■ 본 기술은 시나리오에 따라 행동을 시뮬레이션 하는데 있어서 생성 절차를 간소화하기 위한 자동화 시스템에 관한 것임
■ “글로벌 안전기준 대응 가상 운전자 모델 기반DMS 성능평가 시스템 개발” 과제에서는 차량 주행환경에서 운전자의 상태를 식별하기 위한DMS의 성능 평가 기술에 관한 연구를 수행하고 있음
■ DMS 성능 평가 기술 개발을 위해 다양한 특성의 가상 운전자 모델 개발이 요구되며 차량 운전중 발생하는 운전자대상의 다양한 행동 특성들을 토대로 인공지능기반 운전자 행동 모델 개발이 세부 목표로 구성되어 있음
■ 평가 시나리오에 따른 운전자 행동 시뮬레이션 작업 과정에서 수집한 운전자 행동 데이터를 모델링하고 다양한 유형으로 생성하기 위해서는 “시나리오 기반 행동 시뮬레이션 제어 자동화 기술”이 필요함
■ 평가 행동 시나리오와 운전자의 외형을 다양하게 변형하는데 있어서 필요한 스켈레톤 자동 생성, 애니메이션 키 생성, 모프타깃 및 포즈 에셋 자동 생성 등이 본 기술이전의 주요 포함 기능임
[목적]
■ DMS평가 프로토콜의 행동 시나리오에 따라 수집한 행동 스켈레톤 데이터를 다양한 외형으로 적용하여 시뮬레이션 할 때 중간 과정을 최대한 자동화 하기 위해 필요한 스켈레톤 데이터 파싱 및 애니메이션 키 생성, 모프 타킷에 대한 변형 제어 등 세부 기술 확보를 목적으로 함
■특히, 행동 변형 에셋 생성의 경우 언리얼 엔진에 플러그인 형태로 탑재될 수 있도록 하여 확장성을 높이고자 하였음
[필요성]
■ 실제 운전자를 채용하여 한정된 시나리오에 대해 분석하는 기존 방식은 비용과 시간이 많이 소요되어 DMS에 요구되는 기술적 수요 증가를 감당하기 힘들 것으로 예상
■ 실제 운전자 채용 대신, massive하고 intensive한 가상 운전자 모델 기반의 평가 시뮬레이션 소프트웨어 기술 개발이 시급
■ 평가 시뮬레이션 SW 개발 시 가상운전자 행동 모델링 및 생성을 위한 실 운전자 학습 및 검증 데이터수집이 필요하며 이를 평가 시나리오에 따라 수집하고 처리하여 행동 어셋을 빠르게 구축할 필요성이 있음
■ UNECE, Euro NCAP, EU GSR 등 글로벌 안전 규제 기구들의 빠르게 변화하는 DMS 평가 인증 규격에 대응하는 제품을 업데이트하기 위해서는 발빠른 데이터 처리 및 행동 에셋 구축이 필요함
■ 또한, 행동 시뮬레이션 제어 자동화 기술 확보는 DMS평가뿐만 아니라 의료시스템 평가, 국방무기체계평가 시스템 등 사람이 직접 모든 시험 평가를 받기 어려운 분야로 확장하는데에도 경쟁력을 확보할 수 있음
■ 사람 행동 영상에서 CSV에 포함된 프레임별 3D 위치 및 쿼터니언 회전 데이터를 기반으로, 사전 정의된 BODY_38 본 구조에 따라 스켈레톤을 구성하고, 첫 프레임을 기준으로 각 본의 바인드 포즈를 설정한 후, 프레임 단위 애니메이션 키프레임을 자동 생성할 수 있음
■ 스켈레톤 생성 및 애니메이션을 자동화할 수 있으며, MetaHuman 리타겟팅 등의 후속 작업을 위한 전처리 단계로 활용 가능함
■ 동일한 스켈레탈 메시(Skeletal Mesh)를 기반으로 다양한 변형(Morph Target)을 생성하기 위한 플러그인 프로그램임. 마야 등 외부 툴을 거치지 않고도, 언리얼 엔진 내에서 Geometry Script 기반 기능을 사용하여 직접 모프 타겟 및 포즈 에셋을을 생성할 수 있음
■ 특히, 본(transform)을 통해 커버 가능한 변형은 제외하고, 잔여 오차(Residual Delta)만을 추출하여 모프 타겟으로 저장하는 구조를 채택함
■ 변형 대상 메시들을 배열 형태로 입력한 후, 기준 메시(Base Mesh)의 스켈레톤을 이동 시킨후 각 정점(Vertex)의 차이를 계산하고, 이를 바탕으로 새로운 모프 타겟 에셋을 자동 생성함
■ Morph Target은 런타임에서 캐릭터의 외형 다양화나 커스터마이징에 사용 가능하며, 블루프린트/코드 기반 자동화에 용이함
본 기술은 아래의 세부기술 별로 기술이전이 가능하다.
A. 1세부 기술명 : 행동 시뮬레이션 제어 자동화 기술
● CSV 포맷 자동 파싱 기능, 스켈레톤 자동 생성 및 본 계층 구조 구축, 프레임 기준 바인드 포즈 설정, 애니메이션 키 생성 기능
B. 2세부 기술명 : 행동 변형에셋 생성 기술
● 기준 메시(Base Mesh) 및 변형 메시(Source Meshes) 설정, 스켈레톤 정렬 기반 메시의 정점 위치 차이(델타) 계산, 모프 타겟 이름 지정 및 자동 생성, 포즈 에셋 생성 기능
A. 1세부 기술명 : 행동 시뮬레이션 제어 자동화 기술
● 행동 시뮬레이션 제어 자동화 소스코드
● 행동 데이터 수집 샘플 파일 4종 이상
● 기술문서(2250-2025-01005): 운전자 행동데이터 수집 시나리오 절차 정의
● 기술문서(2250-2025-01823): 요구사항정의서
● 기술문서(2250-2025-01824): 시험절차결과서 (행동시뮬레이션 제어자동화모듈)
● 특허(2024-0188100): 운전자 모니터링을 위한 방법 및 시스템, 이를 위한 장치
● 프로그램(PG20250418): 운전자 스켈레톤 및 애니메이션 키 생성 프로그램
B. 2세부 기술명 : 행동 변형에셋 생성 기술
● 행동 변형에셋 생성 소스코드
● 휴먼캐릭터 샘플 4종 제공
● 기술문서(2250-2025-01823): 요구사항정의서
● 기술문서(2250-2025-01824): 시험절차결과서 (행동 변형에셋 생성 모듈)
● 특허(2024-0188100): 운전자 모니터링을 위한 방법 및 시스템, 이를 위한 장치
● 프로그램(PG20250415): 스켈레탈 메시 기반 모프타깃 생성 플러그인
■ [행동 시뮬레이터 개발] 디지털 트윈상에서 사람 행동 모델링 및 시뮬레이션이 필요한 차량, 스마트팩토리, 국방, 의료 등 다양한 분야의 시뮬레이터 개발에 활용 가능함
■ [DMS 개발] 다양한 조건의 DMS 평가 시나리오 생성 및 DMS 제품 평가가 가능한 DMS 성능 평가 소프트웨어 제품화
- 자동차 제조사 혹은 부품제조사의 신차 개발 단계에서 DMS 효율성 및 안정
성 평가를 통해 제품화 개발 비용과 시간 절감
■ [국제표준화 및 인증] 차량 내 안전 기술의 국제적 수준을 향상시켜 국제 차량 안전 규격 대응 / 제품인증 기술적 역량 강화 및 DMS 평가 표준 국제적 선도
■ [ADAS/AD를 위한 운전자/탑승자 모니터링 시장] EURO NCAP 2030 로드맵에 기반하여 “Driver State Monitoring / Occupant Monitoring” 기술이 신차에 적극적으로 보급될 것으로 예상됨에 따라 DMS & OMS 개발 및 검증과 연계된 신산업 창출