이번 프로젝트는 외부 업체로부터 의뢰받은
강아지 형태의 모형(Plastic Dog Model) 을 대상으로 진행한
3D 스캔 및 역설계(Reverse Engineering) 사례입니다.
단순히 형상을 복제하는 수준을 넘어, 실제 생산 가능한 정밀 CAD 기반의 3D 데이터로 재구성하기 위해
SIMSACN 스캐너와 Design X 프로그램을 함께 활용했습니다.
This project involved 3D scanning and reverse engineering of a
plastic dog model commissioned by an external company.
We went beyond simply replicating the shape and reconstructed it into a production-ready,
high-precision CAD-based 3D data model.
We utilized a SIMSACN scanner and Design X program in conjunction.
의뢰 고객님은 강아지 형태의 모형을 디지털화 및 구조 분석하기를 원했습니다.
기존에 보유한 도면이 없었기 때문에,
실물을 기반으로 한 역설계(Reverse Engineering) 가 필수적이었습니다.
레플리카에서는 모형의 전체 외형, 조립 구조, 곡면 형상까지 모두 디지털 데이터로 전환하기 위해
3D 스캔 → 메쉬 정합 → Design X 모델링의 세 단계를 거쳤습니다.
특히 이번 작업은 곡면이 많은 유기적 형태라는 점에서,
일반적인 기계 부품 스캔보다 더 높은 정밀도와 노이즈 처리를 해야했는데요!
레플리카의 숙련된 스캔 엔지니어가 장비 세팅과 데이터 후처리 전 과정을 직접 진행했습니다.
The client wanted to digitize and structurally analyze a dog-shaped model.
Since there were no existing drawings,
reverse engineering based on the actual object was essential.
Replica conducted a three-step process:
3D scanning → mesh matching → Design X modeling to convert the model's overall appearance,
assembly structure, and curved geometry into digital data.
This project, particularly due to its organic shape and numerous curves,
required even higher precision and noise reduction than typical mechanical part scanning!
Replica's experienced scan engineers personally handled the entire process,
from equipment setup to data post-processing.
강아지 모형은 광택이 있는 백색 플라스틱 재질로 되어 있어, 표면 반사율이 높은 특성을 가지고 있었습니다.
이러한 재질은 스캔 중 반사광으로 인해 데이터 손실이 발생할 수 있기 때문에,
작업 전 매트 스프레이를 얇게 도포하여 표면 반사를 최소화했습니다.
The puppy model was made of glossy white plastic, which had a highly reflective surface.
Because this material can cause data loss due to reflected light during scanning,
a thin layer of matte spray was applied before scanning to minimize surface reflection.
스캔에는 SIMSACN 스캐너가 사용되었습니다.
A SIMSACN scanner was used for scanning.
S1 Pro는 고해상도 광대역 스캐너로, 세밀한 곡면과 형상 정보를 빠르게 취득할 수 있습니다.
모형 전체를 다각도에서 스캔하기 위해 약 50개 이상의 촬영 포인트를 설정하였으며,
머리, 다리, 꼬리 부분은 별도로 분리하여 정밀 스캔을 진행했습니다.
이를 통해 약 수백만 개의 포인트 클라우드 데이터를 확보하였고,
이후 소프트웨어 상에서 자동 정합을 진행했습니다.
The S1 Pro is a high-resolution,
broadband scanner capable of quickly acquiring detailed curved surfaces and shape information.
To scan the entire model from multiple angles, we set up over 50 shooting points.
The head, legs, and tail were separately scanned for precision.
Through this, we obtained approximately millions of point cloud data points,
which were then automatically aligned in software.
스캔 완료 후 생성된 포인트 클라우드는 정합 및 노이즈 제거 작업을 진행했습니다.
이 과정에서 불필요한 배경 점이나 공중 데이터는 제거하고,
표면 밀도가 불균일한 부분은 보간하여 균일하게 메쉬로 재구성했습니다.
최종적으로 고해상도 STL 파일을 생성해 Design X에서 활용할 수 있는 형태로 변환했습니다.
After scanning, the generated point cloud was aligned and denoised.
This process involved removing unnecessary background points and aerial data,
and reconstructing a uniform mesh through interpolation of areas with uneven surface density.
Finally, a high-resolution STL file was generated and converted into a format usable in Design X.
후처리된 STL 데이터를 Geomagic Design X로 불러와 본격적인 역설계 과정을 시작했습니다.
Design X는 3D 스캔 데이터를 기반으로 NURBS 서피스 모델링을 지원하는
전문 리버스 엔지니어링 소프트웨어로, 곡면 모델을 정밀하게 재구성할 수 있는 프로그램입니다.
We imported the post-processed STL data into Geomagic Design X and began the
full-scale reverse engineering process.
Design X is a specialized reverse engineering software that supports NURBS surface modeling based on 3D scan data,
and is capable of precisely reconstructing curved models.
✔ 메쉬 정렬 및 기준면 설정
먼저 강아지 모형의 중심축과 평면 기준을 설정했습니다.
머리, 몸통, 다리, 꼬리 등을 각각 독립된 파트로 분리한 후, 각 파트의 기준 좌표계를 설정했습니다.
✔ Mesh Alignment and Reference Plane Setting
First, I established the central axis and reference plane of the dog model.
After separating the head, torso, legs, and tail into independent parts,
I established the reference coordinate system for each part.
✔ 곡면 재구성 (Hybrid Modeling)
자동 피처 인식 기능으로 곡면 윤곽선을 추출한 뒤,
수동으로 스플라인을 조정하여 실물 형상과 동일한 곡률을 확보했습니다.
눈, 코, 귀 부분은 세밀한 디테일을 살리기 위해 수동 트리밍 및 커브 피팅 방식을 병행했습니다.
✔ Surface Reconstruction (Hybrid Modeling)
After extracting the surface contours using automatic feature recognition,
we manually adjusted the splines to ensure the curvature matched the actual shape.
To preserve the fine details of the eyes, nose, and ears, we combined manual trimming and curve fitting.
✔ 파트 단위 조립 구조 복원
Design X 내에서 각각의 파트를 계층 구조로 구성하여 조립 관계를 분석했습니다.
결과적으로 몸통, 머리, 다리, 꼬리까지 모두 독립적으로 수정 가능한 CAD 기반 모델로 재탄생했습니다.
모델링이 완료된 후에는 Design X 내에서 Deviation Analysis(편차 분석) 을 했는데요
이는 원본 스캔 메쉬(STL)와 NURBS 모델 간의 형상 오차를 색상 맵으로 시각화하여,
오차 범위를 ±0.05mm 이내로 조정하기 위함입니다.
정밀한 오차 검증을 통해 원형과의 차이를 최소화했으며,
최종적으로 완성된 모델은 STEP 파일로 변환되어 고객사로 전달되었습니다.
고객사는 이 데이터를 활용해 제품 설계 보완과 시제품 제작, 후가공 수정 등에 활용할 수 있게 되었습니다.
✔ Part-level assembly structure restoration
In Design X, each part was organized hierarchically and assembly relationships were analyzed.
As a result, the torso, head, legs, and tail were reborn as a CAD-based model that could be independently modified.
After modeling was completed, Deviation Analysis was performed within Design X.
This visualized the geometric errors between the original scan mesh (STL) and the NURBS model as a color map,
and aimed to maintain the error range within ±0.05mm.
Through precise error verification, differences from the prototype were minimized.
Finally, the completed model was converted to a STEP file and delivered to the client.
The client was able to utilize this data for product design refinements,
prototype production, and post-processing modifications.
이번 강아지 모형 프로젝트는 단순 복제 수준의 3D 스캔이 아니라,
실제 활용 가능한 정밀 설계 데이터 입니다.
This puppy model project isn't just a simple 3D scan for replication;
it's precision design data with practical application.
산업 디자인
로봇, 완구, 프로토타입 제작
의료 분야
인체 부위 모형 제작, 맞춤형 보조기 설계
문화재 복원
손상된 조형물이나 유물의 디지털 복원
메타버스/게임
실제 오브젝트를 기반으로 한 3D 에셋화
이번 사례처럼 실물 기반의 데이터 구축은 디지털 트윈(Digital Twin) 기술의 핵심이기도 하며,
제품 개발 전반의 효율을 높여줍니다.
Industrial Design
Robots, Toys, Prototype Production
Medical Fields
Human Body Part Modeling, Custom Orthotics Design
Cultural Heritage Restoration
Digital Restoration of Damaged Sculptures or Artifacts
Metaverse/Gaming
3D Asset Creation Based on Real-World Objects
Building real-world data, as in this example, is at the core of digital twin technology,
and improves overall product development efficiency.
최종 결과물은 실제 제품 형상과 ±0.05mm 이내의
정밀도를 확보한 고품질 CAD 데이터로 완성되었습니다.
The final result is high-quality CAD data with a precision of ±0.05 mm from the actual product shape.
이를 통해 고객사는 도면 없이도 실물의 구조를 완벽히 복원할 수 있었으며,
향후 금형 제작 및 디자인 수정에도 손쉽게 활용할 수 있게 되었습니다.
이렇게 디테일한 역설계를 원하신다면 레플리카로 문의주세요!
WE "REPLICATE" THINGS THAT MATTER.
REPLICA (레플리카)는 사물, 인체, 공간, 건물 등 세상의 주요한 모든 실물 객체를
3D스캐닝하여 Digital화하는 서비스를 제공하는 기업입니다.
광대역3D스캐너 / 광학식3D스캐너 / 포토그라메트리 를 주 기술로 활용하여
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주식회사 레플리카 REPLICA ㅣ DIGITAL TWIN STUDIO
레플리카는 전신 포토스캔부스, 광학식 혹은 광대역 3D스캔 등 다양한 기술을 활용하여 Digital Twin 데이터를 제공하는 전문 기업입니다.
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