• 대한기계학회논문집A
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• 제26권5호
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• pp.803-812
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• 2002

Reverse engineering has been widely used for the shape reconstruction of an object without CAD data and the measurement of clay or wood models for the development of new products. To generate a surface from measured points by a laser scanner, typical steps include the scanning of a clay or wood model and the generation of manufacturing data like STL file. A laser scanner has a great potential to get geometrical data of a model for its fast measuring speed and higher precision. The data from a laser scanner are composed of many line stripes of points. A new approach to remove point data with Delaunay triangulation is introduced to deal with problems during reverse engineering process. The selection of group of triangles to be triangulated based on the angle between triangles is used for robust and reliable implementation of Delaunay triangulation as preliminary steps. Developed software enables the user to specify the criteria for the selection of group of triangles either by the angle between triangles or the percentage of triangles reduced. The time and error for handling point data during modelling process can be reduced and thus RP models with accuracy will be helpful to automated process.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제17권8호
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• pp.38-45
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• 2016

연구의 목적은 3차원 역설계 기술을 기반으로 MEP (Mechanical, Electrical and Plumbing) 시설물 유지관리 작업의 효율성을 개선할 수 있는 방안을 도출하는 것이다. 최근, 3차원 이미지 스캔 기반 역설계 기술이 건설, 건축, 구조, 플랜트 분야에서 많이 활용되고 있다. 특히, 객체 수가 많고, 형태가 복잡한 MEP 설비의 경우, 여러 번의 시설물 관리 작업으로 인해 도면과 상이한 경우가 많아, 최근 반도체 공장, 플랜트, 빌딩 MEP 등을 중심으로 많이 활용되고 있다. 3차원 이미지 스캔을 통해 획득된 3차원 포인트 클라우드는 대상물의 정밀한 3차원 정보를 포함하고 있어, 이를 잘 활용한다면, 시설물 관리 등 다양한 유스케이스에 필요한 객체 정보를 추출할 수 있다. 특히, 형태가 복잡한 MEP 시설물 관리 작업의 효율성을 개선할 수 있다. 본 연구에서는 이와 관련된 기술 동향을 조사하고, 이를 기반으로 3차원 역설계 프로세스를 분석한다. 분석한 결과를 바탕으로, MEP 시설물 관리 작업의 개선 방안을 도출하고, 그 효과를 기술한다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권10호
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• pp.236-242
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• 2019

최근 유지보수 등의 목적으로 다양한 건설 및 건축 분야에서 스캔 프로젝트가 수행되고 있다. 스캔된 결과로 생선된 포인트 클라우드는 스캔 대상물을 표현하는 수많은 점들로 구성되어 있다. 이런 스캔 데이터에서 치수를 포함한 필요한 정보를 추출하는 과정을 역설계라 한다. 포인트 클라우드를 BIM으로 모델링하는 역설계 과정은 수많은 수작업이 포함되어 있다. 시간이 많이 소모되는 역설계 작업 특성상 설계변경 같은 재작업 요청이 발생되면 비용은 기하급수적으로 증가한다. 역설계 자동화 기술이 이런 문제를 개선하는 데 도움을 줄 수 있다. 하지만, 역설계 산출물은 유스케이스에 따라 가변성을 가지며, 산출물의 종류와 상세수준은 달라질 수 있다. 이런 점을 고려해, 본 연구는 건축물 평면객체 기본 형상(primitive geometry)에서 BIM객체로 자동 맵핑하는 G2BM(Geometry-to-BIM mapping) 규칙 정의 방법을 제안한다. G2BM는 사용자 활용사례 가변성을 고려한 건축물 평면 BIM객체 역설계 프로세스 정의와 사용자화 방안을 제안한다. 그리고, 프로토타입을 통해 이에 대한 효과를 확인한다.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 제어로봇시스템학회 2005년도 ICCAS
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• pp.2010-2014
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• 2005

Object detection and parameter estimation in point cloud data is a relevant subject to robotics, reverse engineering, computer vision, and sport mechanics. In this paper a software is presented for fully-automatic object detection and parameter estimation in unordered, incomplete and error-contaminated point cloud with a large number of data points. The software consists of three algorithmic modules each for object identification, point segmentation, and model fitting. The newly developed algorithms for orthogonal distance fitting (ODF) play a fundamental role in each of the three modules. The ODF algorithms estimate the model parameters by minimizing the square sum of the shortest distances between the model feature and the measurement points. Curvature analysis of the local quadric surfaces fitted to small patches of point cloud provides the necessary seed information for automatic model selection, point segmentation, and model fitting. The performance of the software on a variety of point cloud data will be demonstrated live.

• 지적과 국토정보
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• 제50권2호
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• pp.69-79
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• 2020

최근 IoT 기술을 기반으로 도시의 여러 문제점을 정보화하여 해결하는 스마트 시티가 각광받고 있다. 특히, 시공 및 유지보수의 원활한 관리를 위한 BIM 적용 사례가 증가하며 융합기술을 통해 공간정보를 3D 데이터화하여 안전진단에 활용하고 있다. 본 연구의 목적은 UAV 및 LiDAR 장비 중 지상 레이저 스캐너와 핸드헬드 LiDAR SLAM을 활용하여 복층 건물의 포인트 클라우드를 생성 및 조합, 각 기술의 폐색영역 및 단점을 보완하고 형상재현 및 정확도를 관측하여 실내외 역설계의 효용성을 검토하는 것이다. 검토결과, 3가지 기술을 사용하여 복층 건물의 실내외 포인트 클라우드를 생성·조합하여 데이터의 좌표 정확도가 향상됨을 확인하였다. 특히, 각 기술의 단점을 보완, 건물의 형상재현 완성도를 높이고 폐색영역 및 경계면 구분이 명확하게 나타나며 역설계의 효용성을 입증하였다.

• 한국정밀공학회지
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• 제19권8호
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• pp.172-179
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• 2002

In this paper, an efficient reverse engineering method for free-formed surfaces is proposed based on the integration of a repetitive digitizing method and vision system. In recent reverse engineering process, the equi-interval digitization method is being used since the surface information is not known. If more accurate results are required, the number of measuring point should be increased appropriately. Thus, such measuring process tends to result in too dense data including useless information, and cause excessive measuring time. This problem can be improved by applying repetitive digitizing method and image process technique, which is proposed in this paper. The proposed methods are validated through appropriate simulation and experiments.

• 한국CDE학회논문집
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• 제14권1호
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• pp.33-41
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• 2009

Triangular mesh models are widely used in reverse engineering, computer graphics, rapid prototyping and NC(numerical controller) tool-path generation. Triangular mesh models are generated from point clouds, surface models and solid models. A halfedge-based triangular mesh data structure is proposed and the development considerations are presented. In the presented data structure, halfedge is the key data structure. Halfedge stores its triangle index and the order in the triangle. Triangles do not store the halfedge lists explicitly. Halfedge is referred by value and defined when it is required. Proposed data structure supports four design requirements: efficient rendering, compact memory, supporting efficient algorithms and easy programming.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2002년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.536-539
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• 2002

The reverse engineering (RE) technology can quickly generate 3D point cloud data of an object by capturing the surface of a model using a 3D scanner. In the rapid prototyping (RP) technology, prototypes are rapidly produced from 3D CAD models in a layer-by-layer additive basis. In this paper, a physical human head shape is duplicated using a new RP process, the Transfer-type Variable Lamination Manufacturing process using expandable polystyrene foam sheet (VLM-ST), after the point cloud data of a human head shape measured from 3D SNX scanner are converted to STL file. From the duplicated human head shape, it has been shown that the VLM-ST process in connection with the 3D scanner is a fast and efficient process in that shapes with free surface, such as the human head shape, can be duplicated with ease. Considering the measurement time and the shape duplication time, the use of 3D SNX scanner and the VLM-ST process is expected to reduce the lead-time fur the development of new products in comparison with the other existing RE-RP connected manufacturing systems.

• 한국건축시공학회:학술대회논문집
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• 한국건축시공학회 2020년도 봄 학술논문 발표대회
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• pp.105-106
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• 2020

Recently, a method of deriving an efficient 2D floor plan has been attracting attention for remodeling of old buildings with inaccurate 2D floor plans, and thus, studies on reverse engineering of indoor Point Cloud Date(PCD) have been actively conducted. However, in the case of a indoor PCD, due to interference of indoor objects, available equipment is limited to Mobile Laser Scanner(MLS), which causes a efficiency reduction of data processing. Therefore, this study proposes an automatic derivation algorithm for 2D floor plan of indoor PCD based on pixelation. First, the scanned indoor PCD is projected on the XY coordinate plane. Second, a point distribution of each pixel in the projected PCD is derived using a pixelation. Lastly, 2 floor plan derivation based on the algorithm is performed.

• 대한공간정보학회지
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• 제24권2호
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• pp.71-78
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• 2016

After the 'Guidelines for the preservation of digital heritage' were published by UNESCO, interests in the fabrication of digital cultural heritage have been increasing throughout the world. The present study was intended to fabricate digital cultural heritages for existing cultural properties using the reverse engineering technology and obtain two-dimensional drawings. Jinju Castle Gongbukmun, which is a cultural property, was selected as a study subject and 3D modeling of Jinju Castle Gongbukmun was conducted by implementing 3D scanning and processing the point cloud data. Using the Gongbukmun 3D model (3D-Gongbukmun) made as such, requirements as a digital heritage were reviewed and 2D drawings of Gongbukmun such as front views, ground plans, and side views could be prepared.