3D 데이터를 시각화하는 소프트웨어

프라운호퍼 연구원들이 단말기에서 복잡한 3D 데이터를 인스턴트 3D 허브로 빠르게 시각화하는 웹 기반 소프트웨어를 개발하였다. 산업에서 가상 현실과 증강 현실을 적절하게 이용하는 것을 목표로 하고 있다.

베아테 크리스트만(Beate Christmann)

자동차나 기계제조 하다못해 빌딩 건축 등 모든 제품 제작은 일반적으로 CAD 어플리케이션 (Computer aided Design 어플리케이션)을 이용하여 이루어진다. 3D 기술 덕분에 대상에 대한 형상, 재료, 기능에 관한 본질적 모든 정보를 담고 있는 복잡한 가상 모델을 생성할 수 있게 되었다. 문제는 이러한 대량의 3D 데이터를 전송할 때이다. “지금까지 이를 위해 통일된 방법은 없었습니다.“ (Dr. 요하네스 베어, 프라운호퍼 그래픽 데이터 처리 IGD 비주얼 컴퓨팅 시스템 기술 부서장) 그러나 요하네스 베어와 그 팀은 이러한 문제에 대한 새로운 해결책을 찾았다고 한다. 이 팀의 인스턴트 3D 허브 소프트웨어를 통하면 엔지니어, 기술자, 조립 기사들은 공간 설계 도면, 조립 계획서를 스마트폰이나 VR 고글 등 관계없이 단말기에서 문제 없이 사용할 수 있다고 한다. “산업 플랜트 또는 디지털 건물에 들어가서 실시간으로 경험할 수 있습니다.“ (요하네스 베어)

이 소프트웨어는 가시적인 구성 요소만 계산하고, 어떤 뷰를 단말기로 전송할 지를 자율적으로 결정하는 장점이 있다. “발전소의 약 250만 가지 구성 요소 중 약 3,000개의 가시적 구성 요소만 서버에서 계산하여 단말기로 전송합니다.“ 지금까지는 사용자가 처리할 데이터를 수동으로 선택하였다. 그 동안 이러한 데이터를 시각화 하는 것은 값비싼 특수 소프트웨어가 담당하고 시간이 많이 걸리고 경제적이지 못한 프로세스였기 때문이다. 인스턴트 3D 허브 플랫폼은 서로 조합할 수 있는 아래 두 가지 구성 요소로 구성되는데, 반면 인스턴트 3D 허브는 어플리케이션 개발자에게 통일된 „Visualization-as-a-Service“ 레이어를 제공하고(CAD 도면은 다양한 층, 이른바 „레이어“로 구성됨), 이 레이어로 구조적으로 복잡한 CAD 데이터를 단말기에서 안전하고 효율적으로 시각화한다. Web-Vis 솔루션을 사용하면 최소한의 노력으로 다양한 형식의 CAD 데이터의 3D 시각화를 웹 응용 프로그램에 임베드할 수 있다. 업체들은 프라운호퍼의 이 웹 기반 솔루션을 자신들의 필요에 맞게 조정할 수 있다.

산업에 이용되는 가상 현실과 증강 현실

프라운호퍼 IGD는 이 솔루션을 통해 가상 현실(VR)과 증강 현실(AR)의 사용을 최적화하고자 한다. 가상 현실과 증강 현실에서 살펴 보아야 할 이미지들이 실시간으로 나타나야 하기 때문이다. 자동차용 VR 어플리케이션의 경우 데이터 고글에 초당 최대 120개의 프레임을 로드할 수 있다. 자동차 모델 수천 개의 3D 데이터가 중앙 데이터 뱅크에서 몇 초 만에 단말기로 전송된다. 이전처럼 데이터를 단말기에서 재생할 필요 없고 웹을 통해 스트리밍하면 되기 때문에 매우 빠르다. 다양한 3D 웹 어플리케이션은 저장장치 없이 즉석에서 제공되어 태블릿과 스마트폰과 같은 모바일 장치도 이를 적절히 이용할 수 있다. 인스턴트 3D 허브를 통해 데이터를 특정 어플리케이션에 맵핑, 처리하고 시각화한다. “이 시스템은 사용자와 장치별 요구 사항을 충족하고 있으며 특히 안전합니다.“(요하네스 베어)

이번 개발은 또한 CAD 데이터와 실제 생산환경 간의 관계를 확립하는 증강 현실 영역과 관련이 있다. 프라운호퍼 IGD 가상 및 증강 현실 부서의 책임자 울리히 복홀트 박사는 다음과 같이 밝혔다. “증강 현실은 인더스트리 4.0의 핵심 기술입니다. 증강 현실에서 디지털 목표 상황은 지속적으로 그리고 실시간으로 카메라와 센서가 포착하는 실제 상황과 비교됩니다.“ 이 솔루션은 스마트폰, 태블릿 또는 데이터 고글을 사용하여 디지털 빌딩 모델을 시각화하는 등 건설 부문과 아키텍처 분야 등 많은 산업 분야에서 큰 관심을 가지고 있다. 프라운호퍼 IGD에 따르면 이미 Daimler, Porsche, BMW 등 자동차 메이커들과 중소기업들이 1,000개 이상의 워크 스테이션에서 인스턴트 3D 허브를 사용하고 있다.

 

MM INFO
비주얼 컴퓨팅

■ 비주얼 컴퓨팅이라 함은 이미지 및 모델 기반 정보 공학이다. 비주얼 컴퓨팅은 컴퓨터 그래픽과 컴퓨터 비전을 하나로 결합한다. 간단히 말해 비주얼 컴퓨팅은 정보를 이미지로 변환하고, 이미지로부터 정보를 얻어낼 수 있는 능력을 말한다.

■ 프라운호퍼 그래픽 데이터처리 IGD의 비주얼 컴퓨팅 시스템 기술 부서는 프라운호퍼 IGD의 기본 기술을 다른 연구 그룹과 독일 산업계가 사용할 수 있게 만드는 것이 목표이다.