Arc SPP 및 Imerza 이미지 제공

부동산 시각화를 혁신한 Tampa의 XR 기반 디지털 트윈

By Ken Pimentel |
2020년 6월 19일
스파크맨 워프(Sparkman Wharf)의 북적이는 레스토랑, 상점, 길거리 음식점 사이에서 세계 최초의 혁신을 만나보실 수 있습니다. 바로 직경 17피트에 달하는 탬파(Tampa) 시의 XR 기반 디지털 트윈입니다. 이 디지털 트윈은 워터 스트리트(Water Street) 지구의 건물들을 미니어처로 선보입니다. 

화면을 터치하면 모형에 투사된 이미지가 대중교통 노선, 문화 센터 위치, 부둣가 개발 계획을 비롯한 지역의 다양한 요소들을 강조해서 보여줍니다. 모형을 에워싼 두 개의 거대한 비디오 월(video wall)은 도시 전역에 있는 각 건물의 모든 층을 동기화된 리얼타임 3D 뷰로 표시하고, 실제 모형은 해당 건물에서 투사된 뷰콘(view cone)을 보여줍니다.

이 축소 모형은 부동산 개발업체 스트래티직 프로퍼티 파트너(Strategic Property Partner, SPP)의 본사에 있는 최첨단 마케팅 센터의 꽃이라고 할 수 있습니다. 3D 프린터로 출력한 복제본에 프로젝션 매핑과 리얼타임 기술을 결합한 이 축소 모형은 현재까지 개발된 것 중에서 가장 크고 정교합니다. 심지어 통합 소프트웨어 기능도 포함하고 있습니다.
 

 

프로젝션 매핑된 탬파의 축소 모형 


SPP는 수십억 달러 규모의 워터 스트리트 탬파 개발을 진행하는 회사입니다. SPP는 자사 마케팅 허브의 핵심 프로젝트인 탬파의 프로젝션 매핑된 축소 모형을 구상했습니다. 이 축소 모형은 리얼타임 데이터를 표시할 수 있으며, 이 56 에이커 규모의 부동산 개발 디자인이 향후 5년간 계속 진화하면 이에 맞춰 변화할 수 있는 유연성을 제공합니다. 

SPP 팀은 부동산 판매 및 임대와 관련된 논의, 정부 및 도시 계획가와의 회의, 내부 디자인 검토 세션, 빌보드 광고 판매 등 다양한 목적으로 이 모형을 활용할 수 있습니다. 

모형의 복잡성 때문에 이 비전을 달성하는 데에는 상당한 혁신이 필요했습니다. SPP는 이 분야의 전문 지식을 활용하고자 실험적인 부동산 기술에 집중하는 회사인 이머자(IMERZA)에 조언을 구했습니다.   

이머자는 프로젝션 매핑 전문 회사 DC볼트(DCBolt)와 협업하며 이 프로젝트에 쓸 모든 커스텀 소프트웨어와 콘텐츠를 제작했습니다. 이 프로젝트는 콘셉트에서 완료까지 약 1년이 소요되었으며, 3D 프린터로 출력한 직경 17피트의 축소 모형은 모듈식으로 설계되어 향후 건물이 새롭게 디자인되면 쉽게 교체할 수 있도록 만들었습니다. 
모형에 투사된 시각화를 리얼타임 렌더링하면 무언가가 변경될 때 수백 개의 애니메이션을 다시 렌더링할 필요가 없습니다. 따라서 기존 방식으로 콘텐츠를 렌더링했을 때보다 전체적인 프로젝트 비용이 많이 감소합니다.

리얼타임 소스의 데이터 시각화 

이머자는 프로젝트 기간 동안 인터랙티브 터치스크린 키오스크, 비디오 월 애플리케이션, 아이패드 애플리케이션, 맞춤형 데이터 집계기, 콘텐츠 매니지먼트 시스템, 프로젝션 매핑된 콘텐츠 애플리케이션을 비롯한 6가지 커스텀 애플리케이션을 개발했습니다. 이 중에서 4개 애플리케이션이 언리얼 엔진을 기반으로 합니다. 

모든 애플리케이션은 서로 연동되고 이머자 플랫폼 API를 통해 통신합니다. 예를 들어 SPP 팀은 각 건물을 하이라이트하고 해당 건물의 뷰콘을 물리 모형에서 보여줄 수 있으며,  그와 동시에 해당 건물의 모든 층 모습을 주변의 비디오 월에 표시하고 커스텀 iPad 컨트롤러의 나침반을 돌리는 것만으로도 뷰를 360도 회전할 수 있습니다. 프로젝션 모형과 비디오 월은 서로 완벽하게 동기화되어 함께 회전합니다.
개발팀이 만든 또 다른 혁신적인 기능은 잠재 광고주의 브랜드 에셋 패키지를 CMS에 넣으면 시스템이 이를 환경 내에 있는 모든 광고판과 디지털 광고 간판 위치에 자동으로 적용하는 기능입니다. 이 기능은 축소 모형과 비디오 월 콘텐츠에도 모두 적용됩니다. 

“이런 기능은 리얼타임 렌더링을 통해서만 가능했어요.”라고 이머자 공동 창립자 겸 CTO인 도리안 비(Dorian Vee)는 말합니다. “언리얼 엔진은 모든 콘텐츠를 렌더링하고, nDisplay 및 NVIDIA Quadro RTX 카드와 같은 기술을 통해 여러 PC의 프레임 록 상태를 유지하고, 개별 카메라 12대를 프로젝터 12대에 실시간으로 렌더링할 수 있습니다.”

축소 모형의 경우 이머자는 Quadro RTX 6000 카드가 장착된 라이트택트(Lightact) 서버를 사용했습니다. 이러한 서버들은 언리얼 엔진의 nDisplay 기술을 통해 프레임 록되며 각 디스플레이에서 동기화됩니다. nDisplay 시스템은 언리얼 엔진과 함께 3D 콘텐츠를 동시에 다중 디스플레이에 실시간으로 렌더링합니다. 개발팀은 nDisplay 코드를 수정하여 데이터 전달을 더욱 세밀하게 제어하고 쉽게 자동화할 수 있도록 했습니다. nDisplay 코드를 수정하여 커맨드 라인 인터페이스에서 nDisplay 커맨드를 액세스할 수 있게 만드는 식으로 상시 운영 요구사항을 비약적으로 개선했습니다.

디지털 모형을 물리 모형과 맞추기 위해 3점 알고리듬을 사용하여 실제 공간의 카메라 위치를 대략 확인하면, 이머자는 블루프린트 비주얼 스크립팅 시스템에서 한 추가 계산을 통해 해당 지점을 미세 조정했습니다. 마지막으로 DC볼트 팀은 블렌드와 마스크를 사용하여 각 프로젝터가 최고의 그래픽 퀄리티를 낼 수 있도록 미세 조정했습니다. 

정기적 또는 실시간으로 변경되는 데이터의 경우 이머자는 데이터 집계기를 작성하여 여러 소스에서 데이터를 가져왔습니다. 여기에는 상업용 부동산 데이터 소스, 그리고 환경 시스템 연구 기관에서 개발한 맵 및 지리 정보로 작업할 때 사용하는 지리 정보 시스템인 에스리 아크GIS(ESRI ArcGIS)가 포함됩니다. 집계기가 데이터를 새로 지오코딩된 데이터베이스로 정규화하면 개발팀은 이러한 데이터를 그래픽으로 변환합니다. 

“이를 통해 시장 데이터, 임대료 증가, 시간에 따른 임대율, 건물 데이터, 도시 데이터, 투사된 교통 데이터, 구글의 리얼타임 교통, 태양열 분석 등과 같은 모든 데이터 유형을 상황에 맞게 표시할 수 있었습니다.”라고 비는 설명합니다. “인구조사 자료처럼 정기적으로 변경되지 않는 데이터의 경우 저희는 ESRI 팀과의 협업을 통해 ArcGIS 맵 데이터를 JPG 텍스처로 렌더링한 후 런타임에 텍스처를 수집하기 위한 메서드를 작성했습니다.”

레이 트레이싱을 활용한 현실감 증대 

개발팀은 멋진 그래픽을 제작할 수 있는 동시에 여러 타사 툴에 연결하여 복잡한 데이터 세트를 처리할 수 있는 솔루션이 필요했고, 이러한 요구사항을 충족하는 언리얼 엔진을 선택하여 개발팀 애플리케이션의 기반으로 삼았습니다. “언리얼 엔진을 사용하기로 한 건 생각할 필요도 없는 일이었습니다.”라고 비는 회상합니다. “언리얼 엔진을 통해 아티스트들은 리얼타임 레이 트레이싱을 사용하는 멋진 그래픽을 더욱 빠르게 제작하고, 오픈 소스 코드 및 nDisplay 같은 기술을 이용하여 요구사항에 맞게 엔진을 커스터마이징하고 빠르게 혁신할 수 있습니다.”

그래픽 관점에서 이 프로젝트의 가장 인상적인 부분 중 하나는 팀이 달성한 프로젝션의 선명도입니다. 이는 결코 쉬운 일이 아니었습니다. “가장 큰 과제는 다른 카메라 12대를 프로젝터 12대에 렌더링하여 모든 요소가 각 파티클에 이르기까지 완벽하게 프레임 록 상태를 유지하게 하는 것이었어요.”라고 비는 설명합니다. “프레임 록이 유지되지 않으면 투사된 이미지가 흐리게 보입니다.”
언리얼 엔진, NVIDIA Quadro 카드, nDisplay 기술 덕분에 초당 90프레임 이상으로 투사되고 렌더링되는 2,400만 개의 픽셀을 잠금 상태로 유지할 수 있었습니다. 

비디오 월과 터치스크린에도 이머자는 Quadro RTX 6000 카드를 사용하여 리얼타임 레이 트레이싱을 활용하여 신(Scene)의 사실성을 더욱 높였습니다. 모든 요소가 4K에서 효율적으로 실행되도록 하기 위해 개발팀은 블루프린트 기반 로직을 사용하여 뷰 거리에 따라 RTX-GI와 화면 공간 GI 간에 전환할 수 있도록 만들었습니다. RTX 기능은 머티리얼 노드에 기반하는 다이내믹 RTX 반사를 사용하여 머티리얼 내에서 켜고 끌 수 있으며, 카메라 가시성 및 거리에 따라 구동됩니다.

산업을 혁신하는 리얼타임 기술 

워터 스트리트 탬파 마케팅 센터 프로젝트의 인터랙티브 워크플로는 기존의 건축 디자인 프로세스에 존재하는 일부 충돌을 제거합니다. “이에 관해서는 정말 할 말이 많지만 요점만 말씀드리겠습니다.”라고 비는 말합니다. “대부분의 사람은 디자인을 시각화하는 데 매우 큰 어려움을 겪지만 리얼타임 기술을 이용하면 모두가 동일한 화면을 보고 의사결정을 더욱 빠르게 내릴 수 있죠. 따라서 비용이 절감되고, 주문 변경이 줄어들고, 전반적인 디자인이 향상됩니다.”

비는 리얼타임 기술이 부동산 및 도시 개발에 미치는 전체적인 영향도 강조합니다. “산업을 혁신할만한 요소는 자주 나타나지 않습니다. 더군다나 여러 산업을 동시에 혁신하는 일은 한 세기에 한 번 정도 일어납니다.”라고 그는 얘기합니다. “언리얼 엔진은 모든 산업을 혁신합니다. AEC, 영화 제작, 제품 디자인, 자동차 디자인, 교육 및 제조 분야를 혁신하고 심지어 새로운 산업을 만들어내기도 합니다. 이는 매우 흥미로운 일이며, 참여할 수 있는 것은 행운입니다.”

    지금 언리얼 엔진을 받으세요!

    세상에서 가장 진보하고 개방적인 창작 툴을 즐겨 보세요. 
    모든 기능과 무료 소스 코드 액세스를 제공하는 언리얼 엔진은 제작에 바로 사용할 수 있습니다. 
    이벤트
    Unreal Fest Online 2020
    7월 14일 화요일(EDT) 재택에서 참석 가능한 Unreal Fest Online은 무료 일일 버추얼 이벤트로 Unreal Fest 및 Unreal Academy를 결합하여 흥미롭고 유익한 프로그램 세션들을 모두에게 공개합니다.
    이벤트
    이벤트
    언리얼 서밋 온라인 2020에 초대합니다.

    여러분의 멋진 창의력을 가장 강력한 리얼타임 3D 콘텐츠 창작 플랫폼, 언리얼 엔진으로 실현해 보고 싶으시다면, 지금 바로 언리얼 서밋 온라인 2020에 무료 등록하세요!

    이벤트
    뉴스
    언리얼 엔진 5 최초 공개
    최초로 공개하는 언리얼 엔진 5와 차세대 게임 그 이상의 모든 분야에서 크리에이터들에게 리얼타임 렌더링의 극한까지 구현할 수 있는 자유를 제공하는 새로운 핵심 기술들을 가장 먼저 살펴보세요.
    뉴스