대영박물관 소장 아시리아 유적 3D로 스캔

박물관을 관람하면서 보호유리 안에 진열되어 있는 꽃병, 목걸이, 단검 등을 더 가까이에서 보고 싶었던 적이 있나요? 직접 두 손에 놓고 유물의 이곳 저곳을 세심하게 관찰해보고 싶었던 경험이 있나요?

물론 전시품들을 직접 만지고 느껴볼 수는 없지만, 물체를 돌려가며 여러 각도에서 관찰하는 방법이 가능해지고 있습니다. 많은 세계 각지의 박물관과 미술관에서 3D 기술을 활용한 디지털 컬렉션을 만들어나가고 있는 덕분입니다.

2014년 말 싸이아크(CyArk)가 Artec의 Eva 제품으로 3D 스캔한 대영박물관의 특별한 전시품인 아시리아 유적들도 3D로 관찰할 수 있게 되었습니다. 2003년 설립된 CyArk는 비영리 단체로서 세계 문화유산이 자연재해나 인위적/자연적 파괴로부터 훼손되기 전에 신기술을 사용하여 무료 3D 온라인 도서관을 만들기 위해 설립되었습니다.

대영 박물관의 웹 부서 전 책임자인 매튜 콕(Matthew Cock)은 아시리아의 유물에 대해 설명해 주었습니다.

“이 양각 유물들은 기원전 9~7세기경 강력한 아시리아의 왕이 왕궁의 장식을 위해 제작하도록 지시한 작품들입니다. 당시 아시리아는 지금의 이라크 북부 지역에 위치한 작은 왕국이었는데, 정복활동을 통해 영토를 확장하기 시작하여 페르시아 만에서부터 나일 강 유역에 이르는 중동 지역을 지배하게 되었습니다. 유물에 새겨진 그림들은 아시리아 왕국의 광영을 잘 보여주는 왕실 업적에 대한 상징적 장면들에서부터 정복이나 사냥을 하는 모습까지 상당히 다양합니다.

“대영박물관은 1840년대 후반부터 1850년대 사이, 재무부의 후원으로 고고학 탐사를 떠나 1845년 니무르드(Nimrud) 소재 아슈르나시르팔 왕의 노스웨스트 궁전(North-West Palace of Ashurnasirpal)을 발굴하기 시작한 오스틴 헨리 레이어드 경(Sir Austin Henry Layard)의 발굴품을 통해 이 유물들을 입수했습니다. 첫 유물은 1847년 6월 런던에 도착했고, 이어 인간의 머리에 날개 달린 황소 형상의 조각이 도착했는데, 이는 역사적으로 큰 의미가 있는 작품입니다. 이러한 유물들을 보관하기 위해 이집트 조각과 그리스 조각 전시관 사이에 아시리아 전시관을 만들어 지금의 모습을 갖추게 되었습니다.”

석판에 새겨진 이미지는 무한한 서술적인 스토리를 담아내고 있어서 관람객은 작품이 배열된 순서대로 스토리가 전개되는 과정을 볼 수 있습니다.

아시리아의 양각 작품 및 조각품이 대영박물관에 전시된 160여년의 시간 동안 아시리아 전시관의 관계자들은 아시리아를 연구하는 학자들을 위해 최신 이미징 기술을 사용하여 조각된 무늬를 문서화 하기 위해 많은 노력을 해왔습니다. 그러나 사진이나 비디오로 조각품을 찍는 것만으로는 이 대서사의 장면을 충분히 담아낼 수 없었고, 이에 따라 박물관 관계자들은 이 작품들을 CyArk 3D 스캔하기로 결정했다고 합니다.

싸이아크는 Artec의 Eva 제품으로 구조광(structured light) 3D 스캔 기법을 사용하기도 했습니다. 스캔 팀은 아시리아 갤러리뿐만이 아니라 보관소의 유물들 또한 3D 디지털 카피로 스캔했습니다. 이틀이라는 짧은 시간 동안 총 205m2의 면적을 스캔했고, 저장된 기하학적 구조와 질감의 데이터 용량은 113GB에 달했습니다.

나아가 싸이아크는 스캔 데이터를 활용하여 3D 모델을 영상으로 배열하였습니다. 과거 아시리아의 궁전에서 사용되었을 법한 횃불의 분위기를 자아내는 온라인 공간에서 작품을 해설해주는 방식의 새로운 매체를 만드는 시도를 했지요.

아래의 영상은 싸이아크가 개발한 스캔 방법을 사용해 10b관에 전시된 ‘라키슈의 포로(Siege of Lachish)’라는 양각 작품을 시험 스캔하는 영상입니다. 싸이아크가 시도중인 새 매체가 완성되면 각종 영상들을 통해 아시리아의 문화유산들과 박물관의 전시품들에 대한 관심을 높이는 계기가 될 것이며, 학자들과 일반 대중들이 아시리아 고대 문화와 그들의 예술 작품들에 대해 심도있게 이해할 수 있는 기반이 될 것입니다.

싸이아크가 구상한 색다른 효과를 실현하기 위해 우선 스캔으로 생성된 미가공 데이터(raw data)를 패스트퓨전(Fast Fusion) 알고리즘으로 0.5~0.9mm 해상도에 맞게, 혹은 데이터셋(dataset)의 사이즈에 적합하게 설정하여 3D 모델로 조합 생성했습니다. 오토 얼라인먼트(Auto Alignment) 알고리즘은 그 하나만으로도 95%의 경우 충분한 것으로 확인될 만큼 아주 유용했기에 글로벌 레지스트레이션(Global Registration) 작업이 한 시간도 채 걸리지 않을 만큼 빠르게 처리되었습니다.

스캔 팀은 방대한 양의 데이터셋을 처리하는 과정이 쉽지 않았다고 합니다. 텍스처(texture) 처리를 신속하게 진행하기 위해 패널을 ~20m에서 ~4m까지로 설정했고 인텔의 최신 i7 프로세서가 탑재된 기기를 사용했다고 합니다. 그럼에도 텍스처 맵(texture map)을 생성하는 부분에서 시간이 가장 많이 소요되었는데, 무려 여섯 시간이나 걸렸고 데이터를 밤새 처리해야 했습니다.

최초 프로세싱과 텍스처 작업은 Eva 제품의 본래 소프트웨어인 Artec Studio로 이루어졌습니다. 어도비 포토샵의 엔비디아 노멀 맵 필터(NVIDIA Normal Map filter)를 통해 넓게 분산된 텍스처로부터 노멀 맵(normal map)을 생성했고, 횃불의 효과를 렌더링하며 질감을 더욱 세밀하게 묘사했습니다. 그리고 오토데스크 3DS Max 프로그램으로 10b관에 전시된 라키슈의 포로의 3D 모델과 결합시켜 불빛을 비추고 움직임을 주어 렌더링했습니다.

대영박물관 아시리아 유물 3D 스캔 프로젝트는 3D 기술의 활용의 이점을 세계의 박물관들에게 홍보하면서 문화유산의 기록을 보관하고자 하는 싸이아크의 노력의 일환이기도 합니다.

대영박물관은 미래에 박물관 소장 컬렉션을 기록하는 데 3D 기술이 주된 역할을 할 것이라고 보고 있습니다. 나아가 대영박물관은 소장 작품들에 대한 디지털 기록 작업을 지속할 것이며 이러한 데이터를 활용하여 현재와 미래의 전시관을 재현하면서, 제작한 3D 자료들은 항상 개방할 것이라고 합니다.

질문하기