1. 3차원 공간과 좌표계

OpenSCAD는 세 개의 축으로 이루어진 3차원 공간을 사용합니다. 이 세 축은 서로 직각으로 교차하며, 그 교차점을 원점이라고 부릅니다. 이 원점의 좌표는 [0, 0, 0]입니다. 우리가 만드는 모든 물체는 기본적으로 이 원점에서부터 생성됩니다.

이 세 개의 축, 즉 X, Y, Z 축이 가리키는 방향을 몸을 기준으로 상상해 보겠습니다. 의자에 똑바로 앉아있다고 생각해 보세요.

• X축: 당신의 양팔을 좌우로 뻗었을 때의 방향입니다. 오른쪽으로 갈수록 양수(+) 값이 커지고, 왼쪽으로 갈수록 음수(-) 값이 커집니다.
• Y축: 당신이 바라보는 면이 양수(+), 보이지 않는 뒷면이 음수(-) 입니다.
• Z축: 당신의 몸을 기준으로 위아래 방향입니다. 머리 위쪽으로 갈수록 양수(+) 값이 커지고, 발아래쪽으로 갈수록 음수(-) 값이 커집니다.

예를 들어, 책상 한가운데에 손을 올려놓은 상태를 원점 [0, 0, 0]이라고 가정해 봅시다. 손을 오른쪽으로 10만큼 움직이면 X축 좌표가 +10이 됩니다. 손을 몸 쪽 방향으로 5만큼 당기면 Y축 좌표가 5가 됩니다. 손을 위로 20만큼 들어 올리면 Z축 좌표는 +20이 됩니다. 만약 Z축 좌표가 음수가 된다면, 손이 책상 표면 아래로 들어가는 것을 의미합니다.

이처럼 우리는 translate라는 명령어를 사용해 물체를 원하는 좌표로 먼저 이동시킨 후, 그 위치에 생성하는 방식으로 작업하게 됩니다.

2. 길이의 단위: 숫자는 무엇을 의미할까요?

코드에서 cube(10);과 같이 숫자를 사용할 때, 이 숫자 '10'이 의미하는 실제 길이는 얼마일까요?

결론부터 말하면, OpenSCAD에는 정해진 단위가 없습니다. 밀리미터(mm), 센티미터(cm), 인치(inch)와 같은 절대적인 단위 시스템이 내장되어 있지 않습니다. 이것은 사용자가 모델의 목적에 맞게 단위를 자유롭게 '가정'하고 작업할 수 있다는 의미입니다.

예를 들어, 작은 부품을 3D 프린터로 출력할 목적이라면, 숫자를 밀리미터(mm)로 가정하는 것이 일반적입니다. 반면, 건축 설계를 한다면 숫자를 미터(m)로 가정하고 작업할 수도 있습니다.

이 강좌에서는 3D 프린팅을 기준으로 하므로, 모든 숫자는 밀리미터(mm)를 의미한다고 약속하겠습니다. 따라서 cube(10);은 가로, 세로, 높이가 각각 10mm인 정육면체를 만드는 명령입니다. 10mm는 1cm와 같습니다.

3. 회전의 방향: 오른손 좌표계

물체를 특정 축을 중심으로 회전시키는 것은 모델링에서 매우 중요한 작업입니다. OpenSCAD의 회전 방향은 '오른손 규칙(Right-Hand Rule)'을 따릅니다. 이 규칙은 오른손을 사용해 회전 방향을 직관적으로 파악할 수 있게 도와줍니다.

한번 같이 해보겠습니다. 오른손으로 주먹을 쥐되, 엄지손가락만 위로 펴서 '따봉'이라는 손 모양을 만들어 보세요.

이 손 모양에서 엄지손가락은 회전의 기준이 되는 축의 양수(+) 방향을 가리키고, 나머지 네 손가락이 감겨 들어가는 방향이 바로 해당 축의 양수(+) 회전 방향이 됩니다.

X축 회전 (좌우 축 중심 회전)

1. 오른손 엄지손가락이 당신의 오른쪽을 향하도록 팔을 움직여 보세요. (X축의 양수 방향)
2. 이때, 나머지 네 손가락이 어떻게 감기는지 느껴보세요. 손가락 끝이 아래쪽에서 시작해 몸 쪽으로 다가오며 위로 올라가는 방향으로 감길 것입니다.
3. 이것이 바로 X축의 양수(+) 회전 방향입니다. 마치 내 앞에 있는 물체의 윗부분을 내 몸 쪽으로 당겨 기울이는 것과 같습니다.

Y축 회전 (앞뒤 축 중심 회전)

1. 이번에는 오른손 엄지손가락이 당신의 앞쪽으로 향하게 해보세요. (Y축의 양수 방향)
2. 네 손가락이 감기는 방향을 느껴보면, 왼쪽에서 시작해 위로 올라가 오른쪽으로 넘어가는 방향일 것입니다.
3. 이것이 Y축의 양수(+) 회전 방향입니다. 마치 내 앞에 있는 물체를 오른쪽으로 쓰러뜨리는 것과 같습니다.

Z축 회전 (상하 축 중심 회전)

1. 마지막으로, 오른손 엄지손가락이 천장을 향하도록 위로 들어 보세요. (Z축의 양수 방향)
2. 네 손가락은 수평면에서 반시계 방향으로 감기는 것을 느낄 수 있습니다.
3. 이것이 Z축의 양수(+) 회전 방향입니다. 병뚜껑을 열 때 돌리는 방향이나, 나사를 풀 때 돌리는 방향과 같습니다.

이처럼 오른손을 직접 사용해 보면 각 축의 회전 방향을 혼동 없이 명확하게 이해할 수 있습니다. 모델링을 하다가 회전 방향이 헷갈릴 때마다 직접 손 모양을 만들어 확인하는 습관을 들이는 것이 좋습니다.