도시 골목의 공간 경험 재현을 위한 포인트 클라우드 데이터와 가상현실 (PCD-VR) 환경 구축 방법론 연구 = A Methodology for Constructing PCD-VR Environments to Representation the Spatial Experience of Urban Alleyways

국문 초록 (Abstract)

(연구배경 및 목적) 재개발과 도시 구조의 변화 속에서 골목길은 빠르게 소멸하거나 변형되고 있으나, 사진이나 로드뷰와 같은 기존 기록 매체만으로는 실제 보행 과정에서 형성되는 깊이감, 스케일감, 폐쇄감, 연속적 공간 시퀀스를 충분히 전달하기 어렵다. 한편 포인트 클라우드 데이터(Point Cloud Data, PCD)는 일반적으로 메쉬 변환 이전의 불완전한 데이터로 간주되지만, 점들의 공극, 반투명성, 밀도 변화는 도시 공간의 관계를 다른 방식으로 드러낼 수 있다. 이에 본 연구는 PCD와 가상현실(Virtual Reality, VR)을 결합하여 도시 골목의 공간 경험을 체험적으로 기록·재현하는 방법론을 제안하는 데 목적이 있다. (연구방법) 연구 대상지는 다양한 폭의 골목, 잦은 방향 전환, 불규칙한 필지가 복합적으로 나타나는 서울 영등포구 신길2구역으로 설정하였다. 보행자 시점을 반영하기 위해 Insta360 X4를 활용한 360도 사진측량을 수행하였고, Metashape와 MeshLab을 통해 포인트 클라우드 생성, 노이즈 제거, 객체 정리 및 최적화를 진행하였다. 이후 현장 실측치를 기준으로 스케일을 보정하고 개별 골목 데이터를 정합하여 연속적인 골목 시퀀스로 재구성한 뒤, Unity 기반 VR 환경에 이식하였다. 또한 실시간 체험을 위해 연속 이동 방식, 투명한 충돌체, 인터랙티브 오브젝트, 선택형 장면 로딩을 적용하였다. (결과) 구축된 PCD-VR 환경은 포인트 클라우드의 시각적 특성을 유지하면서도 골목의 연속적 체험을 가능하게 하였다. 사용자가 이동함에 따라 점군의 밀도와 공극이 다르게 인지되면서 골목의 깊이, 벽면과의 거리, 모퉁이 이후의 공간 관계가 시각적 추론이 아니라 신체적 체험으로 지각되었다. 또한 360도 사진과 로드뷰에 비해 골목 시퀀스의 연속성, 깊이감과 스케일감의 체험성, 경로 선택을 포함한 탐색 자유도 측면에서 더 높은 전달 가능성을 보였다. (결론) 본 연구는 PCD를 단순한 형상 복원용 데이터가 아니라 도시 골목의 공간 관계를 드러내는 표현 매체로 재해석하고, 이를 VR 환경에서 탐색 가능한 체험 구조로 전환하는 절차를 체계화하였다는 점에 의의가 있다. 제안한 방법론은 소멸하는 도시 공간의 경험을 기록하고 분석하며 재현하기 위한 실천적 도구로서 건축 및 도시 연구에서 활용될 가능성을 보여준다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

(Background and Purpose) Urban alleyways are disappearing or being transformed through redevelopment, yet their spatial experience is difficult to preserve through conventional media such as photographs or roadview. Although these media retain visual information, they have limitations in conveying the bodily perception of depth, scale, enclosure, and sequential movement that emerge while actually walking through narrow and winding urban spaces. Meanwhile, Point Cloud Data (PCD), usually treated as incomplete data to be converted into mesh models, contains visual qualities such as voids, translucency, and density variation that may communicate spatial relationships in a different way. This study aims to propose a methodology for recording and representing the spatial experience of urban alleyways by combining PCD with Virtual Reality (VR). (Method) The research focuses on the alley network of Singil District 2 in Yeongdeungpo-gu, Seoul, selected as a site where diverse alley widths, frequent turns, and irregular plots remain before redevelopment. Based on a pedestrian perspective, 360-degree photogrammetry was conducted using an Insta360 X4 at approximate eye level and walking speed. The captured data were processed through Metashape and MeshLab for PCD generation, noise removal, object cleaning, and optimization. The point clouds were then scale calibrated using measured dimensions, aligned into a continuous alley sequence, and implemented in a Unity based VR environment. To support real time exploration, the environment was designed with continuous controller based movement, invisible colliders, interactive scanned objects, and selective scene loading. (Results) The constructed PCD-VR environment preserved the visual characteristics of point clouds while enabling bodily exploration of the alley sequence. As users moved through the VR environment, changes in point density and translucency revealed shifting relationships between near and far space, allowing depth, wall proximity, and turning points to be perceived experientially rather than inferred only visually. Compared with 360-degree photos and roadview, PCD-VR more effectively conveyed the continuity of alley sequences, the bodily perception of scale and depth, and the user＇s ability to choose routes and expand exploration through interaction. (Conclusions) The study suggests that PCD-VR can function not merely as a visualization technique but as an experiential medium for recording and re-presenting disappearing urban spaces. By reinterpreting point clouds as a representational resource rather than incomplete data for mesh conversion, the proposed methodology offers a way to analyze and communicate spatial experience in architectural and urban contexts. The research is meaningful in that it systematizes a practical workflow for constructing a PCD-VR environment and demonstrates its potential as a tool for documenting, understanding, and re-examining existing urban fabric before transformation.