2D 사진을 이용해 고해상도 3D 이미지를 생성하는 인공지능(AI) 기술이 나왔다. 향후 노트북에서도 AI가 바로바로 만들어낸 3D 이미지로 손쉽게 사실적인 장면을 연출하고 편집할 수 있는 날이 머지않은 듯하다. 특히 이 같은 기술을 활용하면 초현실적인 아바타를 간단히 만들어낼 수 있기 때문에 비디오 게임이나 영화 컴퓨터 그래픽 이미지(CGI) 작업을 하는 데에도 매우 유용할 것으로 보인다.
그동안 AI를 활용해 사실적인 2D 이미지는 많이 만들어왔으나, 3D 이미지의 경우 컴퓨터 성능 등의 문제로 인해 구현해내기가 쉽지 않았다. 그런데 최근 스탠퍼드대학교 연구팀이 개발한 AI 모델 ‘EG3D’는 기본 기하학적 구조를 토대로 얼굴과 물체의 고해상도 무작위 이미지를 만들어낼 수 있다. 실물에 가까운 렌더링(2차원의 화상에 사실감을 불어넣어 3차원 화상을 만드는 과정) 품질을 구현할 수 있는 3D 모델인 셈이다.
EG3D는 이전 모델들과 마찬가지로 ‘생성적 적대 신경망(GAN)’ 기술을 기반으로 이미지를 생성한다. GAN은 두 개의 인공신경망, 즉 생성기(generator)와 판별기(discriminator)가 상호 경쟁하는 동시에 서로를 훈련시키면서 실제와 가까운 이미지‧영상‧음성 등을 자동으로 만들어내는 AI 기계학습 방법론의 하나다. 하나의 신경망이 이미지를 생성하면, 나머지 다른 신경망은 그 정확도를 평가하는 방식이다.
연구팀은 기존의 고해상도 2D GAN 기능을 사용해 이미지를 만들고 여기에 추가적으로 해당 이미지를 3D로 변환할 수 있는 요소를 개발했다. 이번에 연구팀이 개발한 AI 모델은 정교한 3D 이미지를 만들어내는 것은 물론 노트북에서 실시간으로 실행할 수 있을 만큼 속도도 빠르다. 현재 통용되는 아키텍처(하드웨어와 소프트웨어를 포함한 컴퓨터 시스템 전체의 설계방식)와 호환되는 것은 물론 효율적인 컴퓨팅 성능을 갖는다.
연구는 아직 초기 단계로 알고리즘 편향 문제 등 해결해야 할 과제는 여전히 남아있다. 그러나 이 같은 연구 성과는 거의 실제에 가까운 보다 사실적인 3D 이미지‧모델 구현을 위한 가능성을 열었다는 평가다.
AI타임스 윤영주 기자 yyj0511@aitimes.com
