역설계 방법
작성자 : designjyk 분류 : 시제품 | 공통지식 작성일 : 2018.02.28 15:24:39 조회 : 256 키워드 : 3D스캔,레이저스캔,역설계,시제품
(질문의 배경)
데이터가 없이 실물의 형상만 있는 상황에서 시제품 제작에 적용하기 위하여 3D 스캔 및 역설계를 통해 3차원 데이터를 얻고 이를 토대로 시제품 제작을 원하는데 역설계랑 무엇이며, 그 방법과 특징이 궁금하다.
(역설계란)
Reverse engineering이라고도 하며 설계 DATA가 없는 실물의 형상을 3차원 스캔(3D SCAN) 장비로 측정하고 그 측정데이터를 기반으로 동일한 형상의 3차원 캐드 데이터(3D CAD DATA)를 자료로 얻어 내는 것이다. 이처럼 3차원 측정데이터를 이용하여 정밀한 형상 재현에 적합한 DATA 를 생성하는 모델링 기술은 역설계의 가장 핵심적인 기술이라 할 수 있다. 3차원 스캔(3D SCAN) 장비의 쓰임은 신제품의 벤치마킹 또는 품질 검증, 제품의 데이터 획득을 위해 자동차, 항공, 의료장비의 제조업과 게임, 애니메이션, 미니어쳐, 문화재 복원, 교통사고 조사 등에서 폭넓게 이용되고 있다.
제조의 기초 작업 일부로서 역설계가 이루어져야만 그 DATA를 토대로 신제품 디자인과 디자인 변경, 제품개발, 목업(MOCK-UP), 금형설계, 금형제작을 할 수 있다. 제조업 분야에서 실물과 동일한 형상을 얻기 위해서는 NC 가공이나 쾌속조형기를 사용하며 제작 목적 이외에도 3차원 측정을 하여 기존 데이터와 비교, 분석용으로도 많이 응용하여 사용하고 있다.
(역설계 과정)
- 레이저 스캐닝 (Laser Scanning) or 카메라를 이용하여 기존 시설물로부터 Point Cloud Data 수집
<그림. 3차원 측정 / 출처: ㈜Hustem>
- Point Cloud Data Input → 3. Mesh data생성(STL Data생성) → 4. 면데이터 생성
→ 5. Surface Data와 측정데이터(Point Data) 비교 분석 → 6. Sold 데이터 생성
<그림. 3차원 측정 / 출처: ㈜Hustem>
(역설계 활용분야)
자동차분야에서는 3D 스캔데이터로부터 추출한 특징형상과 단면도를 이용하여 품질검사, 형상비교, 원본의 데이터가 필요한 자동차 악세서리 산업에서도 맞춤제작의 용도로 활용 되어지고 있다. 의료분야에서는 환자의 프로파일을 반영한 의료 보조기 제작과 신체일부를 대신할 대체 물질, 보철물 제작, 신체 부위의 정밀 계측을 통한 활용 등 환자에게 도움을 주고 있다. 또한 문화재복원 분야에서 부패된 유물과 유적의 형상 정보를 해석하고 훼손과 망실된 유물을 복원하고 문화재 보전을 위한 전시용도의 복제품을 가공하기도 한다. 이러한 다양한 산업에 사용되어지는 3D스캔데이터에서 역설계의 진행으로 얻은 데이터의 본질의 역할 외에도 3차원 컨텐츠를 개발하고 영상물을 제작하기 위한 기초 데이터로도 활용된다.
<그림. 역설계분야 / 출처: 역설계산업협동조합>
Tip
3D 데이터가 없이 현물만 있을 경우 역설계를 통해 그 형상을 활용 할 수 있으며, 빛을 활용하여 스캔 후 얻은 포인트 데이터를 메쉬, 솔리드 데이터화 하는 작업이다.
<참고자료·문헌>
- 위키백과
- 유투브 동영상 <역설계 프로그램을 통한 3D Data생성>
<전문용어>
레이져 스캔, Point Cloud Data, CAD