캐드를 이용한 실내 디자인 MYCOM 90-6

캐드란 무엇인가

컴퓨터디자인 프로그램은 오늘날 인테리어 디자인이나 건축설계 등의 작업을 돕고 자동으로 해 주며 더욱 발전시키기 위해 사용되고 있다. 컴퓨터의 적용업무가 계속 확대되면서 몇 년 전부터는 인테리어 디자인에도 많이 이용되었는데 처음에는 평면작업에 그치던 것이 지금은 견적 및 투시도나 컬러링과 함께 조명작업에 의한 빛의 시뮬레이션까지도 묘사할 수 있을 정도로 날로 전문화되어 가고 있는 추세다.

캐드란 건축이나 인테리어 디자인 혹은 디스플레이 디자인 및 기타 산업분야에서 설계 및 제도 업무에 컴퓨터를 보조수단으로 사용하는 것을 뜻한다. Computer Aided Design의 약자를 따서 캐드라고 부른다. 특히 인테리어 디자인에 있어 캐드란 디자인을 발전시키는 데 있어 컴퓨터의 자원을 받는 창작적인 작업 또는 최초의 설계단계서부터 결과를 예측하는 것까지 컴퓨터의 지원을 받는 방식 모두를 가르치는 용이라고 할 수 있다. 따라서 캐드를 이용하면 설계도면의 정밀도를 기할 수 있고 생산성의 향상도 기대할 수 있으며 최적의 경제성으로 인해 설치비 등을 삭감할 수 있게 된다.

캐드의 역사

캐드 시스템은 1959년 MIT 공과대학에서 설계자와 컴퓨터와의 대화 등 일련의 프로젝트에서 비롯되었다. 그리고 1970년 대부터는 전기 기계공학 분야와 지도작성으로 확대되었으며 80년대 이후 토목과 건축분야로 확대되어 가고 있다. 특히 그래픽 디스플레이가 컴퓨터에 연결하여 사용되기 시작하면서 촉발된 캐드의 발전은 이제 태블릿, 라이트 펜, 필림레코더 등 입출력장치의 발전에 힘입어 더욱 중요한 위치를 차지해가고 있다.

캐드 시스템의 구성

먼저 캐드의 하드웨어 구성을 보자. 컴퓨터는 일반적인 IBM호환기종이면 되고 좌표입력을 손쉽게 해주는 디지타이저인 태블릿과 모니터상의 일정 좌표를 지정하는데 주로 쓰이며 빛을 감지하는 센서가 있는 전자펜 또는 복잡한 곡선과 같은 연속적인 선의 입력을 위해 마우스가 필요하다. 캐드 시스템의 주 출력장치로는 플로터가 있는데 입력된 데이터를 빠르게 도면으로 그려내주는 장치로 복잡한 도면도 쉽게 그려준다. 또한 필림 레코더가 있어서 컬러화면을 인쇄매체로 바꾸어 주기 위하여 필림에 복사해 주는 장치로서 35mm 슬라이드와 스틸 필림으로 만들어 인쇄과정에 넘길 수 있도록 되어 있다.

캐드 시스템을 활용하는 이유 중의 하나는 편리하고 쾌적한 분위기에서 작업을 하기 위함이다. 따라서 캐드에 이용되는 그래픽용 디스플레이 모니터는 고해상도일수록 효과가 높다. 일반적으로 화면의 해상도는 모니터의 가로와 세로의 점들(픽셀)로 표시하는데 300×200에서 1024×1024까지 여러 종류가 있다. 이들 중 최소한 캐드 시스템에서 쓸려면 600X400 이상이 되어야 하며 화면상에 나타난 도면의 이해를 용이하게 하기 위해서는 컬러가 요구된다.

캐드 관련 소프트웨어들

오토캐드

오토캐드는 IBM호환 XT/AT에서 사용할 수 있는 프로그램이다. 사용이 간편하고 단순하여 특별한 컴퓨터 지식이 없어도 쉽게 사용자가 익힐 수 있는 점이 특징이라 하겠다. 오토캐드에서 도면의 작성은 그래픽 모니터상의 스크린 커서를 이용하여 선이나 호 혹은 원 등의 기본요소를 그려내는데 이때 디지타이저나 마우스와 같은 그래픽용 입력장치를 이용한다. 일단 입력된 도면은 플로피 디스켓이나 하드디스크에 저장하여 언제든지 원하는 크기나 스케일로 그려낼 수 있으며 완성된 도면 또는 심벌을 불러내 다른 도면에 조합할 수도 있다. 이밖에 작업 중인 도면의 수정사항이 발생할 경우 도면의 이동이나 복사 혹은 대칭 및 반복 배열시키는 등 우리가 의도한 대로 그려낼 수 있다. 특히 오토캐드는 함께 사용할 수 있는 다양한 250여 종의 애플리케이션들이 개발되어 있다. 요즘은 인공지능 언어를 이용하여 사용자 업무에 보다 진보된 응용력을 주고 있다.

오토쉐이드(AutoSHADE)

오토캐드와 함께 사용하는 프로그램으로써 오토캐드에서 그린 도면을 관찰점이나 빛의 위치 및 높이 등을 지정하여 투시도 상태의 그림을 볼 수 있는 프로그램이다. 사용하는 시스템 그래픽 보드 종류에 따라 16부터 256 컬러를 사용하여 빛의 위치에 따른 3차원 쉐이딩 처리를 할 수 있어 사용자에게 디자인한 제품의 결과물을 미리 볼 수 있게 해 준다. 다소 원시적이지만 애니메이션 효과도 낼 수 있다.

아리스(ARRIS)

아리스는 미국의 시그마 디자인사에서 개발한 디자인 전용 캐드시스템이다. 건축이나 인테리어 디자인이나 가구 등의 설계에 쓰이며 특히 완벽한 3차원 표현 및 무한한 컬러와 빛의 시뮬레이션이 가능한 프로그램이다. 이 프로그램은 IBM호환기종뿐만 아니라 PS/2나 선 워크스테이션 혹은 실리콘 그래픽스 등 다양한 하드웨어에 적합하고 제닉스나 유닉스 시스템을 사용하여 멀티유저 혹은 멀티 태스킹에 대비하였다.

아키캐드(ArchiCAD)

아키캐드는 매킨토시 시스템에서 사용되는 건축 및 인테리어 디자인의 전문적인 캐드 프로그램이다. 일반적인 범용 캐드 시스템처럼 여러 분야에서 이용되지는 못하지만 범용 시스템의 단점인 전문성을 강조한 프로그램이다. 그러나 사용방법은 매우 간편해서 자기 분야에서는 전문인이지만 컴퓨터에서는 문외한인 사용자들에게 권하고 싶은 프로그램이다.

컴퓨터에서 도면은 어떻게 그리는가?

컴퓨터에서 도면을 그려낸다면 의아해하는 사람이 아직도 많다. 설계라는 개념을 놓고 볼 때 가장 중요한 것은 수치의 입력인데 컴퓨터 모니터 상에 한 선의 길이 혹은 원의 정확한 반지름 등 우리가 흔히 생각하는 개념으로 그려 낸다는 것은 어려운 일일지도 모른다. 그렇지만 컴퓨터에서는 이미 이런 문제점들을 쉽게 해결할 수 있는 많은 프로그램들이 존재하고 있다. 컴퓨터를 이용하는 디자이너들은 단순히 이러한 프로그램 사용법만을 익혀 자신의 업무에 활용하면 되는 것이다. 캐드 프로그램의 구성을 보면 선을 그리는 명령문과 원이나 호 등을 그리는 명령문은 물론 이런 도면 요소들을 원하는 대로 이동하고 복사하고 축소하고 확대하고 변형시켜 볼 수가 있다. 이런 선이나 호 등을 지정하는 방법은 매우 간단하다.

어떠한 그림이든지 각 요소는 특정한 X Y Z(3차원일 경우) 좌표를 갖는다. 시작점(0,0,0)은 사용자가 바라는 어느 곳에서나 있을 수 있고 모든 도면은 이 기점을 중심으로 구성된다. 예를 들어 어떤 사각형이 기점(0,0,0)으로부터 시작하여 각 변의 길이가 2 단위만큼 그려진다면 프로그램의 선 기능 명령문을 지정하여 시작점은 (0,0) 그다음 위치를 (2,0)(2,2)(0,2) 그리고 다시 (0,0)점으로 되돌아오면 간단히 그려낼 수 있다. 만약 중심점이 (2,2)이고 반지름이 1인 원을 그리면 이 원은 좌표상의 (1,2)(3,2)(2,1)(2,3)점을 지나는 원을 구성하게 된다. 또 어떠한 도면 요소를 선택하여 오른쪽으로 2만큼 이동하고 싶으면 기준점을 (0,0)으로 놓고 이동점을 (2,0)에 놓으면 된다.

따라서 이러한 XY좌표의 성격을 이용하여 도면의 모든 요소를 처리하기 때문에 설계 시 우려하는 수치상의 오차는 거의 찾아볼 수 없다. 때에 따라서는 3차원 도형도 필요하게 되는데 이럴 경우 기존의 X Y좌표에 Z좌표만 추가하면 된다. 이렇게 그려지게 되면 3차원 상태의 도면도 쉽게 그려낼 수 있다. 이 경우는 사용자가 바라 볼 관측점과 사용자의 시점을 지정하면 어느 방향에서나 바라볼 수 있는 입체도면을 생산해 낼 수 있다 이런 원리를 이용하여 시점의 위치를 일정한 간격으로 이동하면서 한 그림 씩 기억시키고 이것을 한 번에 연속 동작으로 실행시키면 마치 비행기를 타고 건물을 보는 듯한 장면이나 완성된 현장을 거닐면서 보는 듯한 장면들을 생동감 있게 연출해 낼 수 있다. 또한 이 결과물은 모두 컴퓨터에 기억해 두었다가 필요에 따라 언제든지 불러내 다시 볼 수 있고 도면 작성 기인 플로터를 이용하면 언제든지 지면화할 수 있다. 또한 설계사 자주 사용하는 문이나 창문 혹은 특수벽 등은 미리 만들어 놓고 언제든지 꺼내 사용할 수 있다는 장점이 있어서 손으로 작업할 때보다 훨씬 정확하고 빠른 시간 안에 도면을 그려낼 수 있을 것이다.

사실 저도 캐드 프로그램은 사용한 적이 없어 명확하게 이해가 되지는 않지만 좌표를 토대로 그림을 그려내기에 비례하고 반듯한 디자인을 하기에는 적합한 방법이라는 생각이 들었습니다. 그리고 오류도 언제든지 다시 잡을 수 있고 표준화하기에 좋은 방법이었을 것입니다. 어쩌면 건축의 발전은 캐드 프로그램과 함께였다고 해도 과언이 아니었을 것입니다.