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초보자를 위한 포인트 클라우드 기본 사항

포인트 클라우드 기술은 건축 및 건설 산업에서 점점 더 중요한 도구가 되고 있습니다. 불과 10년 전만 해도 물체의 정확한 3D 모델을 조사하고 생성하려면 고도로 훈련된 전문가가 필요했지만, 이제는 기술과 소프트웨어의 발전 덕분에 훨씬 적은 시간과 훨씬 적은 훈련으로 이를 수행할 수 있습니다.

예를 들어, 오늘날에는 레이저 스캐너를 사용해 건물을 스캔하고, 같은 날 안에 모든 건물의 정밀한 디지털 3D 표현을 얻을 수 있습니다. 불과 20년 전만 해도 전통적인 기술을 사용했다면 일주일 이상 걸렸을 일입니다.

건물 스캔을 더 빠르고 비용 효율적으로 할 수 있다는 사실만으로 이 기술이 매력적인 것은 아닙니다. 이러한 스캔은 사람들이 가득한 건물에서도 완료할 수 있으며, 오래되고 섬세한 구조물에서도 완료할 수 있습니다. 소프트웨어 측면에서도 큰 도약이 이루어졌는데, 이를 통해 스캔된 데이터를 CAD 소프트웨어에서 빠르고 쉽게 정확한 3D 모델로 변환할 수 있습니다. 

Undet에서 우리는 이 변화의 일부가 되었습니다. 15년 이상 전에 레이저 스캐닝 회사로 시작했습니다. 시중에 나와 있는 어떤 소프트웨어도 우리가 필요로 하는 것을 할 수 없었기 때문에 Undet 포인트 클라우드 소프트웨어를 개발했습니다. 오늘날 우리는 전문가들이 포인트 클라우드 데이터를 AutoCAD , Revit , SketchUp에서 제공물로 전환하는 데 도움이 되는 플러그인 형태의 포인트 클라우드 소프트웨어를 만듭니다 . 

이 글에서는 이 프로세스의 가장 중요한 부분 중 하나인 포인트 클라우드에 대한 가장 자주 묻는 질문에 답할 것입니다. 포인트 클라우드가 무엇이고, 무엇에 사용되는지, 포인트 클라우드를 만드는 데 어떤 기술을 사용하는지, 포인트 클라우드를 사용하여 CAD 소프트웨어에서 3D 모델을 만드는 방법은 무엇인지에 대해 알아보겠습니다.


포인트 클라우드란 무엇인가요?

 포인트 클라우드는 본질적으로 수천 개(또는 때로는 수백만 개)의 개별 측정(포인트라고 함)으로 생성된 간단한 3D 모델 입니다 . 이러한 각 포인트에는 X, Y, Z 및 방향 값이 포함되며 때로는 색상 및 강도 측정도 포함됩니다.

 

포인트 클라우드는 어떻게 생성되나요?

 포인트 클라우드는 LiDAR 레이저 스캐닝 장비를 사용하거나 사진 측량이라고 알려진 기술을 통해 고해상도 RGB 카메라를 사용하여 생성됩니다 .

두 가지 기술을 사용하여 특정 지점의 X, Y 및 Z 좌표 위치를 계산할 수 있습니다. 수천 개의 다른 개별적으로 측정된 지점과 결합하면 조사된 대상의 간단한 3D 모델이 표시됩니다. 측정되는 지점이 적을수록 포인트 클라우드 표현이 더 간단해지고, 점점 더 자세해집니다. 


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이 이미지는 3D 레이저 스캐너로 얻을 수 있는 해상도와 세부 정보를 보여줍니다. 가장 사소한 세부 사항까지 전체 환경을 캡처합니다.이 그림은 지상 레이저 스캐너만 사용한 경우와 지상 레이저 스캐너와 사진 측량 기술을 이용한 드론을 사용한 경우의 품질 차이를 보여줍니다. 


포인트 클라우드는 어떻게 만드나요?

 포인트 클라우드를 생성하려면 다음 2단계를 따라야 합니다.

  1. LiDAR 또는 사진 측량 장치를 사용하여 포인트 클라우드를 생성하려는 객체를 스캔합니다.
  2. 각 하드웨어와 함께 제공되는 전문 소프트웨어를 사용하여 원시 데이터를 3D 포인트 클라우드로 처리합니다.

그런 다음 이 포인트 클라우드를 AutoCAD, Revit, Sketchup 또는 Ares Commander와 같은 CAD 소프트웨어로 가져올 수 있습니다. 여기서 (Undet과 같은 플러그인의 도움을 받아) 포인트 클라우드를 3D 모델과 2D 결과물로 변환할 수 있습니다.

 

포인트 클라우드는 무엇에 사용되나요?

 포인트 클라우드는 객체(역사적 기념물에서 현대식 고층 빌딩까지)의 정확한 가상 3D 표현을 만드는 데 사용됩니다 . 객체의 내부와 외부에 모두 만들 수 있기 때문에 포인트 클라우드의 가능한 응용 분야는 다양합니다.

역사적 기념물의 예를 들어보자. 아마도 건물의 원래 청사진이 더 이상 존재하지 않거나 이후의 변경 사항이 제대로 기록되지 않았을 수 있다. 레이저 스캐닝 기술이나 사진 측량법을 사용하여 건물의 포인트 클라우드를 만들 수 있으며, 이를 통해 건물의 정확한 3D 모델이나 2D 평면도를 만들 수 있다. 

이 기술의 또 다른 응용 분야는 이미 존재하는 건물 문서의 정확도를 현실과 비교하는 것입니다. 이는 다양한 방법으로 사용될 수 있습니다. 예를 들어, 리노베이션 공사는 몇 밀리미터만 벗어난 원래 계획을 기반으로 시작하면 잠재적으로 비용이 많이 드는 재작업으로 이어질 수 있습니다. 

동시에, 신축 공사의 경우 포인트 클라우드를 사용하여 공사가 계획대로 진행되고 있는지 확인할 수 있습니다. 또 다른 이점은 건설 또는 리노베이션의 각 단계에서 건물에 대한 정확한 문서를 만들 수 있다는 것입니다.

 

포인트 클라우드 모델이란 무엇인가요?

 위에서 언급했듯이, 포인트 클라우드는 본질적으로 수백만 또는 수십억 개의 작은 점(포인트라고 함)으로 구성된 간단한 3D 모델 이며 , 각 포인트는 벽, 문, 계단, 창문 등의 별도 데이터 측정입니다. 그러나 이것은 고객에게 제공되거나 건설 프로젝트에 사용될 수 있는 완전한 모델과는 거리가 멉니다. 이것이 포인트 클라우드가 모델이라기보다는 포인트 클라우드로 더 일반적으로 알려진 이유인데, 이는 적절한 3D 모델과 2D 결과물을 만들 수 있는 기반이기 때문입니다. 

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포인트 클라우드 데이터란 무엇인가요?

 포인트 클라우드 데이터는 LiDAR 또는 사진측량 기술을 통해 수집된 데이터입니다. 3D 포인트 클라우드는 수백만(때로는 수십억) 개의 개별 포인트로 구성됩니다(따라서 포인트 클라우드라는 이름이 붙었습니다). 각 포인트에는 방향(위 또는 아래)과 함께 X, Y 및 Z 값이 포함됩니다. 일부 3D 스캐너는 색상도 기록하여 RGB 값으로 저장하고 강도도 기록합니다.


포인트 클라우드 데이터는 어떻게 처리되나요?

 LiDAR 또는 사진측량법을 통해 포인트 클라우드 스캔 데이터를 수집한 후에도 클라이언트에게 보낼 수 있는 완성된 3D 모델로 변환하기 위해서는 아직 해야 할 일이 많습니다. 여기서 포인트 클라우드 처리가 등장합니다. 

Undet과 같은 포인트 클라우드 소프트웨어를 사용하면 AutoCAD, Revit, SketchUp 또는 Ares Commander와 같은 CAD 소프트웨어에서 이 데이터를 가져와 작업할 수 있습니다. 이 소프트웨어는 포인트 클라우드를 처리하고 3D 모델, 2D 계획 또는 BIM 제공물 등 원하는 결과로 전환하는 데 도움이 됩니다. 

기본적으로 포인트 클라우드 데이터는 소프트웨어에서 원하는 바에 따라 처리됩니다. 예를 들어, 전체 건물을 스캔했지만 작업 중인 특정 프로젝트의 경우 지붕에 대한 데이터만 필요합니다. 포인트 클라우드 소프트웨어를 사용하면 필요한 데이터 포인트만 꺼내서 작업할 수 있습니다. 이 경우 현재 지붕을 정확하게 보고, 측정하고, 모델링하고, 해당 정보를 사용하여 새 지붕의 3D 모델이나 리노베이션 또는 문서화 목적으로 자세한 2D 계획을 만들 수 있습니다.

 

포인트 클라우드 소프트웨어란 무엇인가요?

 포인트 클라우드 소프트웨어는 포인트 클라우드 데이터를 가져오고 작업하는 데 도움이 되는 소프트웨어 입니다 . Undet과 같은 포인트 클라우드 소프트웨어는 일반적으로 AutoCAD, Revit, ARES Commander 및 SketchUp과 같은 CAD 소프트웨어에서 사용되는 플러그인 및 확장 프로그램 형태로 제공됩니다.

 

자신에게 맞는 포인트 클라우드 소프트웨어를 선택하려면 어떻게 해야 하나요 ?

 무료 및 유료 포인트 클라우드 소프트웨어가 모두 제공되므로 구체적인 요구 사항과 지출 가능 금액에 따라 달라집니다. 예상할 수 있듯이 유료 소프트웨어는 종종 무료 대안보다 훨씬 더 많은 기능을 갖추고 포인트 클라우드 데이터 작업에 더 최적화되어 있습니다. 

 

포인트 클라우드 소프트웨어는 어떤 추가 기능을 제공합니까?

 포인트 클라우드 소프트웨어는 포인트 클라우드 데이터 세트 작업에 특별히 맞춤화된 추가 기능과 기능을 제공합니다. 간단한 예로, Undet과 같은 포인트 클라우드 소프트웨어는 포인트 클라우드 데이터를 훨씬 더 빠르게 가져오므로 새 프로젝트 작업을 더 빨리 시작할 수 있습니다.

또한 포인트 클라우드 소프트웨어는 일반적으로 포인트 클라우드, 메시 및 3D 모델 작업을 더 쉽고 빠르게 만드는 다른 도구 모음을 제공합니다. 일부 포인트 클라우드 플러그인과 확장 프로그램에는 작업의 정확성을 확인하는 데 도움이 되는 도구도 있습니다. 이러한 품질 보증 도구는 비용이 많이 드는 재작업에 많은 시간과 비용을 절약할 수 있습니다.


포인트 클라우드로 무엇을 할 수 있나요?

 포인트 클라우드를 사용하면 기존 객체를 디지털화하고 이를 통해 정확한 3D 모델이나 2D 도면을 만들 수 있습니다 . 이는 설계부터 건설, 리노베이션 및 운영에 이르기까지 건물의 전체 수명 주기에 걸쳐 적용됩니다.  

포인트 클라우드의 잠재적인 응용 분야는 다음과 같습니다.

  • 시설 및 인프라를 확장하거나 업그레이드할 때 평가 및 측정을 수행합니다.
  • 자신의 아이디어를 디자인하고 제시하여 이것들이 기존 환경에 어떻게 적합하고 영향을 미치는지 살펴보세요.
  • 기존 구조물을 변경하거나 철거하기 전에 해당 구조물을 문서화하고 보관합니다.

매우 간단하게 말해서, 무언가를 변경, 재구축 또는 개조하기 전에 먼저 현재 상황을 평가하고 측정해야 합니다. 이것이 바로 포인트 클라우드를 통해 할 수 있는 일입니다.

 

포인트 클라우드와 메시의 차이점은 무엇인가요?

 메시와 포인트 클라우드의 기본적인 차이점은 메시가 견고한 3D 표면을 이루기 위해 함께 모인 상호 연결된 삼각형이나 다각형의 모음인 반면, 포인트 클라우드는 수천 개 또는 수백만 개의 점(포인트)으로 구성된 3D 표현이라는 것입니다.

메시는 복잡한 3D 모양을 표현하는 효율적이고 가벼운 방법을 제공하기 때문에 사용됩니다. 또한 포인트 클라우드 소프트웨어에서 쉽게 조작하고 텍스처링할 수 있습니다. 반대로 포인트 클라우드는 3D 모양을 정확하게 표현하는 데 더 많은 계산 리소스가 필요하기 때문에 처리 및 렌더링 측면에서 일반적으로 덜 효율적입니다. 이를 어느 정도 이해하기 위해 메시 모델은 포인트 클라우드 파일의 크기를 최대 90%까지 줄일 수 있습니다. 메시를 훨씬 더 빠르게 작업하고 동료와 공유하기 쉽게 만듭니다. 

이러한 이유로 포인트 클라우드는 종종 3D 메시로 변환되고, 이후 CAD 소프트웨어에서 이를 사용하여 3D 모델, 2D 평면도 및 BIM 결과물을 만드는 데 사용될 수 있습니다.

 

LiDAR와 사진측량법의 차이점은 무엇입니까?

 Lidar와 Photogrammetry의 차이점은 기본적으로 각각이 포인트 클라우드를 생성하는 방식과 그렇게 하는 데 사용하는 기술입니다. 레이저 스캐너가 LiDAR 기술을 사용하는 반면, Photogrammetry는 고화질 카메라로 촬영한 사진을 사용하여 비슷한 결과를 제공합니다. 하지만 이러한 차이점을 더 자세히 이해하고 어떤 옵션이 자신에게 가장 적합한지 알아내려면 먼저 각각에 대해 조금 알아야 합니다. 

 

LiDAR란 무엇인가?

 LiDAR는 "Light Detection And Ranging"의 약자로, 레이저를 사용하여 스캔 중인 물체나 영역의 3D 이미지를 구축하는 기술입니다. 이는 빛의 펄스를 보내고 이것이 돌아오는 데 걸리는 시간과 강도를 측정하여 수행합니다. 각 개별 측정은 수천 또는 수백만 개의 다른 측정과 함께 모여 3D 포인트 클라우드를 생성합니다. 이 기술에서 레이저를 사용하는 것은 또한 이 산업에서 레이저 스캐닝이라는 용어를 많이 듣는 이유이기도 합니다. 

 

사진측량법이란?

 사진측량법은 고해상도 RGB 카메라로 촬영한 사진을 사용하여 영역이나 물체의 3D 이미지를 만듭니다. 이는 사진을 의도적으로 서로 겹쳐서 다양한 관점에서 촬영하여 2D 사진에서 3D 이미지를 생성할 수 있기 때문에 가능합니다. 

 

LiDAR 또는 사진측량법: 어떤 것이 당신에게 더 적합할까요?

이것은 중요한 질문입니다. 가능한 가장 정확한 포인트 클라우드 레이저 스캐닝 측정 및 결과를 원한다면 LiDAR를 선택하세요. 그러나 사진 측량법은 사진처럼 사실적인 결과를 제공하며 비용이 덜 듭니다.

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