지금까지의 3D프린티드 모델들은 ’특히’ 피규어나 장난감은 조형판으로부터 쌓아올려진 (적층 방향) 대로 세워지는 것이 일반적인 형태였습니다. 무게 중심이 대체로 단일 형태에 집중된 형상인 것이죠. 최근 디즈니 리서치에서 발표한 내용은 3D프린트 활용성을 좀 더 확장시켜주는 계기가 될 것 같습니다. 결과만 보자면 매우 간단한 알고리즘처럼 보입니다.
> 각기 다른 균형 지점 – 쇠구슬 위치
3D모델 안에 쇠구슬이 위치하게 되는데, 3D모델 내에서 이 쇠구슬이 이동할 수 있는 통로가 마련되고 쇠구슬이 위치하는 지점으로 무게 중심이 옮겨지는 것입니다.
> 다양한 자세의 테디베어. – ‘다중 균형 지점 확보’
단순 원리만 보자면 매우 간단해보이지만, 쇠구슬이 위치하지 않은 곳과 위치할 곳의 질량을 계산하여 밀도를 3D프린트해야하기 때문에 난이도가 있는 매커니즘입니다.
쇠구슬은 3D프린트 도중에 잠시 프린트를 멈춘 후 집어 넣어야합니다. 프린트 일시정지 및 복귀 기능이 제대로 작동하는 장비만 가능하겠군요. 😉 프린트 복귀 후 적층한 부분과 그 이전 부분의 온도차로 완성 후 다소 이질감이 있겠습니다. 때문에 완성도를 위해 쇠구슬을 넣은 후 신속히 프린트를 진행해야 합니다.
이러한 방법으로 무게 중심을 변경하는 동적 조형은 다음의 몇 가지 견본을 보시면 이해가 더욱 쉽습니다.
> 물속을 뱅글뱅글 도는 돌고래
> 통나무를 들고 위태롭지만 균형을 잡는 놈(Gnome)
출처: https://www.disneyresearch.com/publication/balancing-3d-models-with-movable-masses/
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