KR20140127038A - 3차원 모델링 파일의 2차원 캐드 도면 자동생성방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 3차원 모델링 파일의 2차원 캐드 도면 자동생성방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 3차원 모델링 파일을 2D 도면화 하는 작업에 있어서 별도의 캐드 작업을 수행하지 않고 2D 도면이 자동으로 생성될 수 있도록 하여 설계 작업에 대한 작업 생산성을 높일 수 있도록 한 3차원 모델링 파일의 2차원 캐드 도면 자동생성방법에 관한 것이다.
이를 위해, 3차원 모델링 프로그램을 통해 모델링된 대상 물품의 데이터를 추출하는 3차원 데이터 추출 단계;3차원 데이터 추출단계로부터 추출된 3차원 데이터를 공사 도면 제작을 위한 자동 생성 프로그램의 데이터로 변환하는 데이터 변환단계;대상 물품이 설치되고자 하는 범위에 대한 그룹핑을 설정하고, 인접되는 대상 물품에 대한 정보를 읽어들여 설치 포지션을 설정하고 체크하는 어셈블리 생성 및 체크 단계;대상 물품을 구성하는 각 부재들이 어떠한 위치를 차지하고 있는지를 나타내는 GA(General assembly) 드로잉 생성 단계;상기 각 부재들로 구성된 물품 하나의 형상을 디테일하게 나타내고, 각 부재들에 대한 수치가 기입된 상태를 나타내는 AD(Assembly Drawing) 생성 단계:를 포함하여 구성된 3차원 모델링 파일의 2차원 캐드 도면 자동생성방법을 제공한다.

Description

3차원 모델링 파일의 2차원 캐드 도면 자동생성방법{Automatic creating method for 2D file from 3D file}

본 발명은 3차원 모델링 파일의 2차원 캐드 도면 자동생성방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 3차원 모델링 파일을 2차원 제작 도면으로 자동생성하여 맨아워를 줄이고 품질은 향상될 수 있도록 한 3차원 모델링 파일의 2차원 캐드 도면 자동생성방법에 관한 것이다.

선박이나 해양구조물에는 사람들의 안전 확보를 위한 핸드레일이 설치된다.

핸드레일은 난간이라 불리우는 구조물로서, 선박이나 해양구조물의 갑판 테두리를 따라 설치되기도 하며, 각종 선실과 갑판을 오르내리는 계단의 양측에 설치된다.

이러한 핸드레일은 설치되기 전에 3차원 프로그램을 통한 모델링 된다.

상기 3차원 그래픽 설계 프로그램으로는 인터그래프(Intergraph)사의 PDS(Plant Design System)와 SmartPlant 3D, 아비바(Aveva)사의 PDMS(Plant Design Management System)와 Tribon(선박설계용 3차원 프로그램), 벤틀리(Bentley)사의 AutoPlant와 PlantSpace 등이 있다.

이들 3차원 그래픽 설계 프로그램들은 각자의 장단점을 가지고 있으나, 현재 플랜트 엔지니어링에 많이 사용되고 있는 것은 PDS와 PDMS 등이고 조선에서 주로 사용되는 것은 Tribon 프로그램이다.

컴퓨터상에서의 3차원 모델은 그 크기를 실제의 크기에서 축척에 의하여 축소 또는 확대하여 컴퓨터상에서 볼 수 있도록 한 것이므로, 쉽게 엔지니어가 컴퓨터상에서 3차원 모델의 설계상 문제점들을 용이하게 체크(Check)할 수 있다.

또한 3차원상의 모델에 의해 시공상의 문제점들, 예를 들어 핸드레일이 주변 구조물과 부딪히는 경우나, 배관라인 및 전기라인 등과 간섭되는지 여부를 쉽게 찾아낼 수 있는 기능도 가지고 있어, 현재 대부분의 엔지니어링사, 건설사 및 중공업사에서 3차원 그래픽 설계 프로그램을 사용하고 있다.

그러나 실제 플랜트 및 선박을 제작, 시공하는 곳은 현장(Site 또는 Yard)이므로 설계실에서 작성한 3차원 모델은 단지 참조용에 해당할 뿐 실질적인 시공상의 도면으로 직접 활용될 수 없는 문제가 있다.

왜냐하면 3차원 모델상에는 전체적인 형상을 표현하고 있는 것에 불과하고, 각 핸드레일 등이 얼마만큼의 간격으로 배치되고, 또 그 위치나 엘리베이션(Elevation)이 얼마나 되는지 등은 추가적인 명령을 통하지 않고서는 알 수가 없기 때문이다.

즉, 3차원으로 구축된 모델상에는 치수 등을 개별적으로 확인할 수는 있어도 도면 형식으로 직접 표현할 수 없는 문제가 있다.

따라서, 일반 현장에서 엔지니어가 쉽게 도면을 가지고 치수 등을 파악하고 설계대로 각 구성요소가 설치되어 있는지 체크(Check)하기 위해서는 구체적인 데이터가 일목요연하게 기입된 2차원 도면, 예를 들어 평면도나 단면도 등은 필수적으로 필요한 요소에 해당한다고 할 수 있다.

다만, 3차원 모델에 대한 프로그램에도 2차원 도면으로 변환하는 기능이 포함되어 있으나, 2차원 도면으로 변환하여도 직접적으로 사용하지 못하는 문제가 있다.

즉, 기본 기능을 이용하여 3차원 모델 데이터에서 2차원 도면으로 만들어진 데이터는 인위적으로 AUTOCAD를 이용한 것에 비하여 도면 자체가 조잡하고, 시공 엔지니어에게 필요한 형식의 식별표지나 치수가 기재되어 있지 않는 등 표현된 정보의 양과 질의 수준이 현저히 낮아서 결국 캐드(CAD) 엔지니어들이 다시 작업을 수행하여야 한다는 문제가 있어 왔다.

또한, 플랜트 또는 선박 설계를 위한 도면들은 한두 장으로 끝나는 것이 아니라, 많게는 수백 장에 다다를 수 있으므로, 이를 일일이 수작업으로 다시 수정하는 것은 전체적인 플랜트 설계 및 시공 프로젝트의 수행 기간 상으로도 상당한 문제가 될 수 있다.

또한, 많은 양의 도면을 작성하기 위해서는 많은 수의 캐드 엔지니어들이 필

수적으로 필요하므로 인건비의 상승요인으로 작용할 수도 있다.

또한, 3차원 모델 데이터로부터 변환된 2차원 도면을 엔지니어가 일일이 수작업으로 치수나, 각각 부품들에 필요한 식별표지(Label) 등을 기입하여야 하며, 새로이 치수를 기입하게 되므로 치수가 원래의 설계와는 다른 잘못된 값이 기입되거나 각 계측기기나 기계 등의 태그 넘버가 잘못 기입되는 설계 품질상의 문제도 발생할 수 있다.

대한민국 공개번호 10-2005-0008886

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 3차원 모델링 프로그램의 데이터를 추출하여 2차원 캐드 프로그램을 통해 제작 도면의 자동 생성이 이루어질 수 있도록 한 3차원 모델링 파일의 2차원 캐드 도면 자동생성방법을 제공하고자 한 것이다.

본 발명은 상기한 목적을 달성하기 위하여, 3차원 모델링 프로그램을 통해 모델링된 대상 물품의 데이터를 추출하는 3차원 데이터 추출 단계;3차원 데이터 추출단계로부터 추출된 3차원 데이터를 공사 도면 제작을 위한 자동 생성 프로그램의 데이터로 변환하는 데이터 변환단계;대상 물품이 설치되고자 하는 범위에 대한 그룹핑을 설정하고, 인접되는 대상 물품에 대한 정보를 읽어들여 설치 포지션을 설정하고 체크하는 어셈블리 생성 및 체크 단계;대상 물품을 구성하는 각 부재들이 어떠한 위치를 차지하고 있는지를 나타내는 GA(General assembly) 드로잉 생성 단계;상기 각 부재들로 구성된 물품 하나의 형상을 디테일하게 나타내고, 각 부재들에 대한 수치가 기입된 상태를 나타내는 AD(Assembly Drawing) 생성 단계:를 포함하여 구성된 3차원 모델링 파일의 2차원 캐드 도면 자동생성방법을 제공한다.

이때, 상기 AD 생성단계를 통해 생성된 복수의 어셈블리 도면들을 하나의 시트에 합쳐 생성하는 멀티 드로잉 생성단계를 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 3차원 모델링 프로그램은 PDMS이고, 공사 도면 제작을 위한 자동 생성프로그램은 Tekla인 것이 바람직하다.

또한, 상기 데이터 변환 단계 후에는, 물품을 드로잉 하기 위한 기준선 및 범위 등을 설정하는 그리드 라인 생성 단계를 수행하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 그리드 라인 생성 단계 후에는 3차원 모델링 프로그램으로부터 추출되어 변환된 데이터의 누락여부를 체크하는 3차원 데이터 체크단계를 수행하는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 3차원 모델링 파일의 2차원 캐드 도면 자동생성방법은 다음과 같은 효과가 있다.

3차원 모델링 프로그램상에서 설계된 3D 모델링 파일의 데이터를 추출하여 상기 3D 모델링 파일을 2D 도면화할 수 있는 자동생성 프로그램에서 처리할 수 있는 파일로 변환한 후, 자동생성 프로그램의 실행을 통해 공사현장에 적합한 2D 도면으로 자동 생성할 수 있음으로써, 별도의 2D 오토캐드 작업을 수행할 필요가 없게 된다.

이에 따라, 별도의 2D 오토캐드 작업에 따른 맨아워를 줄일 수 있으므로 공사도면 설계작업에 대한 작업 생산성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

또한, 2D 도면에 대한 생성이 자동으로 이루어짐으로써, 소요된 맨아워 대비 공사도면의 품질을 높일 수 있으며, 수정 작업에 대한 효율성을 높일 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 3차원 모델링 파일의 2차원 캐드 도면 자동생성방법을 나타낸 순서도
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 3차원 모델링 파일의 2차원 캐드 도면 자동생성방법에서 Tekla 프로그램을 실행하여 PDMS 프로그램의 모델링 데이터를 불러온 상태를 나타낸 화면
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 3차원 모델링 파일의 2차원 캐드 도면 자동생성방법에서 그리드 라인 생성 단계를 수행하는 상태를 나타낸 화면
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 3차원 모델링 파일의 2차원 캐드 도면 자동생성방법에서 어셈블리 생성 및 체크단계를 수행하는 상태를 나타낸 화면
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 3차원 모델링 파일의 2차원 캐드 도면 자동생성방법에서 GA 드로잉 생성 단계를 수행하는 상태를 나타낸 화면
도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 3차원 모델링 파일의 2차원 캐드 도면 자동생성방법에서 어셈블리 드로잉 생성 단계를 수행하는 상태를 나타낸 화면
도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 3차원 모델링 파일의 2차원 캐드 도면 자동생성방법에서 멀티 드로잉 생성 단계를 수행하는 상태를 나타낸 화면.

본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정 해석되지 아니하며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

이하, 첨부된 도 1 내지 도 7을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 3차원 모델링 파일의 2차원 캐드 도면 자동생성방법(이하, '2D 도면 자동생성방법'이라 함)에 대하여 설명하도록 한다.

2D 도면 자동생성방법은 3차원 모델링 프로그램상에서 설계된 3D 파일을 이용하여 공사수행에 필요한 2D 도면 즉 제작도로 자동생성시킴으로써, 작업자가 별도의 오토캐드 작업을 통해 2D 도면을 생성하였던 작업에 비해 맨아워를 줄이고 설계 생산에 대한 효율성을 높일 수 있는 기술적 특징이 있다.

이와 같은 2D 도면 자동생성은 엑셀 프로그램의 매크로 실행을 통해 실행된 Tekla를 통해 이루어진다.

이 중 본 발명의 바람직한 실시예에서는 설명의 이해를 돕기 위하여 핸드레일 도면 생성을 예로 하며 첨부된 도 1을 참조하여 단계별로 설명하기로 한다.

먼저, 3차원 모델링 프로그램인 PDMS 상에서 모델링된 파일의 3차원 데이터를 추출하는 3차원 데이터 추출 단계를 수행한다.(S10)

이는, 3차원 데이터 파일의 도면을 현장에서 쓰이는 공사 도면에 적합한 2D 도면으로 변환하기 위함이다.

즉, PDMS를 통해 생성된 모델링 파일은 핸드레일에 대한 외관의 형태만 나타나므로 공사 도면으로는 사용되지 못하기 때문에 이를 제작도로 변환해야 하는 것이다.

다음으로, PDMS로부터 추출된 핸드레일의 3D 데이터를 2D 데이터로 변환할 수 있도록 공사 도면 제작을 위한 자동생성 프로그램으로 불러오는 3차원 데이터 변환단계를 수행한다.(S20)

즉, 3D 데이터를 2D 데이터로 변환하기 위해서는 별도의 자동생성 프로그램이 필요한데, 3D 모델링 파일을 자동생성 프로그램에서 2D화할 수 있는 작업이 수행될 수 있도록 상기 3D 모델링 파일을 자동생성 프로그램에 맞게 변환하는 것이다.

이때, 상기 자동생성프로그램은 Tekla 프로그램을 사용하게 되는데, 이를 실행시키기 위해서는 최신 버젼의 엑셀 프로그램을 실행한 후 엑셀 매크로를 실행하여 Tekla 프로그램을 실행한다.

이때, 도 2에 도시된 바와 같이 Tekla 프로그램을 통해 핸드레일 부재가 정확하게 모델링 되어 있는지를 확인하게 되며, PDMS negative 부재 등 핸드레일 부재를 제외한 필요없는 부재는 삭제하여 정리하게 된다.

다음으로, 핸드레일의 데이터를 제작도화 하는 구체적인 작업을 수행하기 위하여, 도 3에 도시된 바와 같이 핸드레일을 드로잉 하기 위한 기준선 및 범위 등을 설정하는 그리드 라인 생성 단계를 수행한다.(S30)

이 단계는 핸드레일의 2D 도면 생성의 범위를 지정하는 단계 즉, 핸드레일에 대한 2D 도면을 드로잉 하기 위한 기준이 되는 선을 생성하는 단계인 것이다.

또한, 이 단계에서는 2D 도면 자동생성의 기본이 되는 시트를 정의(sheet definition), 표현할 드로잉 멤버(drawing member) 선택, 표현 방법 정의(display definition) 등의 단계가 수행된다.

이때, 시트를 정의하는 과정에서는, dwg명, sheet명, sheet type 등이 정의되며, 드로잉 멤버를 선택하는 과정에서는 시트에 표현할 드로잉 오브젝트(drawing object)를 정의하고 표시영역에 대해 규정을 하게 된다.

또한, 표현 방법 정의 과정에서는 2D화 되는 도면에 대한 로테이션(rotation), 스케일(scale), 멀티뷰(multi view)가 정의된다.

다음으로, 실질적인 도면 드로잉 작업에 앞서, 3차원 모델링 프로그램으로부터 추출되어 변환된 데이터의 누락여부를 체크하는 3차원 데이터 체크단계를 수행한다.(S40)

다음으로, 핸드레일이 설치되는 범위에 대한 그룹핑을 설정하고, 인접되는 핸드레일에 대한 정보를 읽어들여 설치 포지션을 설정하고 체크하는 어셈블리 생성 및 체크 단계를 수행한다.(S50)

이 단계는 각각의 핸드레일이 아니라 핸드레일이 조립되어 있는 상태에서, 도 4에 도시된 바와 같이 공사 도면에 표현되는 한 개의 핸드레일을 어셈블리 단위로 표현하고 인접되는 핸드레일에 대한 정보를 읽어들여 한 개의 핸드레일을 어떻게 묶을 것인지 등을 프로그램화하는 단계이다.

또한, 이 단계에서는 핸드레일에 대한 타입을 선정하고, 핸드레일이 설치되는 블록에 대한 정보가 포함되도록 한다.

다음으로, 핸드레일을 구성하는 각 부재들이 어떠한 위치를 차지하고 있는지를 나타내는 GA(General assembly) 드로잉 생성 단계를 수행한다.(S60)

이 단계는 핸드레일이 설치되는 블록에서 각각의 핸드레일 부재의 위치 및 배열된 상태 등에 대한 도면 작업을 도 5에 도시된 바와 같이 수행하는 것이다.

다음으로, GA 드로잉 단계를 통해 드로잉된 핸드레일의 각 부재들에 대한 형상을 디테일하게 나타내고 치수 기입 등의 디멘전(dimension) 작업이 이루어지는 AD(Assembly Drawing) 생성 단계를 수행한다.(S70)

이 단계는 도 6에 도시된 바와 같이, 핸드레일을 구성하는 하나의 부재에 대한 구체적인 형상 및 핸드레일을 시공하기 위해 필요한 수치 등의 정보가 드로잉 되는 것이다.

다음으로, AD 생성단계를 통해 드로잉된 각 핸드레일을 하나의 시트에 취합하여 실제 공사 도면화하는 멀티 드로잉 단계를 수행한다.(S80)

이 단계는 도 7에 도시된 바와 같이, 각기 다른 복수의 핸드레일이 하나의 시트면에 취합되어 생성되고, 이들에 대한 도면 정보를 한눈에 알아보기 쉽도록 생성하는 것이다.

다음으로, 전술한 일련의 단계를 통해 수행된 2D 도면을 출력하거나, 수정하는 수정단계를 수행한다.(S90)

이 단계는 공사 현장의 작업자가 실질적으로 공사 수행할 수 있도록, 도면을 출력하거나, 모델링 데이터가 정확치 않아 수정해야하는 경우 수정 작업을 실시하는 단계인 것이다.

지금까지 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 3차원 모델링 파일의 2차원 캐드 도면 자동생성방법은 3차원 모델링 프로그램을 통해 모델링된 3차원 파일을 실질적인 공사를 위한 2D 파일의 제작도면으로 자동 생성되도록 한 기술적 특징이 있다.

이에 따라, 캐드 작업을 통해 3D 파일을 2D 도면화 하였던 것에 비해 맨아워를 줄이는 대신 수작업을 통한 캐드 작업에 비해 제작도의 품질은 향상되어 설계 작업에 대한 작업 생산성을 높일 수 있게 된다.

이상에서 본 발명은 기재된 구체예에 대하여 상세히 설명되었지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정은 첨부된 특허 청구범위에 속함은 당연한 것이다.

Claims (5)

1. 3차원 모델링 프로그램을 통해 모델링된 대상 물품의 데이터를 추출하는 3차원 데이터 추출 단계;
   3차원 데이터 추출단계로부터 추출된 3차원 데이터를 공사 도면 제작을 위한 자동 생성 프로그램의 데이터로 변환하는 데이터 변환단계;
   대상 물품이 설치되고자 하는 범위에 대한 그룹핑을 설정하고, 인접되는 대상 물품에 대한 정보를 읽어들여 설치 포지션을 설정하고 체크하는 어셈블리 생성 및 체크 단계;
   대상 물품을 구성하는 각 부재들이 어떠한 위치를 차지하고 있는지를 나타내는 GA(General assembly) 드로잉 생성 단계;
   상기 각 부재들로 구성된 물품 하나의 형상을 디테일하게 나타내고, 각 부재들에 대한 수치가 기입된 상태를 나타내는 AD(Assembly Drawing) 생성 단계:를 포함하여 구성된 3차원 모델링 파일의 2차원 캐드 도면 자동생성방법.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 AD 생성단계를 통해 생성된 복수의 어셈블리 도면들을 하나의 시트에 합쳐 생성하는 멀티 드로잉 생성단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 3차원 모델링 파일의 2차원 캐드 도면 자동생성방법.
3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
   상기 3차원 모델링 프로그램은 PDMS이고, 공사 도면 제작을 위한 자동 생성프로그램은 Tekla인 것을 특징으로 하는 3차원 모델링 파일의 2차원 캐드 도면 자동생성방법.
4. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
   상기 데이터 변환 단계 후에는, 물품을 드로잉 하기 위한 기준선 및 범위 등을 설정하는 그리드 라인 생성 단계를 수행하는 것을 특징으로 하는 3차원 모델링 파일의 2차원 캐드 도면 자동생성방법.
5. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
   상기 그리드 라인 생성 단계 후에는 3차원 모델링 프로그램으로부터 추출되어 변환된 데이터의 누락여부를 체크하는 3차원 데이터 체크단계를 수행하는 것을 특징으로 하는 3차원 모델링 파일의 2차원 캐드 도면 자동생성방법.
   
   
   
   
   
   

Images