Cesium for Unity: 웹을 위한 3D 지리공간 앱 만들기

브렌던 던컨은 Unity Technologies의 직원 엔지니어로, Unity 웹 플레이어에서 사용되는 WebGL 및 WebGPU 그래픽 드라이버를 구현하며 웹 그래픽에 집중하고 있습니다.

Unity를 위한 세지움이란?

Unity를 위한 세지움은 세지움의 지리공간 플랫폼을 Unity 엔진에 통합하는 강력한 플러그인입니다. 개발자들이 세지움 아이온 또는 다른 소스에서 고해상도 3D 지형, 이미지 및 건물을 스트리밍할 수 있도록 합니다. 그 결과, Unity 프로젝트 내에서 포토리얼리스틱 가상 지구본과 상세한 지리적 시각화를 생성할 수 있습니다.

개발자들은 지리적으로 정확한 3D 애플리케이션을 웹에 직접 구축하고 배포할 수 있습니다. 이 주요 업데이트는 Unity를 위한 세지움 1.20.0부터 시작되며, 세지움의 글로벌 3D 콘텐츠의 힘과 Unity의 웹 배포의 접근성을 결합하여 앱 스토어나 사용자 설치의 필요성을 제거합니다.

플러그인의 핵심은 세지움이 선도한 3D 타일 OGC 커뮤니티 표준을 사용합니다. 이 개방형 표준은 대규모 3D 지리공간 데이터 세트를 스트리밍하기 위해 특별히 설계되었습니다. 이를 통해 전체 도시, 국가 또는 지구의 전체 규모 디지털 쌍둥이를 렌더링할 수 있으며, 시스템의 메모리나 사용자의 대역폭을 압도하지 않습니다.

Unity를 위한 세지움과 웹 배포를 결합하면 놀라운 가능성이 열립니다. 사용자들은 URL만으로 복잡한 실제 3D 환경을 탐색할 수 있어 광범위한 사용 애플리케이션과 경험에 대한 장벽을 낮춥니다. 이로 인해 교육 도구, 도시 계획 시각화, 인터랙티브 맵 경험 등 다양한 분야에 이상적인 솔루션이 됩니다.

웹 배포를 위한 주요 기능

Unity를 위한 세지움은 웹 환경에서 특히 효과적인 기능을 포함하고 있습니다:

• 스트리밍 아키텍처는 사용자가 시작할 때 전체 데이터 세트를 다운로드할 필요가 없음을 의미합니다. 대신, 지형과 이미지 타일은 사용자가 장면을 탐색할 때 점진적으로 로드됩니다. 이 접근 방식은 초기 로드 시간을 짧게 유지하고 성능을 원활하게 합니다.
• 큐레이션된 3D 지리 공간 콘텐츠 및 3D 타일링 파이프라인에 대한 손쉬운 액세스, Cesium ion 클라우드 서비스와의 통합을 통해. 사용자는 Cesium 월드 지형 및 구글 포토리얼리스틱 3D 타일을 포함한 전 세계 지형과 이미지, 건물 및 사진 측량 데이터 세트에 접근할 수 있습니다. 모두 Unity 에디터의 내장된 Cesium ion UI를 사용하여 원클릭으로 액세스할 수 있으며, 웹에서 사용자에게 직접 배포할 수 있습니다.

실제 응용 프로그램

Cesium for Unity와 웹의 조합은 다음과 같은 많은 지리 공간 응용 프로그램의 문을 엽니다:

• 도시 계획자는 이해관계자와 함께 간단한 웹 링크를 통해 인터랙티브 3D 도시 모델을 공유할 수 있습니다.
• 교육자는 학생들이 어떤 기기에서든 접근할 수 있는 탐색 가능한 지리 수업을 만들 수 있습니다.
• 비상 관리 팀은 전문 소프트웨어 설치 없이 정확한 지형에서 재해 시나리오를 시각화할 수 있습니다.
• 관광 응용 프로그램은 사용자가 포토리얼리스틱 3D로 목적지를 가상으로 탐색할 수 있게 합니다.
• 부동산 개발자는 지리적 맥락에서 부동산을 선보일 수 있습니다.
• 연구자는 과학 데이터 세트와 정확한 지리적 표현을 결합한 인터랙티브 데이터 시각화를 만들 수 있습니다.

웹을 위한 Cesium for Unity 시작하기

이것이 Cesium for Unity에 대한 첫 번째 소개라면, 빠른 시작 가이드를 따르세요. 플러그인을 설치한 후, Cesium ion 액세스 토큰을 구성하고, 세계의 좌표계를 정의하기 위해 CesiumGeoreference 컴포넌트를 추가한 다음, 타일 세트를 추가하기 시작하세요.

웹으로 빌드하기 위해, 다음 필수 단계를 따르세요:

v1.20.0+으로 업데이트: Cesium for Unity 패키지의 최신 버전을 보유하고 있는지 확인하세요.

Unity 6+ 사용: 이 버전은 최신 WebGL 및 WebGPU 표준에 최적화되어 있습니다.

멀티스레딩 활성화: 웹 빌드를 위해 플레이어 설정에서 네이티브 C/C++ 멀티스레딩을 활성화해야 합니다.

메모리 한도 증가하기: Cesium 타일셋은 메모리를 많이 사용할 수 있습니다. 웹 플레이어의 메모리 한도를 4GB까지 설정해야 할 수 있습니다.

서버 헤더 구성: 프로젝트를 웹 서버에 배포할 때, 서버는 멀티스레딩을 활성화하기 위해 특정 COOP 및 COEP 헤더를 포함해야 합니다. 이는 보안 요구 사항입니다.

웹 지원은 현재 "실험적"으로 분류된다는 점에 유의하는 것이 중요합니다. 일부 고급 기능이나 고메모리 타일셋은 브라우저 메모리 제약 내에서 원활하게 작동하기 위해 신중한 최적화가 필요할 수 있습니다.

기술 심층 분석: 웹으로 포팅하기

WebAssembly를 위한 컴파일

Cesium Native의 핵심은 C++로 작성되었습니다. 이 코드를 브라우저에서 실행하려면 Emscripten이라는 툴체인을 사용하여 WebAssembly로 컴파일해야 합니다. 주요 도전 과제는 Cesium 코드가 일반적으로 64비트 플랫폼을 대상으로 하는 반면, Unity의 WebAssembly 지원은 현재 32비트라는 점입니다. 이는 아키텍처 독립적으로 코드 수정을 요구합니다. 또한, Cesium에서 사용하는 일부 서드파티 라이브러리는 호환성을 보장하기 위해 패치가 필요합니다.

멀티스레딩을 위한 재설계

Cesium for Unity는 메인 애플리케이션 스레드에 영향을 주지 않고 3D 타일을 스트리밍하기 위해 멀티스레딩에 크게 의존합니다. 그러나 Unity의 웹 플랫폼은 관리되는 C# 코드가 아닌 네이티브 C++ 코드에 대해서만 멀티스레딩을 지원합니다. 웹 빌드를 위해 특별히 구현된 커스텀 C++ 스레드 풀은 이 제한을 처리합니다. 메시 생성과 같이 Unity와 상호작용해야 하는 작업은 메모리 오류를 피하기 위해 메인 스레드에서 대기열에 추가되고 실행되며, 백그라운드 작업은 네이티브 C++에서 수행되어 메인 스레드에 미치는 영향을 최소화합니다.

그래픽스 API:{ WebGL 및 WebGPU

브라우저는 두 가지 주요 3D 그래픽스 API를 제공합니다: 기존의 WebGL과 새로운 WebGPU입니다. Cesium for Unity는 표준 Unity 메시 및 텍스처 객체를 생성하여 엔진에 렌더링 작업을 맡깁니다. Cesium 렌더링에 대해 대체로 동등하지만, 약간의 차이가 있습니다. 예를 들어, Cesium 포인트 셰이더는 WebGPU에서만 사용할 수 있는 기능을 사용하므로 포인트 클라우드 렌더링에는 WebGPU가 필요합니다. WebGPU는 VFX 그래프와 같은 다른 고급 Unity 기능을 사용할 수 있는 기회를 제공합니다.

웹에서의 성능 고려사항

웹 빌드는 본래 네이티브 애플리케이션과 다른 성능 프로파일을 가집니다. Cesium은 이러한 제약에 잘 맞춰져 있으며, 품질을 자동으로 조정하여 부드러운 프레임 속도를 유지하는 레벨 오브 디테일 시스템을 갖추고 있습니다. 그의 스트리밍 접근 방식은 가시적인 데이터만 로드되므로 주요 이점입니다.

그러나 개발자는 WebAssembly의 제한 사항을 염두에 두어야 합니다. 실행 속도는 네이티브에 가까우나 보안 샌드박스 때문에 동일하지는 않습니다. 웹 빌드는 파일 시스템에 직접 접근할 수 없으며, 현재 메모리는 32비트(4GB)로 제한되어 있습니다. 데스크탑에서 잘 실행되는 프로젝트는 웹에서 원활하게 실행되기 위해 품질 설정이나 범위를 줄이는 등의 최적화가 필요할 수 있습니다.

웹에서의 지리공간의 미래

브라우저 기술과 WebAssembly가 계속 발전함에 따라 웹과 기본 애플리케이션 성능 간의 격차는 줄어들 것입니다. Cesium for Unity는 이 진화의 최전선에 위치하여 개발자들이 강력하고 보편적으로 접근 가능한 지리공간 경험을 만들 수 있도록 합니다.

Unity의 창의적인 도구 모음, Cesium의 지리공간 플랫폼, 그리고 웹의 도달률이 결합되어 개발자들에게 매력적인 새로운 기회를 열어줍니다. 전문적인 시각화 도구에서 몰입형 교육 경험에 이르기까지, 이는 전 세계의 브라우저에서 정확하고 아름다운 3D 세계를 제공할 수 있는 기반을 제공합니다.