KR101044846B1 - 광학원리를 이용한 모형물 제작방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 광학원리를 이용한 확대-축소 모형물 제작방법에 관한 것으로서, 형틀이나 고가의 설비, 숙련된 인력 등이 불필요하고, 제작 시간 및 비용, 인력, 노력을 최소화할 수 있으면서 원형물과 동일한 모형물을 반복 제작할 수 있으며, 정해진 비율에 따라 축소 또는 확대된 모형물을 보다 용이하게 제작할 수 있는 모형물 제작방법에 관한 것이다. 상기한 목적을 달성하기 위해, 카메라를 이용하여 원형물의 360°입체 형상에 대해 촬영각도가 변경된 복수 컷의 영상을 획득하는 단계와; 촬영된 각 영상들로부터 원형물의 외곽선을 추출하여 이들을 중첩 표시한 뒤 이미지로 저장하는 단계와; 받침대 상측으로 열선장비와 스티로폼괴를 설치하고, 상기 각 영상들로부터 추출된 외곽선이 표시된 이미지를 출력하여 인쇄한 뒤, 인쇄된 출력물을 상기 받침대 위에 고정하는 단계와; 열선을 상기 인쇄된 출력물의 외곽선을 따라 이동시켜 스티로폼괴를 형상 가공하되, 스티로폼괴를 상기 분할 각도로 회전시키면서, 각 회전시마다 촬영각도 변화에 따른 순서대로 외곽선들을 순차적으로 이용하여 스티로폼괴를 형상 가공하는 단계;를 포함하는 모형물 제작방법이 개시된다.

모형물, 축소, 확대, 광학, 열선, 스티로폼, 표면재

Description

광학원리를 이용한 모형물 제작방법{Method for manufacturing model using optical principle}

본 발명은 모형물 제작방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 원형물과 동일한 형상으로 축소 또는 확대된 입체 모형물을 제작할 수 있는 방법에 관한 것이다.

일반적으로 특정의 형상을 모사(模寫)한 모형물을 제작하기 위해 자연석이나 나무, 청동과 같은 금속, 합성수지, 펄프, 석고, 점토, 고무 등 다양한 재료들이 사용되고 있다.

또한 주변에서 흔히 모형물로 제작되는 대상(원형물)으로는 잘 알려진 건축물이나 문화유산물, 자연물, 그 밖에 각종 상징물, 인물이나 동물 등 다양한 종류가 있다.

예컨대, 나라나 지역을 대표하는 건축물이나 문화유산물, 자연물 등의 상징물을 모형물로 제작하여 판매 또는 홍보용으로 사용하거나, 유명 인물이나 동물, 캐릭터 등을 모형물로 제작하여 행사장이나 전시장 등의 특수한 장소에서 전시용 또는 장식용으로 사용하고 있다.

상기한 용도의 모형물을 제작하기 위한 방법으로서, 형틀(주형)을 사용하여 성형하거나 직접 조각하여 형상을 만들어가는 방식, 나무나 금속의 판재, 석재, 각재, 벌크재 등을 부분적으로 형상 가공하여 조립하는 방식 등 다양한 기술이 이용된다.

그러나, 위와 같은 모형물을 제작함에 있어서 정해진 축소비율 또는 확대비율로 실제 원형물(原形物)에 가까운 모형물을 제작하기는 쉽지 않다.

그나마 형틀을 사용하는 방식이 원형물에 가까운 모형물을 대량으로 제작하는데 유용하나, 형틀을 만드는 과정에서 또 다른 재료 및 인력, 비용, 시간 등이 소요되고, 특히 원형물과 동일한 성형공간을 갖는 형틀을 제작하는 과정, 재료(금속이나 합성수지, 고무 등 사용시)를 용융시켜 형틀에 주입하는 과정 등에서 숙련된 인력과 고가의 설비를 필요로 한다.

또한 원형물에 비해 확대된 모형물을 제작하는 것은 형틀을 제작해야 함을 고려할 때 더욱 어려운 작업이 된다. 확대된 모형물을 제작하기 위해 부분적으로 형상을 제작하여 조립하는 것이 가능하지만, 이 경우 형틀의 수가 많아지므로 재료 및 인력, 비용, 시간 측면에서 경제적이지 못하다.

직접 조각하여 형상을 만들어가는 방식의 경우에도 숙련된 인력이 아니라면 실제 원형물에 가까운 모형물을 제작하는 것이 쉽지 않고, 일일이 형상을 수작업으로 조각해야 하므로 상당한 시간과 노력이 필요함은 물론 동일한 형상의 반복 생산 이 매우 어렵다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 발명한 것으로서, 형틀이나 고가의 설비, 숙련된 인력 등이 불필요하고, 제작시간 및 비용, 인력, 노력을 최소화할 수 있으면서 원형물과 동일한 입체적인 모형물을 반복 제작할 수 있으며, 정해진 비율에 따라 축소 또는 확대된 모형물을 보다 용이하게 제작할 수 있는 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명은, 일 실시예로서, 카메라를 이용하되, 원형물을 중심으로 전(全) 방향 360°범위 내에서 일정 간격의 분할 각도로 촬영각도를 변경하여 촬영함으로써, 원형물의 360°입체 형상에 대해 촬영각도가 변경된 복수 컷의 영상을 획득하는 단계와;

촬영된 영상들을 컴퓨터로 이동시킨 뒤, 투영판을 중심으로 한쪽 편으로 프로젝터를, 반대편으로는 열선장비와 스티로폼괴를 설치하는 단계와;

상기 프로젝터로부터 투영판에 촬영된 영상들을 단계적으로 투영하되, 한 컷의 영상이 투영된 상태에서 일단부가 정해진 초점위치에 고정된 열선의 타단부를 영상이 입사되는 투영판 면의 반대면에서 영상 내 원형물의 외곽선을 따라 이동시켜 스티로폼괴를 형상 가공하는 단계와;

이후 촬영된 영상들을 촬영각도 변화에 따라 순차적으로 투영하되, 투영되는 영상이 순차적으로 변경될 때마다 스티로폼괴를 상기 분할 각도로 회전시킨 뒤 상기 열선을 이용해 동일한 방법으로 단계적으로 형상 가공하여, 스티로폼괴로부터 원형물의 외곽 형상과 동일한 입체 형상의 스티로폼 형상물을 완성하는 단계와;

상기 스티로폼 형상물의 표면에 표면재를 입혀 최종의 모형물을 완성하는 단계;

를 포함하는 광학원리를 이용한 모형물 제작방법을 제공한다.

또한 본 발명은, 다른 실시예로서, 카메라를 이용하되, 원형물을 중심으로 전(全) 방향 360°범위 내에서 일정 간격의 분할 각도로 촬영각도를 변경하여 촬영함으로써, 원형물의 360°입체 형상에 대해 촬영각도가 변경된 복수 컷의 영상을 획득하는 단계와;

촬영된 영상들을 컴퓨터로 이동시킨 뒤, 촬영된 각 영상들로부터 원형물의 외곽선을 추출하여 이들을 중첩 표시한 뒤 이미지로 저장하는 단계와;

받침대 상측으로 열선장비와 스티로폼괴를 설치하고, 상기 각 영상들로부터 추출된 외곽선이 표시된 이미지를 컴퓨터에서 플로터 또는 프린터로 출력하여 인쇄한 뒤, 인쇄된 출력물을 상기 받침대 위에 고정하는 단계와;

일단부가 받침대 상측의 정해진 초점위치에 고정된 열선의 타단부를 상기 인쇄된 출력물의 외곽선을 따라 이동시켜 스티로폼괴를 형상 가공하되, 스티로폼괴를 상기 분할 각도로 회전시키면서, 각 회전시마다 상기 인쇄된 출력물에 표시된 외곽선들 중 촬영각도 변화에 따른 순서대로 외곽선들을 순차적으로 이용하여 스티로폼괴를 형상 가공함으로써, 스티로폼괴로부터 원형물의 외곽 형상과 동일한 입체 형 상의 스티로폼 형상물을 완성하는 단계와;

상기 스티로폼 형상물의 표면에 표면재를 입혀 최종의 모형물을 완성하는 단계;

를 포함하는 광학원리를 이용한 모형물 제작방법을 제공한다.

이에 따라, 본 발명에 따른 모형물 제작방법에 의하면, 형틀이나 고가의 설비, 숙련된 인력 등이 불필요하고, 제작시간 및 비용, 인력, 노력을 최소화할 수 있으면서 원형물과 동일한 입체적인 모형물을 쉽게 반복 제작할 수 있으며, 정해진 비율에 따라 축소 또는 확대된 모형물을 보다 용이하게 제작할 수 있게 된다.

종래에 스티로폼을 특정 형상으로 가공하기 위한 스티로폼 가공기가 존재하였으나, 이것은 X축, Y축을 이용하여 가공할 뿐 특정 형상을 컴퓨터에 입력하여 조각물을 가공하는 방식은 아니다. 특히, 미리 찍어놓은 사진 등을 보고 작업자가 직접 가공하는 방식에서는 인력에 의존하여 제작하기 때문에 평면적 가공(미세 단차 가공)에 있어서 오차가 발생할 수 있다. 즉, 태양광선을 평행광선으로 보고 촬영한 이미지를 보면서 작업자가 가공하는 방식의 경우, 카메라의 초점각도를 기초로 가공을 하므로(태양광선을 수평으로 가정하고) 필연적으로 오차가 발생한다. 또한 작업자의 숙련도, 능력, 예술성에 의존하여 가공하기 때문에 제작단가가 높아지게 된다.

반면, 본 발명에 따른 모형물 제작방법의 경우, 카메라로 촬영한 영상에서 원형물의 외곽선을 따라 열선 가공하여 모형물을 제작하는 것으로서, 특히 작업자가 단순히 원형물의 형상을 보면서 가공하는 것이 아니기 때문에, 오차 발생이 최소화될 수 있고, 숙련된 작업자나 예술가가 아니더라도 누구나 쉽게 원형물의 형상과 일치되는 모형물을 제작할 수 있게 된다. 작업자의 숙련도, 능력, 예술성에서 탈피할 수 있기 때문에 제작단가 또한 크게 낮출 수 있게 된다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 상술하면 다음과 같다.

이하, 본 명세서에서 원형물(原形物)이라 함은 모형물(模型物)의 제작시 모사(模寫)하고자 하는 대상이 되는 것으로서, 그 대상에 특별한 제한은 없으며, 실제 건축물이나 문화유산물, 자연물, 조각품, 조형물, 그 밖에 각종 상징물, 인물이나 동물, 캐릭터물 등이 될 수 있고, 실제 사물을 이미 모사하여 제작한 또 다른 모형물이 될 수도 있다.

본 발명에 의해 제작되는 모형물은 판매 또는 홍보용으로 사용되거나 행사장이나 전시장 등의 특수한 장소에서 전시용 또는 장식용으로 사용될 수 있다.

첨부한 도 1 내지 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 모형물 제작방법을 설명하기 위한 도면으로서, 도 1은 카메라 장비로 피사체인 원형물의 영상을 촬영하는 상태를 도시한 도면이고, 도 2는 열선을 이용하여 스티로폼괴를 가공하는 상태를 도시한 도면이며, 도 3은 선 'A-A'에서 취한 단면도이다.

본 발명에 따른 모형물 제작방법은 광학원리를 이용한 것으로서, 원형물(1)의 영상을 획득하는 과정을 포함한다.

이 과정에서는 카메라 장비(10)를 이용하되, 피사체인 원형물(1)을 중심으로 전(全) 방향 360°범위 내에서 일정 간격의 분할 각도(β)로 촬영각도를 단계적으로 연속 변경하여 촬영함으로써, 원형물(1)의 360°입체 형상에 대해 촬영각도가 변경된 복수 컷의 영상을 획득하게 된다.

이때, 복수 컷의 영상을 획득하기 위하여, 원형물(1)에 대해 분할한 일정 간격의 각 각도에서 모두 동일 높이로 촬영하며, 이때 카메라 장비(10)로 카메라(11)와 더불어 상기 카메라의 높이 및 위치를 고정할 수 있는 카메라 고정대(12)가 사용될 수 있다.

상기 카메라(11)로는 스틸 카메라(스틸 사진을 촬영하는 일반적인 카메라)나 동영상(비디오) 카메라 등이 사용될 수 있으며, 원형물(1)과 동일한 입체적인 모형물을 제작하기 위해 원형물을 대상으로 동일 높이에서 일정 각도(β)으로 촬영각도를 변경하여 촬영한다.

이때, 카메라 고정대(12)를 이용해 카메라(11)의 높이를 원형물(1)의 중간높이로 한 뒤 이 중간높이에서 원형물(1)을 촬영하여 영상을 획득하는 것이 바람직하며, 카메라(11)의 높이를 고정하여 동일한 촬영높이에서 원형물(1)을 중심으로 촬영각도가 일정 간격으로 변경된 영상을 촬영하여 획득한다.

카메라(11)가 놓인 초점위치(P1)에서 원형물(1)의 상단과 하단 사이에 형성되는 초점각도(α)를 미리 정해놓은 각도가 될 수 있도록 고려하여 카메라(11)와 피사체인 원형물(1) 간의 거리를 적절히 조정하는 것이 필요하다.

상기와 같이 원형물(1)을 중심으로 360°의 전 방향에서 촬영각도가 변경된 영상을 획득해야 하되, 카메라(11)로 촬영높이를 일정하게 고정한 상태에서 일정 각도(β)로 촬영각도를 변경하여 복수 컷의 영상을 획득하게 된다.

원형물(1)이 기구를 이용해 회전시킬 수 있는 소형물인 경우, 원형물(1)을 장착하여 정해진 각도로 일정하게 회전시킬 수 있는 회전기구(20)가 이용될 수 있다.

상기 회전기구(20)의 회전축(21)에 원형물(1)을 고정하고, 카메라(11)를 카메라 고정대(12)를 이용해 높이와 위치를 고정시킨 뒤, 회전기구(20)에 장착된 원형물(1)을 회전축(21)을 중심으로 정해진 일정 각도(분할 각도)(β)로 회전시키면서 촬영하여 영상을 획득하는 것이다.

상기 회전기구(20)로는 핸들(23)을 일정량 회전시키면 기어를 매개로 연결된 받침대(24)가 핸들의 회전량에 비례하여 회전되면서 받침대(24)의 회전축(21)에 고정된 원형물(1)이 정해진 일정 각도만큼 회전되도록 구성된 것이 이용될 수 있다.

또는 상기 회전기구로서 수조작이 아닌 회전량 제어가 가능한 모터와 같은 전동장치가 사용된 것이 이용될 수도 있는데, 미리 정해진 회전량만큼 모터가 구동될 때마다 기어를 통해 받침대가 일정 각도로 회전되고, 이에 받침대의 회전축에 고정된 원형물이 정해진 일정 각도만큼 회전된다.

회전기구(20)를 이용함에 있어서, 원형물(1)을 중심으로 360°의 전 방향에서 일정 각도로 촬영된 복수 컷의 영상을 획득하기 위해, 일 예로서, 회전기구(20) 의 받침대(24) 및 회전축(21)에 고정된 원형물(1)을 10°(=β)씩 회전시킬 때마다 위치 및 높이가 고정된 카메라(11)를 이용해 촬영한다면, 원형물에 대해 10°간격의 각 방향으로 촬영된(10°씩 촬영각도가 변경된) 총 36컷의 원형물 영상이 획득될 수 있다.

또 다른 예로서, 원형물(1)을 5°(=β)씩 회전시킬 때마다 카메라(11)로 촬영한다면, 5°간격의 각 방향으로 촬영된 총 72컷의 원형물 영상이 획득될 수 있다.

각 컷의 영상은 원형물(1)을 중심으로 각 방향에서 촬영된 영상이므로, 같은 원형물을 촬영한 영상이지만, 촬영된 영상 내 원형물의 형상은 회전시마다 다른 형상이 된다.

상기와 같이 회전기구(20)에 장착되어 카메라(11)에 의해 영상이 촬영되는 원형물(1)로는 확대 또는 축소된 모형물을 제작하기 위해 모사하고자 하는 실제 대상물이 될 수 있으나, 실제 대상물을 기타 다른 방법에 의해 적절한 크기로 모사하여 이미 만들어놓은 또 다른 모형물이 될 수도 있다.

반면, 원형물이 회전이 불가한 대형물인 경우, 원형물 주변에서 카메라를 정해진 각도만큼 일정 간격으로 이동시켜 촬영함으로써 영상을 획득한다.

즉, 원형물을 중심으로 카메라를 일정 각도로 이동시켜 촬영하는 것이다.

이때, 카메라의 높이는 카메라 고정대를 사용하여 고정하되, 카메라를 원형물 주변의 원형 궤적을 따라 이동시키면서 원형물을 촬영하며, 카메라가 고정된 카메라 고정대를 원형 궤적을 따라 이동시키기 위한 이동수단이 이용된다.

일 예로서, 원형물 주변으로 360° 원형 궤적을 따라 레일을 설치하고, 카메라가 고정된 카메라 고정대를 레일을 따라 원형물을 중심으로 360°내에서 일정 각도로 이동시켜 촬영하는 것이 실시 가능하다.

이렇게 카메라로 일정 각도(예를 들면, 10°) 이동시마다 촬영하게 되면, 정해진 분할 각도로 촬영각도가 변경된 복수 컷(예를 들면, 36컷)의 영상을 획득할 수 있게 된다.

위와 같이 카메라(11)로 원형물(1)을 촬영하고 나면 촬영된 영상을 컴퓨터(30)로 이동시키며, 결국 카메라에 의해 촬영된 복수 컷의 영상이 컴퓨터에 저장되어 사용될 수 있게 된다.

다음으로, 상기한 과정을 통해 복수 컷의 원형물 영상이 컴퓨터(30)로 획득되고 나면, 원형물 영상을 프로젝터(40)를 이용하여 투영판(41)에 주사하는데, 영상을 주사하기 전에 투영판을 사이에 두고 프로젝터(40)의 반대편에는 열선장비(50)와 스티로폼괴(2)를 설치한다.

상기 투영판(41)은, 프로젝터(40)에 의해 영상이 투영된(영상이 조사된) 상태에서, 영상이 투영(영상이 입사)되는 면의 반대면에서도 작업자가 투영된 영상의 외곽선을 식별할 수 있는 투과성 또는 반투과성 재질로 제작되며, 작업자는 투영판(41)의 반대면에서 투영판에 투영된 영상을 보면서 열선(51)이 고정된 후술하는 이동자(57)를 영상(I) 내 원형물의 외곽선(I')을 따라 이동시키게 된다.

일 예로서, 상기 투영판(41)으로는 빛의 반투과 특성을 갖는 간유리가 사용될 수 있다.

상기 열선장비(50)는, 열선(51)의 일단부가 초첨위치(P2)에서 지지된 상태에서, 열선(51)의 타단부가 투영판(41)의 상기 반대면에서 투영된 영상(I) 내 원형물의 외곽선(I')을 따라 이동될 때, 열선(51)이 팽팽한 상태로 스티로폼괴(2)를 이동하면서 이동 궤적의 접촉부위를 절단 분리하도록 구성되는 것이다.

바람직한 실시예에서, 발열된 상태로 스티로폼괴(2)를 절단 분리하여 불필요 부분을 제거할 수 있게 분리해주는 열선(51)과, 상기 열선(51)의 양단부에 연결된 케이블(52)을 통해 열선(51)의 발열을 위한 전기를 공급하는 전원공급부(53)와, 상기 열선(51)의 일단부를 초점위치(P2)에서 지지하는 지지롤러(53)와, 상기 지지롤러(53)를 통과한 열선(51)의 일단부 끝단에 설치되어 작업 중 이동하는 열선(51)을 항상 팽팽한 상태로 유지시켜주는 무게추(56)와, 상기 열선(51)의 타단부에 설치되어 작업자가 손으로 잡고 투영판(41)에서 영상의 원형물(1) 외곽선을 따라 이동시키게 되는 이동자(57)를 포함하여 구성된 열선장비(50)가 이용될 수 있다.

상기 열선(51)은 전기를 공급받아 가열되는 선으로, 니크롬선이 사용될 수 있다.

상기 열선(51)이 가열된 상태에서 스티로폼괴(2)에 접촉하게 되면, 열선과의 접촉부위에서 스티로폼이 녹아 절단될 수 있는데, 스티로폼괴에서 열선이 지나가는 접촉부위를 따라 스티로폼의 절단이 이루어지면서 스티로폼 일부가 떨어지게 된다.

이렇게 가열된 열선(51)을 이용해 스티로폼괴(2)에서 불필요한 부분을 단계적으로 절단하여 제거함으로써 원형물의 외곽 형상과 동일한 형상을 만들어가게 된다.

상기 전원공급부(53)는 열선(51)에 발열을 위해 필요한 전기를 공급하는 구성부로서, 열선(51)의 양단부에 케이블(52)을 각각 연결한 뒤, 양쪽의 케이블(52)을 통해 전압을 걸어주어 열선에 전기가 흐르도록 함으로써 열선이 가열되도록 한다.

상기 열선(51)은 일단부가 투영판(41)을 사이에 두고 프로젝터(40)의 반대위치가 되는 초점위치(P2)에 설치된 지지롤러(53)에 의해 지지되는데, 상기 지지롤러(53)는 고정대(54)에 설치되어 열선(51)의 일단부를 지지하는 바, 지지롤러(53)를 통과한 상태로 하방으로 연장된 열선(51)의 끝단에 무게추(56)를 설치하여 지지시킨다.

상기 무게추(56)는 열선(51)의 일단부에 설치되어 그 자중으로 열선을 지지하게 되는데, 이렇게 열선(51)을 지지하면서 작업 중 열선을 항상 팽팽한 상태로 유지시키는 텐션을 부여하게 된다.

즉, 무게추(56)는 지지롤러(53)에 의해 지지된 열선(51)을 그 자중으로 잡아주어 열선이 항상 팽팽하게 유지되도록 해주며, 작업 중 열선이 정해진 궤적을 따라 움직이는 동안 무게추의 자중이 열선에 작용하게 되면서 일정한 텐션 유지가 가능해진다.

상기 이동자(57)는 작업자가 손으로 잡을 수 있도록 열선(51)의 타단부에 설치되는 것으로, 가열된 고온의 열선을 작업자가 직접 손으로 잡을 수 없기 때문에, 열선(51)의 타단부에 이동자(57)를 설치한 상태에서 작업자가 열선 대신 상기 이동자(57)를 손으로 잡고 투영판(41)에 투영된 영상의 원형물 외곽선(I')을 따라 이동 시키게 된다.

상기와 같이 열선장비(50)의 설치가 완료되면, 투영판(41)과 열선(51)의 초점위치(P2) 사이에 위치시킨 스티로폼 회전기구(60)의 회전축(61)에 소정 크기의 스티로폼괴(2)를 장착한다.

상기 스티로폼 회전기구(60)는 스티로폼괴(2)를 회전축(61)에 고정한 상태에서 원하는 각도로 회전시킬 수 있도록 구성된 것으로, 원형물을 회전시키기 위한 회전기구(20)와 마찬가지로 스티로폼괴(2)를 회전축(61)에 장착하여 정해진 각도로 일정하게 회전시킬 수 있도록 구성된 것이 이용된다.

상기 스티로폼 회전기구(60)는 스티로폼괴(2)의 상하단에 각각 결합되는 회전축(61) 또는 스티로폼괴를 상하로 관통하여 고정하는 회전축을 가지도록 구성될 수 있으며, 작업자가 상기 회전축(61)과 이에 장착된 스티로폼괴(2)를 회전축을 중심으로 원하는 각도로 회전시킬 수 있는 구성이어야 한다.

이를 위해, 상기 스티로폼 회전기구(60)는 회전축(61)을 핸들(62) 또는 조작기구를 조작하여 수동으로 원하는 각도만큼 회전시키거나 전동식으로 원하는 각도만큼 회전시킬 수 있는 구성이 되어야 한다.

상기 스티로폼괴(2)를 회전시키기 위한 회전기구(20)로서, 앞에서 설명된 원형물을 회전시키는데 사용되는 회전기구(20)와 동일한 구성의 회전기구가 사용될 수 있으나, 원형물에 비해 스티로폼괴가 대형물인 점을 고려하여, 구성은 동일하지만 보다 큰 사양으로 제작된 회전기구가 사용될 수 있다.

그리고, 사용되는 스티로폼괴(2)로는 소정 높이를 가지는 직육면체의 스티로 폼재가 사용 가능하다.

이와 같이 열선장비(50)와 스티로폼괴(2)의 설치가 모두 완료되고 나면, 촬영된 영상을 프로젝터(40)로 투영판(41)에 투영하고, 투영판(41)을 중심으로 프로젝터(40)의 반대편에서 투영된 영상(I)과 열선(51)을 이용하여 스티로폼괴(2)의 형상을 모형물과 동일한 형상으로 조각하는 과정을 거치게 된다.

이때, 원형물의 형상을 정확히 모사한 모형물의 형상을 조각하기 위하여, 프로젝터(40)에서 촬영된 영상을 그대로 투영하지 않고 좌우 형상이 바뀐, 즉 좌우가 반전된 형상의 미러(mirror) 영상을 투영판(41)에 투영한다.

현재 상용의 프로젝터에는 상기와 같이 좌우가 바뀐 미러 영상을 투영하는 기능을 대부분 가지고 있으므로, 별도의 영상 편집 없이 프로젝터의 미러 기능을 그대로 이용해 미러 영상을 투영할 수 있다.

그리고, 투영판(41)과 열선(51)이 고정되는(지지롤러에 의해 지지되는) 초점위치(P2) 간의 거리, 투영판(41)에 투영되는 영상의 크기와 배율 등은, 원형물(1)이 카메라(11)에 의해 촬영된 초점각도(도 1에서 α)와 투영판(41)에 대한 열선(51)의 초점각도(도 2에서 α)가 동일하게 일치될 수 있도록 설정된다.

카메라(11)가 위치되는 초점위치(P1)로부터 원형물(1) 상, 하단이 이루는 촬영시 초점각도(α)와, 열선(51)의 일단부가 위치되는 초점위치(P2)로부터 영상(I) 내 원형물의 상, 하단이 이루는 초점각도(α)를 동일하게 하는 것이다.

또한 열선(51)이 고정된 초점위치(P2)로부터 스티로폼괴(2)까지의 거리 역시 제작하고자 하는 모형물의 확대비율 또는 축소비율 등을 고려하여 설정한다.

상기와 같이 프로젝터(40), 투영판(41), 스티로폼괴(2), 열선장비(50)의 설치가 모두 완료되고 촬영된 영상의 투영이 이루어지는 상태에서 열선(51)을 이용해 스티로폼괴(2)의 형상을 가공하는 과정이 진행되는 바, 스티로폼괴(2)의 형상을 열선 가공하는 과정에서는, 미리 촬영된 복수 컷의 영상들을 촬영각도 변화(즉, 촬영순서)에 따라 순차적으로 투영하는 동시에 스티로폼괴(2) 역시 촬영시 각도 변화량(β)과 동일한 일정 각도로 단계적으로 회전시켜 열선 가공을 한다.

보다 상세히는, 원형물(1)을 대상으로 일정 각도(β)로 촬영각도를 변경하여 촬영한 영상을 프로젝터(40)를 이용하여 각도 변화 순서에 따라 순차적으로 한 컷씩 투영해주는데, 영상을 한 컷씩 다음 컷의 영상으로 변경하여 투영할 때마다 스티로폼 회전기구(60)를 이용해 스티로폼괴(2) 역시 촬영각도의 변화량과 동일한 일정 각도(β)로 회전시켜주고, 스티로폼괴(2)를 회전시킬 때마다 열선(51)을 이용해 형상 가공한다.

여기서, 투영판(41)에 투영된 영상(I)과 매칭될 수 있도록, 일정 각도(β)로 촬영된 영상이 투영판(41)에 한 컷씩 투영될 때마다 스티로폼괴(2)를 동일한 일정 각도(β)로 단계적으로 회전시켜주는 것이 무엇보다 중요하다.

예컨대, 원형물에 대하여 촬영각도를 10°씩 변경하여 36컷의 영상을 촬영했다면, 스티로폼괴를 정확히 10°씩 회전시켜 형상을 가공한다. 원형물을 10°씩 회전시켜 촬영함으로써 총 36컷의 영상을 촬영했다면, 각 컷의 영상이 10°씩의 변화량만큼 촬영각도를 변경하여 촬영한 것이므로, 투영 영상의 변경시마다(투영된 영상에서 원형물의 형상이 10°씩 회전된 것으로 나타남) 스티로폼괴를 동일한 회 전각도인 10°씩 회전시켜 형상을 가공하는 것이다.

이와 같이 영상 변경시마다 스티로폼괴(2)를 정확히 일정 각도로 회전시킨 상태에서 각 회전시마다 열선(51)을 이용해 스티로폼괴(2)를 형상 가공하는데, 이때 열선장비(50)를 가동하여 열선(51)을 가열한 상태에서 투영판(41)의 영상(I)에 나타난 원형물의 외곽선(I')을 따라 열선(51)을 이동시켜 스티로폼괴(2)를 절단, 제거하게 된다.

스티로폼 가공시에는 작업자가 열선(51)의 끝에 설치된 이동자(57)를 손으로 잡은 상태로 투영판(41)의 반대면에 나타난 영상(I)을 보면서 영상 내 원형물의 외곽선(I')을 따라 이동시키게 되며, 이때 열선(51)이 초점위치(P2)를 기준으로 이동되면서 스티로폼괴(2)를 외곽선 형상에 대응하여 절단하게 된다.

이동자(57)가 외곽선을 따라 이동될 때 열선(51)은 팽팽한 상태로 스티로폼괴(2)와 접촉하여 형상을 가공하게 되는데, 스티로폼괴(2)에서 열선(51)이 지나가는 부위를 따라 접촉부위가 절단되면서 스티로폼의 불필요한 부위가 떨어져 나가게 된다. 결국, 이렇게 스티로폼의 불필요한 부위가 떨어져 나간 뒤 남아 있는 형상은 영상(I) 내 원형물의 외곽선(I')과 매칭되는 형상이 된다.

상기와 같이 투영판(41)에 투영된 한 컷의 영상을 이용하여 스티로폼괴(2)의 열선 가공이 실시되고 나면, 투영판에 다음 컷의 영상을 투영한 뒤 다시 열선(51)을 이동시켜 스티로폼괴(2)의 다른 부위를 가공한다.

이와 같이 360°내에서 각도를 변화시켜 단계적으로 촬영한 영상들을 이용하되, 스티로폼괴를 동일한 일정 각도로 단계적으로 회전시켜 가공해주게 되면, 열선 가공이 더해질 때마다 하나의 입체 형상을 만들어갈 수 있게 되고, 결국 모든 컷의 열선 가공이 완료되면 원형물의 외곽 형상과 동일한 하나의 입체 형상을 만들어낼 수 있다.

바람직하게는 투영판(41)에 투영된 영상(I)에서 원형물의 상단부터 하단 또는 하단부터 상단으로 원형물의 외곽선(I')을 따라 이동자(57)를 이동시킴으로써 스티로폼괴(2)를 절단하며, 영상에서 원형물이 고정된 상, 하단의 회전축을 기준으로 좌측 또는 우측의 어느 한쪽만을 외곽선을 따라 이동시켜 절단한다.

이렇게 스티로폼괴(2) 역시 회전축(61)을 기준으로 좌측 또는 우측의 어느 한쪽만을 단계적으로 계속 가공하게 되면, 스티로폼괴가 최종적으로는 360°를 회전하기 때문에, 결국 형상의 360°전체가 모두 가공되어, 하나의 입체 형상을 만들 수 있게 된다.

스티로폼괴를 회전축에서 좌측 또는 우측의 어느 한쪽만을 계속 가공하더라도, 0°부터 360°까지 완전히 회전하는 복수 컷의 영상을 이용하고, 단계적이지만 스티로폼괴 역시 최종적으로는 360°를 완전히 회전시키므로, 결국 360°가공에 의한 하나의 입체 형상을 만들 수 있게 되는 것이다.

상기와 같이 스티로폼괴를 이용하여 원형물의 외곽 형상과 동일한 입체 형상의 스티로폼 형상물을 제작하고 나면, 스티로폼 형상물의 표면에 표면재를 입혀 최종의 모형물을 완성하게 된다.

스티로폼 외부 표면에 입혀지는 표면재로는 클레이나 시멘트, 시멘트와 모래를 적절히 혼합한 모르타르재 등이 사용될 수 있다.

또한 대형의 모형물을 제작하기 위하여, 상기한 방법을 이용해 부분적인 스티로폼 형상물을 제작한 뒤, 제작된 여러 부분형상물을 조립하여 고정기구로 고정하고, 이어 표면재를 입히는 방식으로 하나의 전체적인 대형 모형물을 완성할 수도 있다.

이와 같이 하여, 본 발명의 방법에 따르면, 영상 및 열선을 이용하여 모형물을 제작하되, 광학원리에 따라 확대 내지 축소된 모형물을 원형물 형상과 동일하게 제작할 수 있게 된다.

한편, 첨부한 도 4 내지 도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 모형물 제작방법을 설명하기 위한 도면으로서, 도 4는 열선을 이용하여 스티로폼괴를 가공하는 상태를 도시한 도면이고, 도 5는 선 'B-B'에서 취한 단면도이며, 도 6은 촬영된 영상으로부터 얻은 외곽선 이미지의 일 예를 도시한 도면이다.

상기와 같이 프로젝터(40) 및 프로젝터(40)로부터 투영된 영상을 이용하는 방법 대신에, 본 발명의 다른 실시예로서, 컴퓨터(30)로 편집 및 출력된 이미지를 이용하는 방법이 실시 가능하다.

즉, 촬영된 복수 컷의 영상을 컴퓨터(30)로 편집하여 원형물(도 1에서 도면부호 1임)의 외곽선이 그려진 이미지를 얻고, 얻어진 이미지를 컴퓨터(30)에서 플로터(plotter) 또는 대형 프린터로 종이에 출력한 뒤, 종이에 출력 표시된 원형물의 외곽선을 따라 열선(51)을 이동시키는 방식으로 가공하는 것이다.

이러한 방식에서는 출력된 이미지를 받침대(70)나 데스크 위에 올려 고정한 뒤 작업자가 상측에서 받침대(70)나 데스크를 향해 열선 작업을 할 수 있는 바, 작 업이 매우 용이해진다.

수직으로 세워진 투영판의 영상을 이용하는 경우, 반대편에서 투영판 위를 보고 작업할 때 다소 눈이 부셔 어려움을 겪을 수 있고, 이러한 눈이 부신 문제를 해결하기 위해 투영되는 빛의 조도 조절, 투영판의 재질 선택 등이 필요하다.

또한 수직으로 세워진 투영판을 따라 수평으로 비스듬하게 연결된 열선을 이동시켜야 하므로 주의가 필요하다.

반면, 받침대(70)나 데스크 위에 이미지가 출력된 종이(71)를 고정시켜 놓고 그 위에서 열선(51)이 고정된 이동자(57)를 이동시키는 본 실시예의 방식에서는 눈이 부시는 불편함이 없고 위에서 내려온 열선(51)을 받침대(70)나 데스크 위의 종이에 그려진 외곽선을 따라 간단히 이동시면 되기 때문에, 작업성이 향상될 수 있고, 화상 등의 위험을 줄일 수 있게 된다.

다만, 이러한 방법에서는 열선장비(50)와 스티로폼괴(2)를 받침대(70) 상측으로 설치하고, 열선(51)을 작업실의 천장이나 상부에 고정시키는 작업이 필요하며, 일단부가 받침대(70) 상측의 정해진 초점위치(P2)에 고정된 열선(51)의 타단부를 인쇄된 출력물(71)의 외곽선을 따라 이동시켜 스티로폼괴(2)를 형상 가공한다.

도 4에 나타낸 바와 같이, 천장이나 상부에 고정시킨 지지롤러(55,59)에 열선(51)의 일단부를 통과시켜 지지시키고, 열선(51)의 일단부 끝단에 무게추(56)를 설치한다.

열선(51)의 일단부를 지지하고 그 끝단에 무게추(56)를 설치하기 위해, 두 개의 지지롤러(55,59)가 설치될 수 있는데, 천장이나 상부에 제1지지롤러(55)와 제 2지지롤러(59)를 설치하고, 열선을 제1지지롤러(55)와 제2지지롤러(59)에 차례로 통과시켜, 열선(51)의 일단부 끝단이 수직 하방으로 연장되도록 한다.

이렇게 수직 하방으로 연장된 열선(51)의 일단부 끝단에 텐션 유지를 위한 무게추(56)를 설치한다.

또한 열선(51)의 타단부, 즉 열선(56)의 반대쪽 하단부 끝단에는 이동자(57)를 설치하여야 한다.

이러한 열선장비(50)를 이용하여 스티로폼괴(2)를 형상 가공하되, 스티로폼괴(2)를 일정 각도로 회전시키면서, 회전시마다, 인쇄된 출력물(71)에 표시된 외곽선들 중 촬영각도 변화에 따른 순서대로 외곽선들을 순차적으로 이용하여 스티로폼괴(2)를 형상 가공함으로써, 스티로폼괴(2)로부터 원형물의 외곽 형상과 동일한 입체 형상의 스티로폼 형상물을 완성하게 된다.

이하, 출력된 이미지를 이용하는 방법에 대해 좀더 상세히 설명하기로 한다.

우선, 컴퓨터(30)에서 카메라에 의해 획득된 영상들로부터 원형물의 외곽선을 추출하여 이미지로 저장하는 과정을 진행한다.

이는 컴퓨터(30)에서 이미지 편집 기능을 갖는 프로그램을 이용해 실시될 수 있으며, 이때 상용의 이미지 편집 소프트웨어(예를 들면, Adobe사(社)의 Photoshop 등)가 이용될 수 있다.

상용의 이미지 편집 소프트웨어를 이용하면, 영상 내 특정 사물에 대해 외곽선만을 추출하여 이미지 파일로 저장이 가능하며, 특히 복수 컷의 영상에 대해 각각 취한 특정 사물의 외곽선들을 하나의 이미지에 중첩시켜 파일로 저장할 수도 있 다.

이러한 기능을 이용하여, 이미지 편집 소프트웨어를 실행시킨 뒤, 촬영된 영상을 불러와 편집 가능한 상태로 열어주고, 이어 작업자가 컴퓨터(30)의 모니터 화면을 보면서 영상 내에서 원형물의 외곽을 따라 선을 이어 외곽선을 그린 뒤 그려진 외곽선만을 별도로 추출하게 된다.

이후 촬영각도를 변경하여 촬영한 복수 컷의 영상에 대해 원형물의 외곽선을 모두 추출한 뒤, 외곽선들을 하나의 흰색 바탕 이미지에 중첩시켜 하나의 이미지로 저장하게 된다.

이때, 촬영된 복수 컷의 모든 영상으로부터 얻은 원형물의 외곽선들을 하나의 이미지에 중첩시키되, 작업자가 각 영상의 외곽선들을 회전 순서대로 정확히 식별할 수 있도록 미리 정해놓은 방식으로 구분하여 저장한다.

예컨대, 도 6에 나타낸 바와 같이, 각 컷의 영상에서 그려진 외곽선(I1,I2,I3,...)들을 작업자가 식별할 수 있도록 영상별로 각기 선의 색을 달리하거나 선의 형태를 점선, 일점 쇄선, 이점 쇄선 등의 형태로 달리하여 저장하는 것이다.

또한 각 컷의 영상에서 원형물의 외곽선을 추출할 때, 원형물을 고정했던 회전축(도 1에서 도면부호 21임)을 중심으로 좌측 또는 우측의 어느 한쪽 형상에 대해서만 외곽선을 추출하여 사용한다.

결국, 최종 저장되어 획득된 외곽선 이미지 내에 각 각도에서 촬영된 원형물의 외곽 형상이 식별 가능한 외곽선(I1,I2,I3,...)들로 중첩 표시될 수 있으며, 이 때 촬영된 모든 영상들을 하나의 외곽선 이미지에 중첩시켜 저장할 수 있으나, 보다 세분하게 각도가 분할 된 경우라면, 즉 촬영된 영상들이 많아 하나의 이미지에 외곽선들을 식별 가능하게 모두 표시하는 것이 어려운 경우라면, 복수의 이미지로 나누어 저장이 가능하다.

예컨대, 72컷의 영상으로부터 얻은 72개의 모든 외곽선(I1,I2,I3,...)들을 하나의 외곽선 이미지에 모두 중첩시켜 저장하는 경우, 하나의 이미지에서 회전 순서와 가공 순서에 따라 외곽선들을 일일이 구별하기가 어렵기 때문에, 8컷의 영상으로부터 얻은 8개씩의 외곽선들을 하나의 이미지에 중첩시켜 저장하는 방식으로 각 이미지에 나누어 저장할 수 있다.

이 경우 8개의 외곽선들이 그려진 총 8개의 외곽선 이미지가 저장되어야 하고, 이것들이 각각 종이에 인쇄하여 총 8장의 출력 이미지를 사용하는 바, 이후 형상 가공 과정에서 8장의 출력 이미지를 작업 순서대로 교체하여 사용하게 된다.

상기와 같이 외곽선 이미지를 생성하는 과정에서, 열선 가공된 스티로폼 형상물에 표면재를 최종 입히는 것을 고려하여, 도 6에 나타낸 바와 같이 영상으로부터 추출된 외곽선들을 전체적으로 적절히 축소하여 저장한 뒤 사용할 수도 있다.

물론, 모든 영상들로부터 얻은 외곽선들에 대해서 모두 동일한 양만큼 외곽선을 축소시켜 중첩시켜야 한다.

한편, 다음 과정으로서, 상기와 같이 획득된 외곽선 이미지를 종이 등의 인쇄물(71)에 출력한 뒤, 출력된 인쇄물(71)을 이용하여 스티로폼괴(2)를 열선(51)을 이용해 형상 가공함으로써 스티로폼 모형물을 제작하는 과정을 진행한다.

이 과정은 앞서 설명한 스티로폼괴(2) 열선 가공 과정과 동일하게 실시되며, 투영판의 영상 대신에 출력된 인쇄물(71)을 이용하는 것, 열선(51)을 상부에서 하방으로 내려 작업하는 것, 스티로폼괴(2)를 수평으로 고정한 뒤 회전시키는 것 등에서 차이가 있을 뿐이며, 나머지 가공 방식 및 형상을 만들어가는 원리는 투영판을 이용하는 방법과 동일하다.

상기 열선(51)을 인쇄된 출력물(71) 내에서 원형물의 외곽선(I1,I2,I3,...)을 따라 이동시켜 스티로폼괴(2)를 형상 가공할 때, 카메라(11)가 위치되는 초점위치(P1)로부터 원형물(1) 상, 하단이 이루는 촬영시 카메라의 초점각도(α)와(도 1 참조), 열선(51)의 일단부가 위치되는 초점위치(P2)로부터 상기 인쇄된 출력물(71) 내 원형물 외곽선(I1,I2,I3,...)의 상, 하단이 이루는 열선(51)의 초점각도(α)를 동일하게 한다.

또한 열선(51)의 일단부가 위치되는 상기 초점위치(P2)로부터 스티로폼괴(2)까지의 거리는 제작하고자 하는 모형물의 확대비율 또는 축소비율 등을 고려하여 설정한다.

또한 부분적인 스티로폼 형상물을 제작한 뒤 제작된 여러 부분형상물을 조립하여 고정기구로 고정하고 이어 표면재를 입히는 방식으로 하나의 전체적인 대형 모형물을 완성할 수 있다.

상기와 같이 인쇄된 출력물의 이미지를 이용하여 형상을 가공하는 방식에 있어서, 인쇄된 출력물을 수직으로 설치된 벽면이나 받침대에 고정하는 방식도 실시 가능하다.

이 경우, 인쇄된 출력물을 수직으로 설치된 벽면이나 받침대에 고정하는 것에 차이가 있으나, 마찬가지로 열선장비와 가공 대상의 스티로폼괴를 설치하는 과정이 필요하며, 이때 열선장비는 투영판 이용시와 동일한 것이 사용될 수 있고, 또한 스티로폼괴의 설치도 투영판 이용시와 차이가 없다.

다만, 투영판을 이용하는 방법에서는 투영판에 투영된 영상을 이용하지만, 수직의 벽면이나 받침대에 고정된 출력물을 이용하는 방법에서는, 투영판의 영상 대신, 수직으로 고정된 출력물의 외곽선 이미지를 이용하는 것에 차이가 있을 뿐이다.

특히, 스티로폼괴를 열선을 이용해 단계적으로 형상 가공하는 원리나 방법이 앞서 설명한 투영판을 이용하는 방식과 차이가 없으며, 수평의 받침대나 데스크에 고정된 출력물을 이용하는 방식(열선이 상측에서 하측으로 연장됨)과 비교할 때도 열선장비 및 그 배치에만 차이가 있을 뿐 형상 가공하는 원리는 차이가 없다.

열선을 수평으로 비스듬하게 잡아당긴 상태에서 가공한다는 측면에서 열선장비나 스티로폼괴의 설치, 스티로폼괴의 가공 방식, 열선을 이용하는 방식에 있어서 투영판을 이용하는 방식과 큰 차이가 없다.

도 1 내지 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 모형물 제작방법을 설명하기 위한 도면으로서,

도 1은 카메라 장비로 피사체인 원형물의 영상을 촬영하는 상태를 도시한 도면이고,

도 2는 열선을 이용하여 스티로폼괴를 가공하는 상태를 도시한 도면이며,

도 3은 선 'A-A'에서 취한 단면도이다.

도 4 내지 도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 모형물 제작방법을 설명하기 위한 도면으로서,

도 4는 열선을 이용하여 스티로폼괴를 가공하는 상태를 도시한 도면이고,

도 5는 선 'B-B'에서 취한 단면도이며,

도 6은 촬영된 영상으로부터 얻은 외곽선 이미지의 일 예를 도시한 도면이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1 : 원형물 2 : 스티로폼괴

10 : 카메라 장비 11 : 카메라

20 : 회전기구 21 : 회전축

30 : 컴퓨터 40 : 프로젝터

41 : 투영판 50 : 열선장비

51 : 열선 52 : 케이블

53 : 전원공급부 55 : 지지롤러

56 : 무게추 57 : 이동자

60 : 스티로폼 회전기구 61 : 회전축

70 : 받침대 71 : 출력물(인쇄물/종이)

Claims (16)

1. 카메라를 이용하되, 원형물을 중심으로 전(全) 방향 360°범위 내에서 일정 간격의 분할 각도로 촬영각도를 변경하여 촬영함으로써, 원형물의 360°입체 형상에 대해 촬영각도가 변경된 복수 컷의 영상을 획득하는 단계와;

   촬영된 영상들을 컴퓨터로 이동시킨 뒤, 촬영된 각 영상들로부터 원형물의 외곽선을 추출하여 이들을 중첩 표시한 뒤 이미지로 저장하는 단계와;

   받침대 상측으로 열선장비와 스티로폼괴를 설치하고, 상기 각 영상들로부터 추출된 외곽선이 표시된 이미지를 컴퓨터에서 출력하여 인쇄한 뒤, 인쇄된 출력물을 상기 받침대 위에 고정하는 단계와;

   일단부가 받침대 상측의 정해진 초점위치에 고정된 열선의 타단부를 상기 인쇄된 출력물의 외곽선을 따라 이동시켜 스티로폼괴를 형상 가공하되, 스티로폼괴를 상기 분할 각도로 회전시키면서, 각 회전시마다 상기 인쇄된 출력물에 표시된 외곽선들 중 촬영각도 변화에 따른 순서대로 외곽선들을 순차적으로 이용하여 스티로폼괴를 형상 가공함으로써, 스티로폼괴로부터 원형물의 외곽 형상과 동일한 입체 형상의 스티로폼 형상물을 완성하는 단계와;

   상기 스티로폼 형상물의 표면에 표면재를 입혀 최종의 모형물을 완성하는 단계;

   를 포함하는 광학원리를 이용한 모형물 제작방법.
2. 청구항 1에 있어서,

   상기 복수 컷의 영상을 획득하는 단계에서, 카메라의 높이를 원형물의 중간높이로 일정하게 고정한 뒤 복수 컷의 영상을 촬영하며,

   상기 원형물을 회전기구의 회전축에 장착한 뒤, 상기 원형물을 회전축을 중심으로 일정 각도로 회전시키되, 원형물이 회전될 때마다 카메라로 촬영하여, 정해진 분할 각도로 촬영각도가 변경된 복수 컷의 영상을 획득하는 것을 특징으로 하는 광학원리를 이용한 모형물 제작방법.
3. (삭제)
4. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,

   상기 복수 컷의 영상을 획득하는 단계에서, 원형물 주변으로 360° 원형 궤적을 따라 레일을 설치하고, 카메라가 고정된 카메라 고정대를 상기 레일을 따라 원형물을 중심으로 일정 각도로 이동시킬 때마다 카메라로 촬영하여, 정해진 분할 각도로 촬영각도가 변경된 복수 컷의 영상을 획득하는 것을 특징으로 하는 광학원리를 이용한 모형물 제작방법.
5. (삭제)
6. (삭제)
7. (삭제)
8. (삭제)
9. (삭제)
10. (삭제)
11. 청구항 1에 있어서,

    상기 스티로폼괴를 형상 가공하는 단계에서,

    카메라가 위치되는 초점위치로부터 원형물 상, 하단이 이루는 촬영시 카메라의 초점각도와, 열선의 일단부가 위치되는 초점위치로부터 상기 인쇄된 출력물 내 원형물 외곽선의 상, 하단이 이루는 열선의 초점각도를 동일하게 하고,

    열선의 일단부가 위치되는 상기 초점위치로부터 스티로폼괴까지의 거리는 제작하고자 하는 모형물의 확대비율 또는 축소비율 등을 고려하여 설정하는 것을 특징으로 하는 광학원리를 이용한 모형물 제작방법.
12. 카메라를 이용하되, 원형물을 중심으로 전(全) 방향 360°범위 내에서 일정 간격의 분할 각도로 촬영각도를 변경하여 촬영함으로써, 원형물의 360°입체 형상에 대해 촬영각도가 변경된 복수 컷의 영상을 획득하는 단계와;

    촬영된 영상들을 컴퓨터로 이동시킨 뒤, 투영판을 중심으로 한쪽 편으로 프로젝터를, 반대편으로는 열선장비와 스티로폼괴를 설치하는 단계와;

    상기 프로젝터로부터 투영판에 촬영된 영상들을 단계적으로 투영하되, 한 컷의 영상이 투영된 상태에서 일단부가 정해진 초점위치에 고정된 열선의 타단부를 영상이 입사되는 투영판 면의 반대면에서 영상 내 원형물의 외곽선을 따라 이동시켜 스티로폼괴를 형상 가공하는 단계와;

    이후 촬영된 영상들을 촬영각도 변화에 따라 순차적으로 투영하되, 투영되는 영상이 순차적으로 변경될 때마다 스티로폼괴를 상기 분할 각도로 회전시킨 뒤 상기 열선을 이용해 동일한 방법으로 단계적으로 형상 가공하여, 스티로폼괴로부터 원형물의 외곽 형상과 동일한 입체 형상의 스티로폼 형상물을 완성하는 단계와;

    상기 스티로폼 형상물의 표면에 표면재를 입혀 최종의 모형물을 완성하는 단계;

    를 포함하는 광학원리를 이용한 모형물 제작방법.
13. 청구항(삭제)
14. (삭제)
15. (삭제)
16. (삭제)

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