자동으로 만든 모델은 어떻게 검증할까

SWAIX 개발노트 · 06

지난 글에서는 Ratchet Body 도면에서 모델을 만들고, 헤드 포함각을 20°에서 25°로 바꾸는 과정을 살펴봤다. 도면에서 확인한 값이 SOLIDWORKS의 스케치 치수로 남아 생성 후에도 편집할 수 있다는 것을 보여주는 장면이었다.

그다음에는 이런 질문이 남는다. 만들어진 모델이 도면과 맞는지, 치수를 바꿨을 때 연결된 형상도 의도대로 움직이는지 어떻게 확인할까?

화면에서 모델을 돌려 보는 것부터 시작할 수 있다. 하지만 포켓의 깊이나 구멍의 중심 위치, 스케치 사이의 관계까지 외관만으로 판단하기는 어렵다. 이번 글에서는 Ratchet Body 개발 과정에서 어떤 항목을 나누어 검사했는지 살펴보려 한다.

먼저 무엇을 기준으로 비교할지 정한다

모델을 검사하려면 생성에 사용한 입력부터 분명해야 한다. 도면에 표시된 값과 사용자가 확인한 보완값이 섞여 있으면, 결과가 달라졌을 때 어디서 차이가 생겼는지 찾기 어렵다.

Ratchet Body에서는 헤드의 R16·R13과 포함각 20°, 포켓과 관통 구멍의 지름 등을 도면에서 확인했다. 별도 확인이 필요한 두께나 구배 등은 보완 입력으로 구분했다. 검증할 때도 이 구분을 유지한다.

도면에 20°라고 표시되어 있다면 생성 직후의 헤드 각도가 실제로 20°인지 확인한다. 보완 입력을 사용했다면 도면에 없는 정답을 맞혔다고 설명하는 대신, 사용자가 확인한 값이 모델에 제대로 적용됐는지 검사한다.

비교 대상의 상태도 맞춰야 한다. 이번 사례는 여러 구성 중 Machined, Long을 대상으로 한다. 다른 길이나 가공 상태의 모델을 비교하면 정상적인 차이를 오류로 판단할 수 있다.

형상과 치수를 나누어 살펴본다

첫 단계는 필요한 형상이 모두 있는지 확인하는 것이다. 손잡이와 연결축, 헤드, 립과 포켓, 두 관통 구멍, 연결부의 필렛을 순서대로 살펴본다. 전체 윤곽이 비슷해도 작은 연결부가 빠져 있을 수 있다.

실제로 Ratchet Body 개발 중에는 이전 생성본에 축과 헤드 사이의 필렛이 빠진 문제가 있었다. 이후 생성 방식을 보완하고 해당 연결부까지 비교했다. 화면에서 발견한 차이가 검사 항목과 생성 규칙의 수정으로 이어진 사례다.

다음에는 형상을 만드는 치수를 확인한다.

피처 이름이 존재하는 것과 원하는 형상이 만들어진 것은 별도로 확인해야 한다. 예를 들어 구멍 피처가 있어도 지름이나 중심 위치가 다르면 도면에 맞는 결과라고 할 수 없다. 스케치와 피처의 입력값을 확인하는 검사에 실제 면·모서리·구멍을 측정하는 검사를 더하는 이유다.

완전 구속과 재생성 성공 다음에 확인할 것

스케치의 완전 구속 상태는 형상을 제어하는 데 필요한 관계가 정해져 있는지 확인하는 항목이다. 다만 잘못된 위치에 고정된 스케치도 완전 구속일 수 있다. 따라서 구속 상태와 도면 기준의 일치를 함께 살펴봐야 한다.

치수를 변경한 뒤 재생성이 성공하는지도 확인한다. 여기서 한 단계 더 들어가면, 오류 없이 만들어진 결과가 원하는 변경을 담고 있는지 보게 된다.

Ratchet Body의 헤드 포함각을 바꾸는 경우를 생각해 보자. 헤드 외곽만 달라지고 포켓과 작은 구멍이 이전 위치에 남아 있다면, 부품이 화면에 표시되더라도 수정 의도는 보존되지 않은 것이다.

이 모델에서는 헤드 외곽과 립, 포켓, 구멍 사이의 참조 관계가 중요하다. 각도 변경 뒤 포켓과 작은 구멍의 중심이 함께 이동하는지, 동심 관계가 유지되는지까지 확인해야 한다.

한 번에 하나씩 바꾸고 원래 값으로 돌아온다

개발 과정에서는 별도 연구용 Ratchet Body 모델로 여섯 가지 편집을 시험했다. 각 시험은 다른 값을 기준 상태로 둔 채 하나의 항목만 변경하고, 검사한 뒤 원래 값으로 복원하는 방식이었다.

이 연구 시험에서는 각 단계의 재생성, 주요 피처 오류, 일곱 스케치의 완전 구속 상태, 단일 솔리드 여부를 확인했다. 변경한 위치 관계와 원래 값으로 돌아왔을 때의 체적도 검사했다.

5편 영상의 20→25° 편집과 이 표의 20→22→20° 시험은 서로 다른 확인이다. 영상은 편집 흐름을 보여주고, 여기서 소개한 연구 시험은 정한 조건에서 후속 피처의 추종과 복원까지 검사한 기록이다. 영상에 나온 모델이 여섯 시험을 모두 통과했다고 설명하지 않는다.

또한 여섯 항목을 각각 바꿔 본 결과가 모든 값을 동시에 변경해도 안정적이라는 뜻은 아니다. 함께 바꾸는 조합과 허용 범위는 별도 시험으로 넓혀 가야 한다.

원본 모델과의 비교는 생성 이후에 한다

이번 연구 사례에는 비교에 사용할 원본 3D 모델이 있었다. 원본은 모델링 방식의 참고와 완성 결과 비교에 사용하고, 도면에 없는 치수를 가져와 생성 입력을 채우는 용도로 사용하지 않았다.

별도 연구 검증본에서는 완성 후 크기와 체적, 구멍의 지름과 중심을 비교했다. 두 모델의 위치와 방향을 맞춘 뒤에는 솔리드 형상을 서로 빼 보는 검사도 수행했다.

생성 모델에서 원본을 빼면 더 만들어진 부분을, 원본에서 생성 모델을 빼면 빠진 부분을 찾을 수 있다. 당시 검사에서는 양쪽 연산 모두 오류 없이 끝났고 남은 솔리드가 없었다. 그 연구 모델의 해당 구성에서 형상 차이가 검출되지 않았다는 결과다.

이 결과의 적용 범위는 분명히 남겨야 한다. 연구 검증본과 이후 웹 UI의 기본값은 립 폭 등 일부 입력이 다르다. 따라서 연구 검증본의 원본 일치 결과를 이후 생성된 모든 모델에 그대로 적용할 수는 없다. 형상이 일치하더라도 피처 구성이나 편집 동작까지 같다는 뜻은 아니므로 앞에서 설명한 변경 시험도 필요하다.

실무에서는 원본 3D가 없는 경우도 많다. 이때에도 도면 치수와 사용자가 확인한 입력, 형상 관계를 기준으로 검증할 수 있어야 한다. 원본 비교는 이 사례에서 활용할 수 있었던 추가 확인 방법이다.

저장한 뒤 다시 열어도 확인한다

생성 직후 열린 화면에서의 성공은 저장된 파일을 다시 사용하는 과정까지 모두 설명하지는 않는다. 작업 결과를 전달하려면 저장한 모델이 다시 열리고, 피처와 구동 치수가 유지되는지도 확인해야 한다.

연구용 Ratchet Body 검증에서는 저장·재열기와 문서 단위계도 확인했다. 검증 기록에는 어떤 파일과 입력으로 확인했는지, 어떤 값을 변경하고 복원했는지를 함께 남겼다.

이런 기록은 다음 버전의 생성기를 수정했을 때도 쓰인다. 이전에 통과한 사례가 다시 통과하는지 확인하는 회귀 검증의 기준이 된다. 새 기능이 생겼을 때 기존 모델의 편집 관계를 깨뜨리지 않았는지 살펴볼 수 있는 것이다.

다음 사례는 판금 브래킷이다

이번 Ratchet Body에서는 도면과 입력값의 대조, 실제 형상 확인, 치수 편집과 후속 피처 추종, 복원과 저장 결과를 나누어 살펴봤다. 확인한 조건을 기록해야 모델을 어디까지 신뢰할 수 있는지도 설명할 수 있다. 제조 공차나 모든 설계 변경까지 승인했다는 의미는 아니다.

다음 글에서는 판금 브래킷으로 넘어간다. 일정한 두께와 절곡, 전개를 가진 부품에서는 모델링 방식과 검사할 관계도 달라진다. 벽의 각도와 판 두께가 달라질 때 홀과 슬롯이 어떻게 따라가야 하는지, 그 의도를 모델에 어떻게 남겼는지 살펴보려 한다.

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