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가상건설 활성화를 위한 BIM 재질 매핑 자동화 기술

Automation of BIM Material Mapping to Activate Virtual Construction

스마트미디어저널 = Smart media journal, v.9 no.3, 2020년, pp.107 - 115  

서명배 (한국건설기술연구원 미래융합연구본부 건설자동화연구센터)

초록
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최근 건설분야에 3차원 설계기술인 BIM이 의무화 되면서 다양한 활용사례에 대한 연구가 증가하고 있다. 특히 4차산업혁명의 핵심기술 중의 하나인 가상현실 기술과 BIM이 융합되면 사전 설계검토, 시공시뮬레이션 등 다양한 분야에 활용될 수 있다. 하지만 현재까지 가상현실 접목기술이 단순 프로토타입 수준이거나 모델하우스 정도에만 활용되고 있다. 또한 품질이 높은 가상현실 콘텐츠 제작시 비용이 많이 들기 때문에 관련 분야의 활성화가 어려운 상황이다. 이에 본 논문에서는 가상건설분야 활용도 및 품질을 높이기 위해 BIM을 활용해서 가상현실 콘텐츠를 제작할 때 시간 소요가 많이 발생하는 재질 매핑 시간을 단축시키는 연구를 진행하였다. 이를 위해 BIM 모델시 재질 매핑 가능하도록 객체 속성을 부여하였고, 건설분야에 가장 많이 활용되는 재질을 구성하였으며, 속성과 재질을 자동으로 매핑해 주는 자동화 머터리얼 기능 개발과 최종 테스트를 진행하였다. 테스트를 위해서 10개의 모델을 활용해서 3회 반복 테스트를 하여 최종적으로 약 50.16%의 생산성 향상을 달성하였다. 향후에는 재질 매핑 자동화 기능 고도화를 포함하여 대용량 BIM 모델을 기반으로 물리적인 데이터 경량화를 포함하여 BIM 데이터를 기반으로 가상현실 콘텐츠 제작과 관련된 생산성 향상 연구를 진행할 예정이다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

Recently, BIM has become mandatory in the construction field, research on various use cases is increasing. In particular, when virtual reality technology, one of the core technologies of the 4th industrial revolution, and BIM are combined, it can be used in various fields such as preliminary design ...

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

  • 가상건설 시장의 활성화를 지연시키고 있다.[8] 이에 본 논문에서는 BIM 데이터를 기반으로 가상현실 콘텐츠를 제작하기 위해 필요한 프로세스를 검토하고 이를 최적화해서 빠른 시간에 고품질의 가상현실 콘텐츠를 제작할 수 있는 방안을 제시하고자 한다.
  • 방안을 제시하였다. 기본적으로 게임엔진을 활용해서 가상현실 콘텐츠를 제작해야 고품질의 가상현실 콘텐츠를 생성할 수 있으며 이때 필수적으로 거쳐야 하는 절차 중 생산성을 가장 높일 수 있는 재질 매핑 분야를 자동화하는 것이 본 논문의 핵심이다. 게임엔진에서 재질 매핑 시 엔진별로 재질매핑 방식이 달라서 엔진상에서 재질 매핑을 수작업으로 다시 해야 하는 작업이 발생하고 있으며 이 작업이 매우 번거로우며 시간이 많이 걸리는 작업이다.
  • 본 논문에서는 건설 분야에 가상현실 기술을 접목하기 위해 현행 프로세스와 문제점들을 분석하고 건설 분야 가상현실이 접목된 가상건설 시장을 활성화하기 위해 현재 BIM 기반의 가상현실 콘텐츠 제작방식을 근간으로 생산성을 향상시킬 수 있는 방안을 제시하였다. 기본적으로 게임엔진을 활용해서 가상현실 콘텐츠를 제작해야 고품질의 가상현실 콘텐츠를 생성할 수 있으며 이때 필수적으로 거쳐야 하는 절차 중 생산성을 가장 높일 수 있는 재질 매핑 분야를 자동화하는 것이 본 논문의 핵심이다.
  • 또한 BIM 모델을 가지고 가상현실 환경하에서 다양한 시뮬레이션 모형을 제작할 경우 별도로 제작해야 하기 때문에 BIM 데이터를 재활용하기가 어려워 시뮬레이션별로 추가작업을 해야 하는 문제점 들이 제기되었다. 이 에 본 논문에서는 BIM 모델을 가상현실로 변환하는 과정 중에서 재질 매핑하는 부분을 자동화함으로써 가상현실 콘텐츠 제작시간을 단축하는 방법을 제시하고자 한다.
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참고문헌 (17)

  1. 국토교통부, "스마트건설기술로드맵", 2018년 

  2. 옥 현, 김성진, "건설사업정보시스템의고도화를 위한 공간정보(GIS) 적용방안에 관한 연구," 스마트미디어저널, 제4권, 제4호, 70-79쪽, 2015년 12월 

  3. 김성진, 김태학, 옥현, "모바일 기반의 건설현장 업무처리 지원시스템 개발 연구," 스마트미디어저널, 제6권, 제4호, 50-57쪽, 2017년 12월 

  4. 이군재, "건축 및 토목 분야 BIM의 발전과 활용," 한국강구조학회지, 31(2), 12-17쪽, 2019년 

  5. 이해찬, 김진만. "BIM 기반 시각화 시뮬레이션 도구 개발을 위한 연구," 대한건축학회 학술발표대회논문집, 제39권 제2호, 104쪽, 2019년 

  6. 박혜진, 추승연. "BIM 기반 VR융합 기술을 적용한 다차원 시각화 설계검토 프로세스에 관한 연구," 대한건축학회 학술발표대회 논문집, 제38권, 제1호, 287쪽, 2018년 

  7. 심창수, 이광명, "건설분야의 ICT 현황 및 가상건설기술을 활용한 혁신," 대한토목학회지, 57(7), 10-17쪽, 2008년 

  8. 한국건설기술연구원, VR/AR 기반 스마트 건설 가상화 시뮬레이션 기술 개발, 2018년 

  9. 최낙진, 김민철, 김재구, 국창근, "공공기관의 토목 BIM 도입시 장애요인 및 선결과제 분석," 대한토목학회지, 제63권 제7호, 52-60쪽, 2015년 

  10. NBS, 10th Annual Report, 2020. 

  11. 김영상, 김영익, "증강현실을 적용한 관광지 사물인식 실감체험 앱 콘텐츠 구현," 스마트미디어저널, 제5권, 제1호, 122-129쪽, 2016년 3월 

  12. 이영천, "마커리스 트래킹 기반 증강현실을 이용한 문화콘텐츠 개발," 스마트미디어저널, 제5권, 제4호, 90-95쪽, 2016년 12월 

  13. AECOM 적용사례, http://www.instavr.co/customer-stories/aecom (accessed July. 24, 2020) 

  14. Gensler, Gensler 적용사례, http://www.gensleron.com/fifty-on/2015/12/14/architectures-new-realities-in-a-virtual-world.html (accessed July. 24, 2020) 

  15. HOK 적용사례, https://www.hok.com/about/news/2018/03/06/introducing-the-hok-vr-app/ (accessed July. 24, 2020) 

  16. (주)아키페이스 건축사사무소 적용사례, http://www.archiface.com/ (accessed Jun., 19, 2020) 

  17. (주)마노조경설계사무소 적용사례, http://vrmano.com/ (accessed Jun., 19, 2020) 

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