최고의 (무료) STL 복구 도구 5가지를 이용한 STL 파일 복구 방법

메쉬믹서는 용도가 다양하고 사용자 친화적인 메쉬 편집 프로그램입니다. 메쉬믹서로는 삼각형 메쉬를 최적화할 수 있을 뿐만 아니라 전체 섹션을 재구성하여 모델 형태를 만들거나 유용한 형태를 추가할 수 있습니다.

코트 걸이 모델을 메쉬믹서에 로드한 후 Analysis → Inspector를 시작하면 메쉬 오류를 전부 표시해 주는 것을 알 수 있습니다. Shaders에서 X-ray mode를 선택하면 더 명확하게 확인할 수 있습니다. 점 표시를 클릭하여 개별 오류를 수정하거나 Auto Repair All를 실행(거의 모든 사례 복구 가능)하기 전에 제일 적절한 Hole Fill Mode를 선택해야 합니다.

다른 방법으로는 구멍을 둘러싼 영역을 선택한 후 팝업 메뉴에서 Edit → Erase and Fill를 사용하는 방법이 있습니다. Type을 Smooth MVC로 설정하면 연속면을 매끄럽게 채울 수 있습니다. Edit → Make Solid나 Edit → Replace and Fill 메뉴를 이용해도 폐쇄형 메쉬를 얻을 수 있습니다. RobustSmooth 조각 브러시를 추가로 사용하면 모델에서 복구된 영역의 경계를 부드럽게 처리할 수 있습니다.

모델이 분리된 셸로 구성되어 있다면, Edit → Separate Shells로 이동하여 Object Browser(Ctrl + Shift + O)를 엽니다. 이제 두 셸을 한 번에 하나씩 모두 선택한 후 팝업 창에서 Boolean Union을 누릅니다. 하위 메뉴가 새로 열린 후 Precise나 Max Quality 모드를 선택하면 두 오브젝트를 교차하는 곡면이 남습니다. Fast Approximate를 선택하면 훨씬 빠르고 대개는 이 메뉴 하나로도 충분합니다.

Boolean(불린) 연산이 잘못되면 빨간색으로 변한 오브젝트 두 개가 남습니다. 그런 경우 Search Depth 파라미터를 켜고 Target Edge Scale을 낮추면 성공 확률이 커집니다. Use Intersection Curves을 선택해도 품질을 개선할 수 있습니다. 다른 방법이 모두 통하지 않으면 Edit → Transform섹션에서 쉘 하나를 수백분의 일 밀리미터 정도 미세하게 옮기면 됩니다.

Auto Repair All 메뉴를 사용하면 들뜬 부분을 제거하고 부근의 루프를 모두 연결합니다. 이 사례에서는 지주 중 하나의 틈을 수동으로 연결하려고 합니다. 여기에는 Bridge 도구를 사용합니다. 직선 구간에 사용할 때 효과가 가장 좋으며 원형 루프 사이의 틈새이므로 섹션을 덧대서 메우는 편이 가장 효율적입니다. Edit → Select선택하여 연결할 두 면의 삼각형을 활성화합니다. 그런 다음 팝업 메뉴에서 Edit → Bridge(Ctrl + B)을 누르고 Refine 파라미터를 연결 부위가 부드러워질만큼 크게 지정합니다. Bridge 명령을 틈새 주변 몇몇 영역에 반복한 후 Inspector 메뉴로 남은 구멍을 메웁니다. 오류를 방지하려면 복구하기 전에 Edit → Remesh를 사용하여 문제가 되는 영역에서 삼각형을 균일하게 만들고 수도 늘려주세요.

Meshlab은 3D 스캔 데이터를 메쉬 작업하는 데 특화된 소프트웨어 수트이며 삼각형 재생성과 고급 복구 알고리즘을 사용할 수 있습니다. Filters → Remeshing, Simplification and Construction → Simplification 메뉴가 유용한데 이는 목표 면 수에 맞춰 메쉬를 다시 계산하기 때문입니다. Planar Simplification을 켜두면 평면을 유지하기에 좋습니다. 삼각형 수를 줄이는 데 사용할 수 있는 다른 방법으로 Filters → Cleaning 메뉴의 Repairing → Merge Close Vertices가 있습니다.

프로젝트 창에서 파트를 오른쪽 마우스 버튼으로 클릭하고 Split in Connected Components를 선택하면 들뜬 요소를 감지할 수 있습니다. 그러면 분리된 셸을 개별적으로 삭제하거나 CSG Operation에서 Union 연산으로 다시 합칠 수 있습니다.

메쉬랩으로도 기본적인 메쉬 복구는 할 수 있습니다. 예를 들어, Filters → Cleaning and repairing → Select Self Intersecting Faces → Apply를 선택하면 교차하는 삼각형을 모두 선택되는데 Delete를 눌러 이들을 삭제할 수 있습니다. Filters → Cleaning and repairing → Remove Duplicated Faces 매뉴와 Remove Duplicated Vertex를 이용하면 언제나 잘 됩니다. 다음 단계는 Filters → Remeshing, Simplification and Construction → Close Holes를 이용한 구멍 메우기입니다. Filters → Quality Measure and Computations 아래 Compute Geometric Measures를 사용하면 메쉬가 촘촘한지 알 수 있습니다. 촘촘하지 않다면 Render → Show Non Manif Edges and Show Non Manif Vertices메뉴로 부족한 부분을 감지할 수 있습니다.

틈새를 메우려면 툴바에 있는 Select Faces in a Rectangular Region 툴로 삼각형 그룹을 삭제할 수 있습니다. 선택한 부분에서 뒷면을 제외하려면 Alt키를 길게 누르고, 선택을 해제하려면 Shift + Ctrl + D를 누르세요. 삼각형을 개별적으로 선택하려면, 툴바에서 Z-Painting 도구를 클릭하고 빨간색 브러시 아이콘을 선택하세요. 마우스 왼쪽 버튼으로 클릭하면 삼각형을 선택할 수 있고, 오른쪽 버튼으로 클릭하면 선택한 영역을 지울 수 있습니다. 키보드에서 delete 키를 누르면 삼각형을 제거할 수 있습니다. 메쉬랩에는 삼각형 생성 기능이 구현되어 있지 않으므로, Filters → Remeshing, Simplification and Construction → Surface Reconstruction: VCG에서 표면 생성 메서드를 주로 사용합니다. Voxel Side를 충분히 낮게 설정하고 Geodesic Weighting and Volume Laplacian Iterations을 충분히 높게 설정하면 매끄러운 매니폴드 메쉬가 생성됩니다. 이 방법은 종종 Filters → Remeshing, Simplification and Construction → Screened Poisson Surface Reconstruction메뉴를 사용하는 방법보다 자주 사용됩니다. 또 다른 방법으로는 Alpha Complex를 생성한 후 Alpha Shape 을 생성하는 방법입니다. 수치를 제대로 입력하면 좋은 결과를 얻을 수 있습니다. 메쉬랩 Filters → Remeshing, Simplification and Construction → Uniform Mesh Resampling 메뉴에 있는 복셀라이저를 리메쉬 작업에 사용하면 매니폴드 메쉬를 얻고 속이 빈 파트를 제작하는 데 유용한 옵셋 파라미터를 사용할 수 있습니다.

주의:  중요한 작업을 할 때마다 메쉬를 저장하세요! 메쉬랩에는 Undo(되돌리기) 기능이 없어서 원본 메쉬를 다시 불러와야 할 수 있습니다.

머티리얼라이즈 매직(Materialise Magics)은 메쉬를 광범위하게 제어할 수 있는 3D 프린팅 데이터 준비 도구이며 벽 두께 분석, 속이 빈 객체로 만들기, 리메쉬, 부드럽게 만들기, 불린(Boolean), 절단 등의 작업과 구멍, 매끄럽지 않은 가장자리 그리고 가장 복잡한 삼각형 오류를 수정할 수 있습니다.

오류 수정은 빨간색 십자형 아이콘 아래 Fix Wizard 를 이용해 합니다. Go to Advised Step을 클릭하면 진단 표가 열려 복구할 오류를 각각 확인할 수 있습니다. 메쉬 규모가 크다면 Overlapping triangles와 Intersecting triangles를 선택하지 않은 상태에서 주요 오류를 먼저 수정하는 것이 좋습니다. Update를 선택하고, Go to Advised Step를 한 번 더 클릭한 후 Automatic Fixing를 클릭하면 오류를 대부분 수정할 수 있습니다.

Fix Wizard로 매끄럽지 않은 가장자리와 겹치는 삼각형을 수정할 수 없다면 Fix Wizard 메뉴의 Stitching 하위 메뉴인 Stitch 기능을 이용해 공차를 충분히 크게 설정할 수 있습니다. 겹치는 삼각형이 아직 남아 있다면 Fix Wizard를 한 번 더 실행하거나 Fix Wizard 메뉴의 Overlaps 섹션에서 Detect Overlapping을 선택합니다. 이렇게 하면 겹치는 삼각형을 모두 선택할 수 있고 그 상태로 Delete Marked를 누르면 제거할 수 있습니다. 비슷하게 Triangles → Detect Intersecting을 이용하면 교차하는 삼각형을 제거할 수 있습니다.  Stitching으로 기존 틈새를 완전히 복구할 수 없으면 Create 버튼을 이용해 나머지 틈새를 수작업으로 메울 수 있습니다. 메인 메뉴의 Marking 탭에서도 메쉬(Mesh) 섹션을 수동으로 표시할 수 있습니다. 들뜬 부분은 Noise Shells 섹션의 하위 메뉴에서 제거할 수 있습니다. 구멍이 크고 평평하지 않으면 Fix Wizard 메뉴의 Holes에서 Freeform 옵션을 사용해 메울 수 있습니다. Ruled 옵션을 사용하면 구멍의 방향을 지정할 수 있고 본 사례에서는 연결된 삼각형 몇 개를 수동으로 만든 후 꽃의 수술을 이루는 원통 중 하나의 틈새를 메우는 데 사용합니다.

어떤 때는 Fix Wizard로 메쉬를 구성하는 서로 다른 셸을 합칠 수 없습니다. 합치려면 메뉴 화면에서 Part Pages → Part List 메뉴를 오른쪽 마우스 버튼으로 클릭한 후 Shells to Parts를 선택하세요. 이렇게 하면 개별 메쉬가 생성되어 Tools → Boolean (Ctrl + B) 기능으로 합칠 수 있습니다.

블렌더는 무료 오픈 소스 메쉬 생성 환경으로 3D 모델링, 리깅, 렌더링, 애니메이션을 만들 수 있습니다. 하단 툴바의 Mesh 메뉴에 있는 Edit Mode로 몇몇 STL 복구 기능을 사용할 수 있습니다. CellBlender 애드온에는 Mesh Analysis 도구가 있어 여러 개의 관을 확인하고 매니폴드의 오류를 찾을 수 있습니다. 어떤 복구 스크립트를 실행하더라도 올바른 메쉬나 섹션을 선택했는지 확인해야 합니다.

Mesh → Normals → Recalculate Outside (Ctrl + N) 메뉴는 법선이 뒤집힌 삼각형이라면 어떤 것이라도 뒤집는 데 사용할 수 있습니다. 사각형이 생성되었다면 정보 팬에서 결과를 확인할 수 있고 Mesh → Faces → Triangulate Faces (Ctrl + T) 메뉴를 사용하면 삼각형으로 변환할 수 있습니다.  Mesh → Degenerate → Dissolve 메뉴에서는 영역에 속하지 않은 모서리와 면을 제거할 수 있습니다. Mesh → Vertices → Remove Doubles 메뉴로 이중 버텍스를 제거하여 모서리를 연결하세요.

블렌더로 구멍을 메우기에 가장 좋은 방법은 먼저 Select → Select Boundary Loop 메뉴로 바운더리 루프를 선택하거나 Select → Select All by Trait → Non Manifold (Shift + Ctrl + Alt + M) 메뉴로 메니폴드가 아닌 가장자리를 전부 선택한 후 Mesh → Faces → Make Edge/Face (F) 메뉴를 선택하거나 더 개선된 결과를 얻으려면 Mesh → Faces → Fill (Alt + F) 메뉴를 선택합니다. 삼각형을 개별적으로 생성하려면 모서리나 버텍스를 오른쪽 마우스 버튼으로 클릭하고 두 번째 것을 Shift와 오른쪽 마우스 버튼을 동시에 클릭한 후 F 키를 누릅니다. 편집하는 동안에는 하다 툴바에 있는 세 가지 아이콘으로 Vertex Select, Face Select, Edge Select 모드를 오가며 하는 것이 편리합니다. 특정한 영역을 선택하려면 Select → Circle Select (C)를 이용하며 이는 브러시 선택과 유사합니다. 브러시 크기는 마우스 휠이나 +/- 버튼으로 수치를 입력하여 변경하고 브러시를 선택 해제하려면 Shift 키를 길게 누릅니다. 종종 Mesh → Faces → Beautify Faces (Shift + Alt + F)로 선택한 영역의 메쉬 품질을 개선하기도 합니다. 경계 루프를 개별적으로 선택하려면 Alt + 마우스 오른쪽 버튼 클릭을 사용합니다. 열린 경계 루프를 두 개 선택하고, Mesh → Edges → Bridge Edge Loops를 선택하면 두 영역을 부드럽게 연결할 수 있습니다.

Mesh → Vertices → Separate → By loose parts 를 선택하면 프로젝트 브라우저에 쉘당 하나의 오브젝트가 생성됩니다. 이렇게하면 필요 없는 메쉬 오프젝트를 삭제할 수 있습니다. 개개의 셸은 Boolean Modifier로 합칠 수 있습니다. 다른 방법으로 되지 않는다면, Remesh Modifier를 사용하여 옥트리 뎁스를 8 근처까지 늘리거나 결과가 만족스러울 때까지 늘립니다. 특정 영역에서 벽 두께를 늘리려면, Sculpt Mode로 가서 Brush → Sculpt Tool 하단 메뉴에 있는 Inflate brush를 사용합니다.

오토데스크(Autodesk)의 넷파브는 첨단 3D 프린트 파일 준비 도구이며 이 소프트웨어에 탑재된 자동 복구 기능은 Formlabs PreForm에 임베드되어 있습니다. Standard, Premium, Ultimate 세 가지 버전으로 구매할 수 있으며 이중 Standard와 Premium 버전은 교육 목적일 경우 무료로 사용할 수 있습니다.

넷파브에는 속 비우기, 맞춤형 서포트 구축, Lattice Assistant, Lattice Commander같은 기능이 탑재되어 있어 경량 파트를 제작할 때 큰 도움이 됩니다. Ultimate 버전에는 Optimization Utility 가 있어 FEA analysis로 가해지는 하중을 기반으로 파트의 구조를 최적화할 수 있습니다.

File → Import CAD File as Mesh 기능을 이용하면 메수 모델을 다양한 형식으로 불러올 수 있을 뿐만 아니라 Catia, Siemens NX, SolidWorks, SolidEdge, Rhinoceros, ProE, Sketchup의 네이티브 파일과 STEP, IGES, SAT, Parasolid XT 파일의 서포트도 가져올 수 있습니다. 메쉬를 불러오려면 File → Add part를 클릭한 후 대화창에서 Extended Repair를 선택합니다. 이렇게 하면 3D 프린팅용 파일에서 발생하는 오류를 대부분 해결할 수 있습니다.

복구 작업을 시작하기 전에 파트를 분석하는 편이 좋습니다. 태스크 바의 Analysis 아이콘 아래 또는 Parts → Analyse → New Analysis → Add part에서 파트를 오른쪽 마우스 버튼으로 클릭하면 벽 두께를 빠르게 확인할 수 있습니다. 파트를 우클릭한 후 Analyse → New Measurement 를 선택하거나 태스크 바에서 자 아이콘을 선택하면 특정 지점의 길이, 반지금, 각도, 벽 두께를 알 수 있습니다.

태스크바에서 Repair 아이콘을 클릭하여 Part Repair 섹션을 여세요. 파일을 불러온 후 자동 복구 스크립트를 사용한 작업 결과가 좋다면 Status 탭에서 Mesh is Closed와 Mesh is Oriented 항목이 녹색으로 보입니다. 교차하는 요소가 복구되지 않을 때는 Actions 탭에서 더 최적화할 수 있습니다. Self Intersections에서 Detect를 선택한 후 Trivial를 선택하면 which does a 기본 구멍 복구를 실행할 수 있고, Stitch Triangles, Remove Double Triangles, Remove Degenerate Faces, 또는 Split Off을 실행한 후 교차 요소를 Remove 메뉴로 제거할 수 있습니다. Wrap Part Surface 메뉴를 사용하면 복셀 과정과 유사하게 작동하며 매니폴드의 외피만 남습니다. 또한, Shells 탭에서 노이즈 셸이 없는지 반드시 확인합니다.

틈새를 메우려고 할 때 넷파브는 열린 구멍을 메우려고 하므로 수작업으로 더 복구해야 합니다. 메인 툴바에서 Select Surfaces 아이콘을 탭하고 다음으로 전체 구멍을 선택한 후 Delete를 누릅니다. 다른 방법으로는 Brush Selection 도구를 선택한 후 브러시 크기와 선택을 바꾸려면 Ctrl + Scrollwheel와 Plus/Minus 버튼을 사용합니다. 삼각형을 선택한 후 Remove Selected Triangles 아이콘을 누르고 Add Triangles 버튼으로 누락된 삼각형과 브리지할 삼각형을 수동 선택합니다. Repair → Close all Holes 을 누르면 메쉬 복구 작업을 완료할 수 있습니다. 마지막으로 Mesh Edit → Remesh 명령으로 메쉬를 다듬는 것은 선택사항이며 Target Edge Length 파라미터를 기반으로 모델을 다시 계산합니다. Maintain Edge 옵션을 체크하면 모델에서 날카로운 가장자리의 무결성을 최적화합니다.

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