Hwangnyongsa Temple revived with digital augmentation technology

 

증강현실(AR)로 되살아난 신라 최대 사찰 '황룡사' | 연합뉴스

 

Digital restoration of structures of Hwangnyongsa Temple, the largest temple of the Silla Dynasty
- Digital restoration of the Middle Gate and Roofed Corridor by NRICH
- Korea's first ever life-size digital restoration of a historic site

 

The National Research Institute of Cultural Heritage (NRICH/Director-General JI Byongmok) of the Cultural Heritage Administration (CHA) has accomplished the novel feat of digitally restoring certain structures of Hwangnyongsa Temple using AR technology.

 

 

Although there have been a few cases of digital restoration of a vanished cultural heritage object, such as Doneuimun Gate in Seoul (August 2019), this is the first time that an extant cultural heritage has been digitally restored in a way that portrays every life-size detail of the structures concerned and their interiors in their original locations.

Hwangnyongsa Temple was the largest temple of the Silla dynasty and was renovated on numerous occasions after its foundation in 553 (the 14th year of the reign of King Jinheung). All of the original temple buildings were destroyed by fire during the Mongol invasion of 1238 (the 25th year of the reign of King Gojong of the Goryeo dynasty). At present, only its site (Historic Site No. 6) remains in Gyeongju.

 

증강현실 복원 황룡사 중문

 

A splendid nine-tiered wooden pagoda is also known to have been built at the site in 645 (the 14th year of the reign of Queen Seondeok of the Silla dynasty).

 

The parts of the temple that were digitally restored on this occasion are the Middle Gate and the Southern Roofed Corridor. They were built during the Unified Silla Period, when the temple is thought to have been in its pinnacle.

 

As regards the overall layout of the temple, the Middle Gate, flanked by the Southern Roofed Corridor, was located to the north of the South Gate, as were the wooden pagoda, main hall, and lecture hall.

 

The Middle Gate, which has been digitally restored, measures 26.4 meters in width by 12.6 meters in length, while the Southern Roofed Corridor (which includes the Middle Gate) is 272.5 meters long.

 

 

The current digital restoration (carried out between August 2019 and July 2020) is the result of an effort to improve upon a previous attempt made in March 2018 after six months of work.

The new digital restoration is also the outcome of in-depth research on the temple started by NRICH in 2012. It displays the Middle Gate in two versions, i.e. a two-tiered structure with a hipped roof, and a one-tiered one with a gable roof (shaped thus "八" when viewed from the side).

 

It also displays two versions of the Southern Roofed Corridor to complement the two versions of the Middle Gate.

 

Unlike past digital restorations, this project makes the viewer feel as if the structures have come alive thanks to the use of the technique of perspective based on a calculation of the distance between viewer and object. Looking at the work, you will feel as if you are actually in the temple. This effect was achieved by considering the difference in the lengths of shadows at different times of day with the help of AR technology. 

In addition, positional consistency was secured by using marker cognition and a camera location tracking function without using GPS technology, which is often used in this kind of project. 

We plan to offer visitors to the temple a first-hand experience of the AR program for entering the Middle Gate and the South Roofed Corridor, using a tablet PC provided on site, with the cooperation of the City of Gyeongju.

 

The following programs will also be offered to visitors to make their trip even more interesting: treasure hunt for relics unearthed from the site; views of historic relics unearthed from the site; blown-up images of the structures; opportunities to take photos of themselves against the backdrop of the temple; email transmission; animated images of the temple construction process; explanations of the elements used in the construction of the structures, etc.

 

This latest digital restoration is expected to shed new light on the work involved in making life-size restorations of vanished cultural relics, as a part of the effort to give people a realistic impression of being present at the sites of such relics.

This kind of digital restoration work will contribute towards restoring the value of cultural heritage sites and to allowing more people who are interested to enjoy a hands-on experience of the digitally restored heritages.

 

We at the National Research Institute of Cultural Heritage of the Cultural Heritage Administration plan to expand the work of digital restoration to the vanished main hall by 2024 and lecture hall and wooden pagoda later on, and to continue developing new ideas concerning the digital restoration of many other long-lost cultural heritages.

 

 

사라진 신라 최대 사찰 ‘황룡사’ 디지털 복원
- 국립문화재연구소, 중문 ․ 남회랑 디지털 복원…실제 건축물 크기의 내외부 복원은 최초 -

문화재청 국립문화재연구소(소장 지병목)와 경주시는 신라왕경 핵심유적 복원·정비 사업의 하나로 지금은 터로만 남아있는 황룡사의 일부를 증강현실 디지털 기술로 복원하였다.

실물이 존재하지 않는 문화재를 디지털로 구현한 사례(돈의문 디지털복원, 2019.8)는 있었지만, 이번처럼 건물을 구성하는 부재를 하나하나 만들어 세부사항을 자세히 표현하고, 내부까지 들어가 볼 수 있도록 실제 건축물 크기로, 정확한 위치에서 체험할 수 있도록 증강현실로 복원한 것은 황룡사가 최초의 사례다.

황룡사는 553년(신라 진흥왕 14년) 창건을 시작한 이후 오랜 시간 변화를 거듭하여 신라 최대의 사찰이 되었으나 1238년(고려 고종 25년) 몽골 침입으로 소실되어 현재는 ‘경주 황룡사지(사적 제6호)’라는 이름으로 터만 남았다. 9층의 목탑은 645년(신라 선덕여왕 14년)에 건립되었다.

 

 

이번에 디지털복원을 마친 부분은 황룡사가 가장 크고 화려했을 것으로 생각되는 통일신라 시기의 황룡사 중문과 남회랑이다. 황룡사의 가람배치는 크게 남문을 시작으로 북쪽으로 중문, 목탑, 금당, 강당이 자리하고 있는데 중문 양쪽에 남회랑이 이어져있다. 복원한 중문의 크기는 가로 26.4m, 세로 12.6m이고 남회랑의 길이는 중문을 포함하여 272.5m이다. 이번 중문과 남회랑의 디지털 복원은 2018년 3월부터 8월까지 1차로 완성한 제작물을 2019년 8월부터 2020년 7월까지 보완하여 완성한 것이다.

황룡사 중문과 남회랑의 디지털 복원은 국립문화재연구소에서 2012년부터 진행하고 있는 황룡사 복원 심화연구의 결과를 담은 것으로, 중문은 2층 규모의 우진각 지붕 형태와 1층 규모의 맞배지붕 형태 두 가지 모습으로 구현하였고, 남회랑도 중문에 맞춰 2가지 형태로 만들었다.
* 우진각: 건물의 네 면에 모두 지붕이 있는 형태
* 맞배지붕: 책을 엎어놓은 지붕 형태

과거의 일반적인 기존 디지털 복원물은 복원 건축물 앞에 사람이 있어도 건축물 뒤로 보이는 등 원근감이 무시되었지만, 이번 복원은 체험자와 건축물의 거리를 계산하여 원근감을 최대한 살렸기 때문에 더 현실감 있다. 실감나는 증강현실 복원을 위해 시간에 따른 그림자를 계산하고 재질을 다양화하여 건물의 안과 밖을 넘나들며 체험하는 것처럼 실제감을 최대한 살려 황룡사를 실제로 거니는 것 같은 생생함을 느낄 수 있다.

 

또한, 기존에 많이 사용하는 위성위치확인시스템(GPS)기술을 적용하지 않고 마커인식과 카메라 위치추적 기능을 활용하여 건물이 정확한 자리에 서 있을 수 있도록 위치정합성도 확보하였다.

경주시와 협의하여 추후 황룡사지를 방문하는 관람객들은 황룡사지 현장에서 대여하는 태블릿피시를 이용하여 중문과 남회랑에 직접 들어가는 증강현실 프로그램을 직접 체험할 수 있도록 할 예정이며, 황룡사지에서 출토된 유물을 활용한 보물찾기, 발굴유적 관람, 4계절 배경 적용, 건물 확대보기, 황룡사를 배경으로 한 사진촬영과 전자우편 전송서비스, 건축과정의 애니메이션 영상, 건축부재 설명도 다양하게 즐길 수 있게 할 것이다.

이번에 이루어진 ‘황룡사 중문 및 남회랑’의 디지털 복원은 지금은 사라지고 없는 건축유적을 실물복원과 마찬가지로 유적현장에서 직접 볼 수 있는 기회를 제공하는 것으로, 고대 건축유적의 실물복원에 대한 새로운 개념을 제시하고 있다.

이러한 문화유산의 디지털 복원은 4차 산업혁명 시대를 맞이하여 건축유적 복원의 새로운 방법으로서 문화유산의 가치 회복과 국민의 체험기회를 확대하는 데 이바지할 것이다. 문화재청 국립문화재연구소는 2024년까지 황룡사 금당을, 추후에는 강당과 목탑도 디지털로 복원할 계획이며, 앞으로도 다양한 문화재 디지털 복원‧활용 사업의 새로운 유형을 꾸준히 개발해나갈 계획이다.