[전신3D스캐너] 1초만에 전신을 3D스캔한다! 국산 포토매트리 3D스캐너, 3DScanPlus 쓰리디스캔플러스 by 짱꾜

글 작성일 : 2019년 1월 27일 / 글 작성자 : 짱꾜 / 소속 : (주)메이커스에스아이 3D사업부 / 현장 : 다락441 메이커스페이스 / 이메일 : jjanggyo@icloud.com

▣ 청주에 개설한 메이커스페이스, "다락441"

 안녕하세요! 글쓴이인 저 짱꾜는 현재 3D스캐너 및 3D프린터를 컨설팅하고 유통하는 서울시 독산동에 위치한 "(주)메이커스에스아이"라는 회사에서 근무하고 있답니다. 창업자, 일반인을 위해 3D프린터 및 3D스캐너 기기를 지원하는 메이커들의 장소인 "메이커스페이스"가 전국적으로 생겨나고 있는 2019년 현재, 저는 청주에 위치한 채움플러스라는 회사가 운영하는 "다락441"이라는 메이커스페이스에 전신3D스캐너인 3D스캔플러스 장비를 설치하고 교육하는 일을 맡았습니다. 

 "다락441"은 2018년 말에 개소한 청주의 대표 메이커스페이스(Makerspace)입니다. 국가가 4차산업혁명 시대에 맞추어 전국에 많은 메이커들에게 또는 창업자들의 프로토타입 제작 지원을 위해 활발히 예산을 써가며 지원하고 있는 사업인 "메이커스페이스"는 2018년 전국의 60업체가 선정되어 지원을 받고 개설을 했답니다. 2019년에도 추가지원으로 60곳을 더 만들 예정이며 2020년까지 350곳의 메이커스페이스를 만들겠다고 하는데요, 많은 분들이 지역의 메이커스페이스에 들려 무언가를 만들어내는 일을 쉽게 접하고 배우고 결과물을 가져갈 수 있기를 바랍니다.

◆ 청주 메이커스페이스 홈페이지 : http://www.darak441.com

▣ 전신 3D스캐너, 3DScanPlus(3D스캔플러스)를 설치하다!

 "다락441"에는 FDM 3D프린터부터 DLP 3D프린터 그리고 레이저조각기까지 메이커를 위한 많은 장비가 구축되었습니다. 이에 더하여, "다락441"에 가장 핫한 아이템은 3D스캐너입니다. 핸드헬드형 3D스캐너인 "센스3D"도 비취되어 있지만, 저희 (주)메이커스에스아이가 야심차게 설치한 장비인 전신스캐너 "3DScanPlus(3D스캔플러스)"는 정말이지 웅장하고 멋진 자태를 뽐내며 "다락441"을 빛내주고 있답니다. 

 특히 1초 안으로 전신 스캔을 하여 102장의 맵핑된 전신사진을 촬영하고, 이를 3D소프트웨어인 Agisoft를 통해 3D데이터로 출력할 수 있답니다. 출력한 데이터는 3DSystems사의 CJP(컬러젯3D프린터) 3D프린터를 통해 피규어로 출력할 수도 있으며, CG 혹은 게임 모델링 데이터로도 쓰여질 수 있답니다. 

그럼, 3DScanPlus(3D스캔플러스)가 어떤 장비인 내용을 살펴 볼까요?

• 제품명 : 3DScanPlus (전신3D스캐너)

• 제조사 : 메이크쉐이프

• 유통사 : (주)메이커스에스아이 : www.makerssi.com

3DScanPlus는 높이 2.2m, 폭 3m의 전신 3D스캐닝 장비로서 17개의 카메라와 라이트가 달린 기둥이 둘러싼 모습입니다. 기둥 사이에 배치된 총 4대의 DLP프로젝터의 백색광 패턴이 피사체에 투영됨과 동시에 총 102개의 500만 화소 모듈 카메라가 동시에 피사채를 촬영하는 시스템입니다. 그럼 사진을 통해 3DScanPlus(3D스캔플러스)의 모습을 확인해 보실까요?

다락441에 설치된 전신3D스캐너 "3DScanPlus"의 웅장한 모습!

3DScanPlus를 직접 디자인, 제조를 담당하신 메이크쉐이프의 천재성 넘치는 기술이사님!

전용 고사양 PC가 함께 추가구성 되어 전신스캐너로 뽑은 102장의 사진을 3D모델링화 하는데 도움을 준답니다.

한 사람이 들어가서 서있을 수 있는 받침대와 주변으로 쏘여지는 4대의 DLP프로젝터에서 나오는 빔패턴입니다.

3DScanPlus는 여러대의 모듈 카메라, DLP프로젝터 등 많은 장비가 한데 섞여 있습니다. 이를 하나로 모아주는 랜통합 공유기와 다중 전원 공급장치 등 많은 선이 연결된 모습을 볼 수 있습니다. 

저 짱꾜의 모습^^ 3DScanPlus 설치를 마무리 하고 가운데 서서 폼을 잡아 봤네요 ㅎ

제 전신이 102장의 사진으로 찍힌 모습입니다. 102장 중 정면의 모습을 PC로 띄워 보았습니다.

사실 3DScanPlus는 전체 204장의 사진을 1초 언더로 찍습니다. 첫번째로 위 사진과 같이 프로젝터에서 쏘아진 빔패턴이 전신에 쏘아진 102장의 사진을 저장합니다. 그리고는 빔패턴이 없는 102장의 사진을 추가로 찍어 총 204개의 사진을 1초 이내의 시간에 찍습니다. (이유는 아래 글에서 설명 드리겠습니다) 

102장의 빔패턴이 쏘여진 사진을 3D 포토메트리 전용 소프트웨어인 Agisoft에서 취합하여 "사진의 이미지정보" + "사진의 위치정보"를 합쳐 3D데이터를 만들어 냅니다.  

위 사진은 아직 다 완성되지 않은 초기 포인트클라우드 데이터입니다. 모든 사진을 위치값을 포함하고 있는 점군으로 표현하여 PC의 모니터에 보여줍니다. 이제 이 점군의 데이터를 잘 다듬어 원하는 부분만 3D데이터로 만들어 낼 수 있답니다.(아직 3D데이터가 아닙니다~!)

주변의 모든 포인트클라우드 데이터를 지우고 남은 저의 모습입니다. 이제 이 점군의 데이터를 3D데이터로 만들면 끝~! 더욱 자세히 알기 위해 아래 과정을 확인하시기 바랍니다. 

▣ 전신 3D스캐너, 3DScanPlus(3D스캔플러스)의 원리 설명

3DScanPlus의 시연을 위해 참여해주신 최첨단 인테리어 설계의 명장, 청주의 인테리어 및 내부공사 전문가인 "생각공작소"의 김홍철  CEO님께서 직접 3D스캔에 참여해 주셨습니다. 매우 감사를 표하며, 3D전신스캐너가 어떻게 사진을 찍고 이를 취합해 3D데이터로 만들어 내는지 확인해 보자구요! 

이렇게 4대의 DLP프로젝터에서 빔패턴을 쏘는것과 동시에 1초 이내로 사진이 총 204장이 "찰칵" 소리와 함께 찍힙니다.

이제 102장의 사진을 Agisoft를 통해 위치값을 가진 사진정보인 포인트클라우드 데이터로 뽑아냅니다.

주변의 불필요한 모든 포인트클라우드 데이터를 정리하고 3D데이터로 추출할 전신만을 남긴 모습 

위 포인트클라우드(점군) 데이터가 점과 점 사이의 삼각형들이 조밀하게 만들어져 3D폴리곤 데이터로 변한 모습입니다. 이 데이터가 STL, PLY, OBJ 파일로 추출되어 3D프린터로 출력이 가능합니다. 3D모델링 소프트웨어로 데려가 조금 보정을 한다면 더욱 좋겠죠?!

3D데이터(STL,OBJ,PLY)로 추출한 데이터에 추가로 "사진 컬러 텍스쳐" 데이터를 한번 더 뒤집어 씌운 모습! (얼굴과 몸에 빔 패턴이 보이는데, 이제 이 빔패턴을 없애줄 것입니다!)

이제 빔패턴이 쏘여진 최종 모습을 "빔패턴"이 쏘여지지 않은 102장의 텍스쳐 사진으로 교체하면, 마무리 끝!

위치 정보를 만들기 위해 DLP프로젝터에서 빔패턴을 쏘았던 이전의 3D데이터와는 달리, 위 사진에서 보이는 바와 같이 깔끔한 텍스쳐로 마무리 된 3D데이터 보이시나요? 전신스캔이 이렇게 총 5분도 안걸려 완성되었습니다! 

원래 백색광을 이용한 3D스캐너는 검정색 머리가 잘 찍히지 않고 아예 뻥 뚫려서 나올 때가 있는데요, 그나마 머리 부분을 잘 표현하였네요. (참고로 백색광을 이용하는 전신3D스캐너는 검정색옷, 광이 나는 옷, 빛을 반사하는 옷, 패턴을 흡수하는 옷, 안경 등은 잘 안찍힐 수 있답니다. 전신 3D스캔을 하러 "다락441"을 방문하신다면 밝은 색의 옷을 입고 오시길 바랍니다. 참고로 흰티와 청바지는 최고로 잘 찍히는 옷이랍니다^^)

▣ 전신 3D스캐너, 3DScanPlus(3D스캔플러스) 주의사항

3DScanPlus 주위 양쪽으로 설치된 가리막가 보이시나요? 전신3D스캐너는 주위의 빛 환경에 많은 영향을 받는답니다. 사방이 자연광이 없는 곳으로 되어 있다면 최적의 3D스캔 환경을 얻을 수 있답니다. 그래서 설치한 가림막이랍니다.

자세히 보시면 오른쪽이 창문이 있는 자리인데, 그곳에도 모두 블라인더를 설치해 밖에서 비치는 강한 자연광을 막아주었답니다. 자연광은 프로젝터의 패턴을 죽여버릴 뿐 아니라 전신스캐너의 백색광을 먹어버린답니다.

국산 제조업체가 개발한 기발한 제품인 전신 3D스캐너 3DScanPlus(3D스캔플러스)에 대해 잘 보셨나요? 현재 3DScanPlus는 소비자 금액 6000만원에 판매되고 있답니다. 이미 다락441에 다녀가신 많은 분들이 전신스캔을 받으셨다고 하네요. 한분이 들어가서 스캔을 받고 나오는 시간이 약 1분 이내입니다. 촬영은 1초 이내. 신발벗고 들어갔다가 나오고 "촬영합니다아~"하고 촬영하고 나오는데 까지 총 1분 ~2분 사이라고 하네요. 촬영한 사진은 포스트 프로세싱을 Agisoft로 진행하고, 이 작업은 약 3~5분 정도 소요됩니다. 

현재 3DScanPlus는 서울시 독산동에 위치한 3D스캐너&3D프린터 전문 유통사인 (주)메이커스에스아이에서 유통을 담당하고 있답니다. 3D스캐닝, 3D프린팅 업계에서 15년이 넘는 경력을 가진 팀장이 이끄는 (주)메이커스에스아이 3D사업부에서 저, 짱꾜는 마케팅, 수입 및 기술교육과 영업을 담당하고 있답니다.(하는게 참 많죠잉~) 

전신3D스캐너 3D스캔플러스(3DScanPlus)의 더 많은, 자세한 정보를 원하시는 분들이 있다면 아래 PPT자료(PDF본)을 다운로드 하셔서 제품 스펙과 구성 및 가격 그리고 자세한 설명을 확인해 보시길 바랍니다. (제가 만든 특별한 3D스캔플러스 제안서입니다^^) 그럼 다음에는 더 재미난 3D프린터 혹은 3D스캐너 소식 들고 오겠습니다.

"(주)메이커스에스아이" 에서 근무하는 짱꾜였습니다!

▶전신3D스캐너 "3DScanPlus" (3D스캔플러스) 자료 다운받기 : 다운받기(클릭)