스케치업 지도 매핑 - seukechieob jido maeping

지난 포스팅의 결과물 중 첫 번째 작업을 하는 방법을 올려요.

동일한 결과를 위한 과정은 수십가지가 존재하며 작업에 필요한 기술의 숙련도에 따라 작업 시간은 엄청난 차이가 있어요. 중보는 완전 초보이기 때문에 엄청 무식한 방법을 사용했어요. 또한 컴퓨터 전문도 아니므로 보급형 노트북으로 작업했어요.

컴퓨터 사양을 굳이 밝히는 이유는 3D 모델링이라는 거창한 이름과 무관하게 왠만한 컴퓨터로 작업이 가능하기 때문이에요. 물론 약간의 인내심은 필요해요.

필요한 프로그램은 스케치업, 일러스트레이터(위성 사진 추출용)

그럼 본격적으로 작업을 해볼께요.

1. 지도 구하기

등고선의 높이 정보가 입력된 지도를 스케치업에서 불러오면 자동적으로 3D 표현이 되기 때문에 수치지도가 필요한데 안타깝게도 유료에요. 그래도 집짓기에 도움이 될거라 생각하며 구매해요.

혹시 높이 정보없이 평면 등고선만 필요하다면 국토지리정보원의 온맵에서 무료 PDF를 다운로드할 수 있어요.

수치지도는 아래와 같은 방법으로 다운로드 받아요. 얼마 전까지만 해도 지형도는 일반에 공개되지 않았는데 세상이 좋아졌어요.

그래도 지도 열람 및 구매를 위해서는 회원가입을 먼저 해야해요.

(1) 국토지리정보원 홈페이지 접속 > 왼쪽 메뉴 중 '수치지도주문' 클릭

(2) 새로 창이 열리면 '수치지도(DXF파일)' > 1:25,000 선택

• 수치지도 종류 중 NGI파일은 수치지도 2.0으로 좀 더 많은 정보가 있다고 하네요.
• 지도는 도엽이라고 사전에 정해진 구간으로 분류가 되는데 연속수치지도는 임의의 구간을 지정할 수 있어요. 하지만 여러 도엽에 걸쳐 있으면 금액도 오르고 결제 후 다운받기까지 수일의 시간이 소요된다고 해요.
• 나머지는 지금 한창 그리는 모양이에요. 현재 대도시 위주로만 서비스되고 있어요.
• 축척도 대도시는 1:1,000이 제공되나 대부분은 1:5,000만 있어요.
• 중보는 1:5,000 지도에서는 태양빛에 영향을 주는 차폐물을 다 포함할 수 없어서 이 축척을 선택했지만 주거 지역에서는 1:5,000으로도 충분하지 않나 생각해요.

(3) '직접도엽선택' 클릭 > '다음단계' 클릭 > '확인' 클릭

(4) '도엽선택' 클릭 > 원하는 위치 드래그 > '주문서 작성' 클릭

(5) 이후 결제 진행을 하고 다운로드 받아요. 다운로드는 1회로 제한되어 있으니 구매한 지도 파일은 원본을 꼭 보관하도록 해요. (1:25,000 지도는 17,5000원, 1:5,000 지도는 15,000원)

2. 지도 간소화하기

1:25,000 지도는 남북 약 14km, 동서 약 12km 내의 데이터를 포함하므로 범위가 너무 커요.

등고선과 수치 정보는 스케치업에서 지형 입체면을 생성하는데 사용되는데 이 작업이 꽤 성능을 잡아먹기 때문에 전체 지도를 그대로 사용하면 입체면 생성 전에 프로그램이 멈춰버려요.

어차피 1:25,000 지도로는 지형도만 만들면 되므로 등고선 외 데이터는 모두 삭제하고 범위도 필요한 만큼만 남겨둬요. 간소화 작업은 스케치업 외에도 수치 등고선을 인식하는 모든 3D 툴에서 가능해요. 오토캐드와 같은 툴에 더 익숙하다면 그걸 사용하면 되요.

3D 툴과 안 친하다 싶으면 그나마 쉬운 스케치업으로 작업하기로 해요.

(1) 수치지도 불러오기

스케치업 실행 후 File 메뉴 중 Import 클릭 > 지도 선택  후 '열기' (지도가 보이지 않는 경우, 아래쪽에 있는 파일 형식을 AutoCAD Files로 변경)

Import가 끝나면 Import 결과 창이 뜨면서 뭐는 잘 들어왔고 뭐는 제외됐다고 알려주는데 할 수 있는 것도 없고 뭔 소리인지도 모르니 'Close' 누르고 패스!

처음 Import가 되면 용량이 커서 그런지 지도가 안 보일 수 있어요. 그럴 때는 Orbit 툴로 화면을 몇차례 돌려준 후 상단 메뉴 'Camera > Standard Views > Top'을 선택하면 보일 거에요.

Import된 수치지도는 스케치업의 Orbit 툴로 돌려보면 등고선이 3D로 구현되어 지형의 모습을 엿볼 수 있어요. 하지만 이걸 그냥 사용할 수는 없어요. 지금은 선만 있으므로 선 사이로 너머의 모습이 보이겠죠. 따라서 면을 만들어줘야 하는데 컴퓨터가 감당할 수 있도록 불필요한 정보는 지워야해요.

(2) 불필요한 데이터 지우기

앞서도 얘기했듯이 당장 필요한 건 등고선 뿐이에요. 하지만 1:5,000 지도라면 부지 주변 마을의 농지나 건물 현황도 필요하겠죠. 이 부분은 다음 포스트에서 다뤄보고 오늘은 등고선 외에는 싹다 지워버릴께요.

하나 하나 선택해서 지우는 건 불가능에 가까우므로 그나마 쉬운 방법을 찾아봐요. 애당초 도면 파일이므로 각 지형지물들이 레이어로 구분되어 있어요.

상단 메뉴 'View > Toolbar'에서 Layers를 체크해 주세요. 그러면 아래 그림 왼쪽 윗편에 레이어 도구가 생겨나고 레이어 도구에서 느낌표 표시가 있는 아이콘을 클릭해서 레이어 편집창을 열어요. (레이어 편집창은 상단 메뉴 'Window > Layers'를 선택해도 되요.)

모델을 좀 크게 해서 선택 툴('Large Tool Set'의 첫번째 검정 화살표)로 아무 등고선이나 찍어봐요.

여러 선을 동시에 선택하면 안되고 한번에 한줄만 선택해야되요. 그러면 레이어 툴에 해당 레이어 번호가 나타나요. 찾아야하는 레이어 번호는 세 개에요.

등고선은 주곡선과 계곡선으로 구성되는데 1:25,000 지도에서 주곡선은 10m 마다, 계곡선은 50m 마다 표시되요. 따라서 등고선을 다섯개 정도 선택을 하다보면 주곡선과 계곡선을 찾을 수 있어요. 또 하나는 전체 지도의 테두리에요. 지형 생성과는 상관이 없지만 나중에 매핑을 위해 위성사진과 크기를 맞추기 위해 남겨둬야 해요.

중보가 구입한 지도에서 주곡선은 F0017111, 계곡선은 F0017114, 테두리는 H0017334에요.

아래 그림과 같이 레이어 전체를 선택한 후 필요한 레이어 세 개만 제외시켜요. Layer0 밑에 첫번째 레이어를 선택 후 자판의 시프트(Shift) 키를 누르고 제일 마지막 레이어를 선택하면 전체 레이어가 선택되고 이 상태에서 컨트롤(Ctrl) 키를 누른 채 필요한 레이어 세 개를 각각 클릭하면 되요.

레이어 편집창 위쪽의 더하기, 빼기 버튼 중 빼기 버튼을 클릭해요. 그럼 레이어가 비어있지 않아서 어쩌구 저쩌구 하는 대화창이 뜨는데 세번 째 'Delete Contents' 선택 후 'Ok'를 누르면 지워지기 시작해요. 데이터가 많기 때문에 좀 시간이 걸려요. 프로그램이 멈춘 듯 반응을 안하기 때문에 당황할 수 있지만 인내심을 갖고 기다려요.

지도에 도로, 하천, 건물, 논/밭의 표시가 지워지니 단순해졌어요.

중보는 스케치업에 레이어 기능이 있는지 모르고 할 줄도 모르는 오토캐드를 속성으로 배워서 지운 후 불러왔어요. ㅜ.ㅜ 초보가 오토캐드에서 레이어 지우는 건 생각처럼 쉽지 않아요.

(3) 범위 축소하기

현재는 건축 부지에서 보이지도 않는 곳까지 표시되어 있기 때문에 너무 먼 지형은 지워버리는게 좋아요. 부지에서 바라본 주변 풍광을 상상하고 지도를 참고하여 범위를 축소해봐요.

우선 상단 메뉴 'Camera > Parallel Projection'을 선택해서 원근법을 꺼요.

테두리는 같이 선택되어 지워지면 안되니 레이어 편집창에서 테두리 레이어의 Visible을 체크안함으로 해요.

선택 툴로 지워버릴 부분을 드래그 해서 선택한 후 자판 Delete 키를 눌러 지워버려요. 레이어 지울 때만큼 시간이 걸리니 또 기다려야해요.

같은 방법으로 상하좌우 불필요한 부분을 모두 지운 후 다시 테두리 레이어를 보이게 만들어요. 상당히 많은 부분을 지워버렸어요.

(4) 크기 조정하기

이제 크기를 확인해야되요. Import 하자마자 조정을 해도 되지만 이 작업도 성능 때문에 지울거 지우고 하는게 좋아요. 중보의 경우는 실제 크기보다 작게 Import가 되었어요. 1:25,000 지도의 남북 길이는 약 13.9km인데 Import된 지도는 4.2km로 나오네요. 동서 길이도 비교해보니 대략 3.3배 정도 커져야 되겠어요.

축소시킨 지도가 아니라 테두리를 재는 거에요.

선택 툴로 마우스를 드래그하던가 자판 Ctrl과 A를 동시에 눌러 전체를 선택한 다음 스케일 툴로 크기를 3.3배 크게 조정해요. 인내의 시간이 또 찾아왔어요. 지금까지보다 좀 더 시간이 걸려요. 참는 수밖에 없어요.

크기가 커졌는지 줄자 툴로 다시 확인해봐요. 남북 방향 13.9km로 커진 걸 볼 수 있어요.

(5) 위성 사진 불러와 크기 맞추기

위성사진은 입체 지형에 매핑(색, 무늬, 사진 등을 모델에 입히는 과정)하여 좀 더 사실적으로 표현하기 위해 사용되요.

우선은 동일한 축척의 위성 사진을 구해서 맞추는게 가장 쉽고 편해요. 중보는 다음 위성사진이 더 선명해 보여서 그걸 캡쳐하고 편집해서 사용했는데 위치 맞추는데 정말 고생했어요.

위성사진을 구하는 방법은 크게 세 가지가 있어요.

첫번째, 네이버, 다음의 위성사진을 부분별로 화면 캡쳐한 후 포토샵 등을 이용해서 합치는 방법(무료)

두번째, 국토지리정보원의 공간영상을 사는 방법(유료, 1,550원, 공간영상은 1:5,000이 기준이므로 1:25,000 전체를 구하려면 25개의 영상 필요)

세번째, 국토지리정보원의 온맵을 다운로드 받은 후 지도 이미지 추출(무료)

이 중 가장 쉬운 세번째 방법을 소개할께요.

수치지도는 도엽 번호로 다운로드 되므로 온맵 사이트에서 해당 도엽 검색 후 오른쪽 마우스 버튼을 클릭하여 다운로드 받아요.

온맵 도엽은 PDF 파일로 다운로드가 되는데 어도비 일러스트레이터라는 프로그램으로 해당 PDF 파일을 연 후 DXF 형식으로 Export 해요. Export가 되면서 등고선, 건물 정보 등은 DXF 파일로, 위성 사진 이미지는 Export 할 때 지정한 형식으로 추출되요.

스케치업 아니고 일러스트레이터 화면이에요.

Export 파일 형식을 DXF로 변경 후 '저장'

옵션은 아래와 같이 설정하면 되요.

이런 식으로 파일이 분리가 되요.

이렇게 얻어진 위성 사진은 스케치업에 보관 중인 테두리와 딱 맞아요. 다시 스케치업으로 돌아가 추출한 위성 사진을 Import 하는데 그 전에 앞으로 작업을 편하게 하기 위해 레이어를 추가해요.

아까 지울 때와 반대로 더하기 버튼을 클릭하고 적당한 이름을 준 후 현재 레이어로 만들어줘요.

이제 위성 사진은 새로 만든 레이어로 Import 되요.

Import 된 이미지를 아래 왼쪽 그림과 같이 'Origin'에 맞춰 클릭 후 마우스를 테두리 반대쪽 점으로 옮겨 고정하면 딱 맞게 되요.

(6) 작업 구역 나누기

이제 지형면을 생성하여 위성 사진을 매핑하면 되는데, 안타깝게도 전체 범위를 한번에 면으로 생성하기에는 무리가 있어요. 지금 작업 중인 지도가 4.2km * 2.6km 정도의 크기인데 중보가 10시간 까지도 기다려 봤으나 완료가 되지 않았어요. 따라서 컴퓨터가 한번에 생각할 내용을 줄이기 위해 몇개의 구역으로 나눠서 면을 생성할거에요. 범위가 작아질 수록 진행 속도는 훨씬 빨라지니 작게 나누는게 유리하지만 면 생성 후 위성 사진 매핑할 때 나눈 구역 수만큼 작업을 반복해야 하니 적당히 절충을 해야되요. 경험 상 이 정도 크기면 4~8개 정도로 나누는게 좋아요.

구역을 나눌 때, 선택되는 사각형 영역 모서리 부분이 비어있지 않도록 주의해야 해요. 무슨 말이냐면, 아래 첫번째 그림과 같이 구역 선택 시 오른쪽 아래 모서리 부분에 등고선 없이 비어있는 공간이 있으면 두번째 그림처럼 가장 끝에 위치한 등고선을 기준으로 면이 생성되요. 결국 면이 생성되지 않고 비어있는 공간이 생길거에요.

따라서 구역을 나눌 때는 가능하면 네 개 모서리 부분에는 등고선이 포함되도록 해주는게 좋아요.

먼저 구역을 나눌 가이드를 그려야 해요. 가이드가 없으면 구역이 겹칠 수 있고 나중에 사진 매핑하기도 힘들어요. 사진 Import 할 때와 마찬가지로 새로운 레이어를 만들고 현재 레이어로 지정해요.

가이드는 수정된 지도에 맞게 사각형 툴로 테두리를 그리고 선 툴을 이용해 나눠줄께요.

사각형 툴 사용 시 지도에 바로 맞춰서 그리면 잘 그려지지 않아요. 왜냐하면 지도가 평평하지 않기 때문이에요. 따라서 원점에서 시작해서 지도보다 크게 그려요.

사각형을 더블 클릭하여 전체 선택한 후 스케일 툴을 사용해서 지도와 크기를 맞춰줘요. 상하좌우의 초록색 점을 클릭한 채 지도쪽으로 이동하다보면 근처에서 탁 달라붙는 느낌이 나요. 이걸 스냅이라고 하는데 스냅을 이용해서 동일한 크기로 맞출 수 있어요.

이 상태에서는 지도가 사각형 가이드보다 위에 있기 때문에 선 툴로 구역을 나누기 힘들어요. 등고선 레이어의 Visible을 선택안함으로 해서 안보이게 한 다음 구역을 나눠줘요. 선 툴 사용 시 Midpoint나 Endpoint 같은 스냅을 사용해서 그려주면 쉬워요. 중보는 Midpoint만 이용해서 8등분 했어요.

다시 등고선 레이어를 보이게 하고 모서리에 비어있는 부분이 있는지 확인해요. 다행이 눈에 띠게 빈 곳이 없어 그대로 쓰면 되겠어요.

(7) 평면에 위성 사진 매핑하기

입체 면을 생성하고 거기에 바로 위성 사진을 매핑하면 지형도 깨지고 매핑도 엉망으로 되요. 알아보니 곡면 매핑은 원래 그렇다네요.

곡면에 사진을 매핑할 때는 칠하는게 아니고 빔 프로젝터로 스크린에 영상을 비추는 방식이라고 이해하면 되요.

- 일단 사진을 평면에 매핑하여 위치(Position)를 조정하고,

- 조정된 이미지를 추출하여,

- 입체로 생성된 지형에 비춰서(Projected) 완성해요.

매핑을 하기 위한 색, 이미지 같은 걸 스케치업에서는 'Material'이라고 불러요. 위성 사진을 매핑해야 하니 먼저 Material로 만들어줘야 되요.

미리 위치를 잡아놓은 위성 사진을 선택한 후 오른쪽 마우스 버튼을 클릭하여 나타나는 메뉴 중 'Use As Material'을 선택해요. Materials 창에 위성 사진이 추가되었어요. (Materials 창은 상단 메뉴 중 'Window > Materials'를 선택하면 나타나요.)

Materials 창에 추가된 위성 사진을 클릭하면 마우스 포인트가 페인트통으로 바뀌면서 매핑을 할 수 있게 되요. 가이드로 그려놓은 평면에 클릭하여 매핑해요. 8개 면을 다 해줘요. 사진이 아니라 하얀색으로 매핑이 되는데 이건 색이 칠해진게 아니고 위성 사진 오른쪽 아래 하얀색 부분이 보이는 거에요.

정확한 위치로 매핑되지 않았으므로 조정을 해봐요. 선택 툴로 첫번째 구역에 매핑된 면을 클릭하고 마우스 오른쪽 버튼 클릭 'Texture > Position'을 선택해요.

마우스 포인트가 손바닥 모양으로 변경되면서 구역 네 귀퉁이에 뭔가가 생겨요. 마우스를 누른 채 드래그해서 사진을 움직여 보면 좌우가 뒤집혀 있는걸 알 수 있어요. 사진 아무대서나 마우스 오른쪽 버튼을 누르고 'Flip > Left/Right'를 선택해 제대로 뒤집어 줘요.

방향이 맞았으면 다시 이리 저리 움직이는데 이전에 크기를 맞춰놓은 위성 사진을 보면서 잘 겹쳐지게 이동해요. 맞춰졌다 싶으면 마우스 오른쪽 버튼을 누르고 'Done'을 선택해 완료해요.

나머지 구역도 같은 방법으로 조정해요. 제일 마지막 구역처럼 등고선이 촘촘해서 면이 선택 안되고 등고선이 선택되는 경우는 화면을 키운 수 선택하면 되겠죠.

모든 구역의 매핑을 조정했으면 위성사진 레이어를 끄고 결과를 살펴봐요. 잘 됐네요.

(8) 지형 면 생성하기

드디어 지형 면을 생성할 차례에요.

지형면은 매핑된 평면과 동일한 레이어에 생성되야 하므로 매핑이 '구역나누기' 레이어에 되어 있고 그것이 현재 레이어인지 확인해요.

첫번째 구역을 선택해요. 가이드가 같이 선택되어질텐데 상관없어요. 범위를 아주 정확하게 맞출 필요는 없어요. 오히려 살짝 크게 해서 구역끼리 겹쳐지게 하는게 좋아요.

'Sandbox' 툴바에서 'From Contours' 툴을 눌러 지형을 생성해요. 'Sandbox' 툴바가 안보이면 Toolbar 메뉴에서 체크를 하던가 상단 메뉴 'Draw > Sandbox > From Contours'를 눌러도 되요.

'From Contours'를 누르면 하단에 진행 상태가 표시되며 화살표가 움직여요. 처음부터 안 움직이면 아무리 기다려도 안되는 경우가 많아요. 선택 범위가 작으면 아주 빨리 진행이 되는데 지금 작업하는 크기 정도면 적당한 속도로 진행이 될거에요. 모든 작업 과정 중 가장 인내심을 많이 요구하는 단계에요. 이 정도 범위면 5분, 더 크면 수십분 걸릴 수 있어요.

하얀색 면이 생성됐어요.

Orbit 툴로 모델을 돌려보면 등고선을 따라서 면이 만들어진걸 볼 수 있어요. 나머지 구역도 동일한 방법으로 면을 만들어요. 오른쪽에 위치한 구역을 선택할 때 대부분의 사람이 본능적으로 오른쪽에서 왼쪽으로 드래그 해서 선택을 할텐데 원치않는 부분까지 선택되므로 항상 왼쪽에서 오른쪽으로 드래그 해요.

면 생성이 잘 되었네요. 등고선 레이어 두 개를 끄고 Orbit 툴로 화면을 돌려서 생성된 면을 확인해요. 상단 메뉴 'Camera > Perspective'도 다시 선택해서 원근법도 적용해봐요.

등고선만 있으면 면 생성하는 건 일도 아니에요. 다른 부수적인 작업이 오히려 더 까다롭네요.

(9) 입체 면에 매핑하기

Top View가 아닌 조감도(Iso View) 상태로 작업해요. 아래 평면 매핑한 가이드와 위 입체 면이 다 보여야 작업이 쉽기 때문이에요.

첫번째 평면 매핑된 가이드를 선택하고 마우스 오른쪽 버튼을 눌러 'Texture > Projected'를 선택해요. 특이한 변화는 없어요.

바로 Materials 창으로 가서 오른쪽 스포이트를 누르면 마우스 포인트가 스포이드 모양으로 변경되요.

Projected로 만든 평면 가이드를 클릭하면 마우스 포인트가 페인트통으로 변경되요. 이걸 위쪽에 생성한 입체면에 부어주면 되는데 여기서 주의할 점이 있어요.

입체 면은 생성되면서 자동적으로 그룹으로 생성이 되요. 아래 파란색 박스가 그룹이라는 표시에요. 이렇게 그룹에 바로 페인트통을 적용하면 깨져서 매핑이 되요. 따라서 그룹 속으로 들어가서 페이트통을 부어줘야 해요.

페인트 통 상태에서 입체 면에 마우스를 올려놓고 오른쪽 버튼을 눌러서 'Edit Group'으로 그룹 안으로 들어가요.

파란색 실선이 회색 점선으로 바뀌면서 그룹 안으로 들어 왔어요.

이 상태에서 페인트를 부어주면 짜잔~~! 위성 사진이 잘 매핑되었어요. 나머지 구역도 동일한 방식으로 매핑해줘요.

다 됐어요. 초보가 만든 지형도치고는 괜찮은거 같아요. 가이드 선과 면을 지고 싶으면 세번 연속 클릭해서 전체 선택 후 지우면 되요. 굳이 지울 필요는 없어보여요. 등고선도 나중에 주변 마을 모델링 한 후 위치 맞출 때 필요할 수 있으므로 그냥 놔둬요.

혹시 구역별로 생성된 테두리 선이 보기 싫으면 그룹 안으로 다시 들어가서 'Eraser' 툴을 선택한 다음 자판 시프트(Shift) 키를 누른 상태로 선을 클릭하면 선이 감춰져요. 선을 그냥 지워버리면 면도 없어지니까 주의해야 해요.

지금까지 지형도 만드는 과정이었어요.