MIB 500
광택 재질 사물 3D스캔 프로세스
MIB500 광택 재질 사물 촬영은 News 3회차에 설명했던 MIB500 촬영 프로세스의 심화과정으로 작업내용(MIB500으로 사물 촬영, Reality Capture 에서의 3D데이터 생성 작업)은 동일하게 진행되지만 부분적으로 추가되는 사항이 있습니다. 기본적으로 촬영 사물의 재질에 따라서 조명의 세기조절 및 조명 위치변경, 카메라 uv렌즈 필터 사용 등 기본적인 셋팅을 변경하지만 유리, 플라스틱 등 광택이 너무 심하게 나는 재질은 어려움이 있어 3D촬영에 도움을 주는 다양한 산업제품을 사용하게 됩니다. 예시로 광택이 심한 유리병을 촬영하는 과정을 설명하겠습니다.
3D Scanning (광택 재질 촬영)
위의 유리병을 News 3회차의 건담처럼 촬영 진행 후, 같은 과정으로 Reality Capture에서 결과물을 추출해 보면 우측의 사진처럼 형태가 잡히지 않는 결과물을 확인할 수 있습니다. 이러한 결과물이 나온 이유를 살펴보자면, 사진기반의 Photogrammetry 기술은 사진의 포인트를 잡아야 물체의 3D데이터를 생성할 수 있는데, 광택이 심한 유리병은 포인트로 잡을 수 있는 곳이 너무 한정적이고 Reality Capture에서 각각 다른 포인트들을 같은 포인트로 인식하는 경우가 있기 때문입니다. 이러한 문제점을 보완하기 위해 광택 재질의 3D스캔 촬영 시, 3D스캔용 스프레이를 사용합니다. 3D스캔용 스프레이는 물체의 광택을 차단하고 균일한 코팅으로 표면을 깔끔하게 스캔하도록 돕지만, 본래의 온전한 텍스처를 추출하기는 어려워 보통 두 번에 나누어 촬영을 진행합니다. 첫번째는 물체의 텍스처를 얻기 위한 촬영으로 스프레이 도포 없이 진행하고, 두번째는 물체의 형태만을 얻기 위한 것으로 스프레이 도포 후 촬영을 진행합니다.
우선 유리병을 News 3회차의 건담처럼 일반 촬영으로 진행합니다. 첫번째 촬영이 완료되면 스프레이를 사용하여 두번째 촬영을 진행하는데, 여기서 중요한 것은 스프레이를 일정하게 모든 부분 도포해야 하는 점과 촬영할 때 턴테이블이 도는 움직임을 제외한 유리병의 위치 이동이 없어야 한다는 점입니다. 스프레이를 한곳에 오래 도포하면 스캔 촬영 시 물체의 형태가 바뀔 수 있고, 유리병의 위치가 조금이라도 변경되면 사진 병합과정에서 오류가 있을 수 있으므로 처음부터 촬영을 재진행해야 하기 때문입니다.
위의 사진들처럼 스프레이 도포 전, 후 두 번의 촬영을 진행하고 사진을 모두 Reality Capture로 가져 갑니다.
Reality Capture (광택 재질 병합 과정)
Reality Capture에서의 과정도 Aligning – Normal Detail – 데이터 크기 설정 – Texturing 순으로 같지만 부분적으로 셋팅이 변경되는 작업이 있습니다. 작업 순서를 나열하면 ①모든 조건의 사진을 넣고 Aligning한 후 ②스프레이를 도포한 사진만 사용해서 Normal Detail, ③데이터 크기 설정 후에 ④스프레이 도포 전 사진만 사용해 Texturing 합니다. 보다 자세하게 설명하자면, 우선 두 조건의 사진들을 모두 Reality Capture에 넣고 Aligning 작업을 진행합니다. 같은 위치에서 동일하게 촬영을 진행했으므로 일정한 간격으로 같은 라인에 사진이 위치 되어있는지 확인합니다. 그런 후 스프레이를 도포한 사진만 사용해서 Normal Detail 작업을 진행합니다. Reality Capture에서 사진을 선택 후 세팅 창에서 Normal Detail, Texturing 작업 별로 사용할 사진을 선정할 수 있게 조정합니다. 여기서 스프레이 사용 전 사진들만 선별하여 Enable meshing 선택 창에서 True→False로 변경 후 Normal Detail 작업을 하면, 스프레이 도포 사진들만 사용한 3D데이터가 만들어 집니다.
스프레이 도포 사진을 사용한 작업 결과 모습을 보면, 처음 보여드렸던 유리병의 결과와는 확연히 다른 차이를 확인할 수 있습니다. (결과 모습을 자세히 보면, 스프레이가 닿지 않은 유리병 아래쪽의 형태는 잡히지 않은 것을 확인할 수 있으며 이런 부분에 유의하여 사용해야 합니다.) 그 다음, 사용 목적에 맞게 데이터의 크기를 설정하고 → 다시 스프레이를 사용한 사진들만 선택해서 → 세팅 창에 있는 Enable texturing and coloring선택 창에서 False로 변경한 후 → Texturing 작업을 해줍니다. 그러면 스프레이를 사용하지 않은 사진들 만을 반영하여 작업이 진행됩니다.
위의 Texturing의 결과를 보면, 유리 재질 자체의 광택 때문에 완전한 유리병의 색을 입힐 순 없습니다. 완벽한 결과물을 만들기 위해서 모델링, 텍스처 등을 수정하는 작업 및 렌더링 등의 후작업이 필요하지만 일단 간단하게 보여드리기 위해 원본 데이터로 렌더링 한 예시 사진을 하단 챕터에 첨부합니다.
렌더링 예시
여러 종류의 렌더링 프로그램이 있지만 위의 예시는 KeyShot을 활용한 렌더링 결과물입니다. 왼쪽부터 유리, 플라스틱, 나무 재질로 렌더링한 유리병의 모습이며, 사용자의 데이터 활용 목적에 맞게 후작업하여 사용할 수 있습니다.