과제: 바이킹 시대 선박을 연구하는 한 해양 고고학자는 크고 작은 고대 선박 목재의 어둡고 때로는 매우 반짝이는 특성에도 불구하고 도구 자국, 조각, 변색 등 표면의 모든 디테일이 살아있는 목재를 캡처해야 했습니다.

솔루션: Artec Leo, Artec Studio

결과: 이 연구자는 Artec Leo를 사용하여 박물관, 저장소 및 현장에 있는 수백 개의 선박 목재 및 기타 물체를 빠르고 쉽게 3D 스캔하고 생성된 3D 모델을 사용하여 작업을 발전시키고 역사를 바꾸는 몇 가지 결론에 도달했습니다.

Artec을 선택한 이유: Leo만큼 편하게 들고 이동할 수 있는 휴대용 3D 스캐너는 없습니다. Leo는 1mm 미만의 정확한 컬러 3D를 제공하고, 방해가 되는 케이블, 외장 배터리, 노트북이 필요 없고 귀중한 역사적 유물을 작업할 때 중요한 표적이나 마커가 없습니다.

 

 

1880년 노르웨이의 바이킹 고분에서 발굴된 Harald Fairhair 왕 시대에 건조된 9세기 Gokstad 선박의 실물 크기 복제품인 Skidbladner 선상

1886년, 한적한 노르웨이 시골에서 한 농부가 밭을 갈던 중 흙 밑에 딱딱한 물체에 부딪혔습니다. 그는 Karmøy에서의 뜻밖의 발견이 바이킹 역사, 항해 및 선박 매장이라는 잘 알려지지 않은 장의 서막을 열게 될 줄은 미처 몰랐습니다. 이 배는 바이킹의 생활 방식 자체에 대해 알고 있던 수많은 상식을 뒤집고, 이 배가 지금까지 발견된 가장 오래된 바이킹 범선일 가능성이 높다는 가능성을 열어주었습니다.

한때 바다와 강을 누비며 강인한 바이킹 탐험가들을 가득 태웠던 연륜 연대학적으로 770년으로 거슬러 올라가는 이 참나무 목재로 된 Storhaug 선박은 뛰어난 수작업으로 제작되었습니다. 배의 선체는 속도와 기동성을 고려해 손으로 자른 목재로 제작되었으며, 쇠못과 나무못으로 세심하게 맞추고 고정했습니다.

 

779년 매장 당시의 Storhaug 선박을 한 예술가가 표현한 그림. 이미지 제공: Eva Gjerde, 스타방에르 대학교(University of Stavanger) 고고학 박물관

줄자와 자에서 3D 스캐닝으로

이후 수년간 고고학자들은 배의 잔해를 발굴하여 이 배가 비록 낡은 상태였지만 인간의 독창성과 예술성이 돋보이는 우아한 걸작임을 밝혀냈습니다.

배 안에는 작은 배, 노, 작은 썰매, 말의 뼈대, 프랑크족의 검 두 자루, 창 두 자루, 도끼, 금팔찌, 방패, 투구, 빗, 칼, 놀이판 두 개 등 다양한 고대 유물들이 묻혀 있었습니다.

현재로 빠르게 돌아가면, 오늘날 Massimiliano Ditta를 비롯한 해양 고고학계의 가장 뛰어난 학자들이 Storhaug 선박과 바이킹 탑승자의 이야기를 능숙하게 풀어내고 있습니다.

 

스타방에르 대학에서 Artec Leo를 사용하여 후기 바이킹 시대의 것으로 추정되는 선수재 상단을 스캔하는 해양 고고학자 Massimiliano Ditta. 

이미지 제공: Massimiliano Ditta, 고고학 박물관/UiS

스타방에르 대학교 고고학 박물관의 경험이 풍부한 연구원이자 박사 과정을 밟고 있는 Ditta는 복잡한 조각 하나하나를 통해 우리의 과거 항해에 생명을 불어넣는 데 자신의 경력을 바쳤습니다. 그의 노력에 특별한 어려움이 없었던 것은 아닙니다.

3D 스캐닝을 비롯한 수년간의 연구와 발견을 통해 Ditta는 Storhaug가 노를 젓는 배라고 오랫동안 믿어져 왔음에도 불구하고 실제로는 범선이었을 수 있다는 유력한 가설에 도달했습니다.

용골과 돛을 위한 활대 등 배의 다양한 요소들이 이를 뒷받침하는 강력한 증거입니다. 많은 전문가들은 Ditta의 연구 결과가 Storhaug 선박에 대한 이야기에서 사실로 입증되어 바이킹의 항해 공학이 8세기에 이르러 바람의 힘을 활용할 수 있을 만큼 정교해져 노를 젓는 것보다 훨씬 더 빠른 속도와 기동성을 갖춘 배를 만들 수 있었음을 입증할 것으로 믿고 있습니다.

완벽한 디테일을 위해 Artec Studio 포토텍스처링이 적용된 선수재 상단의 Leo HD 모드 3D 스캔. 

이미지 제공: Massimiliano Ditta

이 용감한 연구자의 곁에는 해양 고고학 분야에서 정밀도와 유연성의 새로운 표준을 세운 혁신적인 도구인 획기적인 Artec Leo 3D 스캐너가 있었습니다.

Ditta는 “Artec Leo는 제가 수행할 수 있는 프로젝트의 규모뿐만 아니라 작업의 질도 크게 높였습니다. 그것은 3D 스캐닝의 기존 경계를 허물고 우리의 풍부한 해양 유산을 기록하고 이해하는 궁극적인 목표에 전념할 수 있게 해 줍니다."라고 말했습니다.

 

선수 상단을 포토텍스처링하는 데 사용된 카메라 위치를 보여주는 Artec Studio 스크린숏. 이미지 제공: Massimiliano Ditta

새로운 지평 수용: Eva에서 Leo로의 도약

이전 작업에서 사용하던 Artec Eva 스캐너에서 전환한 후 작업 흐름이 눈에 띄게 빨라져 Ditta는 자신의 매혹적인 접근 방식에 더욱 집중할 수 있게 되었습니다.

무선 설계와 휴대성, 내장 배터리 덕분에 현장 작업의 제약이 훨씬 줄어든 Leo를 사용하면 전선이 방해가 되거나 전원이 빠르게 소모되거나 노트북이 근처에 있어야 한다는 걱정 없이 모든 스캐닝 프로젝트에 깊이 몰입할 수 있습니다.

3D 스캐너의 HD 모드를 통해 향상된 정확도와 스캔 후 정밀도 또한 Ditta의 작업에서 아주 중요한 요소였습니다.

Ditta는 "Leo의 놀라운 점은 흔들림 없는 신뢰성과 확실한 정확도입니다. HD 모드에서는 선박 목재와 기타 과거의 유물을 항상 놀라울 정도로 사실적으로 캡처할 수 있어 이러한 스캔은 문서화 및 보존에 매우 유용합니다."라고 말했습니다.

드러난 정밀도: Leo의 HD 모드

Artec Leo의 HD 모드는 특히 Storhaug 선박 목재 및 선상에서 발견되는 많은 물체와 같은 복잡한 유기 물체의 경우 모든 스캔의 품질을 크게 향상합니다.

Leo의 구조광 시선 아래에서 이전에는 캡처하기 어려웠던 다양한 도구 자국, 장식 선, 절개선 등 무수히 많은 디테일이 1mm 미만의 정확한 컬러 3D로 생생하게 구현됩니다.

 

Artec Leo에 장애물이 되지 않는 바이킹 선박 목재의 반짝이는 표면을 보여주는 사진. 

이미지 제공: Massimiliano Ditta

 

표면의 광택에도 불구하고 완벽한 형상 캡처를 보여주는 동일한 선박 목재의 Artec Studio 스크린숏. 

이미지 제공: Massimiliano Ditta

 

마침내 Artec Studio 포토텍스처링이 적용되어 실제와 같은 컬러 3D로 재탄생된 선박 목재. 

이미지 제공: Massimiliano Ditta

8세기의 영광을 간직한 선박 목재 캡처

Ditta의 추정에 따르면 Leo는 Eva를 사용했을 때보다 스캐닝 시간이 거의 절반으로 줄었습니다.

Ditta는 "Leo가 제가 사용해 본 다른 3D 스캐너와 차별화되는 점은 정밀도나 터치스크린 인터페이스뿐만이 아닙니다.  까다로운 조건에서도 복잡한 물체를 정확하게 캡처할 수 있어 전적으로 믿고 사용할 수 있습니다. Leo에게는 어둡고 수백 년 된 배의 목재가 결코 장애물이 되지 않습니다."라고 말했습니다.

 

각각의 스캔이 별도의 색상으로 구성된 조립된 Storhaug 선박 목재의 결합된 Artec Leo 스캔.

이미지 제공: Massimiliano Ditta

또한 온보드 화면과 향상된 추적 제어 기능 덕분에 혼잡한 박물관이나 고고학 자료 보관소에서 흔히 발생하는 스캐닝 과정의 중단을 줄일 수 있습니다.

공유 가능한 연구 품질의 3D 모델

Ditta에게 있어 작업의 중요한 부분은 이러한 역사적 보물을 단순히 발굴하는 데 그치지 않고 그 결과를 다른 연구자, 박물관 전문가 및 대중에게 전달하고 종종 결과물인 3D 모델을 공유하는 것입니다.

그는 Leo를 통해 이러한 작업 방식을 더욱 강화하여 최종 3D 모델의 세밀도를 크게 향상함으로써 향후 연구, VR/AR 박물관 전시 및 교육 기회에 대한 다양한 가능성을 열었습니다.

 

로갈란(Rogaland)의 습지에서 발견된 포토텍스처링을 적용한 미완성 바이킹 시대 선박 선수 Leo 3D 스캔의 고고학 카탈로그 출력물. 

이미지 제공: Massimiliano Ditta

Ditta가 Leo를 사용하여 작업하고 이 스캐너를 적극적으로 추천하자 여러 동료와 기관이 Leo를 표준 기록 방법으로 채택하게 되면서 고고학계 전반에 걸쳐 Leo가 획기적인 영향을 미쳤습니다.

Ditta는 “Artec Leo의 휴대성은 소리 없는 강점입니다. 케이블, 노트북, 배터리 팩이 필요 없어 박물관이나 현장에서 기록 작업을 할 때 아주 편리한 장치입니다."라고 말했습니다.

 

고대 항해의 걸작을 3D로 재구성

해양 고고학의 세계에서 과거는 풍경 아래, 바닷속, 물가 또는 다양한 박물관에 흩어져 있는 조각들로 이루어진 퍼즐입니다.

우리의 풍부한 항해 유산의 수없이 많은 조각들이 여전히 발견되고, 연구되고, 전 세계와 공유되기를 기다리고 있습니다. Ditta에게 있어 각각의 발견은 인류의 과거 항해에 얽힌 미스터리를 푸는 데 한 걸음 더 다가가는 퍼즐 조각입니다.

 

헤우게순(Haugesund)의 호거란드미술관에서 Artec Leo로 선박 선수 빈 목재를 스캔할 준비하는 Massimiliano Ditta. 

이미지 제공: Massimiliano Ditta

 

 

Artec Leo를 통한 그의 탐구는 새로운 활력, 정확성 및 잠재력으로 계속되며 각 프로젝트는 이전보다 훨씬 더 영향력을 갖게 됩니다. 바다는 언제나 과거의 비밀을 간직하고 있지만, 도구 상자에 Leo를 탑재한 Ditta는 해양 고고학 분야에서 3D 스캐닝의 미래가 분명하고 밝다고 확신하고 있습니다.

Ditta는 "저는 경력 전반에 걸쳐 많은 문제에 직면해 왔습니다. 다양한 환경, 심하게 열화되고 분해되는 선박 목재, 그리고 항상 반복 가능한 정밀도와 실물과 같은 텍스처에 대한 요구가 있습니다. Artec Leo는 단순한 도구 그 이상임이 입증되었습니다. 그것은 이 시간 여행에서 저의 변함없는 파트너였습니다.”라고 말했습니다.

과제: 3D 스캐닝으로 배우의 미묘한 움직임까지 고려하고 반사되는 갑옷 의상의 세세한 디테일까지 캡처하여 실제와 같은 캐릭터 모델을 제작합니다.

솔루션: Artec Leo, Artec Studio, Maya, Substance 3D Painter, ZBrush, Marmoset Toolbag

결과: CGI에 사용 가능한 고해상도로 정밀하게 캡처된 몬테네그로 중세 갑옷의 충실한 가상 복제본.

Artec 3D를 선택한 이유는? Artec HD 모드와 Leo의 무선 기능을 사용하면 까다로운 반짝이는 표면을 기존의 사진 측정 방법보다 더 빠르고 쉽게 캡처할 수 있습니다. Artec Studio의 업계 최고 편집 도구와 정합 알고리즘을 활용하여 데이터의 구멍을 메우고 해상도를 최대화하여 최상의 텍스처 품질을 얻을 수 있습니다.

Artec Leo로 3D 스캔하는 동안 중세 기사의 갑옷을 입은 배우

실제 사람, 물체, 환경을 실제와 같은 TV, 영화, 비디오 게임 모델로 변환하는 데 사진 측정은 여전히 업계 표준입니다.

카메라가 가득한 부스 형태로 배치되는 경우가 많으며, 고해상도 중첩 사진을 사용하여 모델을 생성하는 이 프로세스를 통해 실제 물품을 가상 환경에서 정확하게 재현할 수 있습니다. 그러나 3D 스캐닝은 소품과 캐릭터 모델을 단 몇 초 만에 정확하게 디지털화할 수 있는 빠르고 유연한 대안으로 빠르게 부상하고 있습니다.

이러한 이점은 이론적인 것이 아니라 실제로 업계에서 활용되고 있는 기술입니다. 현재까지 Artec 3D 스캐닝은 온라인 FPS 게임 World War 3의 고해상도 군사 비디오 게임 모델부터 공포 영화의 히트작인 Sleepy Hollow의 놀랍도록 사실적인 VFX에 이르기까지 모든 것을 제작하는 데 도움이 되었습니다.

3D 스캐닝이 최첨단 CGI 툴로서 이미 그 효용성을 입증하고 있다는 점을 고려할 때, 이 기술을 도입하는 것이 얼마나 간단한지 그리고 스캔을 어떻게 시각적 효과로 바꿀 수 있는지 궁금해하는 사람이 많을 것입니다. 다행히도 Artec의 전문가인 Mikhail Shumikhin이 프로세스를 단계별로 안내하고 결과를 최적화하는 방법을 설명합니다.

빛나는 갑옷을 입은 기사의 디지털화

Dark Souls, Dragon Age 또는 기타 수많은 대형 타이틀 등 게임 어디를 보더라도 기사의 갑옷은 흔한 광경이 되었으며, 이는 개발자들이 놓치지 않는 의상 트렌드입니다.

이러한 이유로 Shumikhin은 3D 스캐닝 시연에 갑옷을 선택했습니다. 보존 전문가와 배우들이 시대 의상을 복원하고 공연함으로써 국가의 역사를 생생하게 간직하고 있는 Medieval Kotor 생활사 박물관의 사례를 빌려 3D 스캐닝이 가장 어려운 표면까지 어떻게 캡처할 수 있는지 산업 관련 사용 사례를 통해 보여주고자 했습니다.

 

사진 측량을 수행하는 데 필요한 일련의 사진을 통해 기존의 고해상도 카메라로 힘들게 디지털화 작업 중인 기사

캡처할 의상을 확인하고 동료에게 캐릭터 모델 역할을 해 달라고 부탁한 후, Shumikhin은 Artec Leo를 사용하여 의상을 3D 스캔하기 시작했습니다. Leo는 초당 3,500만 포인트의 스캔 속도로 전체 물체와 사람을 단 몇 초 만에 디지털화할 수 있습니다. 여기에 장치의 무선 특성까지 더해져 디지털화가 빠르고 간단한 프로세스로 진행되었습니다.

Shumikhin은 이러한 배우를 디지털화할 때 미세한 움직임을 고려하여 스캔을 여러 부분으로 나누라고 조언합니다. 갑옷 프로젝트에서 그는 이를 통해 "품질을 더 잘 제어"할 수 있었고 "미세한 움직임으로 인한 인공물"을 피할 수 있었다고 말합니다.

AI에 기반한 HD 모드는 Leo와 오랜 시간 테스트를 거친 저가형 Artec Eva 사용자에게 공개된 기능으로, 해상도를 최대화하고 광택으로 인한 데이터 손실을 최소화하는 데 도움이 되었습니다.

Shumikhin은 "HD 재구성은 매우 유용한 도구입니다. 이를 통해 축적할 수 있는 데이터의 양을 늘려 2배, 4배, 심지어 8배까지 수집할 수 있습니다. Leo를 사용하면 스캔을 일시 중지하고 물체의 반대편으로 이동한 다음 계속 스캔할 수도 있습니다."라고 설명했습니다.

"당사 3D 스캐너의 가장 큰 장점은 이동성과 텍스처 및 형상의 캡처 품질입니다. 스캐너를 전 세계 어디로든 쉽게 운반하여 고해상도로 물체를 캡처할 수 있습니다."

Artec Studio에서 메시 정리

내보내기를 위해 스캔을 정리하고 준비하는 과정에서 Artec Studio의 고급 도구 세트는 Shumikhin이 작업하는 데 큰 도움이 되었습니다. 특히 그는 스캔 캡처 및 데이터 처리 소프트웨어의 전역 정합 알고리즘이 단순하기 때문에 사용자 친화적이고 빠르게 오류를 수정하고 캡처된 프레임에서 최고 품질의 메시를 생성할 수 있다고 말했습니다.

Shumikhin의 3D 모델에서 캡처한 갑옷의 반짝이는 표면 중 일부

 

스캔 융합 중 해상도 최적화와 관련하여 Shumikhin은 자신의 작업 흐름을 복제하려는 사람들에게 최고의 조언을 제공합니다. 그는 최상의 결과를 위해 융합 해상도를 Eva와 Leo가 지원하는 완전 0.1mm일 필요는 없고 0.5mm로 설정하는 것이 좋다고 제안합니다.

또한 Shumikhin은 Artec Studio의 구멍 채우기 도구는 반사로 인해 전체 데이터를 캡처하지 못하는 메시 간격을 좁히는 데 매우 효과적이며, 해상도를 더욱 높일 수 있는 기능인 사진 텍스처링도 사용하지 않았다고 덧붙였습니다.

Shumikhin은 "Artec Studio는 사진 텍스처링 및 정합을 위한 매우 멋진 알고리즘을 가지고 있습니다. 이를 통해 매우 세밀한 모델을 얻을 수 있습니다. 이번 프로젝트에서는 그것을 사용할 필요가 없이 Leo로 고품질 텍스처를 캡처했지만, 다른 많은 프로젝트에서는 사진 텍스처링이 매우 유용할 것입니다."라고 말했습니다.

메시에서 모델로 전환

Shumikhin은 메시를 정리한 후 텍스처 베이킹, 렌더링 및 또 다른 일반적인 CGI 모델링 문제인 대칭 문제 해결을 위해 메시를 몇몇 타사 프로그램으로 보냈습니다. 그는 이를 실현하는 것은 비디오 게임에 사용할 수 있는 모델을 만들기 위한 '기본 규칙'이라고 칭합니다.

배우가 정확히 대칭으로 서 있게 하는 것은 거의 불가능하기 때문에 편집 소프트웨어를 통해 디지털 방식으로 메시를 균일하게 만들어야 한다고 그는 말합니다. 이를 위해 Shumikhin은 메시의 왼쪽과 오른쪽을 미러링하여 대칭성을 높이기 위한 '안내'로 사용할 수 있는 ZBrush와 같은 플랫폼으로 메시를 내보낼 것을 권장합니다.

그런 다음 Shumikhin은 면이 적은(low-polygon) 형상을 생성하고 소프트웨어의 UV 레이아웃 툴(텍스처 매핑용)을 활용하기 위해 모델을 Maya로 내보낸 다음 Marmoset Toolbag과 Substance 3D Painter로 보냈습니다.

 

Shumikhin은 Toolbag을 사용해 모델을 렌더링하고 조명을 완성한 후 텍스처를 구웠습니다. 하지만 그는 대부분의 모델의 경우 표준 텍스처 맵 굽기 설정으로 충분하지만, 파일 크기를 최소화하기 위해 미리 4K로 축소하는 것이 좋다고 조언합니다. 그는 '스타일화'를 위해 Substance에서 텍스처를 정리한 후, 모델을 다시 Maya로 보내 소프트웨어의 Ornatrix 플러그인을 통해 캐릭터에 사실적인 머리카락을 추가했습니다.

마지막으로 텍스처링이 끝나면 Maya의 자동 골격 생성 및 '스키닝(skinning)' 툴을 사용하여 애니메이션이나 리깅(rigging)에 사용할 수 있도록 준비만 하면 되었습니다. 그는 "Maya를 사용하는 사람들의 거대한 커뮤니티"가 있고 이는 리깅 및 기타 프로세스의 다른 부분에 대해 "일반적인 질문에 대한 답을 찾고 조언을 얻을 수 있는" 완벽한 장소라고 덧붙여 말합니다.

3D 스캐닝: CGI의 미래는?

배우와 중세 시대의 갑옷을 완전히 애니메이션화된 의상을 입은 캐릭터로 바꾸는 데 성공한 Shumikhin은 이제 자신의 3D 스캐닝 프로세스는 CGI 산업뿐만 아니라 다른 산업에서도 활용할 수 있다고 생각합니다.

 

 

스캐닝 전문가인 Shumikhin은 비디오 게임 모델링과 관련하여 자신의 역할에는 "광범위한 기술을 필요하지 않다"라고 말합니다. 대신에 그는 "발전하고자 하는 내면의 열정과 열망"이 "3D 분야에서 위대한 발견을 하고 꾸준히 노력"하게 이끈다고 말합니다.

이와 같이 그는 이제 다른 야심 찬 3D 아티스트들에게 그가 걸어온 길을 따르고 "적용할 수 있는 교훈과 새로운 요령을 찾고" 스캔을 사용하여 자신만의 모델을 개발하라고 권유합니다.

Shumikhin은 "현대 사회에서 우리가 보는 모든 것은 3D 모델로 재현할 수 있습니다. 이러한 방식으로 3D 스캐너는 현실 세계와 가상 세계를 잇는 가교 역할을 합니다. 게임 스튜디오, 영화 회사 및 VR 산업에서 고품질의 VR 콘텐츠가 계속 필요하기 때문에 Artec 3D 스캐닝과 Artec Studio를 통해 이를 제공할 수 있습니다."라고 결론지었습니다.

"3D 스캐닝은 이미 매우 사실적인 소품, 환경, 갑옷, 차량, 캐릭터, 배우를 제작하는 틈새시장을 수월하게 찾아냈습니다."

 

3D 스캐닝을 통한 조각 유물 재현-아르헨티나의 기업인 Dryada 3D Printer SRL은 3D 스캐닝 및 프린팅 기술을 사용하여 Urunday 재단을 위해 미켈란젤로의 상징적인 다윗 조각을 복제했습니다. 이 복제품은 레시스텐시아라 불리는 “조각의 도시”에 설치되어 650개 이상의 조각들 사이에서 빛났습니다.

 

이름: Urunday 재단 (Fundación Urunday)

서비스: 세계 각지의 예술가들을 통합하여 조각 유산을 보존하고 레시스텐시아의 “조각의 도시”의 정체성을 강화하는 것

위치: 아르헨티나, 차코, 레시스텐시아

요구 사항: 미켈란젤로의 상징적인 다윗 조각의 복제물 제작

해결책: EinScan Pro 2X 2020, FreeScan UE 7, 3D 프린터

결과: 동일한 크기의 다윗 복제품이 만들어져 레시스텐시아에 새로운 관광 명소로 선보였습니다.

 

LIST

1 레시스텐시아에 다윗 조형물을 세운 이유는 무엇일까요?

2 3D 스캐닝과 3D 프린팅 기술로 데이비드를 복제하는 이유는 무엇일까요?

3 테크노 하트를 가진 3D 다윗

4 결론

레시스텐시아에 다윗 조형물을 세운 이유는 무엇일까요?

1989년에 차코 출신의 유명한 조각가인 팔리시아노 고메스가 Urunday 재단을 창설하고 그를 주재로 스컬프처 비엔날레를 촉진했습니다. 매 두 해마다 10명의 국제 조각가들이 일주일 동안 관중 앞에서 새롭고 미발표된 작품을 창작하고 나중에는 도시의 유산이 됩니다. 그의 꿈 중 하나는 이 상징적인 다윗이 레시스텐시아로 올 수 있도록 하는 것이었습니다. 레시스텐시아는 650개 이상의 옥외 조각물을 보유하고 있어 차코 주민들에 의해 도시의 또 다른 주민처럼 숭배받고 있습니다.

파브리시아노는 친한 친구들 사이에서 “다윗이 생기면 그를 만나기 위해 이탈리아에 갈 필요가 없을 것”이라고 말했습니다.

 

▲ 이탈리아 피렌체의 아카데미아 갤러리에 있는 미켈란젤로의 다윗 원본.

 

3D 스캐닝과 3D 프린팅 기술로 데이비드를 복제하는 이유는 무엇일까요?

재단이 다윗을 복제하고자 했을 때 Cárcova 박물관이 다윗의 원본의 공인 석고 몰드를 빌려주어서는 안 되는 위험을 감수할 의사가 없었습니다. 재단은 여러 대안을 시도했지만 Denise Di Federico와 Gisela Kraisman을 만날 때까지 해결책을 찾지 못했습니다.

Denise Di Federico는 예술가이자 Dryada 3D Printer SRL의 매니저로 3D 프린팅 및 3D 스캐닝에 중점을 둔 기업입니다. Gisela Kraisman은 전통 조각가이자 폭넓은 배경을 가진 3D 조각가입니다. 그녀는 새로운 기술을 소개하고 프로젝트에 합류했습니다. 3D 스캐닝은 원본 주조물을 손상시키지 않고 디지털 쌍둥이를 만들 수 있게 합니다. 결국 박물관은 3D 스캐닝과 프린팅을 통해 다윗을 재현하는 데 동의했습니다.

테크노 하트를 가진 3D 다윗

3D 디지털화 기술을 사용하여 다윗을 복제하는 것은 3단계의 과정을 거칩니다. EinScan Pro 2X 2020및 FreeScan UE 7을 활용하여 팀은 다윗을 스캔하여 정확한 3D “디지털 쌍둥이”를 만들었습니다. “전통적인 과정이 수개월 걸리는 데 비해 우리는 2일 동안 스캐닝을 완료했습니다. 우리는 훨씬 더 빠르게 작업을 수행했고 작업이 위험에 노출된 적은 없었습니다.”라고 Denise Di Federico가 말했습니다.

 

▲ FreeScan UE 7로 다윗 조각상의 석고 몰드를 3D 스캔합니다.

 

▲ Denise와 Gisela가 Cárcova 박물관에서 3D 스캐닝 과정을 진행하고 있습니다.

 

디지털화 후 PC에서 정확한 다윗을 가지게 된 후 디지털 복원이 이루어졌습니다. 특별한 소프트웨어를 사용하여 3D 디지털 몰드가 생성되었습니다.

 

▲ Gisela가 3D로 다윗 모델을 편집하고 있습니다.

 

모델은 3D 프린팅과 호환되는 100개의 부분으로 나누어졌으며, 그런 다음 인쇄되었습니다. 프린팅에 선택된 재료는 폴리락틱 애씨드(PLA)로, 이는 생분해성으로 대기를 오염시키지 않고 지구의 자연적인 순환에 자연스럽게 재통합될 수 있습니다.

팀은 이러한 다양한 부품을 몰드로 조립한 다음 날씨에 강한 수지 재료를 사용하여 주조물로 만들었습니다. 주조에 선택된 재료는 모든 종류의 보트 건설에 사용되는 해양 수지로, 환경 및 모든 날씨 조건에 견딜 수 있습니다. 이 복제품은 100년 이상 야외에 놔둘 수 있습니다.

 

▲ 3D 프린팅된 부품 중 일부입니다.

 

이 복제품은 원본과 거의 동일합니다. 이것은 아르헨티나에서 예술 작품이 3D 디지털화 기술을 사용하여 복제된 첫 번째 경우이며, 단 4개월 만에 이루어졌습니다.

결론

SHINING 3D의 첨단 솔루션의 힘으로 Urunday 재단은 거의 불가능한 것을 달성하여 레시스텐시아에 미켈란젤로의 다윗과 동일한 크기의 복제품을 선보였습니다. 이 놀라운 업적은 도시의 조각 유산을 풍부하게 했을 뿐만 아니라 멀리서 온 관광객을 끌어들여 예술, 문화 및 혁신을 축하하게 했습니다.

 

과제 : 예루살렘에 있는 Nahon 이탈리아계 유대인 미술관(Nahon Museum of Jewish Art)에서 가상 웹 전시회를 위해 세계에서 가장 오래된 유대교회당 중 하나인 만투아를(Mantua)궤를 초고화질 3D 스캔 제작하는 미션

 

솔루션 : Artec Eva, Artec Studio, Autodesk Memento, Atangeo Balancer, Meshlab 및 Adobe Photoshop

결과 : 미술관의 방문객들이 온라인에서도 자세히 볼 수 있도록 Artec Eva로 500년의 역사를 디지털화

만투아의 성스러운 율법 궤(Holy Torah Ark of Mantua)는 예루살렘의 Nahon 이탈리아계 유대인 미술관에서 가장 희귀하고 인상적인 전시회 중 하나입니다. 1543년 이탈리아 만투아에서 가장 뛰어난 장인들이 만든 성스러운 율법 두루마리를 보관하기 위해 고안된 이 독특한 나무 궤는 원래 금박 조각으로 장식된 세계에서 가장 오래된 궤 중 하나입니다. 그 양식은 언약의 궤가 들어있는 것으로 여겨지는 예루살렘의 성서 속 성전의 양식을 반영합니다. 그것은 건물의 형태로 설계되었으며 기둥과 기둥머리와 같은 건축적 요소가 특징입니다.

 

건설 당시부터 현재까지 만투아 궤는 여러 번의 화신을 거쳤습니다. 마침내 제2차 세계 대전 이후 유대인 공동체가 쇠퇴하면서 궤는 예루살렘으로 보내져 현재의 보금자리에 놓였습니다. 그곳에 도착한 후 대대적인 개조, 보존 및 복원 작업을 거쳐 멋진 현재 상태를 되찾았습니다.

그러나 미술관의 일반 방문개과 웹 사이트 방문객에게는 이 궤의 상징성과 특징에 관한 특별한 역사는 아직 알려지지 않았습니다. 그 크기와 위치 때문에 정밀 검사가 불가능하고 눈에 보이는 특징조차 충분히 감상할 수 없습니다.

 

▲ 궤가 원래 있었던 만투아의 스콜라 그란데(Scola Grande) 회당

20세기 초에 찍은 사진, Nohon 미술관 제공

 

2015년에 Nahon 미술관은 궤의 이야기와 그 여정, 그리고 유대계 이탈리아인의 삶의 맥락에서 그 역사적 의미를 전하는 프로젝트를 시작했습니다. 웹사이트 예루살렘의 만투아는 만투아 유대인 공동체의 역사, 삶, 문화와 이 궤가 여러 세대를 거쳐 공동체 사람들에게 의미하는 중요성을 설명합니다. 

이러한 이유로 인해 미술관은 3D로 궤를 스캔하여 방문객들이 직접 또는 가상에서 궤에 완전히 접근할 수 있도록 하는 야심 찬 노력을 시작하게 되었습니다.

 

▲ 궤의 반짝이고 대칭적이며 반복적인 패턴

(이미지 제공 : Moshe Caine 교수)

크기, 형상 및 텍스처의 복잡성으로 인해 만투아 궤를 스캔하는 데는 다음과 같은 특정 문제가 야기되었습니다.

• 궤의 윤곽 - 매우 복잡하며, 직접적인 시각적 접근이 불가능한 수많은 영역. 또한, 궤는 미술관 벽에 너무 가까이 서 있어서 스캐너가 차단된 표면에 도달하는 데 필요한 각도에 배치할 수 있는 공간뿐만 아니라 스캔 장비가 작동할 수 있는 공간이 거의 남아있지 않습니다.

• 궤는 처음에는 나무로 만들었습니다. 그러나 금박으로 코팅되어 있어 매끄럽고 반짝이는 궤의 전체 표면은 3D 스캐너로 캡처하기 가장 어려운 표면 중 하나입니다. 스캔할 시간이 되었을 때, 표면은 무광 분말로 코팅하는 것은 허용하지 않았고 실용적이지도 않았습니다. 설사 그랬다고 해도 궤 표면의 질이 달라졌을 것 입니다.

• 셋째, 궤의 윤곽은 복잡하면서 패턴이 반복적이어서 여러 스캔을 정렬하고 융합하는 작업이 다소 복잡합니다.

• 마지막으로 궤의 크기(3m 이상의 높이)는 스캔 과정을 더욱더 어렵게 만들었습니다.

작업의 복잡성을 평가한 후 궤를 디지털화하는 데에는 최고 품질의 도구가 필요하다는 것이 명백해졌으며, 미술관은 Artec 3D의 공식 골드 파트너인 텔아비브의 Caliber Engineering and Computers Ltd에 눈을 돌렸습니다. 당시 Caliber의 책임자였던 Zvi Gritberg는 즉시 프로젝트에 투입되었습니다. 회사에서 일반적으로 수행한 기술 엔지니어링 CAD 프로젝트와는 너무 다르기 때문에 그는 이 프로젝트의 전문적 과제와 독특한 문화적 가치를 모두 인식하여 무료로 자원하여 수행했습니다.

 

▲ Artec Eva 스캐너로 궤 스캔하기(이미지 제공 : Nahon 미술관)

궤를 철저히 조사한 후 Caliber 팀은 Artec Eva가 작업에 가장 적합한 스캐너라고 결정했습니다. "휴대용 스캐너 중 괴물"이라고 불리는 이 구조 광 3D 스캐너는 최대 0.1mm의 뛰어난 정확도와 탁월한 해상도로 중대형 물체를 캡처하는 데 탁월하며, 심지어 검은색과 광택이 있는 표면에서도 뛰어난 해상도로 시중의 다른 스캐닝 솔루션보다 뛰어난 성능을 제공합니다.

게다가, Eva는 가볍고 빨라서 햇살이 좋은 날 외부에서도 불빛이 희미한 갤러리 내부 깊은 곳에서든 이상적인 환경과는 거리가 먼 스캔 환경에서 역사적 물품, 조각, 기념물들을 캡처할 때 특히 유용합니다.

 

궤를 근본적으로 철저히 캡처하고 스캐닝 팀이 물체 상단에 쉽게 접근할 수 있도록 미술관에 특수 비계가 설치되었습니다. 일반적으로 중간 크기의 물체에 사용되었던 Eva가 그렇게 큰 물체를 캡처하는 것은 개인적인 도전이었습니다. 팀이 스캔을 완료하는 데 3일에 걸쳐 15시간이 걸렸고, 이후 여러 스캔을 정렬, 청소 및 융합하는 데 몇 시간이 더 걸렸습니다. 전체적으로 78개의 개별 스캔이 만들어 졌습니다. 최종 모형은 700MB가 넘었고 다각형의 수는 1,600만 개가 넘었습니다.

▲ 위에서 궤 스캐닝(이미지 제공 : Nohon 미술관)

"궤의 큰 크기에도 불구하고 우리는 궤의 텍스처와 형성 덕분에 첫 번째 시도부터 Artec Eva로 좋은 결과를 얻을 수 있었습니다. 스캔 후 Artec Studio 소프트웨어를 사용하여 사무실에서 모든 작업을 완료할 수 있었습니다. 추가로 스캔과 수리를 하기 위해 다시 올 필요가 없었습니다."라고 Caliber Engineering의 CEO인 Guy Engel이 말했습니다.

▲ Artec Studio에서 결과 미리 보기(이미지 제공 : Nahon 미술관)

초기 처리 단계 이후 Caliber 팀은 원본 스캔의 품질을 유지하면서 파일 크기를 줄였고, 3D 모형을 보정하여 공개용으로 준비했습니다. 이 시점에서 파일은 Caliber에서 예루살렘에 있는 Hadassah Academic College의 사진 통신학과의 Moshe Caine  부교수에게 전달 되었습니다. 문화유산 보존을 위한 3D스캐닝 및 사진 측량 솔루션에 대한 폭넓은 지식과 경험을 가진 Caine 교수는 궤의 3D 모형을 완벽하게 다듬었습니다.

 

Caine 교수의 스캔 처리 작업 흐름은 다음과 같이 진행되었습니다.

Autodesk(베타) Memento 소프트웨어를 사용하여 메시의 사소한 결함을 미세 조정, 청소

뒷벽과 바닥 추가. 궤는 미술관 벽에 설치되어 있어서 밑면을 스캔할 수 없었습니다. 이러한 것들을 거짓으로 표현하기보다는 컴퓨터로 간단한 벽과 바닥을 만들어 모델에 추가하기로 했습니다.

텍스처 맵의 이미지 처리. 스캔 단계 동안 세심하게 작업을 했음에도 불구하고, 작은 결함은 여전히 남아 있고 궤의 색상은 부정확했습니다. 이후 DSLR 니콘 카메라를 이용하여 추가 촬영을 진행하였고, 보정된 표면은 원래의 UV앱에 융합하였습니다. 이러한 목적을 위해 다음과 같은 다양한 방법을 테스트했습니다.

• Meshlab의 래스터에서 매개 변수화 및 텍스처링

• 맵을 PSD(Photoshop) 파일로 내보내고, Photoshop에서 수정 후, 수정된 모형을 다시 가져온 다음 내보내기

• Photoshop에서 OBJ 파일을 열고 텍스처 레이어에서 직접 작업하기. 궁극적으로 만족스러운 결과가 나올 때까지 위의 기법들을 병행해서 사용했습니다.

• Photoshop 소프트웨어로 최종 텍스처 맵에서 컬러 보정을 하였으며, 유일하게 실제 궤만 참조하였습니다.

수십 개의 역사적 유물을 스캔한 후 Caine 교수는 3D 스캔 및 처리 작업 흐름에 대한 자신의 접근 방식을 다음과 같이 상세히 설명했습니다.

"문화 유산을 3D 스캔하려는 사람들을 위해 한 가지 중요한 조언을 하겠습니다. 천천히 신중하게 작업하십시오. 서두르지 마십시오. 가능한 한 물체에 가깝게 이동하십시오. 소프트 라이트를 많이 사용하십시오. 그리고 다음 말을 기억하십시오. '쓰레이가 들어가면, 쓰레기가 나온다.' 결과는 그 작업에 쏟는 노력과 주의만큼 좋을 것입니다."

 

▲ Caliber와 Moshe Caine가 제작한 Sketchfab상의 만투아 궤

Caine 교수가 꼼꼼한 스캔 처리 과정을 마치자, 최종 모형은 대중이 볼 수 있도록 만투아 유대인 공동체의 예술에 전념하는 예루살렘의 Nahon 미술관 웹 사이트 예루살렘의 만투아에 업로드되었습니다. 또한, 궤 옆에는 터치스크린이 장착된 현장 키오스크가 설치되어 미술관 관람객들이 모든 각도에서 웅장한 역사 전시물을 보고, 확대 및 축소하여 모든 세부저인 부분을 자세히 볼 수 있으며, 가장 중요한 것은 핫스팟을 통해 역사적 인공물의 다양한 면에 대한 관련 정보에 즉시 접근할 수 있도록 하였습니다.

모형에 대한 전반적인 반응은 매우 긍정적이고 열정적입니다. 미술관 직원과 케인 교수에 따르면 사람들은 특히 궤를 모든 각도에서 가까이서 살펴볼 수 있다는 점을 높이 평가합니다. 

이는 3D 모형의 마술이며, 2D 이미지나 만투아 궤만큼 큰 물리적 물제는 일반적으로 경쟁할 수 없습니다. 이와 같은 프로젝트는 3D 스캐닝 기술이 어떻게 우리가 인지하는 방식을 변화시키고 문화 유산을 보존할 수 있는지를 보여주는 놀라운 예입니다.

1,500년대에 만투아 유대인 공동체의 시민과 구성원은 그들의 후손들이 500년이 지난 후에도 그들 공동체의 상징적인 유물을 안전하게 볼 수 있을 뿐만 아니라 집을 떠나지 않고도 360도로 가까이에서 볼 수 있을 것이라고는 상상조차 할 수 없었습니다.

영화를 제작할 때 실제 폭팔과 불 등으로 특수 효과를 사용하는 것이 저렴할 수 있지만, 시각 효과를 사용하면 영화 제작자는 장면을 훨씬 잘 제어할 수 있으며 필요에 따라 재촬영 할 수 있습니다.

가벼운 구조광 3D 스캐너를 사용하여 사람과 소품 및 물체, 애니메이션 및 기타 VFX를 위한 매우 현실적인 3D 모형을 만들어 이를 제작 과정에서 다양한 방식으로 사용하고 후속 작품을 포함아여 이후 사용을 위해 이러한 모형을 보관하는 작업이 필요했습니다.

 

사용 도구 : Artec Eva 및 Space Spider

영화를 보면서, 배우가 갑자기 폭팔에 휩싸인다거나, 괴물로 변하거나, 지붕에서 맨몸으로 뛰어내려도 끄덕없는 장면들이 어떻게 연출되는지 궁금했던 적이 있었나요 ? TNG비주얼이펙트와 같은 3D 기업의 도움이 없다면 이러한 스턴트 장면 연출은 불가능했을 것입니다. EVA와 Spider 제품으로 무장한 TNG는 배우과 소품을 3D 모델로 제작해서, 후에 영화에 삽입되어 폭발, 파괴, 변신 등의 장면으로 연출됩니다. TNG는 '맨오브스틸', '트와일라잇 시리즈', '밀레니엄 : 여자를 증오한 남자들'을 포함한 다수 헐리우드 블로버스터 흥행작들의 시각효과 연출에 참여하고 있습니다.

 

▲ 원본 참조 사진 피부 면도 구성요소 3D 스캔

영화 제작업계에 활용되는 3D스캐닝

1986년 3D 컴퓨터 그래픽으로 시작했던 TNG비주얼이펙트를 창립한 닉 테시(Nick Tesi)는 "영화감독은 3D 스캐닝은 영화 감독에게 무엇이든 연출할 수 있는 능력을 제공합니다. 영화 제작이 새로운 시대에 들어선 만큼, 이제 영화감독들은 스토리를 전개해나가는 과정에서 원하는 장면을 실제로 만들어 낼 수 있습니다. 생각해 두었던 과정이나 컨셉을 실현할 수 있는 방법이 있기 때문이죠."라고 말합니다.

테시는 또한 영화 제작자는 작가일 뿐, 보통 어떤 방법을 사용해서 장면을 연출할 지에 대한 결정권자는 아니라고 덧붙였습니다. 장면 연출에 대한 결정권자는 보통 시각효과 감독으로, 특정 장면을 연출하기 위해 3D 스캐닝을 사용할지의 여부를 결정합니다. 여기에는 해당 프로젝트의 예산이 크게 작용합니다. 예산이 적은 경우, 시각효과 감독은 온전히 컴퓨터로만 제작하는 방법 대신 물리적으로 집이나 자동차를 폭파하는 등의 실제 효과(Practical effect)를 사용하기도 합니다. 첫 시도에 바로 완벽한 그림이 나온다면 실제 효과로 예산을 어느 정도 절약할 수 있지만, 계속 재촬영 해야 하는 경우에는 결국 돈을 더 많이 쓰게 됩니다. 영화에 나오는 차량이나 소품, 심지어 인물을 3D로 스캔한다면 만족스러운 장면이 연출될 때까지 여러 번 시도할 수 있기 때문에 감독에게는 보다 자유롭게 장면을 연출해 낼 수 있는 방법입니다. 

 

▲ 3D 디지털 더블(Digital Double), 어떻게 만드나

TNG사는 5년 넘게 Artec의 스캐너를 사용해왔기 때문에 스스로를 '얼리 아답터(early adopters)'라고 말합니다. 머리와 몸을 스캔할 때에는 보통 EVA 제품을 사용하며, 소품이나 신체의 디테일한 부분을 스캔하는 경우에는 Spider를 사용하여 정교한 스캔을 도출합니다. 테시는 EVA와 Spider 제품의 장점으로 휴대가 용이한 작은 사이즈, 최신 소프트웨어와 우수한 데이터, 높은 정확성과 사전 캘리브레이션(calibration) 기능을 꼽고 있습니다.

TNG의 작업 중 가장 어려운 부분은 바로 정교한 갑옷을 입은 등장인물을 스캔하는 작업이라고 합니다. 정교한 스캔을 위해 EVA와 Spider를 겸용하며 고품질 3D 디지털 더블(digital double, 3D로 인물이나 물체를 스캔하여 컴퓨터에서 활용될 수 있는 디지털 이미지)을 고객사에 제공하고 있다고 합니다.

 

▲ 기하학 렌더링

대상을 3D로 스캔하는 과정은 우선, 3D 모델 제작자 및 3D 텍스처 아티스트의 효과적인 작업을 위함과 더불어 실물과 동일하게 제작되었는지를 재확인하는 최종 품질검토를 위한 참고 사진(reference picture) 촬영부터 시작합니다. 

3D 스캔이 완료된 데이터는 배로 배열/조합됩니다. 3D 스캔 기술자가 가능한 한 100%에 최대 근접한 정확도로 스캔되었다고 판단하면 스캔 과정이 종료되어 데이터 프로세스 작업에 들어가게 됩니다.

데이터를 프로세스하는 데 걸리는 시간은 해상도에 따라 다릅니다. 데이터 프로세싱이 완료되면 3D 모델 제작자(3D modeler)가 작업을 시작합니다. 3D 모델 제작자는 처음에 전문적으로 촬용한 참고 사진과 더불어 3D 스캔을 통해 완벽한 실루엣과 비율로 도출된 스캔을 이용하여 수많은 요소를 바탕으로 3D 모델을 생성하고, 3D 텍스처 아티스트(3D textrure artist)의 작업을 위해 geo 파일을 언랩(unwrap)합니다.

그 후에는 텍스쳐 아티스트가 물체를 채색하거나 이미지를 투영하고 UV  좌표가 잘린 경계선 부분을 채색합니다. 질감 표현이 완성되면 해당 파일을 3D 모델 제작자에게 다시 넘겨서 추가적 조각 과정을 통해 세밀한 부분을 묘사합니다. 

3D 모델이 완성되면 노멀 맵(normal map)과 위치변환맵(displacement map)이 생성되어 해당 모델을 보는 여러가지 방식을 제공합니다.

 

▲ 3D 스캔 메쉬 재구성 / Low poly, High poly 조직

 

모션 캡처

테시는 "인체와 두상을 주로 스캔하는 3D 스캐닝 기업으로 모션캡처 분야까지 사업을 확장하게 된 건 자연스러운 발전과정일 겁니다."라고 말합니다. 모션캡처는 정지된 물체에 생명을 불어넣은 기술이라고 할 수 있습니다. 3D 스캔은 대상 인물의 피부와 의상의 질감을 캡처합니다. "3D 이미지 조합이 완료되면, UV 좌표들을 언랩하고 메쉬를 재구성(remesh)하여 텍스처 작업을 준비합니다. 그리고 바로 모델을 렌더링 할 수 있긴 하지만 우선 관절을 삽입해서, 인물의 피부를 움직이게 하는 골격을 만듭니다. 이 과정을 우린 '리깅(rigging)'이라고 부르죠."라고 테시는 설명합니다.

컴퓨터로 만들어진 디지털 더블에 골격 삽입이 성공적으로 완료되면, '웨이팅(weighting)'이라는 작업에 들어가게 됩니다. 웨이팅 단계는 각 관절에서 얼만큼 피부가 움직이도록 할 것인지를 계산하는 과정입니다. 각각의 무게 할당이 완료되면 해당 인물의 3D 모델이 움직일 때 실물과 똑 같은 움직임을 보입니다. 직접 관절을 하나하나 조작하지 않고 움직이도록 하기 위해 방향제한이 가해져서 각 관절에 연결된 그래픽 유저 인터페이스(GUI)를 생성합니다. 

이를 통해 애니메이터가 보다 손쉽고 직관적으로 3D 인물을 연출할 수 있습니다. 이 작업이 완료되면 여러 컴퓨터가 네트워크된 렌더팜(render farm)에 비디오 파일의 프레임을 하나하나 렌더링합니다.

 

처음부터 인물을 모델로 하거나, 생성된 인물의 축소 모형을 생성하거나, 스턴트맨을 고용하거나, 애니마트릭스(animatronics)를 사용하거나, 인물을 3D로 스캔하는 방법들이 있습니다. 가장 빠르고 효과적인 방법은 물론 3D 스캔입니다.

 

3D 기술로 인물을, 그것도 유명한 배우를 완벽하게 '만들어 내는' 작업에는 표정, 머리카락, 옷을 입히고, 조명을 적용하고, 최종 비율을 조절하는 등 보다 많은 노력이 필요합니다. 게다가 효율을 위해 매 작업마다 실제 배우와 똑같은지 계속 확인해야만 합니다. 예를 들어, 현재 작업중인 3D 모델이 주인공이어서 화면에 등장하는 시간이 긴 경우에는 컴퓨터 모델과 실제 배우가 매치되는지를 확인하기 위해 아주 많은 시간을 투자해야만 합니다. 

 

 

반면, 카메라로부터 원거리에 위치하거나 잠깐 동안만 등장하는 인물들의 경우에는 디테일이나 정확한 외모의 일치에 신경쓰기 위한 노력이 비교적 덜어지기도 합니다. 물론 완벽히 똑같은 것이라는 관객의 생각은 유지시켜야 합니다. 

그리고 만약 촬영을 해야 하는데 배우가 오지 못한 상황이라면 '보험 스캔'이라는 개념의 방법을 사용할 수도 있습니다. 예비 스캔이라는 의미의 '보험 스캔'은, 필수적이라고 고려되는 모든 것들을 스캔하여 필요한 순간에 사용할 수 있도록 보관해두는 것을 뜻합니다. 이를 통해 어떻게든 작품을 완성할 수 있는 보험이 되는 것이죠. 또한 보관된 스캔 자료는 인터랙티브 분야나 해당 영화의 비디오 게임을 만드는 데에도 사용될 수 있으며, 반대로 게임을 위해 만들어진 스캔 자료를 영화로 만들 수도 있습니다.

 

▲ 3D스캔, 재구성된 메쉬 > 렌더링 완료

디지털 더블의 생동감, 어떻게 생동감 있게 만들까 ?

테시에 따르면 훌륭한 3D 인물을 생성하는 방법에는 세 가지 요소가 필요합니다. 첫 번째는 인무이 진짜 사람처럼 보이게 디자인하도록 하는 것입니다. 몸의 전체적 구조, 피부의 모습 등 모든 것이 실제 사람처럼 보이도록 해야 합니다. 관객이 실제 인물과 가상 인물을 구분하기 어려울 정도로 표현해야 한다는 건 두말할 것 없이 당연한 일입니다.

두 번째 요소는 전신의 움직임을 똑같이 구현하는 것입니다. 딱딱함, 변칙성, 둔함과 빠름, 심지어는 달에 착륙한 우주인처럼 아주 매끄러운 움직임까지도 재현해내야 합니다. 실제 인물과 똑같이 움직이도록 유동적인 움직임을 만들어야 합니다.

▲ 원본참조사진, 피부 면도 구성요소 3D스캔

마지막으로 얼굴의 표정은 실제 표정과 매우 흡사해야 합니다. 매일 보는 얼굴인 만큼 모두가 잘 알고 있어서 얼굴을 보면 인물의 감정을 바로 알 수 있지만, 3D 상에서는 이러한 표정을 임의로 만들어내야 합니다. 표정을 제대로 만들지 않는다면 먼곳을 응시하는 멍한 눈과 인상을 쓰는 듯한 어울리지 않는 이미지로 모든 것을 망쳐버릴 수 있습니다. 눈은 정확한 비율로, 특히 안쪽과 바깥쪽 눈꼬리를 최대한의 디테일을 묘사해야 합니다. 입과 귀도 마찬가지로 디테일한 묘사가 필요합니다. 그리고 마지막으로 코의 크기와 특징을 표현할 때에는 비대칭적 크기의 콧구멍을 적절히 위치시켜야 합니다.

 

시각효과의 미래

3D스캔과 3D 모델을 만드는기술이 진화함에 따라 미래에는 컴퓨터로 생성된 디지털 더블과 실제 인물을 구분하기가 거의 불가능할 것이기 때문에 아주 직접적이면서도 현실적인 경험을 가능하게 해 줄 것입니다. 앞으로 나올 영화난 비디오 게임과 같은 TV 영상물은 전적으로 디지털화 될 것입니다. 배경, 전경(foreground), 등장인물 등이 전부 디지털로 제작되어 모든 매체에서 예측하지 못한 때에 완벽히 디지털화된 엔터테인먼트를 즐길 수 있를 겁니다.

테시는, "3D 스캐닝 기술을 통해 시각효과, 모션캡처를 비롯한 다양한 시각 효과가 사용되고 있는 만큼 세계는 이 트렌드를 따라갈 것입니다."라고 말했습니다.

▲ 재구성된, 질감이 입혀져 렌더링이 왼료된 스캔 데이터

3D 스캔 서비스나 장비에 소모되는 비용과 시간이 점점 줄어들면서도 높은 품질을 유지하고 있는 현 상황을 보았을 때, 미구이 아닌 아시아, 유럽, 라틴 아메리카 등지의 비 헐리우드 영화 제작자들 역시 3D 스캔 기술로 영화의 시각 효과를 연출하는 트렌드를 따라가게 될 것입니다. 3D 스캔 서비스나 제품의 가격 하락, 장비 렌탈 에이전시, 서비스 지점 등을 통해 접근성이 향상될 것이며, 3D 스캔 기술이 전문가의 도움 없이도 손쉽게 스캔할 수 있을 정도로 발전한다면 앞으로 3D 모델 제작 업계의 판도가 또 어떻게 될 지 모르는 일입니다.

테시는 다음과 같은 견해를 밝혔습니다. "과거에는 TV에서 영화에 비해 시각적 효과가 비교적 많이 사용되지 않았어요. 그러나 이제는 TV에서도 이따금씩 사용되고 심지어 광고에서도 시각적 효과를 활용하고 있습니다. 이들은 큰 예산을 들여 최신 기술을 활용하고 있고, 이를 통해 각 시장 내에서 의미있고 개성있는 작품으로 남을 것입니다."

 

▲ CG 스캔 데이터 - 재매쉬되고 질감이 입혀짐(재메쉬됨)

3D로 스캔된 데이터를 자동으로 조합 및 완벽히 채색하여 영상 제작에 바로 사용이 가능한 고품질 디지털 자산으로 만들 수 있다면 큰 혁신이 될 것입니다. 소요시간이 더 이상 문제가 되지 않을 것이므로 컴퓨터로 제작된 자산의 가능성은 무한합니다. 

테시는 가까운 미래에 영화, 광고, TV 프로그램이 90~100% 디지털화되어 관객이 스스로 엔딩을 만들 수도 있게 될 것이라고 생각합니다. "우리가 자각하기도 전에 이미 가상 라이브러리를 통해 모든 업계에 개방된 방대한 양의 디지털 이미지가 만들어질 겁니다. TV쇼나 프로젝트에 나오는 등장인물, 무기, 심지어 장소까지도 전부 컴퓨터로 만들어질 것입니다. 실제 인물은 모션 캡처와 목소리를 통해서만 등장하겠죠. 지금은 스토리를 쓰는 작가들이 있지만, 십여 년 후에는 아마 컴퓨터 프로그램이 블록버스터 작품용 스토리를 만들어내지 않을까 합니다."

오늘날 3D 스캔 기술은 디지털 자산을 만드는 시작점에 놓여 있습니다. 위와 같은 예측이 현실이 된다면, 여러분은 완전한 디지털 세계를 맞을 준비가 되어 있습니까?