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<;나니아 연대기>;, <;슈퍼맨 리턴즈>;, <;황금나침반>; 등 이름만 대면 알만한 미국헐리우드 영화 속 캐릭터들은 이 분이 없었다면 탄생하기 어려웠을 거예요. 바로 카이스트 노준용 교수님! 노준용 교수님은 세계 3대 특수효과 전문회사인 ‘리듬앤휴즈 스튜디오’에서 영화에 쓰이는 여러 컴퓨터 그래픽 기술을 개발하시다가,지금은 카이스트에서 학생들을 가르치고 있어요. 실제처럼 생생한 화면을 만들어내는 컴퓨터 그래픽의 비결은 무엇일까요?

영화를 좋아하는 학생에서 그래픽 사이언티스트로

“저는 어렸을 때부터 영화 보는 걸 굉장히 좋아했어요. 그래서 나도 언젠가 영화 만드는 일을 하고 싶다고 생각했지요. 10여 년 전, 미국 헐리우드에서 여러 영화들 속 컴퓨터 그래픽에 필요한 기술들을 만들며 처음으로 꿈을 이뤘어요. 지금은 학생들을 가르치는 교수이자, 그래픽 사이언티스트로서 컴퓨터 그래픽에 필요한 기술을 개발하기 위해 노력하고 있답니다.”

명예기자들이 연구실에 들어가자 노준용 교수님이 반갑게 맞아 주셨어요. 그런데 그래픽 사이언티스트라는 말이 좀 생소하죠? 영화 속 특수효과나 컴퓨터 애니메이션에 필요한 기술을 만드는 과학자를 뜻해요. 교수님은 어떤 일을 하시는 걸까요?

“제가 만든 영화 중 가장 기억에 남는 건 <;나니아 연대기>;예요. 이 영화에는 가상의 3차원 캐릭터들이 벌이는 대규모 전투 장면이 나와요.
전투가 이루어지는 배경은 뉴질랜드에서 촬영됐는데, 촬영된 2차원 영상과 3차원 캐릭터들을 자연스럽게 합성시켜야 했어요.

예전에는 사람이 2차원 영상을 보면서 일일이 정보를 입력해서 3차원으로 바꾸었어요. 이렇게 하면 3~5초짜리 한 장면을 만드는 데만
꼬박 하루가 걸리지요. 그래서 전 수식을 적용해 버튼 하나만 누르면 2차원 정보를 자동으로 3차원으로 바꿔 주는 기술을 개발했어요.
그 결과, 한 장면을 만드는 데 2~3분이면 충분하게 됐지요.

또, 폭풍우가 치는 바닷물의 움직임을 컴퓨터 그래픽으로 표현하기 위해 ‘유체 시뮬레이션 프로그램’도 개발했어요. 이 기술은 2008년에 아카데미 기술상을 수상했어요. 아쉽게도 저는 이미 우리나라로 돌아온 뒤라 수상을 놓쳤지만, 함께 기술 개발에 참여한 동료들이 상을 받아 기뻤답니다.”























실감나는 영상 속으로 풍덩~! 스크린X

안내를 위해 나오신 홍석표 선생님이 명예기자들을 데리고 간 곳은 소형영화관이었어요. 학교 안에 어떻게 영화관이 있는 걸까요?

“이곳은 우리 연구실에서 스크린X 기술을 개발하기 위해 만든 영화관이에요. 보통 영화관에서는 앞에서만 영상이 나오잖아요? 그런데 스
크린X는 앞은 물론, 좌우 양쪽 벽에서도 영상이 나와요.”

스크린X가 시작되자 앞과 좌우 양쪽 벽면의 스크린에서 슈퍼카가 빠른 속도로 질주하고, 전투기가 하늘로 치솟는 영상이 펼쳐졌어요.

“스크린X는 기존의 영화관을 개조하지 않고, 프로젝터만 설치하면 몰입감 있게 영상을 감상할 수 있는 기술이에요. 스크린이 벽면을 따라 90°로 꺾여 있어서 일반 영화관에서 상영되는 영상을 틀면 왜곡돼 보여요. 따라서 스크린 앞면과 옆면 사이의 영상이 벌어지거나, 겹친 영상의 밝기가 달라지지 않도록 하는 영상 변환 기술이 핵심이랍니다.”

다음에 찾아간 곳은 ‘이머스핀’ 연구실! 이머스핀은 영상과 ‘스피닝’이라는 자전거 운동, 그리고 동작인식 기술을 결합한 일종의 운동 게임이에요. 명예기자들은 숲길을 달리는 영상을 보면서 자전거를 타고 영상에서 지시하는 운동을 했어요. 앞에 설치된 동작인식 카메라가 제때 지시된 운동을 하는지 인식해 점수도 매겼지요. 잠시 했을 뿐이지만 금세 땀이 나고 숨이 가빠졌답니다.
 
가상의 캐릭터를 창조하는 모션 캡쳐 기술

영화나 애니메이션 속 가상의 캐릭터를 만들 때 캐릭터의 자연스러운 표정이나 움직임은 굉장히 중요해요. 이런 움직임을 가능하게 해주는 게 모션 캡쳐 기술이지요. 명예기자들이 마지막으로 찾은 곳은 모션 캡쳐 연구실이었어요.

“모션 캡쳐를 하려면 모션 캡쳐 슈트를 입고 몸과 얼굴에 마커를 붙인 뒤, 적외선 카메라로 마커의 움직임과 위치를 추적해야 돼요. 모션
캡쳐를 이용하면 마커의 움직임과 위치 정보가 컴퓨터 그래픽 캐릭터에 적용돼 애니메이션을 자동으로 만들 수 있어요. 하지만 모션 캡쳐 데
이터가 있다고 무조건 애니메이션을 만들 수 있는 건 아니에요. 여기에 수학의 확률이 중요하게 사용돼요. 확률이란 하나의 사건이 일어날 수 있는 가능성을 말해요.

그렇다면 얼굴 애니메이션을 만들 때 확률은 어떻게 활용될까요? 아까 모션 캡쳐를 통해 알아낸 표정은 A였는데 새로 모션 캡쳐된 표정이 B라면, 주어진 조건에서 다음에 확률적으로 가장 자연스러운 표정은 무엇일지 계산해서 예측하는 거예요.”

설명이 끝난 뒤 유동철 명예기자가 직접 모션 캡쳐 슈트를 입어 봤어요. 슈트에 마커를 부착한 뒤 포즈를 취하자 화면 속 가상의 캐릭터가 같이 움직였어요.

마지막으로 교수님은 컴퓨터 그래픽이 청소년들이 도전해 볼 만한 분야라고 강조했어요. “앞으로 가상현실, 증강현실, 홀로그래픽 등을 이용한 영상 컨텐츠가 더욱 늘어날 거예요. 그래서 컴퓨터 그래픽의 힘은 더욱 커질 거예요. 컴퓨터 그래픽에 관심 있는 친구라면 수학과 컴퓨터 프로그래밍, 영어 공부를 열심히 하세요. 컴퓨터 그래픽을 만들 때 수학적으로 해결해야 하는 문제가 많거든요. 그리고 빌 게이츠나 마크 주커버그는 10대 때 이미 컴퓨터 프로그래밍에 능숙했다고 해요. 이제는 초등학생들도 소프트웨어 교육을 하니 잘 배워 놓으세요. 마지막으로, 글로벌 시대에 외국어 능력은 필수니 놓치지 말아야겠죠?”