제레미 소포니아 박사의 기사

여러분은 계획을 세우셨다면를 마쳤습니다. 이제 2부작 시리즈의 두 번째 편에서, Emesent의 수석 기술 전문가인 제레미 소포니아 박사가 악명 높은 미국 섬 감옥인 알카트라즈(Alcatraz)의 악명 높은 미국 섬 감옥인 알카트라즈를 매핑할 때시 데이터 수집을 성공적으로 수행하는 데 도움이 된 몇 가지 요령과 노하우에 대해 설명합니다.

2부 – 데이터 수집

진행하면서 확인하세요

알카트라즈를 스캔할 수 있는 기회는 짧은 기간에 압축된 드문 기회였기 때문에, 만약 무언가를 놓치거나 데이터 세트가 기대했던 대로 나오지 않는다면 다시 돌아가기는 쉽지 않았을 것입니다. 이 때문에 품질 보증 접근 방식을 취하는 것이 그 어느 때보다 중요했습니다.  프로젝트 전체에 걸쳐 100개 이상의 Hovermap 스캔 데이터를 손쉽게 수집했으며, 작업을 진행하기 전에 수집한 데이터가 정확하고 올바른지 확인하는 것이 훨씬 더 효율적이라는 것을 알게 되었습니다. Emesent Aura 의 시각화 도구를 사용하여 포인트 클라우드를 불러온 후, 스캔 데이터에 문제가 있는지 신속하게 파악했습니다. 이를 통해 다른 설정으로 재처리하는 것이 더 빠른지, 아니면 단순히 다시 스캔하는 것이 더 빠른지에 대한 결정을 내릴 수 있었습니다. 

작업 진행 과정에서 실시간으로 데이터를 처리함으로써, 처리해야 할 업무가 산더미처럼 쌓이는 일 없이 방대한 양의 데이터를 꾸준히 처리해 나갈 수 있었습니다. 

순환 고리 완성하기

Emesent SLAM 알고리즘은 매우 견고하지만, 포인트 클라우드에서 어긋남이 발생할 수 있습니다. 예를 들어, 좁은 공간에 있었을 때 제가 의 시야를 가려버렸다면, 이 방을 이전 방과 연결하지 못했을 수도 있습니다. 시간별로 포인트 클라우드를 시각화하면 포인트 클라우드에 문제가 있는지 매우 빠르고 쉽게 확인할 수 있습니다. 특히 스캔이 ‘폐쇄 루프’(동일한 영역에서 스캔을 시작하고 끝내는 경우)인 경우, 시간별로 포인트 클라우드에 색상을 입히면 미끄러짐이 없는지 쉽게 확인할 수 있습니다. Hovermap

시간에 따라 색상이 변하는 객체들은 서로 겹쳐져 있을 때 각기 다른 색상으로 표시되며, 예를 들어 소화기가 하나 있는 곳에 두 개가 중복되어 표시되는 일은 없어야 합니다. 이를 통해 문제를 매우 신속하게 파악하고, 스캔 결과를 확인한 뒤 다음 단계로 넘어갈 수 있었습니다. 

루프 폐쇄는 좋은 현상이지만, 자신의 경로를 다시 지나갈 수 있는 경우, 즉 ‘ Hovermap ’가 동일한 구역을 다시 통과할 수 있는 경우에는 더욱 좋습니다. 이를 통해 Emesent의 SLAM 알고리즘은 현재 위치 추정치를 비교하고, 이전에 스캔된 내용과의 차이를 수정할 수 있습니다. 요컨대, 루프 폐쇄는 크든 작든 상관없이 유익합니다.

다재다능함을 만끽하세요 – 최상의 선택을 하세요

우리는 가능한 한 가장 완벽한 모형을 제작해야 하는 임무를 맡았기 때문에, 어떤 부분도 소홀히 하지 않는 것이 중요했습니다. 하지만 석면과 납이 존재하기 때문에 작업 인력이 접근할 수 없는 ‘진입 금지’ 구역이 몇 군데 있었습니다. 개인 보호 장비(PPE)와 호흡 보호구를 사용하려면 긴 승인 절차를 거쳐야 했을 뿐만 아니라, 그럼에도 불구하고 작업 인력이 위험에 노출될 수밖에 없었을 것입니다. 

대신, 우리는 Emesent의 Hovermap LiDAR 매핑 시스템을 Boston Dynamics Spot 지상용 로봇과 연동하여 사용했습니다. 이를 통해 ‘진입 금지 구역’ 밖에서 안전하게 Spot 를 원격으로 조작하고, 데이터가 수집되는 즉시 실시간으로 모니터링할 수 있었습니다. 

색상 캡처

알카트라즈에서 보낸 3주 동안, 저는 아마도 제 경력 전체를 통틀어 수집한 것보다 더 많은 컬러 데이터 세트를 확보했을 것입니다. 그래서 데이터를 완벽하게 확보하기 위해 컬러 스캔 시 사용할 수 있는 가장 효율적인 기법에 대해 많은 실험을 해보았습니다.

방 안으로 어떻게 들어가야 할까요? 방을 어떻게 가로질러야 할까요? 방 한가운데를 걸어가는 게 나을까요, 아니면 벽을 따라 걷는 게 나을까요? 구석으로 가야 할까요? 원형으로 돌아다녀야 할까요? 제가 발견한 가장 효과적인 방법은 벽을 따라 모서리에서 모서리로, 또 다른 모서리로 이동하며 GoPro를 방 중앙은 물론 바닥, 천장, 인접한 벽을 향해 촬영하는 것이었습니다. 방이 크든 옷장이든 상관없었습니다. 저는 여전히 옷장 안으로 들어가서 구석에서 구석으로, 또 다른 구석으로 이동하며 가능한 모든 각도를 포착하려고 노력했습니다. 그림자가 거의 없는 완벽한 채색 포인트 클라우드를 생성하려면 그 정보가 필요하기 때문입니다.

알카트라즈에서는 일반 GoPro를 사용했습니다. 그 이후로, Emesent 에서는 GoPro Max 360 카메라를 지원하는 360도 포인트 클라우드 채색 기능을 출시했습니다. 주변 조명의 중요성은 여전히 크지만, Hovermap 과 GoPro 모두 거의 360도 범위로 영상을 촬영하기 때문에 카메라로 실내를 “채색”해야 할 필요성은 크게 줄었습니다.  모서리부터 모서리까지 촬영하는 방식은 그다지 중요하지 않지만, 충분한 촬영 범위를 확보하고 그림자를 최소화하기 위해 방 전체와 물체 주변을 꼼꼼히 촬영하는 데는 여전히 주의가 필요합니다.

어떤 GoPro를 사용하든, 파일을 가능한 한 빨리 스캔 폴더로 옮기는 것이 좋습니다. 파일 이름에 고유한 식별자가 없기 때문에, 여러 스캔을 연속으로 촬영할 경우 파일을 혼동하기 매우 쉽습니다. 가능한 한 빨리 각 파일을 해당 스캔에 할당해 두면 파일이 올바르게 분류될 뿐만 아니라, 나중에 동영상을 다시 재생하며 어느 스캔에 속하는지 확인하는 시간을 절약할 수 있습니다.

천천히 그러나 꾸준히

Hovermap 와 Go-Pro로 색을 입힐 때는 천천히 그리고 꾸준히 진행하는 것이 대개 가장 좋습니다. 온도 대신 속도를 조절하여 ‘골디락스’ 방식, 즉 너무 빠르지도, 너무 느리지도 않은 적당한 속도를 유지하세요.

속도가 너무 빠르면 영상이 흐려질 수 있고, 너무 느리면 이득 없이 처리 시간만 늘어날 뿐입니다. 이는 여전히 가장 좋은 조언이지만, ‘ Emesent’의 최신 버전 ‘ Aura ’ 처리 소프트웨어에 추가된 몇 가지 새로운 도구는 시간 대신 ‘ Hovermap’의 움직임을 기반으로 영상을 불러옴으로써 이 부분을 크게 개선했습니다. 이는 일반적으로 결과에 영향을 주지 않으면서 새로운 영상만 캡처하는 동시에, 불필요한 추가 정보 없이 처리 시간을 단축한다는 것을 의미합니다.

다음 사이트를 방문해 보세요 emesent.com/alcatraz 을 방문하여 스캔 이미지에 얽힌 이야기를 들어보세요.