인공지능 기술로 반려견의 사진 한 장만 있으면 메타버스에서 움직이는 3차원 아바타를 만날 수 있게 됐다.

울산과학기술원(UNIST) 인공지능대학원은 주경돈 교수 연구팀이 단일 사진으로 개의 3D 아바타를 생성하는 AI 모델 'DogRecon'을 개발했다고 24일 밝혔다.

개는 품종에 따른 체형 차이가 크고 4족 보행에 따라 관절 부위가 가려져 3차원 복원이 어려운 동물로 분류된다. 2차원 이미지 하나로 입체 형상을 만들어내는 과정에서는 정보 한계로 인한 부위별 왜곡이나 부정확한 재현이 빈번하게 발생한다.

연구팀이 개발한 DogRecon은 개 전용 통계 모델 적용으로 품종과 자세의 차이를 정밀하게 파악한다. 생성형 AI로 다각도 이미지를 자동 제작해 가려진 영역까지 실제 모습대로 복원하는 것이 특징이다. 가우시안 스플래팅 모델을 기반으로 개의 곡선 체형과 털 질감도 정확히 구현한다.

데이터셋 성능 평가 결과, DogRecon은 한 장의 사진으로도 기존 영상 기반 기술과 비슷한 품질의 자연스러운 개 3차원 아바타를 생성했다. 기존 모델들이 강아지 다리 구부린 자세에서 몸통 연장, 관절 부자연스러운 굽힘, 귀·꼬리·털 뭉치는 현상 등을 보인 것과 대조적이다.

DogRecon은 텍스트 입력으로 아바타 동작을 생성하는 '텍스트 기반 애니매이션 생성' 기능과 VR·AR 분야 확장성도 확인됐다.

이번 연구는 조경수 연구원이 제1저자로 주도했으며 강창우 연구원(UNIST), 순동현 연구원(DGIST)이 공동 저자로 참여했다.

조경수 연구원은 "전체 가구의 4분의 1 이상이 반려동물을 키우는 시대인 만큼, 그동안 사람 중심으로 개발돼 온 3D 복원 기술을 반려동물로도 확장해보고 싶었다"며 "DogRecon은 누구나 자신의 반려견을 디지털 공간에서 구현하고, 직접 움직이게 할 수 있는 도구가 될 것"이라고 말했다.

주경돈 교수는 "이번 연구는 생성형 AI와 3D 복원 기술을 결합해 실제와 유사한 반려동물 모델을 구현한 의미 있는 성과"라며 "앞으로 다양한 동물이나 개인 맞춤형 아바타로의 확장도 기대된다"고 말했다.

연구 결과는 컴퓨터비전 분야 최고 권위 저널인 '국제컴퓨터비전저널(International Journal of Computer Vision)'에 지난 6월 2일 출판됐다. 논문과 시연 영상은 프로젝트 웹사이트에서 확인할 수 있다.