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사진스캐닝 기술에 의한 매장문화재 기록방법에 대한 연구
The Study on Recording Method for Buried Cultural Property Using Photo Scanning Technique 원문보기

디지털콘텐츠학회 논문지 = Journal of Digital Contents Society, v.16 no.5, 2015년, pp.835 - 847  

구자봉 (Jungwon University Religion culture)

초록
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사진스캐닝 기술은 여러 장의 사진정보를 조합하여 대상물을 3차원으로 재구성하는 기술로 3D 스캐너처럼 포인트 클라우드를 생성하고 폴리곤 모델을 생성할 수 있다. 생성된 데이터로는 매장문화재의 3차원 형상뿐만 아니라 2차원 실측에 필요한 평면과 단면 형상정보를 얻을 수 있다. 야외조사 현장에서 이루어지는 매장문화재의 기록은 많은 시간이 필요한데 사진스캐닝 기술은 별도의 장비와 인력이 이중으로 투입될 필요가 없이 조사 직후 유구 정리가 가장 양호한 상태에서 바로 작업을 진행할 수 있다. 또한 사진촬영을 통해 획득된 이미지를 활용하여 3차원 데이터를 구축할 수 있어 경제적인 부담이 적으면서도, 최적의 상태에서 빠르고 간편하게 3차원의 입체형상 정보를 기록화 할 수 있는 기록방법이라고 할 수 있다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

Photo scanning can create point cloud and polygon models like 3D scanners bringing an object into the 3 dimensional world by combining several sheets of photographic information. The created data give us information about planes and sectional forms required for a 2 dimensional survey as well as 3 di...

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

  • 3차원 데이터의 여러가지 활용법 중 본 연구의 목적은 3차원의 사진자료와 2차원 도면작성에 있으므로 반드시 고화질의 실사이미지와 일반적인 컴퓨터 환경에 적합한 가벼운 맵핑 데이터가 필요하다.
  • 90° 회전시킨 후 미리 평면이미지에 일렬로 찍어놓은 마커를 입·단면 이미지에서 일직선이되도록 해 정각으로 회전되었는지를 확인해 본다.
  • 그러나 이는 현실적으로 매장문화재 실측방법의 효율성을 향상시키기 위한 방안은 되지 못하고 있다. 따라서 본 논문에서는 각각의 단점 즉 낮은 정밀도와 비경제성을 해소할 수 있는 방안을 마련, 적용해 보고자 하는 것이다.
  • 따라서 이러한 현실적인 문제점을 해결하기 위해 사진스캔을 기반으로 한 3D 형상 생성기술을 매장문화재의 기록보존 및 작성에 도입하여 매장문화재의 3차원 데이터 구축 및 활용을 좀더 신속하고 용이하게 적용할 수 있는 방안을 제시해 보고자 한다.
  • 사진스캐닝 기술에 의해서 확보된 3차원 모델링 데이터를 이용하여 2차원 도면작성을 완성하고자 한다. 이 과정에는 포토스캔 프로그램과 캐드 및 일러스트 프로그램 등이 사용되었다 우선 사진스캔 프로그램을 통해 생성된 3차원 모델링 데이터에는 3차원의 절대 좌표 정보가 없다.
  • 이러한 기록방법의 효용성을 증명하기 위해 삼국시대의 석실묘를 예로 들어 사진촬영과 사진데이터를 통한 3차원 모델링 데이터 생성 과정을 살펴보고자 한다. 이 과정에는 디지털 카메라와 포토스캔 프로그램과 캐드 및 일러스트 프로그램이 사용되었다.
  • 이미지 왜곡으로 인한 사진실측의 낮은 정밀 도와 3D스캔 시스템의 비경제성을 극복하고 작업과정이 간단하고, 비용이 저렴하며, 선명한 이미지획득으로 실측이 용이한 사진실측의 장점과 정확도가 높은 3D스캔실측의 장점을 결합하여 매장문화재의 기록화작업 중 가장 중요한 실측 방법의 효율성을 향상시킬 수 있는 방안을 제시해 보았다.
  • 그런데 (그림 23)의 예와 같이 오른쪽으로 73°정도 돌려진 평면도에 입면과 단면 이미지를 똑같은 각도로 맞추기 위해서는 폴리곤 회전각을 표시해주는 기능이 있어야 하는데, 포토스캔 프로그램에는 3D 스캔데이터의 후처리 프로그램처럼 회전각의 수치를 알 수 있는 Rotated Angle 기능이 없어 회전각을 정확히 알 수 없다. 이에 본 연구에서는 평면이미지에 그래픽 도구인 각도기를 응용 설치해 회전각의 수치를 알수 있는 방법을 모색해 보았다. 즉 모델링 데이터 위에 각도기의 십자 기준선을 설치하고 캐드 에서 확인된 평면 회전각 73°와 일치시키기 위해 모델링 데이터를 돌려놓고 돌린 각을 재보고를 반복하여 조금씩 좌·우 수평으로 움직이면서 회전각 3°를 맞춘다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
사진스캐닝 기술이란? 사진스캐닝 기술은 여러 장의 사진정보를 조합하여 대상물을 3차원으로 재구성하는 기술로 3D 스캐너처럼 포인트 클라우드를 생성하고 폴리곤 모델을 생성할 수 있다. 생성된 데이터로는 매장문화재의 3차원 형상뿐만 아니라 2차원 실측에 필요한 평면과 단면 형상정보를 얻을 수 있다.
매장문화재의 기록방법으로서 사진촬영의 단점은? 매장문화재의 기록방법에는 크게 사진촬영과실측 등 두 종류가 있다. 사진촬영은 눈에 보이는 평면형태만 기록할 수 있으므로 여러 각도에서 많은 자료를 남겨야하는 단점이 있다. 실측은 현장에서 방안선 설치작업을 해야 도면을 작성할 수 있는데, 깊이와 면적이 큰 유구의 경우에는 방안선 설치작업에 많은 시간과 노력이 요구 되고 또한 도면작업에도 평면도와 단면도 그리고 입면도까지 현장에서 작성해야하는 어려움을 지니고 있다.
매장문화재에 대한 기록방법으로서 3차원 스캐닝 시스템의 장점은? 현재 사용되고 있는 기록의 방법 중 가장 정확하며, 디지털로 기록된 3차원의 데이터는 문화 콘텐츠, 사이버박물관, 디지털복원학 등 또 다른 분야로의 활용도 가능하게 해 준다. 그런데, 이러한 장점에도 불구하고 실제 야외조사에서 매장문화재에 대한 기록방법에 3차원 스캐닝 시스템을 적용해 본 결과 아쉬운 점이 발견되었다.
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참고문헌 (11)

  1. J.B. Koo, S.H. Yoon, "Archaeological relics actual methods", Chunchugak, 2004. 

  2. J.B. Koo, S.H. Yoon, "Measured against the archaeological relics method using a 3D"TECHNOLOGY archaeological research, Ajou- university Museum, pp.57-72, 2006. 

  3. S.H. Yoon "Archaeological relics actual building systems",Pusan National Archaeology Master's Thesis, 2008. 

  4. J.B. Koo "3D scanning methods for building relics Cultural Heritage Digital"Journal of Korea culture & contents technology assoclation VOL.6 NO.11, Korea culture & contents technology association, 2011. 

  5. J.B. Koo, "Research of Digital Rubbed Coping Technology of Cultural Assets",Journal of Korea culture & contents technology assoclation VOL.8 No.2, 2013. 

  6. C.D. Han, "(A) study on the analysis of cultural assets using photogrammetry and Laser Scanning System", Major in Environmental Engineering Graduate School of Engineering Yonsei University, pp.31-54, June, 2000. 

  7. Y.B. Kwack, "The 3D Digital information acquisition of cultural buiding by photogrammetry", Departmant of Engineering Graduate School Chungnam National University, pp.29-47, April, 2000. 

  8. K.W. L, "A study on the recording technique for conservation of masonry buildings on modern age" Doctorate Thesis of Graduate School of Mokwon University, 2007 

  9. C.G. Bae. "Accuracy comparison of photogrammetry & Laser Scanning Targeting Cultural Assets" Civil Engineering Major Graduate School of Education Kyungbuk National University, pp.32-52, June, 2012 

  10. S.C. Kwon "A Study on the use of Photogrammetry in Survey and Recording of Modern Architectural Properties" Journal of the Korean institute of rural architecture, 15-2, pp.9-16, May. 2013. 

  11. G.R. Jang, "Real-time Polygon Generation and Texture Mapping for Tele-operation using 3D point Cloud Data"Journal of institute of Control, Robotics and systems (2013) 19(10) 

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