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적용 사례

3D스캐닝과 3D프린팅을 이용한 흉상 제작

제작 기술
3D 프린팅 > FDM
사용 재료
적용 분야
예술
활용 업체
Overview
교육위원장 이찬열 국회의원께서 프로메테우스를 찾아 3D스캐닝을 하여 흉상을 제작했습니다. 3D스캐닝부터 3D모델링, 3D프린팅과 후처리까지의 과정입니다.
문의 전화 : 02-6929-4117

활용 사례

1. 3D스캐닝

 

 

 

 

제일 베이스가 되는 스캔 데이터를 만들기 위해 Artec Eva 핸디형 3D스캐너를 이용해 스캐닝을 합니다.

턴테이블 위 의자를 두고 그 위에 사람이 앉으면 스캔을 시작합니다.

핸디형 스캐너를 사용함으로 스캔되는 대상은 가만히 의자에 앉아만 계시면 됩니다.^^

스캐닝의 경우 전문 업체에서 진행합니다.

 

 

프로토텍 대표님께서 직접 의원님에게 제작 프로세스에 대해 설명 드리고 있습니다.

 

스캐닝하는 엔지니어의 숙련도에 따라 스캐닝 시간을 상이 합니다.

평균적으로는 상반신만 스캐닝할 경우, 10~15분 정도 걸리며,

전신 스캐닝을 진행하신다면 약 30분이 소요됩니다.

 

 

 

Artec Eva 3D스캐너를 이용해 스캐닝한 데이터는

즉각적으로 컴퓨터(노트북)를 통해 스캔 결과를 확인할 수 있습니다.

 

 

 

만약 스캐닝이 제대로 되지 않은 부분이 있다면,

그 부분만 다시 스캐닝한 후 데이터들을 얼라인하여 보완 할 수 있습니다.

 

여기서 주의할 점은,

검은색 (머리카락과 눈썹 등)과 광택이 나는 것, 그리고 안경은 스캐닝이 정상적으로 되지 않는다는 점입니다.

그래서 머리카락의 경우, 스캐닝 뒤 따로 사진 촬영하여 모델링 단계에서 별도로 제작해야하고,

안경을 쓰신 분들은 쓰지 않은 채로 스캐닝한 후 안경만 따로 모델링하여 기존 모델링 데이터와 병합하는 작업이 필요합니다.

 

 

2. 3D모델링

 

 

3D모델링 단계를 통해 구체적으로 부분별 수정이 들어갑니다.

스캔된 데이터는 아래와 같은 과정을 거쳐 최종 데이터로 만들어 집니다.

아래 이미지와 함께 설명드리도록 하겠습니다.

 

스캔 원본

 

스캔 단계에서 누락된 부분을 수정하는 단계입니다.

위에 설명드렸듯이 머리카락을 제외한 부분만 먼저 모델링 합니다.

양복과 눈썹도 약간의 수정이 들어갔습니다.

 

 

스캔원본 텍스쳐 매핑을 제거한 이미지입니다.

 

 

흉상으로 제작하기 위해 밑단을 제거한 이미지입니다.

 

 

모델링 엔지니어는 별도로 촬용한 사진을 참고하여 머리카락 디자인 작업을 진행합니다.

 

 

데이터 중 일부 선명하지 않거나, 데이터 표면이 고르지 못한 부분을 수정하는 단계입니다.

위 사진은 귀 모양 리터칭하여 완료한 모습입니다.

 

 

최종적으로 머리카락 디자인을 완료한 상태입니다.

 

 

피부 질감도 최대한 실제와 유사하게 표현이 가능합니다.

 

 

최종적으로 3D모델링이 완성된 모습입니다.

 

위와 같이 모델링까지 완료가되면 파일을 Magics RP (픽싱 소프트웨어)로 수정 작업을 진행합니다.

여기서 수정이란, 3D프린터에 적합한 데이터로 변환하는 작업을 뜻합니다.

 

 

3. 3D프린팅

 

Magics RP에서 수정된 데이터를 Stratasys GrabCAD 소프트웨어를 통해 열어 최종 점검을 합니다.

이번 흉상은 Stratasys F370 3D프린터를 사용하여 프린팅 했습니다.

FDM방식 제작했으며, 보편적으로 사용되는 ABS 재료를 사용했습니다.

흉상의 경우 내부를 최대한 비운 Sparse 형태로 제작하여, 제작 시간 및 비용을 절감했습니다.

 

Stratasys F370

 

 

4. 후처리

 

3D프린팅 후 4가지 단계를 거치면 흉상을 완성할 수 있는데요,

 

① 서포트 제거

3D프린팅이 완료된 파트는 모델과 서포트 재료로 제작이 됩니다.

프로메테우스에서 사용하는 3D프린터의 경우 수용성 서포트를 사용하므로,

별도의 후작업 없이 반나절정도 용액에 담궈놓으면 서포트가 깔끔히 제거된 파트(모델재료)를 보실 수 있습니다.

 

② 면처리

FDM으로 제작하면 표면에 약간의 결이 생깁니다.

결을 최소한으로 없애기 위해, 표면 사상 작업을 진행합니다.

사포면은 거친것부터 시작해서 고은면까지 단계적으로 사용하여 파트표면을 정리합니다.

이 단계에서 퍼티 작업도 같이 진행됩니다.

 

③ 서페이서

면처리가 잘 되었는지 확인하기 위한 단계입니다.

서페이서를 뿌려 결이 잘 정리되었는지 확인하고, 만약 잘 안된 부분이 있다면 다시 면처리를 합니다.

서페이서가 잘 마무리 되면 도색작업을 더욱 원활하게 할 수 있습니다.

 

④ 페인트 스프레이

요청받은 색상의 페인트로 골고루 스프레이 작업을 진행하면 도색이 완료 됩니다.

 

완성된 흉상

 

제작시 고려사항

- 3D스캐닝을 할 때 검은색과 반짝이는 부분은 스캐닝이 되지 않습니다.