멀티미디어 및 增强現實 技術을 基盤으로 하는 文化遺産 復元 및 活用에 관한 硏究

Abstract

문화유산은 한 지역의 역사문화적인 모든 것을 함축적으로 보여주는 것이라 할 수 있다. 최근 문화유산에 대한 관심이 높아지고 있고, 다른 한편으로는 멀티미디어와 증강현실 등으로 대표되는 디지털 기술의 발전이 이루어지고 있는 상황이다. 이러한 새로운 기술들을 사용하여 문화유산을 디지털로 구현, 보존, 복원하기 위한 연구가 세계 각국의 관계기관과 대학을 중심으로 많이 이루어지고 있다. 본 논문은 우리나라의 대표적인 문화유산인 전통목조건축물을 멀티미디어 기술을 사용하여 디지털로 구현하기 위한 방법론을 제시한다. 또한, 제시된 방법론에 따라 구현된 디지털 전통목조건축물을 활용하기 위한 방안으로서 증강현실 기술에 대한 연구를 진행하였다. 선행연구로서 문화유산을 디지털로 구현, 보존, 복원하는 중요성과 타당성을 설명하고, 해외와 국내의 문화유산 디지털 복원 사례들을 분석하여 특이점들을 파악하였다. 국내외 사례 분석을 통하여 문화유산의 형태나 규모에 따라 적용된 디지털 기술과 구현 과정이 다르고 활용방안 또한 다름을 알 수 있었다. 이러한 선행연구를 기반으로 우리나라 문화를 대표할 수 있으며, 문화유산으로서 상징성이 큰 건축문화유산을 지정하여 멀티미디어 기술을 기반으로 하는 디지털화하는 방법을 연구하였다. 디지털화하는 과정에서 디지털 전통목조건축물의 필수 요소와 디지털 제작 시 고려해야 할 사항들을 정의하고 구조화된 제작단계를 명시하였다. 전통목조건축물의 디지털 제작 단계로 수 천 개의 건물부재들을 분류하고 각각의 건물부재에 적합한 3D 모델 제작방법을 연구하였다. 건물부재 3D 모델 제작을 위하여 목조건축물의 여러 부재들의 수치 정보를 조사 비교하여 수치관계를 도식화한 Parametric 모델링 방식을 제안하였다. 다음으로, 우리나라의 전통목조건축물의 자연스러운 지붕곡선을 표현하기 위하여 곡선처리 기법인 Bezier와 B-Spline 곡선기법을 응용하였다. 이를 위해 지붕곡선의 형태를 파악하고 곡선이 시작되는 부분부터 끝 부분 사이의 제어점 사용수와 순서, 위치 등을 지정하였다. 마지막으로, 제작된 3D 건물부재 모델의 재질을 표현하기 위하여 단청정보를 디지털화 하는 등 자연스러운 재질표현 방법을 연구하였다. 앞서 여러 과정과 연구를 통하여 구현된 디지털 건축문화유산을 활용하기 위한 방안으로 최근 각광받고 있는 증강현실 기술에 대한 연구를 하였다. 그동안 디지털 문화유산의 활용방안으로 가상현실이 많이 제안되고 연구되었다. 가상현실은 상호작용이 가능한 기술로서 많은 이점이 있으나 건축문화유산을 살펴보기에는 방향전환과 이동에 있어 민감하게 반응하여 다소 조작이 어렵다고 할 수 있다. 그러나 증강현실은 가상현실의 장점인 상호작용이 가능하면서 이용자가 쉽게 원하는 시점에서 디지털 건축문화유산을 살펴 볼 수 있다. ARToolkit을 사용한 마커기반 증강현실을 구현하기 위하여 건축문화유산 3D 모델 데이터를 적합한 형태로 변환하는 작업을 수행하였다. 이 과정 중 마커위에 가상모델이 표현되기 위한 Rendering 과정에서 3D 모델의 데이터가 많을 경우 Rendering 과부하로 오류가 발생하였고, Rendering 과부하를 줄이기 위해 3D 모델 데이터를 줄여줄 수 있는 연구를 하였다. 이러한 연구를 통하여 전통목조건축물의 중요부분을 살펴볼 수 있는 마커 인식형 증강현실 콘텐츠를 구현하였다. 본 논문은 멀티미디어 및 증강현실 기술을 기반으로 하는 문화유산 구현, 복원 및 활용에 관한 연구를 주제로 하여 디지털 문화유산 사례를 조사 분석을 하고, 제안된 방법론에 따라 건축문화유산을 디지털로 구현하였다. 또한 이것을 활용하기 위한 방안으로 증강현실기술을 이용하여 건축문화유산 증강현실을 구현하였다. 우리나라의 건축문화유산은 외부에 노출되어 있어 손상이 가기 쉽기 때문에 디지털로 보존, 복원하는 것은 주요한 미래 과제이다. 그리고 디지털로 구현된 것을 효율적으로 이용하고 소개하기 위해서는 활용기술에 대한 연구가 많이 이루어져야 한다. 이 후 다수의 우리나라의 문화유산에 대한 디지털 구현이 이루어진다면 그 과정에서 얻어지는 연구 성과와 멀티미디어 활용기술은 우리나라의 디지털 문화기술 산업 발전에 긍정적인 영향을 미칠 것이다. 이를 위해서 앞으로 보다 많은 문화유산에 대한 관심과 지원이 필요한 시점이다.