3D 스캐닝 솔루션

Artec 3D가 우크라이나를 지원하는 방법

VR 콘텐츠 제작 방법

2024년 11월 1일
14 분에 읽음
요약

가상현실(VR) 헤드셋은 Apple과 같은 기업이 새로운 방향으로 기술을 발전시키고 저렴한 기기가 시장에 출시되면서 계속해서 인기를 얻고 있습니다. VR이 주류로 자리 잡으면서 3D 모델에 대한 수요도 급증했습니다. 이 글에서는 가상 세계를 위한 초현실적인 VR 자산을 직접 만드는 방법을 설명합니다.

캡처 기술
사진, 사진 측량, 휴대형 및 LiDAR 3D 스캐닝
소프트웨어
Artec Studio, Blender, Autodesk Maya, ZBrush, SketchUp, Houdini
애플리케이션
VR 시뮬레이션, 앱 및 비디오 게임용 3D 모델, TV/영화를 위한 CGI

VR content

계속 확장되고 있는 메타버스에서 Apple Vision Pro 헤드셋에 이르기까지, 어디를 보든 VR은 주류 채택에 더 가까워지고 있습니다. 이전에는 몰입형 비디오 게임 제작에 거의 독점적으로 사용되던 이 기술은 이제 전자상거래, 교육, 나아가 생산성 앱 등 전문 분야까지 위협적으로 진출하고 있습니다.

VR의 애플리케이션이 계속 늘어나고 다양해짐에 따라 3D 모델에 대한 수요도 증가하고 있습니다. 결국 가상 세계가 비어 있다면 가상 세계를 구축하는 것은 의미가 없습니다. 실제 물체, 사람, 장소를 재현하는 것은 사용자가 실제로 다른 곳에 있다고 믿게 만드는 몰입형 가상현실 환경을 구축하는 데 필수적입니다.

먼저 시중의 다양한 VR 자산 유형을 살펴본 다음, 자신만의 3D 모델을 만드는 방법을 살펴보겠습니다.

요점

VR 헤드셋의 인기가 높아지면서 몰입형 시뮬레이션을 제작하는 데 필요한 사실적인 3D 모델에 대한 수요도 증가하고 있습니다.

VR 콘텐츠 유형

몰입형 웹 콘텐츠를 만들거나 VR 경험을 캡처할 때는 360° 비디오와 대화형 시뮬레이션을 제작하는 두 가지 주요 방법이 있습니다. 전자는 모든 방향에서 촬영하여 시청자가 카메라맨의 입장이 되도록 합니다. 입체 렌즈를 사용하면 VR 콘텐츠를 제작하기 위해 ''좌우 눈''의 관점에서 촬영할 수도 있습니다.

PC에서 비디오 환경을 대화형 시뮬레이션과 나란히 보면 그 차이를 느낄 수 없을 것입니다. 하지만 VR 기기에 연결하면 사용자는 비디오카메라에 찍힌 사람의 정확한 경로로 제한되는 등 상당히 제한적으로 보일 수 있습니다. 이와는 대조적으로 시뮬레이션을 사용하면 사용자는 원하는 시간에 가상공간을 탐험할 수 있습니다.

요점

360° 비디오를 제작하는 것은 실제와 같은 시뮬레이션을 제작하는 것보다 쉬울 수 있지만, VR 경험은 제한적입니다.

VR용 3D 모델은 스케치와 현실 캡처라는 약간 다른 두 가지 방식으로 제작됩니다. '스케치'는 3D 아티스트가 사진을 참조로 사용하거나 자유롭게 완전히 새로운 디자인을 제작하는 디지털 방식으로 모델을 조각하는 수작업 과정을 말합니다.

이 작업 흐름은 많은 인기 영화, TV 프로그램, 비디오 게임에서 스케치된 CGI 모델을 활용하는 등 오랜 시간 검증되었지만 시간이 많이 걸리고 높은 기술 수준이 필요합니다. 반면 리얼리티 캡처를 사용하면 디자이너는 물체, 사람, 환경을 있는 그대로 디지털화할 수 있으므로 모델을 처음부터 만들 필요가 없습니다.

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리얼리티 캡처는 속도가 더 빠를 뿐만 아니라 다른 방법으로는 식별하기 어려운 텍스처 디테일을 포착할 수 있으며, 마스터하기가 훨씬 쉽습니다. 이러한 이점을 통해 사진 측량은 강력한 CGI 기반을 확립할 수 있었지만, 3D 스캐닝 및 스마트폰 캡처와 같은 다른 기술이 이 분야에서 입지를 다지고 있으며, 이에 대해서는 나중에 자세히 다루도록 하겠습니다.

VR 콘텐츠 제작 방법

애플리케이션과 기술에 따라 작업 흐름은 케이스별로 다를 수 있습니다. 하지만 일반적으로 VR 자산을 제작하는 방법에는 사진을 참조 자료로 사용하는 것부터 시작하는 방법과 3D 스캐닝으로 시작하는 두 가지 주요 방법이 있습니다.

1. 스케치

개념을 생각해 내고 정확히 무엇을 3D 모델링할지 결정했다면 다음 단계는 전통적으로 디지털 조각입니다. 여기에는 여러 각도에서 실제 공간, 물체 또는 인물의 사진을 수집한 다음 이를 스케치 참조로 사용하는 작업이 포함됩니다. 2D 개념 미술을 CGI 또는 비디오 게임 애플리케이션을 위한 완전한 3D 모델로 전환하는 데 특히 유용한 과정입니다.

물론 기본적인 기하학적 도형을 사용하여 처음부터 모델을 제작해 비율을 지정한 다음 디테일을 수작업으로 추가하여 유기적으로 설계를 구상할 수도 있습니다. 이 접근 방식은 창의성에서 좋은 결과를 얻을 수 있지만, 느리고 힘든 작업이 될 수 있으니 주의하십시오!

요점

스케치는 시간이 많이 걸리는 과정이지만 3D 스캐닝과 기타 고급 기술을 사용하면 속도를 높일 수 있습니다.

2. 리토폴로지

애니메이션, 게임 또는 VR과 같은 고급 3D 모델링 애플리케이션의 경우 일반적으로 고해상도 조각 메시를 단순화된 베이스로 전환해야 합니다. 이는 파일 크기를 줄이는 데도 매우 중요합니다. 모델이 수백만 개의 정점으로 구성되어 있다면 상용 VR 헤드셋으로 처리하기에는 너무 무거울 수 있습니다.

리토폴로지는 매우 복잡해질 수 있으며, 수동 도구를 사용하면 AAA급 블록버스터의 놀라운 비주얼을 제작할 수 있지만 간소화하는 것도 가능합니다. ZBrush에는 사용자를 대신해 3D 모델을 리토폴로지화하는 Zremesher가 포함되어 있지만, 3DCoat를 사용하면 복잡한 표면을 단 몇 개의 정점으로 단순화할 수 있어 빠르고 쉽게 리토폴로지를 수행할 수 있습니다.

3. UV 매핑

다음으로 3D 모델링 소프트웨어에 텍스처를 매핑할 위치를 알려줘야 합니다. 직관에 반하는 것처럼 보일 수 있지만, 이는 모델에서 텍스처를 '래핑 해제'하고 2D 형식으로 변환하는 과정으로 시작되므로 나중에 'UV 매핑'을 사용하여 다시 적용할 수 있습니다.

사탕을 개별적으로 포장하는 것처럼 작동하지만 텍스처가 모델 주위로 조심스럽게 접혀서 올바른 형상에 놓이도록 합니다. Blender와 같은 무료 프로그램은 래핑 해제를 크기 조정, 투영, 이음새 표시, 래핑 해제의 네 가지 기본 단계로 단순화합니다.

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세그먼트에서 래핑을 해제하고 이중 곡률 모양으로 작업할 수 있는 SketchUp과 같은 플랫폼용 확장 프로그램을 다운로드할 수도 있습니다. 어떤 소프트웨어를 사용하든 세심한 UV 매핑은 사실적인 모델을 구현하는 데 중요한 요소이므로 시간을 들여 올바르게 매핑해야 합니다.

4. 텍스처 베이킹

UV 매핑 후에는 '최종 모델에 어떤 디테일을 베이크하고 싶은가'라고 스스로에게 물어보는 것이 좋습니다. 이는 색상이나 미세한 표면 디테일이 될 수 있으며, 부식 및 조명과 같은 동적 효과도 정적으로 만들어 모델 표면으로 전송할 수 있습니다.

텍스처 전송(또는 텍스처 베이킹)을 통해 하이폴리 모델에서 사실감을 높여주는 데이터를 가져와 리토폴로지화된 모델에 적용할 수도 있습니다. 리토폴로지가 무엇을 의미하는지는 다음에 설명하기로 하고, 지금은 모델을 가볍게 유지하기 위해 디테일을 희생할 필요가 없다는 점을 기억해 두십시오.

요점

금속 표면을 3D 모델링할 때 텍스처 베이킹은 리토폴로지 같은 이후 설계 단계에서도 미세한 디테일을 유지하는 데 필수적입니다.

5. VR 준비하기

작업 흐름이 어떻게 끝나는지는 모델의 애플리케이션에 따라 달라집니다. VR 비디오 게임이나 체험용 캐릭터 모델인 경우 '리깅'을 사용하여 움직임을 위한 골격을 제공해야 합니다. 이러한 작업은 Blender, Autodesk Maya 등 다양한 3D 모델링 프로그램과 고급 애니메이션 기능을 갖춘 Houdini와 같은 전용 플랫폼에서 가능합니다.

반면에 애니메이션이나 개념 증명을 목적으로 제작된 모델은 3D 렌더링이 필요하며, 이 과정에서는 사실감을 위해 조명과 텍스처를 미세 조정합니다.

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이러한 모델은 시뮬레이션에 통합할 수 있을 만큼 충분히 실물과 같아질 때까지 여러 번 반복해야 하는 경우가 많습니다. 하지만 고급 모델은 실제와 거의 일치하는 가상 세계를 구축하는 데 절대적으로 중요하므로 이를 다듬는 것이 좋습니다. 또한 고급 기술을 사용하여 VR 3D 모델링을 더 빠르게 제작할 수 있는 방법도 있는데, 이는 다음에 살펴보겠습니다.

요점

구조광 및 LiDAR 스캐닝을 결합하면 놀랍도록 사실적인 VR 자산 제작을 위해 영역을 고해상도로 캡처할 수 있습니다.

3D 스캐닝을 통한 VR 콘텐츠 제작 방법

앞서 언급했듯이 사진 측량 및 3D 스캐닝과 같은 기술은 3D 모델링이 점점 더 빨라지게 하고 있습니다. 전자의 경우 텍스처 캡처에서 많은 역할을 합니다. 사진 측량은 물체나 영역을 여러 각도에서 촬영하고 캡처한 이미지를 이어 붙이는 과정으로, 사실적인 VR 3D 모델을 제작하는 데 사용할 수 있습니다.

그러나 사진 측량은 여전히 전문 기기나 스마트폰으로 사진을 찍는 데 의존하기 때문에 시간이 많이 걸릴 수 있습니다. 반면에 3D 스캐닝을 사용하면 모든 물체, 사람 또는 공간을 실시간으로 더 쉽고 정확하게, 더 빠른 속도로 캡처할 수 있습니다.

Artec Leo와 같은 전문 휴대용 장치는 몇 초 만에 신체 특징을 디지털화하여 캐릭터를 빠르고 쉽게 캡처할 수 있습니다. HD 모드에서 물체를 디지털화하면 0.2mm 해상도로 미세한 디테일을 포착할 수 있으므로 스케치할 때 참고 자료로 사용할 수 있습니다.

넓은 영역을 스캔하여 VR 환경으로 전환하려면 Artec Ray II와 같은 LiDAR 장치를 사용할 수도 있습니다. Ray II는 그 자체로 건물이나 열린 공간을 캡처하는 데 훌륭한 도구이지만 Leo와 결합하면 또 다른 차원의 성능을 발휘합니다. 이 두 스캐너로 캡처한 스캔을 병합하여 각각의 최고 해상도 데이터를 사용하여 모델을 만들 수 있습니다.

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이는 고급 3D 스캔 캡처 및 처리 소프트웨어인 Artec Studio 고유의 알고리즘을 통해 가능합니다. 이 프로그램은 또한 스캔 전역 정합, 융합 및 편집을 통해 사용자가 디테일 캡처를 극대화할 수 있도록 충분한 기회를 제공합니다. 사진 텍스처링을 텍스처를 더욱 선명하게 하고 해상도를 높이는 수단으로 활용할 수도 있습니다.

전반적으로 3D 스캐닝을 도입하는 것은 실제 자산을 기반으로 모델을 만들고, 스케치 중에 매우 복잡한 디테일을 캡처하고, 설계 작업 흐름을 가속화할 수 있기 때문에 최상의 VR 결과를 얻는 데 필수적이라고 할 수 있습니다.

요점

사진 텍스처링을 사용하면 3D 스캔의 텍스처 품질을 더욱 높이고 더욱 사실적인 모델을 구현할 수 있습니다.

3D 모델을 VR 세계로 가져오기

3D 모델링을 마친 후에는 3D 모델을 채울 수 있는 가상 세계를 만들어야 합니다. VR과 비디오 게임 간에는 많은 교차가 있기 때문에 많은 개발자가 Unreal Engine과 Unity를 사용하지만 Simlab Composer와 같은 전용 프로그램도 널리 사용되고 있습니다. 전반적으로 어떤 소프트웨어를 선택하든 VR 환경을 구축하는 데는 4개의 핵심 단계가 있습니다.

1. 장면 만들기

우선, VR 세계를 구축할 수 있는 기반을 마련해야 합니다. 이는 평면의 형태이거나 3D 모델로 채울 수 있는 '방' 역할을 하는 3D 큐브일 수 있습니다. 그런 다음 1인칭 시점으로 이 공간을 볼 수 있는 캐릭터를 만들어야 합니다.

카메라 위치를 설정할 때는 대부분의 시뮬레이션이 마치 자신이 그곳에 있는 것처럼 보이도록 설계되었으므로 눈높이에 맞추는 것이 좋습니다. 하지만 이는 나중에 언제든지 조정할 수 있습니다. Simlab Composer를 사용하면 VR 헤드셋을 사용하지 않고도 1인칭으로 가상 세계를 구축할 수 있다는 점도 주목할 만합니다. 이를 통해 긴 세계 구축 세션을 완화할 수 있습니다.

요점

Unreal Engine, Unity 및 Simlab Composer를 사용하면 가상현실에서 장면을 만들고 실시간으로 장면이 불어나는 것을 확인할 수 있습니다.

2. 컨트롤 설정하기

다음으로 캐릭터가 움직일 수 있도록 캐릭터를 구성해야 합니다. 이는 사용 중인 소프트웨어에 따라 조금씩 다르게 작동하지만, 일반적으로 게임 컨트롤러나 기타 입력 장치가 명령에 따라 보고, 움직이고, 동작을 트리거할 수 있도록 컨트롤을 할당하는 것을 의미합니다.

예를 들어 Unity에서는 사용자가 구축한 세계를 자유롭게 돌아다닐 수 있는 이동 시스템을 추가할 수 있으며, 빠른 이동을 위한 스냅턴 및 텔레포트 기능도 추가할 수 있습니다. 캐릭터를 제자리에 고정하는 '앵커'를 통합할 수도 있습니다. 가상 강당을 만드는 경우, 이를 통해 참석자를 지정된 관람 장소로 이동시킬 수 있습니다.

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3. 조명 조정 및 구축 시작하기

아무것도 없는 슬레이트를 만들었으면 이제 제작을 시작할 차례입니다. 구축하려는 장면의 유형에 따라 특정 방식으로 조명을 설정해야 합니다. 물체와 캐릭터에 원하는 대로 조명을 비추는 가장 간단한 방법은 램프와 같은 내부 광원을 설정하는 것이며, 이를 통해 움직임에 따라 그림자가 어떻게 영향을 받는지 확인할 수도 있습니다.

조명이 모두 정렬되었으면 이제 VR 세계를 블록별로 구축하기 시작할 수 있습니다. 대부분의 프로그램에는 일반적인 3D 모델이 제공되며 기본 모양을 사용하여 만들 수 있지만 Sketchfab 및 CGTrader와 같은 사이트에서 추가 리소스를 쉽게 찾을 수 있습니다.

4. 3D 모델 가져오기, 크기 조정 및 애니메이팅하기

생생하고 실제와 같은 텍스처로 완성된 3D 모델을 선택한 플랫폼으로 가져오는 것은 일반적으로 빠르고 쉬우며 파일을 끌어서 놓기만 하면 됩니다.

VR 세계 구축 프로그램에서는 물체의 크기를 조정하고, 방향을 지정하고, 애니메이션을 적용하여 문, 차량 등과 같은 대화형 요소로 전환할 수도 있습니다.

요점

VR 세계를 만드는 것은 간단할 수 있습니다. 장면을 만들고, 컨트롤을 설정하고, 모델을 가져와서 제작을 시작하기만 하면 됩니다!

애플리케이션

몰입형 비디오 게임

초현실주의는 오랫동안 비디오 게임 개발자들의 목표였으며, 이는 VR 타이틀에서 더욱 중요합니다. 다행히도 일반 게임용으로 제작된 많은 모델은 이미 실제 물체를 기반으로 하기 때문에 VR 수준의 시각적 충실도가 있습니다.

Artec Leo와 Ray II를 결합하여 농업 및 응급 서비스 장비를 캡처하여 Farming Simulator용 3D 모델을 제작한 Creative Mesh의 팀을 예로 들어 보겠습니다. 비슷한 접근 방식을 사용하여 영화나 TV 쇼를 위한 실제와 같은 CGI를 개발할 수도 있습니다. 예를 들어, 가볍고 유연한 Artec Eva와 초고해상도 Artec Space Spider로 캡처한 스캔을 사용하여 VFX 전문가들은 Sleepy Hollow의 섬뜩할 정도로 사실적인 캐릭터를 만들었습니다.

상업용 VR 콘텐츠 제작

전자상거래는 이미 3D 스캐닝 혁신의 중심 산업으로 자리 잡았습니다. 선도적인 스포츠 장비 제조업체인 ASICS에서는 고품질 신발 3D 모델을 제품 품질 검사뿐만 아니라 매력적인 애니메이션 마케팅 콘텐츠 제작에 이용하고 있습니다.

HEMO와 같은 회사는 이러한 접근 방식을 색다르게 적용하여 최대 30톤 무게의 기계를 Artec Leo & Ray II로 캡처하고 이를 VR 전시 모델로 전환합니다. 이 회사는 무역 박람회에서 참관객에게 거대한 기계를 전시하는 대신 이제 VR 시뮬레이션을 통해 제품을 선보일 수 있어 운송 비용을 크게 절감할 수 있습니다.

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패션 사이트에서도 가상 제품 체험 서비스를 도입하기 시작하면서 전자상거래 분야에서 VR 콘텐츠 제작이 성장할 수 있는 여지가 여전히 크다는 것이 분명해졌습니다.

요점

VR은 환경을 가상으로 시뮬레이션하고 AR은 현실 세계에 대화형 오버레이를 제공합니다. 이 둘을 함께 사용하면 3D 모델을 실질적인 생산성 이점이 있는 도구로 전환할 수 있습니다.

증강현실

종종 혼용되어 사용되는 AR과 VR은 실제로는 다르지만 밀접하게 관련된 기술입니다. VR은 몰입형 비디오나 시뮬레이션을 나타내지만, AR은 물체가 VR 세계에 통합되어 실제 환경에 떠 있는 것처럼 보이게 합니다. 예를 들어 VR 및 AR Apple Vision Pro 헤드셋을 사용하면 시뮬레이션된 방에서 디지털 방식으로 물체를 집어 들고, 보고, 배치할 수 있습니다.

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여기서 물체를 3D 스캐닝한 다음 모델링하고 AR 애플리케이션에 통합하는 잠재력은 엄청납니다. 의료부터 중공업에 이르기까지 다양한 산업 분야에서 사람들은 이미 VR 헤드셋으로 시뮬레이션을 통해 교육을 받고 있습니다. 다른 기업들이 시장에 진입함에 따라 VR이 현실 세계와 가상 세계를 연결하는 기회를 어떻게 계속 열어갈지 지켜보는 것은 흥미로울 것입니다.

가상 관람

일반적으로는 헤드셋을 통해 관람하지 않지만, VR에서 부동산을 볼 수 있는 가상 360° 투어는 빠르게 새로운 표준이 되고 있습니다. 이는 잠재적인 거주 공간을 살펴보고 사무용 가구가 제안된 업무 공간에 적합한지 확인하는 데 매우 유용합니다.

현재 많은 부동산 비디오는 PC, 스마트폰 또는 태블릿에서 볼 수 있도록 설계되어 있지만, VR 헤드셋을 사용하여 관찰할 수도 있습니다. 또한 몰입감을 높이기 위해 입체 렌즈로 촬영하는 것도 불가능한 것은 아닙니다.

더 넓게 보자면, VR 콘텐츠 제작에 어떤 다른 건물이 활용될 수 있을지 누가 알 수 있을까요? 한계가 없는 이 분야에서 이 기술에 대한 과대광고가 그렇게 많은 이유는 분명합니다.

요점

첨단 기술로 인해 3D 모델링이 더욱 쉬워지면서 이제 누구나 VR 콘텐츠를 제작할 수 있게 되었습니다.

결론

위의 작업 흐름에서 볼 수 있듯이 VR용 3D 모델링은 그 어느 때보다 더 쉽고 접근하기 쉬워지고 있습니다. 이제 많은 프로그램이 시중에 나와 있습니다. 모델링 초보자를 위해 설계된 프로그램도 있고 고급 기능을 갖춘 프로그램도 있지만 모두 훌륭한 결과물을 제공합니다.

전문가 수준의 3D 스캐닝을 사용하면 과정 중 스케치 작업 부분을 단순화하고 가속화할 수 있다는 것도 입증되고 있습니다. 이 기술이 3D 모델링을 계속 발전시키면서 현실 세계와 구분할 수 없는 VR 경험에 대한 새로운 기회가 창출될 것입니다.

3D 모델링을 위한 Artec 3D 스캐닝에 자세히 알아보고 싶으십니까? 여기에서비디오 게임 3D 모델을 제작하는 방법에 대한 심층 분석을 살펴보십시오.

목차
글:
Paul Hanaphy

Paul Hanaphy

기술 기자

학습 센터에서

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방을 스캔하는 이유는 무엇이며, 스캔할 때 유의해야 할 사항은 무엇입니까? 먼저, 사용하는 3D 방 스캐너가 작업에 적합해야 합니다. 이 가이드에서는 방을 스캔하는 이유, 스캔 방법, 최고의 방 3D 스캐너가 무엇인지, 그 밖에 주의해야 할 사항을 살펴봅니다.

어떤 물체를 3D 스캔하는 데 드는 비용에 영향을 미치는 많은 요인이 있습니다. 이 안내서에서는 3D 스캐닝 비용에 영향을 미치는 주요 요인을 다루고 자체적으로 스캐너를 구매하는 것이 합당한지 아니면 전문 스캔 대행업체에 맡겨야 하는지 살펴봅니다.

3D 모델을 생성하는 프로세스는 작업에 적합한 도구를 선택하는 것으로 시작하며, 이 선택은 주로 3D 모델이 필요한 용도, 즉 3D 모델의 사용 계획을 중심으로 이루어집니다. 가장 많이 사용되는 도구로는 3D 스캐닝과 사진 측량이 있으며, 이 기사에서는 특정 프로젝트에 대해 이 두 개의 도구 중 어떤 것을 선택해야 하는지 그리고 언제 이 두 개의 도구를 결합할 수 있는지 설명합니다.