해당 프로젝트는 REPLICA(레플리카)가 3D스캔 작업을 진행하였으며, VRILLAR(브릴라)가 3D그래픽 작업 및 Unreal Engine 최적화 작업을 진행한 프로젝트입니다.
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■ 대형 5층 건물 내외부의 Digital Twin 서비스
이번에 진행한 프로젝트는 대형 5층 건물의 외부와 내부를 Digital Twin화 한 건입니다. 실제 존재하는 N사의 본사 건물은 5층 구조로된 건물로서, 외부와 내부를 모두 3D스캔하고, 이를 3D모델링으로 토폴로지 작업을 완료하고 실사 컬러 텍스처를 추가하여 최종적으로 Uneral Engine 에서 활용할 수 있도록 제작하였습니다.
이렇게 제작된 대형 건물의 Digital Twin 데이터는 건물의 중앙관제 시스템을 3D시뮬레이션으로 확인할 수 있도록 Unreal Engine 상에서 컨텐츠로 제작되었습니다.
▼ N사 건물의 실제 모습을 확인하세요.
해당 건물의 Digital Twin 서비스를 위해서 광대역3D스캔 작업▶드론촬영&텍스처 촬영▶3D모델링(토폴로지)▶ 머터리얼 및 텍스처링▶폴리곤경량화▶Unreal Engine 씬제작 등 작업을 진행하였습니다.
■ 광대역3D스캔 작업
거대한 공간 및 건물을 3D스캔하기 위해서는 광대역3D스캐너를 활용합니다. 1대의 광대역3D스캐너로는 이러한 대형 건물의 외부와 내부 5층 모두를 스캔하기에는 시간이 오래 걸립니다. 그리하여 광대역3D스캐너 2대를 이용하여 광대역3D스캐너 한대는 건물 외부를 스캔하고, 한대는 건물 내부를 스캔합니다.
광대역3D스캐너로 취득한 포인트클라우드 데이터를 정합하고 3D매쉬로 추출하는 작업을 거쳐 3D매쉬로 만들어냅니다. 건물 외부와 내부 모두를 합한 3D매쉬 데이터는 용량이 매우 큽니다. 그래픽 데이터로 변환하기 위해 이 큰 데이터를 3D모델링작업을 진행합니다.
하지만 3D매쉬 데이터가 용량이 크면, 그래픽 소프트웨어에서 불러올 수가 없습니다. 그래서 3D매쉬 데이터의 경량화를 먼저 진행합니다. 이로서 충분히 매쉬의 디테일은 살아 있으나 어느정도 데이터 용량(매쉬수)이 경량화된 데이터를 얻어 냅니다.
최종적으로 건물 옥상부터 외관을 모두 스캔한 데이터를 추출해 냅니다. 그리고 각 층마다의 내부 3D매쉬 데이터를 추출합니다. 이로써 3D스캔 작업을 마칩니다.
현장에서의 광대역 3D스캔 작업은 일수로는 총 1일 소요되었습니다. 스캔을 진행한 시간은 약 내부와 외부를 합쳐 모두 5~6시간 정도 소요되었습니다.
▲ N사 건물 외관의 광대역3D스캐닝 작업 모습
▲ N사 건물 내외관의 광대역3D스캔 데이터 모습(포인트클라우드 데이터)
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■ 드론 사진 촬영 & 텍스처 촬영
광대역3D스캔 데이터에 더하여 건물 외부의 실사 컬러 텍스처를 얻어내기 위해, Drone을 이용한 포토그라메트리 스캔용 사진도 촬영합니다. 그리고 추후 3D모델링 작업에 Texture를 입히는 용도로서, DSLR 혹은 미러리스 카메라를 통한 고해상도 현장 사진들을 촬영하는 작업을 진행하였습니다.
이렇게 건물 외부와 내부 모두 놓치는 부분없이 꼼꼼하게 정보를 수집합니다.
이렇게 수집된 Drone사진은 포토그라메트리 3D스캔 용도로 사용되기도 하며, 지상에서 DSLR로 촬영하지 못하는 곳들의 TEXTURE제작용 소스로 사용하게 됩니다.
DSLR사진 또한 마찬가지로 세부 TEXTURE제작 용도의 소스로 사용되게 됩니다. 꼼꼼히 놓치는 부분 없이 3D데이터로 만들어 내고, 3D데이터에 고화질의 TEXTURE를 입히기 위해 3D모델러분들이 열심히 사진을 직접 찍었답니다.
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■ 3D모델링 및 텍스처링 및 최종 렌더링
3D 스캔을 한 데이터를 기반으로, 데이터의 사용 목적과 디바이스에 맞게 3D 모델링(3D Modeling) 작업을 진행합니다. 사용할 디바이스에 맞는 경량화 및 최적화 작업을 거쳐서 그 활용도를 높이는 기술을 적용하게 됩니다.
좀더 가볍게 데이터를 제작하고자, 불필요한 폴리곤 면을 만들지 않고, 최대한 경량화된 폴리곤 면으로 3D모델링을 제작하였습니다. 꼼꼼하게 N사 내부 공간 형상을 모델링하고 실사 Texturing을 입혀 Unreal Engine상에서 실사와 같은 느끼을 주었습니다.
▲ N사의 내부 사무공간의 경량화된 폴리곤수로 제작한 3D모델링 데이터 모습(컬러유)
▲ N사의 내부 사무공간의 경량화된 폴리곤수로 제작한 3D모델링 데이터 모습(면제거 & 컬러제거)
▲ 실시간 렌더링을 통해 구현된 N사의 실내 회의실 모습(1)
▲ 실시간 렌더링을 통해 구현된 N사의 실내 회의실 모습(1)
▲ N사의 내부 사무공간의 경량화된 폴리곤수로 제작한 3D모델링 데이터 모습(면제거 & 컬러제거)
자 앞으로 보실 사진들은 실제 사진 VS 실사 텍스처링된 3D모델링 데이터의 비교샷을 보실 수 있습니다. N사의 본사를 얼마나 흡사하게 3D모델링 데이터로 제작했는지 확인해 보겠습니다.
▲ N사의 실제 항공사진
▲ N사의 실사 Texture를 입힌 3D모델링 데이터
N사의 빌딩을 실사 Texturing을 입혀 3D모델링한 데이터를 Unreal Engine에 올린 데이터의 모습입니다. 3D스캔 데이터를 기반으로 모델링을 제작하였기 때문에 실제 건물과 비율과 디테일이 완벽하게 흡사한 모습을 보실 수 있습니다. N사의 빌딩 외관부터 N사의 내부 사무 공간까지 종합적으로 스캐닝 작업과 3D모델링 작업을 거친 프로젝트였습니다.
그럼 이제 실제 현장사진과 최종 Digital Twin으로 제작한 3D데이터와의 비교사진을 한번 보실까요?
▲ N사의 실사사진(좌) vs 실사 Texturing을 입힌 3D모델링 데이터(우)
▲ N사 내부의 실사사진(좌) vs 실사 Texturing을 입힌 3D모델링 데이터(우)
▲ N사 내부의 실사사진(좌) vs 실사 Texturing을 입힌 3D모델링 데이터(우)
▲ N사 내부의 실사사진(좌) vs 실사 Texturing을 입힌 3D모델링 데이터(우)
▲ N사 내부의 실사사진(좌) vs 실사 Texturing을 입힌 3D모델링 데이터(우)
이렇게 실사 Texturing으로 3D모델링된 데이터는 N사가 제작하고자 하는 메타버스 플랫폼에 활용되었습니다. 더 상세히 이야기 하자면, 가상공간에도 현실의 사옥과 동일하게 구현을 하여 위기 상황에서의 가상훈련 시스템을 시뮬레이션하고 중앙관제 시스템 등에 활용을 하고자 하는 프로젝트로 활용되었습니다.
이 모든 프로젝트는 Unreal Engine5(언리얼엔진5)로 작업하였답니다.
■ Unreal Engine으로 구현한 N사 건물의 위기 상황에 대한 가상훈련(시뮬레이션) 시스템
아래 영상을 통해 최종 완성된 실사 3D모델링 데이터가 Unreal Engine5로 기능이 추가되어 건물에 초래한 위기상황에 대한 대처를 중앙관제 시스템으로 대처하는 상황을 미리 확인할 수 있는 시스템을 마련하였습니다. 아래 영상을 통해 이번 프로젝트의 모든 부분을 확인해 보시기 바랍니다.
(주)레플리카는 실제로 존재하는 건물, 공간, 지역, 인체, 사물의 Digital Twin 서비스를 제공합니다. 3D스캔 기술과 3D모델링 기술을 접목하여 실사 텍스처링을 입혀 사용 목적에 맞는 경량화된 데이터를 제공합니다.
(주)레플리카의 Digital Twin 서비스의 또 하나의 장점은 최종 제작된 3D모델링 데이터를 Unreal Engine 상에서 기능을 부여하여 메타버스/XR/VR/AR 등의 서비스에 활용할 수 있도록 추가 기능을 넣어 제공할 수도 있다는 것입니다.
다양한 Digital Twin 프로젝트 제작사례를 가진 (주)레플리카의 서비스를 신청하시려면 홈페이지 CONTACT 메뉴에 문의를 작성해 주시면 담당자가 배정되어 상세한 상담을 진행해 드립니다. 언제든지 합리적인 가격으로 Digital Twin 서비스를 제공받고 싶으시다면 연락 주시기 바랍니다!
*3D Modelling and optimizing data for game engine was done in collaboration with AR/VR company, VRILLAR.
"REPLICA x VRILLAR"
해당 프로젝트는 REPLICA(레플리카)가 3D스캔 작업을 진행하였으며, VRILLAR(브릴라)가 3D그래픽 작업 및 Unreal Engine 최적화 작업을 진행한 프로젝트입니다.
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■ 대형 5층 건물 내외부의 Digital Twin 서비스
이번에 진행한 프로젝트는 대형 5층 건물의 외부와 내부를 Digital Twin화 한 건입니다. 실제 존재하는 N사의 본사 건물은 5층 구조로된 건물로서, 외부와 내부를 모두 3D스캔하고, 이를 3D모델링으로 토폴로지 작업을 완료하고 실사 컬러 텍스처를 추가하여 최종적으로 Uneral Engine 에서 활용할 수 있도록 제작하였습니다.
이렇게 제작된 대형 건물의 Digital Twin 데이터는 건물의 중앙관제 시스템을 3D시뮬레이션으로 확인할 수 있도록 Unreal Engine 상에서 컨텐츠로 제작되었습니다.
▼ N사 건물의 실제 모습을 확인하세요.
해당 건물의 Digital Twin 서비스를 위해서 광대역3D스캔 작업▶드론촬영&텍스처 촬영▶3D모델링(토폴로지)▶ 머터리얼 및 텍스처링▶폴리곤경량화▶Unreal Engine 씬제작 등 작업을 진행하였습니다.
■ 광대역3D스캔 작업
거대한 공간 및 건물을 3D스캔하기 위해서는 광대역3D스캐너를 활용합니다. 1대의 광대역3D스캐너로는 이러한 대형 건물의 외부와 내부 5층 모두를 스캔하기에는 시간이 오래 걸립니다. 그리하여 광대역3D스캐너 2대를 이용하여 광대역3D스캐너 한대는 건물 외부를 스캔하고, 한대는 건물 내부를 스캔합니다.
광대역3D스캐너로 취득한 포인트클라우드 데이터를 정합하고 3D매쉬로 추출하는 작업을 거쳐 3D매쉬로 만들어냅니다. 건물 외부와 내부 모두를 합한 3D매쉬 데이터는 용량이 매우 큽니다. 그래픽 데이터로 변환하기 위해 이 큰 데이터를 3D모델링작업을 진행합니다.
하지만 3D매쉬 데이터가 용량이 크면, 그래픽 소프트웨어에서 불러올 수가 없습니다. 그래서 3D매쉬 데이터의 경량화를 먼저 진행합니다. 이로서 충분히 매쉬의 디테일은 살아 있으나 어느정도 데이터 용량(매쉬수)이 경량화된 데이터를 얻어 냅니다.
최종적으로 건물 옥상부터 외관을 모두 스캔한 데이터를 추출해 냅니다. 그리고 각 층마다의 내부 3D매쉬 데이터를 추출합니다. 이로써 3D스캔 작업을 마칩니다.
현장에서의 광대역 3D스캔 작업은 일수로는 총 1일 소요되었습니다. 스캔을 진행한 시간은 약 내부와 외부를 합쳐 모두 5~6시간 정도 소요되었습니다.
▲ N사 건물 외관의 광대역3D스캐닝 작업 모습
▲ N사 건물 내외관의 광대역3D스캔 데이터 모습(포인트클라우드 데이터)
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■ 드론 사진 촬영 & 텍스처 촬영
광대역3D스캔 데이터에 더하여 건물 외부의 실사 컬러 텍스처를 얻어내기 위해, Drone을 이용한 포토그라메트리 스캔용 사진도 촬영합니다. 그리고 추후 3D모델링 작업에 Texture를 입히는 용도로서, DSLR 혹은 미러리스 카메라를 통한 고해상도 현장 사진들을 촬영하는 작업을 진행하였습니다.
이렇게 건물 외부와 내부 모두 놓치는 부분없이 꼼꼼하게 정보를 수집합니다.
이렇게 수집된 Drone사진은 포토그라메트리 3D스캔 용도로 사용되기도 하며, 지상에서 DSLR로 촬영하지 못하는 곳들의 TEXTURE제작용 소스로 사용하게 됩니다.
DSLR사진 또한 마찬가지로 세부 TEXTURE제작 용도의 소스로 사용되게 됩니다. 꼼꼼히 놓치는 부분 없이 3D데이터로 만들어 내고, 3D데이터에 고화질의 TEXTURE를 입히기 위해 3D모델러분들이 열심히 사진을 직접 찍었답니다.
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■ 3D모델링 및 텍스처링 및 최종 렌더링
3D 스캔을 한 데이터를 기반으로, 데이터의 사용 목적과 디바이스에 맞게 3D 모델링(3D Modeling) 작업을 진행합니다. 사용할 디바이스에 맞는 경량화 및 최적화 작업을 거쳐서 그 활용도를 높이는 기술을 적용하게 됩니다.
좀더 가볍게 데이터를 제작하고자, 불필요한 폴리곤 면을 만들지 않고, 최대한 경량화된 폴리곤 면으로 3D모델링을 제작하였습니다. 꼼꼼하게 N사 내부 공간 형상을 모델링하고 실사 Texturing을 입혀 Unreal Engine상에서 실사와 같은 느끼을 주었습니다.
▲ N사의 내부 사무공간의 경량화된 폴리곤수로 제작한 3D모델링 데이터 모습(컬러유)
▲ N사의 내부 사무공간의 경량화된 폴리곤수로 제작한 3D모델링 데이터 모습(면제거 & 컬러제거)
▲ 실시간 렌더링을 통해 구현된 N사의 실내 회의실 모습(1)
▲ 실시간 렌더링을 통해 구현된 N사의 실내 회의실 모습(1)
▲ N사의 내부 사무공간의 경량화된 폴리곤수로 제작한 3D모델링 데이터 모습(면제거 & 컬러제거)
자 앞으로 보실 사진들은 실제 사진 VS 실사 텍스처링된 3D모델링 데이터의 비교샷을 보실 수 있습니다. N사의 본사를 얼마나 흡사하게 3D모델링 데이터로 제작했는지 확인해 보겠습니다.
▲ N사의 실사 Texture를 입힌 3D모델링 데이터
N사의 빌딩을 실사 Texturing을 입혀 3D모델링한 데이터를 Unreal Engine에 올린 데이터의 모습입니다. 3D스캔 데이터를 기반으로 모델링을 제작하였기 때문에 실제 건물과 비율과 디테일이 완벽하게 흡사한 모습을 보실 수 있습니다. N사의 빌딩 외관부터 N사의 내부 사무 공간까지 종합적으로 스캐닝 작업과 3D모델링 작업을 거친 프로젝트였습니다.
그럼 이제 실제 현장사진과 최종 Digital Twin으로 제작한 3D데이터와의 비교사진을 한번 보실까요?
▲ N사의 실사사진(좌) vs 실사 Texturing을 입힌 3D모델링 데이터(우)
▲ N사 내부의 실사사진(좌) vs 실사 Texturing을 입힌 3D모델링 데이터(우)
▲ N사 내부의 실사사진(좌) vs 실사 Texturing을 입힌 3D모델링 데이터(우)
▲ N사 내부의 실사사진(좌) vs 실사 Texturing을 입힌 3D모델링 데이터(우)
▲ N사 내부의 실사사진(좌) vs 실사 Texturing을 입힌 3D모델링 데이터(우)
이렇게 실사 Texturing으로 3D모델링된 데이터는 N사가 제작하고자 하는 메타버스 플랫폼에 활용되었습니다. 더 상세히 이야기 하자면, 가상공간에도 현실의 사옥과 동일하게 구현을 하여 위기 상황에서의 가상훈련 시스템을 시뮬레이션하고 중앙관제 시스템 등에 활용을 하고자 하는 프로젝트로 활용되었습니다.
이 모든 프로젝트는 Unreal Engine5(언리얼엔진5)로 작업하였답니다.
■ Unreal Engine으로 구현한 N사 건물의 위기 상황에 대한 가상훈련(시뮬레이션) 시스템
아래 영상을 통해 최종 완성된 실사 3D모델링 데이터가 Unreal Engine5로 기능이 추가되어 건물에 초래한 위기상황에 대한 대처를 중앙관제 시스템으로 대처하는 상황을 미리 확인할 수 있는 시스템을 마련하였습니다. 아래 영상을 통해 이번 프로젝트의 모든 부분을 확인해 보시기 바랍니다.
(주)레플리카는 실제로 존재하는 건물, 공간, 지역, 인체, 사물의 Digital Twin 서비스를 제공합니다. 3D스캔 기술과 3D모델링 기술을 접목하여 실사 텍스처링을 입혀 사용 목적에 맞는 경량화된 데이터를 제공합니다.
(주)레플리카의 Digital Twin 서비스의 또 하나의 장점은 최종 제작된 3D모델링 데이터를 Unreal Engine 상에서 기능을 부여하여 메타버스/XR/VR/AR 등의 서비스에 활용할 수 있도록 추가 기능을 넣어 제공할 수도 있다는 것입니다.
다양한 Digital Twin 프로젝트 제작사례를 가진 (주)레플리카의 서비스를 신청하시려면 홈페이지 CONTACT 메뉴에 문의를 작성해 주시면 담당자가 배정되어 상세한 상담을 진행해 드립니다. 언제든지 합리적인 가격으로 Digital Twin 서비스를 제공받고 싶으시다면 연락 주시기 바랍니다!
*3D Modelling and optimizing data for game engine was done in collaboration with AR/VR company, VRILLAR.