KR102409398B1

KR102409398B1 - 입체도형을 이용한 삼차원 공간 위치 좌표화 방법

Info

Publication number: KR102409398B1
Application number: KR1020200118472A
Authority: KR
Inventors: 김학민
Original assignee: 김학민
Priority date: 2020-09-15
Filing date: 2020-09-15
Publication date: 2022-06-15
Also published as: US20230394752A1; KR20220036196A; WO2022060064A1; EP4216162A1

Abstract

입체도형을 이용한 삼차원 공간 위치 좌표화 방법이 개시된다. 이 방법은 소정의 삼차원 공간을 나타내는 입체형 기초 블록을 복수로 분할하는 단계, 분할된 블록마다 블록값을 할당하는 단계, 및 분할된 블록별로 블록 분할 과정과 블록값 할당 과정을 반복하는 단계를 포함하여 얻어진 블록들의 블록값들을 기초로 상기 삼차원 공간 내에서의 특정 위치를 좌표화하여 파악할 수 있게 한다.

Description

입체도형을 이용한 삼차원 공간 위치 좌표화 방법{Three-dimensional spatial position method}

본 발명은 삼차원 공간에서의 위치 파악을 위한 기술에 관한 것이다.

국내공개특허공보 제10-2019-0131320호에는 관심 영역의 공간 좌표를 산출하는 방법에 대해 개시되어 있다. 이 방법은 복수의 영상 모듈을 통해 촬영된 각각의 이미지에 대해 그 이미지에 포함된 관심 영역의 좌표 정보만을 선별적으로 수집함으로써, 해킹 등으로 인한 프라이버시 침해 문제의 발생을 차단한다.

국내공개특허공보 제10-2019-0131320호 (2019년 11월 26일 공개)

본 발명은 삼차원 공간에서 특정 위치를 용이하게 좌표화하여 파악할 수 있게 하는 새로운 방안을 제공함을 목적으로 한다.

일 양상에 따른 입체도형을 이용한 삼차원 공간 위치 좌표화 방법은 소정의 삼차원 공간을 나타내는 입체형 기초 블록을 복수로 분할하는 단계, 분할된 블록마다 블록값을 할당하는 단계, 및 분할된 블록별로 블록 분할 과정과 블록값 할당 과정을 반복하는 단계를 포함하여 얻어진 블록들의 블록값들을 기초로 상기 삼차원 공간 내에서의 특정 위치를 좌표화하여 파악할 수 있게 한다.

삼차원 공간 위치 좌표화 방법은 기초 블록을 확장시켜 확장 블록을 생성하는 확장 블록 생성 단계, 확장 블록을 복수 블록으로 분할하는 확장 블록 분할 단계, 확장 블록 분할 단계를 통해 분할된 블록마다 블록값을 할당하는 단계, 및 확장 블록 분할 단계를 통해 분할된 블록별로 블록 분할 과정과 블록값 할당 과정을 반복하는 단계를 더 포함하여 얻어진 블록들의 블록값들을 기초로 상기 삼차원 공간 외에서의 특정 위치를 좌표화하여 파악할 수 있게 한다.

본 발명은 입체도형을 이용하여 삼차원 공간에서의 특정 위치를 용이하고 정확하게 좌표화하여 파악할 수 있게 한다. 이 같은 본 발명은 다양한 분야에 적용되어 활용될 수 있는데, 예를 들어 스마트 팩토리나 스마트 시티를 삼차원 공간 플랫폼으로 데이터화하여 그 공간에서의 모든 위치를 좌표화하여 관리할 수 있게 한다. 또한, 본 발명이 자율주행기술에 적용될 경우 소정의 삼차원 공간에서 자율주행 이동체(예를 들어, 드론)가 이동해야 할 위치 정보를 정확히 제공할 수 있다. 또한, 본 발명이 3D 프린팅이나 정밀기기 제작에 이용될 경우에는 아주 미세한 위치도 정확히 표시하여 제공할 수 있다. 이 외에도 본 발명은 삼차원 공간 상에서 위치 파악이 필요한 다양한 분야에 적용되어 활용될 수 있다.

도 1은 일 실시예에 따른 입체도형을 이용한 삼차원 공간 위치 좌표화 방법 흐름도이다.
도 2는 입체형 기초 블록 예시도이다.
도 3 내지 도 5는 정육면체 분할 및 공간값 할당 설명을 위한 참조도이다.
도 6은 다른 실시예에 따른 입체도형을 이용한 삼차원 공간 위치 좌표화 방법 흐름도이다.
도 7은 일 실시예에 따른 컴퓨팅 디바이스 블록도이다.

전술한, 그리고 추가적인 본 발명의 양상들은 첨부된 도면을 참조하여 설명되는 바람직한 실시예들을 통하여 더욱 명백해질 것이다. 이하에서는 본 발명을 이러한 실시예를 통해 통상의 기술자가 용이하게 이해하고 재현할 수 있도록 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 일 실시예에 따른 입체도형을 이용한 삼차원 공간 위치 좌표화 방법 흐름도이다. 먼저, 도 1에 따른 방법은 하나 이상의 컴퓨팅 디바이스에 의해 실행될 수 있으며, 구체적으로 컴퓨팅 디바이스에 속하는 하나 이상의 프로세서에 의해 실행될 수 있다. 그리고 삼차원 공간 위치 좌표화 방법을 실행하는 컴퓨팅 디바이스는 사용자에 의해 직접 사용되는 데스크톱 컴퓨터나 노트북 또는 스마트패드 등의 사용자 단말일 수도 있고, 사용자 단말과 연동하는 서버 시스템에 구성되어 사용자에게 삼차원 공간 위치 좌표화 서비스를 제공하는 것일 수도 있다.

프로세서는 소정의 삼차원 공간을 나타내는 입체형 기초 블록을 복수 블록으로 분할한다(S100). 일 실시예에 있어서, 입체형 기초 블록은 도 2에 도시된 바와 같이 소정의 삼차원 공간에 대응되는 정육면체이다. 이 같은 입체형 기초 블록에는 기본 블록값이 부여되는데, 그 값은 ‘1’일 수 있다. S100에서 프로세서는 정육면체를 복수 등분으로 분할하는데, 도 3에 도시된 바와 같이 8등분으로 분할할 수 있다. 그 다음, 프로세서는 분할된 블록마다 블록값을 할당한다(S110). 도 4에 도시된 바와 같이, 프로세서는 입체형 기초 블록을 8등분하여 얻어진 8개의 블록들에 1 ~ 8 중에서 서로 다른 블록값을 부여할 수 있다. 참고로 도 4의 예에서는 윗쪽 블록에 홀수 1, 3, 5, 7을 부여하였으며, 아래쪽 블록에는 짝수 2, 4, 6, 8을 부여하였다.

이후, 프로세서는 분할된 블록마다 블록 분할 과정과 블록값 할당 과정을 반복한다(S120). 도 5는 기초 블록인 1 블록이 등분된 1 ~ 8 블록 중에서 1 블록이 재차 8등분되고 1 ~ 8 블록값이 할당된 것을 나타낸다. 그리고 S300은 반복적으로 수행되는데, 분할된 블록의 크기가 사전에 설정된 최소 블록에 도달할 때까지 반복될 수 있다. 최소 블록 크기는 1cm², 1mm², 1μm² 등일 수 있으며, 설정값은 사용자에 의해 변경될 수 있다.

마지막으로, 프로세서는 이상에 따라 블록들에 부여된 블록값들을 기초로 삼차원 공간 내에서의 위치를 좌표화하여 정보 제공한다(S130). 예를 들어, 도 5에서 빗금친 블록의 경우, 기초 블록 1 → 하위 블록 1 → 하위 블록 3으로서 그 좌표값은 ‘113’으로 정해질 수 있다. 이와 같이, 소정의 삼차원 공간을 나타내는 입체형 기초 블록을 이용하면 삼차원 공간 내의 위치를 좌표화하여 위치 파악을 할 수 있게 된다.

한편, 소정의 삼차원 공간을 벗어난 외부 공간에 대해서도 특정 위치를 좌표화하여 파악하는 것이 가능하다. 먼저, 프로세서는 도 6에서와 같이 기초 블록을 소정의 배수(예를 들어, 8배)로 확장하고, 확장된 블록을 복수 블록으로 분할한다(S200)(S210). S210에서 프로세서는 확장 배수와 동일하게 8등분 분할할 수 있다. 그 다음, 프로세서는 분할된 각각의 블록에 블록값을 할당한다(S220). 이는 개념적으로 사실상 도 4와 동일하다. 부연하면, 도 4는 기초 블록을 8배 확장한 것으로 볼 수 있으며, S210을 통해 분할된 각각의 블록에 블록값을 할당하는 것이다. 이후, 프로세서는 확장 및 분할을 통해 새로 얻어진 블록마다 블록 분할 과정과 블록값 할당 과정을 반복한다(S230). S230 역시 블록의 크기가 사전에 설정된 최소 블록에 도달할 때까지 반복될 수 있다.

마지막으로, 프로세서는 확장 및 분할을 통해 얻어진 블록들에 부여된 블록값들을 기초로 삼차원 위치를 좌표화하여 정보 제공한다(S240). 예를 들어, 도 5가 기초 블록이 확장된 확장 블록이라 할 때, 빗금 친 블록의 경우 기초 블록 1 → 확장 블록 1 → 하위 블록 3으로 그 좌표값은 ‘1.13’으로 정해질 수 있다. 여기서 점 기호는 확장을 의미하는 것으로, 다른 특정 기호로 대체될 수 있다. 이와 같이, 소정의 삼차원 공간을 나타내는 입체형 기초 블록을 이용하면 삼차원 공간 뿐만 그 외부의 공간에 대해서도 위치를 좌표화하여 위치 파악을 할 수 있게 된다.

한편, 상술한 도 2와 도 6은 함께 수행될 수 있다. 즉, 소정의 삼차원 공간을 나타내는 입체형 기초 블록이 입력으로 주어지면, 프로세서는 그 입체형 기초 블록에 대해 도 2에 따른 처리를 함은 물론 도 6에 따른 처리도 함께 할 수 있는 것이다. 또는 프로세서는 기본적으로 도 2를 수행하며 사용자의 명령이 있을 경우에 한하여 도 6도 수행할 수 있다. 그리고 확장을 위한 배수는 사용자에 의해 설정 및 변경될 수 있다.

도 7은 일 실시예에 따른 컴퓨팅 디바이스 블록도이다. 상술한 방법들은 체화 학습 보조 시스템을 구성하는 하나 이상의 컴퓨팅 디바이스에 의해 수행될 수 있으며, 구체적으로 컴퓨팅 디바이스에 속하는 하나 이상의 프로세서에 의해 수행될 수 있다. 도 7에 도시된 바와 같이, 컴퓨팅 디바이스는 프로세서(100), 메모리(200), 저장 장치(300), 입출력 인터페이스(400), 및 통신 인터페이스(500)를 포함할 수 있다. 프로세서(100)는 CPU(central processing unit), GPU(graphical processing unit), 또는 이와 유사한 하나 이상의 프로세싱 코어를 구비한 마이크로 프로세서를 포함할 수 있다. 메모리(200)에는 데이터, 메타데이터, 프로세서(100)에 의한 실행을 위한 프로그램이 저장될 수 있다. 메모리(200)는 하나 이상의 휘발성 및 비휘발성 메모리를 포함할 수 있으며, 내부 또는 분산형 메모리일 수 있다. 저장 장치(300)는 데이터 및 명령어를 저장하기 위한 저장매체로서, 비일시적(non-transitory) 스토리지를 포함할 수 있다. 저장 장치(300)는 하드 디스크 드라이브, 플래시 메모리, 광디스크, 자기-광학 디스크, 범용 직렬 버스(USB) 드라이브 등 중에서 적어도 일부를 포함할 수 있다.

입출력 인터페이스(400)는 사용자가 입력을 제공하고 출력을 수신하며, 다른 컴퓨팅 디바이스들과 데이터를 주고받을 수 있게 하는 하나 이상의 입력 및/또는 출력 디바이스를 포함할 수 있다. 입출력 인터페이스(400)는 마우스, 키패드 또는 키보드, 카메라, 광학식 스캐너, 네트워크 인터페이스, 모뎀, 기타 알려진 I/O 장치일 수 있으며, 이들의 조합을 포함할 수 있다. 입출력 인터페이스(400)는 그래픽 엔진, 디스플레이, 하나 이상의 출력 드라이버(예를 들어, 디스플레이 드라이버), 하나 이상의 오디오 스피커 및 하나 이상의 오디오 드라이버 중에서 적어도 일부를 포함할 수 있다. 통신 인터페이스(500)는 컴퓨팅 디바이스와 하나 이상의 다른 컴퓨팅 디바이스와의 네트워크 통신(예를 들어, 패킷 기반 통신)을 위한 하나 이상의 인터페이스를 제공할 수 있다. 예를 들어, 통신 인터페이스(500)는 이더넷이나 다른 유선 기반 네트워크로 통신하기 위한 네트워크 인터페이스 제어기(NIC)나 네트워크 어댑터 또는 와이파이와 같이 무선 네트워크로 통신하기 위한 Wireless NIC나 무선 어댑터를 포함할 수 있다.

한편, 버스(Bus)는 컴퓨팅 디바이스의 구성들을 서로 연결하는 하드웨어, 소프트웨어 또는 이들 모두를 포함할 수 있다. 예를 들어, 버스는 AGP(Accelerated Graphics Port)나 다른 그래픽 버스, EISA(Enhanced Industry Standard Architecture) 버스, FSB(front-side bus), HT(hypertransport) 인터커넥트, ISA(Industry Standard Architecture) 버스, INFINIBAND 인터커넥트, LPC(low-pin-count) 버스, 메모리 버스, MAC(Micro Channel Architecture) 버스, PCI(Peripheral Component Interconnect) 버스, PCIe(PCI-Express) 버스, SATA(serial technology attachment) 버스, VL(VESA Local, VESA: Video Electronics Standard Association Local) 버스, 다른 적절한 버스 또는 그 조합을 포함할 수 있다. 이상의 도 7의 구성들은 예시적인 것으로, 컴퓨팅 디바이스는 도 7에 도시된 구성들 중에서 일부만을 포함할 수 있으며, 그 외에 도시되어 있지 않은 다른 구성들도 포함될 수 있음은 물론이다.

한편, 상술한 입체도형을 이용한 삼차원 공간 위치 좌표화 방법은 컴퓨터 프로그램으로 작성이 가능하다. 이 같은 프로그램을 구성하는 코드들 및/또는 코드 세그먼트들은 당해 분야의 컴퓨터 프로그래머에 의하여 용이하게 추론될 수 있다. 또한, 이 같은 프로그램은 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체에 저장되고, PC에 의하여 읽혀지고 실행됨으로써 삼차원 공간 위치 좌표화 방법이 구현될 수 있다. 이 같은 기록매체는 자기 기록매체, 광 기록매체 등일 수 있다.

이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims

소정의 삼차원 공간을 나타내는 입체형 기초 블록을 복수로 분할하는 단계;
분할된 블록마다 블록값을 할당하는 단계; 및
분할된 블록별로 블록 분할 과정과 블록값 할당 과정을 반복하는 단계;를 포함하여 얻어진 블록들의 블록값들을 기초로 상기 삼차원 공간 내에서의 특정 위치를 좌표화하여 파악할 수 있게 하며,
기초 블록을 확장시켜 확장 블록을 생성하는 확장 블록 생성 단계;
확장 블록을 복수 블록으로 분할하는 확장 블록 분할 단계;
확장 블록 분할 단계를 통해 분할된 블록마다 블록값을 할당하는 단계; 및
확장 블록 분할 단계를 통해 분할된 블록별로 블록 분할 과정과 블록값 할당 과정을 반복하는 단계;를 더 포함하여 얻어진 블록들의 블록값들을 기초로 상기 삼차원 공간 외에서의 특정 위치를 좌표화하여 파악할 수 있게 하는 입체도형을 이용한 삼차원 공간 위치 좌표화 방법.
제 1 항에 있어서,
입체형 기초 블록은 정육면체인 입체도형을 이용한 삼차원 공간 위치 좌표화 방법.
제 1 항에 있어서,
블록 분할 과정은 분할된 블록의 크기가 미리 정해진 최소 블록의 크기에 도달하기 전까지 반복되는 입체도형을 이용한 삼차원 공간 위치 좌표화 방법.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 따른 방법을 포함하는 비일시적 컴퓨터 판독가능 기록매체.
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