사진에서 벡터 기하학(SVG/DXF/STL) 추출 및 수기 스케치 추출 프로젝트

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핵심 요약

실물 사진이나 수기 스케치에서 정밀한 기하학적 외곽선을 추출하여 제조 가능한 SVG, DXF, STL 형식으로 변환하는 ShapeScan 프로젝트이다.

배경

실물 객체의 사진을 레이저 커팅이나 CNC 가공에 즉시 사용할 수 있는 벡터 데이터로 변환하기 위해 ShapeScan이라는 파이프라인을 개발하고 커뮤니티의 피드백을 요청했다.

의미 / 영향

이 프로젝트는 컴퓨터 비전 기술이 실제 제조 및 프로토타이핑 워크플로우에 직접 기여하는 사례이다. 수기 스케치와 실물 사진을 통합된 벡터화 파이프라인으로 처리하는 방식은 디자인의 디지털 전환 도구로서 실용적 가치가 높다.

실용적 조언

레이저 커팅이나 CNC용 데이터를 만들 때는 단순한 엣지 검출보다 위상 보존(Topology Preservation)이 가능한 알고리즘을 선택해야 한다.
복잡한 배경의 객체를 분할할 때는 고전적인 세그멘테이션보다 대형 비전 모델(LVM)을 활용하는 것이 견고성 측면에서 유리하다.

섹션별 상세

ShapeScan의 핵심 파이프라인은 이미지 정규화부터 기하학적 변환까지 총 4단계로 구성된다. 먼저 컬러 교정과 원근 왜곡을 보정하고, 클래식 알고리즘과 최신 비전 모델을 혼합하여 객체를 분할한다. 이후 마스크에서 외곽선을 검출하고 위상을 보존하며 매끄럽게 다듬는 과정을 거쳐 최종적으로 SVG나 STL 파일로 내보낸다.

ShapeScan 도구의 실행 화면으로, 원본 사진 보정(Rectified), 마스크 생성(Mask), 결과 중첩(Overlay) 단계를 보여준다. — Screenshot와이어 스트리퍼 도구를 대상으로 한 테스트 결과를 보여준다. 원근 왜곡이 보정된 이미지에서 객체 영역이 정확히 마스킹되고, 최종적으로 외곽선이 원본 위에 정밀하게 오버레이되어 벡터화 품질을 시각적으로 증명한다.

제조 공정(레이저 커팅, CNC)에 적합한 안정적인 컨투어(Contour)를 생성하는 것이 프로젝트의 가장 큰 기술적 도전 과제이다. 단순한 이미지 처리를 넘어 실제 가공 장비에서 인식 가능한 깨끗한 경로 데이터를 생성하기 위해 컨투어 스무딩과 위상 보존 기술에 집중하고 있다. 이는 단순한 시각적 재현을 넘어 물리적 제조 가능성을 확보하기 위한 필수적인 단계이다.

현재 개발 중인 드로잉 모드는 종이에 직접 그린 수기 스케치를 벡터 경로로 변환하는 기능을 제공한다. 펜이나 연필로 그린 선의 노이즈를 제거하고 외곽선을 정밀하게 추출하기 위해 기존 객체 스캔과는 다른 전용 처리 파이프라인을 구축하여 실험 중이다. 이 기능은 아날로그 아이디어를 디지털 설계 환경으로 빠르게 옮기는 데 유용하다.

복잡한 장면에서의 세그멘테이션 견고성을 높이기 위해 대형 비전 모델(Large Vision Models)의 통합을 시도하고 있다. 최종적인 목표는 실물 객체 스캔과 스케치 추출을 단일 파이프라인으로 통합하여 물리적 형상을 즉시 제조 가능한 기하학적 데이터로 전환하는 것이다. 이를 통해 설계부터 제조까지의 워크플로우를 대폭 단축하고자 한다.

실무 Takeaway

ShapeScan은 사진을 기반으로 제조용 벡터 데이터(SVG, DXF, STL)를 생성하는 엔드투엔드 파이프라인을 제공한다.
단순 외곽선 추출을 넘어 위상 보존과 컨투어 스무딩을 통해 실제 CAD/CNC 작업에 활용 가능한 품질을 지향한다.
수기 스케치를 벡터화하는 전용 모드를 통해 아날로그 디자인의 디지털 전환 효율성을 높이고자 한다.

언급된 도구

ShapeScan추천

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