2024년 최고의 전문 3D 스캐닝 소프트웨어
디지털화는 제조업 전반의 지평을 재정립하고 있습니다. 리버스 엔지니어링, 디지털 웨어하우징, 품질 분석(QA)의 핵심인 3D 스캐닝은 빠른 속도로 이러한 혁신의 초석이 되고 있으며, 제조업체의 작업 방식을 빠르게 재편하고 있습니다. 그러나 3D 스캐너는 작동하는 데 사용되는 소프트웨어만큼만 성능을 발휘합니다. 현재 사용 가능한 플랫폼이 너무 많기 때문에 올바른 3D 스캐닝 소프트웨어를 선택하는 것이 어려울 수 있습니다. 3D 스캐닝 작업 흐름을 최적화하는 데 도움이 되도록 2024년에 사용할 수 있는 최고의 프로그램을 살펴보고 각 프로그램의 장단점 및 응용 분야를 중점적으로 살펴보겠습니다.
가장 앞선 전문 3D 스캐너도 캡처한 데이터를 처리하기 위해 PC 소프트웨어를 사용합니다. 하지만 최고급 장치에 강력한 온보드 프로세서가 탑재된 요즘에도 여전히 그렇게 하는 이유는 무엇일까요? 이를 알아보기 위해 3D 스캐닝의 기본을 빠르게 다시 살펴볼 필요가 있습니다.
업계 선두업체 중 상당수가 구조광을 활용하고 있습니다. 먼저 작동 방식부터 살펴보겠습니다. 아주 넓은 의미에서 이 기술은 특정 물체에 흰색 또는 파란색 빛의 구조화된 패턴을 발사한 다음 카메라를 사용하여 반사되는 왜곡을 관찰하는 기술입니다. 이들 각각은 3D 공간에서 '데이터 포인트'를 구성하며, 전체 스캔을 통해 전체 '포인트 클라우드'를 생성합니다.
3D 스캐닝 소프트웨어는 이 데이터를 해석하고 정확하고 이를 실제와 같은 메시로 변환하는 데 매우 중요합니다. 패턴 인식 및 재구성 알고리즘은 이 과정에서 가장 핵심적인 요소입니다. 이들은 빛의 왜곡을 효과적으로 사용하여 점들이 서로 어떤 관계에 있는지 파악하고, 모양을 식별하고, '텍스처'라고 하는 색상과 표면 디테일을 최종 모델에 매핑합니다.
요점
3D 스캐닝 소프트웨어는 후처리에만 중요한 것이 아니라 데이터 캡처와 최상의 결과물을 보장하는 핵심 요소입니다.
이러한 3D 스캐닝 소프트웨어는 데이터 캡처를 최적화할 뿐만 아니라 이상값을 제거하고, 구멍을 채우고, CAD 내보내기를 준비하는 등 사용자가 메시를 정리하는 데 적극적으로 도움을 줍니다. 다른 다양한 플랫폼을 사용하면 사실적인 CGI부터 리버스 엔지니어링 및 검사에 이르기까지 다양한 응용 분야에서 치수가 정확하고 실제와 같은 3D 모델로 변환할 수 있습니다.
지금은 기술적인 측면에 대해 깊이 있게 다루지 않겠습니다. 이미 구조광 3D 스캐닝은 어떻게 작동하나요? 기사를 통해 자세한 내용을 설명했습니다.
대신 이 기사의 나머지 부분은 시중에 나와 있는 최고의 3D 스캐닝 프로그램과 이들 프로그램의 차별화 요소, 그리고 이들 프로그램을 가장 잘 활용할 수 있는 방법을 살펴보는 데 할애하도록 하겠습니다.
전문 3D 스캐닝 소프트웨어
Artec Studio
- Windows, macOS(Catalina 또는 이전 버전)
- 다중 해상도 3D 스캐닝
- 사실감을 높여주는 HD 모드
- 광범위한 메시 편집 도구
- 분석 및 scan-to-CAD 지원
- 전문급 가격에 제공되는 고급 기능
초소형 볼트부터 사람 또는 전체 시설에 이르기까지 무엇을 디지털화하는 대상에 관계없이 이를 성공적으로 달성할 수 있도록 도와주는 Artec 장치가 있습니다. 그러나 이 모든 3D 스캐너는 동일한 고급 소프트웨어인 Artec Studio를 사용하여 작동합니다.
새로운 출시가 있을 때마다 업데이트되는 Artec Studio는 데이터 캡처부터 처리 및 내보내기에 이르기까지 작업 흐름의 각 단계에서 결과를 최적화하는 기능으로 가득합니다. 디지털화하는 동안 3D 스캐닝 소프트웨어는 캡처하는 대상을 분석하고 장치 감도를 조정하여 경험이 없는 사용자도 어둡거나 가려진 부분, 반짝이는 표면과 같은 까다로운 영역을 포착할 수 있습니다.
요점
Artec Studio는 Artec 3D 스캐너에 새로운 기능을 탑재하기 위해 정기적으로 업데이트되므로 사용자의 장치는 지속적으로 발전하고 있습니다.
데이터 캡처에 이어 Artec Studio의 고급 부울 툴킷, 자동 표면 처리 기능 및 편차 분석 기능은 검사 및 리버스 엔지니어링에 필요한 모든 필수 요소를 제공합니다. 그런 다음 원활하고 고도로 자동화된 작업 흐름의 일부로 응용 분야별 특징을 갖춘 플랫폼으로 내보내기를 버튼 클릭 한 번으로 수행할 수 있습니다.
물론 Artec의 3D 스캐닝 제품은 경쟁이 치열한 시장에 나와 있습니다. 성능이 떨어지는 플랫폼은 할인된 가격으로 제공될 수도 있습니다. 그러나 Artec Studio는 획기적인 선명도 향상 HD 모드, 스캔 병합 다중 해상도 융합 기능, 완벽한 무선 캡처 지원 기능을 통해 전문가급 3D 스캐닝 분야에서 확실한 선두주자로 자리매김하고 있습니다.
Skanect
- 무료 체험, Pro 버전의 경우 연간 $129
- Windows, macOS
- 타사 장치에 개방
- 사람, 방, 중간 크기의 물체를 스캔하기 위한 사전 설정
- Shapeways 및 Sketchfab 통합
- Pro 버전 유료 기능 뒤에 숨겨진 상업적 기능
- 비교적 기본적인 편집 도구 모음
전문 3D 스캐너 제조업체에서 만든 많은 플랫폼과 달리 Skanect는 장치에 구애받지 않습니다. 즉, 개발자의 구조광 스캐닝 하드웨어 또는 Xbox Kinect를 비롯한 몇 가지 저가형 장치를 구동하는 데 사용할 수 있습니다.
Skanect의 기능 세트는 초보자에게 적합하게 구성되어 있습니다. 이 소프트웨어는 실시간 피드백 기능과 신체, 물체 및 공간 캡처 사전 설정을 결합하여 초보자도 결과를 극대화할 수 있게 해 줍니다. 메시 편집 기능도 마찬가지로 단순하며, 작은 부분 제거, 구멍 채우기, 메시 단순화 등이 가장 핵심적인 기능입니다.
요점
Skanect는 장치에 구애받지 않아 대부분의 3D 스캐너 사용자가 사용할 수 있지만 전문가급 기능이 많이 부족합니다.
고급 편집 및 분석을 위해서는 고급 플랫폼이 필요합니다. 하이폴리(High-poly) 모델 내보내기 및 이메일 지원과 같은 비교적 기본적인 기능도 Pro 버전의 유료 기능 뒤에 숨겨져 있습니다. 따라서 Skanect는 저렴한 반면 기능 세트는 매우 원시적입니다.
사진 측량 소프트웨어
- RealityCapture: 3,500 크레디트에 $10, 무제한 라이선스에 $3,750
- Windows
- 임시 사용자는 'PPI' 라이선스를 통해 사용한 만큼 비용 지불 가능
- 텍스처를 선명하게 캡처
- 사진 측량 경쟁사보다 빠른 속도
- 3D 스캐닝에 비해 느리고, 오류가 발생하기 쉽고, 이동성이 없는 등 익숙한 사진 측량의 단점 존재
전문 사진 측량 소프트웨어를 찾고 있다면 RealityCapture를 선택해도 좋습니다. VR 장면이나 지리적 참조 지도를 생성할 때 이 프로그램은 고해상도 이미지 또는 3D 레이저 스캔에서 사실적인 3D 메시를 생성하는 데 아주 적합합니다.
요점
Artec Studio에서는 3D 스캔과 사진 측량 데이터를 결합하여 더욱 사실적이고 텍스처가 완벽한 3D 모델을 생성할 수 있습니다.
더 광범위하게는 처리하도록 설계된 사진 측량 데이터를 사용하여 고해상도의 실제와 같은 모델을 만들 수 있어 형상 캡처보다 사실성이 우선시되는 특정 CGI 사용 사례에 이상적입니다. 즉, 잘못된 사진 간격, 고르지 않은 조명, 리드 타임, (리그 사용 시) 휴대성 부족과 같은 문제로 인해 사진 측량의 효율성이 제한될 수 있습니다.
따라서 Agisoft Metashape 또는 오픈 소스 Meshroom과 같은 다른 사진 측량 소프트웨어로 전환한다고 해서 크게 달라지지는 않을 것입니다. 물론 3D 스캐닝과 사진 측량 중 하나를 선택할 필요는 없습니다. Artec Studio를 사용하면 이러한 기술을 결합하여 놀랍도록 생생한 텍스처를 구현할 수 있으므로 여기에 제3의 방법이 있습니다.
그러나 두 가지를 비교해 보면, RealityCapture의 입력당 지불 라이선스는 사실적인 3D 모델링에 적합하지만 3D 스캐닝을 통해서만 유연하고 독립적이며 정확한 형상 캡처를 할 수 있습니다.
그렇다면 제조업체는 어떨까요? 제조업체는 생성된 모델로 무엇을 할 수 있을까요? 한번 살펴보겠습니다!
애플리케이션 기반 3D 스캐닝 소프트웨어
Geomagic for SOLIDWORKS
- Windows
- 기존 SOLIDWORKS CAD 소프트웨어에 바로 연결
- 향상된 특징 추출 도구로 scan-to-CAD 간소화
- Artec Studio와 긴밀한 SOLIDWORKS 통합
- SOLIDWORKS도 구매 필요
- 비교적 간단한 QA 도구
리버스 엔지니어링의 경우 SOLIDWORKS만으로도 충분할 수 있습니다. 이 소프트웨어는 3D 메시 편집 및 CAD 소프트웨어로 업계에서 확고한 명성을 쌓아왔습니다. 하지만 이미 라이선스가 있고 설계를 더 빠르게 리버스 엔지니어링하고 반복할 수 있는 고급 도구가 필요하다면 Geomagic for SOLIDWORKS가 적합할 수 있습니다.
고급 자동 표면 처리 기능을 사용하면 버튼 클릭 한 번으로 형상을 CAD 표면으로 전환할 수 있습니다. 스케치로 3D 모양을 생성하는 경우 플러그인에는 UI 엔지니어가 인식할 수 있는 돌출, 회전 및 스위핑 도구 모음도 함께 제공됩니다. 이 모든 것을 통해 디자인 의도를 파악하고 반복하는 프로세스를 간소화하고 가속화할 수 있습니다.
물론 이 부가 기능에는 SOLIDWORKS 라이선스가 필요합니다. 따라서 초보 사용자는 이 기능 사용을 미룰 수 있습니다. 하지만 무료 버전으로 제공되므로 정식으로 구매하기 전에 기능을 시험해 볼 수 있습니다. Geomagic for SOLIDWORKS도 비교적 저렴한 가격대로 이용할 수 있습니다.
Geomagic Control X
- Windows
- 배치 QA 및 검사 용이
- 스마트한 치수 측정으로 편차 빠르게 식별 가능
- 항공우주 등급 분석 도구
- 초보자에게는 광범위한 기능 세트가 어려울 수 있음
- GD&T 기능은 고급이지만 업계 선두 업체들과의 치열한 경쟁에 직면해 있음
품질 관리 분야에서 종사하는 경우 Geomagic Control X에 대해 이미 들어본 적이 있을 것입니다. 신규 사용자가 사용하기에는 UI가 까다로울 수 있지만 이 초기 난관을 극복하고 나면 배치 검사를 가속화하는 데 이상적인 플랫폼이라는 것을 알게 될 것입니다.
요점
Control X와 같은 플랫폼을 사용하면 3D 스캔 데이터를 기반으로 전체 제품 배치의 결함 여부를 검사할 수 있습니다.
시각적 스크립팅을 시용하면 초기 스캔에서 템플릿을 생성하고 이를 향후 분석의 기초로 사용하여 전체 작업 흐름을 자동화할 수 있습니다. 형상 사이에 자동으로 치수를 생성하는 스마트 치수 측정으로 공차 추가도 간소화됩니다. 이는 스캔 편차 분석을 위해 평탄도 또는 대칭 공차를 추가할 때 특히 유용합니다.
고급 프로필 측정 및 위치 분석 기능으로 인해 Control X는 블레이드 유지보수, 수리 및 점검(MRO) 중 손상, 뒤틀림 또는 비틀림을 식별하는 데 널리 사용되는 도구로 자리 잡았습니다. 그러나 이 소프트웨어는 다른 곳에도 적용할 수 있습니다. GD&T 도구 모음은 동급 최고에 가까우며, 수익에 도움이 되는 생산 통찰력을 확실히 확보하게 해줍니다.
Geomagic Design X
- Windows
- 고급 리버스 엔지니어링을 위한 특징 추출 마법사
- 신규 사용자를 위한 내장 UI 도우미
- 다양한 산업 분야에서 오랜 기간 검증된 성능
- 더 기본적인 애플리케이션의 경우 전문 툴킷이 필요하지 않을 수 있음
리버스 엔지니어링과 관련하여 Geomagic Design X는 업계에서 바로 사용할 수 있는 가장 뛰어난 소프트웨어입니다. 고도로 자동화된 표면 처리, 레이아웃 및 스케치 도구를 통해 버튼 클릭 한 번으로 여러 복잡한 scan-to-CAD 작업을 수행할 수 있습니다. 제조업체의 경우, 이 프로그램은 디지털 입고 및 결함 부품의 신속한 교체에 이상적입니다.
QA 분야의 Control X와 마찬가지로 Design X는 메시 처리를 자동화하는 매크로를 통해 배치 작업 흐름을 촉진할 뿐만 아니라 수동 스케치를 간소화하는 기능도 갖추고 있습니다. 이제 고급 도구 모음을 사용하여 단면 폴리라인과 특징 곡선 추출부터 여러 입력이 포함된 참조에 이르기까지 매우 복잡한 작업도 쉽게 수행할 수 있습니다.
Design X에는 실시간 편차 분석을 위한 자동 정확도 분석기도 함께 제공됩니다. 이러한 기능은 기본적인 사용 사례에 대해서는 '과잉'이라고 말할 수 있습니다. 그러나 소프트웨어의 Redesign Assistant로 인해 UI를 매우 쉽게 파악할 수 있으며 리버스 엔지니어링 기능에 대해서는 이견이 없으며 사용 사례가 이미 이를 입증하고 있습니다!
ZEISS INSPECT Optical 3D
- 무료 체험, 요청 시 제공
- Windows
- 동급 최고의 검사 도구
- 반복 작업에 대한 분석을 기억하는 파라메트릭 플랫폼
- 변형 쉽게 발견
- ZEISS 앱으로 맞춤 설정 가능
- 고급 GD&T, 자동 표면 처리 및 렌더링 도구 액세스를 위해 Pro 라이선스로 업그레이드 필요
최근 이름이 바뀌었지만 ZEISS INSPECT는 이전 GOM Inspect와 동일한 최고급 검사 도구를 모두 유지하며, 이제 별도의 변형 제품 및 앱으로 판매됩니다.
이들 중 다수는 동일한 주요 기능을 제공하지만, ZEISS X-Ray 및 ZEISS Airfoil이 더 전문화되어 있기 때문에 ZEISS Inspect Optical 3D가 가장 광범위한 기능을 갖춘 변형 제품일 것입니다. 이 프로그램을 사용하면 편차를 즉시 분석하고, 고급 GD&T 도구로 검사하고, '가상 어셈블리'를 통해 생산 전에 디지털 방식으로 부품을 분석할 수 있습니다.
돌출된 부분, 움푹 들어간 부분, 슬롯도 두드러지게 보이도록 하여 편차를 쉽게 발견할 수 있으며, 고급 렌더링을 통해 사용자는 놀랍도록 사실적인 미리보기로 제품이 어떻게 보일지 확인할 수 있습니다. 이러한 기능은 ZEISS Quality Suite를 통해 제공되는 맞춤 설정 옵션과 함께 이 소프트웨어를 100% 신뢰할 수 있는 제품 품질을 보장하는 강력한 도구로 바꿔줍니다.
물론 이 프로그램의 최고의 기능 중 상당수는 유료 기능 뒤에 숨겨져 있습니다. 하지만 3D 스캔 데이터를 QA에 사용할 계획이라면 Pro 라이선스로 업그레이드하는 것이 좋습니다.
요점
산업 플랫폼에서만 볼 수 있었던 리버스 엔지니어링 및 검사 도구가 3D 스캐닝 프로그램에도 서서히 도입되고 있습니다.
3D 스캐닝 소프트웨어의 다음 단계는?
더욱 발전된 알고리즘이 개발됨에 따라 사용자는 3D 스캐닝 프로세스가 더욱 빨라지고 결과가 지속적으로 개선되는 것을 기대할 수 있습니다. 이는 (이미 더 쉬워지고 있는) 까다로운 어둡거나 반짝이는 표면을 캡처하거나 Artec Studio의 정밀도를 지속적으로 높여가는 기술인 AI를 통해 가장 미세하고 복잡한 물체의 특징을 캡처하는 것일 수 있습니다.
3D 스캐닝 플랫폼에도 리버스 엔지니어링 및 QA 기능이 추가되기 시작했지만, 전용 도구 모임을 위한 공간은 여전히 남아 있습니다.
어디서든 자동화 도구는 제조업체의 비용과 리드 타임을 개선하는 방식으로 이러한 영역에서 생산성을 높여 주고 있습니다. 마찬가지로 Artec Cloud와 같은 클라우드 솔루션은 3D 메시 기반 프로젝트의 공유를 계속해서 간소화하고 완전한 'Industry 4.0' 공장 통합이 현실에 더 가까워지게 해 줍니다.
이러한 발전을 통해 3D 스캐닝 소프트웨어는 가까운 미래에 어떤 방향으로 나아가게 될까요? 초정밀 고속 디지털화가 가장 중요시되는 계측, 리버스 엔지니어링, 검사 분야에서 이 기술이 더 많이 활용되는 것을 보게 될 것입니다.
