ETRI, 사진 2장으로 3D 얼굴 복원하는 기술 개발

ETRI 연구진이 3D로 만든 얼굴을 이용해 스티커 사진을 찍는 방법을 시연하고 있다.

아주경제 이한선 기자 = 국내연구진이 3D 데이터 및 저작도구와 관련된 핵심 원천기술을 개발했다.

한국전자통신연구원(ETRI)은 11일 두 장의 사진만으로도 단 10초만에 3D 얼굴을 복원하는 기술을 개발했다고 밝혔다.

연구진은 카메라 두 대를 이용해 정면에서 얼굴을 촬영한 뒤 좌·우측 사진의 대응점으로부터 3D 위치를 분석하고 3D 얼굴 정보를 복원하는 과정을 자동화했다.

ETRI가 개발에 성공한 다시점 영상기반 3D 얼굴복원 기술은 디지털 3D 아바타를 만들기 위해 3D 표준모델을 이용하고 자동으로 형태가 매핑되는 기술을 활용했다.

기술은 촬영 사진과 표준 모델 질감 정보의 색조일치를 통해 완벽한 3D 얼굴을 복원하는데 성공했다.

완벽한 3D 얼굴 모델로 두상까지 바꾸는데 걸리는 시간은 2분30초면 가능하다.

ETRI는 기술개발의 성공으로 그동안 3D 캐릭터 제작에서 시간과 노력을 가장 많이 차지했던 3D 얼굴 생성 및 디테일한 표현 과정을 획기적으로 단축하고 자동화해 앞으로 3D 애니메이션, 영화 및 게임은 물론 의료 분야에서도 창의적 서비스 개발이 이뤄질 것으로 전망했다.

개발된 기술은 향후 3D 프린트 시장은 물론 교육용 e-러닝, 게임, 애니메이션, 완구 캐릭터, 테마파크, 의료시장 등에도 적용이 가능할 것으로 연구진은 보고 있다.

3D로 복원된 얼굴을 이용해 포토부스에서 스티커형 사진촬영시 3D 얼굴을 넣어 보다 실감나는 장면 연출이 가능하다.

애니메이션에 적용시에는 아이가 바로 주인공도 될 수 있고 외국어 교육시 역할극 수업도 가능하다.

피규어 형태로 만들어 미키 마우스 인형에 사람의 얼굴을 입혀 판매 가능하고 치과나 성형외과 등에서 수술 전·후 비교가 쉽게 될 것으로 연구진은 예측했다.

ETRI가 개발한 기술은 카메라를 이용해 3D 얼굴 데이터를 복원할 수 있는 리얼 3D 얼굴 복원기술과 3D 아바타 생성 및 출력 서비스기술로 나뉜다.

복원기술에는 카메라 자동 보정 기술, 깊이 정보 생성 및 얼굴 특징점 자동 추출 기술, 얼굴 형태 자동 변형 기술, 얼굴 질감 매핑 및 색조 일치 기술 등으로 구성된다.

아바타 관련기술에는 3D 애니메이션, 3D 홀로그램 사진, 3D 개인 피규어 제작을 위한 3D 출력 데이터 변환 기술 등으로 구성된다.

또 3D 프린터에서 최적의 3D 캐릭터를 출력할 수 있는 3D 파일포멧 및 데이터 가공 과정 등 일련의 테스트 완료해 바로 상용화 할 수 있도록 완성도를 높였다.

ETRI는 기술을 아바젠이라 명명하고 현재 해외기술이전을 비롯해 국내 영상제작업체 및 관련업체에 기술이전을 추진중이다.

ETRI는 기술과 관련해 SCI(E) 논문 8건, 국내외 저널 및 학술지에 44편의 논문을 발표했다.

기술은 지난해 국가과학기술위원회 정부연구개발 우수성과에 선정돼 연구의 기술적 우수성을 인정받았다.

향후 이 기술을 이용하면 소형 입체 카메라, 깊이 센서 등을 이용해 집에서도 간편하게 스마트폰을 통해 3D 이미지를 만들 수 있을 것으로 예상된다.

기술은 미래창조과학부의 방통융합형 풀 3D 복원기술 과제의 일환으로 지난 2008년부터 진행돼 올 초 3D 가상 피팅서비스 개발을 마쳤다.

현재 국내외 시장을 주도하고 있는 외산제품 가격은 대략 5000만～1억원 수준으로 고가인데 반해 ETRI 제품은 10%수준인 1000만원대 내로 가격 경쟁력이 있는 것이 특징이다.

그동안 관련서비스는 많은 수작업과 시간을 들여 온라인 주문제작 서비스 방식의 한계를 지니고 있었지만 이번 개발된 기술은 3D 개인 아바타를 자동으로 생성하고 이를 3D 애니메이션, 3D 홀로그램 사진, 3D 개인 피규어 등으로 다양하게 출력할 수 있다.

ETRI는 공동 연구 기관인 스튜디오 다르다와 함께 유아의 실사 3D 얼굴을 적용한 실사 기반 유아용 3D 동화 애니메이션 제작 서비스도 준비중이다.

기술개발을 총괄한 구본기 ETRI 영상콘텐츠연구부장은 “이번 리얼 3D 얼굴 복원 기술을 활용한 3D 아바타 생성 및 출력 서비스 기술은 기존 제작사가 정한 캐릭터가 등장하는 3D 게임, 영화, 애니메이션 등의 기존 콘텐츠에서 벗어나 나와 내가 아는 지인, 친구들이 주인공으로 참여하여 개인화된 콘텐츠를 즐길 수 있는 혁신적 기술이다”고 밝혔다.