[CIM/Sys. Definition] 속성 정보에 따른 객체 분류 (Body / Member)

질문 

Body와 Member의 차이가 무엇인가요?

답변 

Body란 형상 정보만을 가진 점,선,면 입체 객체를 의미합니다. Member란 형상 정보와 부재 정보를 모두 갖고 있는 입체 객체를 의미합니다.

그림. 1 CIM 3차원 모델링 환경

CIM은 3차원 모델링 환경을 제공합니다. 점(Point), 선(Wire), 면(Surface), 입체(Solid) 각 요소를 자유롭게 생성할 수 있으며, 생성된 모든 객체는 속성 정보를 갖고 있습니다.

사용자는 다양한 객체 속성 정보를 적절히 활용하여, 도면 / 수량 / 해석 등 CIM 모델을 기반으로 한 산출물을 만들 수 있습니다.

1. 객체의 속성 정보란?

객체 속성 정보는 크게 두 가지로 나뉩니다.

객체는 다양한 속성 정보를 갖고 있습니다. 이 속성 정보는 성격에 따라 크게 두 가지로 분류할 수 있습니다.

• 형상 정보 : 형태나 색상 등 외관을 결정하는 정보
  Geometry / Graphic / Section _{(Only 1D Member)} / Thickness _{(Only 2D Member)}
  
  

• 부재 정보 : 재료 성질을 갖는 부재로써의 정보
  Material / Analysis / Work Type / Structure

2. 객체의 부재 정보란?

기본적으로 부재 정보가 있는 객체만이 도면 / 수량 / 해석 산출물을 생성할 수 있는데, CIM 모델 공간의 모든 객체가 부재 정보를 갖지는 않습니다.

부재 정보의 유무에 따라 객체는 Body와 Member로 구분됩니다.

객체는 형상 정보에 의해 존재합니다.

• Body : 형상 정보만 가진 점(Point), 선(Wire), 면(Surface), 입체(Solid)객체
  
  

• Member : 형상 정보와 부재 정보를 모두 갖고 있는 입체(Solid) 객체
  _{* 모든 부재는 부피를 가진 입체(Solid) 객체}

3. Body와 Member란 무엇인가요?

이 문서는 Body / Member 객체의 개념에 대해 다루고 있으며, 사용자가 각 객체의 특성을 잘 이해하고 활용한다면 프로젝트 목적과 사용 편의성을 고려한 모델링이 가능합니다.

아래 내용은 본론에서 사용되는 용어인 ‘D’와 'Geometry’의 일반적인 정의를 간략 정리한 참고 자료입니다.

3D 공간에서의 'D' (Dimension)

0D / 1D / 2D / 3D 까지 입체 공간에서 일반적으로 활용되는 'D'는 Dimension(차원)을 의미하며,

여기서 Dimension은 그 공간에서 점이 움직일 수 있는 방향의 개수이며, 그림으로 표현하면 다음과 같습니다.

 

 

점(Point) 객체의 Geometry

그림은 점 객체의 Geometry 속성창 예시입니다.
점 객체는 Point만을 Geometry Type으로 가지며, 해당 점의 좌표 정보를 갖게 됩니다.

선(Wire) 객체의 Geometry

그림은 선 객체 중 Spline의 Geometry 속성 창 예시입니다.
Line, Arc, Spline 등 선으로 그려지는 모든 Geometry Type을 가지게 되며, 선을 그리는데 필요한 좌표와 Type 별 추가 정보를 속성 정보로 갖게 됩니다.

면(Surface) 객체의 Geometry

그림은 면 객체 중 Cylinder의 Geometry 속성 창 예시입니다.

입체(Solid) 객체의 Geometry

입체 객체 중 Body 객체에 대한 Geometry 예시입니다.

4. Body의 개념

Body 객체는 형상 정보만을 속성 정보로 갖고 있는 모든 객체를 의미합니다. (Geometry / Graphic)

Body 객체는 Geometry 정보 외에 형태를 결정하는 추가 정보를 갖지 않습니다. 따라서 Body의 Geometry 정보는 곧 형상 정보가 됩니다.

점(Point), 선(Wire), 면(Surface), 입체(Solid) 등 모든 객체는 Body가 될 수 있으며 객체의 종류에 따라 아래의 그림.2와 같이 분류될 수 있습니다.

그림. 2 Body의 분류

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Body 객체는 모든 Edit 기능에 자유롭기 때문에 CIM에서 제공하는 3D CAD 모델로 충분히 활용될 수 있습니다.

따라서 형상 모델링의 자유도가 높다는 장점이 있습니다.

다만 Body 객체 중 3D Body(=Solid Body) 객체를 활용하는데 있어 사용자는 다음의 사항을 유의해야 합니다.

입체(Solid) 객체는 3D Body와 Member 객체로 나뉩니다.
그중 3D Body 객체는 형상 정보만을 갖기 때문에 아래 두 가지 사항을 유의해야 합니다.

• 재료 정보를 갖지 않아 해석연동, 수량산출, 도면 등 2차 산출물 생산이 불가합니다.

• 리본메뉴 탭 Model에 있는 대부분 기능의 대상으로 활용이 불가합니다.
  (Rebar / Tendon / Stiffener 상세 모델링, Cutting 기능 등 부재 정보를 필요로 하는 기능)

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5. Member의 개념

Member 객체는 형상 정보와 부재 정보를 모두 속성 정보로 갖고 있는 객체를 의미합니다. 여기서 부재 정보는 입체(Solid) 객체만이 가질 수 있습니다.

즉, 모든 Member는 입체(Solid) 객체입니다.

기본적으로 모든 Member 객체는 부재 정보를 갖고 있기 때문에 3D Body 객체와 중요한 차이점을 가집니다.

Member 객체의 특성

• 재료정보가 있어 수량산출이 가능합니다.

• 콘크리트의 경우 Rebar, Tendon 생성이 가능합니다.

• 강구조의 경우 Stiffener 생성이 가능합니다.

• civil 해석연동이 가능합니다.

• Drafter 도면연동이 가능합니다.

Member 객체는 형상을 정의하는 방식에 따라 세 가지로 나뉘며, 아래 그림.3과 같이 분류될 수 있습니다.

그림. 3 Member의 분류

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그림. 4 1D Member (1D Geometry 끝단에 Section을 부여)	그림. 5 2D Member (2D Geometry에 Thickness를 부여)	그림. 6 3D Member (3D Body에 Member 속성을 부여)

생성 방식의 차이로 인해 각각의 Member 객체는 활용 목적이 달라지며, Member 객체의 종류와 그에 따른 특성은 다음과 같습니다.

1D Member (그림.4 참고)
: 선을 기반으로 한 1D Geometry에 섹션 정보를 더해 입체(Solid)를 생성합니다.

• 1D Member는 선형 기반 모델링의 핵심이 됩니다. 1D Line과 Layout을 매칭 시켜 선형 정보에 따라 형상이 변화하는
  객체를 만들 수 있습니다.

• 고유 정보인 1D Line을 활용하여 종속 객체를 모델링 할 수 있습니다.
  철근, 스티프너 등 특정 패스를 따라 생성되는 객체가 형상 변화나 선형 변화에 따라갈 수 있도록 합니다.

• 섹션을 기반으로 한 여러 가지 동작을 수행할 수 있습니다. Parameter에 따른 섹션 변경이나, 섹션 교체로 Super Elevation,
  Skew 등을 구현할 수 있습니다.

• 1D 객체, 빔 요소로의 해석연동이 가능합니다. 만일 섹션에 2D 해석 정보를 담았다면 선형에 따른 2D 해석도 가능합니다
  
  

2D Member (그림.5 참고)
: 면 기반 2D Geometry에 두께 정보를 더해 입체(Solid)를 생성합니다.

• 두께를 기반으로 한 모델링과 수정 작업이 용이합니다.

• 2D 해석연동에 활용됩니다.
  
  

3D Member (그림.6 참고)
: Solid Geometry 자체로 입체(Solid)를 생성합니다.

• 1D, 2D Member처럼 선형, 두께와 같은 기존 정보를 기반으로 생성한 모델이 아니기에 모델링 수정이 어렵습니다.
  단, Edit과 Feature 동작이 가능하기에 1D, 2D Member보다 형상자유도는 더 높습니다.

위 내용처럼 Body와 Member는 속성 정보와 그에 따른 활용 관점에서 큰 차이를 갖습니다.

용도에 맞는 적절한 모델링 기능을 활용했을 때, 사용자가 원하는 프로젝트 결과물을 얻을 수 있을 것입니다.