Visualization of Welded Connections based on Shader for Virtual Welding Training

가상현실 용접 훈련을 위한 쉐이더 기반 특수효과 표현

In recent years, training systems in various industrial fields have been made using virtual reality (VR) technology and widely used in education. Virtual reality based training system is safe, there is no waste of material, and there are many advantages to be able to practice anytime and anywhere. For example, virtual reality welding training simulation system is widely used for field worker because it can perform actual joining of steel plate in immersive environment. At this time, realistic representation of the steel plate joint is important to maximize the effectiveness of the training, but existing techniques have limited the natural expression of the effect. In this study, we propose a method of visualizing joint effect based on shader in order to construct welding training system. The results of this study can be applied to the welding training system to improve the weld training effect to provide the user with high-quality visualization.

최근, 가상현실(VR) 기술을 이용하여 다양한 산업 분야의 훈련 시스템을 제작하여 교육에 널리 활용하고 있다. 가상현실 기반 훈련 시스템은 안전할 뿐만 아니라 재료의 낭비도 없고, 언제 어디서든 실습을 해 볼 수가 있어서 여러 가지 장점이 있다. 예를 들면, 가상현실 용접 훈련 시뮬레이션 시스템은 몰입형 환경에서 철판 모재의 접합을 실제와 같이 수행할 수 있어서 현장 작업자 및 신입 교육 훈련에 널리 쓰이고 있다. 이 때 철판 모재 접합을 사실적으로 표현하는 것이 훈련의 효과를 극대화하기 위해 중요하지만 기존의 기술로는 접합의 효과를 자연스럽게 표현하기에는 한계가 있었다. 본 연구에서는 용접 훈련 시스템을 구축하기 위해 접합 효과를 쉐이더 기반으로 표현하는 방법을 경험 DB와 수학적 모델 기반으로 제시하고자 한다. 본 연구 논문의 결과를 용접 훈련 시스템에 적용하면 철판 모재의 접합 가시화를 사용자에게 정밀도 높게 제공하여 용접 훈련 효과를 보다 향상하는데 도움을 줄 수 있겠다.