VarCity – 4D로 측량한 도시

생활 공간으로서의 도시들은 우리 사회에서 아주 중요한 역할을 수행하며, 이들을 보다 더 잘 이해하고 도시 생활을 보다 낫게 하기 위한 연구의 광범위한 측면들을 제공하고 있습니다. ETH Zürich의 야심찬 프로젝트인 VarCity Project는 Luc Van Gool 교수에 의하여 시작되고 Dr. Hayko Riemenschneider가 총괄로 연출하였습니다. 이 프로젝트의 기본적인 아이디어는 소셜 네트워크와 공공 웹캠으로부터 얻을 수 있는 무료 이미지들을 사용하여 도시를 정확하게 재구축하고 다양한 방법으로 지속적인 이미지 스트림을 사용하는 것이었습니다.

이 프로젝트를 시작하기 위하여, 독자적인 알고리듬들이 적용된 일련의 고 해상도 에어리얼 이미지들이 사용되어 포인트 클라우드를 만들고 그런 다음 정확하게 텍스쳐링된 3D 모델로 변환되었습니다. 결과적으로 품질은 내비게이션 시스템 뿐 아니라 도시 계획과 같은 활용에도 사용할 수 있을 정도의 충분한 품질이 확보되었지만 VarCity를 만든 이들은 더 많은 것을 원했습니다. 특별하게 장착된 자동차들이 도시를 통해 돌아다니면서 세밀하게 주변 환경들을 사진으로 촬영하였습니다. 데이터는 추가적인 이미지 자료들 및 3D 재질과 결합하여 도시의 세부적인 모델이 생성되었습니다.

웹캠으로부터 스캔된 이미지들은 3D 모델들을 정교하게 튜닝하는 데 사용되었으며, 수집된 데이터는 도시의 교통 총량을 결정하는 데 사용되었습니다. 이 시스템은 도시의 특정 구역이 얼마나 많은 차량을 소유하고 있는지와 아울러 얼마나 많은 주차 공간이 있는지를 인식하며, 이는 VarCity가 내비게이션뿐 아니라 예를 들어 도시 계획이나 주차 유도 시스템에도 아주 효율적으로 사용될 수 있습니다.

Carlos Eduardo Porto de Oliviera가 이 프로젝트에 합류하였을 때에는, 이미 많은 데이터가 수집되어 과학 지식이 있는 사람들만이 이를 이해할 수 있었습니다. Carlos에게 주어진 일은 이러한 정보를 일반적인 사용자들도 이해할 수 있도록 만드는 것이었습니다. 독자적인 스크립트를 사용하여 본래의 .PLY 파일을 .OBJ로 변환하여 Cinema 4D에서 오픈할 수 있도록 변환하였습니다. 특히 대량의 지오메트리들은, UV 맵들이 자동으로 생성되어야 했기 때문, 스크립트를 테스트하여야 했습니다. 이를 통하여 결국, 변환된 데이터를 Cinema 4D에서 오픈할 수 있도록 만들어주는 툴을 갖게 되었습니다.

에어리얼 이미지들이 모델들로 변환될 때, 모델들을 생성하기 위하여 사용된 알고리듬에 의한 건물들의 섀도우가 정확하게 만들어지지 않았습니다. 이를 해결하기 위하여, 추가적인 이미지 재질을 기반으로 자동으로 모델을 수정하는 어플리케이션이 개발되었습니다. 이것이 바로 VarCity Project가 무엇인지를 설명하는 비디오에 사용된 그래픽을 만든 방법입니다.

궁극적으로, 이 시스템은 다양한 어플리케이션들을 위한 데이터 리소스로 사용될 수 있습니다: 내비게이션 시스템, 자동화된 관광객 안내, 파티클 시스템 및 더 많은 응용들이 이 데이터를 활용하여 구동될 수 있습니다. 이미지 내의 데이터를 변환하는 데 Cinema 4D를 사용할 수 있는 가능성은 테스트 단계에서 결정될 것이었기 때문에 Carlos는 그러한 응용에 Cinema 4D가 얼마만큼 사용될 것인지를 알아 내기만 하면 되었습니다.

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