3D 그래픽 SW(Blender)를 활용한 STL파일 기반의 3D 애니메이션 제작

국문 초록 (Abstract)

본 연구에서는 오픈소스 SW인 Blender를 사용하여 인터넷에서 쉽게 구할 수 있는 3D 프린터용 STL(stereolithography) 파일 기반의 3D 애니메이션을 제작하는 방법을 제시하고 이를 OBJ(Object) 파일과 FBX(filmbox) 파일을 이용하는 경우와 비교하였다.
STL 파일은 무료로 제공되는 장점이 있지만 OBJ나 FBX 파일과는 달리 계층 구조(hierarchy), 머티리얼(material) 및 텍스쳐(texture) 정보를 포함하지 않기 때문에 3D 애니메이션 제작과정이 좀 더 복잡해진다. 특히 계층구조 정보의 누락은 3D 애니메이션의 핵심인 리깅(rigging) 작업 시에 원하지 않는 부위가 움직이는 심각한 문제를 발생시키는 원인이 된다.
본 연구에서는 Blender의 웨이트 페인팅 기능을 이용하여 계층구조 누락으로 인한 문제를 해결할 수 있음을 예증하였으며 샘플링 횟수와 해상도가 렌더링(rendering) 시간에 미치는 영향도 함께 조사하였다. 한편 3D 프린터로 출력한 곤충 모형은 초등과학교육에서 새로운 형태의 교육 자료로 활용이 가능할 것으로 기대된다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

In this study, we have suggested a method to create 3D animation based on STL files which are easily available on the internet using Blender, which is one of the most popular open-source 3D modeling SW. And the procedure of making 3D animation using STL file was compared with those for OBJ or FBX files as well.
Contrary to OBJ and FBX, STL files do not contain information regarding hierarchy, material and texture which are very important in making 3D animation. Especially the absence of hierarchy may cause serious problems in rigging, which involves movement of unwanted parts of 3D object during rigging process.
It is demonstrated that the weight painting feature of Blender could be a solution to tackle the faulty rigging due to attributes of STL files. The effect of the sampling frequency and the resolution on the rendering time is also investigated with respect to the 3D mantis animation. It is also seen that insect models by 3D printer could be used as a new type of pedagogical material in the elementary science education.

목차 (Table of Contents)

• 요약
• Abstract
• Ⅰ. 서론
• Ⅱ. 연구 방법 및 범위
• Ⅲ. 연구 결과
• Ⅳ. 결론 및 제언
• 참고문헌

참고문헌 (Reference)

• 1 최병삼, "신기술 발전에 따른 산업 지형의 변화전망과 대응 전략" 한국과학기술정책연구원 2015
• 2 김순현, "샘플 쓰레드 기반 실시간 BRDF 렌더링" (사)한국컴퓨터그래픽스학회 16 (16): 1-10, 2010
• 3 "www.turbosquid.com/3d-models/max-mantismodelled/590938"
• 4 "www.pluralsight.com/blog/tutorials/basics-ofblender-animation-tools"
• 5 "www.easyrender.com/rendering-software/thebest-3d-modeling-software-in-2017"
• 6 "www.3dhub.co.kr/bbs_detail.php?bbs_num=39&action=search&search=bbs_title&keyword=STL &tb=news_technology&id=&pg=1&links_number"
• 7 "wiki.blender.org/index.php/Doc:KO/2.6/Manual /Modeling/Meshes/Vertex_Groups/Weight_Paint"
• 8 "gloud.kr/bbs/board.php?bo_table=hobby&wr_id =58"
• 9 "en.wikipedia.org/wiki/FBX"
• 10 "aecobjects.com/2014/10/which_format_is_better/"
• 11 여창모, "STL 형식을 갖는 3D 모델을OBJ파일로 변환하는 절차" 62-, 2017
• 12 이태균, "Ladybug Assembly"
• 13 Syeda Binish Zahra, "EFFECT OF VISUAL 3D ANIMATION IN EDUCATION" 4 (4): 1-9, 2016