KR20030071101A - 역설계 기법을 이용한 대형 부조물 제작 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 역설계 기법을 이용하여 소형 부조물의 형상을 복제한 후, 건축물의 벽면, 바닥, 천정에 부착이 가능한 대형 부조물을 제작하는 방법에 관한 것으로, 3차원 스캐닝 장치를 이용하여 소형 부조물의 3차원 형상 데이터를 획득한 후, 제작이 가능한 적당한 크기의 3차원 모델 데이터로 분할하고, 다수의 분할 모델을 실물로 제작한 후 각각의 조각을 건축물의 벽면, 바닥, 천정에 부착하는 공정으로 이루어진다. 본 발명에 의하면, 참조 부조물과 형상이 동일한 다양한 크기의 대형 부조물 제작이 가능하므로, 예술성이 높거나 문화적 가치가 있는 부조물의 복제품을 이용하여 건축물의 내장 또는 외장을 시공하는 것이 가능하다.

Description

역설계 기법을 이용한 대형 부조물 제작 방법{Method of Manufacturing Large Scale Relief Using Reverse Engineering Techniques}

본 발명은 역설계 기법을 이용하여 소형 부조물의 형상을 복제한 후 대형 부조물을 제작하는 방법에 관한 것이다.

제작 도면이 없는 부조물을 참조하여 대형 부조물을 제작하는데 있어서, 지금까지는 육안 또는 제작자의 감각에 의존하여 대형 부조물을 제작해 왔다. 이 경우 형상의 정밀도 측면에서 상당한 오차가 발생하여 곡선부와 같은 부분의 미세한 변화뿐만 아니라 전체적인 형상에 있어서도 많은 차이점을 보인다.

이와 같은 문제점들로 인해 참조되는 소형 부조물(이하, 참조 부조물로 부름)과 형상이 일치하는 대형 부조물을 제작하는 것은 현실적으로 불가능하였다.

따라서, 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 역설계 기법을 이용하여 소형 부조물의 형상을 복제한 후 대형 부조물을 제작하는 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 3차원 스캐닝 장치를 이용하여 참조 부조물을 측정하는 스캐닝 단계, 3차원 모델 데이터 생성 단계, 3차원 모델 데이터 확대 단계, 상기 확대된 3차원 모델의 분할 단계, 상기 분할 모델의 실물 제작 단계 및 대형 부조물 시공 단계를 포함하는 역설계 기법을 이용한 대형 부조물의 제조 방법을 제공한다.

도 1은 본 발명에 따른 대형 부조물 축조 과정을 보여주는 도면.

도 2는 본 발명에 따른 역설계 기법에 의해 소형 부조물을 복제하여 대형 부조물을 제작하는 방법을 보여주는 플로우챠트.

(도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명)

11 : 참조 부조물12 : 3차원 스캐닝 장치

13 : 컴퓨터14 : 3차원 캐드 모델

15: 실제 크기의 3차원 캐드 모델16 : 확대 3차원 모델

17 : 3차원 분할 모델18 : 대형 부조물

본 발명의 역설계 기법을 이용한 대형 부조물 제작 방법은 3차원 스캐닝 장치를 이용하여 참조 부조물을 측정하는 스캐닝 단계, 3차원 모델 데이터 생성 단계, 3차원 모델 데이터 확대 단계, 상기 확대된 3차원 모델의 분할 단계, 상기 분할 모델의 실물 제작 단계 및 대형 부조물 시공 단계로 이루어진다.

이하, 도면을 참조하면서 본 발명을 더 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 대형 부조물 축조 과정을 보여주는 도면이다.

도 1에 있어서, 우선 3차원 스캐닝 장치(12)를 이용하여 참조 부조물(11)의 3차원 형상을 디지털 데이터로 획득한다. 여기서, 3차원 스캐닝 장치로서 공지된 비접촉 3차원 스캐너를 사용한다. 3차원 데이터를 획득하기 위한 스캐닝 단계에서는 측정 대상물의 표면이 3차원 좌표값을 갖는 수많은 점으로 이루어진 점군 데이터로 표현된다.

이와 같이 스캐닝에 의해 얻어지는 점군 데이터를 컴퓨터(13)를 이용하여 3차원 캐드 모델(14)을 완성하고, 실제 크기(L)의 3차원 캐드 모델(15)을 만든 후, 이를 원하는 크기, 예를 들어 실제 크기(L)의 2배 내지 10000배로 확대하여 참조 부조물과 형상이 일치하는 확대 3차원 모델(16)의 3차원 모델 데이터를 얻는다.

그 다음, 3차원 캐드 시스템을 이용하여 대형 부조물의 3차원 모델을 제작의 편의성에 따라 적당한 크기로 분할하여 3차원 분할 모델(17)을 만들고, 이를 캠 시스템을 이용하여 실물로 제작한다. 이 조각들을 건출물의 벽면, 바닥, 천정에 부착하여, 참조 부조물과 동일한 형상의 대형 부조물(18)을 제작하게 된다.

도 2는 본 발명에 따른 3차원 데이터의 획득 방법 및 데이터 생성 과정, 이를 이용한 대형 부조물 축조 과정을 보여주는 도면이다.

우선, 참조 부조물을 사전 조사하고(S11), 단계 S12에서 3차원 스캐닝 장치를 이용하여 참조 부조물 표면에 대해 3차원 좌표값을 갖는 다수의 점군 데이터를 획득한다. 여기서, 3차원 스캐닝 장치로서 비접촉 3차원 스캐너를 이용할 수 있다.

단계 S13에서 무수한 점군 데이터를 3개씩 이어, 삼각형 격자 구조의 모델을 완성한 후, 이를 이용하여 캐드 또는 캠 시스템에서 이용 가능한 3차원 모델 데이터를 만든다.

단계 S14에서 원하는 크기, 예를 들어 실제 크기의 2배 내지 10000배로 확대하여 참조 부조물과 형상이 일치하는 대형 부조물의 3차원 모델 데이터를 만든다.

단계 S15에서 3차원 캐드 시스템을 이용하여 대형 부조물의 3차원 모델을 제작 편의성에 따라 적당한 크기로 분할한다.

단계 S16에서 캠 시스템을 이용하여 분할된 각각의 조각을 실물로 제작한다.

단계 S17에서 각각의 실물 조각들을 건축물의 벽면, 바닥, 천정에 부착하여 참조 부조물과 동일한 형상의 대형 부조물을 제작한다.

본 발명에 의하면, 참조 부조물과 형상이 동일한 다양한 크기의 대형 부조물 제작이 가능하므로, 예술성이 높거나 문화적 가치가 있는 부조물의 복제품을 이용하여 건축물의 내장 또는 외장을 시공하는 것이 가능하다. 또한, 완성된 데이터는 그 자체로 영구적인 보존 자료로 측정 대상물의 3차원 데이터화, 도면화가 가능하며, 훼손 부위의 데이터를 과학적으로 추정해 낼 수 있어 실제의 모습으로 복원시킬 수 있는 데이터를 제공할 수 있으며, 산업계에서는 정밀 복제품 제작 및 가상 디지털 목업(Mock-up)에 이용할 수 있다. 또한, 가상 현실 기술의 발달과 인터넷 및 고속 통신망을 이용한 3차원 가상 박물관 구축 등에도 이용할 수 있는 장점이 있다.

이상에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시예에 대하여 나타내고 설명하다. 그러나, 본 발명은 상술한 실시예에만 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상의 요지를 벗어남이 없이 다양하게 변경 실시할 수 있을 것이다.

Claims (4)

1. 역설계 기법을 이용한 대형 부조물 제작 방법으로서,

   3차원 스캐닝 장치를 이용하여 참조 부조물을 측정하는 스캐닝 단계;

   3차원 모델 데이터 생성 단계;

   3차원 모델 데이터 확대 단계;

   상기 확대된 3차원 모델의 분할 단계;

   상기 분할 모델의 실물 제작 단계; 및

   대형 부조물 시공 단계를 포함하는 역설계 기법을 이용한 대형 부조물 제작 방법.
2. 제 1항에 있어서, 상기 3차원 스캐닝 장치는 비접촉 3차원 스캐너인 것을 특징으로 하는 역설계 기법을 이용한 대형 부조물 제작 방법.
3. 제 1항에 있어서, 상기 확대된 3차원 모델의 분할 단계는 3차원 캐드 시스템을 이용하여 대형 부조물의 3차원 모델을 적당한 크기로 분할하는 것을 특징으로 하는 역설계 기법을 이용한 대형 부조물 제작 방법.
4. 제 1항에 있어서, 상기 분할 모델의 실물 제작 단계는 캠 시스템을 이용하여 캠 시스템을 이용하여 분할된 각각의 조각을 실물로 제작하는 것을 특징으로 하는역설계 기법을 이용한 대형 부조물 제작 방법.