[핫윈도우] 유니티 리플렉트를 활용한 실시간 3D BIM

건축/건설 산업을 위한 3D 데이터의 활용 (1)

유니티(Unity)는 AEC 분야 전반의 디자이너, 엔지니어와 선두주자들이 제품 시각화와 인터랙티브 및 가상 환경 제작에 사용하는 범용 실시간 3D 플랫폼이다. 이 글에서는 유니티 리플렉트의 업데이트 내용과 적용사례를 소개하고자 한다. 이 글의 내용은 지난 6월 10일~11일 진행된 ‘코리아 그래픽스 2020’의 발표를 정리한 것이다.

그림 1. 유니티 리플렉트의 특징

그림 2. 유니티 리플렉트의 워크플로

유니티 리플렉트의 소개

유니티 리플렉트(Unity Reflect)는 실시간 협업을 돕는 AEC 솔루션이다. 리플렉트를 통하여 건설 모델을 실시간(real-time) 3D 환경으로 쉽고 빠르게 제작 가능하며, 모델 정보만이 아니라 각 부재들의 세부 정보 또한 포함되어 활용할 수 있다. 레빗(Revit)에서 작성된 모델은 <그림 2>와 같이 네이티브 플러그인(native plugin)을 통해 3D 모델 지오메트리와 메타데이터(metadata)가 같이 익스포트(export)되어 관리되고, 함께 제공되는 리플렉트 뷰어(Reflect Viewer)를 이용하여 데스크톱과 모바일에서 라이브 링크(live-link)를 통하여 VR, AR 을 실시간 3D로 경험할 수 있다.

기본으로 제공되는 뷰어 기능 이외에 추가적인 커스터마이제이션은 유니티 프로(Unity pro)를 이용하여 직접 개발할 수 있다. 레빗(2018~2021 버전) 외에도 현재 스케치업(2019, 2020 버전), 라이노(6 버전), 나비스웍스(2019~2021 버전)과 같은 소프트웨어를 지원하고 있으며, 플랫폼의 경우 PC(윈도우, OS X)와 모바일(안드로이드, IOS) 버전에서 AR 기능을 지원하고 VR(HTC 바이브)을 지원하고 있다.

그림 3. 숍 아키텍츠의 유니티 리플렉트 예제 1(뉴욕의 빌딩)

유니티 리플렉트의 커스터마이제이션

리플렉트의 기본 뷰어 기능을 활용해서 AR, VR을 통해 리뷰를 할 수 있지만 다양한 회사들의 니즈를 모두 충족시킬 수는 없기에 유니티 프로를 이용하여 추가 개발을 할 수 있도록 제공하고 있다.

숍 아키텍츠(SHoP Architects)는 리플렉트를 시공 현장에서 리뷰할 수 있도록 자사 시스템에 내재화를 하기 위해서 애플리케이션을 추가 개발하였으며, 현장에서 QR 코드를 인식하여 AR로 리뷰를 하거나 애플리케이션에 3D 모델 외에 2D 도면 자료를 함께 첨부하여 활용하였다.

그림 4. 숍 아키텍츠의 유니티 리플렉트 예제 2(뉴욕의 빌딩)

추가로 실제 모델이 아닌 문서화된 정보로만 있던 서피스 컨스트럭션(surface construction) 관련 정보를 AR로 시각화하여 활용하기도 하였다.

그림 5. 유니티 리플렉트의 4D 시뮬레이션

다음 사례는 객체의 날짜 데이터 기반으로 나비스웍스의 타임라이너(TimeLiner) 기능과 유사한 4D 시뮬레이션 기능을 제작한 사례이다. 리플렉트는 메타데이터를 포함한 3D 객체(object)를 관리할 수 있기 때문에, 레빗 파라미터를 추가/변경하여 실시간으로 반영할 수 있다는 장점이 있다.

그림 6. 유니티 리플렉트의 1:1 스케일 AR

다음 사례는 객체의 사이즈 데이터를 기반으로 한 1:1 스케일 AR 데모이다. 마찬가지로 리플렉트는 메타데이터를 포함한 3D 객체를 관리할 수 있기 때문에, 포함되어 있는 수치 데이터를 활용하여 실제 1:1 크기로 모델을 보일 수 있도록 해서 실제 건물이 시공되었을 때의 공간감을 리뷰해 본 사례이다.

그림 7. 유니티 리플렉트의 시각화

리플렉트는 메타데이터를 이용한 커스터마이제이션 외에도 유니티 프로를 이용한 시각화 프레젠테이션에도 활용할 수가 있다. BIM 소프트웨어에서 익스포트된 3D 모델은 유니티 에디터(Unity Editor) 상에서 로컬 파일로 불러올 수 있으며, 앞에서 소개한 프로세스대로 적용하거나 필요한 부분만 선택하여 적용해볼 수도 있다. 순서대로 알아보면 다음과 같다.

리플렉트를 통해 익스포트한 모델을 유니티 에디터의 리플렉트 기능을 통해 임포트한다.
기본적인 조명(lighting) 세팅 값을 변경해볼 수 있고, 설정된 재질을 변경해볼 수가 있다.
배경 스카이박스(skybox)를 변경하고 BIM 모델의 객체를 다른 고퀄리티 객체로 교체해볼 수도 있다. 유니티에서 기본적으로 제공하는 후처리 효과(post processing effects)를 추가하거나 유니티 타임라인(Unity Timeline) 기능을 활용해 일조량 기능을 추가할 수 있고, 유니티 애셋 스토어(Unity Asset Store)에서 제공하는 다른 모델을 다운받아서 추가해볼 수 있다.

<그림 8>은 서울 한남동의 사운즈 한남 건물 BIM 모델에 유니티 시각화 과정 중 몇 가지 작업을 추가하여 만든 데모이다
이 데모는 영상으로서 유니티가 기본 제공하는 3D 템플릿으로 제작되어 있다. 추가된 기능으로는 타임라인 기능에서 추가로 제공하는 레코딩 기능을 사용하여 만든 영상이다. 타임라인 기능을 통해 해가 뜨고 지는 일조량 기능을 추가하였고, 시네머신(Cinemachine) 기능을 통해 일조량 진행 중 시점 변환 기능을 추가하였다. 영상은 유튜브에서 확인할 수 있다.

그림 8. 유니티 리플렉트로 만든 사운즈 한남

마지막으로 소개할 데모는 날씨 데모로서, 리플렉트에 애셋 스토어에서 제공하는 ‘Weather Maker Asset’을 추가하여 날씨 변경 기능을 추가한 예시이다.

<그림 9>의 예와 같이 입자(particle) 형태로 눈이 내리는 장면에서 왼쪽 하단의 슬라이드 바를 이용하여 일조량 장면을 연출할 수 있고, 비나 눈과 같은 입자 형태뿐만 아니라 구름의 형태나 안개 등을 실시간으로 변경하면서 조감도를 확인해볼 수 있다. 여기서 소개한 데모 형태 외에도 애셋 스토어에 있는 다양한 애셋을 적용한다면 커스텀화된 나만의 앱을 구현할 수 있다.

그림 9. 유니티 리플렉트의 날씨 데모(눈이 내리는 날씨)