인하대, 실시간 유체 시뮬레이션 프레임워크 개발

웹 브라우저 환경 속 사용자 움직임 반응…학계 관심 집중
국제 저명 학술지 SoftwareX 3월호 게재

(왼쪽부터) 인하대 디자인테크놀로지학과 권유빈 학부생과 김종현 교수/제공=인하대

인하대학교는 김종현 디자인테크놀로지학과 교수의 지도를 받은 권유빈 학부생이 실시간 유체 시뮬레이션 프레임워크를 개발해 학계의 주목을 받고 있다고 18일 밝혔다.

권유빈 학생이 개발한 프레임워크는 웹 브라우저 환경에서 사용자의 몸 움직임에 반응하는 것이 특징이다. 웹캠을 통해 자세 정보를 실시간 인식하고, 이를 기반으로 연기나 연무와 같은 유체 흐름이 자연스럽게 반응하도록 구현했다. 구글의 MediaPipe Pose 기술을 활용해 관절 위치를 추정하고 이를 유체 시뮬레이션의 외력으로 변환해 화면 속 유체가 동적으로 변화하도록 했다.

연구팀은 기존 방식의 문제였던 움직임 단절과 경계 부자연스러움을 해결하기 위해 'Harmonic Function Mapping' 기법을 도입했다. 이 기법은 관절 주변에 부드럽게 확산되는 벡터장을 생성해 제스처의 방향성과 에너지가 자연스럽게 유체 흐름으로 전달되도록 한다. 또한 Simplex Noise 기반 난류 모델과 GPU 가속(WebGL)을 적용해 일반 노트북 환경에서도 안정적인 실시간 상호작용을 구현했다.

이 프레임워크는 인터랙티브 아트, 교육용 시각화, 웹 기반 특수효과 제작, 가상 콘텐츠 프로토타이핑 등 다양한 분야에서 활용 가능성이 높다. 특히 HCI(인간-컴퓨터 상호작용) 연구와 디지털 미디어 콘텐츠 제작 분야에서 새로운 플랫폼으로 주목받고 있다.

이번 연구성과는 국제 저명 소프트웨어 학술지 SoftwareX 3월호에 'A Web-Based Framework for Real-Time Pose-Driven Fluid Interaction via Harmonic Function Mapping'이라는 제목으로 게재됐다.

김종현 교수는 "학생이 중심이 돼 웹 기반 인터랙티브 그래픽 기술을 구현하고 이를 국제 학술지에 발표했다는 점에서 의미가 크다"며 "앞으로 웹 기반 물리 시뮬레이션과 인간-컴퓨터 상호작용 기술을 결합한 연구를 지속적으로 확장해 나갈 계획"이라고 말했다. 인천=주관철 기자 orca2424002@