KR101801853B1 - 모바일 기반 3d 프린팅 서비스 시스템 - Google Patents
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Abstract
본 발명의 일 실시예는 모바일 기반 3D 프린팅 서비스 시스템에 관한 것으로, 해결하고자 하는 기술적 과제는 3D 프린팅을 활용한 모바일 기반 주문형 디자인 및 개발 판매 플랫폼을 제공할 수 있게 하는데 있다.
이를 위해 본 발명의 일 실시예는 영상 데이터가 입력되고, 미리 설치된 3차원 스캐닝 어플리케이션의 실행에 의하여 상기 영상 데이터를 기초로 3차원 모델링 파일을 생성하는 사용자 단말; 및 3차원 프린팅 서비스 제공을 위한 3차원 프린터 모델 저작 어플리케이션을 제공하고, 상기 3차원 프린터 모델 저작 어플리케이션이 실행된 상태에서 상기 사용자 단말에 의하여 입력되는 3차원 모델링 파일을 기초로 상기 3차원 프린터 모델 저작 프로그램에 의하여 생성된 3차원 컨텐츠를 공유하기 위한 플랫폼 서비스를 제공하는 클라우드 서버를 포함하는 모바일 기반 3D 프린팅 서비스 시스템을 개시한다.
이를 위해 본 발명의 일 실시예는 영상 데이터가 입력되고, 미리 설치된 3차원 스캐닝 어플리케이션의 실행에 의하여 상기 영상 데이터를 기초로 3차원 모델링 파일을 생성하는 사용자 단말; 및 3차원 프린팅 서비스 제공을 위한 3차원 프린터 모델 저작 어플리케이션을 제공하고, 상기 3차원 프린터 모델 저작 어플리케이션이 실행된 상태에서 상기 사용자 단말에 의하여 입력되는 3차원 모델링 파일을 기초로 상기 3차원 프린터 모델 저작 프로그램에 의하여 생성된 3차원 컨텐츠를 공유하기 위한 플랫폼 서비스를 제공하는 클라우드 서버를 포함하는 모바일 기반 3D 프린팅 서비스 시스템을 개시한다.
Description
본 발명의 일 실시예는 모바일 기반 3D 프린팅 서비스 시스템에 관한 것이다.
3D 프린팅은 플라스틱 액체와 같은 원료를 사출해 일명 3D 프린터를 통해 입체 형상의 고체 물질을 자유롭게 찍어내는 기술로서, 물체 정보를 3D 그래픽 설계 프로그램을 통해 만들어낸 후 3D 프린터를 통해 가루, 액체, 실형태의 원료를 사출하고 물체의 형상대로 얇은 층을 무수히 반복해서 쌓아 만드는 기술이다.
이러한 3D 프린팅 기술은 금형에 의하여 제조를 할 경우보다 비용이 획기적으로 저렴할 뿐 아니라 복잡한 디자인 제품도 손쉽게 제작할 수 있는 등의 장점에 힘을 입어 실로 다양한 산업 분야에 응용되거나 신규 사업을 파생할 수준을 갖추고 있다. 예를 들어 만들어진 제품을 파는 것이 아니라 제품의 3D 모형 데이터 파일을 거래하거나, 3D 프린터를 여러 대 갖춰 두고 개인이나 소규모 기업의 주문을 받는 사업이 출현하는 등, 새로운 형태의 사업과 비즈니스 모델이 등장하고 있다.
따라서 입체적으로 만들어진 제품에 대한 거래가 아니라 이러한 입체 제품을 3D 프린터로 제작할 수 있는 컨텐츠, 즉 특정 입체물을 3D 프린터에 입력하여 제작할 수 있는 소스에 대한 거래 플랫폼의 개발이 필요한 실정이다.
본 발명의 일 실시예는 3D 프린팅을 활용한 모바일 기반 주문형 디자인 및 개발 판매 플랫폼을 제공하는 모바일 기반 3D 프린팅 서비스 시스템을 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 의한 모바일 기반 3D 프린팅 서비스 시스템은 영상 데이터가 입력되고, 미리 설치된 3차원 스캐닝 어플리케이션의 실행에 의하여 상기 영상 데이터를 기초로 3차원 모델링 파일을 생성하는 사용자 단말; 및 3차원 프린팅 서비스 제공을 위한 3차원 프린터 모델 저작 어플리케이션을 제공하고, 상기 3차원 프린터 모델 저작 어플리케이션이 실행된 상태에서 상기 사용자 단말에 의하여 입력되는 3차원 모델링 파일을 기초로 상기 3차원 프린터 모델 저작 프로그램에 의하여 생성된 3차원 컨텐츠를 공유하기 위한 플랫폼 서비스를 제공하는 클라우드 서버를 포함할 수 있다.
상기 클라우드 서버에 네트워킹된 프린터 모듈과 배송 모듈을 더 포함하고, 상기 프린터 모듈은 3차원 콘텐츠의 3차원 프린팅 작업을 수행하며, 상기 배송 모듈은 상기 프린터 모듈에 의하여 수행된 결과물을 상기 3차원 프린팅 서비스를 요청하는 사용자에게 배송할 수 있다.
상기 사용자 단말은 상기 영상 데이터를 파라메트릭(parametric) 또는 미리 생성된 3차원 콘텐츠에 대한 데이터베이스를 기반으로 3차원 스캐닝하여 3차원 프린팅이 가능한 3차원 모델링 파일을 생성하며, 상기 생성된 모델링 파일을 편집 및 가공하여 상기 3차원 스캐닝 어플리케이션의 뷰어 기능을 통해 제공할 수 있다.
상기 사용자 단말은 상기 영상 데이터로부터 2차원 모델로 만든 후 3차원 캐드 포맷의 모델링 파일로 만들기 위한 제1 모델링 파일 생성부; 상기 영상 데이터를 CG(computer graphic) 파일 포맷으로 스캐닝하여 모델링 파일을 만들기 위한 제2 모델링 파일 생성부; 상기 공유된 모델링 파일에 대한 변형 및 병합 편집을 수행하기 위한 모델링 파일 편집부; 및 상기 제1 모델링 파일 생성부, 상기 제2 모델링 파일 생성부 및 상기 모델링 파일 편집부 중 적어도 하나를 통해 생성된 모델링 파일에 대한 3차원 데이터 출력 정보를 추출하여 오류를 검출하고 자동으로 보정하여 제공하기 위한 데이터 검증 보정부를 포함할 수 있다.
상기 사용자 단말은 사용자에 의하여 직접 스케치된 디자인 정보를 영상 데이터로 입력받거나, 외부 플랫폼으로부터 구입된 3차원 콘텐츠를 영상 데이터로 입력받을 수 있다.
상기 클라우드 서버는 상기 3차원 프린팅 서비스를 요청하는 사용자의 회원 가입을 수행하는 회원가입부; 상기 제1 모델링 파일 생성부, 상기 제2 모델링 파일 생성부 및 상기 모델링 파일 편집부 중 적어도 하나를 통해 생성되는 모델링 파일의 데이터를 임포트하여 3차원 프린터가 인식 가능한 G-code로 변환하기 위한 슬라이싱부; 상기 3차원 스캐닝 어플리케이션과 상기 생성된 적어도 하나 이상의 3차원 콘텐츠를 검색하기 위한 콘텐츠 검색부; 다수의 3차원 콘텐츠가 저장된 데이터베이스를 포함하는 가상 데이터 웨어하우스; 및 상기 3차원 스캐닝 어플리케이션과 상기 생성된 3차원 콘텐츠에 대한 사용자 상호간의 의뢰, 거래 및 판매에 대한 중개를 수행하는 온라인 플랫폼을 제공하는 클라우드 서비스부를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 모바일 기반 3D 프린팅 서비스 시스템은 주문자가 원하는 디자인에 대한 3차원 프린팅 서비스를 모바일 기반으로 제공받고, 사용자간 3차원 콘텐츠를 공유하거나 상호 거래를 지원할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예는 언제 어디서나 누구나 손쉽게 다양한 3차원 콘텐츠를 위한 3차원 모델을 생성, 저작, 편집 및 출력하도록 유도할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 모바일 기반 3D 프린팅 서비스 시스템을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 모바일 기반 3D 프린팅 서비스 시스템에 대한 블록 구성도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 프린팅 제작 및 판매 서비스의 흐름을 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 프린팅 제작 및 판매 서비스를 위한 구성을 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 모바일 기반 3D 프린팅 서비스 시스템에 대한 블록 구성도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 프린팅 제작 및 판매 서비스의 흐름을 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 프린팅 제작 및 판매 서비스를 위한 구성을 나타내는 도면이다.
본 명세서에서 사용되는 용어에 대해 간략히 설명하고, 본 발명에 대해 구체적으로 설명하기로 한다.
본 발명에서 사용되는 용어는 본 발명에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 판례, 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 발명의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 본 발명에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 발명의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 한다.
명세서 전체에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있음을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "...부", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현되거나 하드웨어와 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 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.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 모바일 기반 3D 프린팅 서비스 시스템을 개략적으로 나타내는 도면이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 모바일 기반 3D 프린팅 서비스 시스템에 대한 블록 구성도이다.
도 1 내지 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 모바일 기반 3D 프린팅 서비스 시스템(10)은, 사용자 단말(11), 클라우드 서버(12), 프린터 모듈(13) 및 배송 모듈(14)을 포함한다.
상기 사용자 단말(11)은 스마트폰이나 태블릿 PC와 같은 카메라가 탑재된 모바일 기기로서 카메라를 이용한 영상 촬영이 가능하고, 촬영된 영상 데이터로부터 미리 설치된 3차원 스캐닝 어플리케이션의 실행에 의하여 3차원 모델링 파일을 생성하며, 그 생성 결과에 대한 뷰어 기능을 온라인 상의 실시간 피드백을 통해 각각 제공 받고, 생성된 3차원 스캐닝 모델에 대한 온라인 주문을 요청하기 위한 3차원 스캐닝 어플리케이션이 설치될 수 있다.
상기 사용자 단말(11)은 촬영된 영상 데이터를 파라메트릭(parametric) 또는 미리 생성된 3차원 콘텐츠에 대한 데이터베이스를 기반으로 3차원 스캐닝하여 3차원 프린팅이 가능한 3차원 모델링 파일을 생성하며, 상기 생성된 모델링 파일을 편집 및 가공하여 3차원 스캐닝 어플리케이션의 뷰어 기능을 통해 사용자에게 제공할 수 있다.
상기 사용자 단말(11)은 사용자에 의하여 직접 스케치된 디자인 정보를 영상 데이터로 제공하거나, 외부 플랫폼으로부터 구입된 3차원 콘텐츠를 영상 데이터로 제공할 수 있다.
상기 3차원 스캐닝 어플리케이션은 NUI/NUX 기반의 모바일 캐드(CAD)를 지원하며 클라우드 서버(12)로부터 플랫폼 서비스를 지원받아 3차원 프린팅 콘텐츠를 생성, 저작, 편집, 출력할 수 있는 응용 소프트웨어이며, 앱 스토어 등에서 사용자 단말(11)로 다운로드되어 설치될 수 있다.
도시되어 있지는 않지만, 이러한 3차원 스캐닝 어플리케이션은 로그인 처리부, 영상 촬영부, 3차원 콘텐츠 생성/뷰어부 및 주문 요청부 등을 포함할 수 있다.
상기 로그인 처리부는 본 실시예에 따른 주문 디자인 3D 프린팅 서비스를 제공받을 수 있는 회원 인증을 위한 수단으로 사용자의 아이디와 패스워드를 입력 받을 수 있으며, 클라우드 서버에 회원 인증을 요청하고, 인증 결과에 따라 3차원 스캐닝 어플리케이션을 사용하여 주문 디자인 3D 프린팅 서비스를 제공받을 수 있게 된다.
상기 영상 촬영부는 사용자 단말(11)의 카메라와 연동되어 3차원 스캐닝 모델로 생성하고자 하는 객체(사람, 사물 등)에 대한 영상을 촬영하고 촬영된 영상 데이터를 저장할 수 있다. 이러한 영상 촬영부는 PC 기반 상용 스캐너 수준의 해상도 및 정밀도를 갖도록 구성될 수 있다.
상기 3차원 콘텐츠 생성/뷰어부는 영상 촬영부를 통해 촬영된 영상 데이터로부터 3차원 스캐닝 모델을 생성하는 기능 및 그 생성 결과에 대한 뷰어 기능을 온라인 상의 실시간 피드백을 통해 각각 제공 받을 수 있다. 상기 3차원 콘텐츠 생성/뷰어부는 클라우드 서버(12)로부터 제공되는 플랫폼 서비스를 바탕으로 실행 및 동작하므로, 그 구성과 기능에 대한 보다 상세한 설명은 클라우드 서버(12)에 대한 설명에서 후술하도록 한다.
상기 주문 요청부는 3차원 스캐닝 어플리케이션과 클라우드 서버(12)를 통해 생성된 3차원 콘텐츠에 대한 3차원 프린팅 주문 요청에 대한 프로세스를 처리할 수 있다. 예를 들어, 상기 주문 요청부는 3차원 프린팅 작업의 수량, 배송지 설정, 결제 등에 대한 프로세스를 처리할 수 있다.
이와 같은 3차원 스캐닝 어플리케이션은 모바일 상에서 3차원 스캐닝 서비스를 제공하기 위한 것으로, 사용자 단말(11)의 영상만으로 3차원 모델 생성, 시간 피드백의 온라인 스캐닝, 3차원 스캐닝 디바이스에 모바일 영상 연동, PC 기반 상용스캐너 수준 해상도/정밀도 확보, 파라메트릭 및 데이터베이스 기반 3차원 스캐닝 모델 보정 등 다양한 기능을 제공할 수 있다.
상기 사용자 단말(11)은 도 2에 도시된 바와 같이, 자동 접속부(111), 프로그램 실행부(112), 제1 모델링 파일 생성부(113), 제2 모델링 파일 생성부(114), 모델링 파일 편집부(115) 및 데이터 검증 보정부(116)를 포함한다. 한편, 본 실시예에서는 제1 모델링 파일 생성부(113), 제2 모델링 파일 생성부(114), 모델링 파일 편집부(115) 및 데이터 검증 보정부(116)를 사용자 단말(11)의 구성요소로 분류하고 있으나, 이들 구성요소들은 3차원 스캐닝 서비스를 제공받기 위하여 클라우드 서버(12)에서 제공하는 모바일 사이트 상에서 구현되는 기능들을 구분한 것이므로, 후술하는 클라우드 서버(12)의 구성요소로 분류될 수도 있다.
상기 자동 접속부(111)는 3차원 스캐닝 어플리케이션의 실행에 의하여 본 3차원 프린팅 서비스를 제공하는 클라우드 서버(12)에 자동으로 접속한다.
상기 프로그램 실행부(112)는 자동 접속부(111)를 통한 클라우드 서버(12)로의 접속을 위하여 3차원 스캐닝 어플리케이션을 실행한다.
상기 제1 모델링 파일 생성부(113)는 사용자 단말(11)의 3차원 스캐닝 어플리케이션을 통해 업로드된 영상 데이터로부터 3차원 캐드 포맷의 모델링 파일을 만들 수 있다. 좀 더 구체적으로, 상기 3차원 스캐닝 어플리케이션의 영상 촬영부를 통해 확보된 영상 데이터는 온라인을 통해 클라우드 서버(12)로 업로드되고, 업로드된 영상 데이터는 2차원의 디자인 모델(스캐치 파일)로 생성한 후 3차원 캐드 포맷의 모델링 파일(STL, OBJ, WRL, PLY, 3DS)로 생성될 수 있다.
상기 제2 모델링 파일 생성부(114)는 특정 객체(사람, 사물 등)를 사용자 단말(11)의 3차원 스캐닝 어플리케이션을 통해 CG(computer graphic) 파일 포맷으로 스캔한 후 3차원 캐드 포맷의 모델링 파일(STL, OBJ, WRL, PLY, 3DS)로 생성할 수 있다.
이와 같이 상기 제1 모델링 파일 생성부(113)는 영상 데이터를 이용하여 2차원의 스케치 파일을 만든 후 3차원의 캐드 포맷의 모델링 파일을 만드는 기능을 제공할 수 있으며, 제2 모델링 파일 생성부(114)는 현재 존재하는 물체를 사용자 단말(11)을 통해 CG 파일 포맷으로 스캔하고 3차원의 캐드 포맷의 모델링 파일(STL, OBJ, WRL, PLY, 3DS)을 만드는 기능을 제공할 수 있다.
상기 모델링 파일 편집부(115)는 클라우드 서버(12)를 통해 공유 또는 구매된 모델링 파일(STL, OBJ, WRL, PLY, 3DS)에 대한 변형 및/또는 병합 편집 기능을 제공할 수 있다. 좀 더 구체적으로, 상기 제1 및 제2 모델링 파일 생성부(113, 114)를 통해 현재 사용자가 생성한 모델링 파일(STL, OBJ, WRL, PLY, 3DS)이 아니라, 다른 사용자에 의해 생성된 3차원 콘텐츠를 포함하는 모델링 파일들을 변형하거나 병합하는 편집 기능을 제공할 수 있다. 여기서 다른 사용자에 의해 생성된 모델링 파일(STL, OBJ, WRL, PLY, 3DS)은 클라우드 서버(12)를 통해 공유 또는 판매에 의한 구입을 통해 얻을 수 있다. 또한, 다른 사용자에 의해 생성된 모델링 파일(STL, OBJ, WRL, PLY, 3DS)은 클라우드 서버(12)에서 제공하는 온라인 플랫폼을 통한 클라우드 서비스를 이용하여 구입할 수 있다.
상기 데이터 검증 보정부(116)는 제1 모델링 파일 생성부(113), 제2 모델링 파일 생성부(114) 또는 모델링 파일 편집부(115)를 통해 생성된 모델링 파일(STL, OBJ, WRL, PLY, 3DS)의 3차원 데이터에 대한 출력 정보를 추출하고, 3차원 데이터에 대한 구조적 오류를 검출하여 자동으로 보정하고, 모바일 기반의 3차원 출력에 최적화되는지에 대한 검증 및 보증 기능을 제공함으로써, 출력 가능성을 확보할 수 있도록 한다.
상기 클라우드 서버(12)는 사용자 단말(11)과 온라인을 통해 접속되어 3차원 스캐닝 어플리케이션의 실행 기능을 제공하고, 3차원 스캐닝 어플리케이션을 통해 생성된 3차원 콘텐츠에 대한 공유 및 판매를 위한 클라우드 플랫폼 서비스를 제공할 수 있다. 즉, 상기 클라우드 서버(12)는 3차원 프린팅 서비스 제공을 위한 3차원 프린터 모델 저작 어플리케이션을 구비하는 모바일 사이트를 제공하고, 모바일 사이트에 접속된 사용자 단말(11)에 의하여 입력되는 3차원 모델링 파일을 기초로 3차원 프린터 모델 저작 어플리케이션에 의하여 생성된 3차원 콘텐츠를 공유하기 위한 플랫폼 서비스를 제공할 수 있다.
한편, 상기 클라우드 서버(12)는 사용자 단말(11)로부터 입력된 회원의 로그인 정보와 개인 정보가 저장되어 있고, 사용자 단말(11)을 통해 입력된 아이디와 패스워드를 확인하여 사용자 단말(11)로 회원 인증 결과를 제공해 줄 수 있다. 상기 개인 정보는 회원의 이름, 연락처, 주소(배송지) 등을 포함할 수 있다.
이를 위해, 상기 클라우드 서버(12)는 회원 가입부(121), 정보 제공부(122), 슬라이싱부(123), 콘텐츠 검색부(124), 가상데이터 웨어하우스(125) 및 클라우드 서비스부(126)를 포함한다.
상기 회원 가입부(121)는 본 3차원 프린팅 서비스를 제공받고자 하는 사용자(예를 들면, 일반인, 기업, 작가 등)로부터 입력된 개인 정보 또는 회사 정보를 통하여 회원으로 등록하거나 아이디와 패스워드를 통하여 회원임을 인증할 수 있다.
상기 정보 제공부(122)는 3차원 프린팅 서비스 제공을 위한 3차원 프린터 모델 저작 어플리케이션이나 각종 3차원 프린터 모델 정보 등을 해당 어플리케이션을 통하여 사용자에게 제공할 수 있다.
상기 슬라이싱부(123)는 제1 모델링 파일 생성부(113), 제2 모델링 파일 생성부(114) 및 모델링 파일 편집부(115) 중 적어도 하나를 통해 생성되는 모델링 파일(STL, OBJ, WRL, PLY, 3DS)의 3차원 데이터를 임포트하여 3차원 프린터가 인식 가능한 G-code로 변환하는 기능을 제공할 수 있다. 여기서 상기 슬라이싱부(123)는 3차원의 모델을 프린팅하기 위해 원료(또는 재료)를 쌓기 위한 경로, 속도, 압출량 등을 계산해서 G-code를 만들 수 있다.
상기 콘텐츠 검색부(124)는 적어도 하나 이상의 사용자 단말(11)과 클라우드 서버(12)를 통해 생성 또는 편집 및 가공된 3차원 콘텐츠를 다른 사용자와 공유하기 위한 서비스 기능을 제공할 수 있다. 또한, 상기 콘텐츠 검색부(124)는 적어도 하나 이상의 3차원 콘텐츠에 대한 검색 기능을 제공할 수 있다. 여기서 3차원 콘텐츠는 다양한 사용자의 사용자 단말(11)와 클라우드 서버(12)를 통해 생성된 데이터일 수 있다.
예를 들어, 임의의 사용자가 3차원 스캐닝 어플리케이션의 실행을 통해 "슈퍼맨"이라는 키워드를 입력하여 검색할 경우 해당 키워드와 관련된 3차원 콘텐츠에 대한 정보를 가상 데이터 웨어하우스(125)로부터 추출하여 사용자 단말(11)을 통해 제공할 수 있다.
상기 가상 데이터 웨어하우스(125)는 콘텐츠 검색부(124)의 검색을 통해 제공되는 다수의 3차원 콘텐츠가 저장되어 있는 데이터베이스를 포함할 수 있다. 상기 가상 데이터 웨어하우스(125)는 여러 사용자가 직접 만든 다양한 카테고리의 3차원 콘텐츠를 다른 사용자들과 공유하도록 저장할 수 있다.
상기 클라우드 서비스부(126)는 3차원 콘텐츠에 대한 사용자 상호간의 의뢰, 거래 및 판매에 대한 중개를 수행할 수 있다. 여기서 3차원 콘텐츠는 다양한 사용자의 사용자 단말(11)과 클라우드 서버(12)를 통해 생성된 데이터일 수 있다.
예를 들어, 사용자 A가 사용자 B에게 특정 캐릭터의 3차원 콘텐츠를 제작할 것을 의뢰할 수 있으며, 이와 반대로 사용자 B가 사용자 A에게 제작 의뢰를 요청할 수 있다. 이와 같이 상기 클라우드 서비스부(126)는 사용자 A와 B 간에 콘텐츠 제작에 대한 의뢰 요청을 위한 중개 역할을 수행하는데 필요한 기능을 제공할 수 있다. 여기서, 사용자 A와 B는 개인일 수 있으며, 콘텐츠 제작 관련 전문가 또는 전문 회사를 의미할 수 있다.
또한, 사용자 A가 클라우드 서버(12)에 올려놓은 특정 3차원 캐릭터를 사용자 B가 구매하고자 할 경우 이와 관련된 거래 및 판매에 대한 중개 역할을 수행하는데 필요한 기능을 제공할 수 있다.
한편, 사용자 A 또는 B가 클라우드 서버(12)에 올려놓은 특정 3차원 콘텐츠를 검색하여 구매하거나, 사용자 A가 B에게 또는 B가 A에게 콘텐츠 제작 요청을 하여 구매하는 경우, 각각의 사용자는 클라우드 서비스부(126)를 이용할 수 있다.
이와 같은 클라우드 서버(12)는 크게 저작/편집 기술, 검증 보정 기능, 표준화, 응용 서비스를 제공할 수 있다.
상기 저작/편집 기술은 모바일 저작 및 서비스, 검색/병합/변형편집 기술, 모바일 캐드 기능을 제공할 수 있다.
상기 모바일 저작 및 서비스는 모바일 3차원 프린터 모델 저작/뷰어 소프트웨어(프리머티브(Primitive) 및 스컬프트(Sculpting) 방식의 저작 기능, 저작 3차원 모델의 메쉬 분할 및 병합 기능 및 NUI/NUX(haptic, touch, tangible) 기반 저작 기능)를 제공하며, SaaS 서비스 플랫폼 연동 서비스(저작 3D 프린팅 콘텐츠 클라우드 아카이빙(archiving) 기능(등록/저장/검색 등))를 제공할 수 있다.
상기 검색/병합/변형편집 기술은 모바일 3차원 프린터 모델 검색 기능, 모바일 3차원 프린터 모델 병합 기능, 모바일 3차원 프린터 모델 변형 기능을 제공할 수 있다. 여기서 모바일 3차원 프린터 모델 검색 기능은 3차원 모델 조회 요청(Query) 기능과 3차원 모델 실시간 검색 및 검색 결과 표시 기능을 포함할 수 있고, 모바일 3차원 프린터 모델 병합 기능은 3차원 모델 배치 및 병합 기능과 병합된 3D 프린터 모델의 재분리(UNDO) 기능을 포함할 수 있으며, 모바일 3차원 프린터 모델 변형 기능은 모바일 Simple GUI 기반 모델 변형 기능을 포함할 수 있다.
상기 모바일 캐드 기능은 매개변수 정보가 없는 솔리드 모델의 직접 편집 기능, 매개변수 기반 3차원 캐드 모델 라이브러리 생성 기능, 스마트 NUI/NUX를 통한 직관적 CAD 모델 편집 기능 및 캐드 라이브러리 클라우드 연동 기능을 포함할 수 있다.
상기 검증 보정 기술은 3차원 출력 데이터에 대한 검증 및 보정을 위한 기술로, 모바일 기반 3차원 데이터 출력 정보 추출 기능, 모바일 기반 3차원 데이터 출력 가능성 확보 기능, 모바일 기반 3차원 출력 최적화 검증 보정 기능을 제공할 수 있다.
상기 모바일 기반 3차원 데이터 출력 정보 추출 기능은 모바일 기반 출력 공간 3차원 데이터 배치 기능과 모바일 기반 3D 데이터 배치에 따른 출력 정보 프리뷰 기능을 포함할 수 있다. 상기 모바일 기반 3차원 데이터 출력 가능성 확보 기능은 3차원 데이터 구조적 오류 검증 보정 기능과 모바일 기반 사용자 친화적인 3차원 출력 데이터 구조적 오류 검증 보정 NUI 기능을 제공할 수 있다. 상기 모바일 기반 3차원 출력 최적화 검증 보정 기능은 적층 방향 최적화 기능과 다개체 동시 출력을 위한 배치 최적화 기능을 포함할 수 있다.
상기 표준화 기능은 3차원 모델 데이터의 표준/압축에 관한 것으로 컬러 및 재질을 지원하는 슬라이스 파일포맷을 제공하고, MPEG-V 표준을 이용한 사용자 특성 및 프린터 성능에 최적화된 재질 선택 기능을 제공하며, SaaS 및 PaaS 기반의 클라우드 3차원 프린터와 연계될 수 있다.
상기 클라우드 서버(12)는 가상 웨어하우스, 클라우드 서비스 플랫폼 및 응용 소프트웨어 연동 SaaS 기술을 제공할 수 있다.
상기 가상 웨어하우스는 클라우드 기반으로 구축되어 트랜잭션 처리량, 쿼리응답시간이 모바일에 최적화되고, 다차원 분석환경(MOALAP)을 구성하며, 3차원 모델/오픈소스 공유 대쉬보드 기능과 클라우드 기반에서 연동 가능한 인터페이스를 제공할 수 있다.
상기 클라우드 서비스 플랫폼은 콘텐츠 관리(압축/등록/저장관리/Curation) 기능, 콘텐츠 중계 및 프린팅 Pricing 기능, 재질별, 색상별 빌링(billing) 기능, 다양한 회원계층 수용 가능 고객관리 기능 및 다양한 종류의 페이먼트 및 배송 기능을 제공할 수 있다. 상기 응용 소프트웨어 연동 SaaS 기술은 클라우드 플랫폼과 연동하여 모바일 앱 연동(SaaS), API 툴 설정(PaaS) 기능을 각각 제공할 수 있다.
한편, 본 실시예에서는 모바일 기반의 3차원 스캐닝을 위한 사용자 교육 프로그램을 제공할 수 있다.
상기 사용자 교육 프로그램은 사용자 요구사항 조사 분석(교육 프로그램 운영을 통해 사용자 요구사항 분석, 개발 기술의 수정 보완과 서비스 체계 마련), 교육 프로그램 개발(교육 대상별(초/중/고/대/일반인) 기초 및 활용과정, 기존 솔루션 및 개발한 모바일 솔루션을 활용한 3D 프린팅 콘텐츠 제작 교육, 및 3차원 프린팅 출력 기술 및 응용 서비스, 기능 위주가 아닌 창의력 향상에 초점을 가진 교육 과정 개발), 교재 개발(대상·응용분야별 교육 커리큘럼 개발) 및 3차원 프린팅 인프라와 연계한 3D 프린팅 체험 과정 및 Tech Cafe를 운영하는데 활용될 수 있다.
상기 프린터 모듈(13)은 클라우드 서버(12)를 통해 생성된 3차원 콘텐츠의 3차원 프린팅 작업을 수행하고, 수행된 결과물을 사용자 단말(11)을 통한 주문 요청에 따른 배송 관련 업무 처리할 수 있다.
이를 위해, 상기 프린터 모듈(13)은 우선, 클라우드 서버(12)를 통해 생성된 3차원 콘텐츠에 대한 주문 요청을 접수하고, 요청 정보와 함께 요청한 사용자에 대한 개인 정보를 받아 등록할 수 있다. 여기서, 상기 요청 정보는 3차원 콘텐츠 프린팅 결과물의 수량이나 재질, 색상 등과 같은 정보 등을 포함할 수 있으며, 상기 개인 정보는 사용자 신원 확인을 위한 정보와 연락처 및 배송지 정보 등을 포함할 수 있다. 또한, 상기 프린터 모듈(13)은 3차원 프린터가 인식 가능한 G-code로 변환된 3차원 그래픽 파일의 데이터에 따라 액체, 파우더, 금속 등의 재료(사용자가 선택한 재료일 수도 있음)를 적층 가공(Additive Manufacturing)하여 특정 물체를 생성하고, 이때 생성된 물체를 전해 제거 또는 정밀 가공하거나 색상을 입혀 사용자가 주문 요청한 3차원 콘텐츠 결과물을 완성할 수 있다.
상기 배송 모듈(14)은 프린터 모듈(13)을 통해 받은 배송지 정보에 따라 해당 사용자에게 완성된 3차원 콘텐츠 결과물을 배송할 수 있도록 처리할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 프린팅 제작 및 판매 서비스의 흐름을 나타내는 도면이다.
도 3에 도시된 바와 같이 아이디어 스케치를 통한 창의적 디자인이 도출되면 이를 3차원 캐드 포맷으로 3차원 모델링을 실시한 후 STL, OBJ, WRL, PLY, 3DS 포맷으로 변환하거나, 사용자가 선정한 아이템을 CG(computer graphic) 포맷으로 3차원 스캐닝을 실시한 후 STL, OBJ, WRL, PLY, 3DS 포맷으로 변환하거나, 외부의 클라우드 플랫폼 서비스를 통하여 다른 사용자가 만들어 올린 STL, OBJ, WRL, PLY, 3DS 포맷의 3차원 콘텐츠를 구입하고, G-code로 변환하는 슬라이싱 처리를 실시할 수 있다.
이후, G-code로 변환된 파일의 3차원 데이터에 따라 3차원 프린팅 가공을 진행하고, 후 가공을 거처 주문 요청한 사용자에게 배송하여 전달할 수 있다.
도 4에는 본 발명의 실시예에 따른 3차원 프린팅 제작 및 판매 서비스에 대한 구성도가 도시되어 있다.
도 4에 도시된 바와 같이 여러 사용자가 클라우드 서비스 플랫폼을 통하여 모바일 상에서 언제 어디서나 누구나 손쉽게 다양한 3차원 스캐닝 모델을 생성, 저작, 편집 및 출력할 수 있으며, 가상 웨어하우스(virtual warehouse)에 저장된 다양한 3차원 콘텐츠의 공유 또는 판매를 통해 사용자 간 3차원 콘텐츠를 상호 거래를 지원함으로써 다양한 콘텐츠를 좀 더 쉽게 얻을 수 있다.
상기와 같이 구성된 본 발명의 일 실시예에 의한 모바일 기반 주문 디자인 3D 프린팅 서비스 시스템에 따르면, 주문자가 원하는 디자인에 대한 3차원 프린팅 서비스를 모바일 기반으로 제공받고, 사용자간 3차원 콘텐츠를 공유하거나 상호 거래를 지원할 수 있고, 또한 언제 어디서나 누구나 손쉽게 다양한 3차원 콘텐츠를 위한 3차원 모델을 생성, 저작, 편집 및 출력하도록 유도할 수 있다.
이상에서 설명한 것은 본 발명에 의한 모바일 기반 3D 프린팅 서비스 시스템을 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.
10: 모바일 기반 주문 디자인 3D 프린팅 서비스 시스템
11: 사용자 단말 12: 클라우드 서버
13: 프린터 모듈 14: 배송 모듈
111: 자동 접속부 112: 프로그램 실행부
113: 제1 모델링 파일 생성부 114: 제2 모델링 파일 생성부
115: 모델링 파일 편집부 116: 데이터 검증 보정부
121: 회원 가입부 122: 정보 제공부
123: 슬라이싱부 124: 콘텐츠 검색부
125: 가상 데이터 웨어하우스 126: 클라우드 서비스부
11: 사용자 단말 12: 클라우드 서버
13: 프린터 모듈 14: 배송 모듈
111: 자동 접속부 112: 프로그램 실행부
113: 제1 모델링 파일 생성부 114: 제2 모델링 파일 생성부
115: 모델링 파일 편집부 116: 데이터 검증 보정부
121: 회원 가입부 122: 정보 제공부
123: 슬라이싱부 124: 콘텐츠 검색부
125: 가상 데이터 웨어하우스 126: 클라우드 서비스부
Claims (6)
- 사용자에 의하여 직접 스케치된 디자인 정보를 영상 데이터로 입력받거나, 외부 플랫폼으로부터 구입된 3차원 콘텐츠를 영상 데이터로 입력받고, 미리 설치된 3차원 스캐닝 어플리케이션의 실행에 의하여 입력받은 영상 데이터를 3차원 모델링 파일로 생성하는 사용자 단말; 및
3차원 프린팅 서비스 제공을 위한 3차원 프린터 모델 저작 어플리케이션을 제공하고, 상기 3차원 프린터 모델 저작 어플리케이션이 실행된 상태에서 상기 사용자 단말에 의하여 입력되는 3차원 모델링 파일을 기초로 상기 3차원 프린터 모델 저작 프로그램에 의하여 생성된 3차원 컨텐츠를 공유하기 위한 플랫폼 서비스를 제공하는 클라우드 서버를 포함하고,
상기 사용자 단말은 상기 영상 데이터를 파라메트릭(parametric) 또는 미리 생성된 3차원 콘텐츠에 대한 데이터베이스를 기반으로 3차원 스캐닝하여 3차원 프린팅이 가능한 3차원 모델링 파일을 생성하며, 상기 생성된 모델링 파일을 편집 및 가공하여 상기 3차원 스캐닝 어플리케이션의 뷰어 기능을 통해 제공하며,
상기 사용자 단말은
상기 3차원 스캐닝 어플리케이션의 실행에 의하여 상기 클라우드 서버에 자동으로 접속하는 자동 접속부;
상기 자동 접속부를 통한 클라우드 서버로의 접속을 위하여 상기 3차원 스캐닝 어플리케이션을 실행하는 프로그램 실행부;
상기 영상 데이터로부터 상기 사용자 단말의 3차원 스캐닝 어플리케이션을 통해 2차원 모델(스캐치 파일)로 만든 후 3차원 캐드 포맷의 모델링 파일(STL, OBJ, WRL, PLY, 3DS)로 만들기 위한 제1 모델링 파일 생성부;
상기 영상 데이터를 상기 사용자 단말의 3차원 스캐닝 어플리케이션을 통해CG(computer graphic) 파일 포맷으로 스캐닝하여 모델링 파일(STL, OBJ, WRL, PLY, 3DS)을 만들기 위한 제2 모델링 파일 생성부;
상기 공유 또는 구매 된 3차원 콘텐츠를 포함하는 모델링 파일에 대한 변형 및 병합 편집을 수행하기 위한 모델링 파일 편집부; 및
상기 제1 모델링 파일 생성부, 상기 제2 모델링 파일 생성부 및 상기 모델링 파일 편집부 중 적어도 하나를 통해 생성된 모델링 파일에 대한 3차원 데이터 출력 정보를 추출하여 오류를 검출하고 자동으로 보정하고, 모바일 기반의 3차원 출력에 최적화되는지에 대한 검증 및 보증 기능을 제공함으로써, 출력 가능성을 확보하기 위한 데이터 검증 보정부를 포함하고,
상기 클라우드 서버는
상기 3차원 프린팅 서비스를 요청하는 사용자의 회원 가입을 수행하는 회원가입부;
상기 제1 모델링 파일 생성부, 상기 제2 모델링 파일 생성부 및 상기 모델링 파일 편집부 중 적어도 하나를 통해 생성되는 모델링 파일의 데이터를 임포트하여 3차원 프린터가 인식 가능한 G-code로 변환하기 위한 슬라이싱부;
상기 3차원 스캐닝 어플리케이션과 상기 생성된 적어도 하나 이상의 3차원 콘텐츠를 검색하기 위한 콘텐츠 검색부;
복수의 3차원 콘텐츠가 저장된 데이터베이스를 포함하는 가상 데이터 웨어하우스; 및
상기 3차원 스캐닝 어플리케이션과 상기 생성된 3차원 콘텐츠에 대한 사용자 상호간의 의뢰, 거래 및 판매에 대한 중개를 수행하는 온라인 플랫폼을 제공하는 클라우드 서비스부를 포함하고,
상기 3차원 스캐닝 어플리케이션은 NUI/NUX 기반의 모바일 캐드(CAD)를 지원하며 상기 클라우드 서버로부터 플랫폼 서비스를 제공받아 3차원 프린팅 콘텐츠를 생성, 저작, 편집, 출력할 수 있는 응용 소프트웨어이고, 앱 스토어에서 상기 사용자 단말로 다운로드되어 설치되고,
상기 3차원 스캐닝 어플리케이션은 로그인 처리부, 영상 촬영부, 3차원 콘텐츠 생성/뷰어부 및 주문 요청부를 포함하고,
상기 로그인 처리부는 사용자의 아이디와 패스워드를 입력 받아 상기 클라우드 서버에 회원 인증을 요청하고, 인증이 완료되면 상기 3차원 스캐닝 어플리케이션을 사용하여 3D 프린팅 서비스를 제공받을 수 있도록 하고,
상기 영상 촬영부는 PC 기반 상용 스캐너 수준의 해상도 및 정밀도를 갖도록 구성되고, 상기 사용자 단말의 카메라와 연동되어 3차원 스캐닝 모델로 생성하고자 하는 객체에 대한 영상 데이터를 촬영 및 저장하고,
상기 3차원 콘텐츠 생성/뷰어부는 상기 영상 촬영부를 통해 촬영된 상기 영상 데이터로부터 3차원 스캐닝 모델을 생성하는 기능 및 3차원 스캐닝 모델 생성 결과에 대한 뷰어 기능을 온라인 상의 실시간 피드백을 통해 제공하고,
상기 주문 요청부는 상기 3차원 스캐닝 어플리케이션과 상기 클라우드 서버를 통해 생성된 3차원 컨텐츠에 대한 3차원 프린팅 서비스 요청에 대한 3차원 프린팅 작업의 수량, 배송지 설정, 결제를 포함한 프로세스를 처리하고,
상기 클라우드 서버는, 3차원 프린팅 서비스 제공을 위한 3차원 프린터 모델 저작 어플리케이션을 구비하는 모바일 웹사이트를 제공하고,
상기 슬라이싱부는, 상기 제1 모델링 파일 생성부, 상기 제2 모델링 파일 생성부 및 상기 모델링 파일 편집부 중 적어도 하나를 통해 생성되는 모델링 파일의 3차원 데이터를 임포트하여 3차원 프린터가 인식 가능한 G-code로 변환하되, 상기 모델링 파일을 프린팅하기 위해 원료 또는 재료를 쌓기 위한 경로, 속도 및 압출량이 계산된 G-code를 생성하고,
상기 콘텐츠 검색부는, 적어도 하나 이상의 사용자 단말과 상기 클라우드 서버를 통해 생성 또는 편집 및 가공된 상기 3차원 콘텐츠에 대한 공유 기능 및 적어도 하나 이상의 3차원 콘텐츠에 대한 키워드 입력에 의한 검색 기능을 제공하여 상기 키워드에 상응하는 3차원 콘텐츠를 상기 가상 데이터 웨어하우스로부터 추출하여 사용자 단말에 제공하고,
상기 가상 데이터 웨어하우스는, 상기 3차원 콘텐츠를 상기 각각의 3차원 콘텐츠에 대하여 생성 및 매칭된 카테고리와 함께 저장 및 공유하고,
상기 가상 데이터 웨어하우스는 클라우드 기반으로 구축되어 트랜잭션 처리량, 쿼리응답시간이 모바일에 최적화되고, 다차원 분석환경(MOALAP)을 구성하며, 3차원 모델/오픈소스 공유 대쉬보드 기능과 클라우드 기반에서 연동 가능한 인터페이스를 제공하고,
상기 클라우드 서버는 클라우드 서비스 플랫폼 및 응용 소프트웨어 연동 SaaS 기술을 제공하고,
상기 클라우드 서비스 플랫폼은 콘텐츠 관리(압축/등록/저장관리/Curation) 기능, 콘텐츠 중계 및 프린팅 Pricing 기능, 재질별, 색상별 빌링(billing) 기능, 다양한 회원계층 수용 가능 고객관리 기능 및 페이먼트 및 배송 기능을 제공하고,
상기 응용 소프트웨어 연동 SaaS 기술은 클라우드 플랫폼과 연동하여 모바일 앱 연동(SaaS), API 툴 설정(PaaS) 기능을 제공하고,
상기 클라우드 서버는, 모바일 기반의 3차원 스캐닝을 위한 사용자 교육 프로그램을 제공하고,
상기 사용자 교육 프로그램은,
교육 대상별(초/중/고/대/일반인) 기초 및 활용과정, 기존 솔루션 및 개발한 모바일 솔루션을 활용한 3D 프린팅 콘텐츠 제작 교육, 및 3차원 프린팅 출력 기술 및 응용 서비스, 기능 위주가 아닌 창의력 향상에 초점을 가진 교육 과정을 포함하고, 대상·응용분야별 교육 커리큘럼 개발에 따른 교재 및 3차원 프린팅 인프라와 연계한 3D 프린팅 체험 과정 및 Tech Cafe를 제공하고,
상기 클라우드 서버에 각각 네트워킹된 프린터 모듈과 배송 모듈을 더 포함하고,
상기 프린터 모듈은 3차원 콘텐츠의 3차원 프린팅 작업을 수행하며,
상기 프린터 모듈은, 상기 클라우드 서버를 통해 생성된 3차원 콘텐츠에 대한 3차원 콘텐츠 프린팅 결과물의 수량이나 재질, 색상이 포함된 요청 정보 및 사용자 신원 확인을 위한 정보와 연락처 및 배송지 정보를 포함한 개인 정보가 포함된 주문 요청을 수신하여 저장하고,
상기 프린터 모듈은, 상기 3차원 프린터가 인식 가능한 G-code로 변환된 3차원 그래픽 파일의 데이터에 따라 재료를 적층 가공하여 특정 물체를 생성하고, 상기 생성된 물체를 전해 제거 또는 정밀 가공하거나 색상을 입혀 사용자가 주문 요청한 3차원 콘텐츠 결과물을 생성하고,
상기 배송 모듈은 상기 프린터 모듈에 의하여 수행된 결과물을 상기 3차원 프린팅 서비스를 요청하는 사용자에게 배송할 수 있는 것을 특징으로 하는 모바일 기반 3D 프린팅 서비스 시스템.
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| KR102143227B1 (ko) | 2020-03-30 | 2020-08-10 | 서범기 | 객체의 3차원 형상 정보 생성 방법 및 그 장치 |
| KR20210064482A (ko) * | 2019-11-25 | 2021-06-03 | (주)컨셉션 | 일괄적으로 데이터 처리가 가능한 3d 프린터 시스템 제어방법 |
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