2019년 11월 25일
최고의 실시간 툴세트를 연결해 충실도가 가장 높은 엔지니어링과 훈련 시뮬레이션을 구현한 CM Labs
업계에서 가장 신뢰받는 토지 및 해양 시뮬레이터를 개발한 CM 랩스 시뮬레이션(CM Labs Simulations)은 훈련, 미션 리허설, 기능성 게임, 가상 프로토타입과 제품 테스트 기술력을 제공합니다.
맞춤형 솔루션을 위한 사전 제작 시뮬레이터와 시뮬레이션 소프트웨어 제공
지난 20년 동안, CM 랩스는 엔지니어와 운용자 훈련을 위한 정확도 높고 바로 사용 가능한 인터렉티브 시뮬레이터 제작으로 시뮬레이션 업계에 명성을 날렸습니다. 이처럼 CM 랩스는 30개 이상의 국가에서 1,000개 이상의 시뮬레이터를 고객에게 제공해 왔습니다.하지만, CM 랩스의 모든 시뮬레이터가 친숙하고 강력한 플랫폼인 볼텍스 스튜디오(Vortex Studio)로 제작되었다는 사실이 낯설게 느껴질 수 있습니다. CM 랩스 개발팀과 고객사들은 이렇게 발전된 실시간 시뮬레이션과 시각화 소프트웨어를 사용해 자체 시뮬레이터를 만들거나 배치했습니다.
오프 하이웨이 엔지니어는 볼텍스 스튜디오로 제작한 시뮬레이터를 사용해 실시간으로 건설기계를 시각화합니다. 해양 엔지니어는 연안과 해저 작업 장비를 디자인하고 테스트할 때 애로 사항을 해결하는 시뮬레이터를 개발했습니다. 로봇 엔지니어는 측정, 접근과 이외 작업 중심 로봇 애플리케이션의 실시간 시뮬레이션을 테스트하고 정비했습니다. 또한 이 소프트웨어는 방어 시설 산업에서도 차량, 건설기계, 해양 작업을 위한 고충실도 훈련에 많이 사용됩니다.
“볼텍스 스튜디오는 검증된 멀티 바디 다이내믹 엔진에 의해 가동됩니다. 기계를 아주 높은 충실도로 실시간으로 시뮬레이션합니다.” CM 랩스의 최고 혁신 책임자이자 공동 설립자인 아놀드 프리(Arnold Free)가 말했습니다. “훈련 상황에서는 실제로 실력을 기를 수 있습니다. 훈련 시뮬레이터가 실제 기계가 작동 방식을 아주 현실적으로 구현하기 때문입니다. 시뮬레이터로 다진 실력을 실제 장비를 사용할 때 바로 발휘할 수 있습니다.”
고충실도의 피직스 모델링과 시뮬레이션
CM 랩스가 제작한 시뮬레이터가 높은 충실도를 자랑하는 이유는 기계 행동을 정확하게 예측해 기계와 작동 환경의 근본적인 피직스를 시뮬레이션하기 때문입니다. 즉, 실제 환경에서 기계가 어떻게 작동할지 훨씬 더 현실적으로 구현합니다.“기계를 엔지니어링 분야에 맞춰 모델링합니다. 트럭 같은 차량을 예로 들면, 엔진이 토크곡선, 파워트레인, 특정 속성을 갖고 지형과 접촉하는 바퀴가 있습니다.” 프리가 말했습니다. “만약 크레인이라면 윈치와 케이블이 있고, 각 케이블은 특정 엔지니어링 속성을 가지고 있습니다. 이 시뮬레이션은 이러한 속성을 기반으로 만들어졌고, 이 모델을 기반으로 시뮬레이션 안에서의 모든 행동이 나타납니다. 실제 기계처럼 말이죠. 그러므로 사전에 설정된 상황도 없으며, 엔지니어링 모델을 기반으로 행동이 나타납니다.”
VR 기반 엔지니어링과 훈련에 대한 수요 증가
CM 랩스 시뮬레이터를 위한 메카트로닉 모델은 볼텍스 스튜디오의 통합된 에디터 애플리케이션으로 만들어집니다. 이 에디터는 시뮬레이트할 차량, 로봇 또는 건설기계 모델을 만들고 테스트할 때 사용됩니다. 시각화 엔진이 내장된 소프트웨어지만, 엔진이 특정 애플리케이션에만 맞춰져 있어 고객과 팀 자체 시뮬레이터 개발에 도움이 될만한 기능이 부족할 수 있습니다. 특정 VR 디바이스에도 마찬가지입니다.“업계에서 VR 기반 엔지니어링과 훈련 솔루션에 대해 더 많은 관심을 두는 모습이 보입니다.” 프리가 말했습니다. “많은 수의 모니터를 사용하는 것보다 VR 헤드셋 주변에 몰입형 환경을 구축하는 것이 더 빠릅니다.”
“풍부한 비주얼을 갖춘 VR 기반 훈련 솔루션을 만들고 싶었고, 가장 쉽고 빠르게 작업하는 방법은 언리얼 엔진을 사용하는 것이었습니다.” 프리가 이어서 설명했습니다.
최고의 툴세트의 다양한 장점 활용
TCM랩스 개발팀은 이 작업을 위해 블루프린트를 게이트웨이로 사용해 볼텍스 스튜디오에서 추출된 강력한 고충실도의 데이터를 언리얼 엔진에 연결하는 플러그인을 개발했습니다. 여기서부터 언리얼 엔진의 모든 게임플레이, 그래픽, VR 역량이 볼텍스 스튜디오의 기계 엔지니어링 워크플로에 연결됩니다.CM 랩스는 이 기술을 연결해 각 기술의 강점을 활용할 솔루션을 제공합니다. “우리의 엔지니어링 중심 워크플로를 완전히 대체하고 싶지는 않았습니다. 하지만 언리얼 엔진 안에서 이 훌륭한 워크플로에 접근하고, 서로 다른 두 세계의 강점을 한곳에 모으고 싶었습니다.” 프리가 말했습니다.
볼텍스 스튜디오 안에서 잘 구축된 워크플로로 기계 엔지니어가 기계의 고충실도 시뮬레이션을 구축할 수 있습니다. 볼텍스 스튜디오는 다른 시뮬레이션 엔진, 하드웨어 인 더 루프(HIL , hardware-in-the-loop) 뿐만 아니라, 하드웨어, 소프트웨어, 콘솔과 데이터베이스를 연결할 네트워킹 프레임워크를 통합하는 데 핵심적인 요소를 제공합니다. CM랩스는 언리얼 엔진 내 시각화와 게임플레이를 결합해 시뮬레이션 솔루션을 개발하고 이를 VR 또는 일반적인 디스플레이에서 구현할 최상위 툴을 제공합니다.
CM 랩스 고객들은 이렇게 시장에서 인정받는 툴을 연결하는 기능을 최우선으로 찾고 있습니다. “엔지니어링 시장 또는 트레이닝 시장을 살펴보면 우리 사용자는 최상위 솔루션을 구축할 최상위 툴을 한곳에 모으는 것을 가장 원합니다.” 프리가 말했습니다. “볼텍스 스튜디오를 사용하면 그 작업이 아주 쉬워집니다.”
최상위 툴이라 하면, 제어 시스템을 시뮬레이션하는 MathWorks Simulink(매스웍스 시뮬링크)와 같은 1D 툴에서부터 OEM 조이스틱(OEM Joysticks)과 같은 실제 제어 디바이스, UDP와 같은 네트워킹 프로토 등을 포함합니다. “볼텍스 스튜디오가 여기에 많은 가치를 더합니다. 모든 툴을 전부 플러그해 데스크톱에서 시뮬레이션을 구축하거나 실제 시뮬레이터를 배치하기 쉽게 만들어줍니다.” 프리가 말했습니다.
NATO를 위한 차세대 차량평가 시뮬레이터 구축
볼텍스 스튜디오에서 얻을 수 있는 충실도와 사실성은 일부 선도 기업의 주목을 받고 있습니다. CM 랩스는 차세대 NATO 레퍼런스 모빌리티 모델(Next Generation NATO Reference Mobility Model, NG-NRMM)라고 불리는 NATO 프로그램과 협력해 왔습니다. 이 프로그램의 목표는 수많은 지형에서 군용차의 기동성 평가에 사용할 차세대 시뮬레이션 툴을 찾는 것입니다.
“정말 핵심적인 프로그램입니다. 만약에 차량이 작동하지 않는다면 임무가 실패할 가능성이 커지고 생명을 잃을 수 있습니다.” 프리가 되뇌었습니다. “NATO는 실제로 차량을 운행하고, 정형화된 테스트를 통해 운전하고, 데이터를 수집하고, 차량 시뮬레이션과 비교하는 데 데이터를 사용했습니다.”
차량의 성능과 기동성을 평가하는 데 얼마나 유용한지 파악하기 위해 볼텍스 스튜디오를 포함한 6개 업체의 툴을 테스트했습니다. “다른 모든 툴은 1~2분 정도의 시뮬레이션 데이터 계산에 몇 시간이 걸렸지만, 볼텍스 스튜디오는 모든 것을 실시간으로 시뮬레이트했으며, 자랑스럽게도 NATO 테스트 데이터 일치율에서 1, 2위를 다퉜습니다.” 프리가 말했습니다. “인터렉티브 실시간이 바로 볼텍스 스튜디오의 강점입니다. 몰입형 시뮬레이션을 제작하는 데 언리얼 엔진과 같은 비주얼 엔진에 논리적으로 연결되는 이유이죠.”
연결 확장 가능한 개방형 엔진 통합 개발
CM 랩스는 차후 언리얼 엔진 마켓플레이스에서 볼텍스 스튜디오를 언리얼 엔진과 통합하는 무료 플러그인을 만들고 소스코드를 공개할 예정입니다. 언리얼 엔진의 개방된 철학에 잘 어울리는 아이디어라고 말할 수 있습니다.“볼텍스 스튜디오를 다른 엔진에 통합하는 좋은 예시입니다.” 프리가 말했습니다. “플러그인을 오픈 소스 다운로드로 제공하면 소프트웨어 엔지니어링 실력을 갖춘 사람이 그 가능성을 더 확장할 수 있습니다.”
관심있는 분이라면 소스코드와 플러그인 다운로드가 제공될 때 알림을 받도록 알림 수신을 설정할 수 있습니다. 언리얼 엔진에 볼텍스 스튜디오 통합은 플러그인과 활성화된 볼텍스 스튜디오 라이선스(2019년 또는 그 이후)가 필요합니다.
언리얼 엔진이 여러분 산업의 시뮬레이션 훈련에 어떤 변화를 가져올지 더 자세히 알고 싶으신가요? 관련 문의는 언제나 환영합니다.