생한다

[세상에서 가장 귀여운 로봇, VECTOR]

* 정말 살아있는 것처럼 움직이기 때문에 전혀 불쾌한 골짜기가 느껴지지 않음
* 실제 인간 애니메이터가 벡터 로봇의 애니메이션을 모두 담당
* Virtual VECTOR in Maya performing in animation
* Real-world VECTOR performing the same animation
* 어느 정도는 사람의 손이 들어갔을 때 자연스러운 움직임 표현이 가능


Q. 앞으로 애니메이션이 어떤 방향으로 갈 것 같은가?

* 2D 애니메이션이 많이 사라졌다, 저물었다 생각을 했는데 생각보다 많이 돌아오는 느낌
* 인간 작업 일부가 자동화되는 부분이 많이 생기기도 하고 AI가 급속도로 발전하고 있음
* AI가 대부분을 만드는 자동화 애니메이션 vs. 수작업 애니메이션 이게 더 극단적으로 갈리는 시대가 오지 않을까?

(그림 vs. 카메라)

* 카메라가 개발되면서 더 이상 그림을 안 그릴 것 같다... 했지만?
* 그림에서도 극 하이퍼리얼리즘이 등장하고 그것도 사진과 차별화되는!