항만 설계, 최첨단 3D 모델링을 만나다

CCCC-FHDI는 국내외에서 통합형 대규모 검사 및 설계 업체로 잘 알려져 있습니다. FHDI는 창립 이래 지난 50년간 전 세계 50여 개 국가와 지역에서 사업 활동을 영위해 왔습니다. CCCC-FHDI Engineering Co., Ltd.는 1964년에 창립한 업체로, China Communications Construction Company Limited에서 전액 출자한 자회사입니다.

현대의 항만 설계는 지질 평가에서부터 부두 건설에 이르기까지 프 로젝트의 모든 측면을 다루는 복잡한 다학제적 작업입니다. CCCC- FHDI에서는 항만 토목 측량 및 설계에 참여하는 다양한 전문가들 간의 협력을 촉진하기 위해 항만 공학의 모든 측면을 다루는 내부 통합 3D 시스템인 HIDAS(Harbor Investigation and Design Application System, 항만 조사 및 설계 응용 시스템)를 개발하였 습니다.

CCCC-FHDI Engineering Co., Ltd.는 항만 토목 측량 및 설계에 주 력하는 유명한 토목 건설 기업으로서 기술 설계를 위한 기본 플랫폼 을 구축하고, 지질, 지질공학적 분석, 유압 설계 및 협업 설계 과정 과 관련한 핵심적 기술 문제를 해결하였으며, HIDAS를 사용하여 3D 모델을 구축함으로써 지질 정보의 3D 시각화를 가능하게 하였 습니다. 이 시스템을 이용하여 사용자는 경사면 안정성, 침하 등에 대한 지질공학적 분석을 수행할 수 있습니다. 수직 말뚝 부두를 3D 모델링으로 제작하고, 3D 지질 모형을 기초로 평면 및 공간 산출을 하며, 콘크리트 구조물 내에 보강재를 자동으로 추가할 수 있습니다. 또한 지질학, 지반 공학 및 유압 설계에 대한 모든 공정 데이터를 완

벽하게 통합하여 다양한 시공 도면 및 상세 자재 목록을 자동으로 생성합니다.

해결 과제CCCC-FHDI에서는 심층적인 조사를 통해 현재 시중에서 구할 수 있는 3D 설계 소프트웨어(예: Revit, CATIA, MicroStation 등) 중 에는 자사의 현장 조사, 구조 설계, 보강재 및 도면 작성에 관련된 요구 사항을 완벽히 충족시킬 수 있는 것이 없다는 사실을 파악하 였습니다. 또한 라이선스 비용이 많이 들고, 사내에 개발된 확장 기 능에도 한계가 있습니다. 그러나

• 전문가용 3D 모델링, 시각화, 도면 작성 등에 필요한 기본적인 기능을 만족시키고

• 관련성 있는 전문 공학 및 기술 인력 각자의 요구를 만족시킬 수 있는 솔루션을 사내에서 개발한다는 것은

인적 자원 및 재원의 측면에서 엄청난 부담을 초래할 뿐만 아니라 중대한 위험을 수반합니다. 따라서 CCCC-FHDI로서는 프로젝트 첫 단계에서부터, 시중에서 구할 수 있는, 업계에서 입증된 3D 모델링 툴키트를 기반으로 산업별 애플리케이션을 개발하는 것이 최선의 접근이라는 사실이 명확해졌습니다.

모델링 측면에서 HIDAS가 지질학적, 지질공학적, 수력학적 모델링 설계 및 보강의 필요성을 지원해야 합니다. 이러한 요구 사항 때문 에 대규모 데이터 세트를 대상으로 고급 부울 연산을 지원하는 강력 하고 안정적인 모형 제작자를 선택할 수 밖에 없습니다.

또한 HIDAS로는 사용자가 엄청나게 많은 성분과 조립체를 포함 하고 있는 시스템과 상호작용할 수 있도록 해야 하는데, 이로 인해 시스템의 디스플레이 성능에 엄청난 부담이 가해집니다.

3D 설계가 완료되고 나면, HIDAS 시스템이 현장 작업에 필요한 2D 건축 도면 제작도 지원합니다. 이러한 요구 사항은 즉 소프트웨

해결 과제:현재 시중에서 구할 수 있는 3D 설계 소프트웨어 중 이 회 사의 항만 설계 사업의 요구 사항에 완벽하게 부합하는 것 이 없습니다.

솔루션:Spatial의 3D ACIS Modeler 및 HOOPS Visualize를 기 반으로 맞춤 제작 솔루션을 개발하며, 이때 AGM을 3D 애 플리케이션 개발 프레임워크로 사용합니다.

결과:• 개발 비용을 절감하였습니다.

• 제품 개발 속도가 빨라졌습니다.

• 제품 경쟁력이 한층 강화되었습니다.

어가 은선 제거 기능을 사용하여 정확한 2D 투영도를 제작할 수 있 어야 함을 의미합니다.

CCCC-FHDI 개발 팀이 직면한 또 다른 난관은 3D 설계 솔루션 개 발이나 향후 확장 및 보강 설계 프레임워크를 구축하는 데 심층적 경험이 부족하다는 것입니다. 문제를 한층 더 복잡하게 하는 요소는 프로젝트에 할당된 일정이 촉박하다는 것이었습니다.

솔루션프로젝트 초기에 CCCC-FHDI는 상세한 조사 작업에 착수하였으며 Spatial과 몇 차례 협의를 거쳐, 마침내 다음과 같은 Spatial 소프트 웨어 개발 툴키트 라이선스를 구매하기로 결정하였습니다.

• 3D 모델링 커널용 3D ACIS Modeler

• 2D/3D 시각화를 위한 HOOPS Visualize

• 치수와 제약 사항을 직접 대화형으로 생성하고 수정하면서 기하학적 구조물을 실시간으로 조작할 수 있는 CDS(Constraint Design Solver)

• 고품질 숨은선 보기, 공학 도면 및 테크니컬 일러스트레이션을 제작하기 위한 CGM HLR(Hidden Line Removal)

CCCC-FHDI 개발 팀에서는 이러한 툴키트를 주문 제작 애플리케이 션 및 비즈니스 레이어를 위한 기초로 이용하였습니다.

3D ACIS Modeler는 30년 넘게 3D 모델링 커널 시장을 주도하며, 제조, 엔지니어링 및 설계 애플리케이션 제공업체가 짧은 시간 안에

저렴한 개발 비용으로 고품질 3D 애플리케이션의 수요를 충족시킬 수 있도록 하는 유연한 솔루션을 제공해 왔습니다. 전 세계 200만 여 곳의 업체에서 사용 중인 수백 가지의 영업용 및 사내 애플리케 이션을 공급하고 있는 3D ACIS Modeler는 업계의 인정을 받았으 며 수십 년간의 산업화 과정에서 수백만 명의 사용자에 의해 개선 되고 보강되었습니다. CCCC-FHDI에서는 지질, 지질공학 및 관련

분야의 3D 모델링 모듈과 콘크리트 부재의 3D 보강에도 이처럼 강 력한 3D ACIS Modeler를 이용하였습니다.

3D ACIS Modeler에서 지원이 되어 다양한 응용 분야에서 사용할 수 있는 CGM Hidden Line Removal(은선 삭제, HLR) 기능을 통 해 사용자는 고품질 숨은선 보기, 엔지니어링 도면 및 테크니컬 일 러스트레이션을 신속하게 제작할 수 있습니다. CGM HLR은 규모가 크고 복잡한 모델에서도 신속하고 신뢰할 수 있는 결과를 제공하며, 모델링 결과로 도출되는 정확도 및 동작을 조정할 수 있는 툴과 설 정 기능도 제공합니다. CCCC-FHDI는 이러한 기능을 활용하여 정확 한 2D 공학 도면을 제작하였습니다.

HOOPS Visualize는 3D 애플리케이션의 개발과 개선 용도로 업계 에서 가장 강력하면서도 간편하고 완벽한 그래픽 개발 구성요소입 니다. 개발자는 고급 그래픽 API를 사용하여 데스크톱, 클라우드 또는 모바일 애플리케이션(iOS 및 Android 모바일 플랫폼 지원)용 으로 맞춰진 고성능 3D 애플리케이션을 빠르게 개발합니다. HOOPS Visualize는 개방형, 모듈식 아키텍처를 사용하며 사용자는 최고 수 준의 사용자 지정을 실현하기 위해 강력한 기능을 가진 가장 기본적 인 통합 패키지를 찾을 수 있습니다. CCCC-FHDI는 인간-컴퓨터 상 호작용, 대형 모델 시각화, 애니메이션, 분석 결과 사후 처리 및 2D 공학 도면 디스플레이 등에 HOOPS Visualize를 사용하였습니다.

CDS는 Dassault System의 CATIA V5 및 V6에서 사용되는 신뢰할 수 있고 유연한 스레드 안전(thread-safe) 제약 해결사입니다. 이 시스템은 2D/3D 외형선과 어셈블리에서 요구되는 치수 및 논리

적 제약을 신속히 해결할 수 있으며 미약하 거나 과도하게 부자연스런 상황도 지원합 니다. 개체 지향적 설계로 진단 도구에 명 확한 C++ 인터페이스를 제공하므로 기하 학적 모델러의 종류와 관계없이 독립적으 로 작동됩니다. CDS는 모든 2D/3D 애플 리케이션에 통합할 수 있습니다. CCCC-FHDI는 2D 스케치 설계에서 제약 조건 만족을 위해 CDS 라이선스를 허가합니다.

AGM은 고객 개발 위험을 줄이고 3D 애 플리케이션 개발을 가속화시키기 위해 Spatial에서 설계한 3D 애플리케이션 개 발 프레임워크입니다. 이 프레임워크는 3D ACIS Modeler(또는 CGM) 및 HOOPS Visualize를 기반으로 하며, 모델 지오메트 리와 표시된 개체 사이의 관계 유지, 선택

강조 표시 관리, 응용 및 실행 취소/다시 실행, 명령 메커니즘 및 사 용자 지정 스토리지 등 다양한 애플리케이션 수준의 기능을 갖추었 습니다. AGM은 C++ 및 C#을 지원하여 플러그인 설계를 지원하며 확장성이 매우 뛰어납니다. HIDAS 애플리케이션 개발용 기본 플랫 폼은 AGM을 기반으로 구축하였습니다.

“CCCC-FHDI는 Spatial과의 협력을 통해 세계 일류의 3D 구성

요소 및 애플리케이션 개발 프레임워크를 이용할 수 있습니

다. Spatial SDK 덕분에 고부가가치 전문 애플리케이션 개발

에 우리의 연구 개발 에너지를 집중할 수 있습니다. 이번 파

트너십을 통해 개발 비용을 절감하고 소프트웨어 개발 속도

를 한층 향상하였으며, HIDAS의 경쟁력이 높아졌습니다.”

ZHAO Hongjian 박사 HIDAS 개발부장

3DEXPERIENCE® 플랫폼은 당사 브랜드 애플리케이션을 강화하고 12개 산업에 서비스를 제공하 며 풍부한 포트폴리오를 갖추고 업계 솔루션을 제공합니다. 3DEXPERIENCE® 전문 기업인 Dassault Systèmes은 기업과 개인 사용자에게 지속 가능한 혁신을 상상할 수 있는 가상 세계를 제공합니 다. 세계를 선도하는 당사의 솔루션은 제품의 설계, 생산, 지원 방식을 변화시키고 있습니다. Dassault Systèmes의 협업 솔루션은 사회적 혁신을 촉진하여 가상 세계가 현실 세계를 개선할 수 있는 가능성을 넓힙니다. 이 그룹은 140여 개 국가에서 모든 산업 분야에서, 규모를 막론하고 190,000여 고객사에 가치를 제공하고 있습니다. 자세한 내용을 알아보시려면 www.3ds.com을 방문해주십시오.

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Spatial 미국 본사310 Interlocken ParkwaySuite 200Broomfield, CO 80021USA

Spatial EMEA 본사Altenkesseler Str. 17/B6D-66115Saarbrücken Germany

Spatial 일본 지사 ( 영업소 )c/o Dassault Systemes K.K.ThinkPark Tower, 2-1-1 Osaki,Shinagawa-ku, Tokyo 141-6020Japan

결과

개발 비용 절감

Spatial의 3D 모델링 SDK를 사용하여 복잡한 모델러를 작성하고 대형 모델 시각화를 지원하고 제약 조건 충족 루틴을 개발할 필요 가 없으므로 CCCC 개발 팀의 부담을 줄였습니다. Spatial SDK의 라이선스 비용은 사내 개발 자금을 지원하는 것보다 훨씬 저렴합 니다.

제품 개발 시간 단축

CCCC-FHDI는 독자적인 특수 템플릿에 강력하고 사용이 간편한 개 발 프레임워크를 함께 사용함으로써 많은 특수 모듈을 비교적 짧은 시간 안에 극히 제한된 자원으로 개발에 성공했습니다. 이러한 모

듈은 이미 CCCC-FHDI의 여러 프로젝트에서 성공적으로 이용된 바 있습니다.

제품 경쟁력 강화

Spatial SDK의 지원에 힘입어 개발 환경을 보강하고 개발 속도를 높인 것 외에도 이 시스템을 도입한 결과 개발자들에게 극히 유연 한 인터페이스를 제공할 수 있었습니다. 덕분에 CCCC의 사내 개발 자들은 최종 고객의 요구에 부합하는 전문 애플리케이션을 신속하 게 개발할 수 있었습니다. 이와 같은 새로운 애플리케이션은 다른 상용 솔루션의 기능을 능가하여 CCCC 엔지니어의 효율성을 높이 는데 큰 도움이 되었습니다. Spatial SDK를 통해 CCCC는 세계적 수준의 솔루션을 개발할 수 있었습니다.