최근에는 회화과 같은 미술 작품들을 디지털 형태로 재현하려는 시도들이 활발해지고 있다. 디지털 형태로 재현된 회화 작품들은 저장하거나 전송하기에 편리한 장점을 가진다. 반면에 알렉산터 칼더(Alexander Calder)가 창시한 모빌, 즉 움직이는 조각은 그 특성상 기존의 방법으로는 컴퓨터에서 재현하기가 까다롭다. 모빌은 바람과 같은 외부의 힘에 의해 각각의 조각이 움직이도록 제작되어 있으므로, 사진이나, 정지 영상과 같은 고정된 형태로는 작가의 제작 의도를 충분히 전달하기에 미흡하다. 본 논문에서는 컴퓨터상에서 재현된 모빌을 사용자들이 사실적으로 감상할 수 있는 물리 기반의 가상 모빌 시스템을 제안한다. 실세계의 모빌을 3차원 모델로 구성한 후, 가상의 바람을 생성하여 그 모빌이 움직일 수 있도록 하였다. 모빌의 움직임을 운동학 방법들을 사용하여 사실적으로 표현한다. 기존의 제약조건을 가지는 동역학(Donstraint dynamics)방법과 충격역학(impulse dynamics)방법들을 모빌의 구조에 적합하도록 개선하여, 모빌의 움직임을 PC 환경에서 대화형으로 재현하였다. 본 논문에서는 제안하는 속도 향상 방법들을 모빌과 유사한 위상 구조를 가지는 3차원 모델에서도 적용 될 수 있다.
Recently, there are many attempts to reproduce real world fine art pieces in digital forms. The digital representations are convenient to store and/or transmit. In contrast, mobiles, or moving sculptures, such as those designed by Alexander Calder cannot to reproduced realistically by usual reproduction techniques. Since mobiles are originally designed to generate motions in response to external forces applied to it, people could not fully enjoy them through photographs or static images. We present a virtual mobile system where use can easily control the mobile and can feel the impressions that the artist originally intended to provide. A real-world mobile is reconstructed in a three-dimensional physically-based model. and then virtual wind is generated to give motions to it. The motions of the mobile are generated by constraint dynamics and impulse dynamics techniques, which are modified to fully utilize the characteristics of the mobile, and finally give interactive displays on the PC platforms. The techniques presented can easily be extended to simulate other interactive dynamics systems.
