안녕하세요. 코지입니다. 이번 시간에는 그림과 관련된 AI 체험을 해보려고 합니다.

이미 미술 영역에서는 인공지능 기술이 다양하게 발전하고 있답니다. 체험에 앞서 몇 가지 사례를 살펴볼까요?

인공지능 로봇 아이다는 실제 여성의 모습과 똑같이 만들어질 예정인 인공지능 로봇 아이다는 눈에 탑재된 카메라와 인공지능을 활용해 상대방의 얼굴의 특징을 재빨리 파악하고 초상화를 제작할 수 있다고 합니다. 세계 최초의 로봇 아티스트로 활동할 예정이라니 정말 놀랍죠!

작년에는 인공지능 미술 작품을 두고 경매도 성사되었습니다. 소더비 경매 시장에 출품된 ‘행인의 기억1’이라는 작품은 17~19세기 미술가들이 그린 그림 데이터를 AI 알고리즘에 적용해 만들어졌다고 해요. AI는 이 작품 속 인물의 표정을 몇 초 간격으로 계속해서 바꾸기 때문에, 전시장에서 보면 순간순간 바뀌는 인물화를 감상할 수 있다고 하는데요. 이 그림의 가격이 바로 6천만 원에 달한다고 하네요! 어때요? 정말 흥미롭지 않나요?

우리가 그리는 것이 무엇인지 알아맞히는 AI부터, 그림을 예쁘게 바꿔주는 AI까지! 그럼 이제 본격적으로 코지와 함께 미술 분야에 적용된 AI를 체험해보도록 하겠습니다!

내 그림이 뭔지 알아맞힐 수 있는 AI가 있다고?!

● 퀵드로우: https://quickdraw.withgoogle.com/

우리가 낙서처럼 그리는 그림이 무엇인지 컴퓨터가 알아맞힐 수 있을까요? 퀵드로우는 그림의 특징만 보고도 우리가 뭘 그린 건지 ‘찰떡같이’ 알아맞힐 수가 있습니다. 퀵드로우를 실행하면 다양한 사물이나 동물을 그려보라는 메시지가 나와요.

연필을 그려보라고 하네요. 비교적 쉽죠?

코지가 연필을 그리자 5초도 안 돼서 퀵드로우가 이 그림이 연필이라는 걸 맞혔답니다. 어떻게 알 수 있었을까요?

바로 인공신경망(Artificial neural network)이 다양한 그림을 통해 연필의 특징을 미리 ‘학습’했기 때문이죠. 여기서 인공신경망은 인간의 뇌 신경을 흉내 낸 인공지능을 의미합니다. 인간의 감각기관에서 받아들인 정보가 뉴런을 통해 뇌로 전달되고, 뇌가 종합 판단을 하는 것처럼, 인공지능도 여러 정보가 입력되면 정해져 있던 함수의 과정을 거쳐 정답을 내놓는 것입니다.

이때 정답을 도출하기 위한 사전 학습을 ‘머신러닝’, 즉 기계학습이라고 합니다. 결론적으로 신경망이 머신러닝을 통해 미리 다양한 연필그림을 학습하고 그 특징을 파악했기 때문에 다른 연필그림을 보고서도 그것이 연필이라고 말할 수 있었던 것이에요!

하지만 퀵드로우가 모든 그림을 다 맞힐 수 있는 건 아닌데요. 아래 그림처럼 학습된 특징이 없는 그림에 대해서는 답을 내놓지 못했어요.

AI는 코지가 그린 그림이 새인지 알아채지 못했습니다. 왜냐하면 AI가 사전에 학습했던 새 그림들과 코지가 그린 그림의 공통점을 찾기 어려웠기 때문이죠. 결국 AI가 학습한 그림의 특징이 잘 표현되어야 인공신경망이 알아볼 수 있는 것입니다.

AI야, 내 그림을 예쁘게 변신시켜줘!

● 오토드로우: https://www.autodraw.com/

퀵드로우처럼 그림의 뜻을 맞히는 AI에서 더 나아가, 아예 더 예쁜 그림을 그려주는 AI도 있다는 사실, 알고 계셨나요? 오토드로우는 일반인이 그린 그림도 마치 일러스트레이터가 그린 것처럼 변신시켜줍니다. 코지는 고양이를 한번 그려보겠습니다.

정말 비루한 그림 실력이죠? 하지만 앞서 배운 것처럼, AI가 고양이의 특징을 잘 알아볼 수 있게 뾰족한 귀와 긴 수염을 강조해서 그렸답니다. 오토드로우는 이 그림을 보고 여러 추천 그림들을 제시해줬는데요. 그중에서도 바로!!

이렇게 고양이 그림을 예쁘게 바꿔줬습니다. 오토드로우는 어떻게 그림을 예쁜 일러스트로 바꿔주는 것일까요?

오토드로우는 미리 여러 일러스트레이터가 그린 다양한 그림을 학습했다고 합니다. 그리고 새로운 그림이 입력됐을 때 그 그림의 특징을 파악하고, 학습한 그림 중 가장 비슷한 특징을 가진 일러스트를 골라 추천해주는 것이죠. 오토드로우는 ‘그림으로 찾는 그림 검색 도구’라고 봐도 되겠습니다.

내 사진을 만화로 바꿔보자!

● 카투니피아: https://www.kapwing.com/cartoonify

카투니파이(Cartoonify)는 사진을 업로드하면 만화 그림으로 변환해주는 AI인데, 퀵드로우나 오토드로우와 마찬가지로 사전에 일반인이 그린 그림들을 학습하고, 사진을 업로드하면 사진 속 특징과 비슷한 만화를 찾아내 변환해줍니다.

그럼 직접 해볼까요? 업로드 버튼을 클릭하고 코끼리와 커플 사진을 올려보았습니다.

카투니파이는 코끼리와 커플의 특징을 인식해서 사전에 학습한 만화 그림 중 비슷한 것을 골라 다음과 같이 그려주었습니다.

흥미로운 점은 같은 사진을 여러 번 올렸을 때, 비슷하지만 항상 다른 그림이 나온다는 점인데요. 이건 AI가 정해진 룰대로만 움직이는 것이 아니라, 사진을 매번 새롭게 인식하고 특징을 찾아내서 학습 데이터 중에 그때그때 알맞은 그림을 찾고 있다는 증거가 되겠죠?

AI와 함께라면 누구라도 고흐가 될 수 있다!

● 딥드림제너레이터: https://deepdreamgenerator.com/generator

다음으로 소개할 딥드림제너레이터(이하 딥드림)는 사진의 화풍을 바꿔주는 AI입니다. 사실 기존에도 사진의 스타일을 바꿔주는 사진 편집 앱은 많이 있었죠. 딥드림의 차별점은 기존 편집 앱처럼 미리 정해진 스타일 중 하나로 바꿔주는 것이 아니라, 다른 그림에 적용된 질감이나 화풍을 추출해서 원하는 그림에 적용할 수 있다는 것입니다. 한번 체험해볼까요?

이 해바라기 사진에 각기 다른 화풍을 적용해보겠습니다.

제일 먼저 선택한 스타일은 유화로 그려진 붓 세트 그림이에요. 이 유화 화풍은 딥드림이 미리 만들어 놓은 것이 아니라, 사용자가 직접 적용한 스타일 중 ‘좋아요’를 많이 받은 ‘popular style’ 중 하나랍니다.

선택한 그림에서 화풍을 추출해서 제가 업로드한 사진에 적용하는 과정을 거친 후,

유화 스타일이 적용된 해바라기 사진이 완성되었어요. 이번에는 기하학적 무늬가 있는 그림의 화풍을 적용해보면 어떨까요?

멋있게 변환되었네요. 이런 식으로 딥드림을 이용해서 우리의 그림을 고흐나 렘브란트 같은 유명한 작가의 그림처럼 바꿀 수도 있다고 합니다. 정말 흥미롭죠?

딥드림은 입력받은 이미지 속 요소를 하나하나 나누어 어떤 물체인지를 인식한 다음, 선택한 화풍을 적용해 재해석한 새로운 이미지를 창조해내는데요. 이때 이미지 속 요소가 어떤 물체인지 인식하는 과정에 딥러닝 기술이 적용되어 있습니다. 즉, 수백만 개의 연습 샘플을 이용해 인공신경망을 훈련해 사물을 분별할 수 있도록 한 것입니다.

지금까지 그림과 관련한 다양한 AI 기술을 경험해봤습니다. 멀게만 느껴졌던 AI를 ‘그림’을 통해 배워보니 조금은 재미있어지지 않았나요? 다음 시간에는 ‘음악’과 관련한 AI 체험을 해보도록 하겠습니다. 많이 기대해주세요.

글 l LG CNS 대외협력팀