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1. 제품 스캐닝 (2) 스캔데이터_스캔데이터 변환 및 보정3D프린터운용기능사 필기 대비 2025. 1. 12. 18:00
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1. 스캔 데이터 정합 및 병합
정합(Registration)
정합(Registration)은 스캔 데이터 간의 위치와 방향을 일치시키는 작업으로, 스캐닝 대상의 전체 형상을 정확히 표현하기 위해 필수적인 단계입니다.
이 과정에서 최소 3개의 정합용 마커(볼)를 스캔 대상이나 주변에 부착하여 데이터 매칭을 수행합니다. 마커는 스캔 데이터 간의 공통 참조점을 제공하여, 각 스캔이 동일한 좌표계에 정렬되도록 돕습니다. 마커를 사용할 수 없는 경우에는 점군 데이터를 직접 활용하여, 겹치는 부분을 기준으로 정합을 수행합니다.
정합 과정은 스캔 데이터의 중복 영역을 기반으로 최적화 알고리즘을 적용하여 정확히 결합되며, 이렇게 병합된 데이터는 이후 처리와 분석에 활용할 수 있는 완전한 3D 데이터로 준비됩니다. 이 과정은 스캔 데이터 품질과 완성도를 높이는 데 중요한 역할을 합니다.
🔸여러 번의 스캐닝 데이터를 합쳐 하나의 데이터로 만드는 과정.
🔸최소 3개의 정합용 마커(볼)를 부착하여 데이터 매칭.
🔸 점군 데이터를 직접 이용:
볼을 이용한 정합 과정 병합(Merging)
병합(Merging)은 정합 과정을 통해 일치시킨 여러 스캔 데이터에서 중복된 정보를 하나로 통합하는 작업입니다. 이 과정에서는 각 스캔 데이터의 중복된 점을 식별하고 제거하여, 최종적으로 하나의 일관된 데이터 세트를 생성합니다. 병합은 스캔 데이터의 품질을 유지하면서도 데이터 크기를 최적화하는 데 중요한 역할을 합니다.
병합은 일반적으로 전문 소프트웨어를 사용해 자동으로 수행되며, 중복된 점군을 제거하거나 평균화하여 최적의 결과를 제공합니다. 이 과정에서 불필요한 데이터는 제거되고, 데이터의 해상도와 정확도가 적절히 조정됩니다. 병합된 데이터는 이후의 분석, 시뮬레이션, 3D 모델링, 설계 등 다양한 작업에서 활용 가능한 완성된 3D 데이터로 준비됩니다. 병합은 스캔 데이터의 효율성과 활용성을 극대화하기 위한 필수 단계입니다.
🔸 정합을 통해 중복 데이터를 하나로 통합하는 과정.
🔸 중복된 점을 줄여 데이터 크기를 최적화.
🔸 소프트웨어에서 자동으로 수행.
2. 스캔 데이터 보정 및 클리닝
스캔 데이터 보정 및 클리닝은 스캔 데이터의 품질을 향상시키고, 활용 가능한 상태로 정리하는 과정입니다.
데이터 클리닝(Cleaning)
데이터 클리닝(Cleaning)은 스캔 데이터에서 발생한 노이즈를 제거하는 작업으로, 자동 필터링과 수동 클리닝 방식으로 진행됩니다. 자동 필터링은 소프트웨어가 불필요한 점을 자동으로 탐지하고 제거하며, 수동 클리닝은 사용자가 특정 영역을 설정한 후 필요 없는 점을 선택적으로 제거합니다. 클리닝 과정에서 Crop 기능을 활용하면 설정된 영역 밖의 점을 제거할 수 있고, 브러쉬 툴을 사용하면 선택한 점을 일괄적으로 삭제할 수 있습니다.
🔸 스캔 데이터의 노이즈를 제거하는 과정
자동 필터링: 소프트웨어가 불필요한 점을 자동 제거.
수동 클리닝: 특정 영역 설정 후 필요 없는 점 제거.
🔸 기법
Crop 기능: 설정된 영역 밖의 점을 제거.
브러쉬 툴: 선택한 점을 일괄 제거.
데이터 보정(Smoothing & Filtering)
데이터 보정(Smoothing & Filtering)은 데이터의 일관성과 매끄러움을 높이기 위해 수행됩니다. 중첩 점 제거는 여러 스캔 데이터에서 중복된 점을 줄여 데이터 크기를 최적화하며, **스무딩(Smoothing)**은 불규칙적으로 배열된 점들을 정리하여 데이터의 표면을 더 부드럽게 만듭니다. 이 과정은 최종 데이터의 품질을 높이고, 이후의 모델링, 시뮬레이션, 설계에서 사용하기 적합한 형태로 변환하는 데 중요한 역할을 합니다. 데이터 클리닝과 보정은 스캔 데이터의 효율성을 극대화하고, 불필요한 데이터로 인한 작업 속도 저하를 방지하기 위해 필수적인 단계입니다.
🔸 중첩 점 제거: 중복된 점의 개수를 줄여 데이터 효율화.
🔸 스무딩(Smoothing): 불규칙적인 점 배열을 매끄럽게 정리.3. 스캔 데이터 페어링 및 삼각형 메쉬 생성
스캔 데이터 페어링 및 삼각형 메쉬 생성은 스캔 데이터를 정리하고 최종 3D 모델로 변환하는 단계입니다.
페어링(Fairing)
페어링 (Fairing)은 스캔 데이터의 형상을 수정하는 과정으로, 측정되지 않은 부분을 패치(patch) 툴로 보완하여 데이터의 완전성을 확보합니다. 이 과정에서 불필요한 점을 제거하고, 비정상적인 형상을 보정하여 데이터의 정확성과 일관성을 높입니다.
🔸 형상 수정
측정되지 않은 부분을 패치(patch) 툴로 수정.
불필요한 점 제거 및 비정상적인 형상 보정.
다음으로, 점 데이터를 삼각형 메쉬로 변환하여 3D 모델을 생성합니다. 메쉬 생성 시, 삼각형 메쉬 생성 규칙을 준수해야 합니다. 각 삼각형은 꼭지점(vertex)을 공유하며, 교차하거나 중첩되지 않도록 구성해야 합니다. 또한, 스캔 데이터의 **구멍(filling gaps)**을 제거하고 삼각형의 크기를 균일하게 조정하여 매끄러운 형상을 만듭니다. 오류를 줄이기 위해 소프트웨어를 사용하여 자동으로 보정하거나, 필요한 경우 수동으로 형상을 부드럽게 처리합니다.
🔸 삼각형 메쉬 변환
점 데이터를 삼각형 메쉬로 변환하여 3D 모델 생성.
삼각형 메쉬 생성 규칙 👉 법칙 준수
꼭지점(vertex) 공유, 교차 금지, 삼각형 간 중첩 방지.삼각형 메쉬 구멍(filling gaps) 제거 및 크기 균일화.
자동 및 수동 보정: 소프트웨어로 오류 제거 및 형상 부드럽게 처리.
최종적으로 생성된 메쉬는 STL 파일로 저장되며, 이 파일은 3D 프린팅에 바로 사용될 수 있습니다. 이 단계는 스캔 데이터의 정밀한 3D 모델링과 실제 제조 또는 시뮬레이션 작업을 연결하는 핵심 과정입니다.
🔸 최종 출력
STL 파일 생성: 3D 프린팅에 바로 사용 가능.'3D프린터운용기능사 필기 대비' 카테고리의 다른 글
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