KR102571148B1 - 3d 프린터를 위한 모델을 시각화하는 방법 및 장치 - Google Patents

3d 프린터를 위한 모델을 시각화하는 방법 및 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR102571148B1
KR102571148B1 KR1020220186842A KR20220186842A KR102571148B1 KR 102571148 B1 KR102571148 B1 KR 102571148B1 KR 1020220186842 A KR1020220186842 A KR 1020220186842A KR 20220186842 A KR20220186842 A KR 20220186842A KR 102571148 B1 KR102571148 B1 KR 102571148B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
model
printing target
output
user interaction
computing device
Prior art date
Application number
KR1020220186842A
Other languages
English (en)
Inventor
김명각
정관영
허재연
Original Assignee
(주)메타몰프
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by (주)메타몰프 filed Critical (주)메타몰프
Priority to KR1020220186842A priority Critical patent/KR102571148B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102571148B1 publication Critical patent/KR102571148B1/ko

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C64/00—Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
    • B29C64/30—Auxiliary operations or equipment
    • B29C64/386—Data acquisition or data processing for additive manufacturing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
    • B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
    • B33Y50/00—Data acquisition or data processing for additive manufacturing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C37/00—Component parts, details, accessories or auxiliary operations, not covered by group B29C33/00 or B29C35/00
    • B29C2037/90—Measuring, controlling or regulating
    • B29C2037/903—Measuring, controlling or regulating by means of a computer
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C37/00—Component parts, details, accessories or auxiliary operations, not covered by group B29C33/00 or B29C35/00
    • B29C2037/90—Measuring, controlling or regulating
    • B29C2037/906—Measuring, controlling or regulating using visualisation means or linked accessories, e.g. screens, printers

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)

Abstract

적어도 하나의 프로세서를 포함하고, 상기 적어도 하나의 프로세서에 의해 구현되는 3D 프린터를 위한 모델을 시각화하는 컴퓨팅 장치가 개시된다. 일 실시예에 따른 3D 프린터를 위한 모델을 시각화하는 컴퓨팅 장치는 입력된 모델에 대응하는 워크플로우 정보를 로딩하고, 상기 워크플로우 정보에 포함되는 복수의 프로세스 각각을 나타내는 복수의 그래픽 오브젝트를 출력하는 출력부, 상기 복수의 그래픽 오브젝트 중 적어도 하나에 대한 사용자 인터랙션을 획득하는 획득부 및 상기 사용자 인터랙션에 따라 선택된 프로세스에 따라 3D 모델링을 표시하기 위한 시각화 방법- 상기 시각화 방법은 상기 모델에 대한 렌더링 방법을 포함함-을 결정하는 결정부를 포함하고, 상기 출력부는, 상기 결정된 시각화 방법을 이용하여 3D 프린터를 위한 모델을 출력하는 것을 특징으로 할 수 있다.

Description

3D 프린터를 위한 모델을 시각화하는 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR VISUALIZING MODELS FOR 3D PRINTERS}
본 발명은 3D 프린터를 위한 모델을 시각화하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
3D 프린팅이란 구현하고자 하는 물체를 3차원 그래픽 설계를 통해 가상의 물체로 디지털화한 후, 매우 얇은 단면을 한 층씩 형상을 쌓아 결과물을 만들어 내는 기술을 의미한다. 즉, 3D 프린팅은 제품을 설계하는 모델링 공정과 분말, 액체, 고체(실, 와이어, 펠릿 등) 형태의 특정 물질을 적층하여 입체물을 만드는 프린팅 공정과 최종적으로 표면을 연마하거나 염색하는 후처리 공정으로 나눌 수 있다.
3D 프린터 및 3D 스캐너 등 3D 프린터 공정에서 사용되는 장비들은 고가의 제품들로 공정이 끝난 후에 불량품 판정을 할 경우 오류를 제거하는 과정에서 막대한 비용이 소요된다. 즉, 프린팅 공정 과정에서 에러가 발생한 경우에도 완성품으로 제조된 후 불량품 판정이 이뤄지기 때문에 불필요한 제작이 이뤄지는 문제점이 있다.
이에 따라 공정 전 모델링 단계에서 오류를 감지하고 피드백 하는 기술이 필요하다. 이를 통해 결과물을 사전에 미리 시각화 하여 오류를 감지할 수 있고,오류에 대한 보완 및 피드백이 가능하다.
종래 기술에 따르면 3D 프린팅 경로를 제어하는 데이터인 G-Code를 시각화하는 프로그램이 존재하지만, 이와 같이 프린팅 경로를 확인하는 것만으로는 출력 결과를 예측하기 어렵다. 또한 G-Code의 프린팅 경로를 시뮬레이션하여 시각화하는 종래의 기술은 레이어 단위 또는 점 단위로 프린팅 경로를 보여줌으로서 출력물의 전체 모습을 한번에 확인하기 불가능하며, 전체 출력물의 안과 밖을 한번에 시각화하기 어려움이 존재한다. 따라서 3D 프린팅의 실제 출력 결과를 보다 근접하게 모사할 수 있고 웹 환경에서도 무리 없이 시각화할 수 있는 기술이 요구된다.
대한민국 등록특허공보 제10-1839206호(2018.03.09)
본 개시는 전술한 배경기술에 대응하여 안출된 것으로, 3D 프린터를 위한 모델을 시각화하는 방법 및 장치를 제공하고자 한다.
본 개시의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
일 실시예에 따른 3D 프린터를 위한 모델을 시각화하는 컴퓨팅 장치는 적어도 하나의 프로세서를 포함하고, 상기 적어도 하나의 프로세서에 의해 구현될 수 있다.
일 실시예에 따른 컴퓨팅 장치는 입력된 모델에 대응하는 워크플로우 정보를 로딩하고, 상기 워크플로우 정보에 포함되는 복수의 프로세스 각각을 나타내는 복수의 그래픽 오브젝트를 출력하는 출력부, 상기 복수의 그래픽 오브젝트 중 적어도 하나에 대한 사용자 인터랙션을 획득하는 획득부 및 상기 사용자 인터랙션에 따라 선택된 프로세스에 따라 3D 모델링을 표시하기 위한 시각화 방법- 상기 시각화 방법은 상기 모델에 대한 렌더링 방법을 포함함-을 결정하는 결정부를 포함할 수 있다.
상기 출력부는 상기 결정된 시각화 방법을 이용하여 3D 프린터를 위한 모델을 출력하는 것을 특징으로 할 수있다.
상기 출력부는 상기 워크플로우 정보에 포함되는 상기 복수의 프로세스의 시계열적인 순서에 기반하여, 상기 복수의 그래픽 오브젝트 각각을 소정 방향으로 나열하여 출력할 수 있다.
상기 결정부는 상기 사용자 인터랙션에 따라 3D 프린팅 타깃에 대한 시점(POV: point of view)이 변경되는 프로세스에 대한 그래픽 오브젝트가 선택된 경우, 상기 3D 프린팅 타깃의 변경 전 시점에 대한 제1 모델을 제1 색상으로 표시하고, 상기 3D 프린팅 타깃의 변경 후 시점에 대한 제2 모델을 제2 색상으로 표시하는 시각화 방법을 결정할 수 있다.
상기 결정부는 상기 사용자 인터랙션에 따라 3D 프린팅 타깃에 대한 내부 구조 또는 재질이 변경되는 프로세스에 대한 그래픽 오브젝트가 선택된 경우,화면에 포함되는 복수의 픽셀 각각에서 화면에 수직 방향으로 가상의 빛을 투사하고, 상기 화면 상으로 출력되고 있는 방향(orientation)으로 정렬된 3D 프린팅 타깃과 최초로 만나는 제1 표면에 대한 메쉬 데이터를 제거하고 후면(backside faces)의 메쉬 데이터를 이용하여 연산하는 렌더링 방법을 상기 시각화 방법으로서 결정할 수 있다.
상기 결정부는 상기 가상의 빛이 투사되는 방향을 기준으로 상기 3D 프린팅 타깃의 구조가 존재하는 적어도 하나의 히팅 영역을 갖는 3D 프린팅 타깃 위의 점들을 상기 제1 표면으로서 결정하고, 상기 히팅 영역은 상기 3D 프린팅 타깃과 상기 가상의 빛이 만나는 전면(frontside faces)으로부터 상기 3D 프린팅 타깃의 상기 가상의 빛이 투사되는 방향의 두께로 결정되는 후면(backside faces)까지의 메쉬 데이터를 나타내는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 결정부는 상기 사용자 인터랙션에 따라 3D 프린팅 타깃에 대한 내부 구조 또는 재질이 변경되는 프로세스에 대한 제1 그래픽 오브젝트 및 상기 3D 프린팅 타깃에 대한 미리보기를 나타내는 제2 그래픽 오브젝트가 선택된 경우, 상기 화면에 포함되는 복수의 픽셀 각각에서 화면에 수직 방향으로 가상의 빛을 투사하고, 상기 화면 상으로 출력되고 있는 방향(orientation)으로 정렬된 3D 프린팅 타깃과 최초로 만나는 제1 표면에 대한 메쉬 데이터를 포함하여 연산하는 제1 렌더링 방법 및 제1 표면에 대한 메쉬 데이터를 제거하고 후면(backside faces)의 메쉬 데이터를 이용하여 연산하는 제2 렌더링 방법을 각각 이용하도록 결정할 수 있다.
상기 출력부는 상기 제1 렌더링 방법을 따른 제1 모델 및 상기 제2 렌더링 방법을 따른 제2 모델을 하나의 화면에 출력하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 실시 예의 설명에 이용되기 위하여 첨부된 아래 도면들은 본 발명의 실시 예들 중 단지 일부일 뿐이며, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 사람(이하 "통상의 기술자"라 함)에게 있어서는 발명에 이르는 추가 노력 없이 이 도면들에 기초하여 다른 도면들이 얻어질 수 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 3D 프린터를 위한 모델을 시각화하는 컴퓨팅 장치를 설명하기 위한 블록도이다.
도 2는 일 실시예에 따른 3D 프린터를 위한 모델을 시각화하는 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 3은 일 실시예에 따른 3D 프린팅 타깃의 변경 전 시점에 대한 모델과 3D 프린팅 타깃의 변경 후 시점에 대한 모델을 표시하는 시각화 방법을 설명하기 위한 예시도이다.
도 4는 일 실시예에 따른 렌더링 방법을 설명하기 위한 예시도이다.
도 5는 일 실시예에 따른 3D 프린팅 타깃에 대한 내부 구조 또는 재질이 변경되는 프로세스를 설명하기 위한 예시도이다.
도 6은 일 실시예에 따른 3D프린터를 위한 모델의전면 시각화를 설명하기 위한 예시도이다.
도 7은 일 실시예에 따른 3D프린터를 위한 모델의 내부구조 시각화를 설명하기 위한 예시도이다.
후술하는 본 발명에 대한 상세한 설명은, 본 발명의 목적들, 기술적 해법들 및 장점들을 분명하게 하기 위하여 본 발명이 실시될 수 있는 특정 실시 예를 예시로서 도시하는 첨부 도면을 참조한다. 이들 실시 예는 통상의 기술자가 본 발명을 실시할 수 있도록 상세히 설명된다.
본 발명의 상세한 설명 및 청구항들에 걸쳐, '포함하다'라는 단어 및 그 변형은 다른 기술적 특징들, 부가물들, 구성요소들 또는 단계들을 제외하는 것으로 의도된 것이 아니다. 또한, '하나' 또는 '한'은 하나 이상의 의미로 쓰인 것이며, '또 다른'은 적어도 두 번째 이상으로 한정된다.
또한, 본 발명의 '제1', '제2' 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위한 것으로서, 순서를 나타내는 것으로 이해되지 않는 한 이들 용어들에 의하여 권리범위가 한정되어서는 아니 된다. 예를 들어, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 이와 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다고 언급된 때에는 그 다른 구성요소에 직접 연결될 수도 있지만 중간에 다른 구성요소가 개재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다고 언급된 때에는 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 한편, 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉, "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.
각 단계들에 있어서 식별부호(예를 들어, a, b, c 등)는 설명의 편의를 위하여 사용된 것으로 식별부호는 논리상 필연적으로 귀결되지 않는 한 각 단계들의 순서를 설명하는 것이 아니며, 각 단계들은 명기된 순서와 다르게 일어날 수 있다. 즉, 각 단계들은 명기된 순서와 동일하게 일어날 수도 있고 실질적으로 동시에 수행될 수도 있으며, 반대의 순서로 수행될 수도 있다.
통상의 기술자에게 본 발명의 다른 목적들, 장점들 및 특성들이 일부는 본 설명서로부터, 그리고 일부는 본 발명의 실시로부터 드러날 것이다. 아래의 예시 및 도면은 실례로서 제공되며, 본 발명을 한정하는 것으로 의도된 것이 아니다. 따라서, 특정 구조나 기능에 관하여 본 명세서에 개시된 상세 사항들은 한정하는 의미로 해석되어서는 아니되고, 단지 통상의 기술자가 실질적으로 적합한 임의의 상세 구조들로써 본 발명을 다양하게 실시하도록 지침을 제공하는 대표적인 기초 자료로 해석되어야 할 것이다.
더욱이 본 발명은 본 명세서에 표시된 실시 예들의 모든 가능한 조합들을 망라한다. 본 발명의 다양한 실시 예는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 여기에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 일 실시 예에 관련하여 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시 예로 구현될 수 있다. 또한, 각각의 개시된 실시 예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있음이 이해되어야 한다. 따라서, 후술하는 상세한 설명은 한정적인 의미로서 취하려는 것이 아니며, 본 발명의 범위는, 적절하게 설명된다면, 그 청구항들이 주장하는 것과 균등한 모든 범위와 더불어 첨부된 청구항에 의해서만 한정된다. 도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 기능을 지칭한다.
본 명세서에서 달리 표시되거나 분명히 문맥에 모순되지 않는 한, 단수로 지칭된 항목은, 그 문맥에서 달리 요구되지 않는 한, 복수의 것을 아우른다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
이하, 통상의 기술자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 하기 위하여, 본 발명의 바람직한 실시 예들에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
본 발명은 3D 프린터를 위한 모델을 시각화하는 컴퓨팅 장치에 관한 것으로, 미리 정해진 모델에 따라 대응하는 워크플로우 정보를 로딩하고 로딩된 워크플로우 정보와 대응하는 프로세스에 따라 그래픽 오브젝트를 출력하는 장치가 개시된다.본 발명의 일 실시예에 따른 시각화 컴퓨팅 장치는 3D프린팅 공정 중 모델링 단계에서 출력 결과를 시각화하여 발생할 수 있는 오류를 사전에 인지할 수 있도록 도울 수 있다. 또한, 본 발명에 의한 시각화 방법은 다양한 방향이나 투사 단면 등을 시각화해 제공할 수 있다. 이를 통하여 본 발명의 컴퓨팅 장치는 공정의 효율을 높이고 사용자 편의를 높일 수 있다.
본 발명의 컴퓨팅 장치는 적어도 하나의 프로세서를 포함할 수 있다. 프로세서는 통상적으로 컴퓨팅 장치의 전반적인 동작을 처리할 수 있다. 프로세서는 컴퓨팅 장치의 구성요소들을 통해 입력 또는 출력되는 신호, 데이터, 정보 등을 처리하거나 저장된 응용 프로그램을 구동함으로써, 사용자에게 적절한 정보 또는 기능을 제공 또는 처리할 수 있다.
프로세서는 하나 이상의 코어로 구성될 수 있으며, 중앙 처리 장치(CPU: Central Processing Unit), 범용 그래픽 처리 장치(GPGPU: General Purpose Graphics Processing Unit), 텐서 처리 장치(TPU: Tensor Processing Unit) 등의 데이터 분석을 위한 프로세서를 포함할 수 있다.
이하,도 1 내지 도 7을 통해 본 개시에 따른 시각화 방법에 대해 설명한다.
도 1은 일 실시예에 따른 3D 프린터를 위한 모델을 시각화하는 컴퓨팅 장치(100)를 설명하기 위한 블록도이다.
도 1을 참조하면,3D 프린터를 위한 모델을 시각화하는 컴퓨팅 장치(100)는 출력부(110), 획득부(120) 및 결정부(130)를 포함할 수 있다.
출력부(110)는 입력된 모델에 대응하는 워크플로우 정보를 로딩할 수 있다.출력부(110)는 입력된 모델의 특성(재료,구조 등)에 따라 대응되는 워크플로우 정보를 가져올 수 있다.워크플로우 정보는 3D프린팅을 위한 동작정보를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따라, 컴퓨팅 장치는 모델 특성에 따른 작업 구성 정보인 워크플로우 정보를 제공할 수 있다.
일 실시예에 따라, 출력부(110)는 워크플로우 정보에 포함되는 복수의 프로세스 각각을 나타내는 복수의 그래픽 오브젝트를 출력할 수 있다. 구체적으로, 출력부(110)는 워크플로우 정보에 포함되는 동작 정보를 나타내는 복수의 그래픽 오브젝트를 출력할 수 있다.
일 실시예에 따라, 출력부(110)는 워크플로우 정보에 포함되는 상기 복수의 프로세스의 시계열적인 순서에 기반하여 복수의 그래픽 오브젝트 각각을 소정 방향으로 나열하여 출력할 수 있다. 예시적으로, 출력부(110)는 프로세스를 나타내는 블록형태의 그래픽 오브젝트를 순차적으로 나열하여 워크플로우 정보를 출력할 수 있다.
획득부(120)는 복수의 그래픽 오브젝트 중 적어도 하나에 대한 사용자 인터랙션을 획득할 수 있다.예시적으로,획득부(120)는 그래픽 오브젝트에 대한 수정 및 삭제 등의 사용자 인터랙션을 획득할 수 있다.
결정부(130)는 획득부(120)가 획득한 사용자 인터랙션에 따라 선택된 프로세스에 따라 3D 모델링을 표시하기 위한 시각화 방법을 결정할 수 있다. 시각화 방법은 모델에 대한 렌더링 방법을 포함할 수 있다. 렌더링 방법은 2차원의 화상에 광원·위치, 색상 등 외부의 정보를 고려하여 사실감을 불어넣어, 3차원 화상을 만드는 방법일 수 있다.
결정부(130)는 상기 사용자 인터랙션에 따라 3D 프린팅 타깃에 대한 내부 구조 또는 재질이 변경되는 프로세스에 대한 그래픽 오브젝트가 선택된 경우, 화면에 포함되는 복수의 픽셀 각각에서 화면에 수직 방향으로 가상의 빛을 투사하도록 시각화 방법을 결정할 수 있다. 구체적으로,상기 화면 상으로 출력되고 있는 방향(orientation)으로 정렬된 3D 프린팅 타깃과 최초로 만나는 제1 표면에 대한 메쉬 데이터를 제거하고 후면(backside faces)의 메쉬 데이터를 이용하여 연산하는 렌더링 방법을 상기 시각화 방법으로서 결정할 수 있다.
결정부(130)는 가상의 빛이 투사되는 방향을 기준으로 상기 3D 프린팅 타깃의 구조가 존재하는 적어도 하나의 히팅 영역을 갖는 3D 프린팅 타깃 위의 점들을 상기 제1 표면으로서 결정할 수 있다. 히팅 영역은 상기 3D 프린팅 타깃과 상기 가상의 빛이 만나는 전면(frontside faces)으로부터 상기 3D 프린팅 타깃이 상기 가상의 빛에 의해 투사되는 방향의 두께로 결정되는 후면(backside faces)까지의 메쉬 데이터를 나타낼 수 있다.
결정부(130)는 사용자 인터랙션에 따라 3D 프린팅 타깃에 대한 내부 구조 또는 재질이 변경되는 프로세스에 대한 제1 그래픽 오브젝트 및 상기 3D 프린팅 타깃에 대한 미리보기를 나타내는 제2 그래픽 오브젝트가 선택된 경우, 상기 화면에 포함되는 복수의 픽셀 각각에서 화면에 수직 방향으로 가상의 빛을 투사하고, 상기 화면 상으로 출력되고 있는 방향(orientation)으로 정렬된 3D 프린팅 타깃과 최초로 만나는 제1 표면에 대한 메쉬 데이터를 포함하여 연산하는 제1 렌더링 방법 및 제1 표면에 대한 메쉬 데이터를 제거하고 후면(backside faces)의 메쉬 데이터를 이용하여 연산하는 제2 렌더링 방법을 각각 이용하도록 결정할 수 있다.
출력부(110)는 상기 제1 렌더링 방법을 따른 제1 모델 및 상기 제2 렌더링 방법을 따른 제2 모델을 하나의 화면에 출력할 수 있다.
결정부(130)는 획득부(120)가 획득한 사용자 인터랙션에 오류가 포함된 경우 오류 알람을 제공할 수 있다.
출력부(110)는 결정부(130)에 의해 결정된 시각화 방법을 이용하여 3D 프린터를 위한 모델을 출력할 수 있다.
이하에서 컴퓨팅 장치(100)가 3D프린터를 위해 모델을 시각화 하는 구체적인 방법을 설명한다.
도 2는 은 일 실시예에 따른 3D 프린터를 위한 모델을 시각화하는 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 2를 참조하면, 3D 프린터를 위한 모델을 시각화하는 컴퓨팅 장치는 입력된 모델에 대응하는 워크플로우 정보를 로딩하고(S210), 워크플로우 정보에 포함되는 프로세스 대응 그래픽 오브젝트를 출력하고(S220), 그래픽 오브젝트에 대한 사용자 인터랙션을 획득하고(S230), 사용자 인터랙션 기반 3D 모델링을 시각화할 수 있다(S240).
단계 (S210)에서 컴퓨팅 장치는 입력된 모델에 대응하는 워크플로우 정보를 로딩할 수 있다. 입력된 모델의 재료나 구조 등에 따라 워크플로우 정보가 로딩되어 제공될 수 있다. 워크플로우 정보는 모델의 특성에 따른 공정 방법을 포함할 수 있다.
단계 (S220)에서 컴퓨팅 장치는 워크플로우 정보에 포함되는 복수의 프로세스 각각을 나타내는 복수의 그래픽 오브젝트를 출력할 수 있다.예시적으로,컴퓨팅 장치는 워크플로우 정보에 포함되는 동작 정보를 나타내는 복수의 그래픽 오브젝트를 출력할 수 있다.복수의 그래픽 오브젝트는 대응되는 프로세스를 나타내는 예시 정보를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따라, 복수의 그래픽 오브젝트에는 대응하는 프로세스에 대한 구체적인 정보도 함께 포함할 수 있다. 예시적으로, 이동하는 프로세스에 대응하는 그래픽 오브젝트는 이동 좌표 정보를 포함하여 제공될 수 있다.
단계 (S220)에서 컴퓨팅 장치는 블록 형태의 그래픽 오브젝트를 기반으로 워크플로우를 출력할 수 있다. 출력된 그래픽 오브젝트는 3D프린터 공정 순서에 따라 시계열에 따라 나열될 수 있다.
단계 (S230)에서 컴퓨팅 장치는 복수의 그래픽 오브젝트 중 적어도 하나에 대한 사용자 인터랙션을 획득할 수 있다. 예시적으로,복수의 그래픽 오브젝트는 드래그 및 클릭 중 어느 하나의 사용자 인터랙션에 의해 대체, 재정렬, 제거 또는 추가될 수 있다. 이러한 사용자 인터랙션에 의해 공정 순서가 변경되거나 삭제 및 대체될 수 있다.
일 실시예에 따라,각각의 프로세스에 따라 세부 공정 정보가 수정될 수 있다.즉,사용자 인터랙션에 따라 도포되는 재료를 수정하거나 색상 변경,구조 변경 등의 구체적인 정보가 편집할 수 있다.
단계 (S240)에서 컴퓨팅 장치는 사용자 인터랙션에 따라 선택된 프로세스에 따라 3D 모델링을 표시하기 위한 사용자 인터페이스를 제공할 수 있다. 구체적으로 단계 (S240)에서는 단계 (S230)에서 획득한 사용자 인터랙션에 따라 새로 생성된 워크플로우 정보를 기반으로 3D모델을 시각화할 수 있다.
일 실시예에 따라, 단계 (S230)에서 사용자 인터랙션에 의해 워크플로우 정보가 변경되면 단계 (S240)에서 변경 전과 변경 후를 모두 시각화하여 사용자에게 제공할 수 있다. 이를 통해 사용자가 변경된 구성에 대해 빠르게 인지할 수 있도록 도울 수 있다. 컴퓨팅 장치는 바뀐 구성에 대해 다른 색상으로 표시하거나 강조 효과를 제공하여 사용자 편의성을 도모할 수 있다.
도 3은 일 실시예에 따른 3D 프린팅 타깃의 변경 전 시점에 대한 모델과 3D 프린팅 타깃의 변경 후 시점에 대한 모델을 표시하는 시각화 방법을 설명하기 위한 예시도이다.
도 3을 참조하면,컴퓨팅 장치는　 3D 프린팅 타깃의 변경 전 시점에 대한 제1 모델을 제1 색상으로 표시하고, 상기 3D 프린팅 타깃의 변경 후 시점에 대한 제2 모델을 제2 색상으로 표시할 수 있다.
일 실시예에 따라, 결정부(130)는 사용자 인터랙션에 따라 3D 프린팅 타깃에 대한 시점(POV: point of view)이 변경되는 프로세스에 대한 그래픽 오브젝트가 선택된 경우, 상기 3D 프린팅 타깃의 변경 전 시점에 대한 제1 모델을 제1 색상으로 표시하고, 상기 3D 프린팅 타깃의 변경 후 시점에 대한 제2 모델을 제2 색상으로 표시하는 시각화 방법을 결정할 수 있다. 출력부(110)는 결정된 시각화 방법을 이용하여 3D 프린터를 위한 모델을 출력할 수 있다.
다시 도 3을 참조하면, 획득부(120)는 사용자 인터랙션을 통해 3D프린팅 타깃의 이동 명령을 획득할 수 있다. 결정부(130)는 3D 프린팅 타깃이 이동한 프로세스에 대응하는 새로운 모델(320)을 시각화 하도록 결정할 수 있다. 결정부(130)는 이동 전 모델(310)과 이동 후 모델(320)의 색상을 다르게 하도록 결정할 수 있다. 출력부(130)는 이동 전 모델(310)과 이동 후 모델(320)의 색상을 다르게 출력할 수 있다.
도 4는 일 실시예에 따른 렌더링 방법을 설명하기 위한 예시도이다.
도 4를 참조하면,컴퓨팅 장치는 보이지 않는 빛을 투사해 빛에 닿는 표면을 시각화하여 출력할 수 있다. 구체적으로,출력된 3D 프린팅 타깃은 가상의 빛이 만나는 전면(410)과 3D 프린팅 타깃이 가상의 빛에 의해 투사되는 방향의 두께로 결정되는 후면(420)을 시각화하여 출력할 수 있다.
일 실시예에 따라, 결정부(130)는 사용자 인터랙션에 따라 3D 프린팅 타깃에 대한 내부 구조 또는 재질이 변경되는 프로세스에 대한 그래픽 오브젝트가 선택된 경우,화면에 포함되는 복수의 픽셀 각각에서 화면에 수직 방향으로 가상의 빛을 투사하고, 상기 화면 상으로 출력되고 있는 방향으로 정렬된 3D 프린팅 타깃과 최초로 만나는 제1 표면(410)에 대한 메쉬 데이터를 제거하고 후면(420)의 메쉬 데이터를 이용하여 연산하는 렌더링 방법을 상기 시각화 방법으로서 결정할 수 있다.
일 실시예에 따라, 결정부(130)는 가상의 빛이 진행하다가 3D프린팅 타깃과 만나는 지점(접점)과 빛의 출발 지점까지의 거리를 계산할 수 있다. 결정부(130)는 계산한 거리에 따라 접점에 있는 3D 프린팅 타깃의 크기를 결정할 수 있다. 즉, 거리가 멀수록 크기가 작아지고,가까울수록 크기가 커지도록 결정할 수 있다. 결정부(130)는 접점에서 가상의 빛을 계속 진행시켜 각각의 통과지점에 대한정보를 저장할 수 있다.
일 실시예에 따라, 결정부(130) DDA(Digital Differential Analysis) 알고리즘을 기반으로 시각화 방법을 결정할 수 있다. DDA 알고리즘은 2차원 그리드를 지나가는 선이 어떤 물체와 부딪히는지 찾을 때 일반적으로 사용되는 속도가 빠른 알고리즘으로 이를 이용하면 보다 빠른 연산이 가능할 수 있다.
일 실시예에 따라, 결정부(130)는 빛을 추적하는 방식으로 렌더링을 수행할 수 있고, 이를 통해 실시간 렌더링이 가능하고 매우 빠른 연산이 가능할 수 있다.
도 5는 일 실시예에 따른 3D 프린팅 타깃에 대한 내부 구조 또는 재질이 변경되는 프로세스를 설명하기 위한 예시도이다.
도 5를 참조하면,컴퓨팅 장치는 3D 프린팅 타깃에 대한 내부 구조 또는 재질이 변경되는 경우,복수의 모델(510,520)을 하나의 화면에 출력하여 제공할 수 있다.
구체적으로, 획득부(120)는 3D 프린팅 타깃에 대한 내부 구조 또는 재질이 변경되는 프로세스에 대한 제1 그래픽 오브젝트 및 상기 3D 프린팅 타깃에 대한 미리보기를 나타내는 제2 그래픽 오브젝트가 선택된 사용자 인터랙션을 획득할 수 있다.
이에 따라, 결정부(130)는 화면에 포함되는 복수의 픽셀 각각에서 화면에 수직 방향으로 가상의 빛을 투사하고, 상기 화면 상으로 출력되고 있는 방향으로 정렬된 3D 프린팅 타깃과 최초로 만나는 제1 표면에 대한 메쉬 데이터를 포함하여 연산하는 제1 렌더링 방법 및 제1 표면에 대한 메쉬 데이터를 제거하고 후면의 메쉬 데이터를 이용하여 연산하는 제2 렌더링 방법을 각각 이용하도록 결정할 수 있다.
최종적으로 출력부(110)는 제1 렌더링 방법을 따른 제1 모델(510) 및 상기 제2 렌더링 방법을 따른 제2 모델(520)을 하나의 화면에 출력할 수 있다.
도 6은 일 실시예에 따른 3D 프린터를 위한 모델의전면(611) 시각화를 설명하기 위한 예시도이다.
도 6을 참조하면, 컴퓨팅 장치는 화면에 포함되는 복수의 픽셀 각각에서 화면에 수직 방향으로 가상의 빛을 투사하고, 화면 상으로 출력되고 있는 방향으로 정렬된 3D 프린팅 타깃(610)과 최초로 만나는 표면(611)을 시각화하여 출력할 수 있다.
도 7은 일 실시예에 따른 3D 프린터를 위한 모델의 내부 구조(711) 시각화를 설명하기 위한 예시도이다.
도 7을 참조하면, 컴퓨팅 장치는 최초로 만나는 표면(611)에 대한 메쉬 데이터를 제거하고 후면(711)을 시각화하여 3D프린터를 위한 모델의 내부 구조(711)를 출력할 수 있다.
위 실시 예의 설명에 기초하여 해당 기술분야의 통상의 기술자는, 본 발명의 방법 및/또는 프로세스들, 그리고 그 단계들이 하드웨어, 소프트웨어 또는 특정 용례에 적합한 하드웨어 및 소프트웨어의 임의의 조합으로 실현될 수 있다는 점을 명확하게 이해할 수 있다. 더욱이 본 발명의 기술적 해법의 대상물 또는 선행 기술들에 기여하는 부분들은 다양한 컴퓨터 구성요소를 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령어의 형태로 구현되어 기계 판독 가능한 기록 매체에 기록될 수 있다. 상기 기계 판독 가능한 기록 매체는 프로그램 명령어, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 기계 판독 가능한 기록 매체에 기록되는 프로그램 명령어는 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 분야의 통상의 기술자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 기계 판독 가능한 기록 매체의 예에는, 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체, CD-ROM, DVD, Blu-ray와 같은 광기록 매체, 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 ROM, RAM, 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령어를 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령어의 예에는, 전술한 장치들 중 어느 하나뿐만 아니라 프로세서, 프로세서 아키텍처 또는 상이한 하드웨어 및 소프트웨어의 조합들의 이종 조합, 또는 다른 어떤 프로그램 명령어들을 실행할 수 있는 기계 상에서 실행되기 위하여 저장 및 컴파일 또는 인터프리트될 수 있는, C와 같은 구조적 프로그래밍 언어, C++ 같은 객체지향적 프로그래밍 언어 또는 고급 또는 저급 프로그래밍 언어(어셈블리어, 하드웨어 기술 언어들 및 데이터베이스 프로그래밍 언어 및 기술들)를 사용하여 만들어질 수 있는바, 기계어 코드, 바이트코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드도 이에 포함된다.
따라서 본 발명에 따른 일 태양에서는, 앞서 설명된 방법 및 그 조합들이 하나 이상의 연산 장치들에 의하여 수행될 때, 그 방법 및 방법의 조합들이 각 단계들을 수행하는 실행 가능한 코드로서 실시될 수 있다. 다른 일 태양에서는, 상기 방법은 상기 단계들을 수행하는 시스템들로서 실시될 수 있고, 방법들은 장치들에 걸쳐 여러 가지 방법으로 분산되거나 모든 기능들이 하나의 전용, 독립형 장치 또는 다른 하드웨어에 통합될 수 있다. 또 다른 일 태양에서는, 위에서 설명한 프로세스들과 연관된 단계들을 수행하는 수단들은 앞서 설명한 임의의 하드웨어 및/또는 소프트웨어를 포함할 수 있다. 그러한 모든 순차 결합 및 조합들은 본 개시서의 범위 내에 속하도록 의도된 것이다.
예를 들어, 상기 하드웨어 장치는 본 발명에 따른 처리를 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다. 상기 하드웨어 장치는, 프로그램 명령어를 저장하기 위한 ROM/RAM 등과 같은 메모리와 결합되고 상기 메모리에 저장된 명령어들을 실행하도록 구성되는 MPU, CPU, GPU, TPU와 같은 프로세서를 포함할 수 있으며, 외부 장치와 신호를 주고받을 수 있는 입출력부를 포함할 수 있다. 덧붙여, 상기 하드웨어 장치는 개발자들에 의하여 작성된 명령어들을 전달받기 위한 키보드, 마우스, 기타 외부 입력장치를 포함할 수 있다.
이상에서 본 발명이 구체적인 구성요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시 예 및 도면에 의해 설명되었으나, 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명이 상기 실시 예들에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상적인 지식을 가진 사람이라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형을 꾀할 수 있다.
따라서, 본 발명의 사상은 상기 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등하게 또는 등가적으로 변형된 모든 것들은 본 발명의 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
그와 같이 균등하게 또는 등가적으로 변형된 것에는, 예컨대 본 발명에 따른 방법을 실시한 것과 동일한 결과를 낼 수 있는, 논리적으로 동치(logically equivalent)인 방법이 포함될 것인바, 본 발명의 진의 및 범위는 전술한 예시들에 의하여 제한되어서는 아니되며, 법률에 의하여 허용 가능한 가장 넓은 의미로 이해되어야 한다.

Claims (5)

  1. 3D 프린터를 위한 모델을 시각화하는 컴퓨팅 장치에 있어서,
    적어도 하나의 프로세서를 포함하고, 상기 적어도 하나의 프로세서에 의해 구현되는:
    입력된 모델에 대응하는 워크플로우 정보를 로딩하고, 상기 워크플로우 정보에 포함되는 복수의 프로세스의 시계열적인 순서에 기반하여 복수의 그래픽 오브젝트 각각을 소정 방향으로 나열하여 출력하는 출력부;
    상기 복수의 그래픽 오브젝트 중 적어도 하나에 대한 사용자 인터랙션을 획득하는 획득부; 및
    상기 사용자 인터랙션에 따라 선택된 프로세스에 따라 워크플로우 정보가 변경된 경우, 변경 전의 3D 프린팅 타깃에 대한 제1 모델 및 변경 후의 3D 프린팅 타깃에 대한 제2 모델 각각을 함께 표시하기 위한 시각화 방법을 결정하는 결정부를 포함하고,
    상기 출력부는, 상기 결정된 시각화 방법을 이용하여 3D 프린터를 위한 모델을 출력하는 것을 특징으로 하고,
    상기 결정부는,
    상기 사용자 인터랙션에 따라 3D 프린팅 타깃에 대한 시점(POV: point of view)이 변경되는 프로세스에 대한 그래픽 오브젝트가 선택된 경우, 상기 3D 프린팅 타깃의 변경 전 시점에 대한 제1 모델을 제1 색상으로 표시하고, 상기 3D 프린팅 타깃의 변경 후 시점에 대한 제2 모델을 제2 색상으로 표시하는 시각화 방법을 결정하고,
    상기 결정부는,
    상기 사용자 인터랙션에 따라 3D 프린팅 타깃에 대한 내부 구조 또는 재질이 변경되는 프로세스에 대한 제1 그래픽 오브젝트 및 상기 3D 프린팅 타깃에 대한 미리보기를 나타내는 제2 그래픽 오브젝트가 선택된 경우, 화면에 포함되는 복수의 픽셀 각각에서 화면에 수직 방향으로 가상의 빛을 투사하고, 상기 화면 상으로 출력되고 있는 방향(orientation)으로 정렬된 3D 프린팅 타깃과 최초로 만나는 제1 표면에 대한 메쉬 데이터를 포함하여 연산하는 제1 렌더링 방법 및 제1 표면에 대한 메쉬 데이터를 제거하고 후면(backside faces)의 메쉬 데이터를 이용하여 연산하는 제2 렌더링 방법을 각각 이용하도록 결정하고,
    상기 출력부는
    상기 제1 렌더링 방법을 따라 생성되고, 상기 3D 프린팅 타깃에 대한 제1 모델 및 상기 제2 렌더링 방법을 따라 생성되고, 상기 3D 프린팅 타깃에 대한 제2 모델을 하나의 화면에 출력하는 컴퓨팅 장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 결정부는,
    상기 가상의 빛이 투사되는 방향을 기준으로 상기 3D 프린팅 타깃의 구조가 존재하는 적어도 하나의 히팅 영역 내에서 상기 3D 프린팅 타깃과 최초로 만나는 점들을 상기 제1 표면으로서 결정하고,
    상기 히팅 영역은 상기 3D 프린팅 타깃과 상기 가상의 빛이 만나는 전면(frontside faces)으로부터 상기 가상의 빛이 투사되는 방향으로 상기 3D 프린팅 타깃의 두께로 결정되는 후면(backside faces)까지의 메쉬 데이터를 나타내는 것을 특징으로 하는 컴퓨팅 장치.
  5. 삭제
KR1020220186842A 2022-12-28 2022-12-28 3d 프린터를 위한 모델을 시각화하는 방법 및 장치 KR102571148B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020220186842A KR102571148B1 (ko) 2022-12-28 2022-12-28 3d 프린터를 위한 모델을 시각화하는 방법 및 장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020220186842A KR102571148B1 (ko) 2022-12-28 2022-12-28 3d 프린터를 위한 모델을 시각화하는 방법 및 장치

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR102571148B1 true KR102571148B1 (ko) 2023-08-25

Family

ID=87847049

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020220186842A KR102571148B1 (ko) 2022-12-28 2022-12-28 3d 프린터를 위한 모델을 시각화하는 방법 및 장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102571148B1 (ko)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101839206B1 (ko) 2016-05-18 2018-03-15 인하대학교 산학협력단 3차원 프린터 모니터링 시스템
KR20200106154A (ko) * 2017-12-27 2020-09-11 머큐리스 게엠베하 정형 외과용 장치를 제조하기 위한 컴퓨터 구현 방법 및 시스템

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101839206B1 (ko) 2016-05-18 2018-03-15 인하대학교 산학협력단 3차원 프린터 모니터링 시스템
KR20200106154A (ko) * 2017-12-27 2020-09-11 머큐리스 게엠베하 정형 외과용 장치를 제조하기 위한 컴퓨터 구현 방법 및 시스템

Similar Documents

Publication Publication Date Title
USRE48940E1 (en) Simulation of the machining of a workpiece
US9976852B2 (en) Inspection program editing environment providing user defined collision avoidance volumes with integral modification properties
JP6787661B2 (ja) 工作物の機械加工のシミュレート
JP6356378B2 (ja) 幾何学的三次元モデルオブジェクトを設計する方法
JP6073058B2 (ja) オーサリングシステムによる再生可能なシーンの生成
JP6208670B2 (ja) 肺葉の曖昧性ガイドインタラクティブセグメンテーションのためのワークフロー
US9646425B2 (en) Inspection program editing environment with editing environment automatically globally responsive to editing operations in any of its portions
US10600228B1 (en) Automatic and interactive animation driven by change-based heuristics
US9952586B2 (en) Inspection program editing environment with simulation status and control continually responsive to selection operations
JP2023071722A (ja) 画像を入力とする関数を学習するためのデータセット
CN101866379B (zh) 用于可视化计算机屏幕上显示的对象的方法、程序和产品编辑系统
US20130289937A1 (en) Computing device and method of measuring surface dimensions of objects
US9933256B2 (en) Inspection program editing environment including real-time feedback related to throughput
US20150112655A1 (en) Computing device and method for simulating measurement of object
KR101944544B1 (ko) 덱셀들에 의해 표현된 모델링된 볼륨의 설계
KR20130049753A (ko) 덱셀들에 의해 표현되는 모델링된 볼륨의 설계
KR101665908B1 (ko) 3d 프린팅의 사전 시각화 방법
KR102571148B1 (ko) 3d 프린터를 위한 모델을 시각화하는 방법 및 장치
US10424104B2 (en) Thumbnail image creation apparatus, and 3D model data management system
KR102318492B1 (ko) 정보 처리장치, 그 제어방법 및 기억매체
KR102520732B1 (ko) 유동해석 데이터 처리장치 및 그 장치에서 각 기능을 실행시키기 위해 매체에 저장된 컴퓨터 프로그램
KR101468295B1 (ko) 데이터 시각화 방법 및 그 장치
KR102039265B1 (ko) Jt포맷을 활용한 선박/해양플랜트 배관재의 기하학적 간섭 체크 및 설치 순서 도출 방법 및 장치
US11565473B2 (en) Propagation of a material through an interior volume of a three-dimensional object
JP2006178662A (ja) 情報処理方法、情報処理装置

Legal Events

Date Code Title Description
A107 Divisional application of patent
GRNT Written decision to grant