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점군으로부터 곡면 생성법

전문가 제언: ○ 3D CAD 시스템은 건축, 토목, 기계, 전기전자 제품 및 공장설비 등 산업계 각 분야에 도입되어 제품개발이나 역공학(reverse engineering) 등에 필수 도구가 되고 있다.

○ 3D 컴퓨터그래픽(CG)이나 가상현실(VR, Virtual Reality) 기술은 영상통신, 동영상(animation), 영화, 교육, 비행/자동차 모의 프로그램, 의학/교육 시각화, 3D 지형 정보 및 게임 오락 등에 널리 이용되고 있다.

– 이러한 형상 모델링 시스템 개발은 교차점 계산이나 다각형 조사방법 등 물체 모양을 수학적으로 접근하는 기술과 기하학(geometry) 및 위상기하학(topology) 정보 등 자료구조의 설계 및 처리기술, 불 대수(boolean) 등 모델링 연산의 계산 기술, 사용자 인터페이스 기술이 필요하게 된다. 대부분 선진국 개발사는 하드웨어, OS, 라이브러리(lib- rary), 데이터 구조 및 알고리즘을 모두 독자적으로 개발하여 사용자는 내부구조에 접근이 제한되어 있다.

○ 여기서는 이 가운데 형상 표현에서 곡면부의 생성에 대한 각 알고리즘의 종류와 제안 내용을 설명하고 최근 개발 상황을 소개하고 있다.

○ 상용 CAD 소프트웨어는 CAD 모델을 매개 변수적(parametric) 곡면으로 표현하고 CG 환경에서는 이 곡면을 삼각 메시로 분할 후, 렌더링으로 표현해 왔다. 높은 해상도의 3D 데이터를 실시간으로 렌더링하는 것이 중요해서 시각적으로 중요도에 따라 다각형 수를 줄여, 렌더링 시간을 단축하는 단순화 작업에 대한 제안이 개발되고 있다.

– 이러한 입체 형상 표현 기술은 향후 자동인식에도 활용되고 로봇산업 발달에도 필요하다. 부품 데이터가 확립되어 있으면 제품개발 공정에서 동시공학(CE, Concurrent Engineering)도 가능해 진다.

○ CG 모델링이나 CAD 소프트웨어 요소기술의 확보가 매우 중요하다. 3D 곡면 생성 등의 기초기술에 대한 해외정보 입수와 함께 형상모델링 시스템의 개발을 위한 집중적인 인재양성이 무엇보다 절실하다.

저자: Hiroaki DATE, Satoshi KANAI
자료유형: 학술정보