CAD 데이터를 unity에서..?? PIXYZ에 대해 알아보자!!

-       PIXYZ : CAD 데이터 최적화를 통해 unity editor에서 사용 가능한 CAD 데이터로 변환해 주는 독립 실행형 소프트웨어.

 

https://youtu.be/V8GPLkhX9n8

UNITE 2020 SEOUL

 우리는 하루하루가 빠르게 변해가고 있는 세상에서 살고 있습니다. 너무나 기술의 변화도 빠르게 일어나서 기계공학과 학생인 저에게는 매일매일이 새로운데요. 그 중 요즘 사람들 입에 가장 많이 오르내리는 메타버스 기술! 그 중에서도 디지털 트윈의 중심에 있는 PIXYZ에 관해 설명 드리려고 합니다. 

 

 설명 드리기에 앞서 unity와 디지털 트윈에 대한 설명을 해야 할 것 같은데요. unity가 단순히 게임 엔진이라고 생각하시는 분들이 많으실거라고 생각합니다. 

 

"그러니까.. unity는 모바일 게임할 때만 사용하는 거 아니야?"

 

맞습니다. unity는 C#을 이용하여 2D 및 3D 게임을 만드는 툴 입니다. 하지만 메타버스 시대에 도래한 요즘 unity는 다양한 시도를 많이 하고 있는데요, 그 중 산업에서 가장 유용하게 사용되는 것이 바로 unity를 활용한 디지털 트윈입니다. 

 

 디지털 트윈은 쉽게 말해 현실 세계를 가상 현실에 구현하는 것인데요, 여러분들이 조금 쉽게 이해하실 만한 예시로는 VR기기 속 세상이 있습니다. VR기기를 쓰고 우리는 세상 어디든 갈 수 있죠. 시드니, 도쿄, 베이징 등 VR기기만 쓰면 어디든 가능합니다! 이렇게 편리한 디지털 트윈을 만약 산업 현장에 적용한다면 어떻게 될까요?? 

 

"그러게 어떻게 되려나..? 내가 그걸 어떻게 알아?"

 

 하하 제가 설명드리죠. 상황극 하나를 해볼게요. 여러분이 한 자동차 회사의 본사에서 근무하고 있다고 상상해 봅시다. 그리고는 현장 직원이 와서는 여러분께 이렇게 말하죠. "xx라인에서 생산성이 너무 좋지 않습니다. 어떻게 해야할까요?" 여러분은 이제 문제를 발견하고는 각종 데이터와 자료들을 수집할 것입니다. 하지만 여러분께 있는 자료는 CAD데이터와 몇 가지의 엑셀 데이터 뿐이죠. 그리고 그 정보들은 모두 분산 되어 있어 한 눈에 보기 어렵습니다. 이렇게 의사결정에 있어 데이터를 한 눈에 볼 수 있는 것은 굉장히 중요합니다.

 

 하지만 걱정하지 마세요. 여러분들께는 디지털 트윈 기술이 있으니까요. 그런데 옆에서 한 직원이 unity를 통해 xx라인의 세부적인 모습을 디지털 트윈을 통해 여러분들께 보여줍니다. 여러분은 구세주를 만난 것 같을거에요. 굉장히 이해하기 편하고 보기 좋은 데이터로 변환되어 여러분 눈 앞에 나타났으니까요! 이제 여러분은 빠르게 의사결정을 진행해서 문제를 해결할 수 있습니다. 너무 편리하죠? 

 

 디지털 트윈 기술을 이용하면 1차원적으로는 가상 현실을 현실에 구현하는 것이 가능하고 더 높은 차원으로 나아간다면 머신 러닝을 활용하여 현실에서는 아직 일어나지 않았지만 일어날 문제에 대한 예측도 가능합니다. 대단하지 않나요?

 

"야야 근데 어떻게 CAD데이터를 unity로 불러오냐? 디지털 트윈하려면 불러와야 하잖아... 그거 엄청 복잡해"

 

맞습니다!

 

 이제 오늘 제가 설명하려는 PIXYZ가 등장합니다!

 

CAD 데이터의 확장자는 대략 30가지가 넘습니다. 프로그램 별로 천차 만별이죠. 그래서 unity로 불러오더라도 메타 데이터들이 잘못되거나 형상도 이상해지는 경우가 많죠. 우리는 기존 CAD 데이터를 unity로 불러올 때 데이터 최적화를 위해 PIXYZ를 사용합니다. 말 그대로 다양한 CAD 데이터를 unity가 불러오기 최적화된 형태로 변환하는 작업이죠!

 

또한, 캐드의 메쉬는 폴리곤이 아닌 경우도 다수 있는데요, unity에서는 폴리곤 메쉬를 지원하고 있기 때문에 이를 폴리곤 메쉬로 바꿔주는 과정도 필요합니다.

 

PIXYZ는 다음 4가지의 제품이 존재하는데요,

 

 

1. Studio : 메인 기능들을 사용할 수 있는 프로그램 (수동), 스크립트 (파이썬)을 이용하여 일부 기능 자동화.

2. Review : AR/VR을 이용하여 3D 모델을 살펴볼 수 있는 프로그램.

3. Plug in : UNITY 에디터에서 패키지로 사용할 수 있는 PIXYZ.

4. Scenario Processor : 파이썬 스크립트를 통해 자동 데이터 최적화를 시켜주는 프로그램.

 

그리고 PIXYZ의 대표 격 상품인 STUDIO는 다음과 같은 기능을 지원합니다.

 

1. 37가지 캐드 데이터를 불러오기 가능, 9가지 포맷으로 내보내기 가능. (확장자 확인은 PIXYZ 홈페이지에서 확인가능) 

2. Tessellation : 3D 캐드 모델을 가져와서 유니티에서 쓸 수 있도록 해주는 3D 메쉬 알고리즘. 쉽게 생각해서 unity editor에서 사용할 수 있도록 폴리곤으로 메쉬 작업을 해주는 것임.

3. Decimation : 메쉬 최적화 프로그램, 형태가 깨지지 않는 선에서 최대한 메쉬 개수를 줄이는 알고리즘. (버텍스 수를 줄여 폴리곤 수를 줄이는 방식)

4. UV Generation : Projection 및 Unwrapping으로 UV 생성. (UV : 3D 모델 표면에 2D 이미지를 투영하는 기능)

5. Hidden removal : 필요 없는 캐드 모델링 삭제. (숨겨진 캐드 모델).

6. Point Cloud 데이터 불러오기 (Lidar로 읽은 데이터)

7. LOD (Level Of Detail) 제작 및 생성 : 디테일 수준. 카메라가 멀리 떨어져 있으면 가까이 있을 때 보다 디테일이 떨어지게 만드는 기술.

8. Mesh Repair : 최적화 된 메쉬 상태를 점검하여 완성시켜주는 툴.

 

어떠신가요?

 

PIXYZ를 활용하면 CAD데이터를 unity에서 너무 쉽게 사용할 수 있지 않을까요?

 

하지만...

 

학생분들이 쓰시기에는 조금 비싼 가격이 함정입니다! 저도 아직 사용해 보지는 못했는데요, 여러분들이 산업 현장에 나가게 되실 경우 많은 활용도가 예상되기에 어떤 프로그램인지 정도는 꼭 알아두셨으면 합니다!

 

감사합니다.