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제안 방법
- STL 형식 데이터 로딩은 STL 파일에서 면의 법선 벡터와 정점 좌표를 추출하여 시스템 내부 데이터 구조에 저장을 하는 단계이다. 이를 위해 3D 메쉬 모델 객체를 생성하여 모델을 구성하는 삼각형 정보(예로 정점 좌표, 면 법선 벡터)를 로딩한다. 하지만 STL은 삼각형 식별자가 정의 되어 있지 않기 때문에 각 삼각형의 구분이 어렵다.
- 이를 해결하기 위해, 삼각형의 아이디와 정점의 아이디를 정수 형식으로 순차적으로 부여한다[11]. 그리고 정점의 좌표 데이터를 중복으로 저장하는 것을 막기 위해, 이전에 저장된 정점 좌표와 비교한다. 만약 같을 경우에는 해당 정점을 참조하여 삼각형과 연계를 하고, 다른 경우에는 새로운 정점 객체를 생성한 후 이를 참조하여 삼각형과 연계한다.
- 따라서 이 경우를 고려한 별도의 정점 법선 벡터 계산 방법이 필요하다. 이를 위해, 먼저 특정 정점을 공유하는 인접 삼각형에 대해 면 법선 벡터간의 각도를 계산하여 경계 유무를 판정한다[12]. 즉, 면법선 벡터간의 각도가 특정 값 이상일 경우 두 면은 불연속이고 경계가 존재한다고 판단한다.
- STL 형식의 3D 메쉬 모델을 OBJ 형식으로 변환하는 절차를 제시하고 이를 기반으로 변환 시스템을 개발하였다. STL과 OBJ는 세 개의 정점으로 이루어진 삼각형의 집합이라는 공통점이 있지만, STL은 면 법선 벡터를, OBJ는 정점 법선 벡터를 가지고 있다는 차이점이 있다.
- 이를 고려하여 STL 형식의 3D 메쉬 모델을 OBJ 형식으로 절차를 STL 형식 데이터 로딩, 정점 법선 벡터 계산, OBJ 형식 데이터 출력 단계로 정의하였다. 정의된 변환 절차에 따라 시스템의 기본 설계를 수행하고 시스템 프로토타입을 구현하였다. 변환 시스템 프로토타입의 성능 검증을 위해 5개의 테스트 케이스로 선정하여 변환 실험을 수행하였다.
- 이 연구에서는 3D 메쉬 모델 변환 기술 개발의 일환으로, 3D 메쉬 모델의 대표적형식인 STL(stereolithography)과 OBJ(object)를 선정하여, STL 형식의 3D 메쉬 모델을 OBJ 형식로 변환하는 절차 및 변환 시스템을 제시한다.
- 변환 시스템의 설계 결과를 바탕으로 STL 형식의 3D 메쉬 모델을 OBJ 형식으로 변환하는 시스템 프로토타입을, Fig. 11과 같이, 구현하였다.
- 변환 시스템의 성능 검증을 위해 5개의 STL 모델을 테스트 케이스로 선정하였다. 그리고 면 간의 경계선을 판정하기 위한 적정 각도를 선정하기 위해서, 각 테스트 케이스에 대해서 경계 판정 기준각도를 10˚, 20˚, 25˚, 30˚, 40˚로 달리하여 변환 실험을 하였다. 5개의 테스트 케이스에 대하여, 경계 판정 각도(20˚, 25˚, 30˚)에 따른 변환을 한 후 OBJ 형식 3D 메쉬 모델을 렌더링한 결과가 Fig.
- STL과 OBJ는 세 개의 정점으로 이루어진 삼각형의 집합이라는 공통점이 있지만, STL은 면 법선 벡터를, OBJ는 정점 법선 벡터를 가지고 있다는 차이점이 있다. 이를 고려하여 STL 형식의 3D 메쉬 모델을 OBJ 형식으로 절차를 STL 형식 데이터 로딩, 정점 법선 벡터 계산, OBJ 형식 데이터 출력 단계로 정의하였다. 정의된 변환 절차에 따라 시스템의 기본 설계를 수행하고 시스템 프로토타입을 구현하였다.
대상 데이터
- 정의된 변환 절차에 따라 시스템의 기본 설계를 수행하고 시스템 프로토타입을 구현하였다. 변환 시스템 프로토타입의 성능 검증을 위해 5개의 테스트 케이스로 선정하여 변환 실험을 수행하였다. 그 결과 테스트 케이스의 약 91%에서 경계 판정 각도를 25˚로 하여 변환하였을 때 형상의 일그러짐과 불필요한 경계선이 발생이 가장 적게 나타났다.
- 변환 시스템의 성능 검증을 위해 5개의 STL 모델을 테스트 케이스로 선정하였다. 그리고 면 간의 경계선을 판정하기 위한 적정 각도를 선정하기 위해서, 각 테스트 케이스에 대해서 경계 판정 기준각도를 10˚, 20˚, 25˚, 30˚, 40˚로 달리하여 변환 실험을 하였다.
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