CAD(Computer-aided design)은 평판이 좋지 않습니다. 대부분의 사람에게 CAD 설계란 수 기가바이트에 달하는 설치 파일, 다루기 힘든 라이선스 관리자, 때로는 PC 하드웨어보다 더 비싼 구독료를 의미합니다. 물론 구독이 필요 없는 설계 도구도 많지만, 그중 하나는 CAD 분야에서 매우 훌륭한 해결책이 됩니다.
바로 SolveSpace를 발견하기 전까지는 말이죠. 이는 가볍고 오픈 소스이며 완전한 파라메트릭(parametric) 3D CAD 도구로, 데스크톱에서 네이티브로 실행될 뿐만 아니라 브라우저에서도 작동합니다. 동글도, 클라우드 종속도 없으며 하드웨어 사양을 걱정할 필요도 없습니다. 그저 탭을 열고 설계를 시작하기만 하면 됩니다.
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알고 보니 Adobe의 크리에이티브 제품군만이 유일한 선택지는 아니었습니다.
SolveSpace란 무엇이며, 왜 놀라울 정도로 유능하게 느껴지는가
브라우저에서 실행될 만큼 가볍고 무료로 사용할 수 있다는 점 외에도, SolveSpace는 제약 조건 기반(constraint-based) 방식을 채택하고 있습니다. 이는 사용자가 소프트웨어에 요소 간의 관계(예: 선이 수평인지, 원이 호에 접하는지, 두 거리 값이 같은지 등)를 지정하면, 솔버(solver)가 그에 맞춰 기하학적 구조를 계산한다는 의미입니다.
이는 캔버스 위에서 도형을 이리저리 드래그하는 일반적인 방식과는 완전히 다른 접근법입니다. 기계 설계나 정밀 작업을 하는 사람들에게는 훨씬 더 신뢰할 수 있는 방식이죠. 그리고 브라우저 지원이라는 강점도 있습니다.
SolveSpace의 코드베이스는 매우 간결하여 개발자들이 Emscripten을 사용해 브라우저용으로 컴파일할 수 있었습니다. Emscripten은 C 및 C++ 코드를 WebAssembly로 변환하는 툴체인입니다. SolveSpace는 기본적으로 일반 데스크톱 프로그램으로 개발되며, 웹 버전은 아직 실험적인 단계입니다. 하지만 특히 작은 모델을 다룰 때는 상당히 유용하게 사용할 수 있습니다. 웹 버전은 일단 로드되면 별도의 의존성이 없으므로, 탭 로딩이 완료된 후에는 기술적으로 오프라인에서도 실행할 수 있습니다.
##### SolveSpace
OS Windows, Linux, macOS, 웹 브라우저
개발자 Jonathan Westhues
가격 모델 무료, 오픈 소스
전통적인 CAD 제품군의 오버헤드 없이 제약 조건, 정밀도, 단순함에 초점을 맞춘 2D/3D 모델링용 경량 오픈 소스 파라메트릭 CAD 도구입니다.
기대 이상의 성능
무료로 즐기는 스케칭, 제약 조건, 그리고 실제 3D 모델링
SolveSpace를 처음 열면 인터페이스가 다소 미니멀하게 느껴질 것입니다. 하지만 겉모습에 속지 마십시오. 이 도구는 2D 및 3D 설계 전반에 걸쳐 놀라울 정도로 다양한 사용 사례를 지원합니다.
2D 측면에서는 선, 원, 호, 3차 베지에 곡선, C2 보간 스플라인으로 스케치할 수 있으며, 설계하면서 제약 조건과 치수를 적용할 수 있습니다. 3D의 경우, 표준 돌출(extrude) 및 회전(revolve) 옵션은 물론, 합집합, 차집합, 교집합과 같은 불리언(Boolean) 연산을 통해 솔리드 부품을 제작할 수 있습니다. SolveSpace는 NURBS 표면을 직접 다루기 때문에 다각형으로 곡선을 근사화하는 것이 아니라 정확한 기하학적 계산을 수행합니다.
또한 이 프로그램은 어셈블리 기능을 지원하여 부품을 서로 연결하고 상대적인 제약 조건을 설정할 수 있으며, 개별 부품의 변경 사항이 어셈블리에 자동으로 반영되도록 합니다. 핀, 볼, 슬라이드 조인트로 평면 또는 공간 링크를 모델링하고 애니메이션을 적용하며, 모션 데이터를 CSV 파일로 내보낼 수 있는 내장 메커니즘 시뮬레이터도 있습니다. 맞춤형 브래킷, 인클로저 또는 기계적 링크를 작업하는 경우 이 기능 하나만으로도 큰 도움이 됩니다.
마지막으로, 꽤 훌륭한 내보내기 옵션도 제공합니다. 3D 프린팅을 위한 STL, 다른 CAD 도구와의 상호 운용성을 위한 STEP, 레이저 커터 및 워터젯 기계를 위한 DXF, 기술 도면을 위한 SVG 및 PDF, 심지어 브라우저 내 확인이나 공유를 위한 Three.js 호환 HTML 파일로도 내보낼 수 있습니다.
가볍지만 매우 빠르고 유능함
성능은 유지하면서 최소화된 설치 공간
단일 브라우저 탭에서 실행될 수 있을 뿐만 아니라, 데스크톱 앱의 전체 크기도 매우 작습니다. Windows에서는 설치조차 필요 없으며, 몇 초 만에 실행되는 독립형 EXE 파일로 배포됩니다. Fusion 360과 같은 무거운 프로그램과 비교하면 수 기가바이트의 저장 공간과 메모리 자원을 절약하는 셈입니다. 라이선스 확인을 위해 인터넷 연결이 필요하다는 번거로움도 없습니다.
SolveSpace의 가벼움은 의도적인 것입니다. 프로그램 전체가 정교한 제약 조건 솔버를 중심으로 구축되었으며, 그 목적을 달성하기 위해 다른 모든 요소는 간결하게 유지되었습니다. 이는 거의 모든 컴퓨터에서 SolveSpace를 실행할 수 있으며, 대부분의 유명 3D 설계 또는 CAD 프로그램이 요구하는 엄청난 하드웨어 사양이 필요 없다는 것을 의미합니다. 컴퓨터와 EXE 파일(또는 로드된 브라우저 탭)만 있다면 바로 시작할 수 있습니다.
완벽하지는 않지만, 그래도 괜찮습니다
무거운 CAD 도구와 비교했을 때 부족한 점
SolveSpace는 기계 또는 항공우주 엔지니어 전문 팀을 위한 SolidWorks나 Fusion 360을 대체하려는 것이 아니며, 프로그램 자체도 그 점을 분명히 하고 있습니다. 더 잘 개발되고 유료인 설계 프로그램들은 엔지니어링 문제를 쉽게 설계하고 작업할 수 있도록 돕는 더 나은 기능들을 제공합니다. 설계가 너무 복잡해지기 시작하면 SolveSpace는 한계를 드러낼 것입니다. 그럼에도 불구하고, 이 프로그램은 제가 기꺼이 비용을 지불하고 사용할 만한 오픈 소스 프로그램 중 하나입니다.
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이 프로그램은 대다수의 취미 활동가, 메이커, 전자 제품 인클로저나 소량 부품 설계자, 그리고 파라메트릭 CAD를 처음 배우는 학생들을 위한 것입니다. SolveSpace는 돈이나 하드웨어 사양에 관계없이 누구나 CAD 설계를 할 수 있도록 만들어 줍니다. 그리고 전체 로컬 솔버를 실행하면서도 브라우저 탭 안에 들어갈 수 있다는 점은 훨씬 비싼 프로그램들도 장담할 수 없는 기능입니다.