KR101690768B1 - 3ｄ 입체 프린팅 제작 서비스 제공 방법 - Google Patents

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Abstract

3D 입체 프린팅 제작 서비스 제공 방법이 제공되며, 사용자 단말로부터 3D 입체 페인팅을 제작할 객체를 선택받는 단계, 선택된 객체의 수직 방향의 윤곽선을 추출하고 3D 모델링을 실시하여 3D 입체 페인팅의 수직 방향의 3D 데이터를 생성하는 단계, 생성된 3D 데이터를 사용자 단말로 전송하는 단계, 사용자 단말과 연동된 3D 프린터에서 3D 데이터에 대응한 프린팅이 실시되도록 제어하는 단계, 3D 프린터의 프린팅이 완료되어 3D 객체가 생성된 경우, 3D 입체 페인팅을 위한 UV 프린팅이 되도록 사용자 단말로 UV 프린터 구동 신호를 전송하는 단계를 포함한다.

Description

3Ｄ 입체 프린팅 제작 서비스 제공 방법{METHOD FOR PROVIDING 3D STRUCTURE PRINTING MANUFACTURING SERICE FOR PAINTING}
본 발명은 3D 입체 프린팅 제작 서비스 제공 방법에 관한 것으로, 회화를 프린트할 때 Z축으로 표현되는 질감까지 프린트할 수 있는 방법에 관한 것이다.
최근, 3D 프린터의 보급이 대중화되면서 기업에서만 개발 단계에서 시제품 제작에 이용될 뿐만 아니라, 다양한 제품을 사용자가 직접 3D 프린터를 이용하여 프린트를 하기에 이르렀다.
이때, 개인이나 3D 모델링을 모르는 사용자가 3D 프린트를 이용하는 방법은, 온라인을 통하여 모델러에게 모델링을 의뢰하는 방법으로 이루어진다. 이와 관련하여, 선행기술인 한국공개특허 제2015-0127931호(2015.11.18 공개)에는, 3차원 프린터를 사용하고자 하는 소비자가 온라인을 통하여 모델러에게 모델링을 의뢰하고, 3D 프린팅 업체에 프린팅을 의뢰하여 3D 제품을 확보할 수 있는 3차원 모델링 및 프린팅 서비스의 구성을 개시하고 있다.
다만, 유화와 같은 그림은 3D 모델링을 일반적인 사용자가 하는 것은 쉽지 않은 일이고, 유화와 같은 그림을 일반적인 인쇄 또는 프린팅을 하는 경우 질감이 살아있지 않아 사본의 가치 및 소장 가치가 현저히 낮아진다. 또한, 3D 모델러에게 제작을 하는 비용은 일대일 맞춤형 제작이기 때문에 사용자의 만족도를 높일 수는 있으나, 일반적으로 이용되는 부품 등을 인쇄하고자 하는 사용자는, 그 소스(Source)를 공유할 수 없어 막대한 돈을 들여 모델러에게 의뢰를 하거나, 의뢰 비용을 감당하지 못하는 사용자는 제작을 포기하는 일이 대부분이다.
본 발명의 일 실시예는, 질감까지 살아있는 회화를 프린트하고자 할 때, 3D 데이터를 수집하여 3D 프린팅을 실시하고, 3D 프린팅된 3D 객체 상에 UV 프린팅을 하도록 함으로써, 색감 및 질감이 살이있는 회화를 프린트할 수 있고, 모델러를 고용하지 않고도 모델링에 대한 지식이 없는 사용자도 3D 프린터를 이용하여 제품을 프린팅할 수 있는, 3D 입체 프린팅 제작 서비스 제공 방법을 제공할 수 있다. 다만, 본 실시예가 이루고자 하는 기술적 과제는 상기된 바와 같은 기술적 과제로 한정되지 않으며, 또 다른 기술적 과제들이 존재할 수 있다.
상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 기술적 수단으로서, 본 발명의 일 실시예는, 사용자 단말로부터 3D 입체 페인팅을 제작할 객체를 선택받는 단계, 선택된 객체의 수직 방향의 윤곽선을 추출하고 3D 모델링을 실시하여 3D 입체 페인팅의 수직 방향의 3D 데이터를 생성하는 단계, 생성된 3D 데이터를 사용자 단말로 전송하는 단계, 사용자 단말과 연동된 3D 프린터에서 3D 데이터에 대응한 프린팅이 실시되도록 제어하는 단계, 3D 프린터의 프린팅이 완료되어 3D 객체가 생성된 경우, 3D 입체 페인팅을 위한 UV 프린팅이 되도록 사용자 단말로 UV 프린터 구동 신호를 전송하는 단계를 포함한다.
전술한 본 발명의 과제 해결 수단 중 어느 하나에 의하면, 질감까지 살아있는 회화를 프린트하고자 할 때, 3D 데이터를 수집하여 3D 프린팅을 실시하고, 3D 프린팅된 3D 객체 상에 UV 프린팅을 하도록 함으로써, 색감 및 질감이 살이있는 회화를 프린트할 수 있고, 모델러를 고용하지 않고도 모델링에 대한 지식이 없는 사용자도 3D 프린터를 이용하여 제품을 프린팅할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 3D 입체 프린팅 제작 서비스 제공 시스템을 설명하기 위한 구성도이다.
도 2는 도 1에 도시된 3D 입체 프린팅 제작 서비스 제공 서버를 설명하기 위한 구성도이다.
도 3은 도 1에 도시된 3D 입체 프린팅 제작 서비스가 구현된 일 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 도 1에 포함된 각 구성들 상호간에 데이터가 송수신되는 과정을 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 3D 입체 프린팅 제작 서비스 제공 방법을 설명하기 위한 동작 흐름도이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미하며, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
명세서 전체에서 사용되는 정도의 용어 "약", "실질적으로" 등은 언급된 의미에 고유한 제조 및 물질 허용오차가 제시될 때 그 수치에서 또는 그 수치에 근접한 의미로 사용되고, 본 발명의 이해를 돕기 위해 정확하거나 절대적인 수치가 언급된 개시 내용을 비양심적인 침해자가 부당하게 이용하는 것을 방지하기 위해 사용된다. 본 발명의 명세서 전체에서 사용되는 정도의 용어 "~(하는) 단계" 또는 "~의 단계"는 "~ 를 위한 단계"를 의미하지 않는다.
본 명세서에 있어서 '부(部)'란, 하드웨어에 의해 실현되는 유닛(unit), 소프트웨어에 의해 실현되는 유닛, 양방을 이용하여 실현되는 유닛을 포함한다. 또한, 1개의 유닛이 2개 이상의 하드웨어를 이용하여 실현되어도 되고, 2개 이상의 유닛이 1개의 하드웨어에 의해 실현되어도 된다.
본 명세서에 있어서 단말, 장치 또는 디바이스가 수행하는 것으로 기술된 동작이나 기능 중 일부는 해당 단말, 장치 또는 디바이스와 연결된 서버에서 대신 수행될 수도 있다. 이와 마찬가지로, 서버가 수행하는 것으로 기술된 동작이나 기능 중 일부도 해당 서버와 연결된 단말, 장치 또는 디바이스에서 수행될 수도 있다.
이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 3D 입체 프린팅 제작 서비스 제공 시스템을 설명하기 위한 구성도이다. 도 1을 참조하면, 3D 입체 프린팅 제작 서비스 제공 시스템(1)은, 사용자 단말(100), 3D 입체 프린팅 제작 서비스 제공 서버(300), 3D 프린터(400) 및 UV 프린터(500)를 포함할 수 있다. 다만, 이러한 도 1의 3D 입체 프린팅 제작 서비스 제공 시스템(1)은, 본 발명의 일 실시예에 불과하므로, 도 1을 통해 본 발명이 한정 해석되는 것은 아니다.
이때, 도 1의 각 구성요소들은 일반적으로 네트워크(network, 200)를 통해 연결된다. 예를 들어, 도 1에 도시된 바와 같이, 네트워크(200)를 통하여 사용자 단말(100)과 3D 입체 프린팅 제작 서비스 제공 서버(300)가 연결될 수 있다. 또한, 네트워크(200)를 통하여 사용자 단말(100)과 3D 프린터(400)가 연결될 수 있다. 그리고, 네트워크(200)를 통하여 사용자 단말(100)과 UV 프린터(500)가 연결될 수 있다. 또한, 3D 입체 프린팅 제작 서비스 제공 서버(300)는 네트워크(200)를 통하여 사용자 단말(100)과 연결될 수 있다. 그리고, 3D 입체 프린팅 제작 서비스 제공 서버(300)는 네트워크(20))를 통하여 3D 프린터(400)와 연결될 수 있다. 또한, 3D 입체 프린팅 제작 서비스 제공 서버(300)는 네트워크(200)를 통하여 UV 프린터(500)와 연결될 수 있다. 또한, 3D 프린터(400)는 네트워크(20))를 통하여 사용자 단말(100) 및 3D 입체 프린팅 제작 서비스 제공 서버(300)와 연결될 수 있다. 그리고, UV 프린터(500)는 네트워크(200)를 통하여 사용자 단말(100) 및 3D 입체 프린팅 제작 서비스 제공 서버(300)와 연결될 수 있다.
여기서, 네트워크(200)는, 복수의 단말 및 서버들과 같은 각각의 노드 상호 간에 정보 교환이 가능한 연결 구조를 의미하는 것으로, 이러한 네트워크(200)의 일 예에는 3GPP(3rd Generation Partnership Project) 네트워크, LTE(Long Term Evolution) 네트워크, 5GPP(5rd Generation Partnership Project) 네트워크, WIMAX(World Interoperability for Microwave Access) 네트워크, 인터넷(Internet), LAN(Local Area Network), Wireless LAN(Wireless Local Area Network), WAN(Wide Area Network), PAN(Personal Area Network), 블루투스(Bluetooth) 네트워크, 위성 방송 네트워크, 아날로그 방송 네트워크, DMB(Digital Multimedia Broadcasting) 네트워크 등이 포함되나 이에 한정되지는 않는다. 도 1에 도시된 사용자 단말(100), 3D 입체 프린팅 제작 서비스 제공 서버(300), 3D 프린터(400), UV 프린터(500)는 도 1에 도시된 것들로 한정 해석되는 것은 아니다.
사용자 단말(100)은, 3D 프린터(400) 및 UV 프린터(500)를 이용하여 3D 입체 프린팅을 할 수 있는 단말일 수 있다. 여기서, 프린팅하는 객체는 3D 입체 페인팅(Painting)일 수 있다. 예를 들어, 프린팅하는 객체는, 질감이 표현되어야 하는 유화 등일 수 있다. 그리고, 사용자 단말(100)은, 3D 입체 프린팅 제작 서비스 제공 서버(300)로부터 본 발명의 일 실시예에 따른 3D 입체 프린팅 제작 서비스에 관련된 애플리케이션 또는 프로그램을 다운로드하여 사용하는 경우에는, 3D 입체 프린팅 제작 서비스 제공 서버(300)와 통신이 요구되지 않을 수도 있고, 3D 입체 프린팅 제작 서비스 제공 서버(300)와 일체로 구성될 수도 있다. 그리고, 사용자 단말(100)은, 3D 입체 프린팅 제작 서비스 제공 서버(300)를 통하여 3D 프린팅하고자 하는 객체를 선택하는 단말일 수 있다. 또한, 사용자 단말(100)은, 객체를 선택한 후, 3D 입체 프린팅 제작 서비스 제공 서버(300)에서 3D 입체 데이터를 생성하는 경우, 생성된 3D 입체 데이터를 이용하여 3D 프린터(400)를 구동하는 단말일 수 있다. 그리고, 사용자 단말(100)은, 3D 프린터(400)이 동작이 완료되는 경우, 완료 동작을 3D 입체 프린팅 제작 서비스 제공 서버(300)로 전송하고, 3D 입체 프린팅 제작 서비스 제공 서버(300)로부터 채색 등을 위한 UV 프린팅 데이터를 수신할 수 있고, UV 프린팅 데이터를 이용하여 UV 프린터(500)를 구동시킬 수 있다. 그리고, 3D 프린팅된 입체물이 UV 프린터(500)의 위치에 제대로 위치했는지의 여부를 확인하기 위하여, 사용자 단말(100)에서 촬영 데이터를 3D 입체 프린팅 제작 서비스 제공 서버(300)로 전송할 수도 있다. 이때, UV 프린터(500)에서 프린팅 객체의 위치 등을 감지하는 수단(미도시)을 구비하는 경우, 사용자 단말(100)의 촬영 데이터는 요구되지 않을 수 있다. 그리고, 사용자 단말(100)은, 프린팅하고자 하는 3D 페인팅의 크기를 선택하는 단말일 수 있고, 이를 위하여 3D 프린터(400) 및 UV 프린터(500)의 컴퓨팅 자원을 3D 입체 프린팅 제작 서비스 제공 서버(300)로 전송하는 단말일 수 있다. 또한, 사용자 단말(100)은, 프린팅이 완료된 경우, 완료 객체를 촬영하고, 촬영된 데이터를 3D 입체 프린팅 제작 서비스 제공 서버(300)로 전송함으로써, 3D 입체 프린팅 제작 서비스 제공 서버(300)에서 피드백 제어를 실시할 수 있도록 하는 단말일 수 있다. 여기서, 사용자 단말(100)은, 네트워크(200)를 통하여 원격지의 서버나 단말에 접속할 수 있는 컴퓨터로 구현될 수 있다. 여기서, 컴퓨터는 예를 들어, 웹 브라우저(WEB Browser)가 탑재된 노트북, 데스크톱(Desktop), 랩톱(Laptop) 등을 포함할 수 있다. 또한, 사용자 단말(100)은, 네트워크(200)를 통해 원격지의 서버나 단말에 접속할 수 있는 단말로 구현될 수 있다. 사용자 단말(100)은, 예를 들어, 휴대성과 이동성이 보장되는 무선 통신 장치로서, PCS(Personal Communication System), GSM(Global System for Mobile communications), PDC(Personal Digital Cellular), PHS(Personal Handyphone System), PDA(Personal Digital Assistant), IMT(International Mobile Telecommunication)-2000, CDMA(Code Division Multiple Access)-2000, W-CDMA(W-Code Division Multiple Access), Wibro(Wireless Broadband Internet) 단말, 스마트폰(smartphone), 스마트 패드(smartpad), 타블렛 PC(Tablet PC) 등과 같은 모든 종류의 핸드헬드(Handheld) 기반의 무선 통신 장치를 포함할 수 있다.
3D 입체 프린팅 제작 서비스 제공 서버(300)는, 사용자 단말(100)로부터 선택된 입체 페인팅 객체의 3D 입체 데이터를 모델링하는 서버일 수 있다. 이때, 입체 페인팅 객체의 Z축을 중심으로 3D 입체 데이터를 모델링할 수 있고, 모델링된 3D 입체 데이터는 사용자 단말(100)로 전송되어 3D 프린터(400)를 통하여 프린팅될 수 있다. 그리고, 3D 입체 프린팅 제작 서비스 제공 서버(300)는, 사용자 단말(100)을 통하여 3D 프린터(400)의 프린팅 완료 신호가 전송되는 경우, 사용자 단말(100)로 채색을 위한 UV 데이터를 전송하는 서버일 수 있다. 또한, 3D 입체 프린팅 제작 서비스 제공 서버(300)는, 사용자 단말(100)을 경유하여 UV 프린터(500)의 동작 완료 신호가 전송되는 경우, 사용자 단말(100)로 결과물을 촬영하도록 제어하는 서버일 수 있다. 그리고, 3D 입체 프린팅 제작 서비스 제공 서버(300)는, 촬영 결과를 기반으로 피드백 제어를 실시하는 서버일 수 있다. 여기서, 3D 입체 프린팅 제작 서비스 제공 서버(300)는, 네트워크(200)를 통하여 원격지의 서버나 단말에 접속할 수 있는 컴퓨터로 구현될 수 있다. 여기서, 컴퓨터는 예를 들어, 웹 브라우저(WEB Browser)가 탑재된 노트북, 데스크톱(Desktop), 랩톱(Laptop) 등을 포함할 수 있다.
3D 프린터(400)는, 사용자 단말(100)과 연결되어 있는 경우 사용자 단말(100)로부터 3D 입체 데이터를 수신하여 프린팅 작업을 수행하는 프린터일 수 있다. 이때, 3D 프린터(400)는, x,y,z축의 운동으로 3D 도면인 3D 프린팅 데이터에 기반하여 입체 물품을 프린트하는 프린터일 수 있다. 여기서, 3D 프린터(400)는, 입체 형식을 만드는 방식에 따라 한 층씩 쌓아올리는 적층형 또는 큰 덩어리를 깎아가는 절삭형(컴퓨터 수치제어 조각 방식)의 방식의 프린터일 수 있다. 이때, 적층형은 파우더(석고나 나일론 등의 가루)나 플라스틱 액체 또는 플라스틱 실을 종이보다 얇은 레이어(Layer)로 겹겹이 쌓아 입체 형상을 만드는 방식이다. 여기서, 레이어가 얇을수록 정밀한 형상을 얻을 수 있고, 채색을 동시에 진행할 수 있다. 또한, 절삭형은, 커다란 덩어리를 조각하듯이 깎아내 입체 형상을 만들어내는 방식으로, 적층형에 비하여 완성품이 더 정밀하다는 장점이 있지만, 재료가 많이 소모되고, 컵처럼 안쪽이 파인 모양은 제작이 어려우며 채색 작업은 따로 해야할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 3D 프린터(400)는 상술한 방식의 프린터 이외에도 다양한 프린터가 사용될 수 있음은 자명하다 할 것이다. 이때, 3D 프린터(400)의 제작 단계는 모델링(Modeling), 프린팅(Priniting) 및 피니싱(Finishing)으로 이루어질 수 있다. 여기서, 모델링 단계를 본 발명의 일 실시예에 따른 3D 입체 프린팅 제작 서비스 제공 방법으로 해결하므로, 3D 프린트를 하고자 하는 사용자가 모두 3D 모델링을 배우지 않아도, 3D 프린터(400)를 이용하는 것이 가능해질 수 있고, 유화와 같은 그림을 프린팅할 때 질감까지 표현하는 것이 가능해질 수 있다.
UV 프린터(UltraViolet, 500)는, 3D 프린터(400)의 프린팅이 완료되는 경우, 3D 프린터(400)에서 z축을 기준으로 질감을 표현했다면, UV 프린터(500)는 채색을 프린트하는 프린트일 수 있다. UV 프린터(500)는, 굴곡 또는 요철이 존재하는 표면에도 프린트가 가능하므로 본 발명의 일 실시예에 따른 프린팅이 가능할 수 있다. 이때, UV 프린터(500)는, 3D 입체 프린팅 제작 서비스 제공 서버(300)로부터 사용자 단말(100)을 경유하여 수신된 UV 데이터를 이용하여 프린트를 시작하되, 3D 입체 구조물의 위치가 정확한지의 과정을 더 수행할 수도 있다. 이를 위하여, UV 프린터(500)는 위치를 파악하는 수단을 더 포함할 수도 있다.
도 2는 도 1에 도시된 3D 입체 프린팅 제작 서비스 제공 서버를 설명하기 위한 구성도이고, 도 3은 도 1에 도시된 3D 입체 프린팅 제작 서비스가 구현된 일 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 3D 입체 프린팅 제작 서비스 제공 서버(300)는, 선택부(310), 생성부(320), 제 1 전송부(330), 제어부(340), 제 2 전송부(350), 조절부(360) 및 피드백 제어부(370)를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 3D 입체 프린팅 제작 서비스 제공 서버(300) 또는 3D 입체 프린팅 제작 서비스 제공 서버(300)와 연동되어 동작하는 다른 서버(미도시)가 사용자 단말(100)로 3D 입체 프린팅 제작 서비스 제공 애플리케이션, 프로그램, 앱 페이지, 웹 페이지 등을 전송하는 경우, 사용자 단말(100)은, 3D 입체 프린팅 제작 서비스 제공 애플리케이션, 프로그램, 앱 페이지, 웹 페이지 등을 설치하거나 열 수 있다. 또한, 웹 브라우저에서 실행되는 스크립트를 이용하여 서비스 프로그램이 사용자 단말(100)에서 구동될 수도 있다. 여기서, 웹 브라우저는 웹(WWW: world wide web) 서비스를 이용할 수 있게 하는 프로그램으로 HTML(hyper text mark-up language)로 서술된 하이퍼 텍스트를 받아서 보여주는 프로그램을 의미하며, 예를 들어 넷스케이프(Netscape), 익스플로러(Explorer), 크롬(chrome) 등을 포함한다. 또한, 애플리케이션은 단말 상의 응용 프로그램(application)을 의미하며, 예를 들어, 모바일 단말(스마트폰)에서 실행되는 앱(app)을 포함한다.
이때, 네트워크(200)의 연결은, 사용자 단말(100), 3D 입체 프린팅 제작 서비스 제공 서버(300), 3D 프린터(400), UV 프린터(500)가, 네트워크(200)로 연결되어 있는 단말과 통신을 위해 통신 접점에 통신 객체를 생성하는 것을 의미한다. 3D 입체 프린팅 제작 서비스 제공 서버(300)는 통신 객체를 통해 서로 데이터를 교환할 수 있다.
도 2를 참조하면, 선택부(310)는, 사용자 단말(100)로부터 3D 입체 페인팅을 제작할 객체를 선택받을 수 있다. 여기서, 3D 입체 페인팅을 제작할 객체는, 예를 들어 유명한 유화 등일 수도 있다. 이를 위하여, 선택부(310)는, 3D 입체 페인팅을 제작할 객체에 대한 데이터베이스를 구축할 수 있고, 사용자 단말(100)로 하여금 선택하도록 할 수 있다. 그리고, 선택부(310)는 사용자 단말(100)에서 직접 촬영하여 디지털 데이터화시킨 객체의 데이터를 수신할 수도 있다.
생성부(320)는 선택된 객체의 수직 방향의 윤곽선을 추출하고 3D 모델링을 실시하여 3D 입체 페인팅의 수직 방향의 3D 데이터를 생성할 수 있다. 예를 들어, 유화와 같은 그림(Painting)은 XY축의 평면상의 그림 뿐만 아니라, 유화에 쓰이는 물감이 질감으로 터치되어 Z축으로도 표현되는 경우가 많다.
즉, 유화와 같은 그림을 프린터로 프린트했을 때에는 실제 그림을 가진 것과 같은 느낌이 들지 않고, 프린트한 그림이라는 것을 누구나 느낄 수 있다. 이는, 3차원상으로 표현되는 유화에서 쓰인 작가의 붓 터치 및 붓 터치에 따른 질감 자체가 표현되지 않아 실제 그림이 아닌 프린트한 그림이라는 것을 느낄 수 있는 것인데, 이를 보다 실제감있게 프린트를 하려면, 3차원상으로 표현되는 붓 터치, 붓 터치에 따른 질감 자체를 부가해야 한다. 이에 따라, 본 발명의 일 실시예에 따른 3D 입체 페인팅 제작 서비스 제공 방법은, 그림 자체를 XY축으로 본 것 뿐만 아니라, Z축으로 생성되는 3D 데이터를 추출하여 3D 모델링을 실시함으로써, 3D 입체 페인팅의 수직 방향의 3D 데이터를 생성하고, 3D 데이터를 3D 프린터(400)로 프린트하도록 하고, 3D 프린터(400)로 표현이 어려운 색감이나 채색을 커버하기 위하여, UV 프린터(500)를 3D 프린터(400)의 생성물이 생성된 후 사용하도록 함으로써, 질감이 살아있는 그림을 프린트할 수 있도록 한다. 이때, UV 프린터(500)를 먼저 사용할 수도 있지만, UV 프린트(500)를 먼저 사용하는 경우, 이미 프린트된 XY축 그림에 질감을 표현하는 3D 객체를 XY 평면상의 그림에 위치시키고, 3D 객체에 색감을 입히기 위하여 다시 UV 프린트(500)를 사용해야 하므로, 3D 프린터(400)를 사용한 후, 3D 객체가 생성되면 UV 프린터(500)를 이용하는 것이 바람직하다. 이때, UV 프린터(500)를 먼저 사용하는 경우를 배제하는 것은 아님은 자명하다 할 것이다. 여기서, UV 프린터(500)를 먼저 사용하는 경우에는, 이후 3D 객체의 색감을 입히기 위하여 3D 객체와 XY 평면상의 그림의 배치가 일치하는지의 여부를 확인하는 구성이 더 포함될 수 있다.
따라서, 생성부(320)는, 선택된 객체의 수직 방향(Z축 방향)의 윤곽선을 추출하고, 3D 모델링을 실시하여 3D 입체 페인팅의 수직 방향의 3D 데이터를 생성할 수 있다.
이때, 수직 방향의 윤곽선을 추출하는 경우, 윤곽선 점 검출(Edge & Edge Detection) 알고리즘, 엔트로피를 이용한 윤곽선 검출 알고리즘, 유전자 알고리즘을 이용한 윤곽선 검출 알고리즘, 캐니 윤곽선(Canny Edge) 검출 알고리즘, 마스크(Mask)를 이용한 윤곽선 검출 알고리즘 중 적어도 하나를 이용할 수 있다. 그리고, 마스크를 이용한 윤곽선 검출 알고리즘은, 소벨(Sobel) 마스크, 프르윗(prewitt)마스크, 로버트 (Roberts) 마스크, 라플라시안(Laplacian) 마스크 및 캐니(Canny) 마스크 중 적어도 하나를 이용할 수 있다.
이때, 생성부(320)는, 객체가 사용자 단말(100)에서 촬영되는 경우에는 Z축을 기준으로 촬영할 수 있는 사용자 인터페이스를 전송함으로써, Z축을 기준으로 하는 질감을 표현하는 3D 데이터를 얻을 수 있도록 촬영하도록 한다. 이때, Z축을 기준으로 하는 질감 등은 수직으로 촬영한다고 해서 얻어질 수 있는 것이 아니므로, 생성부(320)는 사용자 단말(100)과 단층 촬영이 가능한 촬영 수단을 더 연동되도록 할 수 있다.
제 1 전송부(330)는, 생성된 3D 데이터를 사용자 단말(100)로 전송할 수 있다. 이때, 제 1 전송부(330)는, 사용자 단말(100)의 컴퓨팅 자원 및 3D 데이터를 해독(Decoding)할 3D 프린터(400)의 컴퓨팅 자원을 파악할 수 있다. 그리고, 제 1 전송부(330)는, 사용자 단말(100) 및 3D 프린터(400)에서 해독(Decoding)가능한 언어로 변경(Transcoding)하여 전송할 수도 있다. 이를 위하여, 제 1 전송부(330)는, 사용자 단말(100)로부터 사용자 단말(100) 및 사용자 단말(100)에 연결된 3D 프린터(400)의 컴퓨팅 자원을 리딩 및 수신할 수 있다.
제어부(340)는, 사용자 단말(100)과 연동된 3D 프린터(400)에서 3D 데이터에 대응한 프린팅이 실시되도록 제어할 수 있다.
제 2 전송부(350)는, 3D 프린터(400)의 프린팅이 완료되어 3D 객체가 생성된 경우, 3D 입체 페인팅을 위한 UV 프린팅이 되도록 사용자 단말(100)로 UV 프린터(500) 구동 신호를 전송할 수 있다.
조절부(360)는, 생성부(320)에서 선택된 객체의 수직 방향의 윤곽선을 추출하고 3D 모델링을 실시하여 3D 입체 페인팅의 수직 방향의 3D 데이터를 생성한 후, 사용자 단말(100)로부터 3D 입체 페인팅의 크기를 선택받고, 사용자 단말(100)로부터 사용자 단말(100)과 연동된 3D 프린터(400) 및 UV 프린터(500)의 컴퓨팅 자원을 수집할 수 있고, 선택된 3D 입체 페인팅의 크기가 컴퓨팅 자원의 허용 범위 이내인 경우, 선택된 3D 입체 페인팅의 크기에 맞도록 3D 데이터를 조절할 수 있다.
여기서, 사용자 단말(100)은, 3D 프린터(400)의 프린팅이 완료되어 3D 객체가 생성된 경우, 3D 객체가 UV 프린터(500)에 위치했는지의 여부를 감지하여 3D 입체 페인팅 제작 서비스 제공 서버(300)로 전송하고, 3D 입체 페인팅 제작 서비스 제공 서버(300)는, 사용자 단말(100)로부터 3D 객체가 UV 프린터(500)에 위치했다는 신호를 수신하는 경우, 사용자 단말(100)로 UV 프린터(500) 구동 신호를 전송하고, UV 프린터(500) 구동 신호는, 3D 입체 페인팅의 평면을 이루는 색상 데이터를 포함할 수 있다. 또한, 3D 입체 페인팅 제작 서비스 제공 서버(300)는, 사용자 단말(100)에서 UV 프린터(500)에서 3D 객체가 위치한 위치를 UV 프린터(500)로 전송하도록 하여, UV 프린터(500)에서 어떠한 위치에 프린트를 해야하는지를 파악할 수 있도록 한다. 또한, UV 프린터(500)는 3D 객체를 감지하거나 촬영하는 수단을 더 포함할 수 있다.
또한, 3D 입체 페인팅 제작 서비스 제공 서버(300)는, 3D 프린터(400)로 3D 입체 페인팅의 Z 축 방향의 데이터를 출력하도록 하고, UV 프린터(500)로 3D 입체 페인팅의 XY 축 방향의 데이터를 출력하도록 한다.
피드백 제어부(370)는, 제 2 전송부(350)에서 3D 프린터(400)의 프린팅이 완료되어 3D 객체가 생성된 경우, 3D 입체 페인팅을 위한 UV 프린팅이 되도록 사용자 단말(100)로 UV 프린터(500) 구동 신호를 전송한 후, 사용자 단말(100)로부터 3D 입체 페인팅을 3D로 촬영한 데이터를 수신할 수 있다. 그리고, 피드백 제어부(370)는, 사용자 단말(100)로부터 UV 프린팅이 완료된 3D 입체 페인팅과, 3D 입체 페인팅 제작 서비스 제공 서버(300)에 저장된 3D 입체 페인팅을 비교할 수 있다. 또한, 피드백 제어부(370)는, 비교 결과 기 설정된 매칭률 미만인 경우, 미스매칭(Mis-matching)된 적어도 하나의 요소를 추출하고, 추출된 적어도 하나의 요소가 매칭되도록 3D 프린터(400) 또는 UV 프린터(500) 구동 신호를 생성할 수 있다. 여기서, 피드백 제어부(370)는, 생성된 구동 신호를 사용자 단말(100)로 전송하여 PID(Proportional Integral and Derivative) 제어가 실시되도록 할 수 있다.
상술한 본 발명의 일 실시예에 따른 3D 입체 프린팅 제작 서비스 제공 서버의 구동 방법을 도 3를 참조로 하여 상세히 설명하기로 한다.
도 3을 참조하면, (a) 사용자 단말(100)에서 뭉크의 절규를 프린트하고자 한다고 가정한다. 이때, 3D 입체 페인팅의 객체(A)는 뭉크의 절규가 된다. 그리고, (b) 사용자 단말(100)에서 자신이 직접 촬영하거나, 3D 입체 프린팅 제작 서비스 제공 서버(300)에 저장된 뭉크의 절규를 선택하는 경우, 선택된 3D 입체 페인팅의 객체(A)에 대한 정보는 3D 입체 프린팅 제작 서비스 제공 서버(300)로 전송된다.
여기서, (c) 뭉크의 절규(The Sream)은 파스텔, 유화 등의 재료가 쓰였는데, 이와 같은 경우 작가의 붓 터치에 따른 3차원 질감이 존재할 수 있다. 이에 따라, Z축 단층 촬영을 실시하여 3차원 질감을 추출하여 3D 모델링을 실시하도록 한다. 이때, 3D 모델링으로 생성된 3D 데이터(B)는, (d) 사용자 단말(100)로 전송되어 3D 프린터(400)로 프린트하도록 한다. 이때, 색상은 표현되지 않고 질감만이 3D 프린터(400)를 통하여 출력된다.
(e) 그리고 나서, 3D 프린터(400)로 출력된 3D 객체(C)는, (f) UV 프린터(500)로 옮겨지고, UV 프린터(500)에 3D 객체(C)가 위치하는 경우, 3D 입체 페인팅 제작 서비스 제공 서버(300)는, UV 프린팅 데이터를 사용자 단말(100)로 전송하여, UV 프린터(500)에서 UV 프린터가 가능하도록 한다. 이때, UV 프린팅 데이터(D)는 3D 객체(C) 상에 입혀지게 되고, (g) 3D 데이터로 인한 3D 객체(C)와 UV 프린팅 데이터(D)가 혼합된 3D 입체 페인팅을 제작할 객체와 동일한 복사본(C+D)이 생성되게 된다.
이와 같은 도 2 및 도 3의 3D 입체 프린팅 제작 서비스 제공 방법에 대해서 설명되지 아니한 사항은 앞서 도 1을 통해 3D 입체 프린팅 제작 서비스 제공 방법에 대하여 설명된 내용과 동일하거나 설명된 내용으로부터 용이하게 유추 가능하므로 이하 설명을 생략하도록 한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 도 1에 포함된 각 구성들 상호간에 데이터가 송수신되는 과정을 나타낸 도면이다. 이하, 도 4를 통해 본원의 일 실시예에 따라 신호가 송수신되는 과정의 일 예를 설명할 것이나, 이와 같은 실시예로 본원이 한정 해석되는 것은 아니며, 앞서 설명한 다양한 실시예들에 따라 도 4에 도시된 데이터가 송수신되는 과정이 변경될 수 있음은 기술분야에 속하는 당업자에게 자명하다.
도 4를 참조하면, 3D 입체 프린팅 제작 서비스 제공 서버(300)는 사용자 단말(100)에서 3D 입체 프린팅할 객체를 선택하는 경우(S4100), Z축 방향의 윤곽선을 추출하고(S4200), 3D 모델링을 실시하여(S4300), Z축 방향의 3D 데이터를 생성한다(S4400).
또한, 3D 입체 프린팅 제작 서비스 제공 서버(300)는, 생성된 3D 데이터를 사용자 단말(100)로 전송하여(S4500), 사용자 단말(100)에서 3D 프린터(400)로 해당 데이터를 전송 및 프린트하도록 할 수 있다(S4510).
이에 따라, 3D 프린터(400)는 3D 객체를 생성하기 위한 프린팅을 시작하고(S4520), 사용자 단말(100)은 3D 프린터(400)의 프린팅이 완료되는 경우(S4530), 3D 프린팅 완료 신호를 3D 입체 프린팅 제작 서비스 제공 서버(300)로 전송하고(S4600), 3D 입체 프린팅 제작 서비스 제공 서버(300)는 사용자 단말(100)로 전송하여(S4700), 사용자 단말(100)에서 3D 객체의 위치가 파악된 경우(S4800), 프린트 위치와 3D 프린팅 위치가 일치하는지의 여부를 확인한 후(S4900), UV 프린터(500)를 구동하도록 한다(S4920).
한편, 사용자 단말(100)에서 확인 결과, UV 프린트의 위치와 3D 프린팅의 위치(3D 객체의 위치)가 맞지 않는 경우, 조정 신호를 생성하여 다시 위치를 파악하는 단계로 복귀하도록 한다(S4910).
그리고, 사용자 단말(100)은, UV 프린터(500)로 UV 프린(500)의 구동 신호를 전송하여(S4920), 프린팅을 시작하도록 한다(S4930).
여기서, UV 프린터(500)에서 완료 신호를 사용자 단말(100)로 전송하는 경우(S4940), 사용자 단말(100)은 3D 입체 페인팅 데이터를 3D 입체 프린팅 제작 서비스 제공 서버(300)로 전송하고(S4950), 3D 입체 프린팅 제작 서비스 제공 서버(300)는 매칭률이 기 설정된 매칭률을 초과하는지의 여부를 확인하고(S4960), 매칭률이 기 설정된 매칭률의 기준에 미달하는 경우, PID 제어를 실시하기 위하여 ㅇ오차 부분을 추출하여(S4970), S4200 단계로 복귀한다.
상술한 단계들(S4100~S4970)간의 순서는 예시일 뿐, 이에 한정되지 않는다. 즉, 상술한 단계들(S4100~S4970))간의 순서는 상호 변동될 수 있으며, 이중 일부 단계들은 동시에 실행되거나 삭제될 수도 있다.
이와 같은 도 4의 3D 입체 프린팅 제작 서비스 제공 방법에 대해서 설명되지 아니한 사항은 앞서 도 1 내지 도 3을 통해 3D 입체 프린팅 제작 서비스 제공 방법에 대하여 설명된 내용과 동일하거나 설명된 내용으로부터 용이하게 유추 가능하므로 이하 설명을 생략하도록 한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 3D 입체 프린팅 제작 서비스 제공 방법을 설명하기 위한 동작 흐름도이다. 도 5를 참조하면, 3D 입체 프린팅 제작 서비스 제공 서버는, 사용자 단말로부터 3D 입체 페인팅을 제작할 객체를 선택받는다(S5100).
그리고 나서, 3D 입체 프린팅 제작 서비스 제공 서버는, 선택된 객체의 수직 방향의 윤곽선을 추출하고 3D 모델링을 실시하여 3D 입체 페인팅의 수직 방향의 3D 데이터를 생성한다(S5200).
또한, 3D 입체 프린팅 제작 서비스 제공 서버는, 생성된 3D 데이터를 사용자 단말로 전송한다(S5300).
여기서, 3D 입체 프린팅 제작 서비스 제공 서버는, 사용자 단말과 연동된 3D 프린터에서 3D 데이터에 대응한 프린팅이 실시되도록 제어한다(S5400).
또한, 3D 입체 프린팅 제작 서비스 제공 서버는, 3D 프린터의 프린팅이 완료되어 3D 객체가 생성된 경우, 3D 입체 페인팅을 위한 UV 프린팅이 되도록 사용자 단말로 UV 프린터 구동 신호를 전송한다(S5500).
이와 같은 도 5의 3D 입체 프린팅 제작 서비스 제공 방법에 대해서 설명되지 아니한 사항은 앞서 도 1 내지 도 4를 통해 3D 입체 프린팅 제작 서비스 제공 방법에 대하여 설명된 내용과 동일하거나 설명된 내용으로부터 용이하게 유추 가능하므로 이하 설명을 생략하도록 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 3D 입체 프린팅 제작 서비스 제공 방법에 따르면, 3D 프린터를 이용하는 고객에 많아짐으로써 유화와 같은 질감이 살아있는 그림을 프린트할 때, 일반적인 프린터를 이용할 때 표현되지 못하여 사본이라는 느낌이 들도록 하는 프린트를 생성하는 것 이외에도, 3D 프린터를 이용하여 질감까지 살릴 수 있는 방법을 제공할 수 있도록 하고, 일반 사용자가 3D 모델링을 이용하지 못함으로써 3D 모델링이 어려운 문제를 감안하여 유명하거나 일반적으로 널리 알려진 회화의 단층 촬영 및 3D 모델링을 데이터베이스화함으로써, 일반 소비자도 3D 모델링을 하지 못할지라도 본 발명의 일 실시예에 따른 3D 입체 프린팅 제작 서비스 제공 방법을 이용하는 경우, 유명 작가의 그림을 질감까지 표현된 프린트로 소장할 수 있다.
도 5를 통해 설명된 일 실시예에 따른 3D 입체 프린팅 제작 서비스 제공 방법은, 컴퓨터에 의해 실행되는 애플리케이션이나 프로그램 모듈과 같은 컴퓨터에 의해 실행가능한 명령어를 포함하는 기록 매체의 형태로도 구현될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체는 컴퓨터에 의해 액세스될 수 있는 임의의 가용 매체일 수 있고, 휘발성 및 비휘발성 매체, 분리형 및 비분리형 매체를 모두 포함한다. 또한, 컴퓨터 판독가능 매체는 컴퓨터 저장 매체 및 통신 매체를 모두 포함할 수 있다. 컴퓨터 저장 매체는 컴퓨터 판독가능 명령어, 데이터 구조, 프로그램 모듈 또는 기타 데이터와 같은 정보의 저장을 위한 임의의 방법 또는 기술로 구현된 휘발성 및 비휘발성, 분리형 및 비분리형 매체를 모두 포함한다. 통신 매체는 전형적으로 컴퓨터 판독가능 명령어, 데이터 구조, 프로그램 모듈, 또는 반송파와 같은 변조된 데이터 신호의 기타 데이터, 또는 기타 전송 메커니즘을 포함하며, 임의의 정보 전달 매체를 포함한다.
전술한 본 발명의 일 실시예에 따른 3D 입체 프린팅 제작 서비스 제공 방법은, 단말기에 기본적으로 설치된 애플리케이션(이는 단말기에 기본적으로 탑재된 플랫폼이나 운영체제 등에 포함된 프로그램을 포함할 수 있음)에 의해 실행될 수 있고, 사용자가 애플리케이션 스토어 서버, 애플리케이션 또는 해당 서비스와 관련된 웹 서버 등의 애플리케이션 제공 서버를 통해 마스터 단말기에 직접 설치한 애플리케이션(즉, 프로그램)에 의해 실행될 수도 있다. 이러한 의미에서, 전술한 본 발명의 일 실시예에 따른 3D 입체 프린팅 제작 서비스 제공 방법은 단말기에 기본적으로 설치되거나 사용자에 의해 직접 설치된 애플리케이션(즉, 프로그램)으로 구현되고 단말기에 등의 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 기록될 수 있다.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (5)

  1. 3D 입체 페인팅 제작 서비스 제공 서버에서 실행되는 3D 입체 페인팅 제작 서비스 제공 방법에 있어서,
    사용자 단말로부터 3D 입체 페인팅을 제작할 객체를 선택받는 단계;
    상기 선택된 객체의 수직 방향의 윤곽선을 추출하고 3D 모델링을 실시하여 상기 3D 입체 페인팅의 수직 방향의 3D 데이터를 생성하는 단계;
    상기 생성된 3D 데이터를 상기 사용자 단말로 전송하는 단계;
    상기 사용자 단말과 연동된 3D 프린터에서 상기 3D 데이터에 대응한 프린팅이 실시되도록 제어하는 단계;
    상기 3D 프린터의 프린팅이 완료되어 3D 객체가 생성된 경우, 상기 3D 입체 페인팅을 위한 UV 프린팅이 되도록 사용자 단말로 UV 프린터 구동 신호를 전송하는 단계를 포함하고,
    상기 3D 입체 페인팅 제작 서비스 제공 서버는, 상기 3D 프린터로 3D 입체 페인팅의 Z 축 방향의 데이터를 출력하도록 하고, 상기 UV 프린터로 3D 입체 페인팅의 XY 축 방향의 데이터를 출력하도록 하고,
    상기 수직 방향의 윤곽선을 추출하는 경우, 윤곽선 점 검출(Edge & Edge Detection) 알고리즘, 엔트로피를 이용한 윤곽선 검출 알고리즘, 유전자 알고리즘을 이용한 윤곽선 검출 알고리즘, 캐니 윤곽선(Canny Edge) 검출 알고리즘 중 적어도 하나를 이용하는 것인, 3D 입체 페인팅 제작 서비스 제공 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 선택된 객체의 수직 방향의 윤곽선을 추출하고 3D 모델링을 실시하여 상기 3D 입체 페인팅의 수직 방향의 3D 데이터를 생성하는 단계 이후에,
    상기 사용자 단말로부터 상기 3D 입체 페인팅의 크기를 선택받고, 상기 사용자 단말로부터 상기 사용자 단말과 연동된 3D 프린터 및 UV 프린터의 컴퓨팅 자원을 수집하는 단계;
    상기 선택된 3D 입체 페인팅의 크기가 상기 컴퓨팅 자원의 허용 범위 이내인 경우, 상기 선택된 3D 입체 페인팅의 크기에 맞도록 상기 3D 데이터를 조절하는 단계
    를 더 포함하는, 3D 입체 페인팅 제작 서비스 제공 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 사용자 단말은, 상기 3D 프린터의 프린팅이 완료되어 3D 객체가 생성된 경우, 상기 3D 객체가 상기 UV 프린터에 위치했는지의 여부를 감지하여 상기 3D 입체 페인팅 제작 서비스 제공 서버로 전송하고,
    상기 3D 입체 페인팅 제작 서비스 제공 서버는, 상기 사용자 단말로부터 상기 3D 객체가 상기 UV 프린터에 위치했다는 신호를 수신하는 경우, 상기 사용자 단말로 UV 프린터 구동 신호를 전송하고,
    상기 UV 프린터 구동 신호는, 상기 3D 입체 페인팅의 평면을 이루는 색상 데이터를 포함하는 것인, 3D 입체 페인팅 제작 서비스 제공 방법.
  4. 삭제
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 3D 프린터의 프린팅이 완료되어 3D 객체가 생성된 경우, 상기 3D 입체 페인팅을 위한 UV 프린팅이 되도록 사용자 단말로 UV 프린터 구동 신호를 전송하는 단계 이후에,
    상기 사용자 단말로부터 상기 3D 입체 페인팅을 3D로 촬영한 데이터를 수신하는 단계;
    상기 사용자 단말로부터 UV 프린팅이 완료된 3D 입체 페인팅과, 상기 3D 입체 페인팅 제작 서비스 제공 서버에 저장된 3D 입체 페인팅을 비교하는 단계;
    상기 비교 결과 기 설정된 매칭률 미만인 경우, 미스매칭(Mis-matching)된 적어도 하나의 요소를 추출하는 단계;
    상기 추출된 적어도 하나의 요소가 매칭되도록 3D 프린터 또는 UV 프린터 구동 신호를 생성하는 단계;
    상기 생성된 구동 신호를 상기 사용자 단말로 전송하여 PID(Proportional Integral and Derivative) 제어가 실시되도록 하는 단계
    를 더 포함하는 것인, 3D 입체 페인팅 제작 서비스 제공 방법.
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