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애니메이션 주인공 중 곱슬머리 없는 이유는?

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애니메이션 주인공 중 곱슬머리 없는 이유는?

2014.02.16 18:00

곱슬거리는 정도를 조절한 결과. 오른쪽으로 갈 수록 생생한 곱슬머리를 확인할 수 있다. - JAMES MILLER AND PEDRO REIS 제공
곱슬거리는 정도를 조절한 결과. 오른쪽으로 갈 수록 생생한 곱슬머리를 확인할 수 있다. - JAMES MILLER AND PEDRO REIS 제공

  최근 개봉되는 애니메이션 속에서 주인공들의 머릿결은 그야말로 '찰랑찰랑'거린다. 바람에 한 올 한 올 움직이는 모습은 ‘진짜 같다’고 착각할 정도.

 

  그런데 ‘곱슬머리’ 주인공은 찾아보기 어렵다. 이유는 뭘까? 답은 간단하다. 컴퓨터로 구현하기 쉽지 않기 때문이다.

 

  18세기부터 스위스 수학자 오일러가 유연한 물체의 움직임을 표현하기 위해 개발한 방정식이 있었으나, 이를 실제 화면에서 어떻게 구현할 것인지에 대한 답을 찾기 어려왔다. 그래서 애니메이션 관련 연구에서는 다양한 감정의 캐릭터를 표현하기 위해서 머리의 곱슬거림의 정도를 조절하는 방법을 찾아내는 것이 중요한 과제였다.

 

  최근 미국와 프랑스 공동연구진이 이에 대한 해법을 제시했다.

 

 미국 매사추세츠공대와 프랑스 피에르&마리퀴리대(파리 6대학) 연구진은 도시의 철제 파이프의 휘어짐에 관한 연구를 이용해 곱슬거리는 머리카락까지 구현할 수 있는 컴퓨터 모델을 만들었다고 물리학 분야 권위지 ‘피지컬리뷰레터스’ 13일자에 게재했다.

 

  연구팀은 곱슬거리는 정도와 뻣뻣한 정도, 길이, 무게를 입력하면 컴퓨터가 이들을 이용해 각기 다른 모양의 곱슬머리를 구현해 내는 알고리즘을 개발해 낸 것이다. 이 모델을 이용하면 머리카락의 시작부분은 끝부분보다 무게에 의한 중력이 많이 실리고, 곱슬거리는 정도보다 중력의 힘이 세면 머리가 펴지거나 나선방향으로 회전하게 되는 등 생생한 곱슬머리를 시뮬레이션 할 수 있었다. 두꺼운 파이프의 길이와 무게를 조절해 간단히 머리카락을 구현한 것이다.

 

  영국 케임브리지대 수학과 레이먼드 골드슈타인 교수는 “머리카락을 아주 얇은 파이프의 덩어리로 인식한 뒤 통계물리학을 이용해 수학적 모델을 만들어낸 것”이라고 해설했다.

 

  연구에 참여한 메사추세츠공대 박사과정 제임스 밀러 씨는 “이 모델은 아주 무겁고 긴 물건부터 구불거리는 스파게티면까지 다양한 분야에서 사용할 수 있을 것”이라고 말했다.

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