와이어프레임 모델
| 3차원 컴퓨터 그래픽스 |
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| 관련 주제 |
와이어프레임 모델(Wire-frame model)은 3차원 컴퓨터 그래픽스에 사용되는 3차원(3D) 물리적 개체를 시각적으로 표현한 것이다. 이는 두 개의 수학적으로 연속적인 부드러운 표면이 만나는 물리적 개체의 각 가장자리를 지정하거나 직선이나 곡선을 사용하여 개체의 구성 꼭지점을 연결하여 생성된다. 개체는 화면 공간에 투영되고 각 가장자리 위치에 선을 그려 렌더링된다. "와이어프레임"이라는 용어는 고체 물체의 3차원 모양을 표현하기 위해 금속 와이어를 사용하는 디자이너에게서 유래되었다. 3D 와이어 프레임 컴퓨터 모델을 사용하면 고체와 고체 표면을 구성하고 조작할 수 있다. 3D 솔리드 모델링은 기존 선 그리기보다 더 높은 품질의 솔리드 표현을 효율적으로 그린다.
와이어프레임 모델을 사용하면 3D 모델의 기본 설계 구조를 시각화할 수 있다. 전통적인 2차원 뷰와 도면/렌더링은 객체의 적절한 회전과 절단 평면을 통한 은선 제거 선택을 통해 생성될 수 있다.
와이어프레임 렌더링은 계산이 상대적으로 간단하고 빠르기 때문에 상대적으로 높은 화면 프레임 레이트가 필요한 경우(예: 특히 복잡한 3D 모델로 작업할 때 또는 외부를 모델링하는 실시간 시스템에서) 자주 사용된다. 더 큰 그래픽 세부 정보가 필요한 경우 와이어프레임의 초기 렌더링이 완료된 후 표면 텍스처가 자동으로 추가될 수 있다. 이를 통해 디자이너는 보다 사실적인 렌더링이나 면 처리 및 간단한 평면 음영 처리와 관련된 긴 지연 없이 솔리드를 빠르게 검토하거나 개체를 다른 뷰로 회전할 수 있다.
와이어프레임 형식은 DNC(직접 수치 제어) 공작기계의 공구 경로 프로그래밍에도 적합하고 널리 사용된다.
손으로 그린 와이어프레임 같은 일러스트레이션은 이탈리아 르네상스까지 거슬러 올라간다.[1] 와이어프레임 모델은 1980년대와 1990년대 초반에 3D 객체를 표현하기 위해 비디오 게임에서 광범위하게 사용되었다. 당시의 컴퓨터로는 "제대로" 채워진 3D 객체를 계산하고 그리는 것이 너무 복잡했기 때문이다. 와이어프레임 모델은 CAM(컴퓨터 지원 제조)의 입력으로도 사용된다.
3D CAD(컴퓨터 지원 설계) 모델에는 세 가지 주요 유형이 있다. 와이어프레임은 가장 추상적이고 가장 현실적이지 않는다. 다른 유형은 표면과 솔리드이다. 와이어프레임 모델링 방법은 점이나 꼭지점을 연결하여 개체의 가장자리를 정의하는 선과 곡선만으로 구성된다.
와이어프레임 모델의 간단한 예시
[편집]객체는 (1) 정점 테이블(Vertex Table)과 (2) 모서리 테이블(Edge Table)이라는 두 개의 테이블로 지정된다.
정점 테이블은 원점을 기준으로 각 정점에 대한 3차원 좌표값으로 구성된다.
| 정점 | X | Y | Z |
|---|---|---|---|
| 1 | 1 | 1 | 1 |
| 2 | 1 | -1 | 1 |
| 3 | -1 | -1 | 1 |
| 4 | -1 | 1 | 1 |
| 5 | 1 | 1 | -1 |
| 6 | 1 | -1 | -1 |
| 7 | -1 | -1 | -1 |
| 8 | -1 | 1 | -1 |
모서리 테이블은 각 모서리에 대한 시작 정점과 끝 정점을 지정한다.
| 모서리 | 시작 정점 | 끝 정점 |
|---|---|---|
| 1 | 1 | 2 |
| 2 | 2 | 3 |
| 3 | 3 | 4 |
| 4 | 4 | 1 |
| 5 | 5 | 6 |
| 6 | 6 | 7 |
| 7 | 7 | 8 |
| 8 | 8 | 5 |
| 9 | 1 | 5 |
| 10 | 2 | 6 |
| 11 | 3 | 7 |
| 12 | 4 | 8 |
단순한 해석으로는 모서리 목록을 사용하여 적절한 정점의 화면 좌표 사이에 직선을 그리는 것만으로 와이어프레임 표현을 생성할 수 있다.
더 상세한 렌더링을 위해 설계된 표현 방식과 달리, 면(face) 정보는 지정되지 않는다(솔리드 렌더링을 위해 필요한 경우 계산되어야 한다).
기술 커뮤니케이션 폭발도
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기술 커뮤니케이션 분야에서 기계 공학 분야의 테크니컬 라이터들은 종종 엔지니어링 모델을 수정하거나 "분해(explode)"하고 부품 콜아웃을 제공하는 업무를 맡는다. CAD 와이어프레임 폭발도는 조립 및 유지보수 지침을 단순화하는 데 사용된다. 이러한 기능을 통해 테크니컬 라이터는 CAD 모델의 방향을 독립적으로 사용자 정의하여 복잡한 절차 단계에 대한 이해도를 높일 수 있다.
이러한 전문적인 작업에는 보통 특수 CAD 소프트웨어가 사용되며, 주요 CAD 소프트웨어 개발사를 통해 제공되는 경우가 많다. 그러나 최근에는 CAD 렌더링 도구를 전문으로 하는 소규모 개발사를 통해 이 작업을 위한 많은 새로운 프로그램들이 출시되고 있다.
같이 보기
[편집]각주
[편집]- ↑ Nasifoglu, Yelda (2012년 11월 7일). “Renaissance wireframe”. 《Architectural Intentions from Vitruvius to the Renaissance Studio Project for ARCH 531》. McGill University. 2013년 3월 11일에 확인함.
