| 1차년도 |
① 주관연구기관(주식회사 더원테크) ○ 객체 윤곽선 인식을 위한 알고리즘 개발 - 테스트베드로 선정된 건물 일부 취득 데이터를 바탕으로 윤곽선 수작업 - 현 알고리즘을 테스트하여 정확도 검증 및 개선 ○ 이미지 매칭을 위한 알고리즘 개발 - 테스트베드로 선정된 건물 일부 취득 데이터를 바탕으로 수학적 알고리즘을 적용한 SIFT와 AI 기법 적용 알고리즘의 성능 비교 - 우수한 기법에 대하여 성능 개선 작업 ○ 인공지능을 활용한 3D 이미지 복원 - 3D 이미지 처리와 복원 및 GAN에 대한 기술조사 시작 ○ 3D DB 활용 웹서비스 환경 구축 - 요구사항에 적합한 웹사이트 구조 설계② 참여기관1(주식회사 예간아이티) ○ 경기전 저용량 클라우드 개발 - 산출된 3D Scan Data를 최적화 하여 저용량 클라우드 생성 - 이미지 투영 기법을 통한 최적의 텍스처 퀄리티 산출 - 단위 객체 별 사물 객체화 ○ 3D 저작 툴 및 VR, AR 시범 콘텐츠 제작 - 웹상에서 호환되는 3D 저작 툴 제작 - 인터렉티브 VR, AR 콘텐츠 제작 ③ 참여기관 2(주식회사 공간정보) ○ 경기전 1개동 3차원 DB 구축 - 고품질의 3차원 문화재 공간정보 구축을 위한 절차 수립 - 영상 취득 유형별 최적의 데이터 획득 조건 제시 - 테스트베드로 선정한 경기전 1개동 드론 데이터 획득 - 테스트베드로 선정한 경기전 1개동 지상사진 데이터 획득 - 드론데이터와 지상사진 데이터를 결합하여 3차원 문화재 DB 구축 ○ 튀니지 문화재 담당기관 요구사항 및 현황조사 - 튀니지 문화재 적용 대상 탐색 및 담당기관 요구사항 조사 - 3차원 문화재 DB구축을 위한 문화재 유형 및 환경 조사
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① 주관연구기관 (주식회사 더원테크) ○ 객체 윤곽선 인식을 위한 알고리즘 개발 - 테스트베드로 선정된 건물 일부 취득 데이터를 바탕으로 윤곽선 수작업 · 모든 선이 아닌 물체를 구별해 주는 윤곽선만을 작업 - 현 알고리즘을 테스트하여 정확도 검증 및 개선 · 각 알고리즘마다 다양한 threshold와 parameter를 적용하여 기법 최적화 · 최적화된 기법들과 실제 분류 선을 비교 ○ 이미지 매칭을 위한 알고리즘 개발 - 테스트베드로 선정된 건물 일부 취득 데이터를 바탕으로 수학적 알고리즘을 적용한 SIFT와 AI 기법 적용 알고리즘의 성능 비교 · 각 알고리즘의 매칭력 시각화 · 알고리즘 마다 특징을 파악한 뒤, 각각의 장점을 조합한 앙상블 기법 생성 - 우수한 기법에 대하여 성능 개선 작업 · 성능 개선을 위한 이미지 매칭 DB 구축 · 고성능의 알고리즘을 바탕으로 사진 정합 시 소요시간 최소화 ○ 3D DB 활용 웹서비스 환경 구축 -요구사항에 적합한 웹사이트 구조 설계② 참여기관1(주식회사 예간아이티) ○ 경기전 저용량 클라우드 개발 - 산출된 3D Scan Data를 최적화 하여 저용량 클라우드 생성 · 사진으로부터 정의 되어지는 선과 기본 도형을 삼차원 공간에 투영하여 기존 3D 스캔데이터로부터 발생하는 에러 및 불 필요 데이터를 정리하고 최적화 하 는 작업을 진행 - 이미지 투영 기법을 통한 최적의 텍스처 퀄리티 산출 · 저용량 클라우드 Mesh 생성시 생기는 텍스처의 늘어남 및 겹침 현상을 개선하기 위하여 사용자의 선택에 따라 하나 혹은 그 이상의 원본이미지를 선택하고 투영하여 품질이 저하된 부분을 개선 - 단위 객체 별 사물 객체화 · 하나의 Mesh로 정합된 3D 스캔 결과물을 저용량 클라우드로 생성하고 각각의 속성에 맞춰 객체화 하며 정보를 저장 ○ 3D 저작 툴 및 VR, AR 시범 콘텐츠 제작 - 웹상에서 호환되는 3D 저작 툴 제작 · Webgl을 활용하여 웹상에서 생성된 캔버스 상에 3D 저작 툴을 삽입하고 저용량 클라우드를 연결하며 가상의 카메라를 생성하여 사용자의 입력에 따라 자유로운 시점을 제공하는 웹 뷰어를 개발 - 인터렉티브 VR, AR 콘텐츠 제작 · 저용량 클라우드를 활용하여 주변 환경과 반응하여 실시간 합성되는 AR 콘텐츠를 제작. ARcore를 활용하여 안드로이드 환경에서 구현③ 참여기관 2(주식회사 공간정보) ○ 경기전 1개동 3차원 DB 구축 - 고품질의 3차원 문화재 공간정보 구축을 위한 절차 수립 · 고품질의 3차원 문화재 공간정보 구축과 성공적인 사업화를 위해 문화재청의 ‘3차원 스캔데이터 구축 가이드라인’에 따라 절차 수립 - 영상 취득 유형별 최적의 데이터 획득 조건 제시 · 지상사진, 고정익드론, 회전익드론 등을 이용한 3차원 문화재 공간정보를 구축함에 있어 최적의 데이터 획득 실시 · 문화재청의 ‘문화유산 3차원 스캔데이터 구축 가이드라인’에 따라 문화유산의 성격 맞춤형 투입 장비 제시 · 대상물과 지상사진은 동일한 거리에서 촬영을 실시, 점진적인 촬영거리 확보 · 다른방향에서 360도 촬영, 최소 70% 이상 중복 · 드론을 이용하여 3차원 DB구축시 POI(Point of Interest) 촬영 기법에 착안하여 서로 다른 높이에서 촬영, 고품질의 포인트클라우드 획득 · 건물 외벽촬영은 포지션 이동을 통한 고중복 촬영 실시 · 건물 전체를 3D모델로 구축하는 경우 모서리 부분을 2개의 벽면이 동시에 촬영되도록 고중복 촬영 · 실내촬영의 경우 벽에서 맞은편을 촬영, 부피가 큰 객체물은 높이에 따른 촬영 수행 · 일반적인 유적지 3차원 모델 구축시 중복도를 70%이상, 폐색지역이 발생하지 않도록 촬영, 광지역 유적지 3차원 모델 구축시 싱글패스에 의한 촬영보다는 크로스패스 촬영 방법으로 촬영(종횡 최소 80%이상) - 테스트베드로 선정한 경기전 1개동 드론 데이터 획득 · 실무부서와 협의하여 경기전 내 건물 1개동을 테스트베드로 선정 · 드론 데이터 획득을 위한 경기전 1개동 사전조사 · 고정익 및 회전익 드론 활용 데이터 획득 · 문화재청의 ‘문화유산 3차원 스캔데이터 구축 가이드라인’에 따라 위치의 기준이 되는 지점에 표지를 설치하고 그 지점의 위치를 측량하는 기준점 측량을 실시 · 기준점의 관측, 측량과 계산은 국토지리정보원 고시 ‘공공측량작업규정’에 따름 - 3차원 문화재 DB구축을 위한 문화재 유형 및 환경 조사 · 문화재 대상 및 유형에 따른 투입 기종과 촬영 방식에 대한 환경 조사 실시 · 문화재의 특성에 따른 데이터 획득 방식 결정
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| 연구성과 |
기술적 기대성과 |
-현재 문화유산 3차원 스캔데이터 구축 가이드라인에 배제되어있는 드론과 사진측량 데이터를 활용함으로써 문화재 보존 및 관리 기술 분야에 4차산업시대에 걸맞는 첨단산업기술을 도입할 수 있음-드론에서 얻어진 포인트클라우드와 지상사진으로 얻어진 포인트클라우드를 병합해 AI를 통한 저용량 포인트클라우드 기반 3차원 문화재 공간정보를 구축함으로써 고품질의 3차원 문화재 공간정보를 구축할 수 있음-Web 3D 저작툴, AR,VR을 포함한 3D플랫폼을 제공함으로써 기존 문화재 유지, 관리 방식의 고도화
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| 사회 경제적 파급효과 |
○ 사회적 효과세계 유산인 문화재의 모습을 그대로 기록하고 복원 할 수 있는 형태로의 데이터를 구축하고 나아가 활용성이 높은 저용량 클라우드로 DB를 구축하여 현대인들은 물론이며 미래인들에게 까지 가치가 높은 역사적 사실과 모습을 효과적으로 전달할 것으로 기대함. 또한 기술적 발전과 함께 이루어지는 성공적인 서비스 사례는 문화재는 물론이며 스마트시티, 부동산등 일반 생활에 깊숙히 침투하여 편의를 제공하며 모두가 평등하게 누릴 수 있는 가치 있는 서비스를 제공할 것임. 저용량 클라우드 생성 분야의 니즈가 높아짐에 따라 다양한 일자리 창출 효과 역시 기대 할 수 있음○ 경제적 효과디지털트윈은 과거 기계장치의 역설계 분야에서 시작하여 개인 단말과 시각적 효과가 발전한 현대에 다양한 형태로 적용되고 있음. 현재의 기술로 해결하지 못하는 저용량 클라우드 생성 방법에 대한 연구와 서비스는 문화재 복원 및 활용, 교육 면에서 높은 가치를 증명할 것이며 나아가 다양한 분야에 적용되어 매출 증대 및 해외 수출 증대로 이어져 4차 산업과 5G 시대를 선도하는 대한민국의 경재효과에 이바지 할 것으로 기대함.
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| 활용방안 |
가. 사업화 모형 수립(BM) 배경○ 3차원 문화재 공간정보 구축에 4차산업혁명시대의 핵심기술 중 하나인 드론을 활용함으로써 첨단기술활용 문화재 공간정보 구축을 수행할 수 있으며 기존 스캐닝 방식보다 효율적인 작업을 수행할 수 있음○ 또한, 지상사진데이터를 취득하고 드론데이터와 포인트클라우드를 병합하여 고품질의 3차원 문화재 공간정보 구축함으로써 국내 및 해외 문화재 관리/복원을 위한 중요한 수단으로 현장적용이 가능함나. 사업화 모형의 목표 및 핵심 경쟁 요인○저용량 클라우드 기반의 3차원 문화재 공간정보 솔루션 제공으로 경쟁력을 확보하고 나아가 사업적 영역의 확장으로 이어짐다. 목표 시장 구조○ 경쟁 기업 현황 : 기존 국내에 없던 신기술 개발임에 따라 경쟁기업 없음라. 수익 확보 전략① 주요 고객군○ 주요 고객군 : 한국국토정보공사, 문화재청, 해외 문화재 담당기관 등② 사업화 모형(BM)을 통한 수익 창출 방안○ 국내 및 해외 마케팅, 판매전략 수립, 경제성 강조, 판로 확보 등을 통해서 수익 창출 방안 마련○ 이후 작업되는 저용량 클라우드 생성 과정에서 얻어지는 인공지능 학습데이터를 통해 작업시간을 단축시키고 해당 문화재 이외에도 스마트시티, 부동산, 가상투어 등 다양한 분야로의 확장을 기대함
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