활용사례

일본의 연구기관인 Toei Zukun Laboratory의 영상 미디어에 대한 디지털 적용 연구 “Virtual Production(이하, 버추얼 프로덕션)”의 사례를 통해 광대역 3D 스캐너를 활용하여 영상 제작의 작업 흐름을 획기적으로 개혁해 간 과정을 확인하세요.

디지털 세트 제작에 효율적인 워크플로우와 완성도 높은 표현을 구현하다

과거의 디지털 세트는 전통적으로 사진 측량법을 이용하여 제작되었으나 2018년을 기준으로 혁신적인 신기술이 도입됨에 따라 3D 레이저 스캐너를 활용한 제작 기술이 발달되기 시작했습니다.

라이카 지오시스템즈 Leica BLK360 G2의 이미징 레이저 스캐너를 사용하여 디지털 세트 프로덕션에 정확성, 속도 및 유연성을 추가하고 워크플로우를 간소화할 수 있었고 이러한 영상 제작 흐름은 새로운 엔터테인먼트를 창출할 수 있었습니다.

"정교함은 사진 측량만으로는 충족될 수 없다."

영화, TV 드라마 등 다양한 영상 작품을 제작하는 회사로 알려져 있는 토에이는 비디오 제작의 미래를 설계하는 츠쿤 연구소가 주요 기관으로 자리잡고 있습니다. 츠쿤 연구소가 개발한 '버추얼 프로덕션, 가상 제작'은 촬영 과정에서 시간과 이동 거리 제한을 없애고 표현 범위를 넓히는 신기술로 그 필요성이 날로 커지고 있습니다.

예를 들면, 비가 오는 등 장면에 필요한 날씨가 다가올 때 까지 기다리지 않아도 되며, 축구장을 채우기 위해 디지털 관객을 만드는 방식은 많은 엑스트라들을 사용하지 않을 수 있게 하고, 폭발 장면 등 위험한 촬영도 안전하게 할 수 있습니다.

츠쿤 연구소 VFX 테크니컬 디렉터(이후 TD)인 고바야시 싱고는 가상 제작과 관련된 다양한 제작 방법을 자유롭게 사용할 수 있음에 가장 큰 가치가 있다고 표현했습니다. 한마디로, 전통적인 생산 방식에서 표현의 제약을 허무는 '버추얼 프로덕션' 인 것이며 '디지털 세트'는 가상 아트 세트로서 특히 중요하게 자리 잡고 있습니다.

디지털 세트는 세 단계를 거쳐 진화했습니다.

모든 부지와 소품을 측량하여 수치값을 개인용 컴퓨터에 입력하여 CG를 이용한 디지털 세트를 만드는(09-10년경) 전통적인 방식의 세대를 지나 디지털 카메라로 촬영한 사진을 자동으로 분석·합성하고 3D 모델을 만드는 포토그램 측정 소프트웨어가 사용되기 시작했습니다.(14-15년경)

이로인해 디지털 세트의 표현력과 품질이 향상되었고, 제작에 필요한 시간과 노력이 현저히 줄어 든 것이 사실입니다. 하지만, 고바야시 싱고는 많은 사진을 합성하고 3D 모델링을 할 때 왜곡이 불가피하게 발생할 수 있음을 우려했습니다. 이는 사진이 절대 좌표를 가지고 있지 않기 때문에 정확한 크기를 알 수 없기 때문이었습니다.

왜곡을 최소화하기 위해 아주 근소한 위치 조정을 반복하며 수천에서 수십만장의 사진 촬영을 진행해야 했습니다. 더욱이 분석 정확도는 사진의 퀄리티에 따라 상이하기에 빛의 상태 및 프레임 고정 등의 촬영 기법이 요구됐습니다.

디지털 세트 - 3D스캐너의 시대

인물과 동물, 작은 방 전체 멀리 나아가 도시 풍경까지 디지털 세트의 필요성은 소규모에서 대규모로 증가하고 있는 추세입니다.

사진 측량만으로 이러한 요구를 충족시키기는 어렵기 때문에 정확하고 왜곡되지 않으면서 깊이 있는 3D 데이터를 획득하는 수단으로 3D 레이저 스캐너가 대두되는 것은 당연한 수순이었습니다.

고바야시 싱고의 팀은 라이카 지오시스템즈의 광대역3D스캐너 BLK360 G2와의 만남 후 교토의 도에이 우즈마사 에이가무라에서 처음 사용해 볼 수 있었습니다.

<츠쿤 연구소 CG디자이너 츠지 유카리의 BLK360 G2 사용 후기>

✅ 총평 : 각볍고 빠르며, 가방 하나로 운반할 수 있고 조립이 용이함
✅ 가장 빠른 스캐닝, 스캔 당 3분 미만, 정밀 모드에서도 5분 미만 내 스캔 가능
✅ 장비를 이동하는 것에 부담이 없어 활용성이 높음
✅ 합리적인 가격에 높은 정확도와 정밀도
✅어두운 곳에서도 스캔 가능
✅ WiFi를 통해 iPad에 연결하면 이미지를 확인하면서 스캔 가능

고바야시 싱고는 3D 레이저 스캐너를 처음으로 도입했을 무렵을 아래와 같이 회자했습니다.

"라이카 지오시스템즈의 보다 정밀한 스캐너 모델과 비교했지만, 우리가 원하는 것은 구조를 정확하게 재현해야 하는 것은 아니었습니다. 감독이 원하는 영상을 만들기 위한 퀄리티를 갖춘 디지털 세트에, 가능한 한 단시간에 도착하는 것이 주안점이었습니다. 그런 의미에서 BLK360 G2은 영화산업에 '버추얼 프로덕션'에 가장 최적인 제품이라고 생각했습니다. 당시 '유일무이한 선택'이었습니다."

첫 번째는 도에이 우즈마사 에이가무라로, 도시의 디지털 세트를 제작하는데 사용되었습니다. 영화 제작에 사용될 큰 마을에서는 작은 골목을 포함하여 3개의 건물(3개 블록)이 모델링 되었으며, 앞으로 영화 마을의 이벤트 및 촬영 시뮬레이션에 사용될 수 있는 시스템이 구축되었습니다.

이 촬영에는 30 ~ 40 개의 3D 스캔, 4000 ~ 5000 개의 사진, 일부는 비디오 데이터를 사용했습니다.

두 번째는 후쿠시마 현 시라카와 시의 코미네 성입니다.

코미네 성은 무진 전쟁으로 소실된 후 폐성되어 체성 주변의 돌담 및 해자의 일부만 남아 있었으나, 구내의 코미네 성 역사 박물관 에서는 에도시대의 코미네 성을디지털 세트로 복원한 사계절 모습과 무사의 모습을 VR공간에서 감상하는 'VR망원경', 그리고 에도시대 코미네 성의 광대함을 실감나게 느낄 수 있는 체험할 수 있는 '3면 VR 시어터'를 상설 전시하고 있습니다.

마지막으로 LiveZ studio 프로젝트입니다.

토에이 츠쿤 연구소는 디지털 세트를 활용하는 방법으로 실시간 합성 시스템인 "LiveZ studio”를 소개했습니다. LiveZ studio는 실제 카메라의 움직임과 가상 공간 안에 존재하는 카메라의 움직임을 연동시켜, 연기자와 디지털 세트의 영상을 동일 화면에 실시간으로 합성하여 보여줍니다.

배우는 모니터 화면 너머로 배경과 합성된 디지털 세트와 본인의 움직임을 체크하면서 연기할 수 있으며, 촬영 스태프는 촬영 현장에서 합성 된 CG 배경을 확인하면서 플랜을 세울 수 있으므로 원활하게 촬영을 진행할 수 있게 됩니다.

텔레비전 방송이 4K/8K로 발전함에 따라 비디오에 필요한 품질 수준이 더욱 향상 되고 있습니다. 세계 문화 유산 보관소 및 귀중한 문화재 보관소, 외국인 관광객을 위한 새로운 엔터테인먼트 제작 등 VR/AR 기반 3D 시각화에 대한 수요 또한 나날이 증가하고 있는 추세입니다.

3D 스캐너의 활용으로 제작된 디지털 세트는 계속해서 재사용 할 수 있고, 데이터가 저하되는 것을 방지하며, 예술적 응용 프로그램 및 표현 옵션을 확장함은 물론, 다른 요소와 새로운 기술을 합성 할 수있는 등 미래의 풍부한 잠재력으로 이러한 요구를 충족시킬 수 있습니다.

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