잊힌 영국의 야만적인 스포츠를 재조명하는 Artec 3D 스캐닝

Artec Space Spider로 유물을 디지털화하는 방법을 배우는 University of Nottingham(노팅엄대학교) 학생들. 사진 제공: University of Nottingham

영화에서 곰은 숲에서 길을 잃은 사람을 공격하는 포식자로 묘사되는 경향이 있지만, 실제로는 인간에게 학대당하는 경우가 많습니다. 곰은 계속 감금되어 담즙 추출과 같은 잔인한 관습에 시달리고 있으며, 믿기 어렵겠지만 곰 사냥이 유행하던 시절에는 더 심한 고통을 당하기도 했습니다.

16세기에는 황소가 개와 싸우거나 가죽을 팔기 전에 '사냥'을 당해야 하는 관습으로 시작된 투우가 대중적인 오락의 한 형태로 발전했습니다.

우리가 아는 한, 사냥은 황소(또는 나중에 곰)를 말뚝에 묶어 놓고 개가 그 위에 올라타 누가 이길지 군중이 내기를 하는 방식이었습니다. Shakespeare의 London에서는 그것이 그렇게 두드러졌다고 생각하지 않을 수도 있습니다. 오히려 사냥은 소극장 옆에서 자주 볼 수 있었고, 왕실에서 지정한 '명수(master)'가 있을 정도로 인기를 끌었습니다.

19세기 곰 사냥을 묘사한 만화. 이미지 제공: Wikimedia Commons

많은 영국인들이 이러한 사냥에 대해 잘 알지 못하기 때문에 영국의 잔인한 과거에 대해 새로운 세대를 교육할 필요성이 남아 있으며, 이 교훈은 Artec Space Spider와 Artec Micro의 도움으로 Box Office Bears가 가르치고 있습니다.

Box Office Bears

Nottingham, Oxford 및 Roehampton 대학교의 연구자들은 영국 곰 사냥의역사 뒤에 숨겨진 동물 이야기를 밝히고 공유하기 위해 Museum of London Archeology(MOLA, 런던 고고학 박물관)와 협력하여 Box Office Bears를 설립했습니다.

이 계획은 뼈, 건물 유적, 지도, 일기 등 발견된 자료를 한데 모아 이 스포츠가 그토록 인기가 있었던 이유를 더 잘 이해하도록 설계되었습니다. 그러나 뼈 샘플을 과학적으로 분석하기 위해서는 필연적으로 손상을 입히지만 중요한 새로운 정보를 발견할 수 있는 방식으로 구멍을 뚫어야 합니다.

Arts and Humanities Research Council(AHRC, 예술 및 인문학 연구위원회)로부터 상당한 자금을 지원받은 연구팀은 이제 발견물을 디지털 방식으로 보존할 수 있는 방법을 찾았습니다. 이 팀은 골드 인증을 받은 Artec 파트너인 Patrick Thorn and Co.와 협력하여 유산 보존 분야에서 입증된 두 가지 획기적인 솔루션인 Artec Micro와 Artec Space Spider를 도입하여 활용하고 있습니다.

400년 된 경골 디지털화

수석 조사원인 Hannah O'Regan은 이러한 장비가 도착하기도 전에 University of Nottingham Medical School(노팅엄대학교 의과대학)의 Space Spider를 사용하여 첫 번째 샘플을 스캔할 수 있었습니다.

조교수 Natasha Noel-Barker는 스캐닝 작업에 나서서 400년 된 경골을 정확하게 디지털화하는 것이 빠르고 쉽다는 것을 알게 되었습니다. 표본 자체는 일반적으로 포착하기 어려운 갈색이었지만, 초정밀 기기를 통해 미세한 병리처럼 복잡한 디테일을 놀라운 해상도로 캡처할 수 있었습니다.

400년 된 경골의 Artec Space Spider 스캔을 처리하는 Nottingham의 Natasha Noel-Barker. 이미지 제공: University of Nottingham

O'Regan이 테이프나 캘리퍼로는 "측정이 거의 불가능"하다고 말하는 곡선형 NURBS 표면도 놀라운 정확도로 캡처했습니다. 실제로 Noel-Barker의 초기 스캔을 통해 매우 사실적인 경골 3D 모델이 만들어졌고, 현재 3D 프린팅으로 제작되어 Nottingham의 '곰! 자연, 문화, 그리고 그 너머!' 전시회의 방문객들은 역사를 직접 체험할 수 있습니다.

오래되고 섬세한 유물을 과학적으로 분석할 때 예상할 수 있듯이, 장치의 비접촉 특성은 3D 스캐닝으로 전환할 때 얻을 수 있는 또 다른 주요 이점으로 밝혀졌습니다. O'Regan과 그녀의 동료들이 수백 년 된 표본을 분석하는 과정에서 Space Spider는 손상이나 오염 없이 디지털화하는 데 완벽하다는 것이 입증되었습니다.

O'Regan은 "동위원소 연구, 방사성 탄소 연대 측정, DNA 분석을 위해서는 샘플을 채취해야 하며 이를 위해서는 구멍을 뚫어야 합니다. 3D 스캐닝을 활용하기 전에는 사진을 찍고 측정했습니다. 이제 뼈도 3D 스캔할 수 있으므로 완전한 기록을 확보할 수 있습니다."라고 설명했습니다.

"Space Spider를 사용하면 뼈를 디지털화하고 3D 프린트하거나 웹사이트에 삽입할 수 있으므로 사람들이 직접 또는 화면에서 샘플을 움직이고 조작할 수 있습니다. 정말 대단합니다!"

탁월한 해상도 달성

Nottingham의 연구실 기술자인 Susie Sherwin은 대학의 새로운 N-MESH Labs 유산 과학 이니셔티브의 디지털화 노력의 중심이 되어 오래된 주사위부터 바이킹 부츠까지 다양한 학교 및 박물관 전시를 위한 모든 것을 재현했습니다.

놀라운 10미크론 정확도를 자랑하는 데스크톱 3D 스캐너인 Micro를 사용하여 동전과 같은 작은 물체도 스캔하면서 아주 복잡한 부분까지 캡처할 수 있습니다. 그녀는 이 장치의 USP를 "모든 각도를 포괄하는" 기능으로 보고 "물건을 뒤집는 것만 기억하면 Micro가 모든 것을 포착할 수 있습니다."라고 말합니다.

Sherwin은 또한 Buxton Museum and Art Gallery(벅스턴 박물관 및 미술관)의 두개골을 디지털화하여 곰 연구에도 기여했습니다. 정밀한 캡처 기능뿐만 아니라 다루기 쉬운 폼 팩터와 휴대성을 갖춘 Space Spider는 Nottingham University Museum of Archeology(노팅엄대학교 고고학 박물관)에 전시하기 위해 표본을 빠르고 정확하게 복제하는 데 결정적인 역할을 했습니다.

3D 스캔 캡처 및 처리 소프트웨어인 Artec Studio도 이를 실현하는 데 핵심적인 역할을 했습니다. Patrick Thorn으로부터 몇 가지 조언을 받은 후 Sherwin은 플랫폼의 자동 정렬 알고리즘이 스캔을 중첩하여 완벽한 결과를 얻는 데 이상적이라는 사실을 알게 되었습니다. 반면에 꽃병을 디지털화할 때는 나중에 수동 정렬이 더 효과적이라는 것으로 밝혀져 프로그램의 뛰어난 유연성을 보여주었습니다.

앞으로 몇 달 안에 Sherwin은 또 다른 고급 Artec Studio 기능인 사진 측량 가져오기를 사용할 계획입니다. 이 데이터를 고해상도 3D 스캐닝과 결합하면 실제와 같은 텍스처와 더욱 정확한 형상을 가진 메시를 만들 수 있습니다.

이미 University of Nottingham 학생들이 이 기술을 실험해 보았기 때문에 그녀는 이것이 대학이 공유할 수 있는 모델의 품질을 빠르게 개선하는 데 도움이 될 것으로 기대하고 있습니다.

Sherwin은 "네트워크에는 학부생들이 고대 문서와 기타 박물관의 유물을 스캔할 수 있는 디지털 랩이 있습니다. 이전에는 사진 측량을 사용했지만 올해는 3D 스캐닝을 추가해 두 가지를 병합함으로써 더 나은 품질을 얻을 수 있게 되었습니다."라고 설명했습니다.

"사진 측량만으로는 원하는 것을 모두 포착할 수 없습니다. 하지만 3D 스캐닝은 물체를 360도 회전하고 확대할 수 있으므로 훨씬 더 많은 디테일을 캡처할 수 있어 사용하기 좋습니다."

고대의 비밀 밝혀내기

University of Nottingham 팀은 Artec 3D 스캐닝을 통해 발견한 결과물을 공유하기 시작했을 뿐만 아니라 이 기술을 작업 흐름에 통합하여 더 광범위한 연구 목표를 발전시켰습니다.

O’Regan은 "흥미로운 일이며 작업 흐름 측면에서 많은 가능성이 있습니다. 이제 샘플링을 원하는 뼈를 가져다 엑스레이를 찍고 3D 스캔을 할 수 있습니다. 이렇게 하면 드릴을 들고 표본 근처에 가기 전에 전체 표본을 정말 잘 파악할 수 있습니다. 우리 입장에서는 아주 정말 가치 있는 일입니다."라고 덧붙였습니다.

곰 컷아웃과 함께 포즈를 취하고 있는 Box Office Bear 팀원 Andy Kesson 박사, Hannah O’Regan 교수, Liam Lewis 박사. 이미지 제공: University of Nottingham

앞으로 학생들이 N-MESH Lab의 다양한 기술 도구를 익히게 되면서 이 학과의 디지털 유물 라이브러리는 계속 성장할 것입니다. 3D 스캐닝이든 사진 측량이든 메시 연마 소프트웨어이든 또는 이 세 가지를 모두 결합한 것이든, 이 생생한 온라인 보고를 통해 영국 문화유산 연구를 새로운 관객에게 제공할 것으로 기대합니다.

관람객은 2023년 12월 31일까지 열린 노팅엄대학교 고고학 박물관의 '곰! 자연, 문화, 그리고 그 너머!’ 전시회에서 곰의 원래의 경골과 두개골을 볼 수 있었습니다.

노팅엄대학교가 엄선한 현재의 3D 스캔 고고학 모델은 여기에서 Sketchfab을 통해 액세스할 수 있습니다.