딸기 한 알에서 만나는 가우시안 스플랫, 3D 그래픽의 미래가 바뀌고 있다

웹 브라우저에서 진짜 같은 딸기를 만났어요

어떤 분이 딸기 한 알을 가우시안 스플랫(Gaussian Splat)으로 만들어 웹에 올려놓은 데모가 돌아다니고 있어요. 마우스로 빙글빙글 돌려보면 표면의 반짝거림, 씨앗의 작은 굴곡, 빛이 닿을 때의 미묘한 색 변화까지 그대로 살아 있어요. 그냥 사진이 아니라 진짜 3D인데도 데이터 크기가 작고, 별다른 플러그인 없이 브라우저에서 부드럽게 돌아가요. "이런 게 어떻게 가능하지?" 싶을 정도예요.

이게 뭐냐면, 2023년 SIGGRAPH(컴퓨터 그래픽 분야 최고 권위 학회)에서 발표된 3D Gaussian Splatting이라는 새로운 3D 표현 방식이에요. 발표 이후 1년 반쯤 지난 지금, 이 기술이 실험실을 넘어 일반 사용자도 손쉽게 만들 수 있는 단계로 빠르게 내려오고 있어요. 그 흐름을 잘 보여주는 예시가 바로 이번 딸기 데모예요.

가우시안 스플랫이 뭔가요

전통적인 3D 그래픽은 보통 메시(Mesh)라는 방식을 써요. 작은 삼각형들을 잔뜩 이어 붙여서 표면을 만들고, 그 위에 텍스처(질감 이미지)를 입히는 거죠. 우리가 게임이나 영화에서 보는 거의 모든 3D는 이 방식이에요. 문제는, 머리카락이나 안개, 풀잎처럼 표면이 모호한 것들을 표현하기가 정말 어려워요. 그리고 진짜 같은 빛 반사를 만들려면 계산량이 어마어마하게 늘어나고요.

그래서 등장한 또 다른 흐름이 NeRF(Neural Radiance Fields)예요. 신경망에게 "이 좌표와 이 각도에서는 어떤 색이 보여야 해"를 통째로 학습시키는 방식인데, 결과물은 환상적이지만 학습이 오래 걸리고, 실시간 렌더링이 까다로워요. 한 장면을 1초에 몇 프레임 띄우기도 힘들 정도였거든요.

가우시안 스플랫은 이 둘 사이의 절묘한 지점을 찾아냈어요. 장면을 수백만 개의 작은 "빛나는 솜뭉치"(가우시안 분포)로 표현하는 거예요. 각 솜뭉치는 위치, 색, 투명도, 그리고 모양(타원형)을 가지고 있고, 카메라가 어디서 보든 그 솜뭉치들이 합쳐져서 자연스러운 이미지를 만들어내요. 메시처럼 깔끔한 구조가 있는 건 아니지만, 신경망처럼 무겁지도 않아요. GPU의 래스터화(rasterization, 화면에 점 찍는) 기능을 적극적으로 활용해서 실시간 60fps 이상의 렌더링이 가능해진 거예요.

어떻게 만드는 걸까요

파이프라인이 의외로 간단해요. 휴대폰이나 카메라로 어떤 물체를 여러 각도에서 50~200장 정도 찍어요. 이 사진들로 먼저 COLMAP 같은 도구가 카메라 위치를 추정하고, 희박한 3D 점들(point cloud)을 만들어요. 그다음 이 점들을 시드(seed)로 삼아 가우시안들을 배치하고, 사진과 비교하면서 "이 위치의 이 솜뭉치는 더 빨갛게, 더 작게, 더 투명하게" 같은 식으로 조금씩 조정해 나가요. GPU 한 대로 짧으면 30분, 길어도 몇 시간이면 끝나요.

결과물은 보통 수백MB의 .splat 파일 하나로 나오고, 이걸 웹 뷰어에 던지면 누구나 브라우저에서 인터랙티브하게 볼 수 있어요. 이번 딸기 데모를 호스팅하는 superspl.at 같은 서비스가 마치 "3D판 유튜브"처럼 등장하고 있는 이유죠.

어디에 쓰일까요

부동산 매물 투어, 박물관 유물 전시, 영화 사전 시각화(프리비즈), 제품 광고, 디지털 트윈(현실 공간의 3D 복제본) 같은 곳에서 활용도가 엄청나요. 특히 VR과 AR에서 진가가 발휘되는데요, Vision Pro나 Meta Quest 같은 헤드셋에서 메시 기반 3D보다 훨씬 부드럽고 진짜 같은 환경을 만들 수 있어요. 구글이 Immersive View로 도시를 3D로 보여주는 기능에도 비슷한 아이디어가 들어가 있고, Niantic은 야외 공간을 가우시안 스플랫으로 스캔하는 프로젝트를 운영 중이에요.

게임 업계도 관심이 많아요. 언리얼 엔진과 유니티에서 가우시안 스플랫을 불러오는 플러그인이 이미 여럿 나와 있고, 정적인 배경이나 배경 디테일을 이걸로 처리하면 폴리곤 부담이 확 줄어들거든요.

한국 개발자에게는

실무에서 바로 써볼 수 있는 도구들이 이미 잘 갖춰져 있어요. gsplat(파이썬 라이브러리), Brush(러스트로 짠 빠른 트레이너), Postshot, Polycam 같은 GUI 도구까지 선택지가 다양해요. 웹에서 보여주고 싶다면 gsplat.js나 @playcanvas/gaussian-splatting을 쓰면 React/Vue 프로젝트에도 어렵지 않게 붙일 수 있어요.

E-커머스를 만드는 분이라면 상품을 360도 인터랙티브로 보여주는 데 활용할 수 있고, 부동산이나 인테리어 서비스라면 현장을 그대로 3D로 옮길 수 있어요. 광고나 마케팅 영역에서는 차별화된 비주얼을 만드는 무기가 되고요. 무엇보다 앞으로 2~3년 안에 "3D 콘텐츠 캡처가 사진 찍는 것만큼 흔해질" 가능성이 높기 때문에, 지금 한 번쯤 손에 익혀두면 좋은 기술이에요.