언리얼 엔진으로 제작된 가상 도시 디지털 트윈
▲ 이미지 출처: ‘가상 도시 및 디지털 트윈의 제작’ 영상
디지털 트윈(Digital Twin)은 가상공간에 실물과 똑같은 물체를 만들어 현실에서 발생할 수 있는 상황을 컴퓨터로 시뮬레이션함으로써 결과를 미리 예측하는 기술로, 2000년대에 제조업에 도입된 후 기술의 발전과 함께 항공과 건설, 헬스케어, 국방, 도시설계 등 다양한 분야에서 활용되고 있다. ■ 자료제공 : 에픽게임즈
디지털 트윈은 가상세계에서 장비와 시스템 등의 상태를 모니터링하고, 유지 및 보수 시점을 파악해 개선할 수 있으며, 안전 검증과 돌발 사고 예방 등을 통해 사고 위험을 줄일 수도 있다. 예를 들어 가상공간에 비행 중 항공기에 일어날 수 있는 다양한 환경 정보를 입력한 후 디지털 트윈에 적용하면 항공기에 어떤 영향을 미치는지를 파악할 수 있고, 미리 고장을 예측할 수 있다.
만약 항공기 대신에 도시 전체를 디지털 트윈에 적용하면 어떤 작업을 할 수 있을까? 부동산 업계는 VR로 고객과 함께 매물과 그 주변 환경을 둘러보며 집을 거래할 수 있고, 도시 계획 담당자는 설계 사전 테스트를 통해 교통과 환경에 미칠 영향을 미리 평가하는 것이 가능하다. 또한 명소의 가상 투어는 관광을 활성화할 수 있으며, VR 콘서트를 열어서 전 세계 팬들을 연결할 수도 있을 것이다.
핀란드의 시각화 스튜디오 기업인 조안(Zoan)은 언리얼 엔진을 활용해 핀란드의 수도, 헬싱키를 3D로 복제해 가상공간에 재현하는 ‘가상 헬싱키’ 프로젝트를 진행했다.
▲ ‘가상 도시 및 디지털 트윈의 제작’ 영상
헬싱키 디지털 3D 모형
가상 헬싱키는 VR 경험부터 부동산 솔루션까지 다양한 분야에서 사용할 수 있는 3D 디지털 트윈으로, 슬러시 싱가포르(Slush Singapore) 등 여러 행사에서 핀란드 무역대표부의 헬싱키 홍보에 활용되었으며, 헬싱키가 2019년 유럽 스마트 관광 수도로 선정됐을 때는 핀란드 기술 발표회에 등장하기도 했다.
▲ 이미지 출처: 조안
가상 헬싱키와 같이 도시 규모의 디지털 트윈을 만드는 데에는 큰 데이터 세트 작업이 필요하다. 기존에 사용하던 3D 모델링 소프트웨어로는 이런 작업을 감당하기 어렵다고 판단하고 언리얼 엔진을 이용해 환경을 구축하기로 결정한 조안은 언리얼 엔진으로 작업하면서 고퀄리티의 프리뷰를 실시간으로 확인할 수 있었던 것에 만족했으며, 이후 계속해서 언리얼 엔진을 사용하고 있다.
▲ 이미지 출처: 조안
조안이 언리얼 엔진을 선택한 이유는 ‘뛰어난 시각적 퀄리티’ 때문이다. 원래 다른 게임엔진을 사용했던 조안은 매번 결과물의 시각적 퀄리티가 낮아 걱정을 했는데, 언리얼 엔진으로 실사에 가까운 결과물을 만들어내는 것을 확인한 후 기존의 엔진에서 언리얼 엔진으로 변경하기로 결정한 것이다.
처음에는 소프트웨어 변경에 걱정하는 팀원도 있었지만, 언리얼 엔진을 사용해보니 블루프린트 등 새로운 툴과 기능 덕분에 더 빠르게 퀄리티가 높은 결과물을 만들고, 훨씬 쉽게 작업할 수 있다는 사실을 알게 됐다.
▲ 이미지 출처: 조안
비주얼 스크립팅 시스템인 블루프린트를 활용하면 코드를 작성하지 않아도 언리얼 엔진의 여러 프로그래밍 툴을 쉽게 사용할 수 있기 때문에 기술적 지식이 부족한 팀원도 실시간 워크플로를 손쉽게 사용할 수 있었다. 또한 C++에 정통한 팀원들은 언리얼 엔진 소스코드에 자유롭게 접근해 엔진을 커스터마이징하고, 확장할 수 있었다. 이러한 부분들이 조안이 기존 게임엔진을 언리얼 엔진으로 바꾼 이유였다.
▲ ZOAN - Virtual Helsinki from Zoan on Vimeo.
가상 건물과 IoT 기술을 갖춘 디지털 트윈
조안은 리얼타임 기술을 바탕으로 ‘조안 디지털 빌딩(Zoan Digital building)’을 통해 가상 설계 건축 서비스도 제공한다. 이전에는 이미지를 만들고 고객의 승인을 기다리는 과정까지 너무 많은 시간이 소요됐지만, 언리얼 엔진의 실시간 수정 기능 덕분에 이미지 한 장을 완성하기까지 몇 시간씩 기다릴 필요가 없어졌다.
이를 통해 작업 시간은 크게 단축되었고, 고객들의 만족도는 높아졌다. 최근에는 건축 시각화 프로젝트 진행 도중 납기일을 맞추기 위해 기존 렌더링에서 리얼타임 렌더링으로 작업 방식을 변경하기도 했다. 조안은 퀄리티는 그대로 유지하면서 납품이 빨라진 이유를 궁금해하는 고객들에게 언리얼 엔진을 도입했다고 대답했다.
▲ 이미지 출처: 조안
이제 조안은 프로젝트의 90%를 사내에서 완료하고, 가구 종류 등 사소한 수정 사항을 포함한 나머지 10%는 고객 사무실에 방문해서 마무리한다. 기존 렌더링 방식으로는 절대 불가능했을 일이다.
리얼타임 기술은 건축 시각화 비즈니스 모델도 크게 변화시켰다. 기존 렌더링 방식을 사용했을 때는 이미지와 몇 초 분량의 애니메이션을 판매했던 것과 비교해, 언리얼 엔진을 활용한 이후에는 공간을 라이팅으로 채운 뒤 스크린샷을 찍고 실시간으로 애니메이션을 만든다. 포토리얼한 인터랙티브 환경을 활용할 수 있기에 이전 패러다임을 유지할 이유가 없어진 것이다.
▲ 이미지 출처: 조안
리얼타임 레이 트레이싱 덕분에 조안의 작업 퀄리티는 크게 상승했으며, 이러한 퀄리티의 콘텐츠를 빠르게 대량으로 생산할 수 있게 됐다.
나아가 조안은 고객을 위해 제작한 뛰어난 퀄리티의 3D 모델이 마케팅이 끝나면 버려지는 경우가 많다는 점에서 착안해 건축 시각화, 인터랙션 콘텐츠뿐만 아니라 디지털 트윈에도 뛰어들었다. 언리얼 엔진을 활용해 사람들의 움직임이나 사물 인터넷(IoT) 센서의 데이터 같은 제3의 데이터와의 상호작용에 활용할 수 있는 물리적 유저 인터페이스를 만들기 시작했다.
▲ 이미지 출처: 조안
라이브 엔터테인먼트용 증강현실
조안은 건축 분야 외에도 XR 라이브 엔터테인먼트 업계에도 진출했는데, 최근에는 워너 뮤직 그룹(Warner Music Group), 핀란드 싱어송라이터 베살라(Vesala)와 협업해 핀란드 최대 실내 경기장에서 열린 라이브 공연을 진행했다.
이 라이브 공연에서 관객들은 휴대폰을 이용해 피어오르는 꽃이나 별똥별 등 베살라의 노래와 동기화된 시각 효과를 즐길 수 있었는데, 이는 모두 조안이 만든 증강현실을 통해 콘서트 내내 동기화된 AR 레이어를 공유할 수 있었기 때문이다.
▲ 이미지 출처: 조안
조안은 리얼타임 기술, 특히 AR은 창의력의 한계를 무너뜨렸으며, 창작자들은 이제 물리적 현실에 구애받지 않고 자유롭게 원하는 것을 만들거나 예술적 가능성을 탐험할 수 있게 됐다고 평했다.
이러한 기술을 통해 조안은 고객들이 이제 기존 렌더링 시간에 만족하지 않고, 설계 반복처리를 기다리려고 하지 않을 것으로 예측했다. 베살라 같은 아티스트를 위한 새롭고 창의적인 공간을 만드는 일부터 부동산 개발자를 위한 다양한 마케팅 자료 제공까지, 조안은 리얼타임 기술이 여러 업계에 큰 변화를 가져올 것으로 확신하고 있다.
▲ 이미지 출처: 조안
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