한때 공상과학 영화의 전유물이었으나 기술의 발전 덕에 일상에서도 접할 수 있게 된 접이식 드론, 변신형 자동차, 다족 보행 로봇처럼 여러 관절로 이뤄진 제품은 디자인할 때 형태와 구조, 자세, 동작까지 동시에 고려해야 한다. 따라서 제작에 많은 어려움이 따랐다.

기존의 3D 캐드(CAD) 소프트웨어는 정교한 형상 작업에 특화돼 있어 움직이는 모델 하나를 제작하는 데에도 많은 시간과 노력이 요구됐다. 특히 이는 다양한 가능성을 넓고 빠르게 탐색해야 하는 디자인 초기 과정에서 심각한 병목과 비용을 초래했다.

이에 연구팀은 '모든 디자인은 종이 위에 펜으로 빠르게 그린 2D 스케치로부터 출발한다는 점'에 주목, 디자이너가 디지털 태블릿 위에 디지털 펜으로 자유롭게 표현한 2D 스케치로부터 입체 형상을 생성하는 '3D 스케칭' 기술을 개발해 왔다.

그 결과, 연구팀은 생성 중인 3D 스케치를 마치 장난감을 다루듯 두 손으로 조작할 수 있는 직관적 멀티터치 제스처를 설계 및 구현했다. 이로써 순식간에 살아 움직이는 입체 형상을 만들 수 있는 '움직이는 3D 스케칭' 기술을 완성했다.

전문가들은 이번 연구를 두고 가까운 미래에 콘텐츠 산업, 제조 산업, 나아가 메타버스 산업의 디자인 실무 혁신에 크게 기여할 것으로 기대했다.

배석형 교수는 "디자이너가 생각하고 작업하는 방식에 가까이 다가갈수록 효과적인 디자인 도구를 만들 수 있다"며 "직관적인 상호작용 방식을 통해 여러 상이한 알고리즘을 하나의 조화로운 시스템으로 통합하는 것이 이번 연구의 핵심"이라고 설명했다.

한편, 이번 연구는 과학기술정보통신부 및 한국연구재단의 지원을 받아 수행됐으며, 연구 결과는 컴퓨터 그래픽스 분야 국제 학술지 'ACM 트랜잭션 온 그래픽스(ACM Transactions on Graphics)'에 게재됐다.