3D 곡면 생성을 위하여 3D 스케칭 의도를 구체화하는 3D 오버레이 드로잉

Abstract

전자 제품, 자동차, 건축물 등에 이르기까지 모든 디자인은 디자이너의 스케치에서 시작된다. 스케칭은 디자이너의 창의적 형상 탐색을 위한 가장 효과적인 방법이기 때문이다. 최근 이러한 스케칭 기법을 활용하여 3차원 곡선을 생성하고, 이를 통해 3차원 형상을 곧바로 저작할 수 있는 3D 스케칭 연구가 활발히 진행되어 현재 대중화를 앞두고 있다. 하지만 디자인 아이디어를 높은 충실도로 경험하고, 최종적으로 이를 제품으로 생산하기 위해서는 3차원 곡선에서 더 나아가 3차원 곡면이 필요하다. 그러나 자연스러운 3D 스케치로부터 3차원 곡면 모델을 만드는 데에는 큰 어려움이 존재한다.

본 연구에서는 이러한 어려움의 근본적인 원인을 스케치 본연의 거칠고, 불완전하며, 모호한 표현으로부터 발생한 3D 스케치와 3차원 곡면 모델 사이의 간극에서 찾았다. 이러한 간극을 극복하기 위해서는 거친 표현을 다듬고, 불완전한 표현을 보완하고, 모호한 표현을 명료하게 만드는 구체화 작업이 필요하다. 따라서 본 연구는 평면 스케치를 구체화하는 디자이너의 전통적인 덧그리기 방식에 착안하여, 3차원 곡면 모델 생성을 위하여 3D 스케칭 의도를 구체화하는 3D 오버레이 드로잉 기법을 제시한다. 이를 통해 디자이너는 익숙한 덧그리기 방식을 활용하여 여러 곡선을 하나의 매끄러운 곡선으로 취합하고, 교차하는 곡선을 한 점으로 묶으며, 필요에 따라 유연하게 곡선을 추가하거나 지울 수 있다.

디자이너의 효과적인 구체화 작업을 위하여 본 연구는 마치 밑그림에 새 종이를 덮듯이 시각적 복잡도를 줄일 수 있는 시각화 기법, 자연스러운 2차원 덧그리기 제스처를 디자이너의 시점에서 해석하여 3차원 곡선을 선택하여 취합 및 교차하는 기법, 시스템이 디자이너의 불확실한 덧그리기 제스처 입력을 처리할 수 없을 때 디자이너의 자연스러운 문제 상황 인지 및 재 덧그리기를 유도하는 시점 변경 애니메이션 기법을 제시한다. 디자이너는 3D 오버레이 드로잉을 활용하여 작업 몰입을 방해 받지 않고, 반복 및 점진적인 자연스러운 작업 흐름을 통해 곧바로 3차원 곡면 생성으로 이어질 수 있는 3차원 곡선 네트워크를 저작할 수 있다.