3차원 모델링 1 - patch

3차원 모델링을 하는 툴로 매트랩을 사용하는 사람은 거의 없을것 같다.

 

나도 3차원 모델링을 할 때에는 creo를 사용하거나 ansys 내부에 있는 모델링 툴로 작업하고 계산을 진행하였다.

 

그러나 matlab에서도 어렵지 않게 모델링을 할 수 있고 어떻게 보면 정확히 계산된 객체를 모델링 할경우에는 matlab이

 

더 편할 수 있다. 그리고 3차원 모델링에 사용되는 여러 명령어들은 다른곳에서도 많이 쓰이니 알아두는 것도 좋다.

 

지금까지 포스팅 한 내용을 쭉 따라왔다면 정말 어렵지 않게 간단한 모델링을 진행 할 수 있다.

 

 

1. Patch

 

매트랩에서는 면을 생성하고 그 면을 이어 붙이면서 모델링을 하게 된다. 이때 면은 꼭짓점의 좌표를 설정해서 만들게 된다. 간단히 2차원에서 면을 만드는 것을 살펴보도록 하자

 

patch

이때 주의 해야 할 점은 좌표의 순서이다.

좌표의 순서대로 선을 만들고 그 선으로서 도형을 만들기 때문에 좌표의 순서에 유의하도록 하자

 

patch의 순서 또한 유의하도록 하자. 겹치는 순서가 다르다

 

 

 

2. 3차원 patch - 좌표로 핸들하기

 

3차원 patch는 꼭짓점의 좌표를 정해주므로서 쉽게 할 수 있다.

 

이렇게 3차원 공간상에 도형을 쉽게 나타낼 수 있다.

그러나 하나의 patch는 하나의 이어진 도형으로 나오기때문에 어떠한 도형인지 알기 힘든 경우가 있다

이럴때는 2개의 patch로 나누면 된다

 

같은 도형이지만 더 보기 편한것을 알 수 있다.

 

 

 

3. 3차원 도형 만들기

 

정육면체라고 한다면 6개의 면이있고 꼭짓점은 24개가 있다.

이때 24개의 꼭짓점을 모두 정의하고 면을 모두 정의하는것은 너무 큰 노가다이다.

 

그래서 도형의 최종적인 꼭짓점을 정이하고 그 꼭짓점으로 면을 만들어서

vertices 와 faces를 이용하여 만들도록 한다

 

예시로 사면체를 한번 만들어보도록 하자

 

 

 

 

4. 응용 예시

 

앞에서 말했듯이 면 벡터가 많아지면 이러한 면 벡터를 어떻게 간편하게 만들수 있느냐? 를 설계하는 것이 핵심이다.

 

꽤 많은 이공계열 학생이라면 ansys 같은 열/유체 해석 프로그램을 사용해 보았을 것이다.

 

유한 요소 해석법은 아니지만, 매트랩으로 간단하게 면을 생성하고 식을 입력해서 해석을 할 수도 있다.

 

대표적인 열해석을 하나 예시로 해보도록 하자

 

 

면의 행렬의 짜주는데 어렵지는 않지만 간단하게 표현하기 위해 약간 손을 보았고

전에 배웠던 set 을 이용한 핸들 그래픽스의 내용도 간단하게 다루어 보았다

쉽지 않은 예제이므로 각자 해보도록 하자!

 

 

 

매트랩을 이용한 3차원 모델링은 엄청 전문적인 수준으로 사용할 일이 거의 없는것같다

이정도만 알아도 필요할때 사용할정도는 될것같다