단계적 도면 인식을 통한 3차원 CAD 모델의 복원

Abstract

2차원 도면에 비해 3차원 모델이 갖는 많은 장점으로 인해 기존의 2차원 도면으로부터 3차원 모델을 자동으로 변환해주는 시스템에 대한 요구사항이 생기게 되었다. 본 연구에서는 도면 인식을 통한 3차원 결과물을 이후의 설계 과정에서도 유용하게 사용할 수 있도록 CAD 모델링 특징형상을 인식하여 3차원 형상을 생성하는 방법을 제안하였다. 이를 위해 사람이 2차원 도면을 보고 3차원 CAD 모델링 작업을 하듯이, 전체적인 외형을 먼저 생성하고, 세부적인 형상은 차차 인식해나가는 단계적 도면 인식 방법을 제안하였다. 첫 번째 단계에서는 흔적 기반의 교차하는 회전체 형상 인식 방법을 제안하여 CSG 기반 방법의 복원 대상 범위를 확장하였고, 한번에 돌출하여 생성할 수 없는 외곽형상에 대해서 루프를 분해하여 복원하는 방법을 제안하여 복원 오류를 감소하였다. 두 번째 단계에서는 탐색된 프로파일로부터 모델링 특징형상을 결정하여 3차원 모델을 구체화시키는 방법을 제안함으로써 설계 변경 등의 후속 작업이 가능하도록 하였다. 마지막 단계에서는 모델링 특징형상으로 인식하지 못하는 형상에 대해서는 B-rep 기반의 복원 방법을 통해 3차원 형상을 생성함으로써, CSG 기반의 복원 방법이나 2차원 특징형상 인식 방법에 비해 대상 범위를 확장하였고, 앞 단계를 통해 단순화된 2차원 도면을 대상으로 하기 때문에 처음부터 B-rep 기반의 복원 방법을 이용하는 것에 비해서 복원의 효율성을 향상시켰다. 한편, 도면으로부터 인식하고자 하는 모델링 특징형상을 설계 이력 기반의 매크로 파라메트릭 방법론을 이용하여 정의하고, 단계적 도면 인식 과정의 결과를 표준 매크로 파일로 출력함으로써 다양한 CAD 시스템으로 설계 이력과 파라메트릭 정보를 전달할 수 있도록 하였다.