Artec Jet, Ray II 및 Leo를 사용하여 일본의 역사적인 오다와라 성 디지털화

Artec Jet 3D 매핑으로 캡처한 오다와라 성 입구.

오다와라 성: 일본의 과거로 통하는 관문

오다와라 성은 500여 년 전, 사무라이와 일본 최초의 쇼군이 등장한 시기로 잘 알려진 가마쿠라 시대에 처음 축조되었습니다.

이곳의 웅장한 성벽에는 오랜 역사가 담겨 있습니다. 언덕 위에 자리 잡고 해자로 둘러싸인 이 성은 견고한 요새 시설을 갖추고 있어, 여러 세대에 걸쳐 쟁탈전이 벌어진 곳입니다. 1561년부터 1590년까지 오다와라 성은 세 차례에 걸쳐 포위 공격을 받았으며, 이후 1세기 동안 여러 지도자들이 이곳을 지배하면서 성의 지배권과 구조는 수차례 바뀌었고, 그들의 흔적이 곳곳에 남았습니다.

오다와라 성의 유산을 보호하는 일이 때로는 쉽지 않았습니다. 1703년부터 1853년까지 발생한 여러 차례의 지진으로 성 전체가 뿌리째 흔들렸습니다. 또한, 19세기 후반 메이지 정부가 모든 봉건 시대 건축물을 파괴하라는 명령을 내리자 성의 대부분이 철거되었습니다.

1938년, 오다와라 성의 잔해는 문화유산으로 지정되어 차츰 복원되었습니다. 하지만 세월이 흐르면서 이 성은 지속적인 보수 작업이 필요한 부서지기 쉬운 역사적 유산으로 남아 있었습니다. 이러한 점을 고려하여, 최근 무역 사절단 일원으로 일본을 방문한 Artec Jet, Artec Ray II 및 Artec Leo를 사용하여 미래 세대가 감상할 수 있도록 성 전체를 디지털화하기로 했습니다.

단 몇 분 만에 성 전체 캡처

엔지니어들은 성에 도착하자마자 수행하게 될 작업의 규모부터 파악했습니다. 한때 중세 일본 최대 규모의 요새 중 하나였던 이곳의 외곽 방어선은 무려 9km에 달합니다. 오다와라 성은 또한 일반에 공개된 국가 사적지라 작업팀만 시설을 독점할 수도 없는 상황이었습니다.

즉, 속도와 정교함이 무엇보다 중요했습니다. 삼각대에 장착한 Ray II LiDAR를 요새의 여러 영역에 배치하여 현장을 캡처할 수도 있었을 것입니다. 하지만 이 방법은 엄청난 시간이 소요될 수밖에 없었는데, 특히 움직이는 객체를 제거하기 위해 두 번 스캔해야 한다는 점을 고려하면 더욱 그러했습니다. Artec Jet을 사용하는 것은 훨씬 더 간단했습니다.

오다와라 성 중심부에 있는 사원의 Artec Jet 스캔.

Artec Jet을 배낭에 부착하여 걸으면서 성을 스캔할 수 있었습니다. 마치 관광객처럼 성터를 걸어 다니기만 해도 전체 현장을 캡처할 수 있었습니다. Artec Jet의 원격 앱을 통해 스캔 진행 상황을 실시간으로 확인할 수 있었기 때문에 팀은 어떤 부분도 놓치지 않고 모두 캡처할 수 있었으며, 단거리 스캐너를 사용한 캡처와 비교했을 때 시간을 엄청나게 단축할 수 있었습니다.

3D 스캐닝 전문가 Keynan Tenenboim는 “Artec Jet은 선형 방식으로 스캔합니다. 걷는 데 2분이 걸린다면 스캔하는 데도 2분이 걸립니다. 캡처 대상의 복잡성은 거의 영향을 미치지 않습니다. Leo로 2~3개의 벽을 스캔하는 동안, Ray II로 건물 한 채를 스캔했고, Jet으로는 성 전체를 디지털화했습니다.” 추가로 Ray II와 Leo를 사용하여 접근성이 떨어지는 영역에서도 벽, 문, 안뜰 주변의 디테일을 더욱 선명하게 캡처할 수 있었습니다.”라고 설명합니다.

드림팀: Artec Jet, Ray II 및 Leo

나무, 강, 그리고 더 넓은 연결 공간과 같은 자연환경은 대개 부지에서 귀중한 요소이지만, 높은 정확도로 캡처할 필요는 없습니다. Artec Jet은 이러한 배경 정보를 수집하고, 연속적인 포인트 클라우드를 생성하고, 역사적인 성벽, 화려한 지붕, 성 주변의 안뜰 등 유적지의 흥미로운 요소들을 연결하는 데 안성맞춤이었습니다.

Jet의 300미터 작업 반경 덕분에 사다리나 비계가 없었습니다. 내부 구조는 다른 방문객들이 눈치채지 못하는 사이에 지상에서 캡처했습니다. 고정된 시점에서 스캔하는 Ray II와 달리, Jet은 접근하기 어려운 영역으로도 이동할 수 있었습니다. 두 스캐너 모두 Leo보다 정확도는 낮습니다. 따라서 최상의 결과를 얻으려면 데이터 세트를 결합하는 것이 가장 좋습니다.

모든 스케일에서 높은 디테일로 융합된 Artec Jet(진한 파란색), Artec Ray II(밝은 파란색), Artec Leo(회색) 포인트 클라우드 데이터.

이 경우, Ray II는 내부 안뜰과 성문을 스캔하는 데 사용되었고, Leo는 입구 뒤쪽의 좁은 영역과 같은 작은 디테일을 포착하는 데 사용되었습니다. 휴대형 3D 스캐닝 방식은 인근 중세 성벽을 캡처하는 데도 안성맞춤이었습니다. 아래 스캔 결과에서 볼 수 있듯이, 타일 패턴, 글자, 성벽 내부와 같은 섬세한 디테일까지 단 한 번의 스캔으로 모두 캡처했습니다.

Tenenboim은 “이번 프로젝트를 통해 세 대의 스캐너가 가진 장점을 모두 완벽하게 볼 수 있었습니다. 본성은 Leo로 캡처하기에는 적합하지 않았고, Ray II에게도 그다지 맞지 않았습니다. 100미터 떨어진 곳에서 정면을 볼 수 있는 적절한 관측 지점이 없었습니다. Jet의 작동 범위가 넓어 지상에서 스캔할 수 있었습니다. 물론, Jet을 드론에 탑재해 지붕 부분을 더 잘 캡처할 수도 있었겠지만, 그러려면 현장 준비 작업이 더 필요했을 겁니다.”라고 덧붙였습니다.

문화유산 보존과 실용적 활용 가능성

엔지니어들은 스캔 작업을 마친 후, 클라우드 공유를 통해 데이터를 룩셈부르크에 있는 Artec 본사로 전송하여 Artec Twins에서 처리했습니다. 대용량 데이터셋 처리에 특화된 Artec Twins 소프트웨어를 사용하면 Artec Jet, Ray II 및 Leo로 스캔한 데이터를 단일 포인트 클라우드 또는 측정 및 Autodesk Revit과 같은 산업용 플랫폼으로 내보낼 수 있는 3D 메시로 병합할 수 있습니다.

Artec Leo를 사용하여 성 외부에서 캡처한 외벽의 섬세한 디테일.

애플리케이션 측면에서 볼 때, 이렇게 생성된 3D 포인트 클라우드는 방문객들이 오다와라 성을 가상으로 탐방할 수 있는 가상 박물관 투어를 구축하는 데 적합할 것입니다. 또한 정기적인 데이터 수집을 통해 유적지 운영자는 시간의 경과에 따른 상태를 모니터링할 수 있습니다. 예를 들어, 건물의 전통적인 지붕이 처지기 시작하면 신속하게 보수 작업을 수행할 수 있습니다.

Artec Jet은 손, 백팩, 폴, 케이지, 로봇, 차량, 드론 등 7가지 모드로 활용할 수 있어 어떤 환경에도 완벽하게 적응하며, 복잡한 다중 도구 워크플로를 대체할 수 있습니다. 분명히 Artec의 오다와라 성 스캔은 시작에 불과하며, 앞으로 살펴볼 유적지가 아직 많이 남아 있습니다.

Artec Jet에 대한 자세한 내용은 sales@artec3d.com으로 문의해 주십시오.