KR20160099218A - 디스플레이 장치 및 디스플레이 방법 - Google Patents

디스플레이 장치 및 디스플레이 방법 Download PDF

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Abstract

디스플레이 장치가 개시된다. 본 발명의 디스플레이 장치는, 3차원 오브젝트를 표시하는 디스플레이부, 사용자의 터치 제스처를 입력받는 터치 입력부 및 터치 입력부에 입력되는 멀티 터치 제스처에 따라 표시된 3차원 오브젝트의 입체 형상을 변형하는 제어부를 포함한다.

Description

디스플레이 장치 및 디스플레이 방법 {DISPLAY APPARATUS AND DISPLAY METHOD}
본 발명은 디스플레이 장치 및 디스플레이 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 멀티 터치 제스처를 입력하여 3차원 객체를 모델링하는 디스플레이 장치 및 디스플레이 방법에 관한 것이다.
3차원 모델링(3D modeling)은 컴퓨터 그래픽 기술을 이용하여 컴퓨터에 가상의 공간에서 입체적인 물체를 재현하는 것을 말한다. 3차원 모델링으로 표현된 3차원 객체(object)는 컴퓨터 성능의 향상과 더불어 그래픽 엔진의 발전 등으로 인해 보다 실감나고 현실적인 표현이 가능케 되었다.
3차원 모델링은 다양한 분야에서 사용된다. 예를 들어, 산업 분야에서는, 애니메이션, 공업-건축 설계, 패션 디자인 등 실체를 구현하기 전에 원하는 형상과 비율 안전성 등을 실험하는 시뮬레이션 용도로 많이 사용된다.
이러한, 3차원 모델링은 전문화된 산업 분야 뿐만 아니라, 일반인의 일상에서도 요구되고 있다. 사용자가 직접 만드는 DIY 가구 또는 리폼 의류 등을 예로 들 수 있다. 특히, 3D 프린터는 산업계에서 기존에 시제품이나 모형을 제작하는 용도로 주로 활용되었지만, 이제 일반 사용자에게 보급되는 단계에 접어들면서 일반 사용자가 직접 원하는 물건을 3차원 인쇄하여 가질 수 있게 되었다.
그러나, 이러한 3차원 모델링을 위해서는 3차원 캐드(CAD)와 같은 전문화된 프로그램을 사용하여 3차원 오브젝트를 만들어야 했다. 이러한, 3차원 제작 프로그램은 상당한 지식이 필요하고, 일반 사용자가 이를 습득하여 사용하기는 쉽지 않았다. 또한, 기존 마우스와 키보드와 같은 입력장치로는 입력 방식의 한계로 인해 3차원 오브젝트의 제작에 상당한 노력이 요구되었다.
본 발명은 상술한 바와 같은 문제를 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 멀티 터치 제스처를 입력하여 3차원 객체를 모델링하는 디스플레이 장치 및 디스플레이 방법을 제공하는데 있다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 디스플레이 장치는, 3차원 오브젝트를 표시하는 디스플레이부, 사용자의 터치 제스처를 입력받는 터치 입력부 및 상기 터치 입력부에 입력되는 멀티 터치 제스처에 따라 상기 표시된 3차원 오브젝트의 입체 형상(solid shape)을 변형하는 제어부를 포함한다.
이 경우, 상기 제어부는, 상기 멀티 터치 제스처에 따라 상기 3차원 오브젝트에 대응하는 3차원 데이터를 변경하고, 상기 변경된 3차원 데이터를 상기 변형된 3차원 오브젝트로 표시하도록 상기 디스플레이부를 제어할 수 있다.
한편, 상기 제어부는, 상기 3차원 오브젝트가 표시된 영역에 멀티 터치한 지점을 서로 밀집하도록 이동하는 제스쳐가 입력되면, 상기 3차원 오브젝트의 표면이 돌출되도록 변형하고, 상기 지점을 서로 멀어지도록 이동하는 제스쳐가 입력되면, 상기 3차원 오브젝트의 표면을 평평하게 변형할 수 있다.
한편, 상기 제어부는, 상기 3차원 오브젝트가 표시된 영역의 외부에서 상기 3차원 오브젝트가 표시된 영역을 향하여 멀티 터치된 지점를 이동하는 제스처가 입력되면, 상기 멀티 터치된 지점의 각각에 대응하는 가이드 라인을 표시할 수 있다.
이 경우, 상기 제어부는, 상기 가이드 라인이 상기 3차원 오브젝트가 표시된 영역의 가장자리에 접촉하고, 상기 멀티 터치된 지점을 상기 3차원 오브젝트가 표시된 영역으로 수렴하는 멀티 터치 제스쳐가 입력되면, 상기 가이드 라인의 표면을 따라 상기 3차원 오브젝트를 납작하게 변형하고, 상기 멀티 터치된 지점을 상기 3차원 오브젝트가 표시된 영역의 바깥으로 발산하는 멀티 터치 제스쳐가 입력되면, 상기 가이드 라인과 접촉된 가장자리를 기준으로 상기 3차원 오브젝트를 늘일 수 있다.
한편, 상기 제어부는, 기저장된 3차원 데이터를 3차원 오브젝트로 표시하기 위한 불러오기 영역을 표시할 수 있다.
한편, 상기 제어부는, 상기 터치 입력부에 터치된 두 지점의 방향 또는 터치된 영역의 길이 방향을 따라 상기 3차원 오브젝트를 조각하기 위한 조각칼의 방향을 결정할 수 있다.
이 경우, 상기 제어부는, 상기 변형된 3차원 오브젝트를 3차원 인쇄하기 위한 인쇄 데이터를 생성할 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 방법은, 3차원 오브젝트를 표시하는 단계, 사용자의 멀티 터치 제스처를 입력받는 단계 및 상기 멀티 터치 제스처에 따라 상기 표시된 3차원 오브젝트의 입체 형상(solid shape)을 변형하는 단계를 포함한다.
이 경우, 상기 변형하는 단계는, 상기 멀티 터치 제스처에 따라 상기 3차원 오브젝트에 대응하는 3차원 데이터를 변경하는 단계 및 상기 변경된 3차원 데이터를 상기 변형된 3차원 오브젝트로 표시하는 단계를 포함할 수 있다.
한편, 상기 변형하는 단계는, 상기 3차원 오브젝트가 표시된 영역에 멀티 터치한 지점을 서로 밀집하도록 이동하는 제스쳐가 입력되면, 상기 3차원 오브젝트의 표면이 돌출되도록 변형하고, 상기 지점을 서로 멀어지도록 이동하는 제스쳐가 입력되면, 상기 3차원 오브젝트의 표면을 평평하게 변형할 수 있다.
한편, 상기 디스플레이 방법은, 상기 3차원 오브젝트가 표시된 영역의 외부에서 상기 3차원 오브젝트가 표시된 영역을 향하여 멀티 터치된 지점을 이동하는 제스처가 입력되면, 상기 멀티 터치된 지점의 각각에 대응하는 가이드 라인을 표시하는 단계를 더 포함할 수 있다.
이 경우, 상기 변형하는 단계는, 상기 가이드 라인이 상기 3차원 객체가 표시된 영역의 가장자리에 접촉하고, 상기 멀티 터치된 지점을 상기 3차원 오브젝트가 표시된 영역으로 수렴하는 멀티 터치 제스쳐가 입력되면, 상기 가이드 라인의 표면을 따라 상기 3차원 오브젝트를 납작하게 변형하고, 상기 멀티 터치된 지점을 상기 3차원 오브젝트가 표시된 영역의 바깥으로 발산하는 멀티 터치 제스쳐가 입력되면, 상기 가이드 라인과 접촉된 가장자리를 기준으로 상기 3차원 오브젝트를 늘일 수 있다.
한편, 상기 디스플레이 방법은, 기저장된 3차원 데이터를 3차원 오브젝트로 표시하기 위한 불러오기 영역을 표시하는 단계를 더 포함할 수 있다.
한편, 상기 디스플레이 방법은, 상기 터치 입력부에 터치된 두 지점의 방향 또는 터치된 영역의 길이 방향을 따라 상기 3차원 오브젝트를 조각하기 위한 조각칼의 방향을 결정하는 단계를 더 포함할 수 있다.
한편, 상기 디스플레이 방법은 상기 변형된 3차원 오브젝트를 3차원 인쇄하기 위한 인쇄 데이터를 생성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 프린팅 시스템,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 구성을 설명하기 위한 블록도,
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 디스플레이 장치의 화면을 도시한 도면,
도 4 내지 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 제스쳐 및 3차원 오브젝트의 변형 방법을 설명하기 위한 도면,
도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 디스플레이 장치의 화면 및 터치 제스쳐를 설명하기 위한 도면,
도 8은 본 발명의 제3 실시예에 따른 디스플레이 장치의 화면을 설명하기 위한 도면, 그리고,
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
이하 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 일 실시 예를 보다 상세하게 설명한다. 다만, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그에 대한 상세한 설명은 생략한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 프린팅 시스템이다.
도 1을 참조하면, 3차원 프린팅 시스템(90)은 디스플레이 장치(100), 3D 프린터(10), 광학 장치(50), 상기 디스플레이 장치(100) 및/또는 3D 프린터와 네트워크(20)를 통해 연결된 사용자 단말 장치(30) 및 서버(40)를 포함한다.
디스플레이 장치(100)는 사용자가 3차원 오브젝트를 생성하고 편집할 수 있는 환경을 제공한다. 구체적으로, 디스플레이 장치(100)는 3차원 데이터로부터 시각적인 3차원 오브젝트 화면을 표시할 수 있다. 그리고, 디스플레이 장치(100)는 사용자의 터치 입력에 따라 제작 및 편집된 3차원 오브젝트를 표시할 수 있다.
디스플레이 장치(100)는 멀티 터치 제스쳐를 수신할 수 있다. 그리고, 수신된 멀티 터치 제스쳐에 응답하여 표시된 3차원 오브젝트의 입체 형상을 변형할 수 있다. 여기서, 입력되는 멀티 터치 제스쳐는 3차원 오브젝트가 표시된 화면 위에 입력될 수 있다. 그리고, 멀티 터치 제스쳐에 의한 3차원 오브젝트의 변형은 터치된 위치, 터치 영역의 크기 및 터치 후 드래그하는 방향에 따라 결정될 수 있다.
디스플레이 장치(100)는 표시할 3차원 오브젝트에 대응하는 3차원 데이터를 외부로부터 수신할 수 있다. 구체적으로, 디스플레이 장치(100)는 네트워크(20)를 통해 연결된 사용자 단말 장치(30) 또는 서버(40)로부터, 공유되거나 구매한 3차원 데이터를 다운로드 받을 수 있다. 또한, 디스플레이 장치(100)는 구비된 입/출력 포트를 통해 연결된 외부 저장 장치 등으로부터 3차원 데이터를 수신할 수 있다.
예를 들어, 광학 장치(50)는 3차원 데이터를 생성할 수 있다. 구체적으로 광학 장치(50)는 3D 스캐너와 같은 장치로서, 실물을 전방향에서 스캔하고, 스캔된 실물의 3차원 데이터를 생성할 수 있다. 한편, 다른 실시예로서, 광학 장치(50)는 디지털 카메라와 같은 일반 촬상 장치로서, 2차원 이미지 데이터를 생성할 수 있다. 그리고, 2차원 이미지 데이터를 수신한 디스플레이 장치(100)는 2차원 이미지 중 촬상된 특정 물체(예: 컵)를 추출하고, 기저장된 3차원 모델링 데이터(컵 모양의 모델링 데이터)와 결합함으로써, 촬상된 실물과 가까운 3차원 오브젝트로 표현할 수 있는 데이터를 생성할 수 있다.
3D 프린터(10)는 인쇄 데이터를 출력한다. 구체적으로, 3D 프린터(10)는 인쇄할 3차원 오브젝트에 대응하는 데이터로부터 3D 프린터(10)가 인식가능한 인쇄 언어로 변환된 인쇄 데이터를 3차원 실물로 조형할 수 있다.
여기서, 디스플레이 장치(100)는 사용자가 원하는 크기나 모양으로 변형된 3차원 오브젝트를 인쇄하기 위한 인쇄 데이터를 생성하여 3D 프린터(10)로 전송할 수 있다. 구체적으로, 디스플레이 장치(100)는 변형된 3차원 오브젝트에 대응하는 데이터로부터 드라이버를 이용하여 인쇄 데이터로 변환된 파일을 3D 프린터(10)로 전송할 수 있다.
이상과 같은 3차원 프린팅 시스템은 사용자가 직관적인 터치 조작으로 변형한 3차원 오브젝트를 3D 프린터를 이용하여 출력할 수 있다. 따라서, 전문적인 학습 없이도, 배포된 3차원 데이터로부터 3차원 오브젝트를 쉽게 변형할 수 있는바, 커스터마이징이 용이하다. 즉, 일반 사용자에게도 3D 프린터에 대한 접근성 및 활용성이 증대된다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 구성을 설명하기 위한 블록도이다.
도 2를 참조하면, 디스플레이 장치(100)는 디스플레이부(110), 터치 입력부(120) 및 제어부(130)를 포함한다.
디스플레이부(110)는 화면을 표시한다. 구체적으로, 디스플레이부(110)는 3차원 오브젝트를 표시할 수 있다. 앞서 설명한 바와 같이, 디스플레이부(110)는 3차원 모델링을 위한 가상의 공간에서 시각적인 효과를 통해 입체적인 오브젝트를 표시할 수 있다.
디스플레이부(110)는 인터페이싱을 위한 다양한 UI화면을 표시할 수 있다. 예를 들어, 디스플레이부(110)는 3차원 데이터의 선택, 찾기, 열기, 3차원 데이터를 제공하는 서버에 접속하기, 인쇄하기 등과 같은 기능에 관한 창을 표시할 수 있다.
디스플레이부(110)는 표시된 3차원 오브젝트를 변형하기 위한 다양한 부가 정보를 표시할 수 있다. 구체적으로, 디스플레이부(110)에는 3차원 오브젝트의 변형을 위해 지원하는 기능을 아이콘 형태로 모아놓은 툴 박스가 표시될 수 있다. 그리고, 사용자가 터치 조작시 표시된 3차원 오브젝트가 변형되는 형태를 안내하는 애니메이션이 표시될 수 있다. 이에 관한 구체적인 예시는 도 4 내지 도 8을 참조한 설명에 포함되어 있다.
터치 입력부(120)는 사용자의 터치 제스처를 입력받는다. 구체적으로, 터치 입력부(120)는 사용자의 신체의 일부 또는 스타일러스 및 디지타이저(통칭, 터치 펜)와 같은 입력 도구가 표면에 접촉하는 것에 반응함으로써 터치 제스처를 입력받을 수 있다.
제어부(130)는 디스플레이 장치(100)의 각 구성을 제어한다. 구체적으로, 제어부(130)는 터치 입력으로 3차원 객체 모델링의 기능을 수행하기 위한 디스플레이 장치(100)의 각 구성을 제어할 수 있다.
제어부(130)는 터치 입력부(120)에 입력되는 멀티 터치 제스처에 따라 표시된 3차원 오브젝트의 입체 형상을 변형한다. 구체적으로, 제어부(130)는 터치 입력부(120)를 통해 복수의 지점에서 터치되는 입력을 감지할 수 있다. 그리고, 제어부(130)는 감지된 사용자의 터치 조작에 의해 입력된 멀티 터치 제스처를 식별하여, 3차원 오브젝트의 입체 형상을 변형할 수 있다.
보다 구체화된 예시로서, 제어부(130)는 입력되는 멀티 터치 제스처에 따라 3차원 오브젝트에 대응하는 3차원 데이터를 변경할 수 있다. 3차원 데이터의 변경은 3차원 오브젝트의 형상을 나타내는 위치, 길이, 방향, 곡률과 같은 파라미터 값들의 변경일 수 있다.
그리고, 제어부(130)는 위와 같이 변경된 3차원 데이터를 변형된 3차원 오브젝트로 표시하도록 디스플레이부(110)를 제어할 수 있다. 예를 들어, 제어부(130)는 변경된 3차원 데이터에 따라 그래픽으로 표현하기 위한 렌더링을 수행하여, 3차원 모델링을 수행하는 가상의 공간에 변형된 3차원 오브젝트를 표시할 수 있다.
제어부(130)는 기저장된 3차원 데이터를 3차원 오브젝트로 표시하기 위한 불러오기 영역을 표시할 수 있다. 구체적으로, 제어부(130)는 기저장된 3차원 데이터를 읽어서 3차원 오브젝트로 디스플레이부(110)에 표시하기 위한 불러오기 영역을 표시할 수 있다. 불러오기에 의해 표시된 3차원 오브젝트는 새로운 작업 공간에 표시되거나, 기존에 작업 중인 3차원 오브젝트와 함께 표시될 수 있다.
제어부(130)는 변형된 3차원 오브젝트를 3차원 인쇄하기 위한 인쇄 데이터를 생성할 수 있다. 구체적으로, 제어부(130)는 3D 프린터(10)를 이용하여 변형된 3차원 오브젝트를 3차원 인쇄하기 위한 인쇄 데이터를 생성할 수 있다.
이상과 같은 디스플레이 장치(100)는 사용자의 멀티 터치 제스처 입력에 의한 3차원 오브젝트의 변형을 가능케 하는바, 보다 쉽고 직관적인 모델링을 가능케 한다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 디스플레이 장치의 화면을 도시한 도면이다.
도 3을 참조하면, 디스플레이 장치(300)의 화면에는 불러오기 영역(310)과 모델링 공간(320)이 표시된다.
불러오기 영역(310)은 기저장된 3차원 데이터를 모델링 공간(320)에 3차원 오브젝트로 표시하기 위한 선택을 가능케 한다. 도 3에서, 불러오기 영역(310)은 기저장된 3차원 데이터에 대응하는 3차원 오브젝트를 작은 썸네일들의 리스트로 표시된다. 표시된 썸네일들 중 사용자는 원하는 3차원 오브젝트를 터치 입력을 통해 선택할 수 있다.
기저장된 3차원 데이터는 디스플레이 장치(100) 내부에 마련된 저장 장치에 저장될 수 있으며, 이에 한정되지 않는다. 기저장된 3차원 데이터는 통신 인터페이스를 통해 연결된 원격지의 별도의 단말(예, 서버)에 저장된 데이터일 수 있다.
또한, 기저장된 3차원 데이터는 별도의 입력장치로부터 생성된 데이터일 수 있다. 구체적으로, 세밀한 모델링을 위해 편집될 3차원 데이터는 일반적인 촬상장치, ToF(Time-of-Fight) 카메라 또는 3D 스캐너라 불리는 광학 장치에서 생성되고 디스플레이 장치(100)로 입력된 3차원 데이터일 수 있다.
도시되진 않았으나, 디스플레이 장치(100)의 화면에는 위에 설시한 별도의 입력장치를 작동시켜 외부 물체로부터 새로운 3차원 데이터를 생성하거나, 외부 단말(예, 서버)에 접근하고, 접속된 단말 장치에 저장된 3차원 데이터를 선택하여, 디스플레이 장치(100)로 불러오는 동작을 위한 선택자가 더 포함될 수 있다.
모델링 공간(320)에는 3차원 오브젝트가 표시된다. 모델링 공간(320)에 표시되는 3차원 오브젝트는 입체감을 주기 위한 다양한 형태의 표현이 가능하다. 도 3의 예에서는 모델링 공간에 가상의 조명에 따른 반사광과 그림자 효과에 의해 3차원 오브젝트가 표시된다. 다른 예로서, 모델링 공간은 원근감을 주는 격자 선분이 부가 정보로 표시되고, 3차원 오브젝트는 다각형 망(polygon mesh)으로 표현될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치(100)의 화면에는 3차원 모델링과 관련된 다양한 기능을 선택할 수 있는 메뉴 바, 빠른 선택 바 등이 추가로 표시될 수 있다.
도 4 내지 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 제스쳐 및 3차원 오브젝트의 변형 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 4를 참조하면, 도 4에서는 표시된 3차원 오브젝트(410)가 표시된 영역 위에 사용자가 손가락(420)으로 터치하는 제스쳐를 입력하는 상황을 도시한다.
디스플레이 장치는 표시된 3차원 오브젝트(410)의 입체 형상에서 터치된 부분에 대응하는 형상의 표면이 움푹 들어가도록 변형할 수 있다.
디스플레이 장치의 화면에는 터치 입력에 의해 표면이 움푹 들어가도록 변형되는 3차원 오브젝트가 표시된다. 이와 함께, 터치된 손가락 주위를 감싸는 동심원이 표시되어 3차원 오브젝트를 누르고 있다는 시각적 효과를 줄 수 있다. 또한, 터치된 지점으로부터 이격된 위치에 길이를 나타내는 표시(430)와 숫자(440)가 표시될 수 있다. 이 숫자(440)는 터치에 의해 표면이 내려간 깊이를 나타낼 수도 있고, 또는 표면이 들어가고 남은 3차원 오브젝트의 두께를 나타낼 수 있다.
터치를 입력하는 시간이 지속되면, 3차원 오브젝트의 변형도 지속된다. 구체적으로, 사용자가 터치하는 지점에서 계속 누르고 있으면, 3차원 오브젝트의 표면도 계속 깊어진다. 표시(430)와 숫자(440)가 들어간 깊이를 나타낼 경우, 표시(430)는 점점 길어지고 숫자(440)는 점점 높아질 수 있다. 표시(430)와 숫자(440)가 3차원 오브젝트의 남은 두께를 나타낼 경우, 표시(430)는 점점 짧아지고 숫자(440)는 점점 작아질 수 있다. 이때 숫자가 0이 되면, 3차원 오브젝트에 구멍을 만들 수 있다.
한 개의 터치 입력에 의해 3차원 오브젝트가 눌리는 면적은 터치된 영역의 크기에 따라 달리할 수 있다. 가령, 손가락 끝부분으로 좁은 영역의 터치는 쐐기 형태의 좁은 요부(凹部: concave)를 만들고, 손바닥으로 넓은 영역의 터치는 평평하게 넓은 면적에 걸쳐 안쪽으로 만곡되는 요부를 만들 수 있다.
도 5를 참조하면, 디스플레이 장치의 화면에 3차원 오브젝트(510)가 표시되고, 표시된 3차원 오브젝트(510)의 영역상에 사용자의 손을 이용한 멀티 터치(520)가 도시된다.
디스플레이 장치는 3차원 오브젝트가 표시된 영역에 멀티 터치한 지점을 서로 밀집하도록 이동하는 제스쳐가 입력되면, 상기 3차원 객체의 표면이 돌출되도록 변형한다. 예를 들어, 도 5의 예시와 같이, 사용자가 집게 손가락과 엄지 손가락으로 표시된 3차원 오브젝트 영역상에 두 지점을 터치하고, 터치한 두 손가락을 서로 모으는 제스처를 입력하면, 3차원 오브젝트의 표면을 꼬집는 것처럼, 돌출되도록 변형할 수 있다.
멀티 터치된 지점을 서로 밀집하는 방향으로 이동시킨 멀티 터치 제스쳐 입력은 디스플레이 장치 화면에 이동 방향 및/또는 세기를 나타내는 부가 정보가 더 표시되게 할 수 있다. 도 5에 도시된 바와 같이, 터치된 두 지점(520) 각각에 대응하는 방향 지시자(530)가 수렴하는 방향으로 표시되고, 3차원 오브젝트를 변형하는 세기에 따라 방향 지시자(530)의 크기 또는 길이가 달라질 수 있다.
도시되진 않았으나, 다른 실시예로서, 멀티 터치된 지점을 서로 멀어지도록 이동하는 제스쳐가 입력되면, 3차원 오브젝트(510)의 표면이 평평하게 변형될 수 있다. 구체적으로, 도 5와 같이 3차원 오브젝트가 표시된 영역 위에 사용자가 터치한 두 집게 손가락 및 엄지 손가락을 서로 이격시키는 방향으로 이동하는 멀티 터치 제스쳐가 입력되면, 3차원 오브젝트의 표면이 터치된 두 지점을 기준으로 늘어나듯이 형상이 변형될 수 있다.
도 6을 참조하면, 디스플레이 장치의 화면에는 3차원 오브젝트(610)가 표시되고, 표시된 3차원 오브젝트(610) 영역의 외부에서 사용자의 손을 이용한 멀티 터치(620)가 도시된다.
디스플레이 장치는 3차원 오브젝트(610)가 표시된 영역의 외부에서 3차원 오브젝트(610)가 표시된 영역을 향하여 멀티 터치된 위치(620)를 이동하는 제스처가 입력되면, 멀티 터치된 지점(620)의 각각에 대응하는 가이드 라인(630)을 표시한다. 구체적으로, 도시된 바와 같이, 사용자가 3차원 오브젝트(610)를 가로질러 외부의 모델링 공간을 양 손을 이용하여 두 지점(620)을 터치하고, 3차원 오브젝트(610)가 표시된 영역을 향하여 터치된 지점(620)을 이동시키면, 멀티 터치한 두 지점(620) 각각에 대응하는 가이드 라인(630)이 표시될 수 있다. 여기서 표시되는 가이드 라인(630)은 서로 평행할 수 있다. 그리고, 터치된 지점의 이동을 따라서 가이드 라인(630)이 이동할 수 있다.
이어서, 터치된 두 지점을 3차원 오브젝트(610)가 표시된 영역으로 이동시켜 가이드 라인(620)이 3차원 오브젝트(610)가 표시된 영역의 가장자리에 접촉하면, 3차원 오브젝트(610)의 양 단을 잡게 된다. 구체적으로, 3차원 오브젝트(610)는 접촉한 가이드 라인(620)에 붙어서 가이드 라인(620)의 이동에 따라 형상이 변형될 수 있다.
보다 구체적인 예시로서, 3차원 오브젝트(610)가 표시된 내부로 수렴하는 방향의 제스쳐가 입력되면, 접촉한 가이드 라인(630)의 표면을 따라 상기 3차원 오브젝트(610)는 납작하게 변형될 수 있다. 즉, 가이드 라인(630)의 선분을 경계로 3차원 오브젝트(610)를 압축하는 듯한 변형이 이루어질 수 있다.
한편, 부가 정보로서, 각 멀티 터치된 지점의 이동에 뒤따르는 방향 지시자가 터치된 지점 각각에 표시되는 시각적인 효과가 더해질 수 있다.
도시되진 않았으나, 다른 실시예로서, 디스플레이 장치는 가이드 라인(630)이 3차원 오브젝트(610)가 표시된 영역에 접촉 후 3차원 오브젝트(610)가 표시된 영역의 외부로 발산하는 방향의 제스쳐가 입력되면, 접촉된 부분을 기준으로 3차원 오브젝트(610)를 늘이는 변형을 줄 수 있다. 구체적으로, 가이드 라인(630)이 3차원 오브젝트(610)를 잡고, 양 손가락을 서로 이격된 방향으로 멀어지게 이동시키면, 가이드 라인(620)과 접촉된 표면은 유지한 채 3차원 오브젝트(610)가 늘어지도록 변형될 수 있다.
이상과 같은 멀티 터치 제스처는 3차원 오브젝트를 직접 물리적 변형을 가하는 것과 같은 제스처로 구성되는바, 보다 쉽고 직관적인 모델링이 가능하다.
도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 디스플레이 장치의 화면 및 터치 제스쳐를 설명하기 위한 도면이다.
도 7을 참조하면, 디스플레이 장치의 화면(700)에는 3차원 오브젝트를 다양하게 변형할 수 있는 다양한 조각칼을 선택할 수 있는 영역(710) 및 3차원 오브젝트를 생성 및 편집하는 모델링 공간(720)이 포함된다.
조각칼 선택 영역(710)에는 각기 다양한 모양의 날을 갖는 복수의 조각칼을 선택할 수 있다. 사용자는 조각칼을 선택한 후, 모델링 공간(720)에 표시된 3차원 오브젝트의 영역을 터치함으로써, 조각칼을 이용하여 3차원 오브젝트를 뚫고, 파내고, 긁고 자르는 듯한 변형을 3차원 오브젝트에 줄 수 있다.
한편, 조각칼을 이용한 3차원 오브젝트의 변형을 다양화하기 위하여, 조각칼의 방향을 전환할 필요가 있다. 본 발명의 제2 실시예에서는, 멀티 터치 제스쳐를 이용하여 조각칼의 방향을 전환할 수 있다. 구체적으로, 사용자는 멀티 터치한 두 지점(730, 740) 중 한 점(730)을 기준으로 다른 한 점(740-1)을 이동시키면, 터치된 두 지점(730, 740-2)의 연장선을 따라 조각칼(750)의 방향이 전환될 수 있다. 도시된 예에서는, 조각칼(750-1)의 머리부분이 고정된 터치 지점(730)을 기준으로 다른 터치 지점(740-1)과 나란한 방향을 향하고, 다른 터치 지점(740-1)이 위치를 740-2로 이동함에 따라 조각칼(750-2)의 방향이 전환된다.
또 다른 예로서, 하나의 터치 영역을 이용하여 조각칼의 방향을 전환할 수 있다. 구체적으로, 터치 영역의 장축과 나란한 방향으로 조각칼의 방향을 전환할 수 있다. 도시된 예에서는 손가락(760-1)이 터치되었을 때, 터치된 영역의 길이방향(770-1)을 따라서 조각칼(780-1)의 머리가 향하는 방향이 정렬되고, 터치된 손가락(760-1)이 향하는 방향을 바꾸면, 바뀐 손가락(760-2)이 터치하는 영역의 길이 방향(770-2)을 따라서 조각칼(780-2)의 머리가 향하는 방향도 전환된다.
도 8은 본 발명의 제3 실시예에 따른 디스플레이 장치의 화면을 설명하기 위한 도면이다.
도 8을 참조하면, 디스플레이 장치의 화면(800)에는 도구 상자 영역(810), 모델링 공간(820), 3차원 오브젝트(830) 및 커서(840)가 포함된다.
도구 상자 영역(810)은 3차원 오브젝트(830)를 편집하기 위한 다양한 기능을 선택할 수 있는 아이콘들을 포함한다. 예를 들어 도구 상자 영역(810)에는, 3차원 오브젝트의 이동/회전을 위한 손 아이콘, 색을 입혀보기 위한 페인트, 표면에 그림을 그릴 수 있는 도형, 텍스트 입력을 위한 텍스트 상자, 3차원 오브젝트 일부를 지우기 위한 지우개 등의 아이콘이 포함될 수 있다.
커서(840)는 위치를 표시한다. 구체적으로, 커서(840)는 사용자가 도구 상자 영역(810)에서 선택한 기능을 이용하여 적용할 위치를 표시할 수 있다. 커서(840)는 도구 상자 영역(810)에서 선택한 기능을 나타낼 수 있는 다양한 모양으로 표시될 수 있다. 예를 들어 커서(840)는 선택된 기능에 따라 지우개, 손, 양동이, 브러시 모양으로 표시될 수 있다.
여기서, 사용자는 멀티 터치 제스쳐를 입력할 경우, 커서(840)와 같은 하나의 수단이 아닌, 양 손 또는 다수의 터치 팬을 이용하여 3차원 오브젝트(830)의 편집을 동시에 여러 군데에서 용이하게 수행할 수 있다.
이상의 본 발명의 실시예로서 기술한 멀티 터치 제스쳐들은 디스플레이 장치에 입력되어 보정되는 작업이 추가로 수행될 수 있다. 구체적으로, 사용자의 손이나 터치 팬에 의한 드로잉과 같은 터치 제스쳐가 입력되는 경우, 디스플레이 장치는 터치된 지점이 이동하는 경로를 반듯한 직선/곡선이 되도록 보정하는 기능이 추가로 수행될 수 있다. 이러한 추가 기능은 사용자의 의도에 따라 그 보정 정도를 수정하거나 적용되지 않도록 할 수 있다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 9를 참조하면, 먼저 3차원 오브젝트를 표시한다(S910). 구체적으로, 3차원 데이터는 모델링 공간에서 3차원 모델링 기법에 의한 3차원 오브젝트로 표시될 수 있다.
다음으로, 멀티 터치 제스처를 입력받는다(S920). 구체적으로, 다수의 터치를 식별하여 터치되는 위치를 인식하는 멀티 터치 제스쳐를 사용자의 입력으로서 입력받을 수 있다(S920). 입력되는 멀티 터치 제스쳐는 터치되는 위치에 따라 식별될 뿐만 아니라, 터치 지점의 이동 방향, 이동 속도 및 터치되는 영역의 크기에 따라 달리할 수 있다. 예를 들어, 성상의 다섯 손가락 터치 지점을 식별하거나, 사람의 손바닥을 식별할 수 있으며, 같은 이동이라도 터치 지점의 이동 속도에 따라 플리킹과 드래깅을 구분할 수 있다.
그리고, 입체 형상을 변형한다(S930). 구체적으로, 입력된 멀티 터치 제스쳐에 따라 표시된 3차원 오브젝트의 입체 형상(solid shape)을 변형할 수 있다. 입체 형상의 변형은 3차원 오브젝트에 대응하는 3차원 데이터에 포함된 3차원 구조에 관한 파라미터 값들의 변경일 수 있다.
3차원 오브젝트의 형상은 표시된 3차원 오브젝트의 영역상에 멀티 터치된 지점을 서로 밀집하도록 이동하는 제스처에 의해 돌출되도록 변형되거나, 멀티 터치된 지점을 서로 멀어지도록 이동하는 제스처에 의해 터치된 평면을 평평하게 변형할 수 있다.
3차원 오브젝트가 표시되지 않은 빈 공간의 멀티 터치에서 3차원 오브젝트 영역으로 터치 지점의 이동은 가이드 라인이 터치 지점에 표시되게 할 수 있다. 그리고, 3차원 오브젝트의 가장자리에 접촉한 가이드 라인은 가이드 라인을 이동시키는 멀티 터치 제스쳐에 의해 3차원 오브젝트의 형상을 압축하거나 늘이는 변형을 제공할 수 있다.
3차원 오브젝트의 변형은 도구 상자 영역에서 선택된 기능이나 형상을 조각하는 조각칼 기능에 의해 이루어질 수 있다. 이 경우에도, 멀티 터치 입력에 따른 3차원 오브젝트의 편집이 이루어질 수 있다.
조각칼의 경우, 칼의 머리가 향하는 방향을 전환하기 위한 멀티 터치 제스쳐가 입력될 수 있다. 구체적으로, 터치된 두 지점의 방향 또는 터치된 영역의 길이 방향을 따라 조각칼의 방향이 결정될 수 있다.
이와 같은 3차원 오브젝트에 대응하는 3차원 데이터는 내부 기록 매체뿐만 아니라 외부 서버 등의 저장 공간으로부터 수신된 데이터일 수 있다. 그리고, 다양한 경로를 따라 제작 배포된 3차원 데이터를 모델링 공간에 3차원 오브젝트로 표시하기 위하여, 불러오기 영역이 표시될 수 있다.
본인이 제작/편집하거나, 제3자가 생성한 3차원 오브젝트는 멀티 터치 제스쳐에 따른 변형이 이루어진 후, 3D 프린터로 인쇄하기 위한 인쇄 데이터가 생성될 수 있다.
이상과 같은 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 방법은 사용자의 멀티 터치 제스처 입력에 의한 3차원 오브젝트의 변형을 가능케 하는바, 보다 쉽고 직관적인 모델링을 가능케 한다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 방법은 도 2의 디스플레이 장치에서 구현될 수 있다. 또한, 디스플레이 방법은 다양한 유형의 기록 매체에 저장되어 CPU 등에 의해 실행되는 프로그램 코드에 의해 구현될 수도 있다.
구체적으로는, 상술한 방법들을 수행하기 위한 코드는, RAM(Random Access Memory), 플레시메모리, ROM(Read Only Memory), EPROM(Erasable Programmable ROM), EEPROM(Electronically Erasable and Programmable ROM), 레지스터, 하드디스크, 리무버블 디스크, 메모리 카드, USB 메모리, CD-ROM 등과 같이, 단말기에서 판독 가능한 다양한 유형의 기록 매체에 저장되어 있을 수 있다.
한편, 본 발명의 실시 예를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합하거나 결합하여 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시 예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성 요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다. 또한, 그 모든 구성요소들이 각각 하나의 독립적인 하드웨어로 구현될 수 있지만, 각 구성 요소들의 그 일부 또는 전부가 선택적으로 조합되어 하나 또는 복수 개의 하드웨어에서 조합된 일부 또는 전부의 기능을 수행하는 프로그램 모듈을 갖는 컴퓨터 프로그램으로서 구현될 수도 있다. 그 컴퓨터 프로그램을 구성하는 코드들 및 코드 세그먼트들은 본 발명의 기술 분야의 당업자에 의해 용이하게 추론될 수 있을 것이다. 이러한 컴퓨터 프로그램은 컴퓨터가 읽을 수 있는 비일시적 저장매체(non-transitory computer readable media)에 저장되어 컴퓨터에 의하여 읽혀지고 실행됨으로써, 본 발명의 실시 예를 구현할 수 있다.
여기서 비일시적 판독 가능 기록매체란, 레지스터, 캐쉬, 메모리 등과 같이 짧은 순간 동안 데이터를 저장하는 매체가 아니라, 반영구적으로 데이터를 저장하며, 기기에 의해 판독(reading)이 가능한 매체를 의미한다. 구체적으로, 상술한 프로그램들은 CD, DVD, 하드 디스크, 블루레이 디스크, USB, 메모리 카드, ROM 등과 같은 비일시적 판독가능 기록매체에 저장되어 제공될 수 있다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안 될 것이다.
90: 3차원 프린팅 시스템 10: 3D 프린터
20: 네트워크 30: 사용자 단말 장치
40: 서버 100: 디스플레이 장치
110: 디스플레이부 120: 터치 입력부
130: 제어부

Claims (16)

  1. 3차원 오브젝트를 표시하는 디스플레이부;
    사용자의 터치 제스처를 입력받는 터치 입력부; 및
    상기 터치 입력부에 입력되는 멀티 터치 제스처에 따라 상기 표시된 3차원 오브젝트의 입체 형상(solid shape)을 변형하는 제어부;를 포함하는 디스플레이 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 멀티 터치 제스처에 따라 상기 3차원 오브젝트에 대응하는 3차원 데이터를 변경하고, 상기 변경된 3차원 데이터를 상기 변형된 3차원 오브젝트로 표시하도록 상기 디스플레이부를 제어하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 3차원 오브젝트가 표시된 영역에 멀티 터치한 지점을 서로 밀집하도록 이동하는 제스쳐가 입력되면, 상기 3차원 오브젝트의 표면이 돌출되도록 변형하고,
    상기 지점을 서로 멀어지도록 이동하는 제스쳐가 입력되면, 상기 3차원 오브젝트의 표면을 평평하게 변형하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 3차원 오브젝트가 표시된 영역의 외부에서 상기 3차원 오브젝트가 표시된 영역을 향하여 멀티 터치된 지점를 이동하는 제스처가 입력되면, 상기 멀티 터치된 지점의 각각에 대응하는 가이드 라인을 표시하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 가이드 라인이 상기 3차원 오브젝트가 표시된 영역의 가장자리에 접촉하고,
    상기 멀티 터치된 지점을 상기 3차원 오브젝트가 표시된 영역으로 수렴하는 멀티 터치 제스쳐가 입력되면, 상기 가이드 라인의 표면을 따라 상기 3차원 오브젝트를 납작하게 변형하고,
    상기 멀티 터치된 지점을 상기 3차원 오브젝트가 표시된 영역의 바깥으로 발산하는 멀티 터치 제스쳐가 입력되면, 상기 가이드 라인과 접촉된 가장자리를 기준으로 상기 3차원 오브젝트를 늘이는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    기저장된 3차원 데이터를 3차원 오브젝트로 표시하기 위한 불러오기 영역을 표시하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 터치 입력부에 터치된 두 지점의 방향 또는 터치된 영역의 길이 방향을 따라 상기 3차원 오브젝트를 조각하기 위한 조각칼의 방향을 결정하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 변형된 3차원 오브젝트를 3차원 인쇄하기 위한 인쇄 데이터를 생성하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
  9. 3차원 오브젝트를 표시하는 단계;
    사용자의 멀티 터치 제스처를 입력받는 단계; 및
    상기 멀티 터치 제스처에 따라 상기 표시된 3차원 오브젝트의 입체 형상(solid shape)을 변형하는 단계;를 포함하는 디스플레이 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 변형하는 단계는,
    상기 멀티 터치 제스처에 따라 상기 3차원 오브젝트에 대응하는 3차원 데이터를 변경하는 단계; 및
    상기 변경된 3차원 데이터를 상기 변형된 3차원 오브젝트로 표시하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 방법.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 변형하는 단계는,
    상기 3차원 오브젝트가 표시된 영역에 멀티 터치한 지점을 서로 밀집하도록 이동하는 제스쳐가 입력되면, 상기 3차원 오브젝트의 표면이 돌출되도록 변형하고,
    상기 지점을 서로 멀어지도록 이동하는 제스쳐가 입력되면, 상기 3차원 오브젝트의 표면을 평평하게 변형하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 방법.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 3차원 오브젝트가 표시된 영역의 외부에서 상기 3차원 오브젝트가 표시된 영역을 향하여 멀티 터치된 지점을 이동하는 제스처가 입력되면, 상기 멀티 터치된 지점의 각각에 대응하는 가이드 라인을 표시하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 변형하는 단계는,
    상기 가이드 라인이 상기 3차원 객체가 표시된 영역의 가장자리에 접촉하고,
    상기 멀티 터치된 지점을 상기 3차원 오브젝트가 표시된 영역으로 수렴하는 멀티 터치 제스쳐가 입력되면, 상기 가이드 라인의 표면을 따라 상기 3차원 오브젝트를 납작하게 변형하고,
    상기 멀티 터치된 지점을 상기 3차원 오브젝트가 표시된 영역의 바깥으로 발산하는 멀티 터치 제스쳐가 입력되면, 상기 가이드 라인과 접촉된 가장자리를 기준으로 상기 3차원 오브젝트를 늘이는 것을 특징으로 하는 디스플레이 방법.
  14. 제9항에 있어서,
    기저장된 3차원 데이터를 3차원 오브젝트로 표시하기 위한 불러오기 영역을 표시하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 방법.
  15. 제9항에 있어서,
    상기 터치 입력부에 터치된 두 지점의 방향 또는 터치된 영역의 길이 방향을 따라 상기 3차원 오브젝트를 조각하기 위한 조각칼의 방향을 결정하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 방법.
  16. 제9항에 있어서,
    상기 변형된 3차원 오브젝트를 3차원 인쇄하기 위한 인쇄 데이터를 생성하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 방법.

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CN113849237A (zh) * 2021-09-26 2021-12-28 高创(苏州)电子有限公司 触控模组的驱动方法、装置以及显示设备

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