맵핑 (Mapping)에 대하여 알아봅시다 3편
맵핑 전용 소프트웨어 Pix4D
지난 두 차례의 칼럼을 통해 맵핑이란 무엇이고 방법은 어떻게 되는지, 또 맵핑 시 주의사항에는 어떠한 것들이 있는지에 대해 알아봤었죠... 이번 칼럼에서는 맵핑을 보다 편리하게 도와주는 전용 소프트웨어에 대해 알아보는 시간을 갖도록 하겠습니다.
맵핑 전용 소프트웨어란, 자신이 소유한 기체(드론)에서 제공하는 기본적인 소프트웨어(예를 들면 DJI社의 DJI GO앱)와는 별개로 맵핑 구역 및 비행경로 설정, 중첩률 및 고도 설정 등을 통해 조종기의 조작 없이 정해진 경로를 자동으로 비행하며 사진을 촬영하고, 촬영된 사진을 이어 붙여 맵핑을 완성하기 까지의 과정을 편리하게 도와주는 소프트웨어입니다.
물론 전용 소프트웨어 없이 수동 비행으로도 맵핑은 가능합니다. 저를 포함하여 저와 함께 폴-드론 수색팀에서 활동하시는 분들은 어지간한 지역은 수동으로 드론을 비행시켜 사진을 촬영하고, 포토샵 등의 소프트웨어를 이용해 맵핑을 하기도 하는데, 건축분야와 같이 약간의 오차도 허용하지 않는 분야라면 수동 맵핑은 권장되지 않습니다.
맵핑 전용 소프트웨어의 종류
맵핑 전용 소프트웨어에는 Pix4D, DroneDeploy, Dji Gspro 등이 있고, 각각의 소프트웨어는 비행 및 촬영에 대한 설정 등 공통적인 기능뿐 아니라, 후처리 작업으로 2D 및 3D 지도 제작, 농업 및 건축분야에 특화된 지도 제작 등 차별화된 기능들을 제공하기도 합니다.
사진=https://www.pix4d.com
사진= https://www.dronedeploy.com
사진= https://www.dji.com/
위와 같은 소프트웨어들은 대부분 비행과 촬영을 컨트롤하는 모바일용 어플리케이션과, 후처리 작업을 용이하게 해주는 데스크탑 소프트웨어로 나뉘어져 있으며, 모바일 어플리케이션과 연결된 기체를 통해 촬영을 마치면 촬영된 사진을 웹서버에 업로드하고, 업체에서 스티칭 작업을 완료하면 사용자가 이를 다운로드하여 사용할 수 있습니다.
편리한 반면, 결정적인 단점이 존재합니다. 가격이 사악하다는 점... 이용 가격을 별도로 언급하지는 않겠습니다만, 저처럼 개인적인 호기심이나 취미삼아 해보려는 분들이라면 접근하기 힘든 가격임엔 분명합니다.
하지만 여기에도 방법은 있습니다. 우선, 소프트웨어별로 최초로 계정을 생성하면 일정 기간 동안 대부분의 기능들을 무료로 사용할 수 있습니다. 일종의 체험판이죠.
그 외에 제가 사용하고 있는 방법으로, 드론 비행과 촬영은 위 업체들에서 제공하고 있는 모바일 어플리케이션을 이용하고, 스티칭 작업은 전에 소개했던 것처럼 포토샵과 같은 데스크탑 소프트웨어를 이용하는 방법이 있습니다. 모바일 어플리케이션의 설치와 이용은 무료랍니다.
지금부터 여러 종류의 맵핑 전용 스프트웨어 중 모바일 어플리케이션인 Pix4D Capture의 사용법을 구체적으로 파헤쳐 보겠습니다.
Pix4Dcapture 설치 및 계정 생성
Pix4Dcapture는 Pix4D에서 제공하는 모바일 어플리케이션입니다. 드론 조종기와 모바일기기를 연결한 후, 해당 앱을 작동시키면 드론 비행을 제어할 수 있게 됩니다. IOS는 앱스토어에서, Android는 구글 플레이 스토어에서 각각 무료로 설치가 가능합니다.
Pix4Dcapture
어플리케이션을 설치했다면, 제일 먼저 계정을 생성해야 합니다. 기본적인 정보와 사용 가능한 email 주소를 입력하면 해당 email로 계정 활성화를 위한 메일 인증 절차를 거치게 되며, 이를 마치면 사용이 가능하게 됩니다.
기본값 설정 및 비행 종류 선택
계정을 생성하고 로그인을 하면 설정 창에서 기체 종류(DJI 및 Parrot 제품군 제공) 및 베이스 맵, 단위 등을 설정할 수 있고, 메인 화면에서 비행의 종류를 선택해서 작업을 할 수 있습니다.
기체 종류 등 기본값 설정 화면
비행의 종류를 선택할 수 있는 메인화면
Polygon은 다각형의 지형을, Grid는 사각형의 지형에 사용되는 비행 모드로, 2D 지도를 만들 때 유용하게 사용되며, Double Grid는 3D 지형도를 만들 때, Circular는 하나의 조형물을 입체적으로 촬영할 때 사용되는 비행 모드입니다.
비행 구역 및 조건 설정
원하는 비행 모드를 선택했다면 비행 구역과 조건을 설정해야 합니다. 이곳에서 비행 고도와 중첩률을 지형 및 목적에 맞게 설정하여야 하며, 추가적으로 비행 속도와 촬영모드 등을 선택할 수 있습니다.
① 고도를 높이거나 낮출 수 있습니다.
② 비행 면적을 설정할 수 있습니다. 우측 상단의 start지점이 비행 시작 지점, 좌측 상단의 end가 비행 종료 지점이며, 녹색 면적 내 흰색 직선들로 비행경로를 표시해 줍니다.
③ 드론 기체와 연결되면 기체의 종류, 배터리 상태, GPS 수신 상태 등 기체의 정보를 표시해 줍니다.
④ 지도 위치를 현재 사용자의 위치로 이동해 줍니다.
⑤ 지도 위치를 작업 중인 위치로 이동해 줍니다.
⑥ 화면에 표시해 주는 지도의 종류를 변경해 줍니다. 위성지도와 지형지도로 변경 가능합니다.
⑦ ②항목에서 설정한 면적의 크기와 예상되는 비행시간을 표시해 줍니다.
⑧ 설정값을 초기 상태로 되돌려 줍니다.
⑨ 설정값을 저장합니다.
⑩ 모든 설정이 완료되었다면, 비행을 시작합니다.
①항목부터 ⑩항목까지 알아보았고, 지금부터 중첩률과 비행 속도 등을 설정할 수 있는 설정 화면에 대해 알아보겠습니다. 위 화면의 오른쪽 상단에 위치한 설정 버튼으로 진입 가능합니다.
① 카메라의 각도를 조절합니다. 위에서 설명된 비행의 종류 중 Polygon, Grid, Double Grid를 선택했다면, 각도는 90으로 설정하시면 됩니다.
② 정면 중첩률을 설정합니다.
③ 측면 중첩률을 설정합니다.
④ 비행 중 기체의 방향을 설정합니다.
⑤ 비행 중 사진 촬영 모드를 설정합니다. safe mode는....뭔가 모르게 이름만 들어도 안전한 느낌이죠? 비행 중 촬영 지점에서 정지한 후 촬영하고, 촬영을 마치면 다시 진행하기를 반복합니다. Fast mode는 촬영 지점에서 멈추지 않은 채 진행하며 사진을 촬영합니다. 때문에 Safe mode는 정확한 지점에서 촬영이 가능한 반면, 전체적인 작업 속도가 느려지고, Fast mode는 빠른 작업 속도가 장점이나 경험상으로 역풍을 안고 비행할 때와 순풍을 안고 비행할 때의 촬영 간격이 조금씩 차이가 나는 단점이 있습니다.
⑥ 비행 속도를 설정합니다. 여기서 설정되는 속도는 최대 비행 속도로, Fast로 설정하더라도 정면 중첩률이 100%에 가까워질수록, 고도가 낮아질수록 촬영 속도의 한계에 부딪혀 스스로 최대 속도를 줄여 비행하게 됩니다. DJI 매빅2줌의 경우, 최소 촬영 인터벌은 2초입니다. 즉, 비행 속도를 Fast로 설정(15m/s)했다면 최소 촬영 인터벌이 2초이기에 30m씩 진행하며 1장씩 촬영하게 되겠지만, 고도 100m에서 가로*세로 100m의 면적이 촬영된다고 가정하면, 정면 중첩률이 90%일 때는 10m씩 진행하며 1장씩 촬영되어야 하므로 최소 촬영 인터벌(2초)의 한계에 부딪혀 비행 속도를 5m/s로 스스로 제한하게 됩니다.
⑦ 화이트 밸런스를 설정할 수 있고, 보통은 Auto로 설정해 놓습니다.
⑧ 이륙지점 체크 여부를 설정합니다. No를 설정하면 앱이 자동으로 이륙지점과 작업지역의 거리를 측정하고, Yes를 설정하면 이륙 시 이륙지점 측정을 무시합니다.
지금까지 맵핑 전용 소프트웨어인 Pix4Dcapture의 인터페이스 부분에 대해 안내해 드렸습니다.
작업 구역 설정은 드론 기체와 Pix4Dcapture 앱이 서로 연결되지 않은 상태로도 가능하며, 사용자가 작업 구역 반경 내에 위치해 있을 것을 요하지도 않습니다. 서울에서 Pix4D capture 앱을 이용해 부산에 있는 해운대 상공 지역의 맵핑 면적, 고도, 중첩률 등의 값을 미리 설정 후 저장해 놓을 수 있고, 언제든지 저장해 놓은 설정 값을 불러와 즉시 비행할 수 있다는 의미죠.
이번 글을 비롯해서 지난 2편의 글을 정독하신다면, Pix4Dcapture라는 맵핑 전용 소프트웨어를 이용해 자신의 드론으로 원하는 구역의 항공사진을 자동 비행을 통해 촬영할 수 있을 것입니다. 신규 계정 개설자는 일정 기간 동안 드론으로 촬영한 사진을 클라우드에 업로드할 수 있고, 서버에서 맵핑 작업(스티칭)을 완료한 후 사용자가 다운로드하여 결과를 확인할 수 있으니 한번 시도해 보시기 바라겠습니다.
WRITER 한승훈
4차 산업혁명의 가장 핵심인 드론에 대한 관심으로 시작하여 드론을 경찰업무에 활용하기 위하여 연구하는 전문적 학습공동체(폴드론아카데미) 일원으로 활동하고 있습니다. 현재 경찰 드론 마약 단속 수사 연구를 하고 있습니다. jinsilsh@gmail.com
