Artec 3D가 검토한 리버스 엔지니어링을 위한 최고의 소프트웨어
어떤 물체를 분해했다가 다시 결합하면 그 물체에 대해 많은 것을 알 수 있습니다. 이러한 프로세스는 본질적으로 리버스 엔지니어링이 작동하는 방식입니다. 또한 분해 및 재조립을 통해 부품이 어떻게 만들어졌는지 또는 어떻게 작동하는지 그리고 이후에 부품을 교체, 개선 또는 분석하는 방법에 대해 알아야 할 사항을 알 수 있지만, 부품을 정확하게 측정하는 것이 매우 중요합니다. 이때 3D 스캐닝을 활용하게 됩니다. 그리고 3D 스캔 데이터에서 신뢰할 수 있는 CAD 모델을 만드는 가장 좋은 방법은 무엇일까요? 최고의 리버스 엔지니어링 소프트웨어를 사용하는 것입니다. 이를 염두에 두고 도움이 될 수 있는 가장 좋은 도구들이 있습니다.
개요
기존 부품이나 도구를 분석하고 그것들이 정확히 어떻게 만들어졌는지 이해하기 위해 무엇을 할 수 있습니까? 기계나 시스템이 작동하는 방식을 명확하게 이해하려면 어떻게 해야 합니까? 이 모든 질문에 대한 답은 리버스 엔지니어링입니다. 이를 통해 물체를 분해하여 작동 방식을 확인하거나 그 물품을 개선하거나 복제본을 만들 방법을 찾을 수 있습니다. 리버스 엔지니어링을 하려면 종종 최대한 빠르고 정확하게 물리적 물체의 정확한 형상을 디지털화해야 할 수도 있습니다. 그리고 오늘날 우리가 보유한 혁신적인 기술 덕분에 가장 작고 매우 특정한 산업 부품부터 큰 구조물 또는 건설 장비에 이르기까지 거의 모든 것을 리버스 엔지니어링할 수 있습니다.
리버스 엔지니어링의 이러한 다양한 응용은 제품 개선, 맞춤화 및 재구성의 핵심 요소이며, 제조, 항공우주 및 자동차 산업에서 광범위하게 사용됩니다. 리버스 엔지니어링에는 입수하기 힘들거나 구할 수 없는 부품의 재생산 또는 복제, 품질 관리를 위한 물체의 검사 또는 경쟁 제품의 잠재력 평가 등 다양한 작업이 포함됩니다.
리버스 엔지니어링은 어떤 식으로 이루어집니까? 일반적인 리버스 엔지니어링 작업 흐름에서는 물체를 측정하여 데이터를 수집한 다음 데이터 처리 및 추가 CAD 설계 작업을 하게 됩니다. 현대의 리버스 엔지니어는 프로세스 전반을 통해 작업을 지원하는 인상적인 다양한 도구를 갖추고 있으며 여기에는 리버스 엔지니어링 소프트웨어가 포함됩니다.
최고의 리버스 엔지니어링 도구 중 일부를 자세히 살펴보고 리버스 엔지니어링 작업 흐름을 구성하는 단계를 살펴보겠습니다.
리버스 엔지니어링을 위한 데이터 수집 및 처리
리버스 엔지니어링을 위한 데이터 캡처와 그 방법에 대해서는 많은 것을 말할 수 있습니다. 이 기사의 목적상, 오늘날 사용되는 주요 방법인 3D 스캐닝, 사진 측량, CMM 기계 및 CT 스캐닝에 중점을 두겠습니다. 이러한 기술 각각은 주로 사용되는 산업 또는 응용 분야에 기반하여 선택하였습니다. 또한 귀중한 고려 사항이 될 수 있는 시간 및 예산 제약 사항도 제시합니다.
요점
리버스 엔지니어링을 위해 데이터를 캡처하는 것은 수동 및 디지털 방식 모두 가능하지만 가장 널리 사용되는 방법은 3D 스캐닝, 계측 등급 사진 측량, CMM 기계 및 CT 스캐닝입니다.
완제품이나 부품을 리버스 엔지니어링하는 경우 3D 스캐닝이 최선의 선택일 수 있습니다. 3D 스캐닝은 물리적 물체를 CAD 모델로 전환하는 가장 빠르고 쉬운 방법입니다. 3D 스캐너는 CAD 모델을 직접 생성하지 않으므로(포인트 클라우드 또는 메시 데이터를 출력해 냄) 전문 소프트웨어가 3D 데이터를 편집 가능한 설계용 CAD 파일로 변환하는 반자동 프로세스인 Scan-to-CAD로 알려진 작업 흐름인 이 프로세스의 다음 단계에서 모델링 도구를 사용해야 합니다.
이 프로세스에서 3D 스캐너가 제공하는 정확한 표면 측정은 매우 중요합니다. 실제로 3D 스캔 데이터는 실제 물체에서 얻은 지식을 활용하고 이를 디지털 방식으로 가장 정확하게 표현하는 데 도움이 됩니다. 전문 3D 스캐너를 사용하여 캡처한 데이터는 사용할 수 있는 3D 모델의 형태를 취하며, 이는 물체나 장면의 가장 완전한 형상을 렌더링합니다.
CT 스캐너와 CMM 기계는 대개 비싸고 이동하기 어렵고 교육 측면에서 시간이 오래 걸리지만, 3D 스캐너는 정반대입니다. 리버스 엔지니어링은 이러한 속도, 다용도성 및 사용 편의성을 통해 많은 이점을 얻을 수 있습니다.
포인트 클라우드를 캡처하는 데 사용되는 3D 스캐닝 기술에는 다양한 방법이 있으며 광학 기반 3D 스캐닝이 가장 널리 사용됩니다. 광학 기반 3D 스캐닝은 구조화 광과 레이저 빔을 투사하는 물체를 디지털로 캡처하고 복제하는 비파괴 프로세스입니다.
오늘날 사용할 수 있는 스캐닝 소프트웨어 도구는 스마트폰 앱에서 운영 체제, 사용 편의성 및 가격 측면에서 크게 달라지는 스마트 3D 이미징 프로그램에 이르기까지 다양합니다. 어쨌든, 잘 개발된 소프트웨어의 특징 중 하나는 사용자가 소프트웨어에 익숙해지는 데 오래 걸리지 않아야 한다는 것입니다. 결국 가장 중요한 것은 데이터를 캡처하기 위해 수행된 모든 작업이 높은 정확도, 고해상도 및 우수한 품질의 결과물로 변환된다는 것입니다.
계측 등급 사진 측량은 다양한 각도의 사진을 결합하여 3D 포인트 클라우드를 형성하는 또 다른 측정 기술입니다. 계측 등급 사진 측량 키트는 표적(접착식 또는 자기식), 눈금 막대, 기준 십자 및 강력한 카메라로 구성되어야 합니다. 매우 정확한 3D 모델을 생성해야 하는 경우 이와 같은 키트와 함께 3D 스캐너를 사용하는 것이 좋은 솔루션이 될 수 있습니다. 사진 측량을 통해 생성된 3D 포인트 클라우드는 물체를 3D 스캔한 후 얻은 3D 메시와 정렬할 수 있습니다. 이 두 가지를 조합하면 더 높은 정확도를 달성할 수 있습니다.
요점
모든 측정 기술에서 프로세스를 성공적으로 완료하려면 사용자 친화적인 소프트웨어가 무엇보다 중요합니다.
소프트웨어 도구
Artec Studio
- 30일 무료 체험
Windows
- 스캐닝 시 최대 정확도와 속도를 위한 향상된 알고리즘
- 우수한 텍스처 및 형상 추적 알고리즘
- 스캔에 CAD 기본 도형을 맞출 수 있음
- 전체 범위의 리버스 엔지니어링 도구에는 풀 패키지 소프트웨어가 필요할 수 있음
원활한 3D 스캐닝 경험은 직관적이고 시간을 절약할 수 있어야 합니다. Artec Studio에서 데이터를 처리하는 동안 대부분의 작업을 자동으로 수행하는 스마트 모드인 자동 조종 장치(Autopilot)를 선택하거나 다용성과 완전한 제어를 위해 수동 모드를 선택할 수 있습니다. 자동 조종 장치는 전체 프로세스를 담당하고 다음 단계마다 프롬프트를 표시하며, 수동 모드는 숙련된 사용자에게 유연성을 제공합니다. Artec Studio는 부울 연산과 같은 고급 기능으로 리버스 엔지니어링 작업 흐름을 간소화하도록 특별히 설계되어 CAD 도면 요소 및 메시로 모델을 변경할 수 있습니다. 또한 최첨단 자동 곡면(Auto Surface) 도구를 사용하여 유기적인 모양을 솔리드 CAD 모델로 변환할 수 있습니다.
요점
Artec Studio에는 리버스 엔지니어링 및 전체 범위의 리버스 엔지니어링 도구를 위한 모든 주요 scan-to-CAD 기능이 있습니다. Geomagic Design X와 같은 풀 패키지 소프트웨어와 페어링할 수 있습니다.
일체형 솔루션인 Artec Studio에는 메시의 기본 솔리드 모양을 생성하고, 크기를 조정하고, 위치를 바꿀 수 있는 모든 도구가 갖춰져 있습니다. Scan-to-CAD의 핵심 부분은 CAD 기본 도형의 사용입니다. CAD 기본 도형은 모델의 형상과 일치하여 CAD 파일로 변환하는 프로세스를 가속화할 수 있는 CAD 지원 개체입니다. 데이터를 캡처한 동일한 소프트웨어에서 3D 모델에 기본 도형을 맞추면 엔지니어링 프로세스를 크게 가속화할 수 있습니다. Artec Studio의 CAD 기본 도형은 리버스 엔지니어링 작업 흐름을 크게 향상합니다. 주요 형상 데이터를 추출하여 널리 사용되는 CAD 형식으로 저장하면 한 번의 클릭으로 메시와 CAD 개체를 Design X 또는 Geomagic for SOLIDWORKS로 내보낼 수 있습니다.
Autodesk Meshmixer
- 무료
Windows, macOS
- 풍부한 튜토리얼 및 사용자 자료
- 빠른 형식 조정
- 안정적인 중공 기능
- 초보자에게는 너무 고급일 수 있음
- 고성능 그래픽 카드 및 업데이트된 그래픽 카드 드라이버가 필요함
3D 프린팅 커뮤니티의 '취미용 도구'로 시작한 것이 메시 파일 작업을 위한 최첨단 소프트웨어인 Meshmixer로 변형되었습니다. 3D 스캔을 정리해야 하거나, 3D 프린팅을 위해 파일을 준비해야 하거나, 리버스 엔지니어링 프로세스의 일환으로 모델에서 추가로 작업을 해야 하는 경우 Meshmixer가 처리합니다. 조금만 연습하면 다양한 도구를 사용하여 모델을 조작할 수 있습니다. 파일을 편집 공간으로 끌어다 놓은 다음 3D 모델을 조정하고, 자르고, 정리하고, 복구하고 혼합하기만 하면 됩니다.
Meshmixer를 사용하기 위해 기술 전문가가 아니어도 되고 소프트웨어에 대한 모든 세부 사항을 이해할 필요도 없습니다. 그러나 소프트웨어의 잠재력을 최대한 활용하려면 소프트웨어의 기본 기능을 살펴보는 데 여전히 어느 정도 시간이 필요합니다. Meshmixer 튜토리얼은 온라인에서 입수할 수 있으므로 메시 수정과 관련된 모든 뉘앙스에 대해 빨리 배울 수 있습니다.
Artec Metrology Kit(계측 키트)
Windows
- Geomagic Control X, PolyWorks 등과 같은 최상위 소프트웨어 솔루션과 호환
- 최대 2미크론의 정확도
- 최소한 계측 등급 사진 측량 작업 흐름에 대한 기본적인 이해 필요
광학 좌표 측정 시스템인 Artec 계측 키트는 리버스 엔지니어링, 테스트 또는 검사 작업 흐름에 쉽게 통합할 수 있습니다. 계측 키트를 사용하는 한 가지 인상적인 방법은 사진 측량 결과를 한 개 또는 두 개 이상의 Artec 3D 스캐너로 캡처한 데이터와 결합하는 것입니다. 이 경우 체적 정확도는 최대 15 µ/m까지 될 수 있습니다. 기계 부품, 항공기 구성품, 보트, 차량 또는 풍력 터빈과 같은 다양한 물체의 경우, 완벽하게 정확한 측정값이나 3D 메시 또는 CAD 도면 요소와의 비교가 필요할 때 계측 키트는 완벽한 측정 솔루션이 될 수 있습니다.
CAD 설계 작업: 고효율적 도구
다음 단계는 리버스 엔지니어링 프로세스의 최종 목표에 따라 달라집니다. 모델을 직접 제조에 사용하거나 리버스 엔지니어링 CAD 프로그램에서 계속 분석하고 변환할 수 있습니다. 리버스 엔지니어링 프로세스를 마무리하는 데 사용할 수 있는 가장 좋은 프로그램을 살펴보십시오.
Geomagic Design X
Windows
- 파라메트릭 CAD와 3D 스캔 데이터 처리를 결합한 고유한 소프트웨어
- SOLIDWORKS, Siemens NX, Autodesk Inventor, PTC Creo 및 Pro/Engineer로 내보내기를 통해 선호하는 CAD 시스템에 새 구성 요소 추가 가능
- 이 소프트웨어는 가격이 상당히 높지만, 그런 만큼 최고의 결과를 얻을 수 있음
Geomagic Design X는 3D 스캔 데이터를 특징 형상 기반 CAD 모델로 변환하는 최고의 솔루션입니다. 물리적 물체를 스캔하여 새 부품이나 하위 어셈블리를 만들어야 하거나 부품을 파라메트릭 모델로 완전히 개조해야 하는 경우, 이 뛰어난 플랫폼에는 많은 이점이 있습니다. Geomagic Design X는 스캔한 데이터에서 평면, 스케치 및 형상을 손쉽게 (그리고 자동으로) 생성합니다.
Design X 사용자 인터페이스는 모델이 된 SOLIDWORKS 인터페이스만큼 직관적입니다. 상단에 있는 아이콘 리본에는 점, 다각형, 영역, 정렬, 스케치, 정확한 곡면 처리와 같은 필요한 모든 작업이 포함되어 있습니다. 왼쪽에는 점, 다각형, 곡면 및 스케치 등 사용자가 만든 데이터의 목록이 있습니다. 2022년 Geomagic Design X 최신 버전에는 다양한 스케치 도구, 향상된 로프트 및 정확한 곡면 처리 모델링(Exact Surfacing Modeling) 도구, 표적 메시 교체와 같은 몇 가지 유용한 새 기능이 도입되었습니다.
요점
Geomagic Design X는 업계에서 인정받는 모든 것을 아우르는 리버스 엔지니어링 소프트웨어입니다. 이러한 특징 형상 기반 CAD 및 3D 스캔 처리의 조합을 통해 최첨단 CAD 소프트웨어와 호환되는 편집 가능한 솔리드 모델을 생성할 수 있습니다.
Geomagic for SOLIDWORKS
- 요청 시
Windows, macOS
- 자동화된 마법사로 정확한 스케치, 곡면 또는 특징 형상 기반의 편집 가능한 모델을 쉽게 생성할 수 있음
- SOLIDWORKS에서 직접 열림
- 빠르고 쉬운 3D 비교(예: CAD 개체와 메시 개체 비교)
- 초보자에게는 너무 고급임
3D Systems에서 개발한 이 전문 플러그인의 용도는 3D 스캔을 편집 가능한 CAD 개체로 쉽게 변환할 수 있도록 돕는 것입니다. 메시 편집, 포인트 클라우드 처리 및 자동 특징 추출은 Geomagic for SOLIDWORKS이 번개 같은 속도로 역 엔지니어링을 위한 3D 모델을 생성하기 위해 제공하는 유용한 도구 중 일부에 불과합니다.
요점
Design X의 압축 버전인 Geomagic for SOLIDWORKS는 업계에서 널리 사용되는 다양한 3D 스캐너를 지원하며, 스케치, 곡면 또는 특징에 기반한 편집 가능한 솔리드 부품을 빠르게 생성하고 복잡한 3D 모델을 구축하는 시간을 단축해 줍니다.
많은 3D 스캐너가 Geomagic for SOLIDWORKS와 통합되므로 이를 통해 기존 스캔 데이터를 쉽게 가져올 수 있습니다. 가져온 메시이든 또는 포인트 클라우드이든 최종적으로 얻은 데이터는 Geomagic의 리버스 엔지니어링 알고리즘을 사용하여 다운스트림 작업에 사용할 수 있습니다. 이 플러그인은 설계 데이터 손실, 오래된 부품의 CAD 도면 부족, 마모 또는 파손된 물리적 부품을 다시 생성해야 하는 등의 문제를 쉽게 해결하는 데 적합합니다.
SpaceClaim
- 요청 시
Windows, Linux
- 시뮬레이션 준비 시간 단축
- 새 부품을 리버스 엔지니어링하기 위한 경량 3D 모델링
- 시뮬레이션에 많은 처리 능력이 필요하고 소프트웨어가 메모리 집약적임
이미지 소스: Ansys/YouTube
SpaceClaim은 엔지니어가 처음부터 솔리드 보디를 생성할 수 있도록 설계된 독립 실행형 소프트웨어입니다. STL 파일을 처리하는 데 매우 효율적인 SpaceClaim은 노이즈 스캔을 쉽게 개선하고 불만족스러운 스캔한 요소를 수정할 수 있습니다. SpaceClaim은 정교하거나 전통적인 CAD 시스템을 배울 시간이 많지 않은 사용자를 위해 각기둥 모양 또는 실제 모양에서 솔리드 형상을 자동으로 곡면 처리하는 방법인 Skin Surface와 같은 도구를 제공합니다. 따라서 무결성에 관계없이 매우 다양한 스캔에서 곡면 데이터를 재구성할 수 있습니다. 또한 사용자는 시뮬레이션 준비 시간을 단축하고 대신 시뮬레이션 결과에 집중할 수 있습니다. 플랫폼을 통해 형상 준비를 가속화하고 분석을 더 빠르게 진행하고 시뮬레이션 전에 시간을 절약할 수 있습니다.
다음 큰 도약
3D 스캐닝만큼 리버스 엔지니어링 프로세스 속도를 높이는 것은 없습니다. 이러한 3D 스캐닝의 도움을 받아 몇 분 안에 모든 물체를 디지털화하고 흠잡을 데 없이 완벽한 3D 모델로 변환하고 훨씬 더 나은 버전의 물체를 물리적 세계로 가져올 수 있습니다. 초고 정밀도, 초고속 항목 분석 및 사용자의 필요한 변경을 수행하는 능력은 리버스 엔지니어링에서 3D 스캐닝을 그 무엇으로도 대체할 수 없게 만드는 요인입니다. 업계 최고 수준의 3D 스캐너와 결합한 최고의 리버스 엔지니어링 소프트웨어는 제품 설계자와 제조업체에 엄청난 이점을 제공합니다.
