KR102266131B1 - 분할 출력을 이용하여 3d 프린트를 수행하기 위한 방법 및 장치 - Google Patents

분할 출력을 이용하여 3d 프린트를 수행하기 위한 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

분할 출력을 이용하여 3D 프린트를 수행하기 위한 방법 및 장치가 개시된다. 상기 분할 출력을 이용하여 3D 프린트를 수행하기 위한 장치는, 적어도 하나의 프로세서(processor); 및 상기 적어도 하나의 프로세서가 적어도 하나의 동작(operation)을 수행하기 위한 명령어들(instructions)을 저장하는 메모리(memory)를 포함한다. 상기 적어도 하나의 동작은, 프린팅 제어 단말로부터 물체 데이터를 수신하는 단계; 상기 물체 데이터에서 프린팅 대상 물체를 슬라이싱(slicing)하여 생성된 복수의 계층 이미지들을 획득하는 단계; 상기 계층 이미지들에 기초하여 상기 프린팅 대상 물체에 대한 3D 프린팅 결과를 예측하는 단계; 예측된 결과가 실패(fail)이면 상기 계층 이미지들 중 목적 계층 이미지를 2개 이상의 분할 계층 이미지들로 분할하는 단계; 상기 분할 계층 이미지들로 상기 목적 계층 이미지를 대체하여 보정 데이터를 생성하는 단계; 및 상기 보정 데이터를 상기 프린팅 제어 단말에 전송하는 단계를 포함한다.

Description

분할 출력을 이용하여 3D 프린트를 수행하기 위한 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR PERFORMING 3D PRINTING USING DIVIDED OUTPUT}
본 발명은 3D 프린팅 방법 및 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 3D 프린팅에서 레이어 이미지를 분할하여 출력하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
일반적으로 3D프린터(3차원 조형기)는 디지털 파일로 구성된 물체의 3차원 정보를 이용하여, 물체를 아주 얇은 층으로 구조화(슬라이싱)하여 슬라이싱된 각 층을 나타내는 레이어 이미지들을 생성하고, 생성된 레이어 이미지들에 기초하여 재료 물질들을 한 층씩 쌓아 올려서(또는 위에서 아래로 한 층씩 붙여서), 실제 조형물을 구현하는 기술이다.
이러한 3D프린터는 크게 광경화 적층 방식과 FDM (FFF) 방식으로 구분될 수 있다. 이 중에서 광경화 적층 방식은 레진(resin)과 같이 빛을 받으면 굳어버리는 광경화성 수지를 이용하여 3D 프린팅을 수행하는 것으로, 레진이 담긴 통에 빛을 제공하는 광원의 빛을 조사함으로써 조형하고자 하는 영역의 레진을 경화시켜서 조형물을 형성하는 기술이다.
통상적인 3D 프린팅은, 출력 파일 속 변환된 레이어 이미지들과 레이어 이미지들과 대응하는 작동 코드에 따라 3D 프린터를 동작시켜 프린팅을 수행하는 데, 이미지와 작동 코드는 출력물의 면적이나 하중 등을 고려하지 않고 목적 대상물의 3D 데이터에만 의존하여 생성된다.
따라서, 출력물이 출력 과정에서의 하중을 견디지 못하고 배드에서 떨어지거나, 출력물이 접착력이 강해 필름에서 떨어지지 않는 등의 출력 실패 문제가 발생한다. 출력물의 하중과 필름 접착력을 극복하기 위한 수단으로 출력물에 서포터를 많이 설치하고 있으나, 서포터로 인한 재료 소비량의 증가, 외형 손상 등의 문제가 추가로 발생하고 있다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 분할 출력에 기초하여 3D 프린트를 수행하기 위한 방법 및 장치를 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면은, 분할 출력을 이용하여 3D 프린트를 수행하기 위한 장치를 제공한다.
상기 분할 출력을 이용하여 3D 프린트를 수행하기 위한 장치는, 적어도 하나의 프로세서(processor); 및 상기 적어도 하나의 프로세서가 적어도 하나의 동작(operation)을 수행하기 위한 명령어들(instructions)을 저장하는 메모리(memory)를 포함한다.
상기 적어도 하나의 동작은, 프린팅 제어 단말로부터 물체 데이터를 수신하는 단계; 상기 물체 데이터에서 프린팅 대상 물체를 슬라이싱(slicing)하여 생성된 복수의 계층 이미지들을 획득하는 단계; 상기 계층 이미지들에 기초하여 상기 프린팅 대상 물체에 대한 3D 프린팅 결과를 예측하는 단계; 예측된 결과가 실패(fail)이면 상기 계층 이미지들 중 목적 계층 이미지를 2개 이상의 분할 계층 이미지들로 분할하는 단계; 상기 분할 계층 이미지들로 상기 목적 계층 이미지를 대체하여 보정 데이터를 생성하는 단계; 및 상기 보정 데이터를 상기 프린팅 제어 단말에 전송하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 분할 계층 이미지들은, LCD(liquid crystal display) 기반의 3D 프린터에서 상기 프린팅 대상 물체를 출력하기 위한 복수의 물체 계층들 중에서 단일한 물체 계층을 출력하는 데 참조될 수 있다.
여기서 물체 계층들 각각은 프린팅 대상 물체가 계층 단위로 출력될 경우 그러한 계층 단위의 실제 각각을 의미할 수 있다.
상기 3D 프린팅 결과를 예측하는 단계는, 상기 목적 계층 이미지에 포함된 물체 영역의 면적이 미리 설정된 제1 임계 면적을 초과하는 경우, 상기 3D 프린팅 결과가 실패(fail)할 것으로 예측할 수 있다.
상기 3D 프린팅 결과를 예측하는 단계는, 상기 목적 계층 이미지의 물체 영역을 목적 계층 이미지보다 출력 순서가 앞서는 다수의 이전 계층 이미지들에 포함된 물체 영역들과 비교하여 상기 3D 프린팅 결과를 예측할 수 있다.
상기 분할하는 단계는, 상기 목적 계층 이미지의 물체 영역에서, 상기 목적 계층 이미지보다 출력 순서가 바로 앞서는 직전 계층 이미지의 물체 영역과 중첩되는 중첩 물체 영역으로만 구성된 제1 분할 계층 이미지와, 상기 중첩 물체 영역을 제외한 나머지 물체 영역으로 구성된 제2 분할 계층 이미지로, 상기 목적 계층 이미지를 분할할 수 있다.
상기와 같은 본 발명에 따른 분할 출력을 이용하여 3D 프린트를 수행하기 위한 방법 및 장치를 이용할 경우에는 3D 프린팅을 수행하기 전에 3D 프린팅의 출력이 실패하는지 여부를 미리 예상할 수 있으므로 출력 과정에서의 실패를 미연에 방지하고 줄일 수 있다.
또한, 레이어 이미지들이 올바르게 출력될 수 있도록 보정된 레이어 이미지들을 이용하여 생성된 보정 데이터가 제공되기 때문에 다수의 사용자들은 3D 프린팅을 하기 전에 보정 데이터를 제공받아 출력 실패를 회피할 수 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 LCD 기반의 3D 프린터를 예시적으로 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 분할 출력을 이용하여 3D 프린트를 수행하기 위한 방법이 수행되는 환경을 예시적으로 나타낸 도면이다.
도 3은 도 2에 따른 보정 서비스 제공 서버의 동작을 나타내는 대표 흐름도이다.
도 4는 일 실시예에 따른 계층 이미지를 예시적으로 도시한 도면이다.
도 5는 일 실시예에 따른 보정 서비스 제공 서버가 직전 계층 이미지와 목적 계층 이미지를 서로 비교하여 3D 프린팅의 결과를 예측하는 일 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 일 실시예에 따른 보정 서비스 제공 서버가 다수의 이전 계층 이미지들과 목적 계층 이미지를 서로 비교하여 3D 프린팅의 결과를 예측하는 일 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 일 실시예에 따른 목적 계층 이미지를 2개 이상의 분할 계층 이미지들로 분할하는 방법을 나타낸 제1 예시도이다.
도 8은 일 실시예에 따른 목적 계층 이미지를 2개 이상의 분할 계층 이미지들로 분할하는 방법을 나타낸 제2 예시도이다.
도 9는 도 8에 따른 분할 계층 이미지들의 일부를 추가 분할하는 방법을 나타낸 예시도이다.
도 10은 일 실시예에 따른 보정 서비스 제공 서버(100)의 하드웨어 구성을 예시적으로 도시한 도면이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다.
제1, 제2, A, B 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 1은 일 실시예에 따른 LCD 기반의 3D 프린터를 예시적으로 도시한 도면이다.
LCD기반의 3D 프린터(300)는, 커버 하우징(90), 수조(80), 엑츄에이터(50), 연결막대(60), 및 출력판(70)을 포함할 수 있다. 커버 하우징(90)은 베이스 플레이트(43)와 마운트 플레이트(46)를 포함할 수 있다.
LCD기반의 3D 프린터(300)는, SLA(Stereo Lithography Apparatus) 방식의 3D 프린터의 일종인 MSLA(Masked SLA) 기반의 프린터로도 지칭될 수 있다.
커버 하우징(90) 내부에는 광 조사부(30)와 광 마스크(120)를 포함할 수 있으며, 광 조사부(30)와 광 마스크(120)는 서로 마주보게 배치될 수 있다.
광 조사부(30)는, 자외선 LED(UV LED) 모듈을 구비하여 광을 광 마스크(120)를 통해 수조(140)로 조사할 수 있다. 이때, 광 조사부(30)는 특정 레이어 이미지에 대응하는 물체를 출력하기 위하여 제1 운동 방향(M1)으로 이동하면서 광을 조사할 수 있다.
광 마스크(120)는, LCD(liquid crystal display) 패널로 이루어지며, LCD 패널을 이루는 복수의 화소들 각각은 적어도 3개의 서브 픽셀들을 포함할 수 있다. 여기서 3개의 서브 픽셀들 각각은 빨간색, 녹색, 파란색의 색상 필터를 포함할 수 있다. 광 마스크(120)는 출력하고자 하는 대상 물체를 슬라이싱하여 얻어지는 다수의 레이어 이미지들을 LCD 패널을 이용하여 표시하고, 광 조사부(30)는 광 마스크(120)를 통과하여 수조(140)로 빛을 전달한다. 이때, LCD 패널에 표시되는 레이어 이미지들은 대상 물체에 대응하는 물체 영역(예를 들어 흰색)과 나머지 배경 영역(예를 들어 검은색)을 포함한다. 따라서, 빛이 광 마스크(120)를 통과할 때, 물체 영역을 표시하는 픽셀(또는 서브 픽셀들)은 빛을 통과시켜 수조(140)로 전달시키나, 물체 영역 이외의 배경 영역을 표시하는 픽셀은 빛을 차폐시켜 수조(140)로 전달시키지 않는다.
액츄에이터(50)는 연결막대(60)를 통해 출력판(70)과 연결될 수 있다. 액츄에이터(50)는 제2 운동 방향(M2, 수직방향으로서 이하에서 z축 방향으로 지칭할 수 있으며, z축 방향은 액츄에이터(50)가 수조(80)를 향해 아래로 이동할 수 있도록 z축 좌표값이 증가하는 것으로 정의할 수 있음)을 따라 아래로 이동하면서 출력판(70)이 수조(140)에 도달하게 한다.
수조(140)에 출력판(70)이 도달하면, 광 조사부(30)를 통해 광이 조사되어 출력판(70)에 특정 레이어 이미지와 대응하는 물체가 경화되어 부착되며, 액츄에이터(50)는 다시 z축 좌표값이 감소하는 방향으로 상승한다.
액츄에이터(50)가 이와 같이 z축을 따라 상하 방향으로 이동을 반복하면, 출력판(70)에 물체가 레이어 이미지와 대응하는 계층 단위로 형성되어 부착된다.
상술한 것처럼, LCD기반의 3D 프린터(300)는 물체를 슬라이싱하여 얻어지는 다수의 레이어 이미지들을 LCD 패널에 표시하여 물체의 슬라이싱된 각 계층을 출력한다.
이때, 출력판(70)에 부착되는 물체의 초기 면적이 좁게 형성되는 경우, 출력된 물체가 출력판(70)에 부착되는 과정에서 하중을 견디지 못하고 출력판(70)에서 이탈하는 문제가 발생한다. 또한, 출력판(70)에 지금까지 출력된 물체가 잘 부착되어 있다고 하더라도, 새롭게 형성되는 물체의 슬라이싱 계층이 지금까지 출력된 물체의 무게 중심에서 크게 이탈하는 경우에도 출력된 물체의 외형이 의도와 다르게 변형되거나 새로운 슬라이싱 계층이 기존의 물체에 잘 부착되지 않는 등의 문제가 발생한다.
종래에는 이러한 문제를 해결하기 위하여 출력판(70)에 형성되는 물체에 서포터를 설치하여 물체를 지지하도록 보완하는 방법을 사용하고 있으나, 서포터의 추가 사용으로 인한 재료 비용의 증가 및 서포터로 인한 외형 손상 문제가 추가로 발생한다.
또한, 출력판(70)에 형성되는 물체의 하중을 줄임으로써 출력 문제를 해결하는 방안으로서, 물체의 속을 비운 상태로 출력하는 방안이 있지만, 물체의 속이 빈 형태의 출력물은 산업용으로 사용하기 부적합한 경우가 다수 있다.
본 발명의 일 실시예에서는 이러한 문제점을 해결하기 위하여, 특정한 단일 레이어 이미지와 대응하는 물체를 출력할 때 2개 이상의 레이어 이미지를 이용하여 분할 출력함으로써 출력 안정성을 향상시킬 수 있는 방법을 제안한다.
한편, 도 1에 도시한 LCD 기반의 3D 프린터(300)는 예시적인 것으로서, 상술한 구조가 이하에서 설명하는 본 발명의 기술적 요소로 한정하여 적용되지 않으며 프린팅 대상 물체를 슬라이싱한 계층 이미지들을 사용하는 형태의 3D 프린터라면 모두 적용될 수 있는 것으로 해석되어야 한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 분할 출력을 이용하여 3D 프린트를 수행하기 위한 방법이 수행되는 환경을 예시적으로 나타낸 도면이다.
도 2를 참조하면, 분할 출력을 이용하여 3D 프린트를 수행하기 위한 방법은 분할 출력을 이용하여 3D 프린트를 수행하기 위한 장치(100, 이하 보정 서비스 제공 서버로 약칭할 수 있음)에 의해 수행될 수 있다.
또한, 이러한 보정 서비스 제공 서버(100)는, LCD 기반의 3D 프린터(300)에 작동 코드를 제공하여 작동 코드에 상응하는 3D 프린터(300)의 동작을 제어하는 프린팅 제어 단말(200)와 연동하여 동작할 수 있다.
보정 서비스 제공 서버(100), 프린팅 제어 단말(200), 및 3D 프린터(300) 중 적어도 하나를 보정 서비스 시스템으로 지칭할 수 있다.
프린팅 제어 단말(200)는, 3D 프린트를 하기 위한 대상 물체에 대한 3차원 이미지를 특정 방향에 따라 슬라이싱(slicing)하여 생성된 레이어 이미지들(layer images)을 저장할 수 있다. 여기서 레이어 이미지들은 프린팅 제어 단말(200)가 3차원 이미지를 이용하여 직접 슬라이싱하여 생성하거나, 외부의 사용자로부터 입력받을 수 있다.
프린팅 제어 단말(200)는, 레이어 이미지들에 대응하는 작동 코드를 생성할 수 있다. 여기서 작동 코드는 레이어 이미지들 각각에 따른 3D 프린터(300)의 물리적 동작을 지시하는 코드일 수 있으며, 경우에 따라 레이어 이미지들을 포함하는 개념일 수 있다. 이때, 작동 코드를 생성하기 전에, 프린팅 제어 단말(200)는, 레이어 이미지들을 포함하는 물체 데이터를 보정 서비스 제공 서버(100)에 전송할 수 있다.
보정 서비스 제공 서버(100)는, 프린팅 제어 단말(200)로부터 수신한 물체 데이터를 분석하여 3D 프린트 과정에서 발생할 수 있는 출력 실패(fail)를 예측하고, 출력 실패로 예측될 때 물체 데이터에 포함된 레이어 이미지들을 보정하여 보정 데이터를 생성할 수 있다.
여기서 보정 데이터는 대상 물체의 출력 방향을 달리하거나, 레이어 이미지들 중 적어도 일부에 해당하는 레이어 이미지들 각각을 2개 이상의 레이어 이미지들로 분할하여 얻어지는 분할 레이어 이미지들을 포함할 수 있다.
예를 들어, 보정 서비스 제공 서버(100)는, 레이어 이미지들 각각에 포함된 물체 영역을 단독으로 분석하거나, 레이어 이미지들 각각에 포함된 물체 영역을 서로 비교 분석함으로써 출력 실패를 예측할 수 있다.
보정 서비스 제공 서버(100)는, 생성된 보정 데이터를 프린팅 제어 단말(200)로 전송할 수 있다. 이때, 경우에 따라 보정 서비스 제공 서버(100)는 프린팅 제어 단말(200)로부터 물체 데이터와 대응하는 작동 코드를 함께 수신받고, 보정 데이터에 상응하는 작동 코드를 생성하여 보정 데이터와 함께 프린팅 제어 단말(200)로 전송할 수도 있다.
프린팅 제어 단말(200)는, 3D 프린터(300)와 유선 또는 무선 네트워크를 이용하여 서로 통신함으로써 3D 프린터(300)에 작동 코드를 제공할 수 있다. 구체적으로, 프린팅 제어 단말(200)는, 보정 데이터와 대응하는 작동 코드를 생성하여 3D 프린터(300)에 제공하거나, 보정 데이터와 함께 보정 서비스 제공 서버(100)로부터 수신한 작동 코드를 3D 프린터(300)에 제공할 수 있다.
3D 프린터(300)는, 작동 코드에 따라 물리적 프린팅 동작을 수행하여 대상 물체를 출력한다. 이때, 출력 방식에 대해서는 도 1에 따른 설명을 참조할 수 있다.
한편, 도 2에서는 보정 서비스 제공 서버(100)와 프린팅 제어 단말(200)을 서로 분리하여 서술하였으나, 필요에 따라 또는 구현 편의성에 따라 보정 서비스 제공 서버(100)의 동작 중 적어도 일부 또는 전부는 프린팅 제어 단말(200)과 일체화되어 구현될 수도 있다.
도 3은 도 2에 따른 보정 서비스 제공 서버의 동작을 나타내는 대표 흐름도이다. 도 4는 일 실시예에 따른 계층 이미지를 예시적으로 도시한 도면이다.
도 2를 참조하면, 보정 서비스 제공 서버(100)는, 프린팅 제어 단말(200)로부터 물체 데이터(object data)를 수신할 수 있다(S100).
보정 서비스 제공 서버(100)는, 수신된 물체 데이터에서 프린팅 대상 물체를 슬라이싱하여 생성된 복수의 계층 이미지들을 획득할 수 있다(S110). 여기서 계층 이미지들 각각은 프린팅 대상 물체를 슬라이싱한 단면(cutting surface)을 지시하는 물체 영역(OJAREA)과 물체 영역(OJAREA) 이외의 나머지 영역을 지시하는 배경 영역(OUTAREA)을 포함할 수 있다.
물체 영역(OJAREA)은 LCD 패널에 디스플레이 되었을 때 광이 통과하여 수조에 도달할 수 있도록 미리 설정된 제1 화소값(예를 들어 흰색)으로 구성될 수 있고, 배경 영역(OUTAREA)은 LCD 패널에 디스플레이되었을 때 광이 차폐되어 수조에 도달하지 않도록 미리 설정된 제2 화소값(예를 들어 검은색)으로 구성될 수 있다.
보정 서비스 제공 서버(100)는, 계층 이미지들 각각을 단독으로 분석하거나 서로 비교하여 분석함으로써 3D 프린팅 결과(프린팅 대상 물체를 3D 프린팅할 때의 결과)를 예측할 수 있다(S120).
단독 분석에 대한 일 예시로, 단계 S120에서, 보정 서비스 제공 서버(100)는, 계층 이미지들 각각에 포함된 물체 영역의 면적을 기초로 3D 프린팅 결과를 예측할 수 있다. 더욱 상세하게, 보정 서비스 제공 서버(100)는, 계층 이미지들 중 선택된 목적 계층 이미지(CL)에 포함된 물체 영역의 면적이 미리 설정된 제1 임계 면적을 초과하는 경우, 그러한 목적 계층 이미지를 3D 프린팅할 때 3D 프린팅이 실패(fail)할 것으로 예측할 수 있다. 본 명세서에서 목적 계층 이미지는 설명의 편의를 위해 계층 이미지들 중 출력이 실패하는 시점에서의 계층 이미지를 지칭하는 용어로 사용하였으며, 계층 이미지들은 순차적으로 선택되어 단독 분석 또는 비교 분석될 수 있다.
면적의 단위는 목적 계층 이미지의 물체 영역을 구성하는 화소들의 개수로 표현되거나, 화소 하나에 대응하는 실제 길이(예를 들어, mm 단위의 길이)를 적용하여 환산한 단위(예를 들어, mm2)일 수 있다.
여기서 제1 임계 면적은 출력판(70)의 면적에 따라 결정될 수 있다. 즉, 출력판(70)의 면적이 작으면 매우 큰 면적의 계층 이미지를 출력할 경우 탈락하거나 물체가 변형되어 출력되는 문제가 발생할 수 있으므로, 제1 임계 면적은 출력판(70)의 면적에 따라(또는 출력판(70)의 면적에 비례하도록) 결정될 수 있다.
비교 분석에 대한 일 예시로, 단계 S120에서, 보정 서비스 제공 서버(100)는, 계층 이미지들 중 선택된 목적 계층 이미지의 물체 영역을 목적 계층 이미지보다 출력 순서가 바로 앞서는 직전 계층 이미지의 물체 영역과 비교함으로써 3D 프린팅의 결과를 예측할 수 있다.
구체적으로, 보정 서비스 제공 서버(100)는, 목적 계층 이미지의 물체 영역의 중심점과 직전 계층 이미지의 물체 영역의 중심점 사이의 거리가 미리 설정된 제1 임계 거리 이상인 경우, 목적 계층 이미지를 3D 프린팅할 때 3D 프린팅이 실패(fail)할 것으로 예측할 수 있다. 즉 중심점이 크게 달라지면, 목적 계층 이미지에 따라 새롭게 형성되는 물체가 기존에 출력판(70)에 부착되어 있는 물체에 안전하게 붙지 못하거나 변형 또는 훼손되어 기존 물체에 부착될 수 있다. 여기서 중심점은 물체 영역을 외접하는 외접원 생성하여 생성된 외접원의 중심을 찾거나 그밖에 공지된 다른 방법을 사용하여 결정될 수 있다.
또한, 보정 서비스 제공 서버(100)는, 목적 계층 이미지의 물체 영역의 면적과 직전 계층 이미지의 물체 영역의 면적 사이의 차분 면적이 미리 설정된 제2 임계 면적 이상인 경우, 목적 계층 이미지를 3D 프린팅할 때 3D 프린팅이 실패(fail)할 것으로 예측할 수 있다. 즉, 목적 계층 이미지에 따라 새롭게 형성되는 물체의 면적이 직전 계층 이미지에 따라 형성된 물체의 면적보다 크게 넓어지면, 기존 물체에 대한 부착 면적이 상대적으로 작기 때문에, 목적 계층 이미지에 따라 새롭게 형성되는 물체가 기존에 출력판(70)에 부착되어 형성되어 있는 물체에 안정적으로 붙기 어렵다. 따라서 이러한 경우에는 3D 프린팅이 실패할 것으로 예측할 수 있다.
또한, 앞서 서술한 판단 결과가 제1 임계 거리 이상이고, 제2 임계 면적 이상인 경우에도 보정 서비스 제공 서버(100)가 3D 프린팅이 실패할 것으로 예측할 수 있음은 자명하다.
비교 분석에 대한 다른 일 예시로, 단계 S120에서, 보정 서비스 제공 서버(100)는, 계층 이미지들 중 선택된 목적 계층 이미지의 물체 영역을 출력 순서가 가장 앞선 최초 계층 이미지의 물체 영역과 비교함으로써 3D 프린팅의 결과를 예측할 수 있다.
구체적으로, 보정 서비스 제공 서버(100)는, 목적 계층 이미지의 물체 영역의 중심점과 가장 앞선 최초 계층 이미지의 물체 영역의 중심점 사이의 거리가 미리 설정된 제2 임계 거리 이상인 경우, 목적 계층 이미지를 3D 프린팅할 때 3D 프린팅이 실패(fail)할 것으로 예측할 수 있다. 즉, 가장 앞선 최초 계층 이미지에 따라 형성된 물체가 출력판(70)에 붙어서 전체 물체를 지지하는 역할을 하기 때문에, 제2 임계 거리 이상 차이가 날 경우 새롭게 형성되는 물체가 훼손되거나 기존 물체에 안정적으로 부착되지 않을 수 있다.
또한, 보정 서비스 제공 서버(100)는, 목적 계층 이미지의 물체 영역의 면적과 가장 앞선 최초 계층 이미지의 물체 영역의 면적 사이의 차분 면적이 미리 설정된 제3 임계 면적 이상인 경우, 목적 계층 이미지를 3D 프린팅할 때 3D 프린팅이 실패(fail)할 것으로 예측할 수 있다. 즉, 이 경우에도 출력판(70)에 붙어있는 면적과 현저히 차이나는 물체가 새롭게 기존 물체에 붙기 때문에 3D 프린팅이 실패할 것으로 예상할 수 있다.
또한, 앞서 서술한 판단 결과가 제2 임계 거리 이상이고, 제3 임계 면적 이상인 경우에도 보정 서비스 제공 서버(100)가 3D 프린팅이 실패할 것으로 예측할 수 있음은 자명하다.
비교 분석에 대한 또 다른 일 예시로, 단계 S120에서, 보정 서비스 제공 서버(100)는, 계층 이미지들 중 선택된 목적 계층 이미지의 물체 영역을 출력 순서가 앞서는 다수의 이전 계층 이미지들 각각의 물체 영역과 비교함으로써 3D 프린팅의 결과를 예측할 수도 있다.
보정 서비스 제공 서버(100)는, 예측된 3D 프린팅 결과가 성공(success)이면, 성공을 지시하는 메시지를 프린팅 제어 단말(200)로 전송할 수 있다.
반면, 보정 서비스 제공 서버(100)는, 예측된 3D 프린팅 결과가 실패(fail)이면, 목적 계층 이미지를 2개 이상의 분할 계층 이미지들로 분할할 수 있다(S130). 더욱 상세하게, 보정 서비스 제공 서버(100)는, 목적 계층 이미지에 포함된 물체 영역을 2개 이상으로 분할하고, 분할된 2개 이상의 물체 영역들 각각을 포함하는 2개 이상의 분할 계층 이미지들을 생성할 수 있다.
보정 서비스 제공 서버(100)는, 생성된 2개 이상의 분할 계층 이미지들로 목적 계층 이미지를 대체하여 보정 데이터를 생성할 수 있다(S140). 이와 같이 보정 데이터를 생성하고, 보정 데이터에 따른 작동 코드로 3D 프린터(300)를 동작시킬 경우, 목적 계층 이미지를 출력하는 시점에서 3D 프린터(300)는 목적 계층 이미지 대신에 분할 계층 이미지를 순차적으로 LCD 패널에 표시한다. 따라서, 하나의 슬라이싱된 계층에 대응하는 물체를 2번 이상으로 나누어서 출력하기 때문에 한번에 하나의 슬라이싱된 계층에 대응하는 물체를 출력하는 것보다 출력 안정성이 훨씬 향상될 수 있는 장점이 있다.
보정 서비스 제공 서버(100)는, 생성된 보정 데이터를 프린팅 제어 단말(200)에 전송할 수 있다(S150). 단계 S150에서 보정 서비스 제공 서버(100)는 보정 데이터에 대응하는 작동 코드를 생성하거나, 보정 데이터에 대응하도록 프린팅 제어 단말(200)로부터 제공받은 작동 코드를 수정하여 생성하고, 생성된 작동 코드를 보정 데이터와 함께 프린팅 제어 단말(200)에 전송할 수도 있다.
도 5는 일 실시예에 따른 보정 서비스 제공 서버가 직전 계층 이미지와 목적 계층 이미지를 서로 비교하여 3D 프린팅의 결과를 예측하는 일 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 5를 참조하여, 3D 프린팅할 대상 물체(OBJ)가 도 5의 하단에 도시된 것과 같이 슬라이싱되는 경우를 살펴본다.
이 경우, 직전 계층 이미지(PL)에 해당하는 물체 영역과 달리 목적 계층 이미지(CL)에는 직전 계층 이미지(PL)의 물체 영역과 중첩하지 않고 고립된 물체 영역(도 5의 비중첩 영역)이 존재한다.
따라서, 도 5의 하단에 도시된 것과 같이 대상 물체(OBJ)를 슬라이싱하여 3D 프린팅을 수행할 경우 비중첩 영역이 기존에 출력판(70)에 형성되어 있는 물체에 붙지 못하기 때문에 출력이 실패할 것으로 예상할 수 있다.
즉, 앞선 단계 S120에서 보정 서비스 제공 서버(100)는, 목적 계층 이미지(CL)에서 직전 계층 이미지(PL)의 물체 영역과 중첩하지 않고 고립된 물체 영역이 존재하는 경우, 3D 프린팅 결과가 실패할 것으로 예측할 수 있다.
다만, 이 경우에는 슬라이싱 방향을 잘못 선정하여 3D 프린팅이 실패한 것이므로, 단계 S130으로 진입하는 대신에 보정 서비스 제공 서버(100)는, 물체 데이터에 포함된 계층 이미지들을 결합하여 대상 물체에 대한 3차원 이미지를 재구성하고, 재구성된 3차원 이미지에서 슬라이싱 방향을 회전시키고, 회전된 슬라이싱 방향에 따라 3차원 이미지를 다시 슬라이싱하여 보정된 계층 이미지들을 생성할 수 있다.
다음으로, 보정 서비스 제공 서버(100)는, 보정된 계층 이미지들을 포함하는 보정 데이터를 생성하여 프린팅 제어 단말(200)에 제공하고 모든 절차를 종료하거나, 보정된 계층 이미지들을 물체 데이터에서 획득한 계층 이미지들로 취급하여 단계 S120부터 단계 S150까지 다시 진행할 수 있다.
도 6은 일 실시예에 따른 보정 서비스 제공 서버가 다수의 이전 계층 이미지들과 목적 계층 이미지를 서로 비교하여 3D 프린팅의 결과를 예측하는 일 예를 설명하기 위한 도면이다.
보정 서비스 제공 서버(100)는, 목적 계층 이미지보다 출력 순서가 앞서는 다수의 이전 계층 이미지들에 포함된 물체 영역들 각각의 중심점(CP) 좌표를 산출할 수 있다.
예를 들어, 도 6을 참조하면, 이전 계층 이미지들 중에서 직전 계층 이미지(PL)의 중심점(CP) 좌표를 산출한 결과를 도시한다.
직전 계층 이미지(PL)의 중심점(CP) 좌표는, 직전 계층 이미지(PL)를 구성하는 화소들의 좌표로 구성된 후, 화소값들 각각의 좌표에 대응하는 실제 길이로 변환된 좌표일 수 있다. 예를 들어, 중심점(CP)이 좌측 상단 모서리부터 x축 방향(가로 방향)으로 15번째 화소에 해당하고, 좌측 상단 모서리부터 y축 방향(세로 방향)으로 7번째 화소에 해당하는 경우, 중심점(CP)의 좌표는 먼저 (15, 7)로 구성될 수 있다. 다음으로, 중심점(CP) 좌표는 화소 하나에 대응하는 실제 길이(예를 들어 화소 하나의 가로, 및 세로 길이는 각각 xreal [mm], yreal [mm]일 수 있음)를 이용하여 중심점(CP)의 좌표를 실제 길이로 변환할 수 있다. 예를 들어, (15, 7)은 (15 × xreal [mm], 7 × yreal [mm])로 변환될 수 있다.
도 6에서 실제 길이로 변환된 중심점(CP) 좌표에서 x축 좌표를 PLRx로 도시하고, y축 좌표를 PLRy로 도시하였다.
보정 서비스 제공 서버(100)는, 이전 계층 이미지들 각각에서 산출된 중심점(CP)의 x축 좌표값을 출력 순서를 지시하는 z축 좌표에 따라 나타낸 제1 중심점 그래프를 생성할 수 있다.
보정 서비스 제공 서버(100)는, 제1 중심점 그래프에서 나타나는 중심점(CP)의 x축 좌표값에 대하여 선형 회귀 분석(linear regression analysis)를 수행하여 얻어지는 제1 선형회귀선(RLinex)를 획득하고, 획득된 제1 선형회귀선(RLinex)에 의해 지시되고, 직전 계층 이미지(PL)에 따른 z축 좌표값에 대응하는 x축 추세 좌표값(PLRx)을 획득할 수 있다.
여기서 선형 회귀 분석에 대해서는 이미 공지된 다양한 회귀선 생성 알고리즘과 소스코드가 공개되어 있으므로, 통상의 기술자는 이를 쉽게 입수하여 적용할 수 있어 구체적인 설명은 생략한다.
여기서 x축 좌표값(PLRx)은 제1 선형회귀선(RLinex)에 의해 직전 계층 이미지(PL)까지 물체가 형성되었을 때의 중심점의 x축 방향 추세 위치를 지시할 수 있다.
같은 방식으로, 보정 서비스 제공 서버(100)는, 이전 계층 이미지들 각각에서 산출된 중심점(CP)의 y축 좌표값을 출력 순서를 지시하는 z축 좌표에 따라 나타낸 제2 중심점 그래프를 생성할 수 있다.
보정 서비스 제공 서버(100)는, 제2 중심점 그래프에서 나타나는 중심점(CP)의 y축 좌표값에 대하여 선형 회귀 분석(linear regression analysis)를 수행하여 얻어지는 제2 선형회귀선(RLiney)를 획득하고, 획득된 제2 선형회귀선(RLiney)에 의해 지시되고 직전 계층 이미지(PL)에 따른 z축 좌표값에 대응하는 y축 추세 좌표값(PLRy)을 획득할 수 있다.
보정 서비스 제공 서버(100)는, 획득된 x축 추세 좌표값(PLRx)과 y축 추세 좌표값(PLRy)으로 구성되는 추세 중심점(PLRx, PLRy)을 목적 계층 이미지(CL)의 중심점과 비교하여 3D 프린팅 결과를 예측할 수 있다.
예를 들어, 보정 서비스 제공 서버(100)는, 추세 중심점(PLRx, PLRy)과 목적 계층 이미지(CL)의 중심점 사이의 거리가 미리 설정된 제3 임계 거리를 초과하는 경우, 기존의 중심점 이동에 따른 추세 중심점과 현재 생성될 목적 계층 이미지(CL)에 대응하는 물체의 중심점이 서로 크게 상이한 것으로 보고, 3D 프린팅 결과가 실패(fail)인 것으로 예측할 수 있다.
다만, 본 발명에서 중심점의 좌표는 반드시 실제 거리를 단위로 사용해야 하는 것은 아니며 화소의 개수를 단위로 하여 사용할 수도 있으며 특정 단위로 제한되지 않는다.
한편, 이전 계층 이미지들을 비교 분석하는 다른 예시로, 보정 서비스 제공 서버(100)는, 이전 계층 이미지들과 목적 계층 이미지 각각에 포함된 물체 영역의 면적과 미리 설정된 계층 이미지별 두께를 이용하여, 목적 계층 이미지를 출력한 직후에 형성되는 물체의 부피를 산출하고, 산출된 부피에 미리 설정된 밀도를 곱하여 질량을 산출할 수 있다. 여기서 미리 설정된 밀도는 수조에 들어있는 광 경화 수지의 성분과 종류에 따라 설정될 수 있다.
다음으로, 보정 서비스 제공 서버(100)는, 산출된 질량을 최초 계층 이미지에 포함된 물체 영역의 면적에 비례하는 값으로 결정되는 부착 인내 질량(부착 인내 질량은 최초 계층 이미지에 포함된 물체 영역의 면적에 미리 설정된 비례 상수를 곱한 값으로 결정됨)과 비교하여 3D 프린팅 결과를 예측할 수 있다. 부착 인내 질량은 최초 계층 이미지에 포함된 물체 영역의 면적에 따라 물체가 부착되기 때문에 부착 면적에 따라 물체를 부착력으로 지지할 수 있는 하중일 수 있다. 즉, 보정 서비스 제공 서버(100)는, 산출된 질량이 부착 인내 질량을 초과하는 경우 3D 프린팅 결과가 실패(fail)인 것으로 예측할 수 있다.
이전 계층 이미지들을 비교 분석하는 또 다른 예시로, 보정 서비스 제공 서버(100)는, 이전 계층 이미지들을 서로 연결하여 이전 계층 이미지가 출력된 직후 시점과 대응하는 3차원 물체 이미지(즉, 최초 계층 이미지부터 이전 계층 이미지까지와 대응하는 물체가 출력된 형상)를 생성하고, 생성된 3차원 물체 이미지에서 무게 중심을 획득할 수 있다.
다음으로, 보정 서비스 제공 서버(100)는, 획득된 무게 중심의 좌표를 목적 계층 이미지에 포함된 물체 영역의 중심점 좌표와 비교하고, 무게 중심의 좌표와 중심점 좌표 사이의 거리가 미리 설정된 임계 거리를 초과하는 경우, 3D 프린팅 결과가 실패(fail)인 것으로 예측할 수 있다.
이처럼 본 발명에 따른 보정 서비스 제공 서버(100)는 이전 계층 이미지들을 통해 무게 중심, 출력물의 질량, 최초 계층 이미지에 따른 접착력 등을 고려하여 분석함으로써 3D 프린팅 결과를 예상하기 때문에 실제 물체가 출력되는 상황을 충분히 고려하여 3D 프린팅 성공 여부를 예측할 수 있다.
도 7은 일 실시예에 따른 목적 계층 이미지를 2개 이상의 분할 계층 이미지들로 분할하는 방법을 나타낸 제1 예시도이다.
도 7을 참조하면, 보정 서비스 제공 서버(100)는, 목적 계층 이미지(CL)를, 물체 영역을 지시하는 화소값(예를 들어 흰색)이 교번하여 나타나는 제1 분할 계층 이미지(CLA1)와 제2 분할 계층 이미지(CLB1)로 분할할 수 있다.
이때, 제1 분할 계층 이미지(CLA1)에서 물체 영역을 지시하는 화소값의 위치는 제2 분할 계층 이미지(CLB1)에서 물체 영역을 지시하는 화소값의 위치와 서로 인접할 수 있다.
즉, 도 7에서와 같이 제1 분할 계층 이미지(CLA1)에서 물체 영역을 지시하는 화소는 제2 분할 계층 이미지(CLB1)에서 배경 영역을 지시하는 화소와 대응되도록 위치할 수 있다. 같은 방식으로, 제2 분할 계층 이미지(CLB1)에서 물체 영역을 지시하는 화소는 제1 분할 계층 이미지(CLA1)에서 배경 영역을 지시하는 화소와 대응되도록 위치할 수 있다.
도 7에서와 같이 목적 계층 이미지(CL)를 제1 분할 계층 이미지(CLA1)와 제2 분할 계층 이미지(CLB1)로 분할하고, 제1 분할 계층 이미지(CLA1)와 제2 분할 계층 이미지(CLB1)를 순차적으로 하나의 계층에 대해 출력시키는 경우, 한번에 형성되는 물체의 면적과 양이 절반으로 줄기 때문에 3D 프린팅의 출력 안정성이 크게 증가할 수 있어 실패(fail) 가능성을 줄일 수 있다.
도 8은 일 실시예에 따른 목적 계층 이미지를 2개 이상의 분할 계층 이미지들로 분할하는 방법을 나타낸 제2 예시도이다. 도 9는 도 8에 따른 분할 계층 이미지들의 일부를 추가 분할하는 방법을 나타낸 예시도이다.
도 8을 참조하면, 목적 계층 이미지(CL)를 2개 이상의 분할 계층 이미지들로 분할하는 다른 예가 도시된다.
구체적으로, 보정 서비스 제공 서버(100)는, 목적 계층 이미지(CL)의 물체 영역에서 직전 계층 이미지(PL)의 물체 영역과 중첩되는 중첩 물체 영역(OVLAP)으로만 구성된 제1 분할 계층 이미지(CLA2)와, 중첩 물체 영역을 제외한 나머지 물체 영역으로 구성된 제2 분할 계층 이미지(CLB2)로, 목적 계층 이미지(CL)를 분할할 수 있다.
즉, 도 8에 도시된 것과 같이 제1 분할 계층 이미지(CLA2)에 포함된 물체 영역은 직전 계층 이미지(PL)의 물체 영역과 모두 중첩되는 영역에 해당한다. 도 8에서 직전 계층 이미지(PL)의 크기는 편의상 작게 도시하였으나 다른 계층 이미지와 전체 크기는 동일하며, 도 8에서는 1 분할 계층 이미지(CLA2)는 직전 계층 이미지(PL)와 동일하게 도시하였으나, 중첩 형태에 따라 동일하지 않을 수도 있다. 따라서, 제1 분할 계층 이미지(CLA2)에 따라 물체를 출력할 경우, 출력되는 단일 계층의 물체 면적은 그 동안 출력판(70)에 형성된 물체의 하부면 면적보다 작기 때문에 잘 부착될 수가 있다.
그 다음에 제2 분할 계층 이미지(CLB2)에 따라 물체를 동일 계층에 추가로 출력시키면, 출력되는 물체는 제1 분할 계층 이미지(CLA2)에 따라 형성된 물체와도 접착되면서 형성되기 때문에 훨씬 안정적으로 프린팅이 가능하다.
한편, 제2 분할 계층 이미지(CLB2)는 경우에 따라 추가 분할될 수도 있다.
예를 들어, 제2 분할 계층 이미지(CLB2)의 물체 영역의 면적이 미리 설정된 임계 면적을 초과하는 경우 넓은 면적으로 인한 프린팅 실패(fail) 가능성이 있다.
따라서, 이 경우 보정 서비스 제공 서버(100)는, 제2 분할 계층 이미지(CLB2)를 2개 이상의 추가 분할 계층 이미지들(CLB2-1, CLB2)로 분할할 수 있다.
구체적으로 도 9를 참조하면, 보정 서비스 제공 서버(100)는, 제2 분할 계층 이미지(CLB2)에 포함된 물체 영역에서, 중첩 물체 영역(OVLAP)에 상응하는 영역(검은 원으로 도시됨)을 감싸고 미리 설정된 반경을 갖는 원으로만 구성된 제2-1 분할 계층 이미지(CLB2-1) 및 원을 제외한 나머지 영역으로 구성된 제2-2 분할 계층 이미지(CLB2-2)로, 제2 분할 계층 이미지(CLB2)를 분할할 수 있다.
즉, 제2 분할 계층 이미지(CLB2)와 대응하는 물체를 출력할 때, 제2 분할 계층 이미지(CLB2)의 물체 영역을 한번에 출력하지 않고, 중첩 물체 영역(OVLAP)에 상응하는 영역을 감싸는 원으로 구성된 제2-1 분할 계층 이미지(CLB2-1)를 먼저 출력하고, 출력된 계층과 동일한 계층에 제2-2 분할 계층 이미지(CLB2-2)와 대응하는 물체를 출력함으로써 출력 안정성을 증가시킬 수 있다.
또한, 도면에 도시하지는 않았으나, 제2-2분할 계층 이미지(CLB2-2)의 물체 영역의 면적이 미리 설정된 임계 면적을 초과할 경우 제2-2 분할 계층 이미지(CLB2-2)도 앞서 설명한 분할 방법들 중 하나를 선택하여 추가 분할이 가능할 수 있다.
도 10은 일 실시예에 따른 보정 서비스 제공 서버(100)의 하드웨어 구성을 예시적으로 도시한 도면이다.
도 10을 참조하면, 보정 서비스 제공 서버(100)는, 적어도 하나의 프로세서(processor, 110); 및 적어도 하나의 프로세서(110)가 적어도 하나의 동작(operation)을 수행하도록 지시하는 명령어들(instructions)을 저장하는 메모리(memory)를 포함할 수 있다.
적어도 하나의 동작은 도 2 내지 도9를 참조하여 설명한 보정 서비스 제공 서버(100)의 동작 중 적어도 일부를 포함할 수 있으며 중복 설명을 방지하기 위하여 자세한 설명은 생략한다.
여기서 적어도 하나의 프로세서(110)는 중앙 처리 장치(central processing unit, CPU), 그래픽 처리 장치(graphics processing unit, GPU), 또는 본 발명의 실시예들에 따른 방법들이 수행되는 전용의 프로세서를 의미할 수 있다. 메모리(20) 및 저장 장치(60) 각각은 휘발성 저장 매체 및 비휘발성 저장 매체 중에서 적어도 하나로 구성될 수 있다. 예를 들어, 메모리(20)는 읽기 전용 메모리(read only memory, ROM) 및 랜덤 액세스 메모리(random access memory, RAM) 중 하나일 수 있고, 저장 장치(60)는, 플래시메모리(flash-memory), 하드디스크 드라이브(HDD), 솔리드 스테이트 드라이브(SSD), 또는 각종 메모리 카드(예를 들어, micro SD 카드) 등일 수 있다.
또한, 보정 서비스 제공 서버(100)는, 무선 네트워크를 통해 통신을 수행하는 송수신 장치(transceiver)(90)를 포함할 수 있다. 또한, 보정 서비스 제공 서버(100)는 입력 인터페이스 장치(80), 출력 인터페이스 장치(50), 저장 장치(60) 등을 더 포함할 수 있다. 보정 서비스 제공 서버(100)에 포함된 각각의 구성 요소들은 버스(bus)(70)에 의해 연결되어 서로 통신을 수행할 수 있다.
보정 서비스 제공 서버(100)의 예를 들면, 통신 가능한 데스크탑 컴퓨터(desktop computer), 랩탑 컴퓨터(laptop computer), 노트북(notebook), 스마트폰(smart phone), 태블릿 PC(tablet PC), 모바일폰(mobile phone), 스마트 워치(smart watch), 스마트 글래스(smart glass), e-book 리더기, PMP(portable multimedia player), 휴대용 게임기, 네비게이션(navigation) 장치, 디지털 카메라(digital camera), DMB(digital multimedia broadcasting) 재생기, 디지털 음성 녹음기(digital audio recorder), 디지털 음성 재생기(digital audio player), 디지털 동영상 녹화기(digital video recorder), 디지털 동영상 재생기(digital video player), PDA(Personal Digital Assistant) 등일 수 있다. 경우에 따라 보정 서비스 제공 서버(100)는, 푸쉬 서버(push server) 또는 중계 서버 등으로 구현될 수도 있다.
본 발명에 따른 방법들은 다양한 컴퓨터 수단을 통해 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위해 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다.
컴퓨터 판독 가능 매체의 예에는 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리(flash memory) 등과 같이 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함될 수 있다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러(compiler)에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터(interpreter) 등을 사용해서 컴퓨터에 의해 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함할 수 있다. 상술한 하드웨어 장치는 본 발명의 동작을 수행하기 위해 적어도 하나의 소프트웨어 모듈로 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
또한, 상술한 방법 또는 장치는 그 구성이나 기능의 전부 또는 일부가 결합되어 구현되거나, 분리되어 구현될 수 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (5)

  1. 분할 출력을 이용하여 3D 프린트를 수행하기 위한 장치로서,
    적어도 하나의 프로세서(processor); 및
    상기 적어도 하나의 프로세서가 적어도 하나의 동작(operation)을 수행하기 위한 명령어들(instructions)을 저장하는 메모리(memory)를 포함하고,
    상기 적어도 하나의 동작은,
    프린팅 제어 단말로부터 물체 데이터를 수신하는 단계;
    상기 물체 데이터에서 프린팅 대상 물체를 슬라이싱(slicing)하여 생성된 복수의 계층 이미지들을 획득하는 단계;
    상기 계층 이미지들에 기초하여 상기 프린팅 대상 물체에 대한 3D 프린팅 결과를 예측하는 단계;
    예측된 결과가 실패(fail)이면 상기 계층 이미지들 중 목적 계층 이미지를 2개 이상의 분할 계층 이미지들로 분할하는 단계;
    상기 분할 계층 이미지들로 상기 목적 계층 이미지를 대체하여 보정 데이터를 생성하는 단계; 및
    상기 보정 데이터를 상기 프린팅 제어 단말에 전송하는 단계를 포함하고,
    상기 3D 프린팅 결과를 예측하는 단계는,
    상기 목적 계층 이미지의 물체 영역을 목적 계층 이미지보다 출력 순서가 앞서는 다수의 이전 계층 이미지들에 포함된 물체 영역들과 비교하여, 상기 3D 프린팅 결과를 예측하는, 장치.
  2. 청구항 1에서,
    상기 분할 계층 이미지들은,
    LCD(liquid crystal display) 기반의 3D 프린터에서 상기 프린팅 대상 물체를 출력하기 위한 복수의 물체 계층들 중에서 단일한 물체 계층을 출력하는 데 참조되는, 장치.
  3. 청구항 1에서,
    상기 3D 프린팅 결과를 예측하는 단계는,
    상기 목적 계층 이미지에 포함된 물체 영역의 면적이 미리 설정된 제1 임계 면적을 초과하는 경우, 상기 3D 프린팅 결과가 실패(fail)할 것으로 예측하는, 장치.
  4. 삭제
  5. 청구항 1에서,
    상기 분할하는 단계는,
    상기 목적 계층 이미지의 물체 영역에서, 상기 목적 계층 이미지보다 출력 순서가 바로 앞서는 직전 계층 이미지의 물체 영역과 중첩되는 중첩 물체 영역으로만 구성된 제1 분할 계층 이미지와, 상기 중첩 물체 영역을 제외한 나머지 물체 영역으로 구성된 제2 분할 계층 이미지로, 상기 목적 계층 이미지를 분할하는, 장치.
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