Pixyz로 Unity Industry에 3D 데이터 수집하기

Unity Industry 및 Pixyz를 통한 몰입형 경험용 3D 데이터 수집

유니티의 의뢰로 작성된 engineering.com 백서 ‘실시간 3D용 CAD 데이터 수집 및 사용’을 살펴보세요.

들어가는 말: 실시간 3D를 선택해야 하는 이유는 무엇인가요?

점점 더 많은 제조 업체에서 실시간 3D로 전환하여 4차 산업 혁명에 대비하며 시장에서 경쟁 우위를 확보하고 있습니다. 실시간 3D는 제품 설계부터 공장 현장 최적화, 교육, 마케팅 등 워크플로의 모든 단계에서 귀중한 기술로 자리 잡고 있습니다.

Unity 같은 핵심 실시간 3D 개발 플랫폼이 게임 커뮤니티에 기반을 두고 있다는 것은 놀라운 일이 아닙니다. 그리고 입력에 실시간으로 대응하는 동적 3D 환경과 상호 작용하는 몰입형 경험은 게이머뿐만 아니라 엔지니어에게도 유용하죠. 특히 엔지니어는 실제 제품을 개발하여 시장에 출시하는 이점을 누릴 수 있습니다.

실시간 3D 애플리케이션을 배포하면 제조업체에 실질적인 이점이 있습니다. 예를 들면 연구 및 개발 일정 단축, 비용이 많이 드는 물리적 프로토타입 의존도 감소, 제작 주기 초반에 설계 결함 발견 및 수정, 시뮬레이션 환경에서 자동화된 시스템 교육 활성화, 더 효과적인 작업자 교육 솔루션 배포, 고객과의 소통 개선 등이 있습니다.

대부분의 제조업체는 실시간 3D를 비즈니스에 간단하게 통합할 수 있습니다. 제조업체는 매력적인 몰입형 인터랙티브 실시간 3D 경험을 제작하는 데 필요한 대부분의 데이터를 기존 CAD(컴퓨터 지원 설계) 파일에 이미 보유하고 있습니다. 데이터 최적화를 위한 Pixyz 및 실시간 3D 애플리케이션 개발을 위한 Unity 플랫폼이 포함된 Unity Industry 소프트웨어 패키지를 활용하면 CAD 파일에 담긴 풍부하고 정교한 데이터를 한곳에 모아 합성하여 직관적인 상호 작용으로 표현할 수 있습니다.

이 백서에서는 엔지니어와 제조업체가 실시간 3D를 통해 CAD 데이터를 혁신적이고 새로운 방법으로 재사용하여 얻을 수 있는 이점을 살펴봅니다. 데이터 수집 시 발생하는 문제를 올바른 소프트웨어로 해결하는 방법을 살펴보고 교육, 협업, 디지털 마케팅용 실시간 3D 애플리케이션에 CAD 데이터를 활용하는 방법도 알아봅니다.

실시간 3D용 CAD 데이터 수집

엔지니어들은 이미 CAD 기술을 시각화 툴로 사용하고 있습니다. CATIA, SolidWorks, Fusion 360 같은 설계용 애플리케이션은 고도의 기능성 소프트웨어 제품으로 실제 부품을 상세하고 정교하며 복잡한 3D 디자인으로 구현할 수 있습니다. 이처럼 데이터가 풍부한 설계 파일은 CNC 기계나 3D 프린터 같은 제조 장비로 제품을 만드는 데 주로 사용됩니다.

그러나 CAD 툴 수준의 정밀도는 실시간 3D 애플리케이션에서 처리하기에 너무 복잡합니다. 예술적 측면에 집중하는 다른 모델과 달리, CAD 모델은 대부분 상세하고 복잡하며 데이터가 풍부하므로 실시간 3D 환경의 성능을 어느 정도 타협하지 않으면 원활하게 렌더링할 수 없습니다. 즉, 최적화 과정이 필요합니다. 실시간 3D 플랫폼은 주로 복잡도와 디테일보다 속도와 빠른 응답 시간이 중요한 경험을 제작하는 데 사용됩니다.

그렇다고 제조업체가 실시간 3D 애플리케이션을 개발할 때 처음부터 시작해야 하는 것은 아닙니다. 오히려 그 반대입니다. 기존 CAD 파일에 저장된 풍부한 데이터를 재사용하여 매력적인 3D 경험을 제작할 수 있습니다. 이 데이터를 온전히 활용하는 데는 실시간 환경에 사용할 수 있도록 CAD 데이터를 수집하고 최적화하는 것이 핵심입니다. 이 과정에서 복잡한 3D 모델은 스마트폰부터 가상 현실(AR 및 VR) 헤드셋까지 모든 컴퓨팅 디바이스와 성능에서 사용할 수 있도록 가벼운 형태로 변환됩니다.

적절한 툴이 없다면 실시간 3D에 사용할 수 있도록 CAD 데이터를 최적화하는 데는 번거롭고 복잡한 과정이 필요합니다. 툴이 없다면 디자이너가 직접 모델의 버텍스를 병합하고, 면을 삭제하고, 여러 측면을 다시 제작하여 실시간 3D의 정확도와 속도 사이에서 균형을 찾아야 합니다. 하지만 Pixyz 같은 데이터 최적화 솔루션을 사용하면 훨씬 더 쉽게 균형을 맞출 수 있습니다. CAD 모델을 임포트하여 복잡도, 밀도, 파일 크기를 줄이면서 실시간 3D 애플리케이션에 필요한 정확도와 품질을 유지할 수 있는 전용 툴이 포함되어 있기 때문입니다.

Pixyz는 CAD 파일에서 파라메트릭 표면(NURBS) 데이터를 수집하여 Unity 및 기타 실시간 3D 플랫폼에서 사용하는 폴리곤 메시 데이터로 전환합니다.

유니티의 테크니컬 마케팅 매니저 마크 쇼너글은 engineering.com과의 대화에서 이렇게 말했습니다. “Pixyz는 NURBS 데이터를 폴리곤으로 전환하는 최고의 솔루션입니다. 게임 엔진은 항상 폴리곤을 다뤘지만 CAD는 항상 제조 과정에서 최대한 매끄러운 표면을 만드는 데 주력해 왔습니다. 이 둘은 완전히 다른 세계죠. Pixyz가 놀라운 점은 두 세계를 연결한다는 거예요.”

Pixyz는 SolidWorks, Revit, Creo, NX 같이 가장 널리 사용되는 설계 애플리케이션을 포함한 약 40가지 CAD 파일 포맷을 지원합니다. Pixyz의 전용 CAD 모델 최적화 알고리즘은 전환 과정에서 텍스처화된 프록시 메시를 생성하고, 실시간 3D 경험에 표시되지 않을 숨겨진 메시를 제거하며, 메시를 병합 및 복구할 수 있습니다. 디테일 수준과 그에 따른 폴리곤 수를 직접 조정하거나 자동으로 최적화할 수도 있습니다.

“제조업체와 엔지니어가 워크플로에 Pixyz를 통합할 것을 적극 추천합니다. 서로 다른 활용 사례에 맞는 다양한 품질의 테셀레이션된 데이터를 생성할 수 있을 것입니다.” 프란츠 라손이 engineering.com과의 대화에서 밝힌 내용입니다.

확장 현실 기술을 사용하여 탁월한 소비자 경험을 만드는 데 특화된 기업인 Visionaries 777의 공동 창립자 라손은 다른 장점을 설명하며 이렇게 덧붙였습니다. “이 방식을 활용하면 테셀레이션된 데이터를 외부 공급업체와 간편하게 공유할 수 있기 때문에 민감한 기밀 CAD 데이터를 제공하지 않아도 됩니다.”

최적화된 모델은 이미 다양한 시나리오에서 매우 유용하지만 Unity 같은 시각화 엔진으로 가져오면 그 유용성이 폭발적으로 증가합니다. Unity에서 이러한 모델은 기술적 표현부터 시선을 사로잡는 제품 시각화 및 씬으로 확장됩니다. 이를 애플리케이션으로 개발하면 다양한 활용 사례에 배포할 수도 있습니다.

실시간 3D: 업계의 판도를 바꾸는 기술

실시간 3D 애플리케이션이 다양한 업계의 엔지니어와 제조업체에 매우 중요한 기술이라는 사실이 입증되고 있습니다. 다음 활용 사례를 통해 실시간 3D 기술로 교육과 가이드 방식을 개선하고, 원격 작업자들이 협업할 수 있는 툴을 제공하고, 인터랙티브 제품 컨피규레이터로 마케팅을 혁신하는 방법을 살펴보겠습니다.

교육 및 가이드

Scope AR의 CEO 스콧 몽고메리는 engineering.com과의 대화에서 이렇게 말했습니다. “눈앞에 시각화된 정보가 맥락을 따라 제시되면, 특정 작업을 익히거나 안내를 받을 때 아주 유용합니다.” Scope AR은 항공우주 및 방위 산업을 비롯한 여러 업계에서 교육, 제조, 유지 관리용 AR(증강 현실) 콘텐츠를 제작할 수 있도록 확장성이 뛰어난 엔터프라이즈급 솔루션을 제공합니다.

Scope AR에게 Pixyz는 커스터마이즈된 절차를 구축하기 위해 3D 모델로 가져올 수 있는 교육 및 가이드용 콘텐츠를 제작하는 과정에서 꼭 필요한 툴입니다. 이렇게 만든 콘텐츠는 클라우드에 업로드한 다음 스마트폰, 태블릿, 헤드셋 등의 다양한 디바이스에서 다운로드할 수 있습니다.

몽고메리는 이렇게 설명했습니다. “거의 모든 제조업체가 작업자에게 작업 방법을 설명하는 지침을 인쇄물 형태로 보유하고 있습니다. 그러나 사람은 지침을 읽고 작업을 수행하는 짧은 시간 사이에도 실수를 범할 수 있습니다. 지침을 잘못 이해하거나 필요한 단계를 잊어 버릴 수 있죠. 작업하는 동안 지침이 완전한 3D 형태로 눈앞에 제공되면 실수를 방지할 수 있을 뿐 아니라 작업자가 올바르고 효율적으로 작업을 완료하는 역량도 향상할 수 있어요.”

세계 유수의 건설회사 중 하나인 Skanska는 Unity로 안전 교육 프로그램을 개발하여 작업자들이 변화무쌍하고 눈에 보이지 않는 위험을 더 잘 인지할 수 있도록 지원했습니다. 그들의 목표는 사고를 줄이고 더 안전한 건설 현장을 만드는 것이었습니다.

실시간 3D를 사용하면 작업자들이 실제로 위험에 빠지지 않으면서 시뮬레이션 환경에서 ‘위험한 상황을 경험’할 수 있습니다. 이러한 교육 방식은 회의실에서 같은 상황을 말로 설명하는 것보다 더 효과적으로 긍정적인 행동의 변화를 불러올 수 있습니다. Skanska는 OutHere와 협력하여 문제 상황이 발생하는 가상 시나리오를 설계했습니다. 그 속에서 작업자들은 실시간으로 올바른 판단을 내려야 했고 그 판단이 어떤 결과로 이어지는지도 경험해 볼 수 있었습니다. 이러한 가상 교육 덕분에 작업자들은 실제로 위험한 상황에 처하지 않고도 발생 가능성이 있는 사고를 몸소 체험하면서 그 긴장감을 고스란히 느낄 수 있었습니다.

실시간 3D로 이루어지는 협업의 혁신

XR(확장 현실) 경험 개발은 실시간 3D 기술의 흥미로운 활용 사례 중 하나입니다. 엔지니어와 디자이너들은 가상 디자인 검토와 원격 팀 간의 협업에 이 활용 사례를 도입하기 시작했습니다.

Unity 같은 실시간 3D 플랫폼을 사용하면 작업자가 지구 반대편에서 제조되고 있는 부품을 확인할 수 있으며, 이때 또 다른 대륙에 있는 동료와 함께 살펴볼 수도 있습니다. 서로 공유하는 가상 공간에서 만나 터빈 3D 모델을 살펴보며 같이 문제를 해결할 수도 있습니다.

Unity 플랫폼이 데이터 액세스를 민주화하여 일부 고급 사용자에게 제한적으로 제공되던 정보가 더 많은 사람들에게 제공되는 장면을 확인할 수 있었습니다. 사용자가 늘어나면 실시간 가상 공유 공간에서 협업할 기회도 늘어납니다.

유니티의 솔루션 엔지니어링 매니저 매튜 서튼은 engineering.com과의 대화에서 이렇게 말했습니다. “예전에는 CAD 데이터에 액세스하려면 성능이 뛰어난 CAD PC를 가진 사람을 찾아가야 했습니다. 이제 Unity를 통해 업계 전반의 사용자들이 CAD 데이터에 액세스하고 컨텍스트 내에서 해당 데이터를 확인할 수 있습니다.”

운영 전반에 걸쳐 직원들이 협력하여 데이터를 분석할 수 있도록 밴쿠버 공항공사에서는 유니티와의 협업을 통해 공항의 실시간 3D 디지털 트윈을 북미 최초로 제작했습니다.

YVR(밴쿠버 국제공항)은 이 디지털 트윈으로 실시간 및 과거 데이터를 가져와 2D 및 3D 환경에 실시간으로 중요한 정보를 표시합니다. 직원들은 디지털 트윈과 연동되는 상황 인식 툴을 통해 공항의 복잡한 운영 상황을 더 잘 파악할 수 있습니다. 데이터 이상치부터 잠재적인 보안 문제, 승객 이동, 날씨, 탄소 배출량까지 모든 정보가 이 툴을 통해 추적됩니다.

그 결과 직원들은 보안, 소매, 교통, 고객 서비스에 이르는 공항의 모든 직무와 대규모 공간과 관련하여 데이터에 입각한 의사 결정을 내리고 더욱 효과적으로 협업할 수 있습니다. 이렇게 상황 인식 역량이 향상되면 공항 직원들이 실시간으로 달라지는 역동적인 상황에 잘 대응할 수 있게 됩니다.

몰입형 마케팅을 위한 실시간 제품 컨피규레이터

실시간 3D 기술은 제조업체가 고객과 상호 작용할 수 있는 새로운 방안을 제시합니다. 그 결과 기업은 혁신적인 방식으로 제품을 마케팅하고 소비자는 자신이 구매하려는 제품을 더 자유롭게 커스터마이즈할 수 있습니다.

쇼너글은 이렇게 말합니다. “엔지니어링 중심의 복잡한 실제 데이터를 제품 마케팅용으로 시각화하는 겁니다. 여기에 Unity가 활용되는 거예요. 건물의 물리적인 특성에 관심이 있는 게 아닙니다. 우리의 관심사는 다양한 환경에서 건물을 홍보할 수 있도록 폴리곤을 사실적으로 표현하는 거죠.”

한 예로 유니티는 농업 장비 제조업체 AGCO와 협업하여 화려한 수상 경력을 자랑하는 3D Product Advisor를 개발했습니다. 농부들은 이 제품 컨피규레이터로 자신의 구매 경험을 주도적으로 진행할 수 있습니다. 농부들은 단계별 인터랙티브 경험을 통해 주력하는 농업 유형, 토지 종류 및 규모, 기타 관련 요소 등 필요한 사항을 파악하기 위한 의사 결정 과정을 안내받습니다. 그다음 Product Advisor가 제품을 추천하고 농부는 바로 주문 가능한 3D 가상 머신을 만들 수 있습니다. 농부는 가상의 농장 환경에 머신을 배치할 수 있으며 디지털 트윈을 만들어 머신의 성능 데이터를 추적하고 구매 후 지원을 받을 수도 있습니다.

쇼너글은 이렇게 설명했습니다. “하나의 트랙터는 각각 수천 개의 부품이 담긴 STEP 파일 800개로 구성될 수 있습니다. 저희는 Pixyz Scenario Processor로 모든 파일을 전환했습니다. 무겁고 복잡한 CAD 데이터에서 건축용 선이나 다양한 평면과 같이 엔지니어들이 생성한 데이터를 스마트하게 제거할 수 있었죠.”

나머지 데이터는 컨피규레이터 같은 앱에서 활용하기 위한 용도로 최적화되었습니다. 고객이 사용하기 위해 해당 데이터의 70~80%는 컨피규레이터에서 자동화되고 나머지는 Unity에서 정제되었습니다.

Brose Group은 글로벌 지능형 모빌리티 솔루션 공급업체이며 Unity를 사용하여 콘텐츠 제작과 마케팅 작업을 간소화하고 있습니다.

Brose는 실시간 3D 전문 기업인 Visoric과 협업하여 260개 이상의 제품이 담긴 종합 카탈로그를 실시간 3D 환경으로 가져왔습니다. 이 과정에서 CATIA에서 만든 CAD 파일을 Pixyz와 다른 소프트웨어를 함께 사용하여 설정 가능한 실시간 3D 에셋으로 전환하는 작업이 진행되었습니다.

Unity 플랫폼에 전체 제품 라이브러리를 구축한 Brose는 마케팅과 영업 활동을 위해 해당 에셋을 빠르게 배포할 수 있습니다. Brose의 가상 쇼룸에서 고객은 차량 부품 같은 제품을 상세하게 살펴보거나 차량에 탑재된 상태로 확인할 수 있습니다.

Visionaries 777의 라손은 이렇게 말했습니다. “조만간 모든 유명 브랜드가 전체 제품 포트폴리오를 디지털 환경에서 선보여 고객들이 간단하게 웹 페이지에서 실시간 3D로 경험할 수 있을 것입니다.”

맺는말: 실시간 3D 시작하기

기업 데이터를 혁신적인 방식으로 시각화하고 고객과 새로운 방식으로 소통하려는 엔지니어와 제조업체에 있어서 실시간 3D는 그 무엇보다도 매력적인 기술입니다. 손쉽게 접할 수 있는 툴을 통해 기업은 기존 CAD 모델 라이브러리를 활용하여 실시간 3D 애플리케이션을 빠르게 개발하고 제품 설계 및 협업, 교육 및 가이드, 마케팅 등 다양한 측면에서 이점을 누릴 수 있습니다.

서튼은 엔지니어들이 Unity와 Pixyz를 다운로드하여 기존에 익숙한 CAD 제품과 함께 사용해 보기를 권장합니다. “CAD 데이터 일부를 로드해 씬에 배치한 다음 한번 살펴보세요. 아주 간단합니다.” 첫발을 떼기가 두려운 신규 사용자는 유니티에서 제공하는 방대한 학습 콘텐츠의 도움을 받을 수 있습니다.

실시간 3D가 빠른 속도로 인기를 끌면서 차별화 요소로 자리 잡고 있으므로 현명한 엔지니어라면 최대한 빨리 시작하는 게 좋을 것입니다. 그 예로 사용자의 물리적 공간에 자연스럽게 디지털 콘텐츠를 혼합하는 공간 컴퓨터인 Apple Vision Pro가 최근 출시되었습니다. 이에 따라 유니티는 개발자를 위한 템플릿, 샘플, 기타 리소스가 포함된 visionOS 지원을 발표했습니다. 이는 실시간 3D 분야에서 출시될 수많은 디바이스 중 하나에 불과하다는 점을 기억하세요.

엔지니어들은 기본적으로 3D 시각화에 익숙하지만 실시간 3D를 사용하면 상상 속에 존재하는 모델을 개선하고 이 모델을 동료, 고객, 대중에게 더 원활하게 제시할 수 있습니다.