Hustem 3D Solution - 3D 스캐너, 3D 서비스

안녕하세요. 토탈 3D 솔루션 전문기업 휴스템(Hustem)입니다.

이번 포스팅에서는 세가지 모드를 한번에 사용 할 수 있는

아인스캔 Pro 시리즈를 파헤쳐 보겠습니다!

Shining 3D 사에서 제조한 아인스캔 Pro 시리즈는

합리적인 가격과

여러가지 모드를 한번에 사용 할 수 있어서

다양한 목적에 활용 할 수 있는 3D 스캐너입니다.

보통 3D 스캐너는 큰 물체는 핸드헬드, 

작은 물체는 고정형으로 찍습니다.

그래서 크고 작은 물체를 스캔 하려면 두개의 스캐너를 구입해야 했습니다.

그러면 비용 부담 굉장히 심하죠.

아인스캔 Pro 시리즈는

고정모드, 핸드헬드, 마커

이 세가지의 모드를 지원합니다.

그래서 도대체 이 모드들이 무엇인지 어떤 차이가 있는 것인지

세가지 모드를 한번 비교 해볼 텐데요.

사실 이 모드들이 어디에 어떻게 필요한지 모르시는 분이 대부분입니다.

3D 스캐너는 스캔 목적에 따라 그 방식을 달리하는데 천천히 설명 드리겠습니다.

우선 위와 같이 작은 부품을 스캔하려고 한다면?

고정식 3D 스캐너를 사용 해야 합니다.

고정식으로 측정을 하면 아무래도 좀 더 정밀하게 스캔이 가능하죠.

핸드헬드는 빠르게 데이터를 취득해야 하기 때문에

높은 해상도의 결과를 얻을 수 없습니다.

고정식으로 스캔을 진행하면

턴테이블이 설정된 각도에 따라 돌아가며

소프트웨어에서 자동으로 이어 붙여 주게 됩니다.

이때 3D 스캐너에서는 패턴을 쏘아주게되고

대상물에 따라 생긴 패턴 모양을 읽어들여 3차원 데이터를 취득하게됩니다.

고정식으로 스캔했을 때 점데이터 모습입니다.

턴테이블을 360도 돌릴 때 8번으로 나눠서 찍은 결과고

포인트 개수는 약 92만개가 취득되었습니다.

점데이터를 삼각형으로 이어서 메시 데이터로 만들어 주게 되는데

글자, 틈, 필렛등이 정밀하게 표현되었습니다.

Pro 시리즈는 이 정밀도가 0.05mm나 되니까

저가형 3D 스캐너 중에서는 굉장이 높은 정밀도를 자랑한다고 할 수 있습니다.

그럼 이런 작은 물체를 핸드헬드로 찍게 되면 어떻게 될까요?

데이터가 나왔습니다.

아까 고정형으로 찍었을 땐 점 개수가 92만개,

핸드헬드로 찍었을 때는 약 16만개 정도로 대략 6배나 차이가 납니다.

심지어 바닥까지 찍혔는데도 말이죠.

이 말은 고정 모드 보다는 해상도가 낮다는 이야기죠.

고정형으로 찍은 데이터와 비교해 보면 글자, 라운드, 틈새들이

많이 뭉개져서 나오는 것을 확인 할 수 있습니다.

따라서 고정형은 작은 물체를 정밀하게 찍을 때 사용 하는 모드인 것을 알 수 있습니다.

다음은 핸드헬드 모드입니다.

핸드헬드 모드는 큰 물체를 빠르게 스캔하기 위해 사용합니다.

주로 사람이나 차량, 심지어는 전투기 날개 까지도 스캔 할 수 있습니다.

예를 들어 위와 같이 사람의 등을 스캔할때는 핸드 헬드를 사용해야하는데

정밀하지는 않지만

옷의 주름이나 사람의 체형 등이 제대로 표현되는 것을 볼 수 있습니다.

사람을 고정식으로 찍으려고 한다면 어떻게 될까요?

이렇게 되버립니다.

고정형은 말그대로 물체가 고정되어 있어야 하는데

사람은 아무리 가만히 있으려고 해도 약간의 움직임이 있습니다.

그래서 스캔이 안되는 현상이 발생하죠.

핸드헬드는 모드는 다른말로 고속 모드(Rapid Scan)이라고도 하는데

고속으로 스캔하며 사람이 약간씩 움직이는 것도 감지할 수 있는 능력이 있습니다.

마지막으로는 마커 모드입니다.

마커 모드는 (HD Scan)이라고도 하는데

이 마커 모드는 핸드헬드 모드와 별반 다를 건 없어보입니다.

하지만 마커 모드의 최대 장점은 밋밋한 형상도 제대로 이어 붙여줄 수 있는 것입니다.

3D 스캐너가 스캔데이터를 이어붙여 줄때는

대상물의 생김새를 판단해서 붙여 줍니다.

만약 평평한 벽이나 바닥, 상자같이 참조할만한 모양이 없다면

스캔 데이터가 잘 안 이어 붙여집니다.

저희는 이걸 '정렬이 잘 안된다'라고 표현합니다.

이 마커 모드는 이런 밋밋한 형상에

참조가 될만한 스티커를 붙여서

그 스티커를 기준으로 스캔 데이터를 정렬 시켜 주는 모드입니다.

이렇게 자동차 범퍼에 마커 스티커를 붙여서

스캔데이터가 제대로 이어 붙여지도록 만들어 줍니다.

소프트웨어 상에서는 저렇게 초록색으로 마커가 인식이 됩니다.

마커로 인식된 부분은

자동으로 매끈하게 만들어 줄 수 있습니다.

그래서 자동차 범퍼를 튜닝하려는 분들은

이 마커모드를 사용해서 스캔이 잘 안되는 형상을 제대로 스캔 할 수 있게 되고

치수를 조금 더 정확하게 얻을 수 있습니다.

그럼 이 범퍼를 고정식으로 찍게 되면 어떻게 될까요?

확실히 취득되는 데이터 수는 더 많으니 정밀 하겠지만

먼저 시간이 굉장히 오래 걸리기 때문에

효율성이 떨어지게 되죠.

정리하자면

1. 고정 모드 : 작은 물체를 정밀하게 스캔하고 싶을 때.

2. 핸드헬드 모드 : 큰 물체나 인체를 빠르게 스캔하고 싶을 때.

3. 마커 모드 : 밋밋한 형상을 스캔하고 싶을 때.

이렇게 3가지 모드는 스캔 목적에 따라 달라집니다.

 3D 스캐너를 다양하게 활용 하고 싶다면 아인스캔 pro 시리즈가 최고의 대안이 될 수 있습니다.

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이번 포스팅에서는 아인스캔 Pro 시리즈의 세가지 모드에 대해 알아 보았습니다.

잘 이해가 안되는 부분이 있으면 친절하게 상담해 드리겠습니다.

언제든지 문의 전화 주세요!

문의전화 : 02-6262-1027

휴스템 홈페이지 

안녕하세요. 토탈 3D 솔루션 전문기업 휴스템(Hustem)입니다.

이번 포스팅에서는 많은 분들이 문의 주시는 내용 중 하나인 스캐너 방식에 대한 이야기입니다.

맨밑에 정리된 표가 있으니 급하신 분은 표를 참고해주세요.

3D 스캐너는 빛이나 레이저를 쏘아서 평면의 정보 뿐만 아니라 깊이(depth, z축)를 측정하는 장비입니다.

보통 '광학식 3D 스캐너', '레이저 3D 스캐너'라고 합니다.

이는 측정의 광원에 따라 크게 두가지로 나눈 방식입니다.

3D 스캐너의 스펙은 광원의 특징에 따라 달라지게 됩니다.

광학식 3D 스캐너

광학식 3D 스캐너는 주로 백색광을 사용합니다.

이 백색광은 특정 패턴을 물체에 투영하고 그 패턴의 변형 형태를 취득합니다.

예를 들어 빛의 라인을 물체에 쏘면 물체의 형태에 따라 굴곡이 생기겠죠.

이 굴곡을 받아들여서 3차원 데이터를 측정합니다.

광학식 3D 스캐너는 몇가지 특징이 있습니다.

1. 가격이 싸다

원래 광학식 스캐너는 매우 비싼 편입니다.

초정밀 3D 스캐너 같은 경우 억대의 제품이 주를 이루고 있죠

하지만 아이러니하게도 보급형이라는 수식어가 붙는 3D 스캐너는 대부분 광학식입니다.

산업용 3D 스캐너는 억대 제품이 많은 것에 비해

보급형, 저가형, 광학식 3D 스캐너는 개인이 구매하실 정도로 가격이 합리적입니다.

2. 다양한 활용이 가능하다

저희 휴스템에서 판매하고있는 아인스캔 Pro 시리즈를 예로 들어보면

고정식으로 턴테이블을 이용해 정밀한 스캔을 할 수 있고

핸드헬드방식으로 빠르게 넓은 영역을 스캔 할 수도 있습니다.

이 방식의 차이도 자세히 포스팅 해드리겠습니다.

3. 빛의 특징을 따라간다

이 부분은 꼭 아셔야 되는 부분입니다.

3D 스캐너가 만능으로 되신다고 생각 하실 수 있지만 아닙니다.

광학식 스캐너는 광원이 빛이다 보니 빛의 특징에 영향을 받습니다.

이를테면 스캔을 할때 반사가 되어야 되는데 

짙은 검은색, 반짝이는 표면, 투명한 표면은 빛이 반사되기 힘듭니다.

그래서 스캔데이터를 얻기위해서는 현상액이나 밀가루같이 광택, 검은색을 없애주는 작업이 필요합니다.

혹은 사람을 스캔한다고 하면 머리카락은 검은색이니 스캔이 안되겠죠.

그래서 3D CAD 소프트웨어에서 2차 작업이 꼭 필요합니다.

결론적으로 용도에 맞는 방식의 3D 스캐너를 구입하셔야 효율적으로 장비를 사용 하실 수 있습니다.

그래서 3D 스캐너는 3D 프린터와는 다르게 전문가와의 상담이 꼭 필요합니다.

레이저 3D 스캐너

레이저 3D 스캐너는 말 그대로 레이저를 사용하는데

기술적 방법들이 매우 전문적입니다.

TOF(Time Of Flight), Phase Shift, 삼각법 등으로 또 한번 나뉘어 지는데

공통적인 특징이 있습니다.

이 레이저 3D 스캐너는 대체로 넓은 지형을 스캔하는데 사용합니다.

레이저 특성상 직진성이 좋아 멀리있는 대상물에까지 도달합니다.

그래서 적게는 70m에서 많게는 800m까지 스캔이 가능하죠.

이렇게 스캔을 하면 건축, 토목, 산림연구, 교량, 터널 등에서 활용이 가능합니다.

주로 실제 시공된 건축물을 스캔하여 도면과 바로 비교해본다던가

공장 내부를 스캔하여 스마트 팩토리 구축에 이용한다던가

편차검사를 통해 유지보수에 효율성을 높인다던가 하는데에 사용합니다.

실제로 많은 중공업, 건축, 건설 분야에서 저희의 3D 솔루션을 도입하여 사용하고 있습니다.

혹은 핸드헬드 방식에 특화된 3D 스캐너를 만들기 위해 레이저 방식을 사용하기도 하는데

이 레이저 방식을 사용해 빠르면서도 정밀한 데이터를 얻을 수 도 있습니다.

마지막으로 방식별로 어떤 스캐너가 쓰이는지 간단한 표를 써보았습니다.

이렇게 방식별로 활용되는 방법이 다르니

3D 스캔의 목적에 따라 알맞는 3D 스캐너를 구매하셔야합니다.

이번 포스팅에서는 3D 스캐너의 방식에 대해 알아봤습니다.

사실 글이 길고 말이 어려워서

이 글을 다 읽으신 후 궁금증만 더 증폭되실 수도 있습니다.

그럴 땐 주저말고 저희 휴스템에 연락 주세요!

문의전화 : 02-6262-1027

휴스템 홈페이지

안녕하세요. 토탈 3D 솔루션 전문기업 휴스템(Hustem)입니다.

이 카테고리에서는 정말 많은 분들이 질문하시고

정말 많은 분들이 궁금해하는 3D 스캐너의 모든 것을 낱낱히 파헤쳐 보려 합니다!

최근 4차산업혁명이 이슈화되면서 3D 프린터가 우리 삶에 밀접하게 다가왔습니다.

하지만 3D 스캐너는 아직 생소하죠.

그전에 스캐너는 무엇일까요?

저희가 일반적으로 자주 접하는 스캐너는 평면의 정보를 취득합니다.

이를테면 수직, 수평의 좌표계를 무수히 잘게 쪼개서

하나하나의 점에 데이터를 디지털화 시켜서 저장하는 과정입니다.

<출처 : http://garmuri.com/idea/111728>

말이 참어렵죠...

쉽게 말해 종이를 하나 스캔해서 컴퓨터에 사진으로 저장하는 과정입니다.

그러면 스캐너가 정확하다면 대충 모양, 길이, 각도 정도까지는 살펴볼 수 있을 것입니다.

그럼 3D 스캐너는 어떨까요?

3D 스캐너는 평면에 축 하나를 더해서 3차원의 정보를 취득합니다.

3차원 정보를 취득 한다면 모양, 길이, 각도 뿐만 아니라 부피, 표면적, 곡률등의 정보를 살펴볼 수 있겠죠.

3D 스캐너는 이렇게 '측정용' 기계로 처음 선보였습니다.

기존의 측정도구로는 절대 측정 할 수 없는, 혹은 측정하기 어려운 것들이 측정되기 시작했죠.

현재 보편화된 3D 스캐너는 레이저나 빛을 반사시켜서 3차원 정보를 얻는

'비접촉식 3차원 측정기'입니다.

그럼 접촉식 3차원 측정기도 있나요?

네 있습니다.

CMM(Coordinate Measuring Machine)이라는 대형 장비가 있는데

3D 프린터를 확대한것 같이 생겼습니다.

다만 노즐 대신 프로브가 달렸고 그 프로브를 물체에 직접 접촉시켜 3차원 정보를 취득하죠.

직접 접촉을 하며 측정하기 때문에 당연히 정확도, 정밀도가 우수합니다.

또한 오래된 역사 때문에 안정적이죠.

하지만 측정 속도가 매우 느리고 고도의 지식이 있어야만 사용 가능합니다.

또한 억소리나게 비싸고 덩치가 너무 크죠.

그래서 현재의 3D 스캐너가 활발히 개발되고 있습니다.

가볍고, 빠르고, 쉬운 스캐너가 말이죠.

3D 프린터와는 다르게 3D 스캐너는 사람들이 아직 많이 모르고 있습니다.

새로운 스캐너도 굉장히 많이 나오고 있고

새로운 기술과도 많이 접목되고 있습니다.

저희 휴스템은 새로운 기술을 여러분께 제공하기 위해 항상 고민합니다.

여러분들이 생각하는 모든 상상이 현실이 될 수 있도록

오늘 알아본 3D 스캐너와 함께 3D 솔루션을 제공 할 수 있도록 노력하겠습니다.

다음 포스팅에서는 스캐너의 두가지 방식, 광학식과 레이저 방식이 무엇인지 살펴보겠습니다.

궁금하신게 있으면 언제든지 전화 주세요!

댓글을 달아주셔도 좋습니다!

문의전화 : 02-6262-1027

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안녕하세요. 토탈 3D 솔루션 전문기업 휴스템(Hustem)입니다.

이번 포스팅에서는 맞춤형 깁스를 제작하는 과정을 소개해드리려 합니다.

사용 장비는 아인스캔 프로 플러스(Einscan Pro +)입니다.

장비에 대한 소개는 다음 글을 참고해주세요.

사건의 발달은 이렇습니다. 

어느날 저희 직원분의 손가락이 크게 부러졌습니다.

엑스레이 사진만봐도 정말 아파보입니다..

철심을 박는 수술까지 하고 반깁스를 하게 되었습니다.

하지만 깁스를 했어도 계속해서 통증을 호소했습니다.

손목을 쭉펴면 근육이 당겨지때문에 아픈 것이었죠.

깁스가 팔을 편안한 자세로 만들어주지 못하는 것입니다.

반깁스 특성상 계속해서 모양이 바뀔 뿐더러

날씨가 더워지면서 찝찝함은 이루말할 수 없죠..

그래서 맞춤형으로 깁스를 만들면 어떨까 생각했습니다.

제작 과정은 이렇습니다.

1. 3D 스캐너로 손을 스캔한다. (아인스캔 Pro +)

2. 스캔 데이터를 손가락 모양에 맞게 역설계 한다. (Geomagic Design X)

3. 3D 프린터로 뽑는다. (신도리코 DP200)

간단하죠?

과정을 한번 소개 해드리겠습니다.

우선 3차원 측정기로 손을 스캔합니다.

이때 가장 아프지 않고 편안한 자세로 스캔을 진행했습니다.

스캔 시간은 데이터 처리 시간 까지 포함하여 약 5분입니다.

붕대까지 표현될 필요는 없었는데 전부다 표현이 됬네요.

팔부분만 잘라내서 stl 파일로 저장했습니다.

stl파일을 geomagic design X로 불러옵니다.

디자인엑스에서 간단한 작업을 통해 깁스 모양을 만들어보겠습니다.

총 작업시간은 10분입니다.

우선 필요없는 부분은 삭제해줬습니다.

깁스가 받쳐줘야 하는 부분은 새끼손가락과 약지기 때문에 이부분만 남겨놓습니다.

그리고 이런 구멍 부분을 메워줍니다.

구멍을 다 메우면 꽉찬 면이 생기게 됩니다.

하지만 경계 부분이 너무 거칠어서 이걸 바로 두껍게 만들면 너무 보기 싫게 됩니다.

경계 평활화로 경계를 매끈하게 만들어줍니다.

그리고 너무 디테일 할 필요는 없기 때문에

전체 리메시로 조금 러프하게 데이터를 만들어줬습니다.

스캔 데이터는 점을 삼각형으로 이은 메시 데이터 라고 하는데

이 삼각형의 크기를 크게 만드는 방법을 사용한 것이죠.

마지막으로 두껍게 하기 기능을 사용하면

이렇게 두께가 생기게 됩니다.

그리고 조금 더 디테일한 편집을 통해 이쁘게 만들어주면

이렇게 완성이 되었습니다!

이 파일을 이제 3D 프린터로 출력만 하면 완성입니다.

신도리코 DP 200의 전용 슬라이스 프로그램에서

g-code라는 것을 생성해줍니다.

3D 프린터 같이 3축 테이블로 된 가공 기계는

재료가 변형되는 끝부분이 움직이는 경로, 그러니까 툴패스를 생성해 줘야하는데

이 툴패스를 g-code라고 말합니다.

물론 모르셔도 됩니다. 자동으로 해주니까요.

출력이 잘 진행되고 있습니다.

적지 않은 시간 끝에 출력이 완료되었습니다.

굉장히 깔끔하고 안정적인 모양으로 출력되었습니다.

서포트를 제거한 모습입니다.

직접 착용 해보니 기존의 반깁스보다 몇배는 편하다고 합니다.

당연히 환자의 손모양에 맞춰 제작되었기 때문에

기존의 깁스와는 차원이다른 느낌이죠.

사실 소프트웨어에서 편집하는 것들이 어려워 보이는데

소프트웨어가 쉽게 구성되어있어서 딱 하루 만져보고 이정도로 다룰 수 있었습니다.

사용된 장비, 교육 가능 여부, 3D 용역 관련하여 궁금하신게 많을텐데

저희 휴스템은 언제나 문의를 기다리고 있습니다!

상담비용은 무료니 궁금하신건 언제든지 물어보세요~

긴글 봐주셔서 감사합니다.

문의전화 : 02-6262-1027

휴스템 홈페이지

안녕하세요. 토탈 3D 솔루션 전문기업 휴스템(Hustem)입니다.

하버드와 MIT 연구팀은 '비트맵 기반의 3D 프린팅' 기술을 개발했다고 합니다.

최근 의료분야에서도 3D 프린터의 활용이 활발히 이루어지고있습니다.

3D 프린팅을 위해서는 3D 데이터가 필요한데

기존에는 3D 데이터를 얻기가 정말 어려웠습니다.

특히 살아있는 사람의 장기를 3D 데이터로 만들기는 너무 어려웠습니다..

MRi 사진과 CT 사진을 이용해서 3D 데이터를 만드는데

내부 뼈 구조, 골수, 힘줄, 근육, 조직, 피부들을 세분화 시키고 이를 3차원으로 만드는 과정을 거치게 되니

숙련된 전문가라고 하더라도 거의 30시간 이상의 시간이 소요됬습니다.

출처 : http://www.3ders.org/

하지만 이 비트맵 기반 기술을 이용하면 

MRI 사진으로도 3D 데이터를 만들어 쉽고 빠르게 3D 프린팅이 가능합니다.

약 한시간 만에 3D 프린팅을 하기위한 준비가 끝나는 것이죠.

출처 : http://www.3ders.org/

MIT 연구팀인 Steven Keating은 뇌의 종양 제거 수술 후 

검사 시간이 오래걸리는 데에서 새로운 기술의 필요성을 느꼈습니다.

출처 : http://www.3ders.org/

이 새로운 방법은 MRI나 CT 촬영 사진을 비트맵, 

그러니까 픽셀단위로 쪼개서 3D 데이터로 만드는 방법입니다.

아직 이 기술은 개발 단계일 뿐 제품화가 되진 않았지만

의료용 3D 데이터를 만드는데 정말 획기적인 방법인것 같습니다.

언젠가 저희 몸속에 있는 병을 실물로 볼 수 있는 날이 다가 올 것 같습니다.

기사 링크

문의전화 : 02-6262-1027

휴스템 홈페이지 

안녕하세요 토탈 3D 솔루션 전문기업 휴스템(Hustem)입니다.

아인스캔 Pro+를 이용해 자동차 범퍼를 스캔하는 영상입니다.

위의 영상에서 스캔한 HD 마커 모드는

이름 처럼 높은 해상도로 마커를 인식하며 스캔을 진행합니다.

특히 밋밋하기때문에 스캔데이터가 잘 안이어지는 부분에 사용하는 모드입니다.

위의 영상에서 스캔한 고속 모드는

말그대로 정말 빠르게 스캔이 가능한 모드입니다.

두개의 모두 전부 마커를 자동인식하여 아주 깔끔하게 구멍을 메워줍니다.

시간 차이는 약 2분의 차이가 있어서 고속모드라는 이름이 아주 잘어울립니다.

모드 차이에 관한 더 자세한 내용은 아래 글을 참조해보세요.

구매를 원하시거나 궁금한게 있으시면 언제든지 문의 전화 주세요.

문의전화 : 02-6262-1027

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