끝없는 진화. 이래서 사람들이 이볼브 이볼브 하는 거였군요!


아래 내용은 ‘엔지니어링 닷컴(ENGINEERING.COM)’에 실린 솔리드씽킹 이볼브 관련 글입니다.


이제는 하이브리드 모델링 기법이 대세

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하이브리드 모델링 기법으로 산출된
유기체적 & 현대적 디자인

현재의 맥(Mac) 애호가들은, 제품이 보다 현대적이고 유기체적으로 디자인 되기를 원하며, 그들의 요구는 최신 아이폰에만 머물지 않습니다. 포장부터 자동차 그리고 자전거까지의 대부분 소비재는 현대적으로 보여지기를 원합니다. 이러한 시장의 요구로 인해 엔지니어링 기업들은 산업디자인 기술을 총 동원하여 이전에는 상상도 할 수 없었을 정도의 유기체적 디자인을 추구하고 있습니다.

하이브리드 모델링 소프트웨어는 NURBS(Non-Uniform Rational B-Splines), 서피스 그리고 솔리드를 활용하는 다각형에 기초한 모델링 기법을 제공하고 있습니다. 산출된 결과는 기능적이면서도 3D 프린팅, CAD/시뮬레이션 등으로 형상을 산출할 수 있으며, 아주 복잡한 형상까지도 표현이 가능합니다. 솔리드씽킹 이볼브가 그 좋은 예입니다.

솔리드씽킹의 프로그램 매니저인 다렌 칠턴(Darren Chilton)은 “이볼브는 다른 모델링 소프트웨어와 구분이 되는데 이는 솔리드, 서피스 그리고 다각형 모델링 기술을 사용하는 하이브리드 기법을 사용하기 때문입니다.” 라며, “이것은 단순한 커브만을 사용하여 복잡한 서피스와 솔리드를 생성할 수 있다는 것을 의미합니다. 제약조건이 다르다는 것도 전통적인 CAD와 구분이 되는 점입니다.” 라고 말합니다.


하이브리드 모델링은 언제 사용하면 좋을까요?

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인스파이어를 이용한 최적화 모델

칠턴에 의하면, “형상은 파라솔리드 방식에 기반을 두고 있으므로, 생성된 모델을 다른 형상 소프트웨어로 옮겨서 CAD, 시뮬레이션, 3D 프린팅 그리고 CAM 작업을 하는데 아무런 문제가 없습니다. 이것은 엔지니어가 모델을 컨셉 단계에서 생산까지 활용할 수 있다는 것을 의미합니다.” 라고 말합니다.

이볼브 하이브리드 모델링 시스템이 모든 문제를 해결해주는 것은 아닙니다. 칠턴은 “만약 여러분이 디자인이 중요하지 않는 기계 제품을 설계하거나 큰 어셈블리를 디자인 한다면, 전통적인 CAD 툴을 사용해도 충분합니다.” 라며, “이것이 바로 우리가 솔리드웍스와 파트너를 맺은, 즉 다쏘 시스템 소프트웨어에 플러그인이 접목된 것과 동일한 이유입니다. 그리고 파라솔리드 커널을 공유하므로, 원래의 모델을 손쉽게 읽어오거나 쓸 수 있습니다.” 라고 설명합니다.

그는 이어 “CAM, 3D 프린팅에서 다각형 모델링을 사용할 수 있다는 것은 많은 엔지니어링 기업들에게는 아주 매력적일 것입니다. 이것은 모델을 신속히 그리고 유기체 형태로 모델링 할 수 있는 기능을 제공합니다. 유기체적 모델은 필렛을 포함하는 좀 더 자연스러운 형상을 도입한 것으로, 응력 집중을 회피할 수 있는 모델을 만들 수 있습니다.” 라고 이야기합니다.

좀 더 효과적인 모델을 생성하기 위하여 이볼브를 솔리드씽킹 인스파이어 최적화 소프트웨어와 연동하여 사용하는 것도 좋은 방법입니다. 최적화 기능을 활용하여 중량을 최적화 할 수 있으며, 이는 유한요소해석을 통하여 주어진 하중조건 하에서 형상 중에 필요없는 부분을 제거할 수 있기 때문입니다.

이 작은 크기의 파일로 구성 이력과 렌더링까지?

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Construction History

사용자는 모델 구성 이력을 이용하여 신속하게 서피스를 찾아 자르거나 수정하는 등의 작업을 할 수 있으며, 이력을 재구성하거나 원래의 이력을 그대로 유지할 수 있습니다.

칠턴은 “모델링에서 이력 수정이 실시간으로 가능합니다.” 라며, “그리고 모든 구성 이력은 기록이 되며 파일 크기는 대단히 작습니다. 이전에 모터사이클과 차량의 외장 디자인에 대한 이력을 본 적이 있는데, 그 때의 파일 크기는 15MB를 넘지 않았습니다. 이 작은 크기의 파일에는 이볼브를 이용하여 수행한 렌더링 모델까지 포함하고 있었습니다.” 라고 설명했습니다.




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이볼브를 이용한 이미지 렌더링

새로운 렌더링 기술은 자체적으로 구동되며 작업 흐름에 맞도록 새롭게 디자인 된 UI와도 잘 연동이 됩니다. 사용자는 부품과 서피스의 재질을 내부 라이브러리 내에서 선택할 수도 있으며 performance, progressive, full photo-realism의 3가지 렌더링 엔진 중에서 선택하여 사용할 수도 있습니다.

렌더링 프로세스의 속도를 높이기 위하여 사용자는 CPU와 GPU를 계산에 사용하도록 지정할 수 있습니다. 칠턴은 “나는 GPU 렌더링을 지원하지 않는 그래픽 카드를 사용하고 있습니다.” 라고 말합니다.

다각형(polygonal) 모델링? 이제 Nurbify 기능으로 걱정없다.

다각형에 기초한 모델링 전(왼쪽) 후(오른쪽)

다각형에 기반한 모델링 기법을 이볼브 2015에서 사용할 수 있게 되었습니다. 이 기술은 박스 형태의 각진 형상에 연속적인 NURBS 곡률을 가지는 곡면을 적용하는 것으로, 이전 기술이 적용된 서피스나 솔리드, NURBS에 적용하여 새로운 서피스를 생성할 수 있습니다. 이와 같은 모델 변환 방법은 Nurbify라 불립니다.

칠턴은 “지금까지 이 세가지 기술을 동시에 사용하는 것을 불가능했습니다.” 라고 말하며, “구성 이력에 이런 기술을 적용할 수 있다는 것은 대단히 유용합니다. 세가지 기술을 서로 독립적으로 적용할 수 있으며, 수정도 가능하고 자동적으로 업데이트도 가능합니다.” 라고 덧붙였습니다.

또한 그는 “다각형 기법은 전통적으로 생산과 관련이 없는 엔터테인먼트 산업에 주로 사용이 되었었습니다” 라며, “엔터테인먼트 산업에는 대부분 서피스 형상을 포함하지 않는 STL 이나 OBJ 파일을 사용합니다. 하지만, 이볼브는 이 모델들을 서피스나 솔리드 형태로 변환할 수 있으며 여러 형태의 파일로 저장하여 다른 엔지니어링 소프트웨어를 이용한 작업도 가능하도록 지원합니다.” 라고 설명했습니다.

사용자는 모델을 생성하는데 3D 스캐너를 사용할 수도 있습니다. “형상의 복잡성에 따라 포인트 클라우드나 평면 클라우드를 사용할 수 있습니다. 하지만 Nurbify 기능에 따라, STL 파일에서 읽을 수도 있고 한 번의 클릭으로 NURBS 서피스를 생성할 수도 있습니다.” 라고 칠턴은 말합니다.

칠턴은 “아직까지는 베타 버젼이지만, 이볼브는 많은 엔지니어링 회사에서 사용하고 있습니다. 이 베타 버젼을 사용하고 있는 사용자들은 이것을 빨리 자기들의 프로세스에 적용하고 싶어합니다.” 라고 이야기합니다. 좀 더 많은 정보를 원한다면 여기를 방문해 주시기 바랍니다.

이 기사는 알테어 솔리드씽킹의 도움으로 작성되었지만,
반영된 알테어의 의견은 없으며 모두가 저자인 Shawn Wasserman의 의견임을 밝힙니다.

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