석사학 청구논문

지도교수 정 의 철

게임엔진을 활용한 3D건축

시뮬 이션의 실제 용에 한 연구

-부동산 개발사업 마 을 심으로 -

2011년 2월

건국 학교 부동산 학원

부동산경 ․ 리 공

우 수

게임엔진을 활용한 3D건축

시뮬 이션의 실제 용에 한 연구

AStudyonPracticalApplicationof3D

ArchitecturalSimulationUsingGameEngine

이논문을부동산학석사학 청구논문으로제출합니다

2010년 12월

건국 학교 부동산 학원

부동산경 ․ 리 공

우 수

우 수의부동산학석사학 청구논문을인 함

심사 원장 (인)

심사 원 (인)

심사 원 (인)

2010년 12월

건국 학교 부동산 학원

- i -

목 차

표 목 차···················································································································ⅲ

그림목차···················································································································ⅲ

국문 록···················································································································ⅵ

제1장 서론····························································································1

제1 연구의 배경 목 ···············································································1

1.연구의 배경·································································································1

2.연구의 목 ·································································································2

제2 연구의 범 방법···············································································4

1.연구의 범 ·································································································4

2.연구의 방법·································································································5

제3 선행 연구··································································································7

제2장 이론 고찰·············································································10

제1 건축 설계기술의 발 과 설계도면 시각화의 진화···························10

1.건축 설계기술의 발 ··············································································10

2.설계도면 시각화와 디지털 건축·····························································14

제2 가상건축과 3D건축 시뮬 이션·························································16

1.가상 실을 활용한 건축··········································································16

2.3D건축 시뮬 이션·················································································20

제3 게임 엔진································································································24

1.게임 엔진의 특징·····················································································24

- ii -

제3장 게임 엔진을 활용한 3D건축 시뮬 이션···························30

제1 게임의 제작 로세스···········································································30

제2 게임엔진을 활용한 3D건축 시뮬 이션의 특ㆍ장 ·······················35

제4장 사례 연구·················································································39

제1 DallasCowboyStadium(미국)사례··················································39

제2 복합건물 사례 :BIM 데이터의 활용·················································41

1.BIM의 개념·······························································································41

2.BIM 생애주기와 BIM 3D설계데이터의 활용·····································42

3.여의도 서울 국제 융센터 사례·····························································43

4.서교동 W주상복합 사례··········································································46

5.여의도 Y타워 사례···················································································49

제3 골 장 개발 사례 :GIS데이터의 활용·············································52

1. 규모 부동산개발에 GIS데이터 활용·················································52

2.게임엔진을 활용한 3D시뮬 이션을 통한 골 장 설계 사례연구···55

제5장 게임엔진 활용한 3D건축 시뮬 이션의 용 확 ····65

제1 부동산개발의 측면·················································································70

제2 마 기타 측면·············································································71

제6장 결론··························································································74

참고문헌···················································································································77

ABSTRACT···········································································································79

- iii -

표 목 차

<표 1-1>가상건설 련 국내․외의 선행 연구·······················································8

<표 2-1>건축 CAD의 주요개념 변화의 추이························································11

<표 2-2>발 단계별 설계 로세스의 변화와 향·············································12

<표 2-3>가상 실의 정의······················································································16

<표 2-4>가상 실 체험의 종류··············································································18

<표 2-5>사업의 기단계 지원 솔루션 황 특징···········································21

<표 2-6>Quake,Unreal,JupiterEX,G-Blender,ETRI게임엔진 비교···············25

<표 3-1>게임엔진을 활용한 3D건축 시뮬 이션과 기존 VR의 비교··················37

<표 4-1>게임엔진을 활용한 골 장 3D시뮬 이터 기능 요약····························59

<표 4-2>사례연구를 통해 본 게임엔진 3D건축 시뮬 이션의 시사 ················62

<표 5-1>건축물의 생애주기(Life-cycle)별 게임엔진 3D시뮬 이션의 활용·······65

<표 5-2>게임엔진을 활용한 3D건축 시뮬 이션의 용과 확 ························72

그 림 목 차

<그림 2-1>게임 엔진의 일반 구성·····································································26

<그림 2-2>게임엔진의 일종인 언리얼엔진을 사용한 게임의 한 장면··················28

<그림 3-1>언리얼 에디터를 이요한 게임 제작 로세스의 한 장면····················31

<그림 3-2>ActorClass작업의 ·········································································32

<그림 3-3,3-4>Texture작업의 ·······································································32

<그림 3-5>Animation작업의 ···········································································33

<그림 3-6>ScriptEditor작업의 ·······································································34

<그림 3-7>Matinee작업의 ···············································································34

- iv -

<그림 4-1>게임엔진을 활용한 3D건축 시뮬 이션으로 미리 구 한 러스 카우

보이 스타디움······················································································39

<그림 4-2> BIM 설계의 소 트웨어 하나인 Autodesk社의 RevitArchitecture

의 뷰포트 ···························································································44

<그림 4-3>여의도서울 국제 융센터 시뮬 이션 메뉴구성··································45

<그림 4-4,4-5>탑상부 Roof부 의 철골 커튼월 구조체 ‘FreeCam'뷰······46

<그림 4-6> 탑상부 Roof부 의 커튼월 부 노드만 별도로 선택하여 살펴 본

‘FreeCam'뷰····················································································46

<그림 4-7>커튼월을 제거하고 1층 로비의 철골 콘크리트 구조체 노드만 별도

로 선택하여 살펴 본 하층부 ‘FreeCam'뷰····························································46

<그림 4-8> 앙 장 1층 뷰-1···············································································47

<그림 4-9> 앙 장 1층 뷰-2···············································································47

<그림 4-10> 앙 장 2층 뷰·················································································48

<그림 4-11> 앙 장 3층 뷰·················································································48

<그림 4-12> 앙 장 2층 스트리트몰 뷰······························································48

<그림 4-13> 앙 장 3층 뷰·················································································48

<그림 4-14>지하철입구 장·················································································48

<그림 4-15>지하철입구 장 에스컬 이터 동선··················································48

<그림 4-16>지하철입구 장에서 이어지는 메인 동선·········································49

<그림 4-17>지하 1층-기존 바닥재········································································50

<그림 4-18>지하 1층-제안 바닥재········································································50

<그림 4-19,4-20>지하 1층 리모드 카메라를 통한 다양한 뷰··························50

<그림 4-21> 안의 조합이 가능한 메뉴································································50

<그림 4-22>기존 바닥+목재마감 EV홀·································································50

<그림 4-23>기존 바닥+ 리석 마감 EV홀+목재구조물·········································51

<그림 4-24>바닥 리석+ 리석마감 EV홀+목재구조물·········································51

<그림 4-25>계획도면 확정·····················································································52

- v -

<그림 4-26>계획도서에서 등고선 정리 추출·························································52

<그림 4-27>등고선을 DEM 데이터로 변환···························································52

<그림 4-28>DEM을 음 기복도 형태로 추출·······················································52

<그림 4-29>3차원 지형 매쉬 데이터 최 화·························································52

<그림 4-30>바닥 이미지 텍스쳐링········································································52

<그림 4-31>조망용 1:5,000수치지형도 모델링·····················································53

<그림 4-32>조망용 1:5,000수치지형도 텍스춰링··················································53

<그림 4-33>게임엔진 벨에디터를 통한 건축물(클럽하우스) 조경수목 오 젝

트 배치······························································································54

<그림 4-34>시뮬 이터 기능 유 인터페이스 로그래 ·······························55

<그림 4-35> 기 실시설계·····················································································56

<그림 4-36>설계변경 후( 험한 뒤쪽 벽)··························································57

<그림 4-37>설계변경 후(도로 변경, 로티 삭제)················································57

<그림 4-38>카트뷰·································································································58

<그림 4-39>2B홀의 CAD도면··············································································59

<그림 4-40>2B홀 로티에서 페어웨이 조망(워크 뷰)·········································60

<그림 4-41>2B홀 로티에서 페어웨이 조망( 리 뷰)·········································60

<그림 4-42>룰러( 자)모드····················································································61

<그림 4-43> 리동에서의 골 장 조망·································································62

<그림 4-44>클럽하우스 베란다에서의 골 장 조망··············································62

<그림 5-1>골 장의 기 실시설계·······································································66

<그림 5-2>게임엔진 시뮬 이션으로 설계상의 오류 발견····································66

<그림 5-3>오류발견 후 설계변경(도로 치 변경 로티 삭제)·······················66

<그림 5-4> 앙 장 1층 북쪽 스트리트 몰··························································67

<그림 5-5>지하철입구 장부터 에스컬 이터까지의 동선··································67

<그림 5-6> 형 스크린에 의한 람 방해( 러스카우보이 스타디움)·················68

<그림 5-7>게임엔진 시뮬 이션으로 오류를 수정하여 완공된 스타디움·············69

- vi -

국문 록

게임 엔진을 활용한 3D 건축 시뮬 이션의 실제

용에 한 연구

-부동산 개발사업 마 을 심으로

건축분야에서 토목분야에 이르기까지 부동산에 있어 설계의 비 은 매

우 크다.착오나 실수로 잘못 작성되었으나 이를 사 에 검토하여 발견하

지 못하게 될 경우,더욱이 이것이 공사 에 발견되었다면 이로 인한 피

해는 상당히 고통스러울 것이다.천문학 인 비용이 투입되는 형 건축

물의 신규 건축이나 각종 부동산 개발사업에 있어서 설계는 그 요성을

넘어 사업의 성패를 결정짓는 핵심 요소라 해도 과언이 아닐 것이다.

이를 반 하듯 건축주나 부동산 개발자는 실수 없이 최 의 의사결정을

내릴 수 있도록 조감도,투시도,동 상 등 다양한 형태로 시각화된

젠테이션 도구(PresentationTool)를 통해 사 에 면 히 검토한다.부동

산 개발사업에 있어서 시행착오는 곧 재앙이기 때문이다.설계도면의 이

러한 시각화 작업은 컴퓨터와 IT산업의 발 과 맞물려 활발하게 개발,활

용되고 있고 재 그 가치를 인정받고 있다.

가상 실(VR)과 디지털 건축(DigitalArchitecture)의 개념이 소개된 지

이미 오래다.이제는 단순히 그럴싸하게 포장하여 보여주기 한 차원

개념이어서는 안 된다.정확도와 사실성이 보장되어 실제와 거의 유사

한 환경 속에서 직 체험할 수 있어야 하며,부동산의 생산자뿐만 아니

라 유통자와 소비자 모두 쉽게 이해할 수 있어야 한다.요약하자면,부동

산 개발사업자가 합리 이고 효율 인 단을 내리기 해서는 문가가

아니더라도 구나 쉽게 이해할 수 있고 조작이 쉬워 시각 인 공감 를

형성시켜 주는 미래지향 시뮬 이션 도구가 필요하다.

- vii -

결국,이러한 미래지향 인 3D 건축 시뮬 이션은 탄탄한 사실 정보와

실성을 기반으로 오차를 최소화하며 사 에 필요한 정보에 한 올바른

의사결정을 가능 하기 때문에 부동산 측면에서의 불필요한 손실을 사

에 측하여 감소시키고 사회 공익성을 달성하기 한 좋은 안이 될

수 있을 것이다.

주제어 :부동산개발,3D,건축,시뮬 이션,BIM,효율성,게임엔진

- 1 -

제1장 서론

제1 연구의 배경 목

1.연구의 배경

각종 부동산 건설 로젝트가 더 복잡화, 형화,첨단화되고 기획,

설계,시공,운 유지 리 등의 각 단계에 따라 다양한 주체가 참여하게

되었다.이에 따라 동일한 문제에 해서도 각 담당자들의 시각차로 인한

이견이 발생하여 긴 한 업이 어려운 경우가 종종 발생하며 시공간의 제

약으로 인해 원활한 의사소통이 어렵고 정확한 정보의 교류가 이루어 지지

않기도 한다.이러한 문제발생의 가장 큰 원인 하나는 기존의 2차원 인

도면 시스템으로는 3차원인 실제 결과물을 정확하게 이해할 수 있도록 표

해 내는 데는 사실상의 한계가 있기 때문이다.

이 듯 2차원 인 설계 시스템이 야기할 수 있는 정보의 불확실성,부정

확성,표 의 애매모호함 등은 재작업,불필요한 작업 등을 래하여 체

인 공정의 지연에서 비롯되는 비용 증가의 문제,결과물의 품질 하 문제

등을 발생시킨다.

이러한 시 필요에 따라 가상 실(VirtualReality)개념의 3D 건축

시뮬 이션 기술이나,BIM(빌딩정보모델링)1)과 같은 문 소 트웨어들은

이미 상용화되었다.이 기술들은 로젝트 련자들로 하여 가상의 환경

을 실과 최 한 유사하게 실재화(實在化)하여 이를 체험하게 함으로서 미

래의 결과물을 미리 시각 으로 검토하여 잠재 인 비용 요인을 사 에 제

거할 수 있도록 도와 다는 데 그 의의가 있다.

본 연구는 재 사용되고 있는 3D건축 시뮬 이션 도구들은 개선 는

1)BuildingInformationModeling의 약자로 기 개념설계에서 유지 리 단계에까지 건

물( 로젝트)의 (全)생애주기 동안 다양한 분야에서 용되는 3차원 객체기반의 건

물 정보를 생산하고 리하는 기술

- 2 -

발 되어야 할 필요가 있다는 단 하에,가상 실 기술이 재 가장 활발

하게 용되고 있는 게임 엔진에 주목하여 3D 건축 시뮬 이션의 발

방향을 제시하고자 한다.

실과 더욱 유사한 가상 실 시스템이 개발되면 될수록,비용 감과 공

기 단축으로 표되는 부동산개발 건설 분야에 한 기여도가 증 될 수

있을 것이다.이러한 측면에서 볼 때,부동산학 인 에서 3D 건축 시뮬

이션에 한 연구가 앞으로도 활발하게 지속되어야 할 가치가 있으며 그

실질 ,학문 의미 한 상당히 크다고 할 수 있다.

2.연구의 목

디자인 인 측면에서의 도시개발과 친환경 건축에 한 욕구가 증 됨에

따라 각종 규제는 복잡,다양해지는 양상을 띠고 있다,이에 따라 부동

산 개발에 있어서의 사 계획 는 설계가 매우 요하게 부각되고 있다.

뉴타운 개발,도심재개발 등의 규모 도시개발 로젝트 계획 설계를

통해 기존 국지 난개발을 극복하고 거시 에서 도시 공간을 고려하

는 경향을 보이게 되면서 도시경 과 환경에 한 심이 증하게 되었고

미래지향 인 안목에서의 단지계획을 조성하기 한 합리 인 로젝트 경

방식에 이 맞춰지기 시작했다.

ㆍ소규모의 주거단지 개발을 비롯하여 각종 도시개발의 경우에서도 입

지 주변의 다양한 환경에 한 배려가 불가피하게 되었다.즉,일조,교통,

배수 등의 환경뿐만 아니라 자연 보존 주변 시가지와의 조화 등 도시 설

계 역과의 다양한 공조가 시되기 시작했으며,이에 상응하는 치 한 사

계획과 설계가 필요하게 된 것이다.이에 덧붙여 로젝트 규모의 확 ,

다목 도시공간의 필요에 따른 다양한 사업주체의 등장 등이 계획 설계의

새로운 변수로 등장하게 되었다.

- 3 -

계획,설계과정이 과 달리 다양화,복잡화되고 단지계획에서는 토목,

조경,건축,유지 리 등 각 분야의 문가로 구성된 조직을 체계 으로 운

해야 할 필요성이 두되기 시작했다,그러나 다양한 조직들의 참여에 의

해서 로젝트가 진행된다 해도 사 에 불확실한 많은 요소에 한 의가

없고 설계와 시공에 한 량의 정보가 완벽하게 교류되고 논의되지 않는

다면 실제 로젝트 수행 시 많은 문제 이 발생할 우려가 있으며 실제로

발생하고 있다. 컨 ,구조를 포함한 설비,소방, 기 통신 등 각 공정

간의 정보교류 미비는 결국 공기와 공사비를 증가시키는 주요 요인이 되는

것이다.

만일,가상의 3D 시뮬 이션이 건축에 용되어 이를 통해 구 된 결과

물을 가지고 각 공정의 담당자들이 서로 의견을 교환하여 잠재 인 문제

들을 사 에 검토하고 체계 으로 분석한다면 일련의 과정에서 발생할 수

있는 문제 을 방할 수 있을 것이며 이는 곳 공기단축과 비용 감으로 직

연결될 수 있어 효율 이고 합리 인 부동산개발을 가능하게 할 것이다.

본 연구는

첫째,지속 으로 진화하고 있는 3D건축 시뮬 이션의 장 에 게임엔진

이 가지고 있는 독특한 특성을 목하면 더욱 더 사실 이고 실감 넘치는

건축의 시각화(visualization)가 실제로 가능하다는 사실을 제시하고

둘째,아울러 이러한 결과물은 건축주 혹은 부동산개발자와의 긴 한 소

통과 이해를 보장하여 이들로 하여 보다 쉽고 빠르며 정확한 의사결정을

가능하게 한다는 것을 리 알리는 것은 물론,

셋째,나아가 게임엔진을 활용한 3D 건축 시뮬 이션이 사회 비용 감

소와 공공의 이익을 증진시킨다는 명제를 사례를 통해 증명하는 것에 그 목

이 있다.

- 4 -

제2 연구의 범 방법

1.연구의 범

한때 수작업 투시도2)가 근간을 이루던 시기를 지나 컴퓨터 3D로 표 된

입체 인 작업이 주류를 이루고 있는 요즘 사람들은 단지 정지된 이미지보

다는 다이내믹하게 움직이는 화려한 동 상(animation)을 더 선호하고 있는

추세이다.

컴퓨터 IT 기술의 향상은 우리에게 과거에는 없었던 양질의 컴퓨터

화상과의 만남을 가능하게 하 으며 가상과 실의 경계를 차 모호하게

만들고 있다. 재 우리나라 건축계의 실정상 발주자 리핑( 는 리젠테

이션)의 역할이 건축물의 내용을 보여주기 보다는 어떻게 포장하여 더욱 그

럴듯해 보이는가에 더 치 하고 있는 듯하다.

에서 언 했듯이 앞으로는 각종 기술의 발달로 인해 발주자를 한

리핑이 좀 더 실질 이고 실용 이며 구체 이어야 한다.이는 설계단계에

서의 정확하고 세 한 의사결정이 공사기간 단축은 물론 비용 감과도 직

결되기 때문이다.

본 연구에서는 건축물 등 아직 지어지지 않은 각종 부동산의 모든 부분

을 미리 직 체험할 수 있는 가상 실 기술 에서도 이 에 없던 개념인

게임엔진과의 결합을 시도,완성하 으며 이를 통해 얻어질 수 있는 기 효

과를 사례를 통해 주장하고자 한다.

특히,국내 최 로 용된 게임엔진을 활용한 실시간 3D 건축 시뮬 이

션이 부동산개발 마 분야에 어떻게 용되고 있는지를 비롯하여 향

후 어디까지 확 될 수 있는지 그 역까지도 본 연구의 범 로 정하 다.

2)PerspectiveDrawing:물체를 에 보이는 형상 그 로 그리는 그림으로 심투 도

라고도 하는데,원근법은 이 투시도를 응용한 것

- 5 -

2.연구의 방법

이 연구는 게임엔진을 활용한 3D건축 시뮬 이션의 특ㆍ장 을 각종 부

동산개발 로젝트의 사례연구를 통해 분석하 고 그 연구의 방법은 아래와

같다.

1) 련서 ,자료수집 자료연구방법론의 결정

이론 이고 개념 인 자료의 수집은 국회도서 의 자료와 한건축학회

빌딩스마트 회 한국컴퓨터게임학회 등 각 학회의 학술지를 참고하 으

며 아울러 한국게임산업개발원 등 정부산하 기 등에서 발간한 자료도 직

ㆍ간 으로 활용하 다.

사례연구에 한 자료는 게임엔진을 활용한 3D 건축 시뮬 이션의 솔루

션을 개발한 기업으로부터 직 입수하 다.사례는 골 장을 비롯해 주상

복합,미국의 SportsComplex 형 오피스빌딩 등을 상으로 연구하

다.

2)연구의 단계와 흐름

연구의 단계로는 기 연구된 논문,연구자료,언론자료 등을 바탕으로

재의 설계단계에서의 의사결정 로세스의 문제를 제기하고 이를 해결하기

한 안을 제시하여 사례를 통해 이를 증명한다.결론에서는 3D 건축 시

뮬 이션의 필요성과 장 ,본 솔루션의 더욱 폭 넓은 용과 확 방안을

논하고 향후 연구 과제를 제시하 다.

- 6 -

연구의 배경 및 목적 연구의 범위 및 방법 / 선행연구

가상건축 / 3D 시뮬레이션 게임엔진의 특징

게임 제작 프로세스 특ㆍ장점

부동산개발 측면의 적용/확대 마케팅 측면의 적용/확대

결론 향후 발전방향

연구

방향

설정

서론

이론적

고찰

VR, 시뮬레이션, 게임엔진 개념 및 특성

문제

제기게임엔진을 활용한 3D 건축 시뮬레이션

사례

연구사례연구

Sports Stadium(미국) / 복합건물(BIM) / 골프장(GIS)

게임엔진을 활용한 3D 건축 시뮬레이션의 적용 및 확대

결론 결론 및 제언

적용

및

확대

연구의 흐름은 다음과 같다.

- 7 -

제3 선행 연구

박종진 외 2명의 연구3)를 제외하면 게임엔진에 의한 가상건축 시뮬 이

션에 한 연구는 그다지 활발하게 이루어지지 않았으며 더욱이 부동산학

인 측면에서 이루어진 가상건축 시뮬 이션 련 연구는 거의 무한 상황

이다.그러나 박종진 외 2명의 연구는 게임엔진을 3D건축 시뮬 이션에

용한 가상 실 기술의 구 이 가능하다는 것을 실험을 통해 확인했다는

에서 그 학문 의의가 크기는 하지만 이를 실제 용한 사례가 없어 그

실화에 한 아쉬움이 남았다.

3D시뮬 이션 게임엔진에 한 기존의 선행 연구에 해 고찰해 보

면 다음과 같다.

박기돈(2004)4)은 3D애 리 이션을 이용한 효과 인 건축모델링의 구성

과 표 사례에 해 연구하 고 박수란(2005)5)은 게임엔진 기술을 뉴미디어

아트에 목시켜 게임이 아닌 술 작품에서 3D 게임엔진 기술의 응용 가

능성을 연구하 다.그 후 노승석 외 1명(2007)6)은 화,드라마,콘서트 등

상 콘텐츠를 제작하는 작 도구로서 실시간 3D 게임엔진 기술의 활용

방안에 해 다루었으며 이성령(2010)7)은 생산성 향상과 설계 과정 의 오

류를 최소화하기 한 VR시뮬 이션 시스템의 기 연구를 수행하 다.

그 밖에 가상 실을 활용한 건축 설계의 선행 연구는 아래의 표와 같이

3)박종진 외2,2006년,"게임엔진을 활용한 가상건축 시뮬 이션 용가능성에 한 연구

",『 한건축학회논문집』 22권(10호)

4)박기돈,2004,『3D 시뮬 이션과 VRML을 이용한 효과 인 건축모델링 구 에 한

연구』,한남 학교 정보산업 학원 석사학 논문

5)박수란,2005,『게임엔진 기술을 응용한 뉴미디어의 3D 술작품에 한 연구』, 앙

학교 첨단 상 학원 석사학 논문

6) 노승석 외1,2007,"실시간 3D 게임엔진을 이용한 상 콘텐츠 제작에 한 연구",

『디자인학연구』디자인학연구 20권(5호)

7)이성령,2010,『몰입형 VR(VirtualReality)을 활용한 건축 설계 도구』,서울산업 학

교 주택 학원 석사학 논문

- 8 -

연 도 주 연 내

RobertA.S 2004

제목 TheRoleofVRinMultiDisciplineBuildingDesign

연구내용건축설계 단계에서 업이 이루어지지 않는 문제 을

악하고 극복하기 한 VR의 역할 규명

Thomas

H.Kolbe2004

제목 BridgingthegapbetweenGISand3DCAD

연구내용

Virtual3DCityModel생성을 한 기존의 3DGIS와 3D

CAD의 모델 생성법의 차이를 극복하고 3DGIS 3DCAD

의 통합 가능성에 한 기 연구

Martin

Fisher외 3명2003

제목Integrationofa3DCADEnvironmentintoaninteractive

workplace

연구내용

스텐포드 건설통합 연구실 내에서 실험 으로 실시한 3D

캐드 로덕트 모델 심의 업설계에 한 소개 이를

통한 장 과 문제 ,향후 연구과제 짓 등에 한 기 연구

AhmedF.

Waly2002

제목A VirtualConstructionEnvironmentforPreconstruction

Planning

연구내용

가상건설 환경으로 불리는 통합 가상계획 툴을 개발하기

한 오 젝트 지향 기술의 분석,가상 실 모델링 기법을

활용한 새로운 계획 기법 제시

유승환 외 2명 2006

제목Web을 기반으로 하는 건축 업 설게 시스템 기반 구축에

한 연구

연구내용

의내용 주제를 설계과정에 맞게 제공할 수 있는 체크리스트

추출 설계에 필요한 정보를 구축하고 이를 운용할 수 있는

업 설계시스템을 구 할 수 있는 기반 구축

이 정 외 1명 2004

제목 업 도시 설계 시스템을 한 탠 블 인터 션 디자인

연구내용3차원 가상 모델을 사용하는 업 도시 설계 시스템을 구상

하고 구상된 시스템에 합한 인터 션 디자인 제안

문태헌 외 2명 2004

제목웹기반 비주얼 커뮤니 이션을 이용한 력 도시계획 모형

개발

연구내용네트워크미디어 기반 심의 참여 계획지원 체계로서 웹기반

력 계획지원 시스템을 제안

정리할 수 있다.

<표 1-1>가상건설 련 국내․외의 선행 연구8)

8) 이성령,2010,『몰입형 VR(VirtualReality)을 활용한 건축 설계 도구』,서울산업

학교 주택 학원 석사학 논문

- 9 -

이상의 선행연구들을 볼 때,게임엔진을 활용한 3D 건축 시뮬 이션에

해 부동산학 인 측면에서 근한 연구가 거의 없는 실정이다.

이에 본 연구는 재 각종 부동산개발 사업에 있어 설계 단계에서의 문

제 이 무엇이며 그 안에 한 문제제기를 하고 게임엔진과 3D 건축 시

뮬 이션이 목된 솔루션이 실제로 왜 필요하며 그 기 효과는 무엇인지에

해 사례 연구를 심으로 알아보고자 한다.

- 10 -

제2장 이론 고찰

제1 건축 설계기술의 발 과 설계도면 시각화의 진화

1.건축 설계기술의 발

1980년 이 건축설계 분야는 제도 에서 수작업으로 설계를 하여

진행하 으며 이로 인한 도면의 수정과 반복 작업에 어려움이 많았던 시기

으며 이를 제 1시기라고 할 수 있다.세계 으로 20세기 반 컴퓨터의

등장으로 항공,조선,자동차와 같은 제조 분야에는 디지털 기술의 활용이

요해졌다,그러나 건축분야에서는 특유한 보수성 때문에 디지털 기술의

사용을 부정 으로 생각하여 도입이 다소 늦어지게 되었다.20세기 후반부

터 건축설계 분야에서도 많은 변화가 일어나기 시작했다.디자인 단계에서

과거 아날로그에서 디지털로 변화되면서 드로잉과 스 치의 도구가 컴퓨터

를 이용한 변화가 시작된 것이다.

1980년 에 CAD9)가 실무에 도입된 이후 제도 의 수작업을 처하는

도구로서 기존의 수작업인 설계 로세스(제 1시기)를 승계하게 되었다,그

로 인해,CAD가 실무에 용되면서 건축설계 분야에는 많은 발 을 하게

되었고 새로운 표 기법들이 나타나게 되었다.기본 으로 컴퓨터그래픽을

이용한 조감도,투시도가 생겨나게 되었으며 그래픽을 이용한 디자인 발

과정 유기 인 모델링 등 새로운 작업들이 가능해졌다,하지만, 통

설계방식에서 벗어나는 데 오랜 시간이 걸리게 되었다. 재로서는 디지털

을 이용한 조감도,투시도,CAD도면 등 설계 진행 시 기본 으로 납품해야

하는 필수 인 설계도서가 되었다.

9)컴퓨터 지원 설계(Computer-aideddesign)는 건축가,공학자 설계 활동에서 문

인 설계를 지원하는 컴퓨터 기반 도구의 다양한 역에서 사용된다.

- 11 -

CAD의 도입으로 반복 작업이 많이 게 되었고,설계 품목들을 라이

러리화 할 수 있는 데이터베이스화가 되었다. 한,CAD는 20～30년에 걸

쳐 많은 진화와 발 으로 건축 설계분야에 발 을 만들어 줬으며 도면 주

의 생성,편집, 리를 수월하게 만들었다.

<표 2-1>건축 CAD의 주요개념 변화의 추이10)

<출처 :Autodesk社>

그 후 제 2시기인 20～30년간을 지내면서 설계를 도면화 할 수 있다는

것에 많은 노하우를 쌓으면서 발 해 왔지만 여러 가지의 반복 작업과 규

모 로젝트로 인해 리해야 하는 부분과 설계 시 고려해야 하는 부분들의

어려움이 많이 생기게 되면서 제 2시기인 1981년부터 재까지도 CAD의

발 으로 인해 새로운 방식으로 작업의 효율성과 반복 작업을 많이 없앨 수

있게 되었으나 많은 작업량과 반복되는 작업으로 인해 시간과 인력이 많이

투입되고 설계 단계에 원가가 높아지는 기 상이 발생하고 있다.

10)곽옥근,2009,『계획설계 단계의 원가 감을 한 3차원 설계 로세스 모델 구축에

한 연구』,경기 학교 건축 학원 석사학 논문

- 12 -

구분제 1시기

(～1980년 )

제 2시기

(1981～2009)

제 3시기

(2001～)

작업분류 HandDrafting 2차원 설계 3차원 설계 → BIM

성격-수작업

-개별 작업

-작업 효율성 증가

-반복작업 유리

-요소별 작업

-Linear방식

-객체 지향

-정보처리 가능

한계-작업 수정

-반복 작업

- 체도구 역할에 불과

-인력활용이 비효율

담고 가야할 정보량의

한계를 알 수 없음

로세스 -기본 로세스 계승 -새로운 로세스

주체 -개별-조직 응

-분업화-원활한 소통

요즘 설계사무소들은 발주처의 요청에 최 한 맞춰야 하는 무한 서비스

의 어려움을 겪고 있다.발주처에서 새로운 디자인을 원하면 납품한 설계도

서에 추가 으로 처음부터 반복 작업을 해야 하는 비생산 인 어려움과 그

에 수반되어 발생하는 인력비용에 설계회사들의 부담이 가 되는 일방 인

구조로 되어 있다.그로 인해,설계회사들이 많은 경 난을 겪고 있으며 과

다 경쟁으로 도산하는 회사들이 매년 증하고 있는 실정이다.그래서 재

의 진화한 CAD는 2차원의 설계 로세스를 넘어 3차원의 설계 로세스로

진화하고 있으며 앞으로 BIM 기반의 3차원 설계(제 3시기)로의 환을 진

행 에 있다.

<표 2-2>발 단계별 설계 로세스의 변화와 향11)

11)이경하 외4,2008,"3차원 설계 로세스의 참여 주체 변화에 따른 발 방향 연구",

『 한건축학회 학술발표 회 논문집』,제28권(1호)

- 13 -

그 동안 건설산업에서는 CAD시스템이 도입된 이후에도 여 히 과거 수

작업 시 에서부터 정해진 방식인 2D 도면으로 건설정보를 교화해왔다.이

러한 2D 기반의 건축모델링은 건축가를 심으로 개인 인 역량에 의존한

개별 업무 진행 경향이 있음과 아울러 건물의 정보를 2차원 기하학 형

상으로 표 하고 있기 때문에 성과물의 일 인 품질 확보를 어렵게 하는

요소가 됨은 물론 빌딩을 완 하게 표 하는데 한계가 있고 단계별 정보소

통이 원활하지 못해 효율성을 떨어뜨리는 원인이 되었다.

한,각각의 도면들(평면도,입면도,단면도 등)이 상호 연 성을 갖지

않고 독립 으로 작성되기 때문에 설계변경 시 련도면 체를 일일이 수

정해야 하는 잠재 오류발생 가능성을 수반하고 있다.이러한 2D CAD의

한계를 극복하기 해 3DCAD, 라메트릭 기반 CAD,객체 지향 CAD등

수 많은 기술이 개발되고 있으며 3D CAD를 넘어서 시간과 비용의 개념까

지 연계한 nDCAD까지 개발되고 있다.

건축물의 규모가 커지고 복잡화 되면서 수정,변경에 따른 신속성과 효율

성에 문제가 제기되었고 그에 따른 문제해결 방안으로 객체 지향 인 3차원

설계의 시기가 도래하 다.3차원 설계의 특징은 도면정보의 수정에 있어서

객체에 해 여하는 참여 주체가 련 정보를 공유하고 바로 수정사항에

용될 수 있도록 해 다.

BIM은 건설 로젝트의 체 생애주기에 걸쳐서 련정보를 제어하고

리한다는 개념인데 특히,LCC(LifeCycleCost) 에서 가장 요하게 여

겨지는 건축기획 단계에 깊숙이 연 될 수 있다.즉,건축기획 단계는 설계

단계나 시공 단계처럼 이미 고정되어진 사업비 내에서 감의 효과가 크다

고 할 수 없다.반면,건축기획 단계에서 이루어지는 의사결정은 건설 로젝

트 반에 걸쳐서 총체 인 향을 미치게 되고 비용 측면에서 고려했을

때에도 그 이후 단계(설계,시공단계)에 비해 상당히 요한 부분으로 여겨

질 수 있다.

- 14 -

하지만,이 건축기획 단계를 지원할 시스템 개발은 이 단계의 창조 인

특성으로 인하여 어려운 부분으로 인식되는 것이 실이다.국외에서는 건

축기획 단계에서의 의사결정을 지원하는 수많은 소 트웨어들이 개발되어

활용되고 있지만 이러한 소 트웨어는 재 국내의 건설시장과는 다소 맞지

않는 실 인 거리가 있을 뿐더러,그 시스템 자체의 기능을 분석해 봤을

때에도 아직까지는 불완 한 부분이 없지 않은 것이 사실이다.

2.설계도면 시각화와 디지털 건축

건축이나 인테리어 디자인의 역사를 살펴보면 표 수단은 디자인 개념

과 역을 구체화,시각화하고 한 그 해결책을 이끌어주는 요한 수단으

로 작용해 왔다.물론,모형을 통한 설계의 표 과 안설정이 있어 왔지만

궁극 으로 종이 에서 이루어지는 표 방식은 아직까지 그 요성을 유지

하고 있다.

최근 건축분야에서는 표 에 한 인식이 새로워 졌으며 다양한 표 의

환 발상이 이루어지고 있다.일부 진보 인 건축가나 CG업계 종사자들

은 지 까지 익숙해 왔던 통 인 표 기법에서 벗어나 새로운 탐구를 하

기 시작하 다.단순히 세부 상황을 표 하는 기술 근이 아닌 3차원

인 탐구로 이어지는 개념의 표 을 이끌어 내고 있다.

이러한 디지털 매체의 발 에 따라 한 때 종이 없는 사무실을 기 하기

도 하 으나 상은 빗나갔다.이것은 아직까지는 디지털 도구가 물리 인

도구를 보완하는 것이지 체하는 것이 아님을 증명한다.그럼에도 불구하

고 실에 있어서 디지털 도구의 요성은 차 더해가고 있다.수업을 받

는 학생에서부터 장에서의 설계업무까지 범 하게 사용되고 있는 디지

털 도구는 이미 화되었다.

디지털 시 가 도래 하면서 건축 인테리어의 리젠테이션은 방법

인 면에서 빠르게 변화해 오고 있다.즉,단순히 이미지 사진을 이용한 스캔

작업을 비롯하여 정보검색,도면작성에서 시작하여 투시도,조감도 보드

리젠테이션과 같은 2차원 인 표 은 물론이고 모형제작에 있어서도 CN

- 15 -

C12)공작 기계를 이용한 자동화 작업이 보편화되고 있다.

물론 제작된 데이터는 디지털화하여 보 하고 있으며 이를 기반으로 구

축된 데이터베이스는 반복 인 작업에서 데이터를 다시 사용함으로써 작업

시간을 여 설계 생산성 향상에 도움을 주게 되었다.더불어 작업에 있어

서도 네트워크를 통한 업 작업을 실시하고 있다.

특히 2차원 이미지 편집 작업은 과거 수작업으로 진행되던 일련의 작업

을 디지털 작업으로 환시켜주었다, 를 들면,이미지 꼴라쥬를 통해 작가

의 아이디어를 더욱 추상화시킬 수 있으며 합성 시뮬 이션은 실사 이미지

와의 합성을 통해 완공 후의 모습을 제작해 으로써 사 에 설계의 오류를

미리 체크해 볼 수 있게 되었다.국내에서의 건축과 디지털 기술의 결합은

디자인 분야에서는 특히 ‘디지털 건축’이라는 용어로 축약되어 많은 논의를

거듭하고 있으며 이제 더 이상 디지털 건축과 건축을 분리해서 생각할

필요가 없을 정도로 디지털 테크놀러지는 건축 디자인 역에 깊이 자리하

고 있다.

한,건축 디자인에 디지털 도구를 극 활용하면서 디지털 패러다임에

기 한 디자인 이론을 제시하는 차원에서부터 가상건축에 한 논의를 거

쳐,최근에는 유비쿼터스 공간이라는 제 3의 공간을 거론하는 상황까지 오

게 되었다.

디지털 건축이 디자인 시공의 로세스에 미치는 향은 차 커지고

있다.이를 통해 만들어 지는 결과물들은 마치 인간의 과 신경 조직을

가지고 컴퓨터 속의 가상에서만 가능했던 기능과 환경을 실제로 제공할 수

있게 된다.디지털 테크놀러지를 심으로 건축물의 디자인,분석,생산 그

리고 이를 통합함으로써 건축가는 더 이상 마스터빌더(MasterBuilder)가

아니라 보편화되고 다양한 기술들을 선택하여 공간을 구성하는 시스템 통합

자(System Integrator)가 될 수 있을 것이다.13)

12)CNC(컴퓨터 수치 제어,computernumericalcontrol)는 컴퓨터 지원 설계로 제품을

가공하는 방법

13)백승 ,2005,『건축 Presentation을 한 시뮬 이션의 표 방법에 한 연구』,연

세 학교 공학 학원 석사학 논문

- 16 -

연구자 가상 실의 정의

Thomas

Furness(1993)

인간이 참여할 수 있는 3차원 세계를 컴퓨터가 만들 수 있게 해주는

수단을 제공한다.이 세계는 가상으로 감각에 투 된 것이기는 하지

만 보고,듣고,만질 수 있는 3차원 물체들로 구성된다

Sheridan(1992)

컴퓨터 그래픽과 다양한 디스 이 그리고 자료 입력 테크놀러지들

이 하나로 통합되어 사용자에게 가상세계에 존재하거나 혹은 몰입해

있다는 느낌을 주는 에서 통 인 디스 이와 구별된다.

Newquist(1992)컴퓨터가 만들어 낸 세계에 사용자가 참여하는 시각,음향 그리고

을 통해서 3차원 으로 경험할 수 있게 해주는 테크놀러지이다.

정규상(2001)

인간의 오감(시각,청각, 각,후각,미각)과 평형감,공감각 등과 같

은 감각기 에 오를 달하여 실제로 존재하지 않는 공간을 인가

의 의식 속에 존재시켜 공간을 체험하고 행동을 가능하게 하는 가상

공간의 세계로서 정교하게 만들어진 가공의 세계를 의미한다.

이종상(1998)실존하거나 실존하지 않는 공간을 인 으로 존재시켜 공간상의 상

호작용을 가능하게 하는 기술이라고 할 수 있다.

제2 가상건축과 3D 건축 시뮬 이션

1.가상 실을 활용한 건축

가상 실(VR)이란 그 정의가 매우 모호하다고 할 수 있다.가상(Virtual)

과 실(Reality)이라는 상반된 의미를 하나로 묶었을 뿐만 아니라 가상 실

을 구 하는 기술도 하드웨어와 소 트웨어를 포함하는 컴퓨터 기술과 심리

학,인간공학 등의 다양한 분야가 망라되어 있기 때문이다.가상 실은 보는

에 따라 여러 용어로 혼용되고 있으나 일반 으로 컴퓨터가 만들어 낸

실제 세계와 유사한 3차원 가상 세계를 사용자에게 제공하고 그 가상 세계

와 실시간으로 자유롭게 서로 화할 수 있는 인공 인 체험이 가능한 환경

을 말한다.14)

<표 2-3>가상 실의 정의15)

14)남원호,2009,『가상 실을 이용한 사이버모델하우스의 구축방법에 한 연구』, 남

학교 건축디자인 학원 석사학 논문

15)이수진,2004,『가상 실의 체험과 실세계의 상호성,IT의 사회/문화 향 연

구』,21세기 한국의 메가트 드 시리즈

- 17 -

나운환(2001)

실은 아니지만 실과 구분이 가지 않을 정도로 정교하게 만들어

진 가공의 세계를 의미하는 것으로 ,코,피부 등 신체의 모든 기

이 완 히 어떤 환경 속에 몰입됨으로서 그 속에 있지 않으면서도

있는 것처럼 느낄 수 있는 공간을 말한다.

한민형,

이지은(2000)

컴퓨터를 이용하여 실제 환경과 유사하게 만든 가상공간속에서 인간

감각계(시각,청가, 각)와의 상호작용을 통해 공간 ,물리 제약

에 의해 실세계에서는 직 경험하지 못하는 상황을 간 체험할

수 있도록 하는 기술이다.

[표 2-3]을 바탕으로 가상 실에 해 많은 학자들이 공통 으로 내린

결론을 종합해 보면,가상 실은 3차원의 공간성,실시간의 상호작용성,자

기 투사성의 세 가지 요소를 수반하며 인터페이스16)는 일반 으로 시각과

청각을 이용하지만 각,힘의 감각, 정 감각 등 다양한 인터페이스를 이

용한다는 것으로 정의될 수 있다.쉽게 말해서,가상 실은 인간과 컴퓨터간

의 상호작용을 통하여 사용자들을 가상 실 환경에 몰입하게 되어,자신이

장면이나 환경의 한 부분인 것처럼 느끼게 해주는 도구라는 것이다.

가상 실이 각 을 받는 이유는 간단하다.가상 실은 구성이 복잡한 만

큼 범 한 응용 분야를 창출할 수 있고 기술 인 면에서도 커다란 변 과

환을 몰고 올 수 있는 가능성 때문이다.다시 말해서,여러 분야의 련

기술을 하나로 집약시키는 한편,그 결과를 실생활에 목시킬 수 있다는

은 단지 컴퓨터 기술의 하나로 보기에는 무나 큰 효과를 가져올 수

있기 때문이다.17)

가상 실의 종류를 구분해 보면 크게 몰입형과 데스크탑형으로 나뉠 수

있다.몰입형 가상 실이란 사림이 디스 이 장비 혹은 데이터 러

(DataGlove)18)와 같은 특수 장비를 몸에 부착하여 이러한 도구들을 통해

16)(컴퓨터 각 장치간의) 속장치,(복수의 시스템간의) 역, 개장치

17)김성희,1997,『가상 실의 응용분야와 활용방안에 한 연구』,경성 학교 석사학 논문

18)손에 끼고 사용하는 컴퓨터용 멀티미디어 입력 장치.손에 끼고서 손을 움직이면,

러 안에 장착된 센서가 이를 감지하여 컴퓨터에 치를 입력한다.가상 실 시스템

과의 인터페이스용으로 사용되는 것으로 사이버 공간에 몰입되는 느낌을 한층 높일

수 있다.

- 18 -

산업계

가상 프 타

한 비스

CAD 한 공학 계 → 가상 실 한

루 변

(ex: 엔진에 한 DB 가상 실 시스 하 ,

다양한 들 상 뿐만 아니 재

비스에 문 까지 실험하는 것 가능

간공학

간 직 가상 차나 항공기에 탑승하는 것

아니 , 가상 간(마 킹) 하여금 게 하고,

등 고, 운 실습

공간 시각 ＊

각 상 에 한 CAD DB 수하고

VR시스 한 , 시뮬 한

에게 경험

사람이 느낄 수 있는 감정을 최 한으로 조 하여 효과 으로 달한다.그

러므로 사용자가 경험하는 실감이 높아서 쉽게 몰입할 수 있는 장 이 있

는 반면,장비구입 등의 비용이 많이 들고 장비구입이 쉽지 않다는 단 을

가지고 있다.데스크탑형 가상 실은 컴퓨터 화면 상에 출력된 3차원 입체

상을 보면서 마우스,조이스틱,혹은 데이터 러 나 고 을 사용하여 가

상 실을 경험하는 것으로 몰입형 가상 실 체험에 비해 실감이 다소 떨

어지지만 근성과 활용성이 뛰어나므로 우리 일상생활에서 가장 많이 사용

되고 있다.

가상 실이란 매체의 구분 없이 주체가 주 으로 구성하고 물리 인

실과는 다소 독립된 공간이라고 말할 수 있으며 사이버스페이스는 컴퓨터

에 의해 구성된 구체 인 가상 실이라고 이해해도 무리는 없을 것이다.최

근 활용되는 가상 실은 3차원 이미지와 상호작용성을 제한 인 수 에서

구 하는 정도로 건축설계, 술,증강 실,아바타,가상공동체 등에서 발견

할 수 있다.19)

<표 2-4>가상 실 체험의 종류20)

19)Emerson,Schroder& Jones,1999

20)이수진,2004,『가상 실의 체험과 실세계의 상호성,IT의 사회/문화 향 연

구』,21세기 한국의 메가트 드 시리즈

- 19 -

비고

<산업별 >

동차 산업(H 동차) : 내 동차 업계 는 처 가상 실 기술

차량 계 생산에 할 수 는 가상 실 생산 공 시스 개 .

CAD 기 계한 동차 가상 실 기술 해 실 상 과 똑

같 상태 볼 수

*표시는 본 연구와 련이 있는 부분임

건축은 그 제작비용이 고가인 계로 우주개발과 더불어 가상 실 시스

템이 실질 으로 가장 유용하게 쓰일 수 있는 분야라 생각된다.과거에는 3

차원으로 자유롭게 건물의 내ㆍ외부를 가시화할 수 있다는 것이 불가능한

일이었으나 여러 가상 실 소 트웨어들의 개발로 사람들이 인터넷을 통하

여 장소에 제한받지 않고 컴퓨터로 직 가상의 공간을 체험하여 건축물의

실내외 공간의 구성 건축물의 내외장재를 바꾸어 으로써 건축 문가

들뿐만 아니라 비 건축 문가들에게도 건축물의 이해의 폭을 높게 하는데

도움을 주게 되었다.

이는 불과 10년 고가의 형 컴퓨터를 통해 제한된 장소에서만 가능

했던 것에 비해 기술이 비약 으로 발 한 것이나 VR소 트웨어와 하드웨

어의 기술 한계에 의하여 인터넷을 통한 가상 실의 3D 상물이 비슷할

뿐이며,건축 문가들이 아닌 비 문가들에 의해서 건축 상물이 만들어

짐에 따라 비용과 그 만족도에 있어서 큰 차이를 보이고 있다.

가상 실 기술의 시작은 건축ㆍ공간 디자인의 분야에서 시작되었다고 할

수 있다.가상 실의 기술이 인간에게 실에 존재하지 않는 공간을 체험하

거나 아직 건축되어지지 않은 건축물을 창출해 내어 공간을 체험할 수 있게

해주는 것에 그 목 이 있기 때문이다.그리하여 가상의 공간 속에 건축물

이 세워졌을 때 실제 세계에서 발생되어질 수 있는 문제 들에 하여 고찰

하고 비건축 문가들에게도 공간을 인지시켜 그들이 원하는 공간을 창출하

는데 도움을 수 있기 때문이다.

가상 실 시뮬 이션 모델링은 건축디자인에 있어서 건축가와 건축주의

상호 커뮤니 이션에 해 자유로운 선택의 폭을 넓힐 수 있는 기회를 제공

- 20 -

하여 건축 설계 단계에서 사후에 나타날 수 있는 설계상의 문제 등을 미

리 측 가능 할 수 있으며 건축가가 설계를 함에 있어서 자신이 미처 생

각지 못한 문제 들에 해 빠르게 발견하여 시간과 경비의 감 효과 등의

이 을 얻을 수 있는 측면이 있다.

건축 교육 분야에 있어서도 가상 실 시뮬 이션 모델링을 이용함으로써

건축물이 건축되어지기 에서의 환경 향평가와 건축물 내ㆍ외부에서의 공

간 형태에 한 교육이나 실험 등을 통해 건축에 해 향후 건축물의 미

래에 해 알 수 있는 계기가 될 뿐만 아니라 학문 가치가 있는 건축물에

하여 가상 실 시뮬 이션 모델링으로 복원하여 학생 일반인들에게 건

축물의 문화 가치와 역사 의의를 고취시켜 수 있는 측면이 있다.

2.3D 건축 시뮬 이션

시뮬 이션이란 복잡한 문제나 사회 상 등을 해석하고 해결하기 해

실제와 비슷한 모형을 만들어 모의 으로 실험하여 그 특성을 악하는 일

을 말하며 이는 실제로 모형을 만들어 하는 물리 시뮬 이션 수학

모델을 컴퓨터상에서 다루는 논리 시뮬 이션 등이 있다.

건축과 도시공간의 시뮬 이션은 그것이 실제의 것이든 상상의 것이든

간에 환경과 건축물 는 디자인의 이미지 는 상이며 모델이다.이러한

시각 시뮬 이션은 그것이 어떤 개발 계획 때문에 야기되는 경 의 변화를

사람들에게 보다 간단하게 가시화 시켜 주기 때문에 경 의 시각 분석에

서 핵심 인 수단으로 인식되고 있다.시각 으로 어떠한 장면을 나타내거

나 만들어 내는 것은 모두 시뮬 이션으로써 이는 미래의 는 제안된 환경

이나 상황의 2차원 는 3차원 이미지를 창출한다.

환경 계획과 디자인에서 시각 시뮬 이션은 제안된 환경과 함께 합성되

기도 하는데 그 목 은 장소에 한 정확한 이미지를 달하도록 하는 것이

- 21 -

품 명 특 징

AutoCAD

-2D,3D 안 작성에 기본 으로 사용되는 제품

- 로젝트의 설계안 작성 시 주로 사용

-표 일형식(DWF)사용으로 타 로그램과 호환이 용이

Civil3D

-도로 교량,통로 등에 한 3차원 더링 제공

-문서정보 변경 시 자동 업데이트로 도면상 객체의 실시간 변경 가능

-토목설계 상의 복잡한 구조문제에 한 계산이 용이

RevitArchitecture

-빌딩정보모델링(BIM)용으로 특수 개발된 소 트웨어

-설계와 시공 검토 단계를 지원하는 설계 문서화 시스템

-설계 로세스 각 단계에서 주요 구성요소의 확인 변경 가능

AutoCADMEP

-기계, 기,배 (MEP)엔지니어,설계자를 한 S/W

-건축 설계 시공 문서 응용 로그램

-생산성,정확성 조정 능력 향상 가능

AutodeskViz-사실 인 3D도면을 생성 가능

-빌딩 3D도면 생성 시 AutoCAD와 RevitBuilding데이터 수용 가능

BentleyMicrostation

-토목공학 설계에 범 하게 사용

-와이어 임,서피스,솔리드 모델 등의 기능이 가능

-그래픽, 이어,뷰포트, 이아웃 등의 DWG데이터 수용

GEOPAKCivil

Engineeringsuite

-Microstation과 함께 작동하여 도로 기간시설물 로젝트의

3D모델을 제공

-측량,도로설계,배수구 체계 구축,수로 체계 구축 등에 주로 사용

- 기에 설계 간섭을 발견하는데 유용하게 사용됨

BentleyExplorer-3DAutoCAD와 MicrostationModel을 수용하는 3D모델 검토용

-복잡한 랜트 모델에 한 상호의사교환을 할 수 있도록 지원

BentleyExplorer

Interferencedetection

-BentleyExplorer의 보완

-물리 간섭을 체크할 수 있도록 지원

-산업 랜트 이 에서의 복 배 을 검색할 때 주로 사용

ArchiCAD

-건축,인테리어 문분야의 특성에 맞도록 모든 작업환경이 구성

-VirtualBuilding으로 건축 데이터를 빌딩 일로서 리

-2D는 물론 3D에서도 설계 변경이 가능

-변경된 데이터는 VirtualBuilding에 갱신되어 자동으로 실시간 장

다.아울러 아직 존재하지 않는 환경을 측하여 그것들에 한 반응이 계

획이나 설계과정 는 공청회 등과 같은 의사결정의 과정 동안에 시행과 건

설에 앞서서 고려될 수 있을 것이라는 데 있다.

<표 2-5>사업의 기단계 지원 솔루션 황 특징21)

21)심진규 외3,2008,"기획단계에서의 VA기반 시뮬 이션 시스템 기반구축에 한 기

연구",『 한건축학회 논문집』

- 22 -

AllplanEngineering

-토목과 구조 엔지니어를 한 솔루션

-견 을 한 세부 시공 디자인까지 연결되어 구조설계의 과정을

효율 으로 지원

- 은 투자로 구조설계를 가능하게 해

SCIA

-토목분야의 Allplan을 기반으로 엔지니어링 트를 지원

-주로 빌딩디자인과 교량 다른 복합 엔지니어링 구조에 사용

-Nemetschek과 함께 통합 소 트웨어 솔루션을 개발시켜 Allplan

Engineering과 SCIA를 결합한 구조 엔지니어링의 솔루션을 제공

Architecture

Visualizationfor

demandingCreativity

-4D동 상 로그램

-3DCAD를 기반으로 하여 모델링을 용이하고 신속하게 문 인

애니메이션이 가능하도록 지원

-워크 로우를 알기 쉽게 도와주고 빠른 랜더링과 이미지를 제공

HVAC -난방,공기조화, 생시설, 기설비 등 건축 환경 디자인용 솔루션

VectorWorksProduct

L:ine

-AEC환경과 지형 산업기계디자인을 한 문 인 디자인 솔루션

-2D,3D생산공정 그리고 디자인 과정의 표 수단으로 용가능

시뮬 이션을 단의 도구로 사용하기 해 쉐퍼드(Sheppard)22)는 다음

과 같은 다섯 가지의 시뮬 이션의 원칙을 제시하고 있다.23)

첫째,시뮬 이션은 표 이어야 한다.

시뮬 이션은 평상 시 많은 사람들이 볼 수 있고 경험할 수 있는 조망을

보여 주어야 한다.특정 디자인 측면을 과장되게 보여주고 는 상물의

가장 좋은 면만을 보여주는 조망은 타당하지 않다.시뮬 이션에는 날씨와

일조 등 기후조건이 고려되어야 하며 이상 으로는 조망의 범 와 조건들이

보여 져야 한다.

둘째,시뮬 이션은 정확하여야 한다.

시뮬 이션의 정확도가 낮다면 사람들이 어떤 계획을 이해하는데 부

할 수 있다.시뮬 이션을 수행하는데 있어 그 한계가 명확하지 않으면 사

람들이 그 결과를 잘못 이해하게 된다. 한 입력이나 운용의 과정에서 왜

곡이 있거나 임의의 변형이 있어서는 안 되며 작업의 입력과정에서 어떻게

22)S.R.J.Sheppard,VisualSimulation,VanNostrandReinhold,1989.

23)백승 ,2005『건축 Presentation을 한 시뮬 이션의 표 방법에 한 연구』,연세

학교 공학 학원,석사학 논문

- 23 -

정 함을 기하 는지를 설명하는 것은 그 정확성을 보장하는데 도움을

다.일반 으로 사람들은 시뮬 이션이 정확할수록 덜 오도될 것이라는 믿

음에서 보다 사실 인 시뮬 이션을 선호한다.

셋째,시뮬 이션은 명확하여야 한다.

시뮬 이션이 혼란스럽거나 불완 하다면 사람들이 이해하기 힘들어지기

때문에 그것에 근거하여 분석하거나 단을 할 수 없다.특히 특정한 방법

에 익숙하지 않은 일반인들에게 시뮬 이션을 보여주고자 할 때에는 이 원

칙을 요시 하여야 한다.

넷째,시뮬 이션은 재미있어야 한다.

시뮬 이션은 달하고자 하는 내용을 확실히 달하기 해 사람들의

심을 끌 필요가 있다.만일 따분하고 지루하다면 사람들이 시뮬 이션된

내용에 반 할 가능성이 높아지기 때문이다.

다섯째,시뮬 이션은 방 이어야 한다.

시뮬 이션은 진행과정에서 타당성과 객 성을 가진 방법론을 사용하여

미래에 야기될 수 있는 문제나 악 향을 해명하여 방할 수 있어야 하고

가능한 한 편견이 없는 평가를 유도해야 한다.

앞에서 언 한 시뮬 이션의 특징을 건축분야에 3D로 목한 기술을 3D

건축 시뮬 이션이라 한다.이는 일반 인 CAD도면을 3D MAX 등의 3차

원 그래픽 작 도구에서 불러들여(import)이를 바탕으로 기본 인 모델링

작업을 수행하게 되는데,이러한 작업이 완료되면 CAD데이터의 부족한 부

분을 보완하고 질감 등을 보여 주는 맵핑 소스(MappingSource)를 제작,추

가한 후 라이 (lighting)작업 등 다양한 그래픽 인 요소를 가미하게 되

면 매우 유용한 3D건축 시뮬 이션이 완성된다.

3D건축 시뮬 이션은 단순 건축 모델의 시각화에서 끝나는 것이 아니라

공간을 구 함으로써 참여자들이 실제 공간감을 느끼고 시각 크기를 실제와

- 24 -

같이 유지하여 기존의 2D기반의 방식과 다른 공간 인지를 통해 업무 효율

성의 증 와 성과물의 성능과 품질 향상 여러 응용 분야로의 활용이 가

능할 뿐만 아니라 정확하고 신속한 의사결정을 도구로서의 역할이 크다는

에서 그 요한 의미를 부여할 수 있다.

제3 게임 엔진

1.게임 엔진의 특징

오늘날의 게임은 다양한 장르와 형태로 존재하고 있다.그 에서 1인칭

액션슈 게임(FPS:FirstPersonShooter)은 3D 가상환경을 게임에 도입

하여 캐릭터의 시 을 통해 게임이 이루어지는 방식으로 좀 더 사실 인 가

상환경을 이어에게 제공하기 해 끊임없이 기술이 개발되고 있다.이

러한 가상환경을 실시간으로 제공하기 해서는 실시간 3D 게임엔진이 필

요하다.그 표 인 엔진으로는 Unreal,Quake,Jupiter엔진24)등이 있으

며,간단한 에디터를 이용하여 사용자들이 직 가상환경을 만들 수 있다.

아래의 <표 2-6>은 게임엔진들의 비교표이다.

24)상용화된 3D게임엔진에는 게임엔진 기술을 이용하여 게임의 가상환경이나 이벤트들

을 제작할 수 있는 게임 에디터를 제공하고 있다.이것을 이용하면 게임 이어들이

쉽게 각각의 게임엔진이 가지고 있는 기술들을 이용하여 자신만의 가상환경을 만들

수 있는 장 이 있다.

- 25 -

엔진 Quake Unreal Jupiter EX G-Blender ETRI

Action Action, RPG Action Action, RPG Action, RPG

특징

1. OpenGL

기 .

2. 리눅스 등

여러 플랫폼에

식 가능

3. 한

공개 스

변

퀘 크(MOD)

만들 수

1. 엔진과 벽히

매칭 어 는 통합개

UnrealED 공

2. 엔진

들까지 쉽게 변

3. 거 든 플랫폼(PC,

PS2, X-Box) 지원,

뛰어남

4. 티컬러

지원하는 뛰어난 원

과가 사

5. DirectX 9, DirectX

10, OpenGL 2.x 지원,

64비트 지원

1. 다 엔진에

비해 가격

능비 우수

2. Direct3D에

최

3.MMORPG26)에

취약하고 FPS

장르에 최 화된

엔진

1. 3D Studio

MAX Plug-In

지원

2. 거 든

플랫폼(PC,

PS2, X-Box)

지원

3. Full 3D

게 엔진

1. PC, PS2,

X-Box,

Mobile

지원

2. Graphics,

Physics, AI,

Audio,

Network등

기능

통합한

엔진

3.

플랫폼과

게 연동

단

다 엔진에

비해

사 하기가

어 움

가격 비싸다. 링 엔진

능

개

츠

- Quske,

- Hexen 2,

- Soldier of

Fortune,

- Medal of

Honor

- 언리얼 시리

- 리니지 2

- 해리포 마 사

돌

- 컨 드

- 히트프 트

- No one lives

Forever 2

- 든 어택

- 탄트

- 공

- R-Man

- 드블러드

- 트

- 믹스업

- 타 니스

<표 2-6>Quake,Unreal,JupiterEX,G-Blender,ETRI게임엔진 비교25)

3D는 의 다양한 콘텐츠 제작에 있어 리 이용되는 수단이다,그러

나 3D를 직 제작하기 해서는 많은 노력과 지식이 요구된다.한국게임산

업개발원에서 발간한 ‘게임엔진 품질평가 기술’27)에 따른 3D게임엔진에

한 일반 인 정의는 아래와 같이 네 가지로 요약될 수 있으며 이러한 역할

을 수행했을 때 비로소 이를 3D게임엔진이라 한다.

25)노승석 외1,2007,"실시간 3D 게임엔진을 이용한 상 콘텐츠 제작에 한 연구",

『디자인학연구』디자인학연구 20권(5호)

26)MassivelyMultiplayerOnlileRolePlayingGame의 약자로서 수천 명의 이어가

인터넷을 통해 모두 같은 가상공간에서 즐길 수 있는 규모 멀티 이어 온라인

롤 잉 게임

27)한국게임산업개발원,2003,『게임엔진 품질평가 기술』,도서출 정일

- 26 -

1)그래픽,음악,효과음을 출력하고 입력장치에 의한 입력을 받는다.

2)캐릭터를 움직이기 한 알고리즘을 제공한다.

3)다양한 지형을 처리한다.인공지능 역할을 수행한다.

4)네트워크를 지원하며 네트워크에서 일어나는 여러 가지 사건을 모니

터한다.

다시 말해서,게임엔진은 컴퓨터 게임의 제작을 한 2D 3D 그래픽

효과,사운드효과,물리 효과 등을 표 ,처리하기 한 게임제작 로그

램의 집합체를 말하며 이는 더링28)부분,애니메이션부분,물리학부분,사

운드부분,입출력제어부분으로 나 어지며 사용 에 따라 다음과 같이 크

게 두 가지로 분류할 수 있다.

<그림 2-1>게임 엔진의 일반 구성29)

28)2차원의 화상에 원· 치·색상 등 외부의 정보를 고려하여 사실감을 불어넣어,3차원

화상을 만드는 과정을 뜻하는 컴퓨터그래픽스 용어

29)김은수,2006,『가상 체험형 스노우보드 게임을 한 3D게임엔진』,명지 학교 학

원 컴퓨터공학과 석사학 논문

- 27 -

3D게임엔진은 역할에 따라 더링 엔진,애니메이션 엔진,물리 엔진,인

공지능 엔진,네트워크 엔진,3D사운드 엔진,맵 에디터 등으로 구성된다.

3D 게임엔진 추 역할을 하는 더링 엔진은 게임 그래픽 디자이

에 의해 작성된 정보들을 게임 상황에 맞게 화면에 실시간으로 출력해 주는 기

능을 하며 보통 OpenGL30) 는 DirectX31)와 같은 3D그래픽 라이 러리를 이

용해 그래픽 가속 하드웨어의 기능을 활용하는 것이 일반 이다.32)

3D 게임의 더링 엔진이 제공하는 기능은 아래와 같이 크게 7가지로

구분될 수 있다.33)

첫째,3D객체 화면 출력기능

둘째,실시간 객체 출력을 한 각종 게임 객체 제어기능

셋째,객체 애니메이션 지원기능

넷째,게임환경 제어 처리기능

다섯째,카메라 이동,회 ,확 ,축소 제어기능

여섯째, 원 그림자 제어기능

일곱째,각종 쉐이더(Shader)34)활용기능

30)OpenGL(OpenGraphicsLibrary)은 1992년 실리콘 그래픽스사에서 만든 2차원 3차

원 그래픽스 표 API규격으로, 로그래 언어 간 랫폼 간의 교차 응용 로그

래 을 지원한다.이 API는 약 250여개 가량의 함수 호출을 이용하여 단순한 기하도

형에서부터 복잡한 삼차원 장면을 생성할 수 있다.OpenGL은 재 CAD,가상 실,

정보시각화,비행 시뮬 이션 등의 분야에서 활용되고 있으며 컴퓨터 게임 분야에서

도 리 활용되고 있다.

31)DirectX는 멀티미디어,특히 게임 로그래 에서 마이크로소 트 랫폼에서의 작업

을 한 API의 집합이다.다이 트엑스는 마이크로소 트 도,세가 드림캐스트,마

이크로소 트 엑스박스 엑스박스 360을 한 컴퓨터·비디오 게임 개발에 리 쓰

인다. 한 게임뿐만 아니라 최근에 나온 3차원 그래픽 하드웨어를 사용하여 높은 품

질의 3차원 그랙을 빠르게 더링할 수 있기 때문에 소 트웨어 업계 반에서 사용

되기도 한다.

32)김 빈 외,온라인 3D게임엔진 개발,한국 자통신연구원,2003

33)정보통신부,한국정보통신연구원,사단법인 한국컴퓨터게임학회,GAME엔진 개발론,

홍릉과학출 사,2003

34)컴퓨터 그래픽 분야에서 소 트웨어 명령의 집합으로 주로 그래픽 하드웨어의 더링효과를 계산하는 데 쓰인다.

- 28 -

<그림 2-2>게임엔진의 일종인 언리얼엔진을 사용한 게임의 한 장면

게임엔진은 엔진별로 보다 손쉽게 게임공간을 구성할 수 있는 에디터를

제공함에 따라 기존에 건축분야에서 사용되고 있는 가상 실 기술보다 고

화된 그래픽,우수한 상호작용,다양한 효과,경제 구축의 가능성을 제시

하고 있다.

게임엔진과 비교되는 VR(VirtualReality)엔진은 워크스테이션 35)의 하

드웨어와 수 언어를 사용한 환경개발이 가능한 고가의 장비로 구축되어

있다.고가의 용 실시간 더머신과 6D마우스,사이버 로 ,모션캡쳐와

같은 용 인풋 디바이스,CAVE나 HMD와 같은 용 입체 디스 이 장

비와 같은 것들이 고가의 문 소 트웨어에 의해 운용되나, 수 언어를

지원하기 때문에 문 지식을 갖는 시스템엔지니어에 의해서만 개발이 가

능하다.

35)개인이나 은 인원수의 사람들이 특수한 분야에 사용하기 해 만들어진 고성능의

컴퓨터.

- 29 -

게임분야에서는 게임을 사용자의 시 별로 1인칭 FPS(First Person

Shooter)와 3인칭 략 RTS(RealTimeStrategy)로 구분하고 있으며 게임

엔진도 처음 개발되었던 방향에 따라 조 씩 다르게 발 되어 가고 있다.

이러한 게임 장르별 시 의 분류는 건축분야에서 진행되어 온 1인칭 투시

도와 3인칭 조감도의 유형과 크게 다르지 않다.특히 온라인 게임의 특성상

가의 PC 환경에 맞게 개발된 게임엔진 기술의 응용은 재 답보되어

있는 실시간 체험 리젠테이션 방법에 매우 유용하게 응용될 수 있을 것

이다.

제 3장과 제 4장에서는 고 수 의 그래픽 묘사가 가능하고 상호작용이

우수하며 경제 이고 다양한 기능을 탈,부착할 수 있는 게임 엔진을 활용

한 3D 건축 시뮬 이션의 작업 로세스 특ㆍ장 과 아울러 이를 실제

로 용한 사례에 해 다루어 보고자 한다.

- 30 -

제3장 게임 엔진을 활용한 3D건축 시뮬 이션

제1 게임의 제작 로세스

게임엔진을 활용한 3D건축 시뮬 이션은 CAD데이터를 활용하여 모델

링을 했을 뿐, 반 인 제작 로세스는 게임의 그것과 매우 유사하다.그

러므로 본 시뮬 이션이 제작되는 반 인 과정을 이해하기 해 본 장에

서는 보다 이고 많이 알려져 있는 게임의 제작 로세스에 해 알아

보기로 한다.

1단계 :모델링

3차원의 이미지를 보여주기 한 가장 첫 번째 단계는 모델링 작업이다.

입체공간에서 3개의 (Point,Vertex)을 선으로 이으면 하나의 면(폴리

곤,Polygon)이 생성되는데 이것을 기본단 로 하여 지형,나무 등의 각종

복잡한 형태를 가지는 객체들(인간,로 ,동물,몬스터 등)을 만들게 된다.

통상 폴리곤을 다루는 방식이 소 트웨어마다 약간의 차이는 있지만 일반

으로 3DMax36)나 Maya37)등과 같은 3D그래픽 도구를 사용하여 모델을 제

작할 수 있다.

2단계 :에디터

에디터는 게임 제작자의 의도에 따라 지형을 생성하고 객체를 배치하는

등 게임 환경의 변화를 실시간으로 확인하며 제작할 수 있는 도구이다.

36)오토데스크社가 개발한 3D 그래픽 소 트웨어이다.도스용으로 개발된 3D 스튜디오

의 후속 버 으로 마이크로소 트 도 랫폼에서 작동한다.

37)마야 (Maya)는 캐나다의 앨리어스(Aliassystem)가 웨이 론(Wavefront)와 합병한

후,1998년 개발한 소 트웨어이다.앨리어스의 워 애니메이터(PowerAnimator),

익스 로러(Explore)의 익스 로러 로페셔 (Explore Professional),웨이 론트

(Wavefront)의 비주얼라이 (AdvancedVisualiser)의 장 만을 통합하여 만든 3D 애

니메이션 소 트웨어이다.각각 별개 던 로그램들이 하나의 패키지로 통합되어,새

로운 작업환경과 틀,편리한 사용자 인터페이스와 다양한 기능을 제공하고 있다.모델

링,텍스쳐링,라이 ,애니메이 ,랜더링 도구가 하나의 일 된 사용자 인터페이스로

통합되어 있다.

- 31 -

언리얼 엔진(UnrealEngine)에서 제공하는 언리얼 에디터(UnrealEd)38)의

를 들면,이를 실행시켜서 에디터 내부에서 작업을 할 수 있으며 언리얼

에디터 내에는 애니메이션 툴,캐릭터 툴,맵 툴,텍스쳐 툴,스크립트 툴 등

의 모든 툴이 통합되어서 서로 연동되며 작동한다.

언리얼 엔진의 모든 기능들과 완벽히 매칭이 되어 있으며 언리얼 엔진의

코어에 기반하여 언리얼 스크립트(UnrealScript)와 함께 작성되었기 때문에

엔진에 특정한 새로운 기능 추가나 수정 시에 에디터의 기능도 쉽게 변경

사항에 맞춰 확장 수정이 가능하다.그리고 외부 툴과 언리얼 에디터의

상호 인 내/외부 연동,컴포 트 지원,통합과 언리얼 에디터의 기능 추가

와 수정 등의 확장성이 뛰어난 편이다.

<그림 3-1>언리얼 에디터를 이용한 게임 제작 로세스의 한 장면

① ActorClass:맵상의 모든 오 젝트를 'actor'라는 개념으로 정의.캐

릭터에서 라이 까지 모두 actor로서 다루어지며,actor의 속성을 결정.

38)언리얼 엔진(UnrealEngine)에 통합되어 있는 통합 개발 도구 모음을 말한다.

- 32 -

<그림 3-2>ActorClass작업의

② Texture:맵상에 등장하는 모든 actor들과 맵의 지오메트리 정보에

텍스쳐를 결정.

<그림 3-3,3-4>Texture작업의

- 33 -

③ Animation:맵상에 로딩된 이어와 이어(Non-player)캐릭

터의 모션을 결정.Maya나 3DMax등의 상용 에디터를 이용해서 만든 애니

메이션을 입력(import)해서 사용할 수 있음.

<그림 3-5>Animation작업의

- 34 -

④ ScriptEditor:언리얼 엔진의 모든 시스템에 기반을 둔 언리얼 스크

립트(UnrealScript)를 이용하거나 수정.코드를 삽입하거나 수정해서 한층

더 범 한 게임 에디 을 가능하게 함.

<그림 3-6>ScriptEditor작업의

⑤ Matinee:카메라의 이동 경로를 정의할 수 있고,게임 시네마틱을 제

작하는 데 사용됨.

<그림 3-7>Matinee작업의

- 35 -

3단계 :게임엔진

3D 게임엔진은 게임을 구동하고 로그램과 데이터를 리하며,효율

인 게임의 제작 구동을 돕는 독립된 로그램이다.즉,일반 참여자들이

시각 으로 보이는 게임 내에서의 복잡한 연산이나 그래픽,사운드 효과 지

형과 지물 그리고 캐릭터의 표 이나 구성,네트워크 시스템의 처리 등을

일일이 로그램 코딩작업으로 처리하는 것이 아니라 게임엔진이 게임 소

트웨어의 하부에서 일련의 처리 작업을 원활히 할 수 있도록 받쳐 주고 있

는 것이다.

제2 게임엔진 활용한 3D 건축 시뮬 이션의 특ㆍ장

3D 건축시뮬 이션 등을 비롯한 가상 실을 공간 시뮬 이션 측면에서

보면 이는 일반 으로 상호작용(Interaction),몰입(Immersion),네비게이션

(Navigation)그리고 원격 실존감(Tele-presence)등 크게 네 가지의 특징

을 가지고 있다.이 네 가지 특징을 설명하면 아래와 같다.39)

첫째,네비게이션 기능은 3차원의 가상공간에서 체험자가 자유롭게 여행

찰할 수 있는 환경을 제공하는 것이고

둘째,상호작용은 가상공간 내에서 체험자가 행하는 일련의 행 들이 공

간과 실시간 반응을 할 수 있음을 의미하며

셋째,몰입은 실제세계와 차단되어 인공 환경에 집 할 수 있는 방법을

뜻한다.

넷째,실존감은 ‘어떤 환경에서의 존재감’을 미하는데 이는 인체의 감각

39)박종진 외2,2006년,"게임엔진을 활용한 가상건축 시뮬 이션 용가능성에 한 연

구",『 한건축학회논문집』 22권(10호)

- 36 -

채 을 통해 들어오는 데이터와 본인의 심,과거의 경험,기억 등이 융합

되어 공간이 인지 지각되는 과정에서 나타난다.

이상의 네 가지 특성을 가지고 구축된 가상환경에서 체험자는 가상공간

내의 객체와 상호작용을 하며 자신이 실제로 그 공간 내에 있는 듯한 몰입

감과 함께 가상의 공간속에서 행동하고 움직이며 경험을 할 수 있게 된다.

1990년 후반부터 게임분야에서는 게임 공간을 구성하는 그래픽 환경이

2차원에서 3차원 심으로 환되면서 고화질의 3차원 그래픽 환경이 구축

되어 계단을 올라가거나,뛰어가거나,사물을 집어 들거나 혹은 교체하는 등

체험자가 행하는 일련의 행 들이 가상공간 내의 객체와 실시간 상호작용하

고,부드럽게 움직이는 장면이 연출되어 인공 환경에 집 하게 되고 자신

이 실제로 가상공간 내에 있는 듯한 몰입감을 제공한다.

한,다양한 시 환이나 상하좌우의 조작이 자유로워 3차원의 가상공

간에서 체험자가 자유롭게 여행 찰할 수 있는 네비게이션 환경을 제공

하며 인체의 감각채 을 통해 인식되는 데이터를 공간 으로 지각하고 과거

의 경험, 심,기억들을 통해 공간을 인지하게 되는데 가상 실은 체험자의

시 을 따라 1인칭 시 으로 노출되어 가상공간상의 체험자에게 스스로가

움직이는 듯한 원격 실존감을 부여하게 된다.

과거 스 치 형식의 2차원 이미지는 3차원 모델링 데이터를 2차원 이미

지로 더링하는 방식으로 발 하 고 이제는 3차원 데이터를 실시간으로

처리하여 디자이 나 클라이언트에게 가상의 공간을 체험시킬 수 있는 가상

실 기술로 발 하고 있다.그러나,가상 실은 실시간 모델데이터 처리를

제로 하기 때문에 기존 CPU 기반의 VRML40)엔진 시스템은 작의 편

의성과 향상된 데이터의 압축률의 개선에도 불구하고 국내 실내디자인 분야

기업체나 련 연구소 등에서 활용되기에는 높은 비용과 공학 문성이

요구되고 각기 다른 회사에 의해 개발이 진행되었기 때문에 상호 간의 데이

40)VirtualRealityModelingLanguage의 약자로 인터넷 문서에서 3차원 공간을 표 할

수 있는 텍스트 일을 일컬음

- 37 -

구 분 게임엔진을 활용한 3D건축 시뮬 이션

랫폼 3DGaming엔진(Direct-X)

뷰 포인트 자유로운 시 이동 가능

오 젝트

애니메이션

행인,자동차,바람에 흔들리는 나뭇가지 등

거의 모든 오 젝트의 애니메이션 구

가능

입체 상편 /셔터 안경을 활용한 입체 상 구

가능

시나리오

모드시나리오를 바탕으로 다양한 상연출 가능

3D입체

오디오

시냇가로 이동할수록 물소리가 차 커지는

등 소리의 방향성을 사용자가 느낄 수 있음

실시간

텍스춰링

내ㆍ외장재 등 건축물에 용된 소재 등을

즉시 바꿔 용해 볼 수 있음

월드 타임일출 일몰 등 시간의 변화에 따라

변하는 환경을 실시간으로 확인할 수 있음

터 호환과 타 어 리 이션과의 연동이 어려웠으며 시스템의 특성이 부분

오 젝트 심으로서 공간환경 구축과 거리가 있기 때문에 공간 시뮬 이션

에 한 한계 인 성능과 지원으로 건축분야에서는 실용화되지 못했다.

반면,게임엔진은 VRML보다 가, 사양의 작도구와 랫폼에서 구

이 가능하며 공학 지식이 상 으로 은 디자이 들이 직 제어할

수 있는 그래픽 기반의 작환경을 제공한다.

<표 3-1>게임엔진을 활용한 3D건축 시뮬 이션의 특․장 41)

41) 자 작성

- 38 -

이 밖에도,3D 건축 시뮬 이션을 구 하는 데 있어 게임엔진을 활용하

게 되면 아직 지어지지 않은 건축물을 실제와 유사한 환경 공간 규모

감을 형성하여 제공할 수 있고 계자들이 이를 자유롭게 여행, 찰 할 수

있어 비 문가들도 쉽게 설계 도면을 이해할 수 있게 되어 각 분야의 담당

자들이 정확하고 세 하게 시각화된 자료를 함께 보기 때문에 요 사안에

한 체 인 공감 를 형성할 수 있고 이에 따른 다양한 의견 개진도 가

능하게 된다는 장 이 있다.

한,게임엔진을 활용하면 최근 그 필요성과 요성이 두되고 있는

BIM 등의 ‘디지털 건축’ 련 도구들과 자연스럽게 데이터를 호환할 수도

있게 되며 특히,지하철역에서 분양 받을 상가까지의 정확한 거리,도보 시

걸리는 시간,일조,조망,센서 장착을 통한 유동인구 악 등 부동산 련

사업 등에 필요한 특별한 기능은 언제든지 추가하거나 삭제할 수 있다는 것

도 게임엔진을 활용한 3D건축 시뮬 이션의 큰 장 이라 할 수 있다.

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제4장 사례연구

제1 DallasCowboyStadium(미국)사례

<그림 4-1> 게임엔진을 활용한 3D 건축 시뮬 이션으로 미리 구 한

러스 카우보이 스타디움

미국의 형 건축 설계회사인 HKS42)는 2,300,000평방피트에 달하는

러스 카우보이 스타디움 신축공사를 수주하 고 이는 체 공사비만도 10억

달러에 육박했다.이 경기장은 카우보이 풋볼 의 숙소뿐만 아니라 10만 명

이 넘는 을 수용할 수 있고 개폐식 돔이 장착되는 세계에서 가장 큰 규

모와 시설을 자랑하 다.

HKS는 이 로젝트에 통 으로 사용되어 오던, 더링에 몇 시간씩

소요되는 일련의 투시도나 동 상에 의한 리젠테이션을 배제하고 복잡한

그래픽과 다양한 동작을 만들어 내는데 시간을 일 수 있고 사용자가 직

Navigating할 수 있도록 게임엔진인 언리얼 엔진을 처음으로 사용하 다.

42)텍사스 주 러스에 본사를 두고 있으며 직원 850여 명을 거느리고 있는 미국에서 가

장 큰 규모의 건축설계 회사 하나로 1939년에 설립됨

- 40 -

HKS가 게임엔진을 활용하여 만들어 낸 건축 시각화 솔루션은 조이스틱

이나 키보드 는 마우스를 움직이는 것만으로도 가상의 고객이 마치 완성

된 건물인 것처럼 건물 내부와 구조물 사이를 걸어 다니면서 고객으로 하여

매우 인터 티 하면서도 정교하게 구성된 가상 실을 체험할 수 있게

하 다.

아직 지어지지 않은 건물의 이미지와 움직임을 미리 Preview하는 것은

건축주에게 매우 큰 의미가 있다.설계 단계에서 자신의 정확한 의도가 반

되어 추후 완성되었을 때 만족도가 극 화될 수 있기 때문이다.

실제로 HKS가 용한 방법에 의해 러스 카우보이 구단은 큰 험요인

을 사 에 제거함으로써 많은 비용과 시간을 약할 수 있었다.스타디움

내에 설치가 정된 형 고물이 석의 특정 부분에서 하게 될

의 시선을 가로막는 오류를 사 에 제거한 것이다.이는 게임엔진을 통해

구 된 3차원 시뮬 이션을 통해 실제 그 치에서 바라보는 체험을 하지

않았다면 2차원 인 도면에서는 발견하지 못했을 커다란 오류 던 것

이다.

러스 카우보이 구단의 운용책임자인 StephenJones는 “실제로 나 에

큰 문제가 될 소지가 있었던 부분을 세 하게 발견하여 사 조치할 수 있

었던 것은 우리에게 무나도 유용했다.”라고 굉장히 고무되어 이야기했으

며 건축 시각화의 거장 PatCarmichael는 건축주가 의뢰한 건물이 다 지어

졌을 때 건축주의 입에서 ‘것은 내가 기 했던 건물이 아니야!’라고 말하

는 것을 듣는 일은 건축설계 회사 입장에서 경험하는 최악의 상황이라고 말

했다.43)

43)MattVella,『UnrealArchitecture-PowerhouseDallasarchitecturefirm HKS is

licensingapopularvideogameenginetowow potentialclients』,Businessweek.com.

2007년 12월 21일

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이후 HKS는 회사가 고객에게 이러한 완 한 방향의 환경을 더 많이

제안하고 용한다면 고객들의 만족도는 매우 커질 것이라는 확신과 함께

해당 기술의 라이센스를 획득하기로 결정하 다.이는 게임엔진을 활용한

3D 건축 시뮬 이션은 HKS와 같은 회사들이 이를 폭 으로 수용하겠다

는 의지를 표명한 것은 이들에게 있어 이러한 게임엔진을 목한 시각화 솔

루션이 매우 창조 이 도구로서 그 효용가치가 매우 크다는 것을 증명하는

좋은 사례가 될 것이다.

제2 복합건물 사례 :BIM 데이터의 활용

1.BIM(BuildingInformationModeling)의 개념

사회가 정보화 사회로 환되면서 건설산업 분야 역시 빌딩건축의

과정에 하여 디지털 기반의 산업구조로 화하기 해 많은 노력을 기울

이고 있다.건축설계 분야는 가장먼 CAD시스템을 도입하여 디지털 환경

으로의 변화를 꾀하 지만,2차원(평면)CAD로 작성된 디지털 데이터는 상

으로 다소 빈약하고 제한 인 빌딩정보만을 포함하여 력분야에서 디

지털 데이터를 다양하게 활용하기에는 한계가 있었다. 한 설계자가 제시

하는 2차원 CAD도면을 보고 완성형 건축물을 연상할 수 있는 발주자는 그

리 많지 않다는 과　간혹 시공자마 도 설계자의 의도를 제 로 이해하지

못하는 경우도 있었다.　그 기 때문에 설계자와 시공자,혹은 감리자 사이

에 마찰과 갈등이 빈번한 것도 사실이다.

이러한 문제 을 극복하기 하여 3차원 기반의 설계도구가 발달하고 변화

하여 3차원 객체기반,3차원 라메트릭 기반으로까지 확장되었으며,기하학

형상정보의 활용에 그치지 않고 건물의 정보를 종합하여 리할 수 있는

BIM이라는 개념으로 차 발 하고 있다.

이 게 입체(3D)도면을 기본으로 하는 BIM을 용하면,이 같은 커뮤니

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이션의 문제를 사 에 방할 수 있다.　설계,시공자는 물론 건축주와 운

리자도 3차원 가상 시뮬 이션을 통해 언제라도 공사 과정의 모습이나

완공 결과물을 확인할 수 있다. 한 겉모습은 물론 내부 설비 엔지니어

링 구조와 소요 자재의 종류 물량,필요한 장비 등도 언제든 체크할 수

있다.BIM은 이 밖에도 건설근로자 개개인의 의사소통에도 기여하여 시공

과정에서의 오차나 험 요인을 최소화시킬 수 있다.

건설산업에 있어 BIM은 이미 거스를 수 없는 세계 인 추세라 해도 무방

할 듯하다.유럽에서는 2000년 반 이미 50% 이상의 건축 로젝트가

BIM을 통해 이 지고 있으며,미국에서도 2006년부터 연방 조달청이 모든

로젝트에 BIM을 의무화했다. 국은 2008년 베이징올림픽 주경기장과 국

제수상경기센터 건설 때 BIM을 격 도입하 다.

한국 역시 국토해양부 주 하에 “건축분야의 BIM 용 활성화 방안

연구”44)에 기반한 “건축분야 BIM 용가이드”45)를 발간하여 국내 건축분야

에서 개방형 BIM을 도입 용하는데 필요한 공통 요건을 정의하여 제

공하 다.

공공부문에서는 용인시민체육공원과 국방부 2010 로젝트를 필두로 수많

은 기 이 BIM을 이미 용했거나 도입을 비하고 있으며 비용 감과 공

기 단축 등 건설 로세스의 신 기제로 BIM의 효용성이 리 알려지며

형건설사와 건축사사무소를 심으로 민간부문에서 BIM 용을 한 다

양한 실험이 이 지고 있다.

2.BIM 생애주기와 BIM 3D설계데이타의 활용

“한국형 BIM 구축과제와 망”에서는 유럽 BIM시장 실태조사 결과를 토

로 BIM의 발 단계가 높아질수록 상호 호환성과 기업 간 정보교환의 비

이 커질 것으로 측되면서 건축물의 기획,설계,시공,유지 리를 통합

리하는 생애주기 BIM이 되어야 한다고 제시하 다.46)

44)2009년 국토해양부 연구용역,(사)빌딩스마트 회 컨소시엄 수행

45)2010년 1월 국토해양부

46)한남 ,2009,BIM 활용한 건축기획 지원방안에 한 연구,한양 학교 석사학 논문

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BIM은 건축물의 최 개념정립 때부터 생애주기 동안의 각종 의사 결정을

돕기 한 여러 가지 소 트웨어들이 정보를 서로 공개 으로 주고받는 데

필요한 IFC라는 데이터 규격을 제공한다.즉,BIM데이터에 한 유일한 국

제표 규격인 IFC47)를 활용하면,

첫째,다양한 종류의 소 트웨어를 사용하면서 자료를 주고받을 수 있고

둘째,시간이 지나도 소 트웨어의 종류나 버 에 계없이 데이터를 리

할 수 있다.

그 기 때문에 설계단계에서 생성된 의 3D(3차원)데이터는 3차원의 게임

엔진과도 호환이 가능하여 투자 설명회 분양 홍보 목 의 리젠테이션

은 물론 3차원의 통합 시설물 리 목 으로도 활용이 가능하다.

3.여의도 서울 국제 융센터 사례 – 커뮤니 이션 활성화 리젠

테이션에 활용

A건설사는 여의도에서 시공 인 복합 오피스,국제 융센터를 상으로

타워 1개 동의 철골 콘크리트 구조체,커튼월에 해 BIM 모델링을 완

성했다.이를 통해,1차 으로는 설계오류 부재 간 간섭을 확인하고 타워

크 인 등 가설장비에 한 공정계획을 수립하 으며 1단계로 구축된 모델

링 데이타를 게임엔진을 통해 시각화함으로서 4D 시뮬 이션은 물론 고객

을 상으로 한 다양한 리젠테이션으로 활용하는 성과를 거두었다.

47)IndustryFoundationClasses의 약어로서 소 트웨어 간에 BIM 데이터의 상호운용

호환을 하여 BuildingSmartInternational이 개발한 국제표 데이터 포맷을 말한

다.

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<그림 4-2>BIM설계의 소 트웨어 하나인 Autodesk社의 Revit

Architecture의 뷰포트

① 1단계 :A건설사는 BIM설계의 소 트웨어로 오토데스크사의 Revit

Architecture48)를 사용하 다.Revit은 설계오류 부재간 간섭체크,공정계

획 수립 등에는 강력한 툴이었지만 담당 설계부서 외에 일선 장에서 사용

하기에 낯설고 어려운 툴이었다.일례로,콘크리트 구조체와 커튼월의 각 연

결부 의 비주얼을 확인하기 해서는 본사에 있는 설계부서의 지원이 필요

했다.이러한 문제를 해결하기 해 A건설사는 건축에 특화된 게임엔진을

도입하여 간편한 메뉴를 가진 어 리 이션 형태로 개발하기로 결정하 다.

48)오토데스크社가 개발한 BIM 소 트웨어로서 건축 설계분야의 정보 모델링에 합한

도구.건축 과정의 정보가 유기 으로 재사용될 수 있는 환경의 구축을 목표로 출

시됨

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② 2단계 :Ravit에서 IFC포맷으로 장되어 게임엔진에 올려진 여의

도 서울 국제 융센터 데이터는 독립된 실행 일로 컴 일링49)되어 Revit

등 어떠한 BIM 소 트웨어 없이도 일반 PC에서 실행 가능한 형태로 제작

되었다.

③ 3단계 :본사의 설계담당자는 물론 장의 로젝트 련자에게 배

포되어 리젠테이션 다양한 커뮤니 이션 용도로 사용되었다.

④ 련 시뮬 이션 이미지

<그림 4-3>여의도 서울 국제 융센터 시뮬 이션 메뉴구성

다양한 카메라 모드를 선택할 수 있어서 정해진 카메라 시 스에 따라

상을 리젠테이션 할 수 있으며 1인칭의 건축물 사용자 시 는 비행 시

(조감)에서 자유롭게 건축물을 살펴볼 수 있다. 한 철골 콘크리트 구

조체,커튼월 등으로 나 어 시공순서에 따라 축조 시뮬 이션이 가능하도

록 사용자 메뉴를 구성하 다.

49) 로그램을 기계어 명령으로 교환 는 번역하는 것

- 46 -

<그림 4-4,4-5>탑상부 Roof부 의 철골 커튼월 구조체 ‘Freecam’뷰

<그림 4-6>탑상부Roof부 의 커튼월 부 노드만 별도로 선택하여 살펴본 ‘Freecam’뷰

<그림 4-7>커튼월을 제거하고 1층 로비의 철골 콘크리트 구조체 노드만 별도로 선택

하여 살펴본 하층부 ‘Freecam’뷰

4.서교동 W주상복합 사례 – 상가 MD 분양에 활용

주거공간과 지하철,마트, 화 ,쇼핑몰이 결합된 ‘All-In-OneLife’컨셉

으로 기획된 K건설사의 W주상복합은 롯본기힐을 디자인했던 미국의

JERDE社가 설계를 맡아 층부는 마치 일본의 롯본기힐 아 이드를 연상

시키는 스트리트몰로 상층부는 높고 곧게 뻗은 직선 인 주거동으로 계획되

었다.

국내 최 로 시도된 곡형 스트리트몰은 계획단계에서부터 많은 숙제들을

안고 있었다.지하철과 연결되는 입구 장과 주거동 앙에 치한 앙

장을 연결하는 여러 개의 동선을 자연스럽게 통합하고,집객시설을 히

분산하는 상가의 MD 계획은 기부터 난 에 부딪쳤다.곡선으로 구성된

곡 구조물과 비정형의 상가구조와 동선을 바라보는 이 담당업무는 물

- 47 -

론 같은 업무의 임원에서 실무진에 이르기까지 모두가 달랐기 때문이다.공

사 책임과 시행에도 상당한 지분을 가지고 있었던 K건설사는 시공일정 상

도면의 확정이 매우 시 한 상황이었음에도 분양을 고려하지 않을 수 없었

던 처지에 놓여있었다.

기존에 층별로 제작한 층부 모형으로는 고객의 시 (Eye-level)에서의 바

라본 동선 는 공간의 느낌을 공유하지 못한 채 MD계획은 확정되지 못하고

있었으며, 마트, 형서 ,멀티 스 등 주요 집객시설의 법인고객으로부

터 도면상으로는 입 치 결정이 어렵다는 회신이 이어지고 있었다.

이러한 문제를 해결하기 해 다양한 안들이 검토되던 게임엔진을 활

용한 3D시뮬 이션을 도입해 보자는 결론이 내려지게 되었다. 박한 일정

상 기존의 분양용 동 상의 제작에 사용되었던 3D MAX 모델링 데이터를

활용하기로 하 으며,보행자의 시 에서 바라본 공간의 구조 동선에

을 두고 살펴보기로 하 다.때문에 건축물의 마감재 색상과 재질을 알

수 있는 텍스쳐링 작업은 커튼월이나 유리 등의 주요 오 젝트에만 약식으

로 용하 다.

<그림 4-8> 앙 장 1층 뷰-1 <그림 4-9> 앙 장 1층 뷰-2

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<그림 4-10> 앙 장 2층 뷰 <그림 4-11> 앙 장 3층 뷰

게임엔진을 활용한 3D시뮬 이션을 통한 검토 결과 일부 동선을 가로막거

나 쇼퍼의 시선을 차단하는 구조물의 변경이이루어 졌으며,법인고객을

상으로 한 리젠테이션에 사용되어 큰 효과를 거두었다.

<그림 4-12> 앙 장 2층 스트리트몰 뷰 <그림 4-13> 앙 장 1층 북쪽 스트리트몰 뷰

<그림 4-14>지하철입구 장 <그림 4-15>지하철입구 장 에스컬 이터 동선

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<그림 4-16>지하철입구 장에서 이어지는 메인 동선

본 사례에서는 게임엔진을 활용한 3D 건축 시뮬 이션은 부동산의 상업

인 측면에서 콘 효과를 입증하 음을 보여주고 있다.그러나 도입시 측면

에서 살펴보면 본 3D 시뮬 이션이 기획단계에서 가장 큰 효과를 발휘한다

는 을 고려해 보면 본 사례에서 발견된 여러 가지 문제 들이 실제로 수

정,변경하기 어려운 공사 직 의 시 에서 이루어졌다는 한계 도 동시에

보여주고 있는 것이다.

5.여의도 Y타워 사례 – 리노베이션 인테리어

1987년 공한 이후 23년이 지나 노후화된 Y타워의 로비와 지하 1층 아

이드의 인테리어 리노베이션 공사의 검토와 의사결정에 3D시뮬 이션이 사

용되었다.

리노베이션 공사의 특성상 공사와 함께 일상 이 업무가 동시에 진행될 수

밖에 없어 바닥,벽체,천정을 따로 시공할 수도 있는 상황을 고려하여 의사

결정을 내려야 한다.이에 따라 본 공사에 투입될 수 있는 다양한 마감재의

조합을 구 하여 보여 주고 이를 바탕으로 선택을 할 수 있게 만들어주는

도구의 필요성이 제기되었다. 한,공사기간 동안 사무 공간에서의 업무에

차질이 없도록 세부 인 동선 계획이 수립되어야 했기 때문에 게임엔진을

활용한 실시간 3D시뮬 이션의 도입이 제안,채택되었다.

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① Y타워 지하 아 이드

<그림 4-17>지하 1층-기존 바닥재 <그림 4-18>지하 1층-제안 바닥재

<그림 4-19,4-20>지하 1층- 리모드 카메라를 통한 다양한 뷰

기존 건축물에 한 모델링은 발주자로부터 제공된 2DCAD도면을 기 로

작성되었으며 이 구조체를 기본으로 삼아 인테리어 리노베이션 디자인을

제안하게 되었다.

② Y타워 로비

<그림 4-21> 안의 조합이 가능한 메뉴 <그림 4-22>기존 바닥+목재마감 EV홀

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<그림 4-23>기존 바닥+ 리석마감 EV홀+목재구조물

<그림 4-24>바닥 리석+ 리석마감 EV홀+목재구조물

비록,제안 결과가 운 계획을 수립하고 실행하는 단계까지 확 되지는 못

했지만 게임엔진을 활용한 3D 시뮬 이션을 노후 된 상가나 오피스의 활성

화를 한 검토와 제안에 활용할 수 있었다는 것은 매우 고무 인 일이다.

한,이 사례는 주택 는 오피스 분양사업에 용하여 고객이 직 바닥

마감재 등의 다양한 옵션을 실시간으로 선택 용해 볼 수 있는 툴로도 개

발될 수 있다는 가능성을 보여 주었다.

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제3 골 장 개발 사례 :GIS데이터의 활용

1. 규모 부동산 개발에 GIS데이타 활용

① GIS기반의 골 장 3차원 지형 데이타 제작 로세스

<그림 4-25>계획도면 확정 <그림 4-26>계획도서에서 등고선 정리 추출

<그림 4-27>등고선을 DEM 데이터로 변환 <그림 4-28>DEM을 음 기복도 형태로 추출

<그림 4-29>3차원지형 매쉬 데이터 최 화50)<그림 4-30>바닥 이미지 텍스춰링

50)음 기복도에서 추출된 매쉬데이터를 벙커,러 ,헤 드 등의 다른 속성을 가진 오

젝트별로 구분,정리하여 바닥의 재질에 맞는 이미지를 오 젝트 매쉬별로 텍스쳐링

할 수 있도록 하는 작업

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본 사례에서는 규모 부동산 개발에 게임엔진을 활용한 3D 건축 시뮬

이션에 더하여 GIS데이터까지 목함으로써 토목 공사에도 용될 수 있

으며 GIS데이터를 사용하기 때문에 그 정확성과 정교함까지도 보장할 수

있다는 을 보여주고 있다.

본 로젝트의 기에는 [그림 4-25]에서 볼 수 있듯이 개발지역(약 50만

평) 황측량을 바탕으로 한 계획도서의 수치 등고에 기반하여 3차원 모델

이 작성되었다.그러나 계획도서에서 제공된 면 의 수치 등고로는 개발지

역(골 장)내에서의 주변 산악지형의 경 을 체 으로 조망하기에 어려

움이 있었다.그래서 이 로젝트에는 기존에 사용해 오던 1:5,000수치지형

도가 사용되었다.

국토해양부 산하 국토지리정보원에서 제공하는 1:5,000의 수치지형도는 실

제 수목 높이 값이 고려되지 않은 등고로 오차가 2m～5m 정도이다.본 지

형도는 5m 간격의 등고선의 낮은 도로 인하여 토목공사 물량산출 등 과

학 설계에는 반 되고 있지 못하지만 단 면 의 개발에서 주변 경

을 구성하는 요소로 사용되거나 부동산 개발의 계획 검토 단계에서는 그

사용 한 가치는 충분하다고 할 수 있다.51)

본 로젝트에 사용된 1:5,000의 수치지형도는 개발지역(골 장)을 심으

로 주변 약 330만 평이 모델링되어 주변의 산악지형을 넓게 조망할 수 있도

록 추가 제작되었다.

<그림 4-31>조망용 1:5000수치지형도 모델링 :Autodesk3DMax9작업화면 캡쳐

<그림 4-32>조망용 1:5000수치지형도 텍스춰링(개발지역외 지형은 항공사진이 사용됨)

51)모종명,『항공라이다(LiDAR)측량시스템을 이용한 송 선로 설계용 데이터 제작기

술』,월간 기,2007

- 54 -

본 골 장 개발 로젝트에서 티박스나 그린에서 바라보는 주변 경 에

한 조망,조망권을 요하게 다룬 것은 상당히 의미 있는 작업이라 하겠다.

개발에 있어서 조망권은 공공재의 성질을 가지고 있으나,순수한 공공재는

비경합성(Non-rivalry)52)과 비배제성(Non-excludability)53)의 특성을 갖지만,

조망권은 비경합성을 갖는 반면 다른 지역의 경제 주체가 소비할 수 없는

배제성을 가지므로 순수한 공공재의 속성을 지닌 것이라 할 수 없다.

따라서 조망권은 시장에서 가격을 갖게 되고 이것은 자산 가치에 상당한

향을 미치게 된다는 이다.때문에 의 사례처럼 개발면 (50만평)에 포

함되지 않은 주변(300만평)의 경 에 한 고려는 개발할 부동산의 가치에

상당한 향을 미친다는 에서 연구과제로 삼아 볼만 하다 하겠다.

<그림 4-33>게임엔진 벨에디터를 통한 건축물(클럽하우스)

조경수목 오 젝트 배치

52)소비에 참여하는 사람의 수가 아무리 많아도 한 사람이 소비할 수 있는 양에는 변함

이 없는 재화와 서비스

53)일단 재화의 생산과 공 이 이루어지고 나면 생산비를 부담하지 않은 경제주체라고

할지라도 소비에서 배제시킬 수 없는 특성

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<그림 4-34>시뮬 이터 기능 유 인터페이스 로그래

2.게임엔진을 활용한 3D 시뮬 이션을 통한 골 장 설계 사례연구

강원도의 모 골 장 개발에 게임엔진 3D 시뮬 이션을 도입하게 된 배경

과 이 솔루션이 도입되면서 총 3개월 간 3차례에 걸쳐 진행된 설계변경 과

정에 한 사례 연구를 통해 골 장 등의 시설 개발에도 게임엔진 3D

시뮬 이션이 용될 수 있다는 가능성에 해 살펴보고자 한다.

① 골 장 개발에 게임엔진 도입 배경

미국의 A사가 설계한 강원도의 모 골 장의 경우 부지의 특성을 잘 살린

드라마틱한 설계가 골퍼의 재미를 극 화하는 반면,경사면을 따라 카트 동

선이 상당히 길어지거나,상당한 기울기의 경사면에 인 한 카트 주행로의

안 상의 문제,그리고 인 홀과의 라이버시 등 운 상 검토해야 할 여

러 가지 문제 들이 산 해 있었다.

이는 2차원의 평면 인 도면상에서는 문가조차도 발견하기 어려운 문제

다는 에 주목할 필요가 있다.

- 56 -

골 장 건설의 특성상 설계는 일종의 가이드라인일 뿐이고 실제 인 코스

디자인은 시공과정에서 구 되는 것이라는 주장도 있지만 이것은 매우 험

한 발상이다.이러한 잘못된 들과 계획 단계에서 철 하게 비되지 못한

미비 들이 결국 공사비 증액으로 이어지는 것은 어쩌면 당연한 결과이다.

설계에 한 잘못된 이해의 문제는 시공자 측면과 건축주 측면 두 가지의

문제로 나 어 볼 수 있다.그 첫 번째로 시공자 측면은 시공에 참여하

고 있는 모든 사람들이 설계도면을 완벽히 잘 이해할 수는 없다는 것이다.

설계에 한 오해가 불러오는 잘못된 시공과 재공사의 반복이 실제 비일비

재하며 이로 인해 증가된 공사비의 부담이 지 않다는 것이다.

한 시공이 설계 로 이루어졌다 하더라도 공사 는 완료시 에서 발주

처는 도출된 결과에 불만족을 표시하는 반면,시공사 입장에서는 도면 로 시

공했을 뿐 문제될 것은 없다고 주장하는 상황이 발생할 수 있다는 것이다.

이는 골 장 건설과정은 물론 일반 인 공사 장에서도 흔히 볼 수 있는

경이지만 A사는 이러한 문제 을 최소화하기 해 계획 단계에서부터 게

임엔진을 활용한 3D 건축 시뮬 이션 기법을 도입했으며,1차 검토단계를

종료한 시 에서 매우 만족스러운 성과를 얻을 수 있었다.

② 이스 1-설계오류에 한 검토 수정

<그림 4-35> 기 실시설계

- 57 -

서로 비슷한 규모의 골 장 운 인력을 비교해보면 최 2배까지 차이가

나는 곳이 있으며,일반 건축물의 경우에도 설계단계에서 운 의 문제가 면

히 고려되지 않은 탓에 같은 문제가 발생하기도 한다.직원이 많은 골

장의 내부 사정을 살펴보면 운 이 방만한 탓도 있지만,운 을 고려하지

않은 코스의 구조 탓이 크다는 이다.

A사는 게임엔진 시뮬 이션 기법을 도입하면서 평면의 도면상에서 잘 보

이지 않았던 잘못된 동선을 바로잡는 것은 물론 운 측면의 동선을 최 화

하는 데 많은 정성을 기울 으며, 리동을 모든 코스가 조망할 수 있는

치로 재배치하는 등 운 의 효율성 높일 수 있었다.

<그림 4-36>설계변경 후( 험한 뒤쪽 벽)

<그림 4-37>설계변경 후(도로 변경, 로티 삭제)

기 실시설계의 도면을 가지고 게임엔진을 활용한 3D 건축 시뮬 이션으

로 검토한 결과, 로티 앞쪽의 원형 보 지의 수목에 가려 페어웨이가

보이지 않았으며 뒤쪽의 벽과 가까워 안 사고의 험성이 있다고 단

되었다.지형상 복토를 통해 로티의 조망을 개선하기에는 어렵다는 단 하

에 티박스 차를 조정하고 카트 주행로는 안쪽으로 옮기는 것으로 결정되었

다.두 가지 모두 기의 2D도면만 가지고는 찾아내기 어려운 문제 다.

한 기에 설계된 벙커의 개수가 총 115개인데 이를 운 하기 해 들어

가는 모래 가격만 연간 5억 원 이상이다.비행 시 에서 골 장의 체 인

경을 원하는 각도에서 조망하 기 때문에 벙커의 치와 개수를 조정하는

데 게임엔진 시뮬 이션 기법이 매우 유용하게 사용되었다.

- 58 -

③ 이스 2-담당자들 간의 커뮤니 이션 활성화

A사는 게임엔진 도입 설계단계에서 2차원 평면의 설계도면을 가지고

골 장 부지에 구 될 실제모습을 이미지화 하는 데 있어서 설계 트의 각

담당자들 의견이 조 씩 달라 의사소통과 의견에 한 합의를 도출하는데

상당한 어려움을 겪었다.이처럼 각 련자들의 과 견해의 차이들이

로젝트 기간 동안 조 씩 쌓이게 되면 발주자가 기 와는 매우 거리가

먼 결과물이 탄생하게 되며 이를 변경하거나 수정하기 해서는 많은 비용

을 추가로 부담해야 하는 상황이 발생하게 되는 것이다.

이러한 건축주와 담당실무자,설계자 등 이해당사자들 간의 인식의 차이를

극복하는 도구로 반에는 통 인 건축 로젝트에서 사용되는 투시도(조

감도)를 사용하기도 했다.투시도는 인쇄물이나 분양,홍보,수주 분야에서

각종의 고객들 상의 최종 리젠테이션에 사용하기에는 합했지만,여러

운 상의 문제를 검토하고 설계가 계속 수정되어가는 기 개발단계에서 이

를 용하기는 실 인 어려움과 한계가 있다는 것은 부인할 수 없는 사실

이다.

<그림 4-38>카트뷰 :카트를 심으로 1번 홀에서부터 27번 홀까지

자동으로 이동한다.

- 59 -

기능

둘러보기

리모드 -골 장을 비행하듯 자유롭게 조망

워크모드 -사람 높이에서 골 장의 모습을 조망

카트모드 -카트의 동선을 따라 자유롭게 조망

룰러모드 -두 지 간의 거리도는 고 차를 측정

캠모드 -미리 정해진 카메라 경로를 따라 자동으로 골 장을 조망

코스 -미니맵(시각화된 도면)을 체화면으로 확

홀 둘러보기 캠모드 -카트모드에서 홀 버튼을 러 해당홀로 바로 이동해 조망

미니맵 - 재 조망하고 있는 시 의 치를 도면상에서 표시

게임엔진이 A사 골 장 개발 로젝트에 도입되면서 이러한 문제는

획기 으로 개선되었다.

<표 4-1>게임엔진을 활용한 골 장 3D시뮬 이터 기능 요약

본 골 장 시뮬 이터에서 3차원으로 구 된 골 장을 로젝트의 모든 담

당자들이 실제 카트 운 자의 시 에서 골 장 동선을 검토하고,티박스,페

어웨이 주요지 과 IP,그린 등에서 이어의 시 에서 설계와 운 반

을 살펴볼 수 있게 되었다.

<그림 4-39>2B홀의 CAD도면

- 60 -

그림설명 : 의 CAD도면만으로 로젝트 계자 모두가 아래의 실제 골

장 모습을 상상하기란 상당히 어려운 일이다.

<그림 4-40>2B홀 로티에서 페어웨이 조망(워크뷰)

<그림 4-41>2B홀 로티에서 페어웨이 조망( 리뷰)

- 61 -

하루 종일 이어지는 마라톤회의에서도 체 홀을 검토하지 못하고 확실한

결론이 나질 않았던 과거에 비해 게임엔진 시뮬 이션 기법을 도입한 후에

는 2-3시간 만에 27홀 체를 검토하고 매 홀마다 명쾌한 결론이 도출되었

다.

<그림 4-42>룰러( 자)모드 :각 지 의 거리는 물론 고 의 차이와 면

등을 바로 확인해 볼 수 있다.

특히,여러 차례 부지를 답사하며 검토하면서도 정확히 느낄 수 없었던 클

럽하우스나 그늘 집에서의 실제 조망을 지에 있는 것처럼 살펴볼 수 있었

고 이는 설계를 확정 짓는데 큰 도움이 되었다.

골 장 설계자의 의도와 운 상의 실질 인 부분 간 상충하는 문제들도 시

뮬 이터를 활용함으로써 부족한 설계 부분을 보완하고 변경한 부분에 한

의사소통도 매우 용이해졌다.

- 62 -

구분 문제의 발견 해결 방법 제시 시사

러스

카우보이

스타디움

스타디움 내 설치될

형 고 이 의

경기 람을 방해하여

완공 후 다른 치로

옮기거나 설치 못 할

수도 있었던 상황

키보드나 마우스를

조작하여 마치 완성된

건물인 것처럼 이동

하며 인터 티 하게

체험할 수 있는

방향 환경 제공

게임엔진을 활용한 가상

실 환경을 제공하여 문제

가 되는 석에서 실제로

바라볼 수 있게 하여 미래

험요인을 사 에 제거

할 수 있게 함

복합건물

(BIM)

담당 설계부서에서는

유용하게 사용되나

일선 장에서 사용

하기에는 무나 문

인 설계 소 트웨어

(RevitArchitecture)를

사용

게임과 유사한 환경

을 구 하여 간단한

조작만으로 3차원

시각화가 가능하도록

했으며 상황에 맞는

필요한 기능은 추가

삽입이 가능

조작이 간편하며 구나

이해하기 쉬운 3D시뮬

이션은 복합건물 등과 같이

동선이 복잡하고 규모가 큰

부동산 개발 사업에 있어

매우 유용한 도구임

<그림 4-43> 리동에서의 골 장 조망

<그림 4-44>클럽하우스 베란다에서의 골 장 조망

본 장에서 연구한 사례들로부터 게임엔진 3D 건축 시뮬 이션이 부동산

개발의 기획 기설계 단계에서 요한 역할을 수행한다는 사실과 건축

의 디지털화를 실 하고 있는 도구로서 건축물의 생애주기 리와도 한

계가 있음을 살펴볼 수 있었다.

아래의 [표 4-2]는 게임엔진 시뮬 이션이 사례를 통해 부동산개발 시장에

시사하는 바를 정리한 것이다.

<표 4-2>사례연구를 통해 본 게임엔진 3D건축 시뮬 이션의 시사

- 63 -

곡선으로 구성된 곡

구조물과 비정형의

상가 구조와 동선을

바라보는 계자들의

생각이 모두 다름

3D시뮬 이션의

결과로 동선을 가로

막거나 쇼퍼의 시선

을 차단하는 구조물

의 변경이 이루어 짐

계자 모두가 시각 으로

이해하기 쉬운 결과물을

가지고 의견을 교환하므로

매우 효과 인 의사결정

지원 도구임

복잡한 구조로 인해

MD계획의 수립

분양마 에도 많은

어려움을 겪음

수분양자들이 직

동선,일조,조망 등

을 실제 체험할 수

있도록 3D시뮬 이

션 환경을 구

마트, 형서 ,멀티 스

등 주요 집객시설의 법인

고객을 상으로 하는

Presentation등에 유용한

마 수단으로 활용

골 장

고객 동선의 확정에

어려움

3D가상 실 환경을

구 한 후 시뮬 이션

하여 최 의 동선 확정

골 장은 부지 면 이 넓고

체 인 설계의 기틀을 잡

는 것이 매우 요하며 종

합 으로 고려해야 할 사항

들이 많으므로 3D시뮬

이션은 그 활용도가 매우

높음.이러한 사 검토는

추후 동선을 변경하거나

카트 주행로를 재시공해야

하는 험요인을 사 에

발견하여 제거

10m 벽과 인 한

카트 주행로 설계

3D가상 실 환경을

구 한 후 시뮬 이션

하여 오류 정정

④ 이스 3-게임엔진 특성을 활용한 확장

부동산개발에는 사람들의 주목을 끌 수 있는 새로운 이슈의 발굴은 상당히

요하다.그래서 최근의 개발 련 홍보공간에는 사람들의 호기심과 이목을

집 시킬 수 있는 체감형,참여형의 다양한 로그램으로 채우기 해 노력

한다.게임엔진에 올려진 3D 시뮬 이션 데이터는 스크린골 용 센서와 연

동하면 공사 에 해당 골 장에서 골 를 치는 경험을 할 수 있다.즉,골

장 계획단계에서 사용된 시뮬 이션 데이터를 활용하여 해당 골 장만의

스크린골 시뮬 이터를 제작할 수 있다는 것이다.

이는 부동산개발에서 이슈화할 수 있는 마 의 도구로서 회원권 분양 시

고객의 체험 공간으로 활용할 수 있는 것은 물론,개장 이후에도 클럽하우

스 내에 설치하여 고객용 시타실로 활용할 수 있다는 것이다. 한 이미

- 64 -

용된 ‘카트뷰’에 키보드와 마우스 신 하드코어 게이머용 이싱 핸들을

용하면 고객은 카트 운 자가 되어 골 장을 둘러 볼 수 있게 될 것이다.

이것은 여러 형태의 부동산개발 로젝트에서 요구되는 어트랙션(attraction)의

한 요소로 다양한 응용이 가능할 것이다.

한,본 게임엔진 시뮬 이션을 인공지능시스템과 융합한다면 골 장의

수익성과 명성 평 과 한 요소 하나인 티오 (teeoff)간격을 최

으로 유지할 수 있도록 설계,운 하는데 도움이 될 수 있다.

다시 말하면,인공지능시스템을 활용,실제 발생할 수 있는 여러 조건들을

고려하여 홀과 홀 사이를 걸어서 이동할 때 소요되는 시간,여러 유형의

이어들이 이할 때 소요되는 시간,카트에 탑승하여 이동하는 시간 등

을 다각 으로 한 입체 으로 시뮬 이션 해 볼 수 있어 이어들이 차

례를 기다리거나 순서가 리는 일종의 병목 상과 같은 문제를 해결하기

한 도구로 활용될 수 있다.

- 65 -

제5장 게임 엔진을 활용한 3D건축 시뮬 이션의

용 확

3D건축 시뮬 이션에 게임엔진을 용시킨 시각화 솔루션은 부동산개발

사업의 기획 기본계획의 단계를 비롯하여 시공,홍보ㆍ마 그리고

통합 시설물 리까지 매우 폭 넓은 범주에 활용할 수 있다.다시 말해,건

축물의 생애주기에 걸쳐 본 시각화 솔루션이 다양하게 이용될 수 있다는

것이다.

이것은 하나의 요소가 각각의 다양한 단계에서 여러 번 활용(One

SourceMultiUse)될 수 있다는 에서 그 의미가 매우 크다고 할 수 있다.

아래의 [표 5-1]은 이러한 게임엔진을 활용한 3D시뮬 이션의 경제성과 효

율성을 잘 설명해 주고 있다.

<표 5-1>건축물의 생애주기(Life-cycle)별 게임엔진 3D시뮬 이션의

활용

- 66 -

게임엔진 시뮬 이션이 활용되었을 때 상되는 경제성과 효율성을 좀

더 자세히 살펴보기 해 본 연구에서는 건축물로 표되는 부동산의 생애

주기를 첫째,기획․기본계획,둘째,실시설계 시공,셋째,운 리 등 크

게 세 부분으로 나 어 보았다.그리고 각 부분마다 상존하고 있는 문제

은 어떤 것이 있으며 이러한 문제 은 게임엔진 시뮬 이션을 활용하여 어

떻게 해결할 수 있는지 알아보고자 한다.

1)기획․기본계획

기획․기본계획 단계에서는 주변의 경 정보를 3차원화하여 배치계획을

세우거나 이를 시뮬 이션하여 컨셉을 디자인한다.그리고 주요 시설물의

배치계획을 세우고 상업시설이나 고객의 이용이 빈번한 시설물에 해서는

동선,보안,사인물 등을 고려하여 치에 한 합성을 검증하게 된다.이

때,2차원 CAD나 일반 시뮬 이션으로는 다양한 시 에서의 경 을 가상

체험할 수 없으며 강제 으로 구동되는 동 상에 의해 시각화가 가장 잘 된

부분만 보여지게 되므로 각각의 주요 시설물들의 배치와 동선을 고려한 실

용성,경제성들을 악하기가 쉽지 않다.

<그림 5-1> 기 실시설계

<그림 5-2>게임엔진 시뮬 이션으로 설계상의 오류 발견

<그림 5-3>오류발견 후 설계변경(도로 변경 로티 삭제)

<그림 5-1>은 기 실시설계의 CAD도면이다.이 도면만 서는 완공 후

운 상의 어떠한 어려움이나 문제 이 있는지 알 수 없지만 게임엔진을 활

용한 시뮬 이션은 이러한 오류를 3차원 으로 정확하게 지 한다.<그림

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5-2>는 CAD도면상에서는 있는지도 몰랐던 카트로 벽이 약 10미터에

달한다는 것을 보여주고 있으며 이는 매우 험하기 때문에 설계를 변경하

여 <그림 5-3>과 같이 도로를 변경하고 로티를 삭제하여 사 에 험요

소를 제거할 수 있었다.

2)실시설계 시공

실시설계 시공 단계에서는 설계가 복잡하게 되어 시각 인 이미지화

가 어렵거나 빈번한 설계변경으로 인해 각 공정의 담당자간 이견이 발생하

여 합의 을 도출하기 어려운 경우, 는 가장 최 의 동선을 정할 수 없어

이견이 분분한 경우 등이 발생할 수 있다.이러한 문제는 실제 3차원 시뮬

이션을 구동하여 각 담당자들이 직 체험하면서 논의하면 공감 가 형성

되어 합의 에 도달하기가 매우 수월해 진다.

<그림 5-4> 앙 장 1층 북쪽 스트리트몰 뷰

<그림 5-5>지하철입구의 장부터 에스컬 이터까지의 동선

3)운 리

부동산은 표 인 고 여 상품이므로 주택,업무시설 는 상업시설의

분양 시 소비자는 구매에 앞서 매우 신 한 선택을 하게 된다.그러므로 홍

보용 동 상이나 책자 이상의 의사결정 지원도구가 필요하게 되는데 소비자

가 실제로 구매할 부동산을 입체 으로 원하는 만큼 자세하게 살펴보고 채

이나 조망 등을 미리 경험할 수 있게 해 다면 개인뿐만 아니라 형 법

인 고객의 빠르고 합리 인 의사결정을 이끌어 낼 수 있을 것이다.

- 68 -

부동산 인 측면에서 게임엔진 시뮬 이션이 용되어 경제성과 효율성

이 발 된 하나의 사례가 바로 러스카우보이 스타디움이다.이 로젝

트는 게임엔진 시뮬 이션을 이용해 반 인 로세스에 존재하는 잠재

험요인을 발견,제거하여 시간과 비용을 감하 다.

규모 다목 스포츠 시설인 러스카우보이 스타디움의 기본 설계 시

기존의 CAD 설계 방법만을 사용했다면 <그림 5-6>과 같이 A지 에서

람하는 은 스타디움 앙부에 매달려 있는 형 스크린으로 인해 B지

의 람을 방해받게 된다는 사실을 사 에 알 수 없었을 것이다.

<그림 5-6> 형 스크린에 의한 람 방해( 러스카우보이 스타디움 시뮬

이션)

설계사인 HKS는 이러한 문제를 게임엔진 시뮬 이션을 활용하여 해결하

다.즉,게임엔진 시뮬 이션은 게임엔진 특유의 네비게이션 기능이 있기

때문에 마우스와 키보드 조작만으로 스타디움 내의 어느 곳이라도 이동하여

조망할 수 있다는 에 착안하여 CAD를 기반으로 하는 정확한 설계정보들을

활용,스타디움의 미래의 모습을 재의 시 에서 3차원으로 구체화하 다.

- 69 -

이는 시각 으로 이해하기 매우 편리하기 때문에 계획단계에서 스타디움

앙에 매달려 있는 형 스크린이 들의 경기 람을 방해한다는 문제를

쉽게 발견할 수 있었으며 시뮬 이션 상에서 높이를 조 하면 람에 방

해도 되지 않고 고 효과도 있는 최 의 높이를 쉽게 산출해 낼 수 있었다.

만약,게임엔진을 활용한 시뮬 이션을 실행하거나 검증하지 않아 형

스크린의 치가 안고 있는 문제를 모른 채 완공을 했다면 일부 좌석을 못

쓰게 되거나 형 스크린의 높이를 조 하는 보수공사를 해야 하는 비용상,

시간상의 험과 손해를 고스란히 감수해야 했을 것이다.

<그림 5-7>게임엔진 시뮬 이션으로 오류를 수정하여 완공된 스타디움

비록,단편 이긴 하지만 러스카우보이 스타디움의 사례가 우리나라 부

동산의 개발 인 측면에서 시사하는 바는 매우 크다.

이 듯,게임엔진을 활용한 3D 건축 시뮬 이션은 그 활용의 역이

차 넓고 다양해지고 있으며 그 기능 한 계속 진화되고 있다.본 장에서는

그 재 활용된 사례가 있고 비교 인 부동산개발 분야와 마

분야로 나 어 그 용과 확 에 해 알아보고자 한다.

- 70 -

제1 부동산개발의 측면

게임엔진을 활용한 3D건축 시뮬 이션은 규모의 주택단지나 도시개발

사업,스포츠․ 져시설의 개발사업,재건축ㆍ재개발 사업 등을 추진할 때

각 건축물 하나하나의 모양과 세 한 구조보다는 좀 더 체 인 이미지를

원하는 각도에서(Freecam view)에서 자유롭게 조망함으로써 각 건물들의

배치와 이아웃(lay-out),조경 등을 한 에 악하는데 사용되며 강제

으로 구동되는 동 상과는 달리 네비게이션 기능에 의해 실제 사람의 높

이에서 이를 가상으로 체험하여 오류를 최소화하는데 이용된다.

한,이차원 인 평면도로는 이해하기 어려운 복잡한 설계도면을 3차원

입체로 구 하여 계자들 모두가 쉽게 이해한 이미지를 바탕으로 공감 를

형성할 수 있기 때문에 복합쇼핑몰, 형 주상복합 등 복잡한 구조로 인해

동선의 확정이 쉽지 않은 건축물과 랜트 등의 설계오류를 찾아내고 수정

하는데 매우 유용하게 사용될 수 있다.

한국의 경우,각 지자체마다 개발공사를 두고 있으며 지역민의 삶의 질을

향상시키고자 여러 가지 부동산 개발 사업을 마치 경쟁하듯 추진하고 있다.

담당 공무원이 부동산 개발에 해 교육이나 풍부한 경험을 통해 문지식

을 갖추고 있는 경우도 있겠지만 그 지 않을 경우 설계도면은 그들에게 있

어 이해하기 어려운 난수표나 다름없을 수도 있다.이 듯 비 문가들이 의

사결정을 내려야 할 때,게임엔진을 활용한 3D시뮬 이션은 사회 비용을

감할 수 있는 합리 이고 효율 인 부동산 개발 사업을 한 안으로서

용해 볼 만한 충분한 가치가 있을 것이다.

게임엔진 시뮬 이션의 용이 확 될 수 있는 분야로는 GIS(지리정보시

스템)를 활용하여 신도시 등 규모 도시개발의 토목공사 시 토해야 하는

토량과 성토가 필요한 토량을 사 에 어느 정도 악하여 토목공사 비용

감에 활용하는 방법이 있을 것이며 원리와 작동이 복잡하고 어려운 랜트

나 발 소와 같은 시설물의 직원 교육용 시뮬 이션으로도 그 본격 인 활

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용이 상되고 있다.

특히,아 리카 등 개발 국가로의 한국형 신도시수출54) 로젝트를 수

주하고 계획,설계하는 데에도 매우 유용하게 사용될 수 있을 것이다.왜냐

하면,각 나라마다 가지고 있는 고유한 주거문화 특성을 말이나 로 설

명하는 것 보다는 3D 시뮬 이션으로 시각화된 정확한 정보를 공유하고 기

획 설계단계에서 공감 를 형성하여 의뢰인의 의도를 정확하게 반 하는

것이 매우 요한 요인이기 때문이다.음식을 튀기고 볶는 일이 많아 주방

이 독립되어 있어야 하는 국이 그 좋은 가 될 것이다.

한 쪽에게는 매우 당연한 것이지만 다른 한 쪽에게는 상상조차 할

수 없는 각 나라의 주거문화 특성을 게임엔진 3D 시뮬 이션으로 사 에

모두 이해하고 체험할 수 있도록 구 하는 것은 신도시수출 로젝트의 수

주를 한 강력한 도구가 될 수 있다.

제2 마 기타 측면

마 그 밖에 기타 측면에서의 용으로는 수분양자 상의 분양

홍보용 젠테이션 자료 MD 계획 수립용 자료로 활용될 수 있으며

구청 등의 공공기 에서는 주민을 상으로 하는 도시정비사업 등의 공청회

사업설명회 등에서 주민의 이해를 돕기 한 설명 자료로 사용될 수 있

다.

3D시뮬 이션이 확 되어 활용될 수 있는 분야로는 복합몰이나 형 쇼

핑몰 등에 유동인구에 한 분석이 가능한 센서를 부착하여 고객의 이동 방

향 통행량 등을 시각화하여 MD계획이나 리모델링을 한 기획에 활용

하거나 특정 치의 상가 등 부동산의 가치 평가에도 사용될 수 있으며 3D

입체 상 기술과의 목을 통해 한층 더 실재감을 높인 마 도구로의 활

54)이은아,『한국형 신도시 수출 1호 알제리 부그 가보니』,매일경제신문,2010년 9월

16일자

- 72 -

구 분 세 부 내 용 용 상

부동산

개발의

측면

용

규모의 부동산개발 사업 추진 시 경

조경,주요 시설물 배치와 이아웃은 물론 동선,

보안,사인물 등을 자유로운 시 에서 조망

규모 주택단지,

도시개발사업,

져시설의 개발,

재건축ㆍ재개발

지자체 개발사업

2차원 도면으로는 이해하기가 어려운 복잡한

구조물을 3차원 입체로 쉽게 표 하여 설계오류

를 찾아냄은 물론 계자들의 공감 를 형성하여

올바른 의사결정에 큰 도움

복합몰,주상복합

형쇼핑몰,

스포츠 스타디움

져시설 등

확

규모 토목공사 시 토량과 성토량의 정보를

GIS데이터를 활용하여 사 에 악함으로써

토목공사 비용의 감

토목공사

아 리카 등 개발 국가에 한국형 신도시 수출

을 한 효과 인 도구

한국형 신도시

수출

복잡한 공정과 원리 설명을 한 직원 교육용

시뮬 이션랜트,발 소

용도 가능하다.앞서 언 한 건축물의 생애에 걸친 생애 주기 리 시스

템으로서의 활용도 고려할 수 있다. 한,게임엔진 시뮬 이션을 MS

Office 로그램 등의 문 로그램처럼 가로 패키지 상품化하여 문지

식이 없는 소형 주택 건축물의 건축주도 자신의 로젝트를 이해하기 쉽

도록 지원하는 3차원 시각화 상품 개발, 매로도 확 할 수 있다.

특히,가상의 실험 상을 각각 다른 속도로 피난하도록 세 해 놓고 구

조물의 어는 부분에서 피가 여의치 않은지, 어는 지 에서 피난자들의

동선이 합쳐져 인명 피해가 상되는지를 3D로 시뮬 이션하여 최 의

피 동선을 찾아내고 가시성이 높은 치에 안내 표지 을 설치하기 한

‘재난방지 시스템’의 솔루션으로도 사용될 수 있다.

<표 5-2>게임엔진을 활용한 3D건축 시뮬 이션의 용과 확

- 73 -

마

기타

측면

용

수분양자 상의 분양 홍보용 젠테이션 도구주거용 부동산,

상업용 부동산

구청 등 공공기 에서 주민을 상으로 하는

도시정비사업 등의 공청회 사업설명회에서

주민의 이해를 돕기 한 설명 자료로 활용

공공기

확

유동인구에 한 분석이 가능한 센서를 부착한 후

고객의 이동 방향 통행량 등을 시각화하여

MD계획이나 리모델링을 한 기획에 활용

복합몰

형쇼핑몰

지하철 역사

3D입체 상과의 목을 통해 한층 더 실재감을

높인 마 도구로의 활용모든 상 가능

건축물의 생애주기 리 시스템 모든 건축물

MSOffice 로그램처럼 패키지 상품化하여 문

지식이 없는 소형 주택 건축물의 건축주도

자신의 로젝트를 이해하기 쉽도록 지원

소형 주택/건축물

재난방지 시스템 구 을 한 솔루션 재난방지

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제6장 결론

CAD의 도입으로 국내 건축 건설업계가 컴퓨터를 본격 으로 활용하

게 된 이후 컴퓨터뿐만 아니라,정보통신,첨단 상 산업 등 각 분야의 비약

인 디지털 기술의 발 은 건설 산업에 ‘디지털 건축(DigitalArchitecture)’

이라는 새로운 개념을 정립하는 데 큰 공헌을 하 다.

다시 말해,핸드드로잉부터 CAD,3DCAD에 이르기까지 건축 건설업

계에서의 설계는 첨단 컴퓨터 시스템이 목되면서 큰 변화를 가져왔으며

이러한 컴퓨터의 활용은 더욱 더 정교하고 복잡하며 정확한 건축을 가능

하 다.그러나 문 인 교육을 받지 않았거나 경험이 많지 않은 비 문가

들에게 있어 설계도면은 여 히 이해하기 어려운 선들의 집합체이며 머릿속

으로 이미지를 그리기에도 쉽지 않은 역이었다.

이러한 필요에 의해 기에는 설계도면의 시각 인 이해를 돕고자 투시

도나 조감도 등을 많이 활용하 고 평면 에 표 된 이러한 2차원 이미지

가 표 의 한계에 부딪치자 곧 건축물의 체 인 이미지를 한 에 알아

볼 수 있게 해주는 3차원 동 상이 등장하여 좀 더 사실과 유사한 완성물의

이미지 구 을 해 다양한 방법들이 모색되어 왔다.

가상 실이 가장 활발하게 용되고 있는 분야 의 하나인 게임은 ‘디지

털 건축’의 개념을 실화하기에 안성맞춤인 매개체 다.게임 엔진은 기존

에 건축분야에서 사용되고 있는 가상 실 기술보다 고 화된 그래픽,우수

한 상호작용,다양한 효과,경제 효과 등의 장 이 있으며 무엇보다도 일

방 인 정보의 달이 아닌 양방향 인터랙션이 가능한 시뮬 이션을 구 할

수 있다는 것이 가장 큰 장 이라 할 수 있다.

CAD도면의 데이터를 게임엔진을 활용한 3D건축 시뮬 이션 솔루션으

로 시각화하여 얻게 되는 장 은 아래와 같이 크게 네 가지로 요약할 수 있

다.

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첫째,어려운 설계 도면을 3차원의 가상공간에서 정확하고 사실 으로 묘

사하여 비 문가도 쉽게 이해할 수 있으며 몰입도가 높아지며 키패드나 마

우스 등으로 보고 싶은 곳은 어느 각도에서나 실시간으로 볼 수 있어 건축

주나 부동산 개발자의 의도가 제 로 반 될 수 있고 의사결정자로 하여

신속하고 정확한 결정을 내릴 수 있도록 도와 다.

둘째,설계 시공을 비롯한 각 분야의 담당자들 간의 업을 용이하게

하여 쉽게 합의 을 도출할 수 있게 되며 설계보조자로서 건축주나 부동산

개발자가 극 으로 참여하여 이들의 의도 욕구를 정확하게 반 할 수

있어 로젝트 완성 후 건축주나 부동산개발자들의 만족도가 높아진다는 장

이 있다.

셋째,BIM 등과 같은 기존의 련 tool과 호환성이 매우 높다는 과 게

임엔진이 틀에 짜여 정형화되어 있지 않기 때문에 상황에 따라 필요한 기능

은 언제라도 추가 시킬 수 있다는 장 은 부동산의 종류 특징에 따라

는 고객의 욕구와 특성에 맞는 고유의 기능을 게임엔진을 통해 추가하거나

삭제할 수도 있기 때문에 분양,홍보 등 부동산 마 측면에서의 활용도

한 매우 높다는 도 주목할 만하다.

넷째,그러나 무엇보다도,게임엔진을 활용한 3D건축 시뮬 이션의 가장

큰 장 은 공사과정의 문제 을 사 에 보다 정확하게 찾아내어 제거 는

수정함에 따라 시간과 비용의 손실을 최소화할 수 있게 도와 다는 것이며

특히,이러한 장 은 부동산개발 사업을 추진함에 있어 사회 으로 막 한

손실을 유발할 수 있는 험요인을 최소화함은 물론,생산성 증 와 품질

향상에도 기여하는 바가 크므로 국가 인 공익성을 보장한다는 차원에서도

부동산학 인 측면에서 매우 유의미하고 가치 있는 도구라 할 수 있다.

천문학 인 자 이 투입되는 형 건축물이나 규모 부동산 개발사업,

골 장 등은 단 한 번의 잘못된 설계가 커다란 재무 험을 래할 수 있

기 때문에 사 에 면 한 검토와 분석이 필요하다.이 게 게임엔진을 활용

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한 3D건축 시뮬 이션 결과물을 가지고 설계 단계에서 검토ㆍ분석된 부동

산개발 로젝트는 시공 상의 오류나 험요인을 최소화시키는 것은 물론이

고 MD 분양과 같은 마 인 차원에서의 효용 가치도 매우 크다는

것을 몇 가지 사례를 통해서 알 수 있었다.

본 연구는 이러한 건축설계 시각화의 요성에 착안하여 더욱 더 사실과

유사한 환경의 건축 시각화 작업이 필요하다고 주장하고 있으며 아울러 부

동산개발 사업에 있어서 설계도면의 시각화는 실과 가장 유사하게 구 되

어야 하며 이를 해 게임엔진이 부동산개발 사업에 유용하게 활용 된 사례

연구를 통해 그 안을 제시하 다.

본 연구는 구나 다루기 쉽고 사용하기 편리한 게임엔진을 목한 3D

시뮬 이션을 부동산개발의 기획 설계단계에 용한 몇몇 실제 사례들을

연구한 최 의 논문이라는 에서 의의가 있지만 아쉽게도,그 기 때문에

다양하고 깊이 있는 선행연구 자료가 많지 않았으며 한,설문 통계작

업을 통한 객 인 자료를 제시하지는 못하고 있다는 한계를 가지고 있다.

향후에는 문가 설문 등을 통해 기존의 건축 시각화 도구와 비교하여

게임엔진을 활용한 3D 건축 시뮬 이션이 가지고 있는 독특한 차별성을 검

증하고 부동산학 인 차원에서 그 효율성을 객 으로 증명하는 후속 연구

가 수행될 필요가 있다.

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참 고 문 헌

<동양문헌>

이주성 외1,2008, “가상건설시스템 개발을 한 건축기획단계 의사결정 지

원체계에 한 연구”,『 한건축학회』,제4회 우수졸업논문 수상

논문 개요집 제4권 제1호

강인석 외2,2008,“가상건설기법에 의한 철도역사 시설물 시공시뮬 이션

기능 구축”,『한국철도학회』,논문집 제11권 제52호

김종 외2,2006,“FPS 벨에디터를 이용한 1인칭 공간시뮬 이션에 한

연구”,『한국실내디자인학회』,논문집 제15권 제5호

강인석 외3,2006,“가상 실기반 건설공사의 이어 객체 시뮬 이션 시스

템 구축 연구”,『건설교통부 첨단융합건설기술개발사업의 VR기반

토목 시공 시뮬 이션 시스템 개발 연구과제』

양신덕,2010,“컴퓨터 게임에서 조작도구의 차이가 이어의 몰입에 미치

는 향 연구”,『 한게임학회』,논문집 제10권 제1호

이경하 외4,2008,“3차원 설계 로세스의 참여주체 변화에 따른 발 방향

연구”,『 한건축학회』,학술발표 회 논문집 제28권 제1호

노승석 외1,2007,“실시간 3D 게임엔진을 이용한 상 콘텐츠 제작에 한

연구”,『디자인학연구』,통권 제73호

박종진 외2,2006,“게임엔진을 활용한 가상건축 시뮬 이션 용가능성에

한 연구”,『 한건축학회』,논문집 제22권 제10호

장경훈,2008,『마스터 아키텍트(M.A)방식과 BIM 가상 시뮬 이션 기법

용을 통한 단지 설계방식에 한 연구』,인하 학교 공과 학원

석사학 논문

박기돈,2004,『3D 시뮬 이션과 VRML을 이용한 효과 인 건축모델링 구

에 한 연구』,한남 학교 정보산업 학원 석사학 논문

이성령,2010,『몰입형 VR(VirtualReality)을 활용한 건축 설계 도구』,서

울산업 학교 주택 학원 석사학 논문

- 78 -

백승 ,2005,『건축 Presentation을 한 시뮬 이션의 표 방법에 한 연

구』,연세 학교 공학 학원 석사학 논문

김은수,2006,『가상 체험형 스노우보드 게임을 한 3D 게임엔진』,명지

학교 학원 석사학 논문

박수란,2005,『게임엔진 기술을 응용한 뉴미디어의 3D 술작품에 한

연구』, 앙 학교 첨단 상 학원 석사학 논문

곽옥근,2009,『계획설계 단계의 원가 감을 한 3차원 설계 로세스 모

델 구축에 한 연구』,경기 학교 건축 학원 석사학 논문

이은아,“한국형 신도시 수출 1호 알제리 부그즐 가보니”,『매일경제신문』,

2010년 9월 16일

<서양문헌>

MattVella,『UnrealArchitecture-PowerhouseDallasarchitecturefirm

HKS is licensing a popular video game engine to wow

potentialclients』,Businessweek.com.2007년 12월 21일

ABSTRACT

A StudyonPracticalApplicationof3D

ArchitecturalSimulationUsingGameEngine

Kwangsu,Woo

MajorinManagementandAdministrationofRealEstate

GraduateSchoolofKonkukUniversity

ItisoverdecadessincethepracticalconceptofVirtualRealityand

DigitalArchitecturehasbeenintroduced.Thosetoolsmustberealistic,

notplausible.Theseapplicationsshouldguaranteeanaccuracyanda

realitysothatwecouldexperiencevirtualrealitybyourselvesin'an

inventedworld'andbesophisticateenoughforsuppliers,distributors

andbuyersofrealestatetounderstandwithanease.

In short,when arealestatedeveloper(whom couldbeaperson

withoutexperienceorknowledgeonthat)makesadecisioninavery

efficientand reasonable way,there mustbe some future-oriented

simulationtoolswhichleadustobuildupabondofsympathywith

aneasilyunderstandablevisualandasimpleoperation.

Eventually,this3D simulationbasedonGameEngineoffersreal

factandsolidinformationtominimizemistakesanderrorssothatwe

couldpredictandcuttheunnecessarylosses.

Itenables us to make rightdecisions and also,itis a good

alternativetomeetpublicinterestinaviewpointofrealestatestudies.

Keyword:realestate,3D,simulation,gameengine,architectural,developer