Blender의 도시 Scene에 Radio Material 할당하기

Sionna RT를 통한 무선 전파 시뮬레이션을 위한 도시 Material 설정

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앞선 단계에서 OpenStreetMap과 Blender를 이용해 도시의 3D geometry를 구성했다면,
다음 단계는 Scene을 구성하는 각 객체에 Radio Material을 할당하는 과정이다.

이 단계는 단순한 시각화를 넘어, Sionna RT가 전자기파 전파 특성을 어떻게 계산할지를 결정하는 핵심 과정이다.

 

 

1. Radio Material이 필요한 이유

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Sionna RT는 광학적 렌더링 엔진이 아니라,
전자기파(Electromagnetic wave)의 반사, 투과, 산란을 물리적으로 모델링하는 ray tracer이다.

이를 위해 각 객체는 다음 정보를 가져야 한다.

• 전자기적 물성치 (유전율 / 도전율 / 주파수 의존 특성)
• 이 물성치를 대표하는 Radio Material 이름

Sionna는 Blender 씬에서 객체에 할당된 Material의 이름 문자열을 기준으로
해당 객체에 어떤 Radio Material을 적용할지 결정한다.

 

이때, Blender에서 설정한 Material 이름과 Sionna에서 정의된 Radio Material 이름이 정확히 일치해야 한다.

 

 

 

2.1 Ground Plane의 Material 생성

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1. Ground Plane 생성 및 건물 밑에 배치 (Object Mode에서 Shift + A / Mesh / Plane)
   
   

   

2. Material Properties 탭으로 이동
   

   

3. Material이 없으므로 New 클릭
4. Blender 기본 Material 생성 - 이름을 concrete로 변경

 

 

2.2. 건물(Buildings)에 Radio Material 할당

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다음으로 OpenStreetMap에서 불러온 건물 객체에 Radio Material을 할당한다.

Outliner를 펼쳐보면, OSM에서 불러온 모든 건물 객체들이 동일한 두 가지 Material을 공유하는 것을 확인할 수 있다.

• wall
• roof

이는 Blosm 애드온이 자동으로 할당한 기본 구조이다.

 

 

여기에서는 다음과 같이 설정한다.

• 벽(Wall): itu_marble / 지붕(Roof): itu_metal
• (반드시 itu_prefix를 붙여야 함)

이 두 재질 모두 Sionna v1.2.1에 기본으로 포함된(baked-in) Radio Material이다.

설정 방법

1. wall Material 선택 / 이름을 marble로 변경 / 밝은 색 계열로 시각화
2. roof Material 선택 / 이름을 metal로 변경 / 어두운 색 계열로 시각화

이렇게 하면, Blender에서는 건물의 구조를 직관적으로 구분할 수 있고,

Sionna에서는 벽은 대리석(marble)의 전자기 특성 지붕은 금속(metal)의 전자기 특성을 이용해 전파 상호작용을 계산한다.

 

이때 가장 중요한 것은 Material의 이름이다.

 

 

 

3. Material 이름과 Sionna의 관계

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Sionna RT는 Material 이름을 통해 Radio Material을 식별한다.

예를 들어,

• Ground Plane의 Material 이름이 concrete라면,
• Sionna는 내부적으로 정의된 concrete Radio Material의 전자기적 특성을 사용하여 
  전자기파와 Ground Plane의 상호작용을 계산한다.
• 이때 ITU 표준 재질을 나타내기 위해 다음과 같은 이름 규칙을 사용한다.

 

 

4. Rendering용 Material 속성 설정

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Material 이름을 설정한 이후에는 Blender에서의 시각화를 위한 렌더링 속성을 정의할 수 있다.

 

 

 

예를 들어, Diffuse BSDF 사용 + Ground Plane 색상을 회색 계열로 지정

이 시각적 속성은 다음 두 가지 용도로 사용된다.

1. Blender에서 씬을 확인하기 위한 시각화
2. Sionna RT에서 optional visualization을 수행할 때의 렌더링 정보

단, 무선 전파 시뮬레이션의 물리적 특성은 색상과 무관하며, 오직 Material 이름에 대응되는 Radio Material 정의에 의해 결정된다.

 

 

 

이 단계의 핵심은 Blender에서 Sionna RT에 사용되는 Radio Material 객체를 할당한 것이다.

특히 v1.2.1부터는 itu_ 접두사를 사용하지 않고 concrete, marble, metal과 같은 직관적인 이름을 사용해야 한다.

이제 도시 Scene의 모든 객체가 전자기적 의미를 갖게 되었다.

 

다음 단계에서는 이 씬을 Mitsuba 포맷으로 export하고 Sionna RT에서 로딩하여 실제 무선 전파 시뮬레이션을 수행한다.

 

 

 

참고 : Custom Radio Material에 대해

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Sionna RT에서는 Python 코드에서 사용자 정의 Radio Material을 생성할 수도 있다.

이 경우에도 원리는 동일하다.

• Python에서 Radio Material을 정의
• 해당 Material에 이름을 부여
• Blender에서 동일한 이름의 Material을 객체에 할당

그러면 Sionna는 자동으로 해당 사용자 정의 재질을 사용한다.

여기에서는 설명을 단순화하기 위해 Sionna에 기본 포함된 Radio Material만 사용한다.