1.퓨전 360

모델링 툴

과거에는 시제품을 만들 때 나무나 아크릴을 톱으로 자르고 나사나 본드로 연결하여 손으로 직접 제작했다. 나는 취미삼아 커스텀 키보드를 만드는데 처음에는 이런 식으로 시제품을 만들었다.

시간도 오래 걸리고 재료비도 많이 들 뿐만 아니라 오차를 수정하기도 번거롭다. 요즘은 모든 것이 전산화되어 모델링 툴과 3D 프린터를 사용한다. 컴퓨터로 3차원 물체를 편집하여 모델 파일을 만들고 3D 프린터로 출력하면 된다.

모델링은 배우기 어렵지만 익숙해지면 실제 재료를 쓸 필요 없이 빠르고 정확하게 만들 수 있다. 나무로 만들 때는 5일 걸렸던 작업이 하루에 2개 만들 수 있을 정도로 생산성이 월등하다. 전통적인 방법에 비해 출력 결과도 미려하고 정확하며 색상도 자유롭게 쓸 수 있어 상상한 모든 것을 다 만들 수 있다. 찍어 내기만 하면 대량생산 가능하다.

모델링 툴은 3차원의 입체를 생성하고 편집하는 소프트웨어이다. 2차원의 사진을 편집하는 포토샵에 비해 한 차원 더 높은 프로그램이다. 오래전부터 건축, 기계 공학 등에 CAD를 활용했지만 고가인데다 복잡해서 일반인이 접근하기는 어려웠다. 최근 3D 프린터가 보급되고 누구나 일상에 활용할 수 있게 되면서 모델링툴도 같이 대중화되었다.

모델링 툴은 수많은 제품이 출시되어 있다. 전문적인 작업에 사용하는 고기능성 프로그램도 있고 개인이 취미용으로 활용할 수 있는 쉽고 가벼운 것도 있다. 여러 가지 기준으로 분류할 수 있지만 크게 유료와 무료가 있다.

무료 : 틴커캐드, 프리캐드, 블렌더, OpenSCad

유료 : 오토캐드, 퓨전360, 라이노, 인벤터

무료는 오픈소스이거나 아예 교육용으로 출시한 것이다. 무료도 기본적인 기능은 부족함이 없고 충분히 쓸만하지만 안정성이 떨어지고 문제 발생시 지원을 기대할 수 없다는 약점이 있다.

퓨전 360은 유료 프로그램이지만 개인은 몇 가지 기능을 제한한 버전을 1년간, 학생은 3년간 무료로 쓸 수 있다. 제한적이지만 무료로 활용할 수 있어 취미용 프로그램으로 많이 활용한다.

3D 모델링툴은 다 비슷비슷하다. 결국 중요한 것은 3D 모델링의 개념이지 프로그램 사용법이 아니다. 3D 모델링 자체를 배워 두면 나머지 프로그램도 거의 유사해서 쉽게 익숙해질 수 있다. 처음 선택을 너무 고민할 필요 없이 꾸준히 학습하면 된다. 순수한 선택과 성실한 실천이면 충분하다.

설치

퓨전 360을 사용하려면 회원 가입부터 해야 한다. 본거지를 방문해도 되지만 한국에도 지사가 설립되어 있으므로 국내 사이트를 방문하는 것이 편리하다.

https://www.autodesk.com

https://www.autodesk.co.kr

로그인 메뉴의 회원가입란을 클릭하여 개인 정보를 입력한다.

이름은 표시용이며 메일 주소가 ID이다. 본인의 메일 계정을 입력하고 초기 암호를 지정한다. 약관에는 당연히 동의해야 한다. 정보를 입력했다고 바로 가입되는 것은 아니고 메일로 전달되는 확인 링크를 클릭하여 인증까지 완료해야 한다.

로그인하면 체험판을 받을 수 있다. 제품/체험판 링크를 클릭하고 제품 목록에서 Fusion을 선택한다.

세 종류의 체험판 중에 자신에게 맞는 것을 고른다. 학생이나 선생님이라면 3년간 쓸 수 있는 교육용 버전을 받되 이 경우 신분을 증명해야 한다. 개인용은 별다른 절차없이 다운로드받아 설치할 수 있다. 설치에 특별히 어려운 것은 없고 설치할 위치만 선택하면 된다. 실행하면 뭔가 복잡해 보이는 화면이 나타나는데 타이틀 바에 개인용 버전임이 표시된다.

한글 운영체제에서는 기본 언어가 한글로 나타나는데 가급적이면 영문 버전으로 쓰는 것이 좋다. 우상단의 계정명을 클릭하고 기본 설정창을 연다. 제일 첫 옵션이 언어인데 영어로 변경한다. 언어를 바꾸면 프로그램을 재시작해야 한다.

모델링 용어는 대부분 영어로 되어 있는데 같은 대상을 칭하는 용어의 번역이 통일되어 있지 않아 헷갈린다. 한국어로 번역한다고 해서 뜻이 분명해지는 것도 아니므로 어색한 번역체보다는 아예 원주민 용어를 익히는게 바람직하다. 영문 버전을 쓰더라도 파일명이나 개체명에 한글을 자유롭게 사용할 수 있다.

체험판을 쓰다가 실제 업무에 유용하다면 모든 기능을 다 쓸 수 있는 정품을 구입한다. 단품으로는 판매하지 않으며 월 단위로 구독하는데 년간으로 결재하면 할인해 준다. 세일을 주기적으로 자주 하니 할인폭이 클 때 구입하는 것이 현명하다.

회원 정책이나 가격, 설치 방법은 언제든지 바뀔 수 있으며 실제로도 자주 바뀐다. 무료 평가 기간이 줄어 들거나 기능 제약이 더 심해질 수도 있다. 최신 정책은 홈페이지의 안내를 참고하자.

퓨전은 클라우드 기반으로 동작하며 항상 네트워크에 연결되어 있어 업데이트를 자동으로 수행한다. 새로운 업데이트가 있으면 안내 메시지가 나타난다. 꽤 자주 업데이트해 주는 편이다.

재시작하여 업데이트 하든가 아니면 3일 뒤로 업데이트를 연기할 수 있다. 언제나 최신 버전을 쓸 수 있어 편리하지만 거의 선택의 여지가 없어 익숙한 환경이 자꾸 바뀌는 불편함도 있고 없던 버그가 생기기도 한다.

퓨전이 제대로 실행되려면 항상 네트워크에 연결되어 있어야 한다. 우리나라의 인터넷 인프라는 굉장히 안정적이어서 큰 문제없이 쓸 수 있다. 그러나 절전 모드로 들어갔다 돌아올 때 일시적으로 연결이 끊어지는 경우가 있으며 재시작시 다음 메시지가 나타난다.

잠시 기다리면 연결이 금방 복구되므로 이 메시지가 나타나더라도 별 문제는 아니며 닫아 버리면 된다. 더 이상 묻지 말라는 체크 박스를 클릭해 두면 일시적인 연결 끊김에 대해서는 메시지를 출력하지 않는다.

화면 구성

모델링 프로그램은 현재 상태를 표시하는 장치와 명령을 내리는 툴바가 섞여 있고 3차원 모델도 복잡해 화면 구성이 복잡하다. 좁은 화면에 여러 가지 뷰를 여기 저기에 흩어 놓았고 당장은 안 보이지만 필요할 때만 나타는 장치도 많다. 게다가 버전이 올라갈 때마다 조금씩 바뀌기도 한다. 각 부분의 이름과 역할에 대해 알아 보자.

상단에는 파일 툴바가 있고 중앙에 편집중인 파일 목록을 탭으로 표시한다. 동시에 여러 파일을 열어 놓고 왔다 갔다 하면서 편집할 수 있다. 상단 오른쪽에는 도움말, 설정 등을 관리하는 툴바가 있다.

가운데 넓은 영역이 캔버스이며 여기서 모델을 편집한다. 캔버스가 넓어야 복잡한 모델을 상세히 살펴 볼 수 있으니 모니터는 큼직한 것이 좋다. 왼쪽의 브라우저는 개체 목록을 보여 주는 탐색기이며 아래에는 작업 내역을 시간순으로 보여 주는 타임라인이 있다. 이 둘을 잘 사용해야 한다.

캔버스 중앙 하단에 보기 상태를 조정하는 툴바가 있고 우상단에는 캔버스의 현재 시점을 보여주고 회전하는 뷰큐브가 있다. 보기 모드를 잘 선택하고 마우스를 적극 활용해야 보고자 하는 영역으로 신속하게 이동할 수 있다.

캔버스 바로 위에는 모델링 명령을 선택하는 명령 툴바가 있다. 퓨젼 360은 이름이 의미하듯이 여러 기능을 융합해 놓은 통합(All in one) 모델링 프로그램이다. 기능별로 워크스페이스(Workspace)를 구성하며 선택한 작업에 따라 툴바의 명령이 완전히 달라진다. 디폴트 워크스페이스는 모델링 작업인 DESIGN이며 이 버튼을 누르면 다른 기능으로 전환한다.

랜더링은 모델에 색상을 입히는 기능이고 애니메이션은 움직이는 영상을 만드는 기능이다. 커서를 가져가면 그림과 함께 간단한 설명을 보여 주는데 이 도움말이 초보자에게 꽤 도움이 된다. 툴바의 버튼에도 상세한 설명이 작성되어 있다.

일부 기능은 개인용 버전에서 쓸 수 없다. 다 고급 기능이라 이 강좌에서는 다루지 않으며 DESIGN 워크스페이스만 중점적으로 다룬다. 디자인으로만 국한하더라도 만들고자 하는 모델에 따라 제작 방법이 달라진다.

- 솔리드 : 속이 꽉 찬 모델을 만든다. 기계 장치나 건축물 등이 그 예이며 자르고 깍고 붙이는 식으로 작업한다. 정밀도를 요하며 수치를 정확히 지정하는 것이 중요하다.

- 서피스 : 속인 빈 모델이며 외부 표면만 주로 만든다. 직물이나 얇은 꽃병 등 표면 굴곡이 중요한 모델을 만든다.

- 폼 : TSpline이라고 부르며 다른 툴에서는 Sculpting이라고 한다. 점, 선, 면을 밀고 당겨 마치 찰흙을 빚듯 불규칙한 모양을 만든다. 사람, 동물, 조각상 등 수치보다는 감각이 중요한 분야이다.

솔리드가 기술의 영역이라면 폼은 예술의 영역이라고 할 수 있다. 이 강좌에서는 모델링 중에서도 솔리드만 주로 다룬다. 이것만 해도 다 익히기 벅찰 정도로 양이 많다. 화면의 각 부분에 대한 이름과 위치만 대충 알아 두고 자세한 사용 방법은 실습하면서 순서대로 알아 보자.

화면 조작

모델을 만들기 전에 화면을 보는 방법부터 익혀야 한다. 3차원 입체 형상을 납작한 2차원 화면에 정확히 표현하는 것은 불가능하다. 모니터는 2차원 평면이고 여기에 표현하는 3차원 물체는 특정 시점에서 바라본 장면일 뿐이어서 원근감이 없고 방향에 따라 모양이 달라진다. 회전 및 이동을 통해 시점을 바꿔 가며 살펴 봐야 하며 그래서 화면을 능숙하게 조작하는 기술을 습득해야 한다.

살펴 볼 대상이 있어야 하니 샘플 모델을 열어 보자. 툴바 좌상단의 패널 버튼을 클릭하면 왼쪽변에 패널창이 열린다. 패널은 클라우드 탐색기이며 여기서 내 프로젝트와 팀원이 공유한 모델을 관리한다. SAMPLES에 예제가 있는데 Basic Traning 폴더로 들어간다. 단계별 예제 중 04 - Modeling 폴더의 Dual_Mount를 더블클릭하여 연다.

클라우드에서 이 모델을 가져와 화면에 보여 준다. 최초 정면 오른쪽의 비스듬한 위쪽에서 바라보는 시점으로 열린다. 책상의 왼팔 옆에 물체를 놔두고 위에서 바라보고 있다고 생각하면 된다.

어떤 물체인지 대충 파악할 수 있지만 뒷면이나 아랫면은 보이지 않으며 정면도 정확히 보이지 않는다. 그래서 확대, 회전, 이동이 필요하다. 기본적인 화면 조작은 마우스로 하며 키보드로는 화면을 조작하지 않는다. 왼쪽 버튼은 주로 선택을 하고 오른쪽 버튼은 팝업 메뉴를 호출하므로 화면 조작은 중간의 휠 버튼을 사용한다. 디폴트 세팅 상태에서 마우스 조작 방법은 다음과 같다.

휠 아래 위 회전 : 확대, 축소(Zoom)

휠 버튼 드래그 : 평행 이동(Pan)

Shift 휠 드래그 : 회전(Orbit)

휠 버튼을 누른 채로 마우스를 움직이면 시점이 평행하게 이동한다. 휠을 굴리면 확대, 축소하되 마우스 커서를 중점으로 사용하므로 자세히 보고 싶은 곳에 커서를 두고 확대하는 것이 편리하다.

회전할 때는 회전 중심점을 동그란 점으로 보여 주는데 디폴트는 물체의 중심 부분으로 ��춰준다. 회전 중심점을 옮길 때는 원하는 곳에서 Shift+휠 버튼을 클릭한다. 큰 물체의 특정 부분만 자세히 보고 싶으면 중심을 옮겨 놓고 돌려야 각도를 섬세하게 조정할 수 있다.

디폴트 설정 상태에서 휠 버튼으로 화면을 조작하는데 이 버튼이 누르기 그리 편하지는 않다. 오른쪽 버튼은 팝업 메뉴를 표시한다. 커서 주변에 자주 쓰는 명령을 나열한 마킹 메뉴(Marking Menu)는 접근성이 높고 익숙해지면 꽤 편하다. 작업 메뉴, 퀵 메뉴라고도 부른다.

그러나 단축키를 쓰면 이런 복잡한 메뉴가 굳이 필요 없으니 오른쪽 버튼을 회전으로 사용하는 것도 괜찮다. 또 휠을 굴릴 때 위쪽이 축소, 아래쪽이 확대여서 윈도우 사용자의 상식과 반대로 되어 있다. 화면을 조작하는 방법은 취향대로 선택할 수 있는데 설정창의 General 페이지 아래쪽 옵션을 다음과 같이 변경해 보자.

다른 툴에 이미 익숙한 사람을 위해 여러 조작 방법을 제공하는데 나는 오랫동안 사용한 탓인지 틴커캐드 스타일이 직관적이고 편하다. 이 옵션을 선택하면 Shift를 누를 필요 없이 마우스 오른쪽 버튼만으로 회전하니 각도를 틀기 편하다. 대신 팝업 메뉴에 버튼은 나타나지 않는다. 화면 조작 방법은 개인의 취향에 따라 선택하자.

캔버스 오른쪽 위의 뷰큐브는 현재 보고 있는 시점을 표시하며 클릭한 면으로 시점을 변경한다. 큐브 위의 홈 버튼을 누르면 가장 일반적인 각도에서 보여 준다. 육면체의 각 변에 있는 Top, Front, Right 버튼을 누르면 지정한 방향으로 회전한다. TOP을 클릭하면 위에서 바라보는 시점으로 즉시 전환한다.

큐브의 사방에 있는 화살표 버튼을 클릭하여 다른 면을 선택하고 우상단의 굽은 화살표를 클릭하여 현재 평면에서 90도 각도로 방향을 튼다. 다음은 정면뷰와 오른쪽뷰이다. 각도를 바꾸면 물체의 다른 면을 볼 수 있다.

뷰큐브를 드래그하면 임의 각도로 회전하여 비스듬한 각도에서 본다. 옵션에 상관없이 뷰큐브 드래그는 항상 왼쪽 버튼을 사용한다. 다음은 왼쪽 위에서 바라본 모습이다.

캔버스 하단에 있는 보기 툴바로도 화면을 조작할 수 있다. 이 모드에서는 휠 버튼이나 오른쪽 버튼이 아닌 왼쪽 버튼으로 조작할 수 있어 편리하다. 첫번째 버튼은 회전이되 두 가지 방식이 있다. 제한된 회전은 Z축이 항상 아래위 수직 방향을 유지하는데 비해 자유회전은 이런 제한이 없어 모델이 옆으로 돌아 눕기도 한다.

이렇게 되면 Z축이 화면의 수평쪽이고 Y축이 화면의 수직쪽이라 굉장히 헷갈린다. 또 마우스를 미세하게만 움직여도 훽훽 돌아가 버려 원하는 각도를 맞추기도 쉽지 않다. 너무 자유로운 것보다 Z축은 최소한 수직 방향을 유지하는 것이 직관적이다.

이동 아이콘은 왼쪽 마우스 버튼으로 드래그하여 이동한다. 확대도 마찬가지인데 휠은 걸쇠가 있어 단계별로 확대되는데 비해 마우스는 점 단위로 움직여 확대 배율을 정밀하게 조정할 수 있다. 줌은 마우스로 드래그한 부분만 확대한다. Fit 명령은 현재 모델이 한눈에 보일 정도로 중앙에 맞춰 주며 각도는 변하지 않는다.

확대한 상태에서 섬세한 작업을 하다가 전체를 한눈에 보고 싶을 때 유용한 명령이다. 단축키 F6을 잘 알아 두자.

보기 모드

3차원 물체를 2차원 표면에 억지로 투영하여 표시하면 자연스럽지 못하다. 최대한 실제와 유사하게 볼 수 있도록 몇 가지 보기 모드를 제공한다. 뷰큐브 오른쪽 아래의 팝업 메뉴에 모드 선택 항목이 있다.

Ortho는 직교 모드이며 가까운 곳이나 먼 곳이나 똑같은 크기로 표현해 물체간 비교가 쉽다. 설계도나 부품 도면 같이 치수가 중요할 때는 이 모드가 효율적이다. 그러나 실제 눈으로 보는 것과는 달라 자연스럽지 않다.

Perspective 모드는 가까운 곳은 크게, 먼곳은 작게 그려 원근감을 표현하며 실제 장면과 유사하다. 도시 설계도나 인물 등 정확한 치수보다는 전체적인 배치가 중요할 때는 이 모드가 더 친숙하다.

원근 모드가 상식적이지만 정면뷰에서는 도형의 크기가 왜곡되는 부작용이 있다. 세번째 모드는 정면뷰에서만 직교 모드이고 그 외에는 원근 모드로 보여주는 타협적인 보기 모드이다. 보기 툴바에도 모드를 변경하는 몇 가지 옵션이 있다. Display Settings 버튼을 누르면 거대한 팝업 메뉴가 나타난다.

물체를 어떻게 보일 것인지, 작업 환경을 어디로 설정할 것인지, 그림자를 보일 것인지 등의 그리기 옵션이다. 하나씩 선택해 가며 효과를 비교해 보면 의미를 쉽게 알 수 있다. 그리드 설정은 작업 평면의 격자 모양에 대한 옵션이다.

그리드 표시 여부와 스냅 여부를 선택하고 그리드의 간격을 조정한다. 디폴트인 Adaptive는 확대 배율에 따라 간격을 자동 조절한다. 멀리서 볼 때는 그리드가 넓지만 가까이 확대하면 눈금 사이가 촘촘해져 더 정밀한 작업을 할 수 있다. 이게 불편하면 고정으로 바꾸고 큰 눈금과 작은 눈금의 간격을 직접 지정한다.

Multiple Views는 캔버스를 4분할하여 각 시점에서 물체를 자세히 살펴볼 수 있다. 수정할 때는 헷갈리는 면이 있지만 최종 점검할 때는 다양한 각도를 동시에 볼 수 있어 효율적이다.

보기 옵션의 종류만 봐도 퓨전의 기능이 굉장히 풍부하다는 것을 알 수 있다. 필요에 따라 옵션은 얼마든지 바꿀 수 있고 보기 상태에 따라 효율적인 작업이 가능하지만 정확한 의미를 알기 어려우므로 당장은 디폴트로 사용하자.

3D 모델링에서 화면을 조작하는 기술은 기본중의 기본이다. 모델을 자유자재로 이동, 회전, 확대해 가며 작업할 부분을 정확하게 찾을 수 있어야 하며 각도를 신속히 바꿔야 작업 대상을 정확히 선택할 수 있다. 다른 샘플을 더 구경해 보고 화면을 조작하는 실습을 충분히 해 보자.