• 제목/요약/키워드: 3차원스캐닝

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광학식 표면스캐닝 및 X-선 CT를 활용한 유물의 3차원 융합모델 제작: 국립진주박물관 소장 삼총통 (Creation of Three-dimensional Convergence Model for Artifact Based on Optical Surface Scanning and X-ray CT: Sam-Chongtong Hand Canon in Jinju National Museum)

  • 조영훈;김다솔;김해솔;허일권;송민규
    • 박물관보존과학
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    • 제22권
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    • pp.15-26
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    • 2019
  • 이 연구에서는 표면형상 취득에 최적화되어 있는 광학식 정밀스캐닝과 내부 형상획득에 사용되는 X-선 CT스캐닝 결과를 이용하여 삼총통의 내·외부 형상을 다각적으로 분석할 수 있는 3차원(이하 3D) 융합 모델을 제작하였다. 먼저 두 스캐닝 결과를 호환 가능한 확장자로 변환 한 다음 상호간의 정합성을 검증하고자 3D 편차분석을 수행하였다. 이 결과, 두 스캐닝 모델은 대부분(56.98%) ±0.1mm 이내의 편차를 보였으며, 이 수치는 ICP 알고리즘 기반의 정합 및 병합에 큰 영향을 주지 않았다. 병합된 데이터는 총통의 외부 표면색 및 미세형상, 내부 두께 및 구조를 잘 표현하였다. 광학식 표면스캐닝과 X-선 CT스캐닝의 3D 융합 모델은 문화유산의 디지털기록화뿐만 아니라 제작기법 해석에 유용하게 사용되었다. 향후 박물관 전시 영역에서 전시품의 과학적 조사 정보를 보다 쉽게 관람객에게 전달하는 효과를 발휘 할 것으로 기대된다.

비정형 건축물의 외장 패널의 선제작과 시공을 위한 역설계 프로세스와 사례 분석을 통한 시사점 도출 (Implications Deduction through Analysis of Reverse Engineering Process and Case Study for Prefabrication and Construction of Freeform Envelop Panels)

  • 류한국;김성진
    • 한국건축시공학회지
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    • 제16권6호
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    • pp.579-585
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    • 2016
  • 3차원 이미지 스캐닝 기술은 복잡한 비정형 건축물의 외피의 정확한 형상과 위치 데이터를 확보하는데 효과적이다. 3차원 이미지 스캐닝 기술의 세부 과정인 점 군집화, 메쉬표면 분리, 넙스 표면 생성, 파라메트릭 솔리드 모델을 통하여 비정형 건축물의 형상을 구축할 수 있다. 이에 본 연구는 비정형 건축물의 외장재 제작과 시공을 위한 3차원 이미지 스캐닝에 의한 역설계 프로세스와 사례 분석을 통하여 시사점을 도출한다. 본 연구의 결과는 역설계 기술을 사용한 3차원 형상 기술과 설계 요소화 방법을 다양한 건설 프로젝트에 활용할 수 있을 것으로 판단된다.

터널측량의 효율성 향상을 위한 스캐닝 토털스테이션의 활용 (Application of Scanning Total Station for Efficiency Enhancement of Tunnel Surveys)

  • 박준규;김민규
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제18권4호
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    • pp.242-247
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    • 2017
  • 터널공사에서 굴착 시 발생하는 미굴 및 여굴은 공사의 비용을 증가시키는 요인으로 이에 대한 관리가 필수적이다. 기존의 터널측량에는 위성 수신이 어렵기 때문에 GNSS 보다 토털스테이션이 많이 활용되어왔다. 하지만 이 방법은 터널내부에 많은 기준점을 설치하고, 장비의 이동이 많기 때문에 자료 취득에 시간이 많이 소요되는 단점이 있다. 이에 본 연구에서는 토털스테이션과 3차원 레이저 스캐너가 통합된 스캐닝 토털스테이션을 터널측량에 적용하고, 이에 대한 활용성을 평가하고자 하였다. 경기도 남양주시 일원의 터널공사 현장을 연구대상지로 선정하고 스캐닝 토털스테이션을 활용하여 기존의 토털스테이션이나 3차원 레이저 스캐너보다 자료 취득 시간을 단축할 수 있었으며, 터널 설계도와 비교한 각 단면의 미굴 및 여굴량을 효과적으로 산출할 수 있었다. 또한 스캐닝 자료를 활용하여 해당 단면에 대한 분석은 물론, 자료 취득 영역에 대한 연속적인 분석 결과를 효과적으로 생성할 수 있었다. 향후 스캐닝 토털스테이션을 터널측량에 활용한다면 기존 토털스테이션과 3차원 레이저 스캐너의 단점을 보완하여 작업의 효율성을 향상시킬 수 있을 것이다.

문화재 원형복원을 위한 수치사진측량과 광학스캐닝기법의 응용분석 (Application Analysis of Digital Photogrammetry and Optical Scanning Technique for Cultural Heritages Restoration)

  • 한승희;배연성;배상호
    • 대한토목학회논문집
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    • 제26권5D호
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    • pp.869-876
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    • 2006
  • 파편형태로 출토되는 토기 문화재의 경우 신속하고 정확한 복원이 중요한 과제이다. 기존의 방법은 시행착오법으로 조합하므로 정확하지 않을 뿐만 아니라 많은 시간이 소요되어 왔다. 이를 3차원스캐닝방법으로 쉽게 모델링 할 수 있다면 조각끼리의 조합작업도 매우 효율적으로 할 수 있다. 본 연구에서는 원형(原形)의 토기를 3차원 패턴스캐닝 방법과 사진측량방법으로 모델링하였으며 파손으로 인한 각각의 토기조각을 스캐닝하고 모델링하였다. 사진측량의 영상획득을 위해 Canon EOS 1DS real size 디지털사진기를 검정하여 사용하였다. 형성된 모델의 단면간의 상관성을 분석하여 효율적으로 조합하였으며 잔차와 칼라오차맵을 통해 오차를 분석하였다. 또한 가상박물관을 위한 사용자 중심의 웹기반 3차원 시뮬레이션환경을 구축하였다.

3D스캐닝을 이용한 건설공사 스마트 품질점검 방안에 관한 연구 (Smart Quality Inspection Scheme for Construction Project Using 3D Scanning Technology)

  • 이돈수;김광희
    • 한국건축시공학회지
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    • 제20권2호
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    • pp.191-198
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    • 2020
  • 건설산업에도 스마트 건설기술들이 많이 도입되고 있으며, 여러 기술 중 3D 스캐닝과 BIM을 이용한 품질관리를 시도하는 회사가 증가하고 있다. 따라서 본 연구에서 3D 스캐닝과 BIM을 현장 품질점검 사례에 적용하여 활용가능성과 효용성을 확인하였다. 그 결과 3D 스캐닝과 BIM을 활용한 품질점검은 기존에 시행했던 품질점검보다 시간적으로 단축되고 적은 인력으로도 실현이 가능하다는 것을 확인하였다. 따라서 품질점검의 다양한 분야에 3D 스캐닝과 BIM을 활용한 기술을 적용할 수 있을 것으로 사료된다.

3차원 레이저 스캐닝 시스템을 이용한 시설물 관리 (Facility Management using 3D Laser Scanning System)

  • 김감래;곽강율
    • 한국지형공간정보학회:학술대회논문집
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    • 한국지형공간정보학회 2002년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.23-26
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    • 2002
  • 시설물 관리 시스템 또는 GIS의 구축에 있어서 도형 정보는 주로 대상물의 2차원 평면 형상과 위치 정보로 구성되어 있다. 따라서 대상물의 실제 형상적 특성과 주변 환경과의 관계를 입체적으로 규명하기 위해서는 3차원 정보가 필요하다. 3차원 정보는 점, 선, 면으로 구성되는 기존 공간 데이터의 경직성을 탈피하고 현실적 세계를 표현할 수 있는 장점이 있다. 특히 기존의 측정 개념으로 접근 할 수 없는 영역에 대한 정보를 획득할 수 있으며, 복잡하고 다양한 형태의 대상물에 대한 정보의 획득이 용이하다. 본 연구에서는 실험적으로 3D 레이저 스캐닝 시스템을 적용하여 공간 데이터를 획득하고 데이터의 특성을 분석하였으며, point cloud 데이터의 처리 및 관리 시스템과의 연계 방안을 제시하고자 하였다.

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3차원 스캐닝을 활용한 단청문양의 간접전사 연구 (A Study on the Indirect Copy of Dancheong Patterns Using Three-dimensional Scanning)

  • 안지은;최찬호;김성준;윤만영
    • 보존과학회지
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    • 제34권6호
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    • pp.471-479
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    • 2018
  • 선운사 대웅전의 훼손된 단청문화재를 대상으로 3차원(3D) 스캐닝을 활용한 간접전사방식을 통해 단청 문양에 직접 손을 대지 않고 1:1 비율로 모사도를 제작하였다. 기존 단청문양의 모사방법은 트레싱지를 단청 위에 대고 핀을 고정한 이후에 네임펜을 사용해서 아웃라인을 그리고 아웃라인을 사용해서 전체적인 비율로 모사도를 제작하고 있다. 때문에 대상 단청에 직접전사하는 수작업 방식으로 대상물의 손상 우려와 조사자 개인의 치수 오차가 항상 내재되어 있다. 본 연구는 기존의 단청문화재 모사도 제작 과정 방식에서 오는 여러 가지 문제점의 대안으로 3D 스캐닝을 통한 간접전사방식을 제안하여 형상의 왜곡이나 치수 오차의 발생을 감소시키고 훼손을 방지할 수 있었다. 연구 결과 비교적 객관적이고 정밀한 실제 비율의 모사도를 제작하였고 제작 과정에 관한 관련 데이터를 구축할 수 있었다. 또한 모사도 및 복원도의 제작뿐만 아니라 3D 원본데이터, 가공 3D 데이터, 부재도면 등의 다양한 자료들을 폭넓게 이용 가능하며 3D 컨텐츠 제작으로 새로운 가상 박물관의 운용 또한 가능할 것으로 생각된다.

석조문화재 디지털복원 및 구조안정성 평가를 위한 3차원 영상분석: 마곡사오층석탑 (3D Image Analysis for Digital Restoration and Structural Stability Evaluation of Stone Cultural Heritage: Five-storied Magoksa Temple Stone Pagoda)

  • 조영훈;이찬희
    • 보존과학회지
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    • 제25권2호
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    • pp.115-130
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    • 2009
  • 이 연구에서는 공주 마곡사오층석탑을 대상으로 3차원 스캐닝 시스템을 적용하여 디지털 복원 및 구조안정성평가를 수행하였다. 이를 위해 16방향에서 측정한 레이저 스캐닝 데이터를 7단계의 데이터처리 프로그램 과정에 활용하여 석탑의 디지털복원을 완성했다. 디지털복원 결과, 전반적으로 층별 부재의 높이와 폭은 방위에 따라 약간의 차이가 있었고, 각 층별 옥개석의 폭은 매우 큰 차이를 나타냈다. 탑신의 층별 폭은 1층에서 5층으로 갈수록 줄어들지만 체감비율은 일정하지 않았다. 구조해석을 위한 3차원 영상분석 결과, 1층 탑신이 남동쪽으로 기울어진 것을 제외하고는 2층 탑신부터 상륜부까지 모두 북서쪽으로 변위가 발생하였다. 이와 같은 3차원 영상분석이 석조문화재에 지속적으로 사용되기 위해서는 측정방법의 정량화가 필요하며, 훼손도 정량평가와 같은 다양한 분야에도 적용되어야 할 것이다.

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