MIT, 텍스트로 3D 프린팅 모델 꾸미는 'Style2Fab' 개발

무료 오픈소스 저장소에서 3D 모델을 내려받아 출력하는 일은 쉬워졌지만, 내 취향대로 조금만 손보려고 하면 금세 벽에 부딪힙니다. 다루기 까다로운 CAD 소프트웨어를 새로 배워야 하는 데다, 자칫 치수나 구조를 잘못 건드리면 원래 기능을 못 하는 쓰레기가 출력되기 십상이기 때문입니다.

MIT 컴퓨터과학·인공지능연구소(CSAIL)와 노스이스턴 대학교 공동 연구팀은 자연어 프롬프트만으로 3D 프린팅 모델의 외형을 손쉽게 바꿀 수 있는 생성형 AI 도구인 Style2Fab을 공개했습니다.

기능 부품은 지키고 겉면만 나눈다

3D 모델을 개조할 때 가장 까다로운 점은 건드려선 안 되는 구조적 부위를 식별하는 일입니다. 연구팀은 부품을 외부 환경과 맞닿거나 결합해야 하는 기능적 영역과 겉모습을 담당하는 미적 영역으로 명확히 나눴습니다.

Style2Fab은 머신러닝을 활용해 모델의 곡률과 평면 연결부를 분석한 뒤 여러 조각으로 분할합니다. 그런 다음 294개의 3D 모델로 구성된 전용 데이터셋과 비교해 각 부위가 기능적인지 미적인지 1차 분류를 내립니다. 하지만 물건의 쓰임새는 상황에 따라 달라지므로, 사용자가 화면에서 클릭 한 번으로 AI의 분류를 직접 바로잡을 수 있는 방식을 채택했습니다.

프롬프트 한 줄로 입히는 텍스트와 질감

분할 작업이 끝나면 텍스트를 입력하는 단계로 넘어갑니다. 모로코 예술 스타일의 스마트폰 케이스나 거친 질감의 다채색 화분 같은 설명을 넣으면, Text2Mesh 알고리즘이 미적 영역에만 색상, 질감, 형태 변형을 적용합니다.

핵심은 기능 영역에 손을 대지 않는다는 점입니다. 결합부나 바닥면의 정밀한 형태는 그대로 유지되기 때문에 출력 후 바로 실사용이 가능합니다. 초보자는 전문 지식 없이도 자유롭게 디자인을 시도할 수 있고, 숙련자는 기초 모델링 시간을 크게 줄일 수 있습니다. 연구팀은 엄지 부목 같은 DIY 보조 의료기기 분야에서도 환자의 선호도에 맞춰 외형을 바꾸는 데 큰 도움이 될 것으로 보고 있습니다.

왜 중요한가

현재 쏟아져 나오는 텍스트 기반 3D 생성 AI들은 화면 속에서 보기에는 그럴듯하지만, 실제로 슬라이서에 올려 출력해보면 치수가 엉망이거나 조립이 불가능한 경우가 태반이었습니다.

우리는 Style2Fab이 완전히 새로운 형상을 무작정 생성하는 대신, 이미 검증된 오픈소스 모델을 출발점으로 삼았다는 점을 영리한 선택으로 봅니다. AI에게 기능을 해치지 못하도록 제약을 걸고 외형 편집에만 집중하게 만든 접근 방식은 실물 제작 분야에서 훨씬 실용적입니다.

물론 한계는 남아 있습니다. 표면의 형상이 달라지면 물건이 견딜 수 있는 하중이나 내구도 역시 변하기 마련인데, 현재 버전은 기하학적 형태만 보존할 뿐 물리적인 응력 변화까지는 완벽히 제어하지 못합니다. 연구팀이 구글과 손잡고 물리적 하중 계산 기능과 모델 신규 생성 기능을 추가하겠다고 밝힌 만큼, 실제 제조에 바로 투입할 수 있는 완성도를 갖출 수 있을지 지켜볼 필요가 있습니다.