KR20230077841A - 3차원 모델의 형상 관계 정보 검색 및 제공 방법, 장치 및 시스템 - Google Patents

3차원 모델의 형상 관계 정보 검색 및 제공 방법, 장치 및 시스템 Download PDF

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Abstract

3차원 모델의 형상 관계 정보 검색 및 제공 방법, 장치 및 시스템이 제공된다. 상기 서버에서 3차원 모델의 형상 관계 정보 검색 및 제공 방법은, 상기 3차원 모델을 전처리하여 제1 간격 기준으로 상기 3차원 모델의 각 포인트에 대한 좌표 정보를 추출하는 단계; 상기 추출된 각 포인트에 대한 좌표 정보와 상기 각 포인트를 포함한 모델 식별자 정보를 매칭하여 기록하는 단계; 상기 기록에 기초한 자료 구조를 가진 공간 기반 좌표 검색 엔진을 구성하는 단계; 및 상기 구성된 공간 기반 좌표 검색 엔진을 통한 형상 관계 정보 요청과 제1 검색 범위 설정을 수신하여, 수신된 제1 검색 범위에 대하여 검색 기준 모델의 좌표 정보 기반 인접한 적어도 하나의 검색 결과 모델을 도출하고, 상기 도출된 적어도 하나의 검색 결과 모델과 검색 기준 모델 사이의 형상 관계 정보를 단말로 제공하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명을 지원한 국가연구개발사업
- 과제고유번호 : S0312-20-1001
- 부 처 명 : 과학기술정보통신부
- 연구관리 전문기관 : 정보통신산업진흥원(울산정보산업진흥원)
- 연구사업명 : SW융합클러스터 2.0(조선해양 ICT융합 기술 고도화 및 상용화 지원사업)
- 연구과제명 : 웹기반 대용량 3차원 설계모델 Viewer 및 VR 기술 개발

Description

3차원 모델의 형상 관계 정보 검색 및 제공 방법, 장치 및 시스템{METHOD, APPARATUS AND SYSTEM FOR SEARCHING AND PROVIDING SHAPE RELATIONSHIP INFORMATION OF 3 DIMENSIONAL MODEL}
본 발명은 3차원 모델 형상 비교 검색에 관한 것으로, 보다 자세하게는 3차원 모델로부터 추출된 좌표 정보 기반으로 형상 관계 정보를 구성하여 형상 관계 정보 검색 방법, 장치 및 시스템에 관한 것이다.
디지털 기술의 발전에 따른 산업 구조의 변경에 따라, 종래 2차원 모델 이어 3차원 모델 이용에 대한 요구가 많아지고 있다.
다만, 수십만개 이상의 다양한 3차원 모델 형상을 실시간으로 비교 검색하기에는 많은 제약이 있다. 이에 3차원 모델의 좌표 추출 및 모델 데이터를 검색하는 방법이 고안되었다.
관련하여, 선행기술문헌 1은 3차원 모델 데이터 검색에 관한 것으로, 3차원 모델을 검색하고 분류하여 특정 목적에 맞는 3차원 모델을 검색하는 구성을 개시하고 있으나, 3차원 모델 전체에 대해서만 적용 가능하여 대용량의 3차원 모델에 적용하기에는 문제점이 있다.
한편, 선행기술문헌 2는 3차원 모델 통합 관리에 관한 것으로, 3차원 모델을 구성하는 객체 정보를 획득하여 데이터베이스에 저장하고, 데이터베이스에 저장된 상기 3차원 모델 또는 상기 객체정보를 제공하는 구성을 개시하고 있으나, 이 역시 3차원 모델 전체에 대해서만 적용 가능하여 대용량의 3차원 모델에 적용하기에는 문제점이 있다.
한국 등록특허공보 제10-1626384호 (2016.05.26) 한국 등록특허공보 제10-1446112호 (2014.09.24)
본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 3차원 모델로부터 추출된 좌표 정보 기반으로 형상 관계 정보를 구성하여 인접 모델, 유사 모델 등 형상 관계 정보의 검색 방법, 장치 및 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제들은 이상에서 언급된 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 면에 따른 서버에서 3차원 모델의 형상 관계 정보 검색 및 제공 방법은, 상기 3차원 모델을 전처리하여 제1 간격 기준으로 상기 3차원 모델의 각 포인트에 대한 좌표 정보를 추출하는 단계; 상기 추출된 각 포인트에 대한 좌표 정보와 상기 각 포인트를 포함한 모델 식별자 정보를 매칭하여 기록하는 단계; 상기 기록에 기초한 자료 구조를 가진 공간 기반 좌표 검색 엔진을 구성하는 단계; 및 상기 구성된 공간 기반 좌표 검색 엔진을 통한 형상 관계 정보 요청과 제1 검색 범위 설정을 수신하여, 수신된 제1 검색 범위에 대하여 검색 기준 모델의 좌표 정보 기반 인접한 적어도 하나의 검색 결과 모델을 도출하고, 상기 도출된 적어도 하나의 검색 결과 모델과 검색 기준 모델 사이의 형상 관계 정보를 단말로 제공하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 면에 따른 3차원 모델의 형상 관계 정보 검색 및 제공하는 장치는, 메모리; 및 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는, 상기 3차원 모델을 전처리하여 제1 간격 기준으로 상기 3차원 모델의 각 포인트에 대한 좌표 정보를 추출하여, 상기 추출된 각 포인트에 대한 좌표 정보와 상기 각 포인트를 포함한 모델 식별자 정보를 매칭하여 기록하고, 상기 기록에 기초한 자료 구조를 가진 공간 기반 좌표 검색 엔진을 구성하여, 상기 구성된 공간 기반 좌표 검색 엔진을 통한 형상 관계 정보 요청과 제1 검색 범위 설정을 수신하여, 수신된 제1 검색 범위에 대하여 검색 기준 모델의 좌표 정보 기반 인접한 적어도 하나의 검색 결과 모델을 도출하고, 상기 도출된 적어도 하나의 검색 결과 모델과 검색 기준 모델 사이의 형상 관계 정보를 단말로 제공할 수 있다.
본 발명의 일면에 따른 3차원 모델의 형상 관계 정보 검색 및 제공하는 시스템은, 단말; 및 서버를 포함하고, 상기 서버는, 상기 3차원 모델을 전처리하여 제1 간격 기준으로 상기 3차원 모델의 각 포인트에 대한 좌표 정보를 추출하여, 상기 추출된 각 포인트에 대한 좌표 정보와 상기 각 포인트를 포함한 모델 식별자 정보를 매칭하여 기록하고, 상기 기록에 기초한 자료 구조를 가진 공간 기반 좌표 검색 엔진을 구성하여, 상기 구성된 공간 기반 좌표 검색 엔진을 통한 형상 관계 정보 요청과 제1 검색 범위 설정을 수신하여, 수신된 제1 검색 범위에 대하여 검색 기준 모델의 좌표 정보 기반 인접한 적어도 하나의 검색 결과 모델을 도출하고, 상기 도출된 적어도 하나의 검색 결과 모델과 검색 기준 모델 사이의 형상 관계 정보를 상기 단말로 제공하는 프로세서를 포함할 수 있다.
본 발명의 기타 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명에 따르면, 다음과 같은 효과들을 가질 수 있다.
본 발명에 따르면, 서버로부터 대상 3차원 모델의 형상 관계에 관하여 실시간 또는 빠른 속도로 검색할 수 있다.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급된 효과로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1 은 본 발명의 일 실시 예에 따른 3차원 모델에 대한 형상 관계 정보 검색 및 제공 시스템을 도시한 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 서버의 구성 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 3차원 모델의 형상 관계 정보 검색 및 제공 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 3차원 모델에 대한 전처리 과정을 설명하기 위해 도시한 흐름도이다.
도 5는 도 4와 관련된 전처리 과정을 설명하기 위해 도시한 도면이다.
도 6은 도 3에서 공간 기반 좌표 검색 엔진 구성을 위한 자료 구조를 설명하기 위해 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 형상 관계 검색 결과 제공 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 8은 도 3의 형상 관계 검색 결과 제공 동작을 설명하기 위해 도시한 도면이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 제한되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 기술자에게 본 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소 외에 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다. 명세서 전체에 걸쳐 동일한 도면 부호는 동일한 구성 요소를 지칭하며, "및/또는"은 언급된 구성요소들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다. 비록 "제1", "제2" 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있음은 물론이다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 기술자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또한, 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
공간적으로 상대적인 용어인 "아래(below)", "아래(beneath)", "하부(lower)", "위(above)", "상부(upper)" 등은 도면에 도시되어 있는 바와 같이 하나의 구성요소와 다른 구성요소들과의 상관관계를 용이하게 기술하기 위해 사용될 수 있다. 공간적으로 상대적인 용어는 도면에 도시되어 있는 방향에 더하여 사용시 또는 동작시 구성요소들의 서로 다른 방향을 포함하는 용어로 이해되어야 한다. 예를 들어, 도면에 도시되어 있는 구성요소를 뒤집을 경우, 다른 구성요소의 "아래(below)"또는 "아래(beneath)"로 기술된 구성요소는 다른 구성요소의 "위(above)"에 놓여질 수 있다. 따라서, 예시적인 용어인 "아래"는 아래와 위의 방향을 모두 포함할 수 있다. 구성요소는 다른 방향으로도 배향될 수 있으며, 이에 따라 공간적으로 상대적인 용어들은 배향에 따라 해석될 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명한다.
도 1 은 본 발명의 일 실시 예에 따른 3차원 모델에 대한 형상 관계 정보 검색 및 제공 시스템을 도시한 블록도이다. 도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 서버(150)의 구성 블록도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 3차원 모델(3Dimensional model)(또는 입체 모델)에 대한 형상 관계 정보 검색 및 제공 시스템은, 단말(100)과 서버(150)을 포함하여 구성될 수 있다. 이 때, 실시 예에 따라서, 3차원 모델에 대한 형상 관계 정보 검색 및 제공 시스템에는 도 1에 도시된 단말(100)과 서버(150) 외에 본 발명에 따른 동작 수행과 관련하여, 하나 또는 그 이상의 구성요소가 추가되어 구성될 수도 있다.
단말(100)은 3차원 모델에 대한 형상 관계 정보 검색을 요청하고, 상기 요청에 따른 검색 결과를 출력할 수 있다. 이 때, 실시 예에 따라서, 단말(100)은 대상 3차원 모델 또는 그 일부에 대한 데이터를 상기 형상 관계 정보 검색 요청시 서버(150)로 전송 또는 업로드할 수 있다.
이러한 단말(100)은 TV, 모니터, 사이니지(Signage), PC, 노트북, 태블릿 pc, 스마트폰, 웨어러블 디바이스(wearable device) 등 중 어느 하나일 수 있다.
단말(100)은 3차원 모델에 대한 형상 관계 정보 검색 요청을 위하여 서버(150)에 의해 제공된 유저 인터페이스(user interface)를 출력할 수 있다.
실시 예에 따라, 3차원 모델에 대한 형상 관계 정보에 대한 검색 요청을 위한 단말과 상기 검색 요청에 대한 결과를 출력하는 단말을 상이할 수 있다.
단말(100)은 전술한 3차원 모델에 대한 형상 관계 정보의 검색 요청 및 상기 요청에 따른 결과 제공과 관련하여, 다양한 입력 및 출력 인터페이스 예를 들어, 키보드, 마우스, 스타일러스펜, 마이크로폰, 스피커, 디스플레이 등 중 적어도 하나를 구비하거나 그와 연결될 수 있다. 실시 예에 따라서, 단말(100)은 이미지 촬상 센서를 통하여 검색 요청의 대상인 3차원 모델의 전부 또는 일부를 인식하거나 관련 데이터를 획득할 수 있다.
서버(150)는 단말(100)에 의해 입력되는 대상 3차원 모델의 전부 또는 일부, 상기 대상 3차원 모델에 대한 형상 관계 정보 검색 요청에 대하여, 대상 3차원 모델에 대한 형상 관계 정보의 검색 결과를 제공한다.
이 때, 서버(150)는 3차원 모델을 전처리하여 전처리되는 3차원 모델의 각 포인트에 대한 좌표 정보를 획득하고, 이렇게 획득되는 좌표 정보들을 참조하여 포인트와 모델 식별자(ID)가 매칭되도록 정의된 자료 구조를 가진 공간 기반 좌표 검색 엔진을 구성할 수 있다.
그리고 서버(150)는 단말(100)의 검색 요청에 대하여 데이터베이스(DB: database)에 미리 저장된 정보를 참조해서, 대상 모델에 대한 다양한 모델의 형상 관계 정보를 검색 결과로 제공할 수 있다.
도 2를 참조하면, 서버(150)는 메모리(memory)(210)와 프로세서(processor)(220)를 포함하여 구성될 수 있으며, 이 때 상기 메모리(210)는 전술한 데이터베이스(DB)에 대응될 수 있으며, 다양한 3D 모델과 인접 모델 등과의 계산된 형상 관계를 구분하여 저장할 수 있고, 상기 프로세서(220)는 단말(100)로부터 대상 모델에 대한 형상 관계 정보 검색 요청이 수신되면, 상기 수신된 검색 요청에 메모리(210)로부터 설정된 검색 범위에 속하는 인접 모델(들)과의 형상 관계 정보를 검색 결과로서 제공 또는 제공되도록 제어할 수 있다.
서버(150)는 컨트롤러, 제어장치, 컴퓨팅 디바이스 등 다양한명칭으로 불리울 수 있으며, 본 발명에 따른 3차원 모델에 대한 형상 관계 정보의 검색 및 결과에 관한 서비스를 제공을 위한 다양한 프로그램 등 소프트웨어와 해당 소프트웨어가 포함된 하드웨어를 포함할 수 있다.
더불어, 서버(150)는 상기와 같은 검색 요청 및 그 검색 결과를 포함한 3차원 모델 형상 관계 정보 검색 서비스를 어플리케이션(application) 또는 웹 서비스(web service) 형태로 제공할 수 있다. 전자의 경우, 단말(100)은 서버(150)에 의해 제공된 상기 어플리케이션을 다운로드 받아 설치하고 구동하여 본 발명에 따른 3차원 모델의 형상 관계 정보 검색 서비스와 관련된 다양한 구성을 포함할 수 있다.
전술한 바와 같이, 서버(150)는 미리 다양한 3차원 모델들을 수집하고, 해당 3차원 모델들의 개별 모델들 사이의 형상 관계 정보에 대하여 계산 및 저장하여, 대용량의 3차원 모델에 대한 형상 관계 정보가 실시간으로 빠르게 검색될 수 있도록 서비스할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 3차원 모델의 형상 관계 정보 검색 및 제공 방법을 설명하기 위한 흐름도이다. 도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 3차원 모델에 대한 전처리 과정을 설명하기 위해 도시한 흐름도이다. 도 5는 도 4와 관련된 전처리 과정을 설명하기 위해 도시한 도면이다. 도 6은 도 3에서 공간 기반 좌표 검색 엔진 구성을 위한 자료 구조를 설명하기 위해 도시한 도면이다. 도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 형상 관계 검색 결과 제공 방법을 설명하기 위한 흐름도이다. 도 8은 도 3의 형상 관계 검색 결과 제공 동작을 설명하기 위해 도시한 도면이다.
본 발명의 이해를 돕고 설명의 편의상 도 3, 도 4 및 도 6의 흐름도는 서버(150)(또는 프로세서(220))의 동작을 기준으로 설명한다. 이 때, 도 4는 도 3에서 특히, 전처리 과정에 대한 상세 동작을 그리고 도 6은 도 3에서 엔진 구성 및 검색 처리 과정에 대한 상세 동작에 대한 것일 수 있다.
도 3을 참조하면, 동작 11에서, 서버(150)는 3차원 모델을 전처리하여 제1 간격 기준으로 상기 3차원 모델의 각 포인트에 대한 좌표 정보를 추출할 수 있다.
동작 12에서, 서버(150)는 상기 동작 11을 통해 추출된 각 포인트에 대한 좌표 정보와 상기 각 포인트를 포함한 모델 식별자 정보를 매칭하여 예를 들어, 도 7에 도시된 바와 같이 기록하여 저장할 수 있다.
동작 11 및 동작 12와 관련하여, 도 3을 참조하면 서버(150)에 의한 전처리 동작을 설명하면, 다음과 같다.
동작 21에서, 서버(150)는 3차원 모델에서 일정 간격으로 좌표 정보를 추출할 수 있다. 편의상 동작 21에서 상기 일정 간격을 제1 간격이라 한다. 서버(150)는 제1 간격으로 해당 모델(모델 식별자)에서 각 포인트에 대한 좌표 정보 예를 들어, 3축 즉, x, y, z 축 방향의 레이(ray)와 부딪히는 페이스(face)의 좌표 정보를 추출할 수 있다. 도 5의 (a)는 동작 21에 따라 좌표 정보 추출 결과를 도시한 것이다.
동작 22에서, 서버(150)는 해당 3차원 모델에 대하여 추출된 좌표 정보의 개수가 임계값 미만인지 판단할 수 있다. 여기서, 임계값은 서버(150)에 의하여 임의로 설정될 수 있다.
이러한 동작 22는 서버(150)에서 해당 3차원 모델의 전처리 동작 또는 형상 관계 정보 검색 결과의 정확성 또는 신뢰성 확보를 위한 것일 수 있다.
동작 23에서, 서버(150)는 동작 22의 판단 결과 만약 추출된 좌표의 개수가 임계값 미만이면, 해당 3차원 모델에 대한 추가 좌표 정보를 추출할 수 있다.
이러한 추가 좌표 정보 추출은 예를 들어 다음과 같이 이루어질 수 있다. 이는 예를 들어, 1) 해당 3차원 모델의 크기가 제1 간격보다 작은 경우, 2) 해당 3차원 모델의 형상이 복잡하거나 얇은 파이프(pipe)와 같은 특이 형상의 모델인 경우, 3) 해당 3차원 모델에 대하여 추출된 좌표 정보의 개수가 모델 바운딩의 크기에 비하여 미리 정의한 비율보다 적게 추출된 경우로 판단된 경우 등을 포함할 수 있다.
상기 1)의 경우, 서버(150)는, 해당 3차원 모델에 대하여 예를 들어, 설정된 바운딩(bounding)보다 작은 간격 즉, 제2 간격(상기 제1 간격보다 작은)을 재지정하여 해당 3차원 모델의 좌표 정보를 추출할 수 있다.
상기 2)의 경우, 서버(150)는 해당 3차원 모델에 대하여 좌표 정보 추출이 가능한 형상 모델(서브 모델 식별자 부여)으로 구분하여 구분된 형상 모델에 대하여 좌표 정보를 추출하고, 이후 서브 모델들에 대하여 그룹핑할 수 있다. 도 5의 (b)는 예를 들어, 상기 2) 과정을 통해 복잡한 형태의 모델에서 좌표를 추가로 추출한 결과를 도시한 것이다.
상기 3)의 경우, 서버(150)는 도 5의 (c)에 도시된 바와 같이, 해당 3차원 모델을 구성하고 있는 버텍스(vertex, 정점) 또는 에지(edge, 변)에서 일정 간격으로 추가 좌표 정보를 추출할 수 있다.
동작 24에서, 서버(150)는 추출된 좌표 정보를 필터링할 수 있다. 실시예에 따라서, 상기 필터링은 중복 좌표 정보, 복셀 샘플링(voxel sampling) 등을 통하여 추출된 좌표 정보들을 필터링할 수 있다. 이렇게 필터링이 되면, 최초 추출된 좌표 정보의 개수 즉, 추출된 전체 좌표 정보의 개수는 감소될 수 있다.
동작 25에서, 서버(150)는 해당 모델의 식별자와 필터링된 좌표 정보를 매칭(matching)하여 기록 및 저장할 수 있다. 도 5의 (d)는 상기 매칭 기반 기록의 예시이다. 하나의 모델 식별자에는 복수 개의 포인트들(좌표 정보가 포함된)이 매칭될 수 있다. 이를 통해 모델 식별자를 통해 포인트를 식별할 수 있고, 반대로 포인트를 통해 모델 식별자를 식별할 수 있다.
동작 13에서, 서버(150)는 상기 동작 12에서 매칭 기반 자료 구조를 가진 공간 기반 좌표 검색 엔진을 구성할 수 있다. 상기 동작 11 내지 13은 다양한 3차원 모델들에 대하여 반복 수행할 수 있다. 이를 통해, 서버(150)는 단말(100)을 통해 형상 관계 정보 검색 요청되는 다양한 대상 3차원 모델에 대한 형상 관계 정보 검색 결과를 제공할 수 있다. 다만, 실시 예에 따라서, 상기 단말(100)을 통해 형상 관계 정보 검색 요청되는 대상 3차원 모델에 대한 검색 결과가 제공이 되지 않거나 충분하지 않은 경우에는 전술한 동작 11 내지 13을 상기 단말(100)의 검색 요청에 대응하여 수행할 수 있다. 이렇게 수행된 해당 3차원 모델에 대한 동작 11 내지 동작 13에 따른 데이터는 데이터베이스(DB)에 새롭게 기록 및 저장될 수 있다.
동작 13과 관련하여, 서버(150)는 공간 기반 좌표 검색 엔진 구성하는데 이 때, 도 6과 같은 검색 엔진 자료 구조 기반으로 동작을 수행할 수 있다.
도 6의 (a)는 모델 ID의 자료 구조를 나타낸 것이고, 도 6의 (b)는 포인트 인덱스의 자료 구조를 나타낸 것이다. 상기 도 6의 (a)에 도시된 모델 ID의 자료 구조와 도 6의 (b)에 도시된 포인트 인덱스의 자료 구조를 매칭시킴으로써, 검색 엔진의 자료 구조가 형성될 수 있다.
상기에서, 공간 기반 좌료 검색 엔진은 Kd-tree 알고리즘 기반으로 구성할 수 있다. 상기 Kd-tree 알고리즘은 k 차원 공간의 점들을 구조화하는 공간 분할 자료 구조로, 2진 검색 트리와 또는 3차원 검색 트리가 이용될 수 있다. 본 발명에서는 3차원 검색 트리 이용을 예로 하나, 이에 한정되지는 않는다.
도 6을 참조하면, 전체 모델 id와 포인트를 별도의 자료 구조를 가지는데, 각 포인트는 x, y, z 및 모델 id 인덱스로 구성된 자료 구조로 정의하고, 모델 id는 모델 id와 추출된 좌표 데이터의 인덱스로 구성된 자료 구조로 정의할 수 있다. 즉, 모든 좌표가 모델 id 정보를 가지기 때문에 상기 검색 엔진의 검색 결과 예를 들어, 포인트 리스트에서 해당 좌표들의 인덱스를 이용하여 모델을 특정할 수 있다.
한편, 도 6에서, 'model id'는, 모델 식별 코드를 나타낼 수 있다. 이러한 model id는 예를 들어, 알파벳과 숫자 조합 8자리 등으로 정의할 수 있다. 'Index'는 상기 model id 각각에 부여된 식별 번호를 나타낼 수 있다. 또한, 'point index'는 모델에 포함된 포인트들 각각에 부여된 식별 번호를 나타낼 수 있다.
동작 14에서, 서버(150)는 상기 동작 13 이후 단말(100)로부터 형상 관계 정보 검색 요청이 수신되면, 상기 구성된 공간 기반 좌표 검색 엔진을 이용하여 상기 검색 요청된 대상 검색 기준 모델 및 제1 검색 범위 설정을 수신할 수 있다. 서버(150)는, 상기 수신된 제1 검색 범위에 대하여 상기 검색 기준 모델의 좌표 정보 기반 인접한 적어도 하나의 검색 결과 모델을 도출할 수 있다. 서버(150)는, 상기 도출된 적어도 하나의 검색 결과 모델과 검색 기준 모델 사이의 형상 관계 정보를 제공할 수 있다.
동작 14와 관련하여, 서버(150)는 형상 관계 정보 검색 결과를 제공하기 위해 도 7과 같은 동작을 수행할 수 있다.
도 7을 참조하면, 동작 31과 동작 32에서, 서버(150)는 3차원 모델에서 검색 범위가 지정되면, 지정 검색 범위 내 좌표 정보 기반 모델 id를 검색할 수 있다.
동작 33에서, 서버(150)는 검색 기준 모델을 지정할 수 있다.
동작 34에서, 서버(150)는 검색 기준 모델 기준 인접 모델 id를 검색할 수 있다.
그리고 동작 35에서, 서버(150)는 검색 결과 즉, 검색 기준 모델 대비 검색 범위 내 인접 모델과의 형상 관계 정보를 제공할 수 있다.
동작 14와 관련하여, 서버(150)는 좌표 기반으로 검색하기에 빠른 속도로 모델의 위치에 대한 검색 결과를 도출할 수 있다. 따라서 서버(150)는 다음과 같은 검색을 할 수 있다. 예를 들어, 서버(150)는 좌표 기준 범위(radius) 검색하여 반경 내에 있는 모델 id를 검색할 수 있다. 또한, 서버(150)는 모델 id 기준 인접한 적어도 하나 이상의 모델을 검색할 수 있다. 예를 들어, 서버(150)는 해당 모델에서 추출된 모든 좌표에서 반경(또는 거리) d 로 범위 검색을 수행하면 해당 모델에 인접한 반경 d 내에 존재하는 모든 모델을 확인할 수 있다.
동작 14와 관련하여, 상기 검색 기준 모델은, 3차원 모델을 구성하는 복수 개의 파트들 중 어느 하나의 파트일 수 있다. 예를 들어, 도 8을 참조하면, 모델(810)이 검색 기준 모델에 해당할 수 있다.
동작 14와 관련하여, 상기 제1 검색 범위는 단말에 의하여 설정되는 즉, 3차원 모델에서 검색 및 확인하고 싶은 영역을 나타낼 수 있다. 예를 들어, 도 8을 참조하면, 범위(820)이 상기 제1 검색 범위에 해당할 수 있다. 이러한 검색 범위는 서버(150)나 단말(100)의 설정에 의해 자동으로 결정될 수 있으며, 추후 사용자에 의해 임의로 변경 설정 가능하다. 실시 예에 따라서, 상기 검색 범위는, 상기 검색 기준 모델의 크기, 상기 검색 기준 모델 내 포인트의 개수 등을 참조하여 임의로 자동 설정될 수 있다. 단말(100)은 이렇게 검색 범위가 자동 설정된 이후에 임의로 변경할 수 있다. 실시 예에 따라서, 서버(150)는 단말(100)에 의한 검색 범위가 임의로 조정되면, 대응하는 결과를 실시간으로 제공하여 검색 범위 설정의 편의를 제공할 수 있다. 상기 검색 범위 조정에 따른 결과 제공 과정에서, 상기 제공되는 결과는 임시 결과로서 최종적으로 검색 범위 확정 이후에 제공될 결과와 그 형태나 정보의 양이 상이할 수 있다.
동작 14에서, 상기 검색 결과 모델은, 검색 범위 내에서 검색 기준 모델과 인접한 적어도 하나 이상의 파트를 나타낼 수 있다. 예를 들어, 도 8을 참조하면, 파트들(830, 840, 850)이 검색 결과 모델에 해당할 수 있다. 상기에서, 특히 제1 파트(830)는 모델의 모든 좌표가 검색 범위에 포함된 것으로, 서버(150)는 해당 모델은 검색 범위에 모든 부분이 포함된다고 인지할 수 있다.
즉, 서버(150)는 상기 수신된 제1 검색 범위에 대하여 검색 기준 모델의 좌표 정보 기반 도출된 인접한 복수의 검색 결과 모델들이 도출되는 경우에는, 상기 모델들 중 모든 좌표 정보가 상기 검색 범위에 포함된 모델과 그렇지 않은 모델을 구분할 수 있다.
도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따르면, 대형 사이즈의 3차원 모델 전체가 아니라 사용자가 원하는 영역 예를 들어, 검색 범위에 대해서 3차원 모델 이미지를 제공하고, 상기 검색 범위에 기초하여 어느 하나의 파트 즉, 검색 기준 모델에 포함된 좌표 데이터를 기반으로 해당 검색 기준 모델과 인접하게 배치된 적어도 하나 이상의 파트들을 검색하여 선택적으로 검색 결과를 제공할 수 있다. 이 때, 실시 예에 따라, 검색 범위 지정에 따라서 임의로 검색 기준 모델이 선택될 수 있다. 예를 들어, 상기 선택되는 검색 기준 모델은 상기 지정된 검색 범위 내에 가장 많은 포인트나 좌표 정보가 포함된 파트로 결정될 수 있다. 한편, 이렇게 선택되는 검색 기준 모델은 상기 지정된 검색 범위의 임의 조정에 따라서 다른 파트로 변경 선택될 수도 있다.
실시 예에 따라서, 도 8을 참조하면, 검색 기준 모델을 선택하면 자동 또는 수동으로 검색 범위가 설정되고 이후 전술한 상기 검색 범위에 대응하는 상기 검색 기준 모델의 인접한 적어도 하나의 검색 결과 모델에 대한 정보가 검색 결과로서 제공될 수 있다.
다른 실시 예에 따라서, 도 8을 참조하면, 검색 기준 모델과 검색 범위를 지정하면, 상기 지정된 검색 범위 내 상기 지정된 검색 기준 모델에 인접한 적어도 하나의 파트 즉, 검색 결과 모델에 대한 검색 결과를 제공할 수 있다.
한편, 상술한 제1 검색 범위와 관련하여, 서버(150)에 저장된 모델 중 제1 검색 범위(R1) 내 검색 기준 모델의 좌표 데이터와 일치하는 모델을 검색하는 과정에서, 서버(150)에 저장된 모델 탐색은 제2 검색 범위(R2)를 적용하여 탐색할 수 있다. 이는 예를 들어, 해당 과정에서 검색 범위가 중첩되지 않을 경우를 최소화하기 위해 'R1<R2' 관계를 만족하도록 설정하는 것일 수 있다. 예를 들어, R2는 R1의 1.5배일 수 있다. 다만, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니다.
실시 예에 따라서, 서버(150)는 상기 수신된 제1 검색 범위에 대하여 검색 기준 모델의 좌표 정보 기반 도출된 인접한 복수의 검색 결과 모델들이 도출되는 경우에는, 상기 도출된 각 검색 결과 모델에 대하여 상기 검색 기준 모델과의 형상 관계 정보를 계산하여, 계산 결과에 따라 상기 검색 기준 모델에 접하는 모델과 상기 검색 기준 모델과 겹치는 모델을 구분할 수도 있다.
본 발명의 실시예와 관련하여 설명된 방법 또는 알고리즘의 단계들은 하드웨어로 직접 구현되거나, 하드웨어에 의해 실행되는 소프트웨어 모듈로 구현되거나, 또는 이들의 결합에 의해 구현될 수 있다. 소프트웨어 모듈은 RAM(Random Access Memory), ROM(Read Only Memory), EPROM(Erasable Programmable ROM), EEPROM(Electrically Erasable Programmable ROM), 플래시 메모리(Flash Memory), 하드 디스크, 착탈형 디스크, CD-ROM, 또는 본 발명이 속하는 기술 분야에서 잘 알려진 임의의 형태의 컴퓨터 판독가능 기록매체에 상주할 수도 있다.
이상, 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 기술자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며, 제한적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
100 : 단말
150 : 서버
210 : 메모리
220 : 프로세서

Claims (10)

  1. 서버에서 3차원 모델의 형상 관계 정보 검색 및 제공 방법에 있어서,
    상기 3차원 모델을 전처리하여 제1 간격 기준으로 상기 3차원 모델의 각 포인트에 대한 좌표 정보를 추출하는 단계;
    상기 추출된 각 포인트에 대한 좌표 정보와 상기 각 포인트를 포함한 모델 식별자 정보를 매칭하여 기록하는 단계;
    상기 기록에 기초한 자료 구조를 가진 공간 기반 좌표 검색 엔진을 구성하는 단계; 및
    상기 구성된 공간 기반 좌표 검색 엔진을 통한 형상 관계 정보 요청과 제1 검색 범위 설정을 수신하여, 수신된 제1 검색 범위에 대하여 검색 기준 모델의 좌표 정보 기반 인접한 적어도 하나의 검색 결과 모델을 도출하고, 상기 도출된 적어도 하나의 검색 결과 모델과 검색 기준 모델 사이의 형상 관계 정보를 단말로 제공하는 단계를 포함하는,
    3차원 모델의 형상 관계 정보 검색 및 제공 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 3차원 모델의 크기가 상기 제1 간격보다 작은 경우에는, 설정된 바운딩보다 작은 제2 간격으로 상기 3차원 모델의 좌표 정보를 추출하는,
    3차원 모델의 형상 관계 정보 검색 및 제공 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 추출된 좌표 정보의 개수가 상기 3차원 모델의 바운딩 크기에 비하여 설정된 임계 비율보다 적으면, 상기 3차원 모델을 구성하는 있는 버텍스를 사용하거나 에지에서 일정 간격으로 좌표 정보를 추가로 추출하는,
    3차원 모델의 형상 관계 정보 검색 및 제공 방법.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에서,
    상기 필터링은,
    상기 추출된 좌표 정보에서 중복된 좌표 정보와 복셀 샘플링을 통하여 이루어지는,
    3차원 모델의 형상 관계 정보 검색 및 제공 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 단말로부터 상기 수신된 제1 검색 범위에 대한 변경된 제2 검색 범위 설정을 수신하는 단계; 및
    수신된 제2 검색 범위에 대하여 검색 기준 모델의 좌표 정보 기반 인접한 적어도 하나의 검색 결과 모델을 도출하고, 상기 도출된 적어도 하나의 검색 결과 모델과 검색 기준 모델 사이의 형상 관계 정보를 단말로 제공하는 단계를 포함하는,
    3차원 모델의 형상 관계 정보 검색 및 제공 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 검색 기준 모델은 3차원 모델을 구성하는 복수 개의 파트들 중 어느 하나의 파트를 나타내고,
    상기 제1 검색 범위는 단말에 의하여 상기 3차원 모델에서 검색 또는 확인을 원하는 영역으로 설정된 범위를 나타내며,
    상기 검색 결과 모델은 검색 범위 내에서 검색 기준 모델과 인접한 적어도 하나 이상의 파트를 나타내는,
    3차원 모델의 형상 관계 정보 검색 및 제공 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 수신된 제1 검색 범위에 대하여 검색 기준 모델의 좌표 정보 기반 도출된 인접한 복수의 검색 결과 모델들이 도출되는 경우에는, 상기 모델들 중 모든 좌표 정보가 상기 검색 범위에 포함된 모델과 그렇지 않은 모델을 구분하는,
    3차원 모델의 형상 관계 정보 검색 및 제공 방법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 수신된 제1 검색 범위에 대하여 검색 기준 모델의 좌표 정보 기반 도출된 인접한 복수의 검색 결과 모델들이 도출되는 경우에는, 상기 도출된 각 검색 결과 모델에 대하여 상기 검색 기준 모델과의 형상 관계 정보를 계산하여, 계산 결과에 따라 상기 검색 기준 모델에 접하는 모델과 상기 검색 기준 모델과 겹치는 모델을 구분하는,
    3차원 모델의 형상 관계 정보 검색 및 제공 방법.
  9. 3차원 모델의 형상 관계 정보 검색 및 제공하는 장치에 있어서,
    메모리; 및
    프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는,
    상기 3차원 모델을 전처리하여 제1 간격 기준으로 상기 3차원 모델의 각 포인트에 대한 좌표 정보를 추출하여, 상기 추출된 각 포인트에 대한 좌표 정보와 상기 각 포인트를 포함한 모델 식별자 정보를 매칭하여 기록하고, 상기 기록에 기초한 자료 구조를 가진 공간 기반 좌표 검색 엔진을 구성하여, 상기 구성된 공간 기반 좌표 검색 엔진을 통한 형상 관계 정보 요청과 제1 검색 범위 설정을 수신하여, 수신된 제1 검색 범위에 대하여 검색 기준 모델의 좌표 정보 기반 인접한 적어도 하나의 검색 결과 모델을 도출하고, 상기 도출된 적어도 하나의 검색 결과 모델과 검색 기준 모델 사이의 형상 관계 정보를 단말로 제공하는,
    3차원 모델의 형상 관계 정보 검색 및 제공 장치.
  10. 3차원 모델의 형상 관계 정보 검색 및 제공하는 시스템에 있어서,
    단말; 및
    서버를 포함하고, 상기 서버는,
    상기 3차원 모델을 전처리하여 제1 간격 기준으로 상기 3차원 모델의 각 포인트에 대한 좌표 정보를 추출하여, 상기 추출된 각 포인트에 대한 좌표 정보와 상기 각 포인트를 포함한 모델 식별자 정보를 매칭하여 기록하고, 상기 기록에 기초한 자료 구조를 가진 공간 기반 좌표 검색 엔진을 구성하여, 상기 구성된 공간 기반 좌표 검색 엔진을 통한 형상 관계 정보 요청과 제1 검색 범위 설정을 수신하여, 수신된 제1 검색 범위에 대하여 검색 기준 모델의 좌표 정보 기반 인접한 적어도 하나의 검색 결과 모델을 도출하고, 상기 도출된 적어도 하나의 검색 결과 모델과 검색 기준 모델 사이의 형상 관계 정보를 상기 단말로 제공하는 프로세서를 포함하는,
    3차원 모델의 형상 관계 정보 검색 및 제공 시스템.
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