10만원대 3-D 스캐너 - MS 키넥트(Kinnect)를 이용한 3D 모델링

측량/GPS/GIS/3D City 2011.10.07 18:01 Posted by 드론의 미래가 궁금한 푸른하늘이

마이크로소프트사의 키넥트 엑스박스(Kinect Xbox)를 이용해 누구나 쉽게 3-D 모델을 제작하는 기술이 나왔습니다.

KinectFusion라는, 아직은 연구중인 프로젝트이긴 한데, 그냥 키넥트를 비추기만하면 사람이건, 방이건 물건이건 모두, 그것도 실시간으로 모델링 할 수 있습니다. 새로 물건을 넣으면 그 즉시 그물건도 3-D 모델로 추가된다는 것입니다.

일단 아래는 유튜브에 올라온 영상중 일부입니다. 직접 보시려면 여기를 들어가시면됩니다. 오른쪽 위는 일반 영상이고, 아래쪽 두개는 실시산으로 만들어진 3-D 모델입니다. Kinnect를 들고 이리저리 다니는 중인데 변화를 추적해서 기존 만들어진 모델을 계속 갱신, 추가하는 중입니다. 방 전체를 모델링하려면 Kinnect를 구석구석 비춰주기만 하면 되는 겁니다.


아래는 책을 펴는 모습인데(우상단), 잠시후엔 아래에 있는 모델들도 책이 펴진 상태로 바뀝니다. 1-2초 만에 바뀌니 말 그대로 실시간입니다.


Kinnect 자체엔 모션센서는 없습니다. 아마도 레이저, 적외선 카메라 등이 있는 걸로 아는데, 초당 30 프레임이나 되는 영상을 처리해서 Kinnect 의 위치와 자세를 추정한다고 합니다. 그런데도 최종 모델의 정확도가 2-3mm 정도라니 정말 대단합니다. 게다가 이런 실시간 모델링을 표준 컴퓨터 그래픽 프로세싱 장치를 사용해서 처리했다니 정말 멋집니다.

아직은 많은 내용이 공개되어 있지 않습니다만, 현재까지 알려진 사실만으로도 아주 흥미롭고 정말 기대가 많이 됩니다. 공개가 된다면 정말 응용할 분야가 많을 것 같습니다. 제가 관심이 많은 3차원 가상세계 모델링의 경우에도 복잡한 장비가 필요없이 몇십만원짜리 장비를 이리저리 들고 다니기만 하면 누구나 건물내부를 모델링 할 수 있게 되면, 제가 생각하는 미래를 좀더 앞당길 수 있지 않을까... 하는 생각이 드네요.

자세한 내용은 아래 기사를 참고하시기 바랍니다.

민, 푸른하늘
====

키넥트 프로젝트가 현실세계와 가상세계를 통합
(Kinect Project Merges Real and Virtual Worlds)

2011.9.30

새로운 소프트웨어를 활용하면 키넥트를 저가의 3-D 스캐너로 변신가능. 범죄 수사나 인테리어 설계 등의 어플리케이션 활성화 기대

====
마이크로소프트사의 키넥트 엑스박스(Kinect Xbox)는 게이머의 신체 움직임을 통하여 스크린상의 행동을 제어하는 게임 콘트롤러지만, 2010년 발매된 이래 재미있고, 유용하고, 때로는 기괴한 수백개의 응용분야에 접목되어왔다. 로보틱 비전자동 조명시스템에도 사용되었다. 휠체어 장애인의 쇼핑 지원과 같은 부분에서도 활용되었다. 그러나, 이런 응용들은 마이크로소프트사에서 Kinect를 위하여 개발한 새로운 3-D 모델링 기능에 비하면 어린애들 장난같이 여겨질 것이다.

KinectFusion은 100달러짜리 일반 Kinect을 사용하여 실시간으로 고화질의 3D모델을 생성할 수 있도록 지원하는 연구 프로젝트로서, 이번주에 영국 캠브릿지에서 열린 마이크로소프트 리서치 20주년 이벤트의 스타였다. KinnectFusion은 스캐닝한 오브젝트를 보다 현실적으로 조정할 수 있는 물리적 엔진도 포함하고 있다. 

본 기술을 활용하면 오브젝트, 사람, 방 전체를 일반적인 비용보다 저렴한 비용으로 3차원 스캐닝할 수 있다.가상공간속에 현실세계에서 살아있는 아바타와 오브젝트를 삽입한다고 가정해보자. 혹은 범죄현장을 몇초만에 재창조 할 수 있다면? 사용자의 거실에 새로운 소파를 넣어보거나, 다른 형태의 인테리어를 시험해 보는 것이 매우 간단해 질 수 있을 것이다.

프로젝트 리더인 Shahram Izadi는 "KinectFusion은 일종의 플랫폼으로, 컴퓨터가 세상을 보는 방식을 다시 생각하게 만듭니다. 우리는 Kinnect가 할 수 있는 일을 몇가지 예시 했을 뿐, 엄청나게 다양한 응용이 개발될 수 있을 것으로 기대합니다."고 말했다.

3D 스캐너는 이미 존재하지만, 사용 용이성과 스피드측면에서 이번에 개발되고 있는 KinectFusion를 따라오지 못하며, 데스크탑용 버전도 3천불을 호가하고 있다.

팀멤버인 Steve Hodges는 "마이크로스프트사의 오피스와 같은 제품들이 2차원 도큐먼트 생성에 민주화를 가져온 것처럼, KinectFusion의 경우에는 누구라도 Kinect을 집어들기만하면 3D 콘텐츠를 쉽게 생성할 수 있습니다"라고 주장한다.

KinectFusion은 2011년 8월 캐나다 벤쿠버에서 개최된 SIGGRAPH 컨퍼런스에서 최초로 공식 선보였는데, 엄청난 관심을 끌었다. 작동방법에 대한 세부사항들은 2011년 10월, 미국 캘리포니아 산타바바라에서 개최되는 UIST 심포지움과 스위스 바젤에서 개최되는 ISMAR에서 공개될 예정이다. 

Kinect은 레이저 포인트를 특정 공간에 투사하고, 적외선 카메라를 사용하여 왜곡을 찾아내는데, 이것이 structured light depth sensing라는 기법이다. 이 결과 카메라로부터의 거리의 "point cloud"가 만들어지는데, Kinnect는 이를 사용하여 객체와 제스처를 실시간으로 인식/구분한다.

KinectFusion 사용자가 Kinect를 공간 혹은 객체를 향해 흔들면, ICP(iterative closest point)라는 알고리즘이 초당 30 프레임 정도로 제공되는 스냅샷으로부터 데이터를 병합하여, 매우 상세한 3D 표현을 생성한다. 아울러 ICP는 새로운 프레임 데이터를 이전 프레임과 비교하는 방식을 통하여 카메라의 위치나 방향들을 비교하고, 새로운 3D 표현을 합성한다. 연구팀에서는 표준 컴퓨터 그래픽 프로세싱 장치를 사용하여 카메라 트랙킹과 이미지 생성을 하는 것이 중요한 혁신이라고 한다.

KinectFusion에 대하여 다양한 반응이 나오고 있지만, 아직까지 진행중인 연구 프로젝트이다. 마이크로소프트사에서는 본 기술을 사용한 제품에 대한 출시계획이나 본 시스템의 기반 소프트웨어도 공개할 계획이 없다.

독일 포츠담 대학의 Hasso Plattner Institute에 근무중인 Christian Holz는 "정말 놀랍다"고 말한다. 그는 워싱턴주 레드몬드에 위치한 마이크로소프트 본사에서 Kinnect를 활용한 프로젝트에서 일한바 있다. "다양한 범주의 사용자들이 3-D 모델을 쉽게 만들 수 있게 될 것입니다. KinectFusion이 실세계환경을 생생하게 모델링 할 수 있을 뿐 아니라, 이를 바탕으로 현실계의 물리적 현상들을 시뮬레이션할 수 있다는 것은 엄청나게 많은 어플리케이션들을 만들어내게 될 것"이라고 언급하였다.



신고

댓글을 달아 주세요

  1. Favicon of http://www.4d-gate.com BlogIcon 키넥트 최강자  수정/삭제  댓글쓰기

    키넥트 스캐너의 최강자 kscan3d www.4d-gate.com

    2013.11.18 18:00 신고

BLOG main image
드론과 지도
드론이 세상을 바꾸고 있습니다.드론의 활용처가 계속 넓어지고 있고, 글로벌 기업들의 참여가 많아지고 있으며, 새로운 기술들이 속속 등장하고 있습니다. 하지만 우리나라의 드론 산업은 일부 기업을 제외하면 중국에서 생산된 드론을 가져다가 조립하는 수준이 대부분입니다. 드론은 하드웨어, 소프트웨어, 데이터처리가 복합된 기술입니다. 어떤 기술들을 어떻게 조합할지에 성패가 달렸죠. 5년뒤 10년뒤에 이 블로그엔 어떤 글이 적힐까요? 그것이 궁금합니다.
by 푸른하늘이
Profile for bluesky61

달력

«   2017/06   »
        1 2 3
4 5 6 7 8 9 10
11 12 13 14 15 16 17
18 19 20 21 22 23 24
25 26 27 28 29 30  

카테고리

전체보기 (1537)
구글어스 (829)
측량/GPS/GIS (215)
사진 (96)
드론/쿼드콥터 (228)
지오캐싱 (47)
기타 (121)
  • 4,034,168
  • 6401,054
TNM Media textcube get rss

드론과 지도

푸른하늘이's Blog is powered by Tistory. / Supported by TNM Media.
Copyright by 푸른하늘이 [ http://www.ringblog.com ]. All rights reserved.

Textcube TNM Media
푸른하늘이's Blog is powered by Tistory. Designed by Qwer999. Supported by TNM Media.