Artec Eva, 영국 박물관 Google Maya Project를 위해 고대 마야(Maya) 문화유산 보존을 돕다

16세기 스페인 주교 Diego de Landa는 유카탄 전역에 있는 부하들에게 그들이 찾을 수 있는 모든 마야의 책과 그림을 불태우라고 명령했고, 그 이후로 수백 년 동안 마야의 철학과 문화적 표현은 영원히 상실되었습니다. 그의 불같은 분노를 넘겨 남은 책은 단 4권뿐입니다. 그러나 수백 마일 떨어진 곳에는 피라미드, 기념물 및 상형 문자라고도 하는 미야 글씨가 새겨진 다른 건축물로 가득한 버려진 미야 도시가 있었습니다. 최근 수십 년 동안에서야 소수의 학자가 마야인들이 돌, 나무, 뼈, 비취 및 껍질을 조각하기 위해 왜 그렇게 장거리를 갔는지 90% 이해할 수 있는 지점에 도달했습니다.

Quirigua Zoomorph P 현재와 1881년

이 상형 문자는 출생, 사망, 결혼, 전쟁, 정복 등에 대해 말해 줍니다. 수백만 달러의 가치 이상을 가진 현대 마야와 전 세계의 문화유산이지만 수백에서 수천 마일 떨어진 곳에서부터 휩쓸고 가는 산성비의 유린으로 인해 매년 점점 더 많은 상형 문자를 읽을 수 없게 되었습니다. 멕시코 국립 자치 대학교(National Autonomous University) 대기 연구 센터(Centre of Atmospheric Studies )의 생물학자인 Pablo Sanchez 박사는 “우리는 100년 안에 석비와 기둥의 모든 비문과 글씨를 잃을 수 있다”고 말했습니다. 문화유산 전문가들은 솔루션을 찾고 있습니다만, 아직 결과가 좋지 않습니다.

그 동안에 영국 박물관은 Google Art & Culture와 협력하여 이 문화유산을 보존하고 심지어 마야와 세계 다른 지역으로 복원하기 위한 흥미로운 프로젝트에 착수했습니다. 이를 위해 그들은 열정적인 전문가팀과 4t의 석고와 함께 대서양을 가로질러 마야 땅으로 모험을 떠난 19세기 외교관이자 탐험가인 Alfred Maudslay의 연구와 결합한최신 3D 스캐닝 기술의 시너지 효과를 사용했습니다. 그곳에서 그는 편리한 노트북과 함께 당대 최고의 기술, 건판 사진술, 석고 및 혼응지(papier-mâché) 주형을 사용하여 미래 세대를 위해 마야 예술과 건축에 대한 놀라운 기록을 보존하기 시작했습니다.

Quirigua Stela E, 1880년대경

영국으로 돌아왔을 때 모든 것이 South Kensington 박물관(오늘날의 Victoria & Albert 박물관)으로 옮겨졌으며, 이곳에서 주형은 매우 정확한 주조물로 변형되어 수십 개의 가장 중요한 마야 기념물, 모든 상형 문자 및 도해를 산성비가 유물들을 침식시키기 전인 1880년대에 발견되었을 때처럼 제시간에 효과적으로 냉동시켰습니다.

Maudslay와 그의 팀이 수행한 작업의 복잡성을 강조하기 위해 고고학자이자 영국 박물관 큐레이터인 Claudia Zehrt는 “완전한 기념물은 최종 주형을 만들기 위해 영국으로 운송되어 함께 이어야 했던 600~1,000개 사이의 석고 조각이 필요했습니다. 이들은 본질적으로 기념비의 '음판’이었으며 석고나 혼응지에 모든 특징을 캡처했습니다. 그런 다음 영국으로 돌아와서 오늘날 우리가 보유하고 있는 '양판’ 주조물은 같은 주형으로 만들었습니다. 이들 주조물은 원본 기념물 자체의 매우 정확한 복제품이므로 역사적인 목적에 완벽하게 부합합니다”라고 설명했습니다.

Google Maya Project의 기초에 따라 믿을 수 없을 정도로 실물과 같고 역사적으로 정확한 주조물의 3D 모형을 생성해야 했습니다. 고고학자들이 자주 사용하는 디지털 캡처 방법인 사진 측량에 경력을 가진 Zehrt는 Maudslay의 주조물 컬렉션에 대해 같은 방법을 사용하는 데 어려움을 겪기 시작했습니다. 그녀는 “기본적으로 바닥에서 약 2인치 떨어진 낮은 선반에 수백 개의 크고 무거운 석고 주조물이 있습니다. 주조물의 크기는 3 x 3.5피트에서 8 x 9피트 이상입니다. 이들 주조물을 옮기려면 여러 사람이 필요하며, 또한 주조물은 깨지기 쉽습니다. 많은 주조물이 서로 11~15인치 밖에 떨어져 있지 않습니다. 그래서 그 작업에 필요한 모든 각도에서 촬영할 공간이 충분하지 않았기 때문에 사진 측량을 배제했습니다. 사진 측량이 가능했더라도 사진 측량에 필요한 긴 시간의 설정과 후처리를 고려하면Artec Eva와 비교했을 때 두 배 이상 걸렸을 것입니다”라고 말했습니다.

Artec Eva로 Quirigua Zoomorph P의 주조물을 3D 스캐닝하는 영국 박물관 큐레이터 Claudia Zehrt

Zehrt는 Google이 제공한고해상도 컬러 3D로 중간 크기의 물체를 빠르게 캡처하도록 설계된 휴대용 전문 3D 스캐너인 Artec Eva를 처음 사용해 봤습니다. 그럼에도 불구하고 그녀는 빠르게 속도를 냈습니다. 처음에 박물관 당사자들은 Eva가 그러한 좁고 험한 조건에서 주조물을 캡처할 수 있다고 생각하지 않았지만 Zehrt만은 쉽게 포기하지 않았습니다. “공간이 좁아 내 자세가 어색했지만 Eva는 주조물을 잘 스캔했습니다. 때로는 Eva를 모노포드에 장착하고 그것을 위쪽으로 뻗든 무릎을 꿇을 공간이 충분하지 않을 때 제 몸을 뒤틀든Eva는 이상적인 조건에서도 어려운 주조물의 깊게 잘린 밑부분을 포함한 주조물의 모든 표면을 완벽하게 캡처했습니다”라고 말했습니다.

Artec Eva로 마야 주조물을 3D 스캐닝하는 영국 박물관 큐레이터 Claudia Zehrt

그녀는 스캐닝 프로세스에 대해 “평균적으로 각 주조물을 스캔하는 데 약 10분이 걸렸습니다. 작은 주조물은 빨랐지만 큰 주조물은 20분 이상 걸렸습니다. 또한 스캐너가 접근하기 어려운 표면을 픽업하기가 더 어려웠기 때문에 조각이 얼마나 깊고 좁은지에 따라 스캔하는 시간이 달라졌습니다. 주조물 사이에 공간이 더 있었다면 작업이 더 쉽고 빨랐을 것입니다. 11~15인치는 확실히 속도를 늦췄습니다. 주조물이 방해받지 않고 서 있었다면 소요된 시간의 반 만에 쉽게 스캔 할 수 있었을 것입니다”라고 자세히 말했습니다.

Zehrt는 계속해서Artec Studio에서 스캔을 처리하는 작업에 대해 “저의 일반적인 작업 흐름은 Global Registration을 사용하여 주조물 스캔을 정렬한 다음 Sharp Fusion을 적용하는 것으로 시작했으며, 스캔에 구멍이 있는 특이한 경우에는 Fix Hole을 사용하여 구멍을 밀봉하였습니다. 트라이앵글 카운트를 줄였기에 텍스처와 함께 내보낼 최종 3D 모형은 100MB 미만이었지만, 여전히 괜찮아 보이도록 했습니다. 그런 다음 모형을 OBJ 파일로 내보냈습니다.시간상으로 보면 제가 5~10분간만 조작하고 나서 Artec Studio는 나머지 프로세스를 처리했으며 저는 자유롭게 다른 작업을 수행할 수 있었습니다. Artec Studio는 대부분의 힘든 일을 수행합니다”라고 말했습니다.

Artec Studio에서의 Quirigua Zoomorph P 주조물의 Artec Eva 스캔

Google Maya Project로 이어지는 첫 번째 단계는 마야 전문가의 상세한 도상 분석뿐만 아니라 교육적 목적으로도 사용할 수 있을 정도로 아주 정밀하고 실물과 같은 Quirigua Stela E의 3D 모형(높이가 22피트인 총 31개의 개별 주조물로 구성)을 만드는 것입니다. 이 단계는 Artec Studio에서의 처리와 함께 Eva를 사용한 3D 스캐닝이 Zehrt의 2인조 팀이 고해상도 컬러 3D로 400개 이상의 프로젝트 주조물 컬렉션 전체를 디지털화하는 빠르고 효과적인 솔루션임을 입증하는 데 중요했습니다.

마야의 통치자 Kawak Sky(Kʼakʼ Tiliw Chan Yopaat)의 얼굴을 특징으로 하는 Quirigua Stela E의 주조물에서

Stela E가 마야의 사진작가 Christophe Helmke 교수가 연구하는 VR 객체로 등장하는 다음 동영상에서 볼 수 있듯이 결과는 자명합니다.

Zehrt는 Stela E에 대한 다음과 같이 몇 가지 자세한 내용을 알려주었습니다. 우리는 이제 서기 771년의 이 기념물이 수년 전 실제로 Kawak Sky를 왕위에 등극시킨 큰 마야 도시인 코판(Copan)의 지배자인 Eighteen Rabbit라고도 알려진 다른 마야 왕인 Waxaklajun Ub’aah K’awiil을 생포하여 참수하는 Kawak Sky라고도 알려진 Quirigua의 마야 왕 Kʼakʼ Tiliw Chan Yopaat를 묘사한다는 것을 알고 있습니다. 참수에 쓴 돌도끼가 있는 상형 문자가 있으며, 석비 앞에는 승리의 왕(Kawak Sky)이 모든 의례복을 입고 머리 장식과 보석 등으로 꾸미고 있는 것을 볼 수 있습니다. 이것은 코판의 지배로부터 해방된 것을 의미했기 때문에 그와 그의 백성들에게 큰 사건이었습니다. 이것은 매우 흥미로운 기념물이라는 것은 말할 것도 없습니다. 원본의 무게는 65t이며 지상 2층보다 높습니다.

팔렝케(Palenque)의 상형 문자 계단, 1891년경

프로젝트의 후속 단계는 원래 계단과 함께 표시하기 위해 팔렝케의 상형 문자 계단의 정확한 CNC 가공 복제본을 만드는 데 중점을 두었습니다. 기원 후 7세기로 거슬러 올라가면서 계단의 상태는 1891년 Maudslay가 회반죽으로 캡처한 이후 상당히 악화하였습니다. 계단의 역사적 세부 사항 및 번역문은여기에서 볼 수 있습니다.

Zehrt가 “이 계단은 12개의 주조물로 구성되어 있으며, Eva로 이들 모두를 원활하고 빠르게 스캔하였습니다. 그러나 주조물 중 하나가 부러졌고 일부 디테일이 없어져 전체를 디지털로 재현하기 위해 Maudslay의 원래 그림과 계단의 사진을 다시 참조해야 했습니다. 그리고 우리는 해냈습니다”라고 설명했듯이 계단 주조물은 3D 스캐닝 및 디지털 복원에 대해 몇 가지 문제점을 노출했습니다.

Artec Studio 소프트웨어에서 팔렝케의 상형 문자 계단 스캔

계단 사이의 교차점에서 완벽한 3D 브리징이 필요했기 때문에 그 시점에서 Zehrt는 계단의 최종 3D 모형을 만드는 데 도움을 구하기 위해 Artec Ambassador인Central Scanning에게 문의했습니다. 온종일 3D 스캐닝 및 3D 데이터 처리 전문가, Central Scanning의 전문가는 Artec Studio 14에서 스캔을 디지털 방식으로 조립하여 6개의 별도 패널에서 CNC 가공을 위해 준비된 통합된 3D 모형으로 전환하여 쉽게 운송할 수 있었습니다.

Pangolin Editions가 제작한 팔렝케의 상형 문자 계단 복제본 모형

이 계단의 3D 모형은 Pangolin Editions로 보내 원래 계단에 사용된 마야의 석회암과 매우 비슷한 쥐라기 중기 어란상 석회암인 영국 링컨셔주의 Ancaster 석회암으로 CNC 가공하였습니다. Pangolin Editions는 조각을 전문으로 하는 영국 글로스터에 있는 주조소입니다. Zehrt가 “현장 보존 관리자들은 그것이 원본이 복제본이란 것을 사람들이 알기를 바랍니다. 사람들은 가까이 다가가서 그것을 만지고 상형 문자를 따라 손가락을 찔러 넣고 이 놀라운 문화적 보물을 직접 경험할 수 있을 것입니다”라고 설명했듯이 복제품의 색상이 약간 다른 건 의도적으로 그런 것입니다.

CNC 밀링 후, 계단은 원본과 함께 영구적으로 전시하기 위해 팔렝케로 공수했습니다.

주조물의 3D 모형에 대한 향후 가능성에는 전 세계 마야 전문가 및 학자의 연구 프로젝트뿐만 아니라 강의실 및 박물관 방문객을 위한 "가상 현장 학습"과 같은 교육 응용 프로그램이 포함되어 있습니다.

Claudia Zehrt는 “우리는 3D 스캐너로 무엇을 할 수 있는지 그리고 스캐너로 전 세계의 귀중한 문화유산으로 놀라운 모형을 만들 수 있다는 것을 알기 시작했습니다. 이러한 물체를 가상 현실 전시회로 전환하여 보는 놀라운 가능성뿐만 아니라3D 스캐닝의 연구 이점을 넘어 더 중요하진 않을지라도 똑같이 중요한 것이 있습니다. 그것은 이 기술을 사용하여 이러한 보물을 사람들과 문화에게 되돌려 주는 것입니다. 저는 이제 Artec Eva와 같은 휴대용 3D 스캐너를 사용하여 박물관에서 전시하고 있거나 고고학 발굴 현장에 있는 거의 모든 것을 몇 분 안에 디지털 방식으로 캡처할 수 있습니다”라고 말했습니다.

Zehrt는 이어서 “저는 Artec Studio를 사용하여 스캔을 약간의 시간이 걸리는 3D 모형의 처리 작업 후 3D 프린터로 보내거나 팔렝케 상형 문자 계단의 경우 석회암 또는 나무, 돌 등 기타 다양한 천연 재료로 가공할 수 있습니다. 이것은 전 세계의 박물관이 이러한 유물의 믿을 수 없을 만큼 실물과 같은 복제물이면서도 사람들이 실제로 만지고 잡을 수 있는 것을 만들 수 있다는 것을 의미합니다. 우리는 이러한 능력을 가진 적이 없었습니다”라고 설명했습니다.

대영 박물관은 Google Arts & Culture를 통해 스캔한 사진, 일기, 그림 및 3D 스캔한 주조물의 Maudslay 기록 보관소를 제공하게 되었습니다.