증강현실을 이용한 3D 의료 콘텐츠 제작
이번 호에서는 3D 의료 콘텐츠에 증강현실(AR)을 적용해 보는 간단한 기술에 대해 알아보고자 한다. 실시간 영상에 3D 콘텐츠를 적용하는 엔터테인먼트용 AR은 많지만 관심을 갖고 있어도 기술적인 한계로 접근이 어려운 경우가 많다. 기본적인 3D 지식을 갖춘 초보자라면 쉽게 활용할 수 있는 AR-media(3ds Max용 증강현실 플러그인)를 통해 의료 AR 콘텐츠를 만드는 방법에 대해 알아보자.
■ 문영래 | 조선대학교 의학전문대학원, 의료정보학, 정형외과 교수로서 대한정형외과학회 영문 학회지 편집위원이며 대한스포츠의학회 이사이다. 현재는 IEEE Medical 3D 국제표준화 의장이다.
■ 박안진 | 한국광기술원 광의료연구센터 선임연구원으로서 의료영상 처리, 분석, 3D 생성에 대한 다양한 연구개발을 진행하고 있다.
■ 김대옥 | 조선대학교 3D연구팀 연구원으로서, 현재 조선대 3D연구팀에서 의료 3D 디지털 인체 개발연구를 하고 있다
■ 조동현 | 조선대학교 3D 연구팀의 연구원이다. 디지털 게임 애니메이션을 전공하고 다양한 인체 구조의 움직임을 3D로 표현하는 연구를 담당하고 있다.
AR 제작 환경 준비
AR을 제작하기 위해서는 3D 모델 편집 툴의 설치, AR 플러그인 설치, AR 마커 출력, 웹캠 설치가 필요하다. 준비단계 중 AR 콘텐츠에 사실감을 더하고 실시간 영상과 이질감을 줄이는 것은 3차원 모델과 애니메이션을 표현하는 초반 작업이다. 이를 증강현실 프로그램에서는 할 수 없고 3ds Max, Maya, Cinema 4D 같은 3D 편집 툴을 이용해서 만들어야 한다. 최종적으로 화면을 통해 보이는 AR 콘텐츠의 사실성과 완성도는 3D 편집툴에서 만든 텍스처와 AR 소프트웨어의 쉐이더, 라이트, 그림자의 조합에 따라 다양하게 표현될 수 있다.
또한 Quick Start Guide, Users' Guide, Marker 등도 다운로드해서 필요할 때 참조하기 바란다. 특히 증강현실에서 많이 사용하는 시스템인 Marker 기술은 증강현실 뷰어에서 마커를 이용해 상대적 좌표를 추출하고 이를 카메라의 3차원 좌표에 적용하여 3D 가상영상을 실제 영상에 실시간으로 합성시켜야 우리 눈으로 볼 수 있으므로 Marker 파일은 반드시 받아서 인쇄물로 출력해 둔다.
사용하는 3D 모델링 툴에 맞는 플러그인 설치
다음에는 사용자가 사용하는 3D 모델링 툴에 따라 알맞은 버전을 골라서 설치한다. 주의할 점은 사용하는 툴의 버전이 여러 가지인 경우, 자주 사용하는 한 가지 버전만 정해서 설치한다.
플러그인 설치 후, CT 의료영상에서 추출한 인체 3D 모델인 3ds Max 파일을 열고, 화면 오른쪽 툴 탭에서 망치 아이콘의 Utilites를 선택한다. MAXScript를 활성화하면 AR-media plugin을 선택할 수 있다. 아래 그림과 같이 증강현실 플러그인 기능창이 활성화되고 다양한 옵션을 통해 증강현실을 구현할 수 있다.
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