[포커스] 건축/건설 설계와 시각화의 새로운 흐름을 짚다
‘코리아 그래픽스 2020’이 지난 6월 10~11일 진행되었다. 올해 코리아 그래픽스는 온라인 콘퍼런스로 진행되었으며, 이틀간 다양한 시각화 및 컴퓨터 그래픽스 기술 동향과 사례가 소개되었다. ■ 정수진 편집장
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같이 보기: [포커스] 글로벌 환경 변화에 대응하는 제품 개발 및 제조의 패러다임 전환
6월 11일에는 ‘아키텍처 디자인&비주얼라이제이션’ 트랙이 진행되었다. 이 날은 ▲디캐릭 최인호 대표의 ‘VR/AR/MR/XR 기술 및 시장 동향과 미래’ 기조연설을 비롯해 ▲에픽게임즈 코리아 진득호 과장의 ‘AEC산업 인터랙션 디자인 단계에서 트윈모션의 역할’ ▲유니티코리아 남승우 AEC 솔루션 엔지니어의 ‘BIM을 위한 Unity Reflect 소개와 시각화 사례’ ▲라이카 지오시스템즈 코리아 이성현 이사의 ‘라이카 지오시스템즈 Reality Capture 솔루션: RTC360, BLK2GO’ ▲유니티코리아 아드리아나 라이언 AEC 에반젤리스트의 ‘Unity HDRP Interior Lighting을 이용한 건축 시각화와 VR’ ▲위드웍스 김성진 소장의 ‘비정형 커튼월 구현을 위한 3D 프린팅 활용 사례’ 등이 소개되었다.
VR, AR에서 XR까지 가상 콘텐츠의 확장
디캐릭의 최인호 대표는 “실감형 콘텐츠 기술은 마커나 객체의 신호를 실제 환경에 덧씌우는 AR(증강현실), 가상 공간과 가상 객체를 구현 VR(가상현실), 실제 세계와 가상 콘텐츠가 융합해 서로 상호작용하는 MR(혼합현실) 등이 있다. 이러한 기술이 진화하면 AR-VR-MR이 합성되고 호환되는 XR(확장현실)로 발전하게 될 것”이라고 소개했다.
확장현실은 컴퓨터 기술과 웨어러블 기기에 의해 생성된 모든 실제&가상 환경과 인간-기계의 상호작용을 가리킨다. 1969년에 HMD(헤드마운트 디스플레이)가 첫 개발된 후 1990년대 AR 개념이 등장했고, 지금까지 꾸준히 기술이 발전하고 있다. 올해부터는 다중 플레이와 비대면 서비스, 블록체인 및 빅데이터와 연계, 3D 프린터까지 이어지는 등 기술 확장이 예상되고 있다.
한편, 글로벌 AR/VR 시장은 2023년까지 연평균 78% 성장할 것으로 예상되고 있다. 다양한 분야에서 고른 확대가 전망되며, 특히 상업용 솔루션이 가장 큰 비중을 차지할 것으로 보인다. 코로나19는 비대면(언택트) 콘텐츠 소비 증가를 가져오고 있는데, 향후 이에 대응하는 AR/VR 콘텐츠 산업이 성장할 것으로 전망된다. 최인호 대표는 “오차 없는 AR 설계, 설계와 생산 관리를 위한 VR 도입, 건축 협업 등 산업과의 연계도 늘어날 전망”이라고 예상했다.
▲ 디캐릭 최인호 대표
실시간 건축 시각화를 더욱 쉽고 빠르게
AEC 산업에서 시각화 작업은 고성능의 렌더링 머신으로 오랜 시간 작업해야 했고, 변경에 대한 대응이 어려웠다. 외주를 주더라도 비용과 품질관리, 커뮤니케이션의 어려움이 있었다. 에픽게임즈 코리아의 진득호 과장은 “쉽고 빠른 리얼타임 3D 건축 시각화 툴인 트윈모션(Twinmotion)은 이러한 어려움을 해결할 수 있는 도구”라고 소개했다.
트윈모션은 최종 퀄리티의 결과물을 리얼타임으로 확인 및 수정할 수 있다. 건축 프로세스에 적합한 워크플로를 제공해 AEC 분야에서 적용이 손쉬운 것도 특징이다. 건축 시각화에 특화된 머터리얼과 인터랙션, 애니메이션 등 애셋을 제공하며, 건축 설계 솔루션과 직접 연결해 동기화가 가능하다.
진득호 과장은 “트윈모션은 기획설계부터 계획설계, 기본설계, 실시설계까지 폭넓은 건축설계 파이프라인을 커버한다”면서, “트윈모션과 리얼타임 3D 제작 플랫폼인 언리얼 엔진, 사진측량 애셋 라이브러리인 퀵셀 메가스캔과 통합해 폭넓은 시각화 역량을 제공한다”고 설명했다.
▲ 에픽게임즈 코리아 진득호 과장
건축 설계와 의사결정을 향상시키는 3D 시각화
유니티는 BIM 모델을 실시간 3D 모델로 전화하고 동기화할 수 있는 유니티 리플렉트(Unity Reflect)를 제공하고 있다. 유니티 리플렉트는 BIM/CAD 모델을 실시간 3D 환경에서 가시화함으로써, 빠르고 편리하게 설계를 검토하고 의사결정에 도움을 준다. 유니티코리아의 남승우 AEC 솔루션 엔지니어는 “고객사의 프로젝트 구조에 맞게 유니티 에디터를 통한 추가 개발이 가능해 확장성이 높은 것도 유니티 리플렉트의 특징”이라고 소개했다.
유니티 리플렉트는 레빗 설계 데이터를 클릭 한 번으로 리얼타임 3D 변환하고 데스크톱과 모바일, VR/AR 등 다양한 플랫폼과 디바이스에서 볼 수 있도록 지원한다. 지원 CAD도 스케치업, 라이노 등으로 확대 중이다. 남승우 엔지니어는 “유니티 리플렉트를 통해 BIM 데이터 기반의 시각화, 효율적인 의사결정, 커뮤니케이션의 시간 및 비용 감소 등 효과를 얻을 수 있다”고 전했다.
▲ 유니티코리아 남승우 AEC 솔루션 엔지니어
현실 세계를 디지털 데이터로 만드는 3D 스캐닝 기술
디지털 기술은 3D 데이터를 기반으로 건물을 설계하는 것뿐 아니라, 반대로 실제의 환경을 측정해 3D 데이터를 얻는 프로세스를 개선하는데 활용할 수도 있다. 라이카 지오시스템즈 코리아의 이성현 이사는 현실 세계를 3D 데이터로 빠르게 변환할 수 있는 ‘리얼리티 캡처 솔루션’을 소개했다.
라이카의 신제품인 BLK2GO는 한 손으로 현실세계를 캡처할 수 있는 핸드헬드 이미징 레이저 스캐너이다. 작은 크기와 가벼운 무게에 2축 라이다(LiDAR)와 공간인식을 위한 파노라마 카메라, 상세 표현 스냅샷을 위한 1200만 화소의 카메라 등을 탑재해 이동하면서 3D 포인트 클라우드를 빠르게 생성할 수 있는 것이 특징이다. 움직이면서 3D 스캔을 할 때 정확도를 높일 수 있도록 SLAM(Simultaneous Localization and Mapping) 기술도 탑재했다.
이렇게 캡처한 점군 데이터는 시각화, CAD 도면화, 3D 모델 제작, 메싱/검사 등을 위한 데이터 처리 솔루션과 결합해 3D 시각화뿐 아니라 시공검측, 공간측량, 시설관리 등에 활용할 수 있다. 이성현 이사는 “BLK2GO는 시설관리, 건축/건설, 공공안전, 미디어&엔터테인먼트 등 다양한 분야에서 빠르게 3D 데이터를 얻고 활용할 수 있다”고 전했다.
▲ 라이카 지오시스템즈 코리아 이성현 이사
환경과 상호작용까지 실감나는 3D 시각화 구현
유니티코리아 아드리아나 라이언 AEC 에반젤리스트는 HDRP(High Definition Render Pipeline) 기술을 건축 시각화에 적용할 수 있는 사례를 소개했다. 유니티는 서울 오피스를 3D로 구현하는 프로젝트를 진행했는데, 여기에 HDRP를 활용했다.
사무실의 설계 데이터를 3D로 모델링하고, 유니티에서 카메라, 조명, 상호작용 등을 더해 완성했는데, 최종 완성된 사무실 모델은 실제 그 안에 있는 것처럼 이동하거나 시간에 따른 변화를 확인할 수 있고, 조명 등 환경 요소와 상호작용까지 구현했다.
라이언 에반젤리스트는 HDRP와 VR을 결합한 사례도 소개했다. 유니티가 진행 중인 ‘사운즈한남’ 프로젝트는 레지던스, 오피스, 상점이 결합된 복합공간을 3D 모델로 구현했는데, 여기에 VR를 더해 더욱 생생한 공간의 내비게이션이나 상점의 정보 확인 등이 가능해졌다.
▲ 유니티코리아 아드리아나 라이언 AEC 에반젤리스트
새로운 건축을 위한 3D 프린팅
3D 기술은 전에 없던 새로운 건물을 설계하는데 도움을 준다. 하지만 기존의 공법이 가진 제약때문에 이를 실제로 건설하는 것은 또 다른 과제였다. 위드웍스의 김성진 소장은 3D 프린팅 기술을 활용해 이러한 과제를 극복한 사례를 소개했다.
최근 완공된 광교 갤러리아 백화점은 건물 바깥쪽에 울퉁불퉁한 비정형의 유리 커튼월을 갖춘 것이 특징이다. 기존의 공법으로는 유리와 유리를 지탱할 구조물의 중심축을 맞추는 것이 어려웠기 때문에, 여기에 3D 프린팅을 활용했다. 구조물의 축이 만나는 노드를 3D로 설계하고 샌드몰드 3D 프린팅으로 제작했는데, 샌드몰드 3D 프린팅은 정밀주조를 위한 주물을 제작할 수 있고, 제작기간과 비용이 합리적이면서 구조에 대한 검증이 가능한 것이 이점으로 꼽힌다.
김성진 소장은 “3D 프린팅을 활용하면 기존에 불가능한 건축 디자인을 구현할 수 있기 때문에, 건축 경쟁력을 갖추는데 도움이 된다”면서, “대량 생산체계와는 제조 환경이 다르다는 점을 고려하면서 3D 프린팅과 같은 4차 산업혁명 기술을 잘 활용한다면 기업의 미래도 달라질 것”이라고 전했다.
▲ 위드웍스 김성진 소장
작성일 : 2020-07-01