3D 신체 스캐닝, A부터 Z까지

1980년대 후반에 개발된 3D 신체 스캐너는 기성복의 착용감을 개선하고자 하는 의류 업계의 요구에 부응하기 위해 처음 도입되었습니다. 오늘날에는 스포츠에서 의료에 이르기까지 다양한 분야에서 신체의 진화에 대한 양적, 질적 정보를 빠르고 정확하게 얻을 수 있는 방법으로 널리 사용되고 있습니다.

다양한 3D 신체 스캐너가 어떻게 작동하고 어떤 작업을 처리할 수 있는지 자세히 살펴보겠습니다.

3D 스캐닝을 비즈니스, 병원, 정형외과, 의류 매장에 도입하든 VFX 스튜디오에 도입하든 사람을 스캔할 때 염두에 두어야 할 몇 가지 어려움이 있습니다. 이를 극복하기 위한 몇 가지 요령을 알려드립니다.

1. 얼굴과 신체의 움직임

스캐너를 들고 사람 주위를 지나가면 그 사람은 자신도 모르게 살짝 움직이거나 눈을 깜빡이는 것이 당연합니다. 이를 방지하려면 사람이 서 있을 위치를 미리 생각해 두십시오.

누군가를 스캔하는 데 몇 분밖에 걸리지 않을 수도 있지만, 그 사람이 편안하게 움직이지 않고 가만히 있을 수 있게 해야 합니다. 그 사람이 결국 움직이게 되면 Artec Studio와 같은 소프트웨어 솔루션을 사용하여 캡처 중에 실수로 움직인 사람의 스캔을 쉽게 수정할 수 있습니다.

또한 사용 중인 스캐너도 충분히 빨라야 합니다. Artec 휴대용 스캐너는 매우 높은 FPS(초당 프레임 수)로 넓은 영역을 캡처하므로 다른 장치보다 훨씬 빠르게 인체를 스캔할 수 있습니다.

얼굴 스캐닝은 매우 빨리 끝낼 수 있으며 보통 5~7초 정도면 충분합니다. 이는 사람이 눈을 깜빡이지 않고도 앞을 볼 수 있는 시간입니다. 눈을 깜빡이는 것을 피하는 또 다른 방법은 캡처하는 동안 스캔 대상자에게 (손전등을 직접 보지 않도록 눈높이보다 약간 높은) 앞쪽 한 지점을 선택하게 하는 것입니다. 또한 앉은 상태에서 머리 위쪽을 캡처하는 것이 가장 좋습니다(키가 큰 사람일 수 있습니다!).

하품을 하거나 단순히 표정을 바꾸는 사람들도 문제가 될 수 있습니다. 따라서 머리와 몸통을 두 번의 스캐닝으로 나누어 캡처하는 것이 좋습니다.

2. 캡처하기 어려운 신체 부위(및 머리카락)

또 다른 일반적인 문제는 손가락, 겨드랑이, 다리, 머리카락, 귀와 같이 까다롭고 얇고 닿기 어려운 신체 부위를 캡처하는 것입니다. 다음은 Artec에서 수천 명의 사람을 스캔하면서 얻은 몇 가지 유용한 비결입니다.

손 스캐닝

우리는 모든 사람이 수도승의 인내심이나 요가 선생님의 의지를 가지고 있는 것은 아니기 때문에 몇 분 동안 손을 가만히 두는 것이 어려울 수 있다는 것을 잘 알고 있습니다. 스캔 대상자가 움직이지 않게 하려면 손을 몸 가까이 또는 몸에 붙이게 하는 것이 좋습니다. 손가락과 손을 매우 세밀하게 캡처해야 하는 경우에는 손가락과 손을 먼저 스캔한 다음 신체의 나머지 부분을 캡처하는 것이 최상의 결과를 얻을 수 있습니다. 어떤 경우에는 특히 정밀한 상체 측정 데이터를 캡처하거나 애니메이션을 위해 3D 모델링을 할 때 사람을 T자 또는 A자 자세로 스캔하는 것이 도움이 될 수도 있습니다.

팔을 엉덩이에 올려놓을 때 팔꿈치 안쪽과 겨드랑이를 스캔하는 데 특히 주의를 기울이십시오. Eva 또는 Leo 등의 Artec 스캐너의 경우, 최대한 많은 데이터를 얻으려면 장치를 앞면과 뒷면에서 극단적인 각도로 잡는 것이 좋습니다. 이러한 영역을 충분히 철저하게 스캔하지 않으면 어두운 텍스처가 좋지 않을 수 있습니다.

다리 스캐닝

다리는 일반적으로 움직일 가능성이 적기 때문에 스캔하기가 더 쉽습니다. 하지만 몇 가지 염두에 두어야 할 사항이 있습니다. 스캔 대상자가 컬러 카펫이나 러그와 같은 텍스처가 있는 바닥에 서 있고 양쪽 다리가 스캐너의 시야 안에 있어야 안정적으로 추적할 수 있습니다.

또한 자세를 바꿀 때마다 이 텍스처가 있는 바닥이나 사람의 발에 스캐너를 향하게 하는 것이 좋습니다. 가장 중요한 것은 각 다리의 안쪽을 스캔하는 것을 잊지 말아야 한다는 것입니다. 이 작업을 더 쉽게 하려면 스캐닝을 시작하기 전에 한 발을 약간 앞으로 내밀어 달라고 요청할 수 있습니다. 이렇게 하면 생성된 메시에서 사람의 다리가 서로 "융합"되는 것을 방지할 수 있습니다.

머리카락 스캐닝

머리카락은 보통 얇고 엉켜 있거나 고르지 않을 수 있기 때문에 신체 스캐너로 캡처하기 까다로운 또 다른 표면입니다.

머리카락을 스캔할 때 기억해야 할 몇 가지 간단한 규칙이 있습니다. Artec에서는 스캐닝 작업 전에 먼저 머리카락을 빗질하여 납작하게 만드는 것을 권장합니다. 이렇게 하면 스캐너의 패턴이 훨씬 더 정확하게 표면에 투사되어 더 나은 스캔을 얻을 수 있습니다. 머리카락의 모양이 스캔하기 어려운 경우 빗질하거나 물에 적셔 머리카락을 약간 납작하게 만들 수도 있습니다.

안정적인 추적을 위해 항상 사람의 어깨를 스캐너의 시야에 두는 것이 좋습니다. 머리카락이 긴 사람을 스캔하기 전에 머리카락을 뒤로 넘겨 한 곳에 모아 덜 흩어지게 하는 것도 도움이 될 수 있습니다.

직모는 대부분 문제없이 스캔할 수 있습니다. 물결 모양, 곱슬, 굵은 머리카락은 조금 더 까다롭지만 약간의 처리로 캡처할 수 있습니다. 신체 스캐닝은 일반적으로 움직임으로 인한 정렬 문제가 발생하지 않도록 빠르게 완료해야 하지만, 느린 호와 같은 동작으로 캡처하면 결과를 개선하는 데 도움이 될 수 있습니다.

마지막으로 복잡한 헤어컷을 캡처할 때는 스캐너의 감도를 높여 미세한 표면을 더 쉽게 감지하고 캡처할 수 있도록 하는 것이 좋습니다.

3. 반짝이거나 어둡거나 투명한 표면 스캐닝

투명하거나 반짝이거나 어두운 표면은 캡처하기 어려운 것으로 알려져 있습니다. 반짝이는 표면은 스캐너 조명 패턴을 반사하는 반면 어두운 표면은 빛을 흡수하는 경향이 있어 스캐너가 물체에 패턴을 만들 수 없습니다. 스캐너는 직선으로 통과하는 빛을 방출하기 때문에 투명도도 마찬가지입니다.

더욱 안정적이고 균일한 결과를 얻으려면 가죽 옷이나 장신구처럼 반투명하거나 검은색, 광택이 있는 것은 착용하지 않는 것이 좋습니다. 물품을 떼어낼 수 없는 경우 무광 스프레이나 활석 가루를 사용하여 반짝이는 부분을 가릴 수 있습니다.

일부 스캐너의 경우 스캔 대상자가 몇 초 동안 자세를 바꾸지 않게 하여 누락된 데이터가 있는지 스캔을 확인하는 것이 가장 좋습니다. 신체의 큰 부분을 놓친 경우 나중에 같은 자세를 취하도록 요청하는 것보다 즉시 스캔하는 것이 훨씬 좋습니다. 절대 같은 자세를 취할 수 없기 때문입니다.

Artec Leo로 스캔하는 경우 스캔하면서 터치 스크린 패널에서 실시간으로 데이터를 확인할 수 있으므로 이 모든 것이 불필요합니다. 인체를 스캔하는 방법에 대한 자세한 내용은 비디오 튜토리얼을 확인하십시오.

3D 신체 스캐너로 수집한 데이터는 3D 프린트한 피겨 제작부터 환자 진행 상황 모니터링에 이르기까지 다양한 분야에서 활용할 수 있습니다. 이러한 사용 사례는 계속 발전하고 있으며 설계, 전자상거래, 의료 등의 분야에서 새로운 기회를 열어주고 있습니다.

아바타 및 3D 프린트한 피겨

누군가를 3D 스캔하여 맞춤형 피겨와 아바타(또는 때때로 3D 셀카라고도 함)를 만드는 것은 매우 재미있을 수 있습니다. 스마트폰으로 사진을 찍는 것만큼이나 쉽고 빠르게 자신의 3D 스캔을 얻을 수 있습니다. 생성된 모델은 온라인 프로필을 개인화하는 데 사용하거나 Artec Eva를 사용하여 CoKreeAte가 만든 미니어처와 같은 멋진 데스크톱 마스코트를 만드는 데 사용할 수 있습니다.

패션(가상 착용)

사람들은 체형과 사이즈가 다양하기 때문에 대형 패션 브랜드가 최선을 다해도 모든 사람을 표준 사이즈 범위에 맞추기는 어렵습니다.

많은 고객들이 온라인으로 쇼핑을 하는 가운데, 이제 정확한 사이즈의 제품을 찾는 것은 그 어느 때보다 어려운 일이 되었습니다. 이러한 문제를 해결하기 위해 많은 매장에서 3D 스캐닝과 VR을 플랫폼에 통합하기 시작했으며, 사용자는 자신의 3D 아바타를 업로드하기만 하면 가상 피팅룸에서 상품을 입어볼 수 있습니다.

일부 국가에서는 3D 스캐닝을 사용하여 인체 측정 조사를 실시하여 언젠가 신체 크기를 개선하는 데 사용할 수 있는 데이터를 수집하기도 합니다.

전자상거래

전문 3D 스캐닝은 패션 분야와 더불어 전자상거래 분야에서도 폭넓게 활용되고 있습니다. 의류 품목부터 가정용 가구에 이르기까지 많은 기업이 온라인으로 제품을 홍보하기 위해 3D 스캐닝을 도입하고 있습니다.

Space Spider 3D 스캐닝을 사용하여 사실적인 신발 제품을 개발하고 마케팅하는 러닝화 제조업체인 Asics를 예로 들어 보겠습니다. 이 회사는 러닝 장비의 품질을 보장할 뿐만 아니라 이 기술을 사용하여 혁신적인 마케팅 캠페인을 위한 동영상 및 애니메이션 자료를 제작합니다. 

엄밀히 말하면 이는 직접적인 '신체 스캐닝'은 아닙니다. 하지만 전자상거래는 착용 제품을 홍보하는 수단으로 3D 스캐닝의 유망한 분야로 떠오르고 있습니다.

의료

3D 스캐닝이 신체 측정을 혁신하고 있는 또 다른 분야는 의료 분야입니다. 의료진은 전통적으로 환자의 건강을 평가하고 치료를 제공하기 위해 환자의 신체 크기와 모양을 손으로 측정한 다음 그 데이터를 사용했습니다.

3D 신체 스캐닝 기술의 등장으로 의사와 임상의는 이제 단 몇 초 만에 환자의 정확한 측정값을 얻을 수 있습니다. 그런 다음 이 외부 데이터를 (단독으로 또는 X-레이, MRI, 초음파 또는 CT 스캔과 같은 보다 침습적인 절차의 데이터와 결합하여) 사용하여 개별 맞춤형 보철물과 보조기를 만들 수 있습니다.

3D 스캐닝은 환자를 평가하고 모니터링하는 것뿐만 아니라 성형 수술의 결과를 시뮬레이션하거나 시각화하는 등 다양한 용도로 사용할 수 있습니다.

CGI(게임, 영화, 특수 효과)

3D 스캐너로 캡처한 사실적인 전신 모델은 최신 비디오 게임, 액션 영화, VR/AR 응용 분야에서도 널리 사용되고 있습니다. 영화 스튜디오에서는 3D 신체 스캐너를 사용하여 배우의 신체를 캡처하고 이른바 '디지털 더블'을 만들어 시각 효과와 3D 애니메이션에 사용합니다. 비디오 게임 개발자는 같은 이유로 유명 배우를 스캔합니다. 처음부터 3D 캐릭터를 만드는 대신 특정 배우를 스캔하여 향후 캐릭터를 위한 기초를 만듭니다.

일부 비디오 게임 개발자는 더 나아가 플레이어가 미리 설계된 캐릭터를 사용하는 대신 셀카로 개인화된 3D 아바타를 만들어 자신이 주인공이 되어 플레이할 수 있도록 합니다. 또한 많은 VR 및 AR 응용 분야에서는 사용자가 개인화된 3D 아바타를 업로드하여 화상 회의나 게임 중에 사용할 수 있습니다.

지금까지 신체 스캐닝에 대해 A부터 Z까지 알아보았습니다!