무료공개 3D모델링 소프트웨어 사용자 경험 분석을 통한 교육용 3D모델링 소프트웨어 개발유형 제안

이국희 ( Guk-hee Lee ),조재경 ( Jaekyung Cho ) 한국감성과학회 2017 감성과학 Vol.20 No.2

3D프린팅에 대한 관심이 증가함에 따라, 3D프린팅에 선행되어야 할 3D모델링 교육에 대한 관심으로 증가하고 있다. 그러나 현존하는 3D모델링 소프트웨어들은 대부분 외국 브랜드에서 개발하였고, 이에 따라 인터페이스가 모두 영어되어 있기에 이러한 용어에 익숙하지 않은 한국인 입문자들을 대상으로 3D모델링 소프트웨어 교육을 수행하기에는 제약이 있다. 본 연구는 이러한 현실을 반영하면서 3D프린팅을 위한 한국형 3D모델링 교육용 소프트웨어를 개발할 때 고려해야 할 사항이 무엇인지 탐색하기 위해 이루어졌다. 이를 위해 3D모델링 경험이 없는 사람들로 하여금 입문자들의 접근이 용이하다고 알려진 대표적인 무료공개 3D모델링 소프트웨어 123D Design나 Tinker CAD 중 하나로 집만들기 과제를 수행하게 한 후, 이에 대한 설문을 진행하였다. 결과적으로 Tinker CAD에 대한 사용자 경험이 123DDesign에 대한 것보다 호의적이고, 전자를 경험하면서 발생한 오류가 후자를 경험하면서 발생한 오류보다 적으며, 전자에서 과업을 완료한 사람의 비율이 후자에서 과업을 완료한 사람의 비율보다 높음을 확인할 수 있었다. 종합논의에서는 Tinker CAD의 특성(입체도형을 통해 쉽게 모델링 가능)과 웹 기반 구동방식을 적용한 입문자 교육용 3D모델링소프트웨어 개발 및 123D Design의 특성(세밀한 치수조작과 도형정렬 가능)과 윈도우 기반 구동방식을 적용한 초?중급자 교육용 3D모델링 소프트웨어 개발을 제안하였다. With increasing interest in 3D printing, the interest in the 3D modelling training that should precede the 3D printing is increasing. However, the existing 3D modelling software is developed mostly by foreign brands. Thus, the interfaces are all in English. 3D modelling software training for Korean novices who are not familiar with these terms has constraints. This study aims to explore what to consider when developing a Korean model for 3D modelling educational software for 3D printing in the face of such reality. For this goal, after having novices with no experience in 3D modeling to perform a house building task using either 12D Design or Tinker CAD, we conducted a survey. It was found in the result that more users favored Tinker CAD over 123D Design, and the errors involved while working with the Tinker CAD were less than those with the 123D Design, and the ratio of people who completed the task with the Tinker CAD was higher than that with the 123D Design. In general discussion, an introductory level educational 3D modeling software development is proposed which utilize characteristics of Tinker CAD (easy modelling is possible by three-dimensional figures) and web-based method. Also, a beginner/intermediate level educational 3D modeling software development is proposed which utilize characteristics of 123D Design (with finer measurement manipulations and figure alignment) and Windows-based method.

A 3D Modeling UI Method Focused on Geometry Education Experience for Novices

Jihye An,Kyungju Kim,Jinho Park 보안공학연구지원센터 2016 International Journal of Multimedia and Ubiquitous Vol.11 No.12

In creative education through spatial ability, incorporating 3D printer to education enabled 3D modeling education approach to beginners such as elementary school students following the advancement of 3D printer industry. However, the existing 3D modeling tools for graphic works of 3D modeling have a disadvantage in that beginners have difficulties in accessing as they target practical workers. Hence, we suggest UI of the 3D modeling tool that differs from the existing modeling UI scheme so that beginners can intuitively access 3D modeling and combine it with 3D printer. The 3D modeling UI scheme that is easily accessible to beginners also has small burden on educators who have to learn it in advance. We analyze the modeling scheme and UI access scheme of the existing 3D modeling tool to find out their problems from an aspect of beginners and suggest direction for solving them. The suggested UI scheme is aimed at improving 3D printing education and spatial ability focusing on users’ educational experience based on geometry. We plan to use 3D modeling writing tool combined with the suggested UI in 3D printing education and expand it.

3D 변형가능 형상 모델 기반 3D 얼굴 모델링

장용석(Yong-Suk Jang),정선태(Sun-Tae Chung),김부균(Boo-Gyoun Kim),조성원(Seongwon Cho) 한국콘텐츠학회 2008 한국콘텐츠학회논문지 Vol.8 No.1

3D 얼굴 모델링은 3D 공간에서 얼굴을 자유롭게 회전 시켜 다양한 얼굴 자세를 표현하고 조명 효과도 적절하게 모델링 할 수 있으므로, 얼굴 자세, 조명, 표정 등의 표현에 있어서 2D 얼굴 모델링에 비해 보다 정교하며 사실감이 뛰어나 얼굴 인식, 게임, 아바타 등에서 많은 요구가 존재한다. 본 논문에서는 3D 변형 가능 형상 모델에 기반을 둔 3D 얼굴 모델링 방법을 제안한다. 제안된 3D 얼굴 모델링 방법은 먼저 3D 스캐너를 통하여 획득한 3D 얼굴 스캔 데이터를 이용하여 3D 얼굴 변형 가능 형상 모델을 구축한다. 다음, 3D 얼굴 모델링을 하고자 하는 얼굴의 2D 이미지 시퀀스로부터, 해당 얼굴의 특징점들을 검출하고 이들을 매칭하여, 매칭된 특징점들로부터 인수분해 기반 SfM 기법을 이용하여 해당 특징점의 3D 버텍스 좌표 값을 구한다. 이후, 구한 3D 버텍스들을 3D 변형 가능 형상 모델에 정합하여 해당 얼굴의 3D 형상모델을 얻는다. 또한, 2D 얼굴 이미지 시퀀스들로부터 뷰 독립적인 2D 원통 좌표 텍스쳐 맵을 구하고 이를 이용하여 3D 형상 모델을 렌더링 함으로써, 최종적으로 3D 얼굴 모델을 완성한다. 제안된 3D 얼굴 모델링 방법에 의한 3D 얼굴 모델 생성 과정을 통해서, 본 논문에서 제안한 3D 얼굴 모델링 방법이 기존의 얼굴 모델링 방법들에 비해 상대적으로 빠르고 비교적 정교하게 수행됨을 볼 수 있었다. Since 3D face can be rotated freely in 3D space and illumination effects can be modeled properly, 3D face modeling is more precise and realistic in face pose, illumination, and expression than 2D face modeling. Thus, 3D modeling is necessitated much in face recognition, game, avatar, and etc. In this paper, we propose a 3D face modeling method based on 3D morphable shape modeling. The proposed 3D modeling method first constructs a 3D morphable shape model out of 3D face scan data obtained using a 3D scanner. Next, the proposed method extracts and matches feature points of the face from 2D image sequence containing a face to be modeled, and then estimates 3D vertex coordinates of the feature points using a factorization based SfM technique. Then, the proposed method obtains a 3D shape model of the face to be modeled by fitting the 3D vertices to the constructed 3D morphable shape model. Also, the proposed method makes a cylindrical texture map using 2D face image sequence. Finally, the proposed method builds a 3D face model by rendering the 3D face shape model with the cylindrical texture map. Through building processes of 3D face model by the proposed method, it is shown that the proposed method is relatively easy, fast and precise than the previous 3D face model methods.

3D Modeling of a Fabric based on its 3D Microstructure Image and Application of the Model of the Numerical Simulation of Heat Transfer

( Hyojeong Lee ),( Heeran Lee ),( Ran-i Eom ),( Yejin Lee ) 한국패션비즈니스학회 2016 패션 비즈니스 Vol.20 No.3

The objective of this study was to perform 3D solid modeling from 3D scanned surface images of cotton and silk in order to calculate the thermal heat transfer responses using numerical simulations. Continuing from the previous methodology, which provided 3D surface data for a fabric through optical measurements of the fabric microstructure, a simplified 3D solid model, containing a defined unit cell, pattern unit and fabric structure, was prepared. The loft method was used for 3D solid-model generation, and heat transfer calculations, made for the fabric, were then carried out using the 3D solid model. As a result, comprehensive protocols for 3D solid-model generation were established based on the optical measurements of real fabric samples. This method provides an effective means of using 3D information for building 3D models of actual fabrics and applying the model in numerical simulations. The developed process can be used as the basis for other analogous research areas to investigate the physical characteristics of any fabrics.

특성화고 전문제도 과목을 위한 BIM 기반 3D 주택설계 수업자료 개발 및 적용

권세정,유현석 대한공업교육학회 2018 대한공업교육학회지 Vol.43 No.1

As the BIM designing technology has been applied recently in the construction field, architectural design education in the field of work and university has been changing to 3D modeling. Nevertheless, architectural design & drafting education in the construction specialized vocational high school is not responding appropriately to change. Despite the fact that students need to have 3D modeling design ability, there is a very lack of 3D housing design instructional material that can satisfy the change. The purpose of this study is to develop BIM-based 3D modeling instruction material and apply to analyze effect on interest and task performance ability on Housing Design. The 3D modeling instruction material used in this study was developed through four stages of preparation, development, implementation and evaluation according to the PDIE model procedure. Also, the experimental design model for hypothesis testing was used nonequivalent control group pretest-posttest design. Based on the experimental design model, BIM-based 3D modeling instruction material was performed in the experimental group and 2D CAD-based standard instruction material was taught in the control group. Experimental treatment was conducted on the students of construction specialized vocatinonal high school, and applied to the subject of Professional Drafting in the 12 hours. Before and after the experimental treatment, the interest and task performance ability on Housing Design were tested. Based on the test results, we analyzed the effects of the 3D modeling instruction material through the independent samples t-test. The results of the study are as follows. First, BIM-based 3D modeling instruction material was developed of ‘Housing Design & Drafting’ unit on the subject of Professional Drafting in construction specialized vocational high school. Second, the application of 3D modeling instruction material has shown to be effective in improving students' interest. Third, the application of 3D modeling instruction material has shown to be effective in improving students' task performance ability on Housing Design. 최근 건설 분야에서 BIM 설계 기술이 의무 적용됨에 따라 실무 현장이나 대학의 건축설계 교육은 3D 모델링 중심으로 크게 변화하고 있다. 그러나 건설 분야 특성화 고등학교에서의 건축설계 교육은 수제도와 2D CAD 중심으로 구성되어 그 변화에 적절하게 대응하지 못하고 있다. 학생들에게는 새로운 건축 설계 흐름에 부합하는 3D 모델링 설계능력을 필수적으로 갖추어야 함에도 불구하고 이를 충족할 수 있는 3D 주택설계 수업자료가 매우 부족한 실정이다. 이 연구는 특성화 고등학교 전문제도 과목을 위한 BIM 기반의 3D 주택설계 수업자료를 개발하고, 특성화고 학생들에게 적용하여 학생들의 흥미도와 주택설계 과제수행능력이 얼마나 향상되는지를 분석하기 위한 연구이다. 이 연구에 사용되는 3D 주택설계 수업자료는 PDIE 모형 절차에 따라 준비, 개발, 실행, 평가의 4단계를 거쳐 개발하였으며, 가설 검증을 위한 실험설계 모형은 이질통제집단 전후검사설계를 사용하였다. 실험설계 모형에 따라 실험 집단에는 BIM 기반의 3D 주택설계 수업자료를 적용하여 수업을 실시하였으며, 통제 집단에는 2D CAD 기반의 일반적인 주택설계 수업자료로 수업을 실시하였다. 실험 처치는 건설 분야 특성화 고등학교 학생들을 대상으로 실시하였고, 총 12차시의 전문제도 교과 수업에 적용하였다. 실험 처치의 전과 후에는 각각 흥미도와 주택설계 과제수행능력에 대한 검사를 실시하였으며, 검사결과를 바탕으로 독립표본 t-검정을 통해 3D 주택설계 수업자료에 대한 효과를 분석하였다. 이 연구에서 개발된 BIM 기반의 3D 주택설계 수업자료는 학생들의 수업 흥미도를 향상시키는데 효과적이었으며, 기존 2D 기반의 주택설계 수업보다 과제수행능력을 향상시키는 것으로 나타났다.

디지털 조형 구축 변수에 따른 기초디자인 교육

조윤호(Cho, Yun Ho),유보현(Yoo, Bo Hyeon) 한국디지털디자인협의회 2014 디지털디자인학연구 Vol.14 No.4

디지털프로세스에서 3D 모델링은 비구조적인 스케치과정을 거쳐 디자이너의 조형 아이디어를 디지털 데이터로서 수치화 작업과정이며 모델링 데이터는 제품디자인의 디지털프로세스 과정 전반에 형상적 영향을 주는 의미로 가장 핵심적 조형 창작 과정이다. 컴퓨터를 활용한 기초디자인 교육을 횡적 공통분모로서 인식하고 있으나 디지털 소프트웨어는 호환성과 논리적 연계성을 그 특성으로 하기에 종적, 독립적 개념이 필요하다. 이러한 3D 모델링의 논리적 연계성은 작업과정에서 나타나는 다양한 형상구축의 명령어 변수에 의해 이후 전문적 설계편집 기반의 파라메트릭 소프트웨어의 운용과 차이를 가지게 된다. 특히 서페이스 모델링 교육과정에서 발생하는 다양한 명령어 학습 경험은 전문적 편집설계를 위한 솔리드 모델링의 논리 알고리즘과 그 연관성을 가져야 함에도 기초디자인교육에서 이를 반영하지 못하고 있는 현실이다. 본 연구는 조형의 복잡성에 따라 다르지만 3D 모델링의 조형구축의 변수에서 나타나는 명령어의 운용에 있어 기술적 특성인 파라메트릭 형상 구축과 연계하여 교육할 수 있는 방향을 제시하고자 한다. 이를 위해 디지털프로세스에서 많이 사용하는 Rhino 3D와 CREO 소프트웨어의 가변적 3D 모델링 특성과 일반적인 조형 구축의 운용 변수를 고찰하여 형상구축 방식을 비교하는 방법으로 진행하였다. 결과적으로 파라메트릭 모델링은 서페이스와 솔리드 형상과 관계없이 종속적 특성을 기반으로 하기 때문에 서페이스 모델링 학습 단계에서 조형구축의 논리적 요소를 고려하여 디자인하는 것이 중요하다고 할 수 있으며 이를 반영한 교육이 되어야 한다. The 3D modeling in the digital process is to make the designer"s modeling idea a digitizing work process through the unstructured sketch process as a digital data. The modeling data is the core creative modeling process in a meaning of having a figurative effect on the whole process in the digital process of product design. The basic design education using a computer is recognized as a horizontal common denominator, but the digital software is characterized by the compatibility and logical connection. Accordingly, it requires the horizontal and independent concepts. The logical connection of such 3D modeling has difference in the operation of special design editing-based parametric software by the command variables of various forms shown in the work process. In particular, various command learning experiences arising from the surface modeling education course does not reflect it in the basic design education although it needs to have logical algorithm of solid modeling for the special editing design and its connection. This study is to suggest an educational method in connection with the parametric form construction as technical characteristics in the operation of command shown in the variables in the modeling construction of 3D modeling although it differs from the complexity of modeling. To this end, this study was to make progress as comparative method of modeling by investigating the characteristics of variable 3D modeling for Rhino 3D and CREO software widely used in the digital process and operation variables of general modeling construction. To conclude, the parametric modeling is based on the subordinate characteristics regardless of surface and solid form. Accordingly, it is important to design it by considering the logical element of modeling construction in the learning stage of surface modeling. This researcher makes a conclusion that the education should reflect such above stated.

Performance and Analysis of AtoN properties and 3D Modelling for AtoN Simulation System

Ji-Min Yeo,Yong-Su Yu,Ju-Seop Han,Jong-Uk Kim 국제이네비해양경제학회 2018 International Journal of e-Navigation and Maritime Vol.10 No.1

The AtoN Simulator provides simulation circumstances, which include the topographical and environmental characteristics of a primary harbor, as well as the characteristics of navigating a ship and maritime traffic. The AtoN planning expert can design a safer and more efficient distribution of AtoN using the simulator. AtoN simulation system is a system that adds AtoN part such as AtoN attribute and modeling to ship handling simulation system. AtoN 3D modeling and motion characteristics implemented in existing ship handling simulations were not perfect. Therefore, there was inconvenience in 3D simulation. Therefore, AtoN attribute construction and 3D modeling are required for AtoN simulation system. This study researched the AtoN 3D modeling for AtoN simulator. The AtoN analysis surveyed the AtoN for 3D modeling. Modeling design was designed to be similar to the actual AtoN on the basis of such an analysis of the AtoN scale. Modeling was AtoN 3D modeling based on the design drawings. Each AtoN was grouped into a Main Category and Sub Category. Specific data were easily changed using the 3D tools.

무인 차량의 자율 주행을 위한 2차원 레이저 거리 센서와 카메라를 이용한 입방형 격자 기반의 3차원 지형형상 복원

정지훈(Ji Hoon Joung),안광호(Kwang Ho An),강정원(Jung Won Kang),김우현(Woo Hyun Kim),정명진(Myung Jin Chung) 대한전자공학회 2008 電子工學會論文誌-SC (System and control) Vol.45 No.6

차량의 접근 가능한 구역에 대한 판단과 경로 계획은 무인 차량의 자율 주행에 있어서 필수적이다. 차량의 접근 가능한 구역과 경로계획을 위한 정보는 3차원 지형형상을 분석하여 얻을 수 있다. 이 논문에서는 카메라의 색 정보와 2차원 레이저 거리센서(2D LRF)를 융합하여 모바일 로봇의 휠 인코더를 통해 복원한 3차원 지형형상과, GPS/IMU 정보와 2차원 레이저 거리센서로 복원한 3차원 지형형상을 적은 데이터로 표현하는 방법을 제시하였다. 카메라의 색 정보와 2차원 레이저 거리센서의 융합을 위해 카메라의 좌표계와 LRF의 좌표계 사이의 기하학적인 관계를 격자무늬 평면을 이용하여 구하였다. 카메라와 2차원 레이저 거리센서의 융합을 통한 3차원 지형형상 복원은 모바일 로봇을 이용하여 실내에서 실험하였고, GPS/IMU 정보와 2차원 레이저 거리센서를 통한 3차원 지형형상 복원은 차량을 이용하여 실외에서 실험하였다. 이런 시스템에서 복원한 3차원 지형형상은 점군 기반으로 되어있고, 이는 매우 많은 양의 정보를 필요로 한다. 정보의 양을 줄이기 위해 점군 기반을 대신하여 입방형 격자 기반의 지형형상으로 복원하였다. The information of traversability and path planning is essential for UGV(Unmanned Ground Vehicle) navigation. Such information can be obtained by analyzing 3D terrain. In this paper, we present the method of 3D terrain modeling with color information from a camera, precise distance information from a 2D Laser Range Finder(LRF) and wheel encoder information from mobile robot with less data. And also we present the method of 3D terrain modeling with the information from GPS/IMU and 2D LRF with less data. To fuse the color information from camera and distance information from 2D LRF, we obtain extrinsic parameters between a camera and LRF using planar pattern. We set up such a fused system on a mobile robot and make an experiment on indoor environment. And we make an experiment on outdoor environment to reconstruction 3D terrain with 2D LRF and GPS/IMU(Inertial Measurement Unit). The obtained 3D terrain model is based on points and requires large amount of data. To reduce the amout of data, we use cubic grid-based model instead of point-based model.

중소 산업디자인 기업을 위한 3D 프린팅을 활용한 비즈니스 모델

한지애 ( Jiae Han ),이진렬 ( Jinryeol Lee ),염상민 ( Sangmin Yeom ),김다솔 ( Dasol Kim ) 한국산업디자이너협회(한국인더스트리얼디자인학회) 2020 산업디자인학연구 Vol.14 No.4

연구배경 다품종 소량 생산에 효과적인 3D 프린팅 기술의 확산으로 인해 대기업 중심의 대량생산 시스템체제에서 소비자 중심의 디자인 주도형 다품종 소량 생산시스템으로 전환이 이루어지고 있다. 그러나 중소규모의 산업디자인기업은 3D 프린팅의 산업적 가치를 활용해 비즈니스를 활성화하기 어려운 실정이다. 연구방법 3D 프린팅’ 관련 논문 56편에서 기업 수요조사를 위한 기초자료에 관한 문헌 연구를 실시하였으며, ‘비즈니스 모델’ 관련 논문 12편에서 비즈니스 모델 구성요소를 도출하였다. G지역 437개 디자인전문 기업 대상으로 설문을 실시하여 101개 기업의 응답내용과 선행연구 결과를 토대로 비즈니스 모델 RAV와 프레임워크를 제안하였다. 연구결과 문헌연구를 통해 3D 프린팅의 산업적 특성, 산업디자인분야에서의 활용분야, 비즈니스 모델의 구성요소를 도출하였다. 3D 프린팅을 활용한 비즈니스 모델의 구성요소를 핵심자원(Key Resource), 핵심활동(Key Activities), 핵심가치(Key Value Proposition)로 도출하여 3D 프린팅 기반의 비즈니스 활성화 분야네 가지(Test Service, Flexible Service, Customizing Service, Sustainable Service)에 적용해 `비즈니스 모델 RAV`와 프레임워크를 제안하였다. 결론 제품 수명주기(Product Life Cycle)에 따른 제품 개발 프로세스의 개념을 넘어 제품 수명유형(Product Life Type)에 따른 제품 개발 프로세스와 디자인 마케팅에 관한 연구의 필요성을 발견하였다. 향후, 비즈니스 분야에 따른 제품 수명 유형을 파악하고 고객과의 관계형성, 기업의 가치전달방법 등에 대한 방법론을 모색해 본 연구 내용을 토대로 비즈니스 모델을 확대 적용하고자 한다. Background A shift is being made from a mass production system centered on large corporations to a design-driven and mass-customization system focused on consumers by 3D printing technology, which is effective for small quantity production of various types. However, it is difficult for small and medium-sized industrial design companies to activate their business by utilizing the industrial value of 3D printing. Methods Literature research was conducted on basic data for corporate demand surveys in 56 papers related to '3D printing', and business model components were derived from 12 papers related to 'business models'. A survey was conducted on 437 design-specialized companies in G area, and business model RAV and framework were proposed based on the responses of 101 companies and the results of previous research. Results Through literature research, the industrial characteristics of 3D printing, applications in the industrial design field, and components of business models were derived. Key Resource, Key Activities and Key Value Proposition were derived as components of the business model using 3D printing. 'Business Model RAV' and a framework were proposed by applying them to the four business activation fields based on 3D printing. Conclusion We found the necessity of research on the product development process and design marketing according to the product life type beyond the concept of the product development process according to the product life cycle. In the future, we intend to expand and apply business models by product life type based on the contents of this study.

Sage를 활용한 수학 3D 프린팅 웹 도구 개발 -대학 수학교육을 중심으로-

이재윤 ( Jae Yoon Lee ),임영준 ( Yeong Jun Lim ),박경은 ( Kyung Eun Park ),이상구 ( Sang Gu Lee ) 한국수학교육학회 2014 수학교육논문집 Vol.28 No.3

본 원고는 대학에서 배우는 수학적 지식이 사회가 필요로 하는 인력이 갖추어야 할 지식 및 능력과 어떤 관계가 있는지를 구체적으로 확인해 주는 대학 수학교육 논문이다. 최근 3D 프린팅의 상용화가 가속화되면서, 각 분야에 적용할 수 있는 3D 프린팅의 고급 기술개발이 중요한 과제로 떠오르고 있다. 이 과정에서, 수학적 지식의 적절한 활용은 필수적이다. 따라서 본 연구는 대학에서 배우는 수학적 지식을 바탕으로, 시간과 장소에 구애받지 않고 누구나 무료로 3D 프린팅 기술을 활용할 수 있도록 하는 클라우드 컴퓨팅 환경을 제공하고, 그를 활용하여 얻은 성과를 공유하는데 그 목적이 있다. 이러한 목적을 달성하기 위하여 한국에 맞게 자체적으로 개선한 오픈소스 소프트웨어 “Sage” 기반의 서버를 이용하여, 3D 프린팅에 필요한 STL 도면 파일을 생성하는 프로그램과 웹(Web) 도구를 개발하였다. 본 논문에서는 새롭고 혁신적인 3D 프린팅 환경을 바탕으로, 수학적 모델링의 기초지식인 미적분학과 선형대수학을 중심으로 우리가 형상화한 다양한 3D 객체(Object)들의 개발 과정을 공유하며, 이 과정을 같이 경험하는 수학전공자들이 대학에서 배운 전문 지식을 활용하여 3D 프린팅의 다양한 관련 분야로 진출하여 그 역량을 발휘 할 수 있는 비전을 제시한다. 특히 수학을 전공한 인력이 3D프린터를 보다 창의적이고 혁신적으로 활용할 수 있는 인력, 그리고 이들을 교육하는 인력으로 성장할 수 있다는 것을 확인한다. Recently, the widespread usage of 3D-Printing has grown rapidly in popularity and development of a high level technology for 3D-Printing has become more necessary. Given these circumstances, effectively using mathematical knowledge is required. So, we have developed free web tools for 3D-Printing with Sage, for mathematical 3D modeling and have utilized them in college education, and everybody may access and utilize online anywhere at any time. In this paper, we introduce the development of our innovative 3D-Printing environment based on Calculus, Linear Algebra, which form the basis for mathematical modeling, and various 3D objects representing mathematical concept. By this process, our tools show the potential of solving real world problems using what students learn in university mathematics courses.