KR20170002921A - 디지털 조립 설명서를 생성하는 장치 및 방법 - Google Patents

디지털 조립 설명서를 생성하는 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

디지털 조립 설명서 제공 장치 및 방법이 개시된다. 본 발명의 일실시예에 따른 디지털 조립 설명서 제공 장치는 서버에서 수신한 조립 부품의 정보에 기반하여 조립하는 단계들이 나열된 가상 영상을 생성하는 가상 영상 생성부; 카메라에서 촬영한 영상을 수신하고, 상기 영상 내부의 조립 부품들 각각의 모서리 정보 및 상기 서버에서 수신한 조립 부품의 정보에 기반하여 상기 영상 내부의 조립 부품들 중 상기 단계들 각각에 상응하는 조립 부품을 추출하는 조립 부품 추출부; 및 상기 가상 영상 및 상기 추출된 조립 부품을 디스플레이 상에 출력하는 출력부를 포함한다.

Description

디지털 조립 설명서를 생성하는 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR CREATING DIGITAL BUILDING INSTRUCTION}
본 발명은 디지털 조립 설명서를 생성하는 기술에 관한 것으로, 특히 조립 절차를 설명하는 영상과 조립 절차 각 단계에 필요한 조립 부품을 영상에서 추출하여 동시에 출력하는 기술에 관한 것이다.
조립식 제품(가구, 완구 등)과 함께 제공되는 종이에 인쇄된 조립 설명서는 사용자에게 조립 절차상에 혼돈과 오해를 주는 경우가 많다. 최근 조립식 완구 제조사, LEGO는 스마트패드 전용으로 작동되는 디지털 조립 설명서 앱을 제작하여 배포하고 있다. 해당 설명서는 사용자가 다각도에서 조립 애니메이션을 관찰하게 함으로써 조립에 많은 도움을 주고 있다. 그러나 부품의 수가 매우 많고, 유사한 외형을 갖고 있다면 사용자는 조립에 필요한 부품을 찾는 데 어려움을 겪을 수 있다.
다음 조립에 필요한 부품을 찾아주는 기능이 디지털 조립 설명서에 포함된다면 사용자는 원하는 부품을 찾는 노력을 줄일 수 있다. 스마트 패드에 부착된 카메라를 기반으로 물체 추적 기술을 이용하여 부품 찾기 기능을 구현할 수 있다, 카메라로 들어오는 영상에서 특정 물체를 찾아내는 기술은 이미 존재하며, 고도화를 통해서 많은 성능향상이 있다. 스마트 패드는 고해상도 카메라와 함께 연산 성능 향상으로 이러한 물체 찾기 기술이 패드 내에서 수행할 수 있는 기술 상태에 도달해 있다.
한국 공개 특허 제 2014-0043904호는 증강 현실 상에서 완구를 조립하는 시스템에 대하여 개시하고 있다. 특히, 완구를 조립함에 있어 조립 단계 별로 컴퓨터의 도움을 받아 조립하는 기술에 대하여 개시하고 있다.
하지만, 한국 공개 특허 제 2014-0043904호는 조립에 필요한 부품들을 찾아주는 기능에 대해서는 침묵하고 있다. 이로 인하여, 조립에 필요한 부품들이 쌓여 있는 경우, 조립 부품이 어디에 있는지 사용자가 직접 찾아야 하고, 따라서, 조립하는데 들어가는 시간이 매우 길어진다는 치명적인 단점이 있다.
따라서, 조립 설명서와 함께 조립 단계에 필요한 조립 부품을 찾아줄 수 있는 기술의 필요성이 대두되고 있다.
본 발명의 목적은 사용자가 소지하고 있는 디바이스를 이용하여 편리하게 부품들을 찾는 것이다.
또한, 본 발명의 목적은 조립 절차에 상응하는 조립 영상과 촬영한 영상 내부 조립 절차에 필요한 조립 부품을 동시에 표시하는 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 디지털 조립 설명서 제공 장치는 서버에서 수신한 조립 부품의 정보에 기반하여 조립하는 단계들이 나열된 가상 영상을 생성하는 가상 영상 생성부; 카메라에서 촬영한 영상을 수신하고, 상기 영상 내부의 조립 부품들 각각의 모서리 정보 및 상기 서버에서 수신한 조립 부품의 정보에 기반하여 상기 영상 내부의 조립 부품들 중 상기 단계들 각각에 상응하는 조립 부품을 추출하는 조립 부품 추출부; 및 상기 가상 영상 및 상기 추출된 조립 부품을 디스플레이 상에 출력하는 출력부를 포함한다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 디지털 조립 설명서 제공 방법은 서버에서 수신한 조립 부품의 정보에 기반하여 조립 정보에 상응하는 가상 영상을 생성하는 단계; 카메라에서 촬영한 영상을 수신하고, 상기 영상 내부의 조립 부품들 각각의 모서리 정보에 기반하여, 상기 영상 내부의 조립 부품들 중 상기 조립 정보에 상응하는 조립 부품을 추출하는 단계; 및 상기 가상 영상 및 상기 추출된 조립 부품을 디스플레이 상에 출력하는 단계를 포함한다.
본 발명은 사용자가 소지하고 있는 디바이스를 이용하여 촬영한 영상에서 조립 절차에 필요한 조립 부품을 바로 표시할 수 있어, 편리하게 부품들을 찾을 수 있다.
또한, 본 발명은 조립 절차에 상응하는 조립 영상과 촬영한 영상 내부 조립 절차에 필요한 조립 부품을 동시에 표시할 수 있어, 직관적으로 부품을 찾을 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 디지털 조립 설명서 제공 장치를 도시한블록도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 디지털 조립 설명서 제공 장치가 작업을 수행하는 과정을 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 디지털 조립 설명서 제공 장치에서 데이터를 전송하는 서버를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 디지털 조립 설명서 제공 방법을 나타낸 동작 흐름도이다.
도 5는 도 4에 도시된 영상에서 조립 부품을 추출하는 방법을 도시한 동작 흐름도이다.
본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 여기서, 반복되는 설명, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능, 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다. 본 발명의 실시형태는 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 디지털 조립 설명서 제공 장치를 도시한블록도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 디지털 조립 설명서 제공 장치는 가상 영상 생성부(110), 조립 부품 추출부(120) 및 출력부(130)로 구성되어 있다.
가상 영상 생성부(110)는 서버에서 수신한 조립 부품의 정보에 기반하여 조립 정보에 상응하는 가상 영상을 생성한다.
이 때, 서버에서 수신한 조립 부품의 정보는 조립 부품의 3차원 모델, 조립 설명서의 시나리오 데이터, 부품 가시적 특징 데이터를 포함할 수 있다.
이 때, 조립 부품의 3차원 모델은 CAD로 작성한 조립 부품 모델 또는 메쉬(Mesh) 모델 등이 될 수 있다.
이 때, 조립 설명서의 시나리오 데이터는 조립 절차에 따라 단계별 조립 부품과 조립 부품의 조립 애니메이션을 포함할 수 있다.
이 때, 부품의 가시적 특징 데이터는 부품의 모서리의 길이, 모서리와 모서리가 만나는 부분의 각도, 부품의 전체적인 크기 등을 포함할 수 있다.
이 때, 부품의 가시적 특징 데이터는 서버 내부의 가시적 특징 추출 모듈에 의해 부품의 3차원 모델로부터 추출될 수 있다.
이 때, 가시적 특징 추출 모듈은 사물의 모서리의 특징을 활용한 사물 추적 방법(edge based 3D model tracking method)를 이용하여 부품의 가시적인 특징을 추출할 수 있다.
이 때, 생성된 가상 영상은 부품들이 조립되는 애니메이션을 의미할 수 있다. 가상 영상은 조립 단계별로 조립 절차에 상응하는 영상으로, 사용자가 인터랙티브 하게 조립 단계별로 조립 절차를 관찰할 수 있다.
조립 부품 추출부(120)는 카메라에서 촬영한 영상을 수신하고, 영상 내부의 조립 부품들 각각의 모서리 정보에 기반하여, 상기 영상 내부의 조립 부품들 중 조립 단계들 각각에 상응하는 조립 부품을 추출한다.
이 때, 디바이스에 상응하는 카메라에서 촬영한 영상은 조립하고자 하는 부품들이 포함된 영상을 의미한다.
이 때, 조립 부품 추출부(120)는 영상에서 조립하고자 하는 부품들을 추출한다.
이 때, 조립 부품 추출부(120)는 사물의 모서리의 특징을 활용한 사물 추적 방법(edge based 3D model tracking method)를 이용하여 부품의 가시적인 특징을 추출할 수 있다.
이 때, 조립 부품 추출부(120)는 추출된 부품의 가시적인 특징이 서버에 저장된 부품의 가시적인 특징 데이터에 포함되는지 판단할 수 있다.
이 때, 조립 부품 추출부(120)는 추출된 부품의 가시적인 특징이 서버에 저장된 부품의 가시적인 특징 데이터에 포함되어 있는 경우, 추출된 부품이 상기 조립 단계에 상응하는 부품임을 판단할 수 있다.
이 때, 조립 부품 추출부(120)는 영상 내부에 추출된 부품을 강조 지시자를 이용하여 촬영된 영상 위에 표시할 수 있다.
출력부(130)는 가상 영상 및 조립 부품을 디스플레이 상에 출력한다.
이 때, 디스플레이 상의 화면을 분할하고, 가상 영상 및 조립 부품을 동시에 출력할 수 있다.
이 때, 출력부(130)는 가상 영상에 포함된 조립 단계들 각각에 상응하는 조립 부품들을 촬영된 영상에서 강조 지시자를 이용하여 출력할 수도 있다.
이 때, 출력부(130)는 가상 영상과 가상 영상에 포함된 조립 단계에 상응하는 부품들을 동시에 보여주어, 사용자에게 특정 조립 단계에서 필요한 조립 부품들이 어디 있는지를 알려줄 수도 있다.
이 때, 출력부(130)는 가상 영상을 출력함과 동시에 촬영되는 영상에서 조립 부품을 강조 지시자를 이용하여 출력할 수도 있어, 사용자에게 좀 더 편리하게 특정 조립 단계에서 필요한 조립 부품들의 위치를 알려줄 수 있다.
이 때, 출력부(130)는 그래픽 유저 인터페이스(GUI) 상에서 사용자에게 조립 단계별로 조립되는 가상 영상 및 가상 영상에 상응하는 조립 부품을 출력할 수 있다.
이 때, 출력부(130)는 실시간으로 촬영하는 영상과 강조 지시자를 이용하여영상 내부의 조립 부품을 동시에 출력할 수도 있다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 디지털 조립 설명서 제공 장치가 작업을 수행하는 과정을 도시한 도면이다.
먼저, 본 발명의 일실시예에 따른 디지털 조립 설명서 제공 장치는 카메라와 디스플레이 장치가 탑제된 디바이스를 의미한다. 예를 들어, 디지털 조립 설명서 제공 장치는 스마트폰, 스마트패드(태블릿 PC) 및 카메라와 모니터가 장착된 개인용 컴퓨터(PC)가 될 수 있다.
먼저, 디지털 조립 설명서 제공 장치(230) 내부의 카메라(210)를 이용하여 조립 부품들이 포함된 영상을 촬영할 수 있다.
이 때, 조립 부품 추출부(120)는 서버에서 수신한 조립 부품의 가시적인 특징 데이터를 이용하여 촬영된 영상 내부에 존재하는 부품들(210) 중 조립 단계에 상응하는 조립 부품이 존재하는지를 판단할 수 있다.
이 때, 디스플레이(240) 상에 촬영된 영상에서 조립 단계에 상응하는 조립 부품(242)가 부품 찾기 화면(241) 상에 강조 지시자를 이용하여 출력될 수 있다.
이 때, 디스플레이(240) 상에 조립 설명서 화면(243)이 출력될 수 있으며, 조립 설명서 중 조립 단계에 필요한 조립 부품(244)가 같이 출력될 수 있다.
이 때, 조립 설명서 화면(243)에는 조립 정보에 상응하는 가상 영상이 출력될 수 있다. 가상 영상은 본 발명의 일실시예에 따른 디지털 조립 설명서 제공 장치의 가상 영상 생성부(110)에서 생성한 가상 영상을 의미한다.
이 때, 가상 영상 생성부(110)에서 생성한 가상 영상은 서버에서 수신한 부품 3D 모델, 조립 설명서 시나리오 등의 정보에 기반하여 생성될 수 있다. 이때, 서버와 디지털 조립 설명서 제공 장치는 서로 통신 수단을 이용하여 상호 접속 된다. 통신 수단의 종류는 제한이 없으며, 주로 LAN, WIFI, LTE 등의 망을 이용하여 연결될 수 있을 것이다.
이 때, 부품 찾기 화면(241) 상에 있는 조립 부품(242)와 조립 설명서 화면(243) 내부의 조립 부품(244)는 동일한 조립 부품이 된다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 디지털 조립 설명서 제공 장치에서 데이터를 전송하는 서버를 도시한 도면이다.
도 3을 참조하면, 서버(320)는 인터넷(310) 망을 통해 본 발명인 디지털 조립 설명서 제공 장치(230)과 연결되어 있음을 알 수 있다.
서버(320)는 조립 부품의 정보가 저장되어 있다.
이 때, 서버에 저장된 조립 부품의 정보는 조립 부품의 3차원 모델(321), 조립 설명서의 시나리오 데이터(322), 부품 가시적 특징 데이터(323)를 포함할 수 있다.
이 때, 조립 부품의 3차원 모델(321)은 CAD로 작성한 조립 부품 모델 또는 메쉬(Mesh) 모델 등이 될 수 있다.
이 때, 조립 설명서의 시나리오 데이터(322)는 조립 절차에 따라 단계별 조립 부품과 조립 부품의 조립 애니메이션을 포함할 수 있다.
이 때, 부품의 가시적 특징 데이터(323)는 부품의 모서리의 길이, 모서리와 모서리가 만나는 부분의 각도, 부품의 전체적인 크기 등을 포함할 수 있다.
이 때, 부품의 가시적 특징 데이터(323)는 서버 내부의 가시적 특징 추출 모듈에 의해 부품의 3차원 모델로부터 추출될 수 있다.
이 때, 가시적 특징 추출 모듈(324)은 부품의 3D 모델(321)의 모서리의 특징을 활용한 사물 추적 방법(edge based 3D model tracking method)를 이용하여 부품의 가시적인 특징을 추출할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 디지털 조립 설명서 제공 방법을 나타낸 동작 흐름도이다.
도 4를 참조하면, 먼저 서버에서 수신한 조립 부품의 정보에 기반하여 조립하는 단계들이 나열된 가상 영상을 생성한다(S410).
이 때, 서버에서 수신한 조립 부품의 정보는 조립 부품의 3차원 모델, 조립 설명서의 시나리오 데이터, 부품 가시적 특징 데이터를 포함할 수 있다.
이 때, 조립 부품의 3차원 모델은 CAD로 작성한 조립 부품 모델 또는 메쉬(Mesh) 모델 등이 될 수 있다.
이 때, 조립 설명서의 시나리오 데이터는 조립 절차에 따라 단계별 조립 부품과 조립 부품의 조립 애니메이션을 포함할 수 있다.
이 때, 부품의 가시적 특징 데이터는 부품의 모서리의 길이, 모서리와 모서리가 만나는 부분의 각도, 부품의 전체적인 크기 등을 포함할 수 있다.
이 때, 부품의 가시적 특징 데이터는 서버 내부의 가시적 특징 추출 모듈에 의해 부품의 3차원 모델로부터 추출될 수 있다.
이 때, 가시적 특징 추출 모듈은 사물의 모서리의 특징을 활용한 사물 추적 방법(edge based 3D model tracking method)를 이용하여 부품의 가시적인 특징을 추출할 수 있다.
또한, 조립부품 추출부가 카메라에서 촬영한 영상을 수신하고, 영상 내부의 조립 부품들 각각의 모서리 정보 및 서버에서 수신한 조립 부품의 정보에 기반하여 영상 내부의 조립 부품들 중 조립 단계에 상응하는 조립 부품을 추출한다(S420).
이 때, 디바이스에 상응하는 카메라에서 촬영한 영상은 조립하고자 하는 부품들이 포함된 영상을 의미한다.
이 때, 조립 부품 추출부(120)는 영상에서 조립하고자 하는 부품들을 추출한다.
이 때, 조립 부품 추출부(120)는 사물의 모서리의 특징을 활용한 사물 추적 방법(edge based 3D model tracking method)를 이용하여 부품의 가시적인 특징을 추출할 수 있다.
이 때, 조립 부품 추출부(120)는 추출된 부품의 가시적인 특징이 서버에 저장된 부품의 가시적인 특징 데이터에 포함되는지 판단할 수 있다.
이 때, 조립 부품 추출부(120)는 추출된 부품의 가시적인 특징이 서버에 저장된 부품의 가시적인 특징 데이터에 포함되어 있는 경우, 추출된 부품이 상기 조립 단계에 상응하는 부품임을 판단할 수 있다.
이 때, 조립 부품 추출부(120)는 영상 내부에 추출된 부품을 강조 지시자를 이용하여 촬영된 영상 위에 표시할 수 있다.
또한, 출력부가 가상 영상 및 추출된 조립 부품을 디스플레이 상에 출력한다(S430).
이 때, 디스플레이 상의 화면을 분할하고, 가상 영상 및 조립 부품을 동시에 출력할 수 있다.
이 때, 출력부(130)는 가상 영상에 포함된 조립 단계들 각각에 상응하는 조립 부품들을 촬영된 영상에서 강조 지시자를 이용하여 출력할 수도 있다.
이 때, 출력부(130)는 가상 영상과 가상 영상에 포함된 조립 단계에 상응하는 부품들을 동시에 보여주어, 사용자에게 특정 조립 단계에서 필요한 조립 부품들이 어디 있는지를 알려줄 수도 있다.
이 때, 출력부(130)는 가상 영상을 출력함과 동시에 촬영되는 영상에서 조립 부품을 강조 지시자를 이용하여 출력할 수도 있어, 사용자에게 좀 더 편리하게 특정 조립 단계에서 필요한 조립 부품들의 위치를 알려줄 수 있다.
이 때, 출력부(130)는 그래픽 유저 인터페이스(GUI) 상에서 사용자에게 조립 단계별로 조립되는 가상 영상 및 가상 영상에 상응하는 조립 부품을 출력할 수 있다.
도 5는 도 4에 도시된 영상에서 조립 부품을 추출하는 방법을 도시한 동작 흐름도이다.
도 5를 참조하면, 먼저 영상을 입력한다(S510).
이 때, 영상은 본 발명의 일실시예에 따른 디지털 조립 설명서 출력 장치에 상응하는 카메라로 촬영한 영상 또는 기 촬영된 영상을 의미할 수도 있다.
또한, 찾고자 하는 부품의 가시적 특징을 불러온다(S520).
이 때, 찾고자 하는 부품의 가시적 특징은 본 발명의 일실시예에 따른 디지털 조립설명서 출력 장치에 상응하는 서버에 저장된 데이터를 의미할 수 있다.
이 때, 부품의 가시적 특징 데이터는 부품의 모서리의 길이, 모서리와 모서리가 만나는 부분의 각도, 부품의 전체적인 크기 등을 포함할 수 있다.
또한, 입력된 영상을 분석하고(S530), 영상 내부에 존재하는 부품들 중 찾고자 하는 부품이 있는지 판단한다(S540).
이 때, 영상을 분석하는 방법에는 제한이 없다. 사물 모서리의 특징을 이용한 사물 추적 방법(edge-based 3D model tracking method)를 이용할 수도 있다.
이 때, 촬영된 영상 내부에 존재하는 부품들의 크기를 측정하는 방법에는 제한이 없다. 줌-인(Zoom in)하여 촬영된 부품의 경우, 주변 배경을 이용하여 실제 크기를 촬영된 것 보다 작게 보정하여 측정할 수도 있고, 줌-아웃(Zoom out)하여 촬영된 부품의 경우, 주변 배경을 이용하여 실제 크기를 촬영된 것보다 크게 보정하여 측정할 수도 있다.
이 때, 입력된 영상 내부에 찾고자 하는 부품이 존재하는 경우, 입력 영상 위에 찾고자 하는 부품이 존재하는 부분에 강조 지시자를 표시한다(S550).
이 때, 입력된 영상 내부에 찾고자 하는 부품이 존재하지 않는 경우, 부품을 못 찾았다는 알림 메시지를 출력한다(S560).
이상에서와 같이 본 발명에 따른 디지털 조립 설명서 생성 장치 및 방법은 상기한 바와 같이 설명된 실시예들의 구성과 방법이 한정되게 적용될 수 있는 것이 아니라, 상기 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.
210: 조립 부품들
220: 카메라
230: 디지털 조립 설명서 생성 장치
240: 디스플레이
241: 부품 찾기 화면
242: 조립 부품 강조 지시자
243: 조립 설명서 화면
244: 조립 제품
310: 인터넷 통신망
320: 서버

Claims (1)

  1. 서버에서 수신한 조립 부품의 정보에 기반하여 부품을 조립하는 단계들이 나열된 가상 영상을 생성하는 가상 영상 생성부;
    카메라에서 촬영한 영상을 수신하고, 상기 영상 내부의 조립 부품들 각각의 모서리 정보 및 상기 서버에서 수신한 조립 부품의 정보에 기반하여 상기 영상 내부의 조립 부품들 중 상기 단계들 각각에 상응하는 조립 부품을 추출하는 조립 부품 추출부; 및
    상기 가상 영상 및 상기 추출된 조립 부품을 디스플레이 상에 출력하는 출력부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 조립 설명서 제공 장치.
KR1020150092863A 2015-06-30 2015-06-30 디지털 조립 설명서를 생성하는 장치 및 방법 KR20170002921A (ko)

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