Unity Reflect를 활용한 설계 및 시공

AR 및 VR을 통한 실시간 BIM 환경을 이용하여 SHoP Architects가 AEC 커뮤니케이션을 향상시키는 방법

SHoP Architects: Unity Reflect 활용 사례

수상 경력에 빛나는 건축설계 사무소인 SHoP Architects는 수월하게 건축물을 영상에서 물리적 실체로 전환하고 있습니다. 이 회사는 유니티의 새로운 설계, 엔지니어링 및 건축(AEC) 제품인 Unity Reflect를 업계 최초로 도입하여 작업 속도를 높였습니다.

프로젝트

Unity Reflect와 Unity 에디터를 사용하여 AR 및 VR을 위한 실시간 커스텀 BIM 애플리케이션 제공

목표

BIM의 인터랙티브 시각화 및 작업 현장에의 활용으로 시공 기간 단축 및 비용 절감

플랫폼

가상 현실(VR)용 HTC Vive, 증강 현실(AR)용 iPad(Apple의 ARKit 사용)

팀원 수

3명

위치

미국 뉴욕시

애덤 처닉(Adam Chernick)과 크리스토퍼 모스(Christopher Morse)가 Unity Reflect에 대한 경험을 공유합니다.

Unity Reflect를 통한 실시간 BIM 환경 구축

Headquartered in New York City, SHoP’s 200-person team works on marquee projects in its backyard as well as around the world. With a diverse portfolio of clients, from Google to the U.S. Department of State, SHoP Architects embraces technology to drive better collaboration and create more meaningful, beautiful buildings. 

With Unity Reflect, Adam Chernick and Christopher Morse of SHoP’s interactive visualization department intend to catch design flaws early, solve problems faster, and reduce the time it takes to build. Based on their experience in Unity Reflect’s beta program, they see the product playing a crucial role in their firm’s ability to drive better alignment between design and construction. 

The results:

  • Streamlined creation of real-time 3D experiences takes minutes instead of days to optimize large design models
  • Democratized access to BIM readily puts information into the hands of users, on any device
  • Better communication with key stakeholders paves the way to reduce change orders, construction time, and costs

새로운 형태의 AEC 커뮤니케이션

SHoP Architects는 독특한 설계 접근 방식을 사용하는 것으로 AEC 업계에서 유명합니다. 기존 설계 및 시공 과정을 혁신하기 위해 이 회사는 2D 도면을 없애고자 했습니다. 

SHoP은 기존 설계와 건축이 3D로 진행되고 있으므로 프로젝트 자료 또한 3D로 제공할 수 있다고 생각했습니다.

건축 업계에서는 드문 일이지만 SHoP은 이 접근 방식을 통해 점점 더 많은 프로젝트를 3D로 직접 제작하며 생산성을 향상시켰습니다. 또한 SHoP는 업무 전반에서 가상 현실(VR)을 협업 툴로 사용합니다. 고객과 설계 책임자는 VR을 사용하여 정기적으로 가상 환경에서 설계를 검토하고 효과적인 피드백을 제공할 수 있습니다. 

SHoP는 기존 방식에서 완전히 탈피하고자 2017년, 인터랙티브 시각화에 중점을 둔 전담 팀을 구성했습니다. 이 부서는 렌더링과 다이어그램뿐 아니라  사내 팀원들을 비롯한 고객, 컨설턴트 및 규모가 큰 프로젝트 팀과 설계에 관한 인터랙티브한 커뮤니케이션이 가능하도록 지원합니다. 

실시간 3D BIM : 극적인 작업 시간 단축

SHoP의 인터랙티브 시각화 팀은 게임 엔진과 실시간 기술을 사용하여 설계 과정의 모든 단계에서 사람들과 소통합니다. 

기존에는 Unity로 프로젝트를 가져오기 위해서 FBX와 Excel을 통해 BIM 메타데이터로부터 지오메트리를 분리한 다음 Unity에서 다시 통합하는 과정이 필요했습니다. 처닉과 모스는 프로젝트 개발 중 설계가 변경되는 번거로운 과정에서 총 투입 시간의 60%가 소모되었다고 추정합니다. 

모스는 "설계상의 문제를 해결하는 툴을 만드는 게 참 흥미롭습니다. 하지만 실제로는 모델을 로드하고, 익스포트하고, 최적화하고, Unity로 임포트하는 데 대부분의 시간을 보내게 되죠."라고 말했습니다.

가끔은 이 힘든 과정이 수포로 돌아가기도 합니다. 처닉과 모스가 설계 팀을 위해 툴을 임포트, 개발 및 배포한 시점에는 반복 속도와 지속적인 변경으로 인해 설계가 이미 이전과 달라진 경우가 많았습니다.

이 경우 Autodesk Revit과 기타 설계 애플리케이션을 지원하는 Unity Reflect의 플러그인은 매우 유용한 솔루션을 제공했습니다. SHoP의 설계 팀은 클릭 한 번으로 여러 시스템(예: 건축 시스템, MEP, 구조 시스템)의 모델을 지오메트리와 BIM 메타데이터의 손상 없이 실시간 3D 모델 하나로 통합할 수 있었습니다. 모스는 "Unity Reflect를 사용하면 더 이상 데이터 준비에 대해 걱정할 필요가 없습니다. 툴을 만들기만 하면 되죠."라고 말했습니다.

또한 Unity Reflect는 설계 애플리케이션과 실시간으로 연결되어 있기 때문에 새로운 설계를 다시 임포트할 필요가 없습니다. 처닉은 "Unity Reflect는 저희가 정말 오랫동안 기다렸던 기술입니다."라고 말했습니다.

프로젝트에 적합한 툴을 제작할 수 있는 유연성

데이터 전송과 최적화가 해결됨에 따라 처닉과 모스는 설계 과정에서 실감나는 인터랙티브 환경을 구축할 시간을 더 많이 확보했습니다. 내부 설계, 화재 대피 코드, 작업 공간 조명 또는 교통 관리 등 설계 팀이 작업 중인 특정 과제에 따라 데스크톱 애플리케이션, 몰입형 VR 환경 또는 모바일 증강 현실(AR) 앱 등 적합한 툴을 고를 수 있습니다.

Unity Reflect는 코딩 기술을 필요로 하지 않으며, 확장성 또한 뛰어난 제품입니다. 처닉과 모스와 같은 Unity 개발자는 Unity Reflect를 기반으로 뷰어-레퍼런스 애플리케이션 소스 코드를 사용하고 Unity Reflect 프리팹을 Unity 에디터에 적용하여 다양한 플랫폼에서 실시간 커스텀 BIM 애플리케이션을 제작할 수 있습니다.

이러한 SHoP 애플리케이션으로는 통제된 환경에서 음파 파면을 생생하게 시각화하는 VR 시뮬레이션이 있습니다. 시뮬레이션은 실시간으로 이루어지며 상호 작용이 가능하므로, 디자이너가 천장 각도를 조정하는 등 변화를 줄 수 있고, 이에 따라 음향에 미치는 영향을 즉시 파악할 수 있습니다.

SHoP은 지오메트리를 애플리케이션으로 전송하는 것 외에도 머티리얼에 대한 데이터도 전송할 수 있습니다. 소리를 더 반사하거나 더 흡수하는 등 머티리얼마다 음향 프로퍼티가 다릅니다. 이전에는 이런 데이터를 사용할 수 없었지만, 이제는 Unity Reflect를 통해 Revit에서 지오메트리의 형태나 물리적 머티리얼 프로퍼티를 변경하고 VR 내에서 실시간으로 업데이트할 수 있습니다. 

"Revit의 변경 사항을 환경에 적용하고 BIM 데이터를 보존하는 Unity Reflect의 기능이 없었다면 이러한 반복 툴을 제작할 수 없었을 것입니다. Unity Reflect는 설계에 따른 음향의 영향을 평가할 수 있는 새로운 방법을 제공해 줍니다."라고 모스는 말합니다.

시공 효율성 향상

Unity Reflect는 SHoP에게 설계와 시공을 보다 효과적으로 연계하고 작업 현장의 커뮤니케이션을 개선할 수 있는 기회를 제공합니다. SHoP이 현재 작업 중인 건물은 325미터(1,066피트)에 달하는 73층 주거용 타워 9 DeKalb이며 브루클린에서 가장 높은 구조물이 될 예정입니다. 이 작업을 위해 Unity Reflect와 Unity Pro를 사용하여 실시간 BIM 애플리케이션을 개발했습니다. JDS Development Group은 이 랜드마크 프로젝트의 개발업체이자 종합 건설회사입니다. 

이 애플리케이션을 통해 BIM 데이터에 기반한 관련 문서와 정보를 볼 수 있습니다. 현장 기술자는 AR을 통해 현재 진행 중인 시공 프로젝트에 SHoP의 설계를 겹쳐 볼 수 있습니다. 또한 Revit을 통해 정확한 위치 정보와 연동된 시공 문서를 표시할 수 있습니다. 

처닉(Chernick)은 "공간적 이해를 높이는 것뿐 아니라 필요한 모든 정보에 곧바로 접근할 수 있어서 시공 문서를 더 생생하고 유동적으로 참고할 수 있습니다. 수백 페이지 분량의 종이 문서를 태블릿의 탭 몇 개로 변환하여 시공 파트너가 현장에서 보내는 시간을 절약하기 위해 노력하고 있습니다"라고 이야기합니다.

이 앱은 현재 POC(Proof of Concept)일 뿐이지만, SHoP에서는 모든 프로젝트의 현장 작업에서 이와 같은 커스텀 제작 툴을 사용하게 될 것으로 전망합니다. 품질 보증(QA) 및 품질 관리(QC)를 실시하기 위한 보다 직관적이고 실감나는 수단을 제공함으로써 SHoP은 종합 건설회사가 시공 기간을 줄이도록 지원할 수 있습니다. 또한 더 정확한 문서화와 시공 관리를 통해 실수를 줄이고 비용을 크게 절약할 수 있습니다. 

평균적으로 주문사항 변경은 자본 건설 프로젝트의 8~14%를 차지합니다. SHoP이 주로 참여하는 규모의 프로젝트에서는 이 기술을 통해 주문사항 변경을 1회라도 줄일 경우 수백만 달러의 비용과 귀중한 시간을 절약할 수 있습니다.

Adam Chernick, R&D Lead for AR/VR, SHoP Architects

"그간 BIM 모델로부터 실시간 환경을 구축하는 데 많은 시간이 소요되었습니다. 하지만 Unity Reflect를 사용하면 건축가 또는 설계사가 손쉽게 BIM 모델과 데이터를 Unity로 이동할 수 있습니다. Unity Reflect는 업계의 판도를 바꿉니다."

Adam Chernick, R&D Lead for AR/VR, SHoP Architects
Christopher Morse, Associate | Interactive Visualization, SHoP Architects

"2D 도면은 많은 혼동과 모호성으로 이어져 비용이 많이 드는 실수와 프로젝트 지연을 초래할 수 있습니다. 시공을 담당하는 사람들과 설계에 대해 더 효과적으로 소통할 수 있다면 더 효과적인 피드백과 결과를 얻을 수 있습니다. Unity Reflect를 사용하면 의사소통 방식을 개선하고 궁극적으로 프로젝트에 드는 시간과 비용을 절약할 수 있습니다."

Christopher Morse, Associate | Interactive Visualization, SHoP Architects

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