본 연구는 C언어를 사용하여 3차원 동작 분석에 필요한 컴퓨터 그래픽 프로그램을 제작하는데 그 목적을 두고 실시했다. 3D 동작 분석용 인체 모델을 제작하기 위해서 체조 마루운동의 겹틀기 한 동작을 실험에 사용했다. 비디오 분석 시스템을 이용해서 인체 분절 끝점들의 3D 공간 좌표를 산출했으며, 입체의 인체 모델을 제작하기 위해서 몇 단계의 과정을 거쳤다. 먼저 각 분절에 수직인 점들의 좌표를 산출한 후, 각 분절을 중심으로 하는 회전 변환 행렬을 계산했다. 그리고 실 좌표를 시각 좌표로 바꾸기 위해서 시각 변환 행렬을 계산하고, 시각 좌표를 화면상에 디스플레이 하기 위해서 원근투영을 해서 입체의 와이어 모델을 만들었다. 마지막 단계에서는 와이어 모델을 이용하여 시점에서 보이지 않는 은선과 은면들을 제거해서 입체의 은선 제거 모델을 제작했고, 뷰포인트(View Point)에서 멀리 떨어진 면부터 가까운 면으로 색칠을 해서 페인트 모델을 만들었다. 본 연구에서 제작한 3차원 동작 분석용 컴퓨터 그래픽 프로그램은 필요한 모델을 선택해서 동작 장면들을 관찰하고자 하는 어느 각도에서나 뷰포인트를 조절해서 시각적인 분석을 할 수가 있었으며, 크기의 조절과 애니메이션도 정확히 수행되었다. 따라서 3차원 공간에서 수행되는 운동 동작의 분석이나 공중 동작의 시뮬레이션에 본 프로그램을 적용하면 다방면에서의 시각적 분석이나 다양한 형태의 그래픽 출력이 편리하다고 사료된다.

This study was conducted with the purpose of developing computer graphic program necessary to analyze 3D motions with C language. To produce human body model for 3D analysis, double twisted motions of floor exercise were used for experiment. 3D space coordinates of human segment endpoints were produced using video analysis system, and three dimensional human body model was produced through several steps. In the first step, the coordinates of points perpendicular to each segment were produced and rotation transformation matrices were calculated with each segment as its center. Then, viewing transformation matrices were calculated to transform the world coordinate into viewing coordinate. The dimensional wire model was also produced to display the eye coordinates on the screen by perspective projection. In the last step, using the wire model, three dimensional hidden line removal model was produced by removing the hidden lines and hidden surfaces invisible from view pont. Then, the model was painted from far toward near to the view point. The computer graphic program for 3D motion analysis developed in the present study can select a necessary model, adjust the view point in any direction to be observed for vision analysis and perform size adjustment and animation accurately. Therefore, It is expected that when this software program is applied to motion analysis performed in three dimensional space or simulation of motions in the air, it can provide vision analysis from multi aspects and various types of graphics conveniently.