문화기순(CT)은 좁은 의미로 문화콘텐츠를 만들어내는 데 기본이 되는 기술로 각 국은 세계적 문화 공감대를 형성할 수 있는 콘텐츠를 창출하기 위한 노력을 기울이고 있다. 우리 고유의 문화유산을 응용하는 다양한 콘텐츠가 생성될 때 창의적이고 세계적인 경쟁력을 갖추게 되며, 이를 위해 문화원형 복원기술은 필수적인 핵심 기술이다. 본 논문에서는 찬란한 문화유산을 가진 백제시대 유물인 금동용봉환두대도를 3차원 형상정보 처리기술과 고고학적, 과학적 분석 자료를 토대로 디지털의 원형복원한다. 먼저, 3차원 스캐닝 작업을 통해 취득된 데이터는 샘플링과 특징추출 및 정합과정 후 홀 채움 및 스무딩을 이용하여 보정하고, NURBS와 B-Spline 방법을 이용하여 곡면으로 모델링한다. 그런 다음, 환두대도 구성요소의 색상과 재질을 추정하여 텍스쳐를 편집한 후 맵핑한다. 제작되어진 원형 모델은 전문가의 검증을 거쳐 수정 보완되었다. 디지털 복원된 환두대도는 IT기술과 결합하여 디지털 박물관 구축 및 시대별 지역별, 유형별 환두대도의 정형화 된 데이터베이스를 구축하여 손실 유물의 원형 추정에 활용할 수 있다. 또한 고고학이나 보존과학의 교육 컨텐츠 및 영화, 방송, 게임, 애니메이션 등의 문화 콘텐츠로 활용할 수 있다.
문화기순(CT)은 좁은 의미로 문화콘텐츠를 만들어내는 데 기본이 되는 기술로 각 국은 세계적 문화 공감대를 형성할 수 있는 콘텐츠를 창출하기 위한 노력을 기울이고 있다. 우리 고유의 문화유산을 응용하는 다양한 콘텐츠가 생성될 때 창의적이고 세계적인 경쟁력을 갖추게 되며, 이를 위해 문화원형 복원기술은 필수적인 핵심 기술이다. 본 논문에서는 찬란한 문화유산을 가진 백제시대 유물인 금동용봉환두대도를 3차원 형상정보 처리기술과 고고학적, 과학적 분석 자료를 토대로 디지털의 원형복원한다. 먼저, 3차원 스캐닝 작업을 통해 취득된 데이터는 샘플링과 특징추출 및 정합과정 후 홀 채움 및 스무딩을 이용하여 보정하고, NURBS와 B-Spline 방법을 이용하여 곡면으로 모델링한다. 그런 다음, 환두대도 구성요소의 색상과 재질을 추정하여 텍스쳐를 편집한 후 맵핑한다. 제작되어진 원형 모델은 전문가의 검증을 거쳐 수정 보완되었다. 디지털 복원된 환두대도는 IT기술과 결합하여 디지털 박물관 구축 및 시대별 지역별, 유형별 환두대도의 정형화 된 데이터베이스를 구축하여 손실 유물의 원형 추정에 활용할 수 있다. 또한 고고학이나 보존과학의 교육 컨텐츠 및 영화, 방송, 게임, 애니메이션 등의 문화 콘텐츠로 활용할 수 있다.
Culture Technology is the basic technology which produces cultural contents in a narrow sense. All nations do their best in order to create new contents which can form international and cultural sympathy. If a variety of contents are created by applying Korean proper cultural heritages, they will be...
Culture Technology is the basic technology which produces cultural contents in a narrow sense. All nations do their best in order to create new contents which can form international and cultural sympathy. If a variety of contents are created by applying Korean proper cultural heritages, they will be creative and competitive internationally. Therefore, technology of original cultural restoration is an essential and crucial skill. In this paper, 'gilt bronze dragon-phoenix ring-pommeled sword', a cultural heritage of baekje age, will be restored to the original form digitally on the basis of three-dimensional shape-information processing technology and the scientifically analyzed data. First of all, data from three-dimensional scanning is revised using stuffing and smoothing methods after sampling, extracting characteristics, and align. Then, they are modeled in a curved surface with NURBS and B-Spline. Secondly, textures are edited by estimating the color of components and the quality of materials, and then they are mapped. Original form model which was made was revised and corrected by specialists' examinations. The digitally revised ring-pommeled sword was combined with information technology, and it can be used to revise damaged cultural heritages by constructing formal database of ring-pommeled sword with regard to age, area and type. It can be also used as educational contents in archaeology or preservation science and cultural contents such as movies, broadcasts, games, animations and so on.
Culture Technology is the basic technology which produces cultural contents in a narrow sense. All nations do their best in order to create new contents which can form international and cultural sympathy. If a variety of contents are created by applying Korean proper cultural heritages, they will be creative and competitive internationally. Therefore, technology of original cultural restoration is an essential and crucial skill. In this paper, 'gilt bronze dragon-phoenix ring-pommeled sword', a cultural heritage of baekje age, will be restored to the original form digitally on the basis of three-dimensional shape-information processing technology and the scientifically analyzed data. First of all, data from three-dimensional scanning is revised using stuffing and smoothing methods after sampling, extracting characteristics, and align. Then, they are modeled in a curved surface with NURBS and B-Spline. Secondly, textures are edited by estimating the color of components and the quality of materials, and then they are mapped. Original form model which was made was revised and corrected by specialists' examinations. The digitally revised ring-pommeled sword was combined with information technology, and it can be used to revise damaged cultural heritages by constructing formal database of ring-pommeled sword with regard to age, area and type. It can be also used as educational contents in archaeology or preservation science and cultural contents such as movies, broadcasts, games, animations and so on.
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문제 정의
본 논문에서는 백제시대 유물인 충청남도 천안 용원리 석곽묘에서 출토된 금동용봉환두대도를 복원한다. 그림 2는 석곽묘의 내부 현황도를 나타낸 것이다.
본 논문에서는 찬란한 백제문화의 대표적 유물 중하나인 금동용봉환두대도를 디지털로 원형 복원하고자 한다. 이를 위해, 비파괴방식으로 3차원 데이터를취득하는 비접촉식 3D 스캐너를 이용하고, 발굴 자료및 사진 등의 고고학적인 자료로 재질과 특징을 분석하며, 과학적인 X-선 분석을 통하여 손상이 심한 환두대도의 내부구조를 파악한 후 환두대도의 원형을 복원한다.
과학적인 분석법을 활용하기 위해서는 다음과 같은 점을 고려해야 한다. 첫째, 분석 대상과 목적에 맞는 적절한 방법을 알아본다. 특히 유물이 손상되지 않는 방법을 선택하여야 하며 파괴 분석일 경우 학술적으로 가치가 적은 부분을 택하여야 한다.
제안 방법
특히 유물이 손상되지 않는 방법을 선택하여야 하며 파괴 분석일 경우 학술적으로 가치가 적은 부분을 택하여야 한다. 둘째, 분석결과를 검토하고, 그 의미를 찾아본다. 셋째, 분석방법에 대한 제한점과 어려운 점 등을 검토하여 더 경제적이고 편리한 방법을 찾는다.
원형복원은 고고학적, 과학적 분석 자료를 토대로 이루어졌다. 먼저, 3D 스캐닝 작업을 통해 취득된 데이터에 대해 샘플링, 특징추출, 접합, 홀 채움, 스무딩을 적용하여 데이터를 수정 보완한 후 NURBS와 B-spline을 이용하여 곡면을 모델링 하였다. 환두대도의 구성요소와 유사한 색상과 재질을 추정하여 텍스를 편집한 후 맵핑하여금동용봉환두대도 원형을 복원하였다.
제작과정을 재현한 것이다. 복원된 환두대도 모델의 형상이나 색상 등 고유 특징과 재현된 제작과정에 대해 수차례에 걸쳐 전문가의 검토를 거쳐 수정 보완되었다.
본 논문에서는 3차원 형상정보 처리기술을 이용하여 천안 용원리에서 출토된 백제시대 유물인 금동용봉환두대도를 디지털로 원형복원 하였다. 원형복원은 고고학적, 과학적 분석 자료를 토대로 이루어졌다.
필요하다[15]. 본 논문에서는 텍스쳐 생성을 위해서 환두대도의 사진및 고고학 자료와 X선 분석을 이용하여 환두대도를 구성하는 요소 및 문양을 분석한 후, 구성 요소와 유사한색상과 재질을 추정하여 텍스쳐를 편집한다. 보다 정교한 재질 분석을 위해서는 과학적 분석 방법인 성분분석과 조직검사를 이용하여 금속의 종류 및 미세 조직을 분석하고, 세월의 경과와 주변 환경에 따른 산화정도를 역 추정하여 원형 색상을 복원하는 기술 등에대한 연구가 필요하다.
스캔 데이터를 이용하여 3차원 모델을 만들기 위해서는 스캔한 데이터를 모두 열어 모델링에 필요한 모든 데이터가 있는지 확인한다. 여러 방향에서 취득된메쉬 데이터들의 가장자리 부분 등에서는 폴리곤을 삭제하여 좋은 데이터만 남긴다.
한다. 이를 위해, 비파괴방식으로 3차원 데이터를취득하는 비접촉식 3D 스캐너를 이용하고, 발굴 자료및 사진 등의 고고학적인 자료로 재질과 특징을 분석하며, 과학적인 X-선 분석을 통하여 손상이 심한 환두대도의 내부구조를 파악한 후 환두대도의 원형을 복원한다. 환두대도의 전반적인 복원과정은 그림 1과 같다.
차단한다. 취득된 데이터에는 적어도 세 점 이상의참조점이 추출되어야 하며, 위치상 가장 좋은 점인 참조점(reference point)을 확인한 후 샘플링을 수행한다.
먼저, 3D 스캐닝 작업을 통해 취득된 데이터에 대해 샘플링, 특징추출, 접합, 홀 채움, 스무딩을 적용하여 데이터를 수정 보완한 후 NURBS와 B-spline을 이용하여 곡면을 모델링 하였다. 환두대도의 구성요소와 유사한 색상과 재질을 추정하여 텍스를 편집한 후 맵핑하여금동용봉환두대도 원형을 복원하였다. 복원되어진 환두대도는 전문가의 검증을 거쳐 수정 보완되었다.
환두대도의 환두부분은 곡선과 문양 등을 가지고있으므로 정교하게 모델링 한다.
이론/모형
곡선을 생성한다. 곡선 생성을 위해서는 NURBS(Non-Uniform Rational B-Spline)[13] 와 B-spline(bi-cublic spline)[14] 을 이용한다. NURBS는 베지어(Bezier) 곡선보다 더욱 일반적인 형태의 곡선 표현 방식이며, 지정한 제어점이 곡선 생성에 미치는 영향을 조정하여 보다 부드러운 곡선을 만들 수 있다.
취득된 3차원 데이터에는 내 . 외부 형상과 색상에 대한 정보가 포함되며, 여러 각도에서 모든 면을 측정한다[7본 논문에서는 측정영역 대비 높은 측정분해성능을 가지는 모아레(Moire)방식과 간결한 시스템 구성에 용이한 위상천이(PMP: Phase Measuring Porfilometry)의 장점을 결합시킨 최적화된 초정밀, 고속 비접촉 방식인 방식인 지스캔사의 exyma 스캐네8]를 이용하였다.
후속연구
본 논문에서는 텍스쳐 생성을 위해서 환두대도의 사진및 고고학 자료와 X선 분석을 이용하여 환두대도를 구성하는 요소 및 문양을 분석한 후, 구성 요소와 유사한색상과 재질을 추정하여 텍스쳐를 편집한다. 보다 정교한 재질 분석을 위해서는 과학적 분석 방법인 성분분석과 조직검사를 이용하여 금속의 종류 및 미세 조직을 분석하고, 세월의 경과와 주변 환경에 따른 산화정도를 역 추정하여 원형 색상을 복원하는 기술 등에대한 연구가 필요하다.
복원되어진 환두대도는 전문가의 검증을 거쳐 수정 보완되었다. 향후에는 성분분석, 조직검사 등의 과학적 분석을 토대로 유물의 특징, 문양, 색상의 조합 등 다양한 특징 요소 추출과 세월의 경과로 원형을 찾기 어려운 색채의 경우 원형 색상을 추정하여 표현할 수 있는 색상처리기술에 대한 연구가 필요하다.
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