KR20170089143A - 3d 프린팅 서비스 제공 장치 및 이에 의한 3d 프린팅 서비스 제공 방법 - Google Patents

3d 프린팅 서비스 제공 장치 및 이에 의한 3d 프린팅 서비스 제공 방법 Download PDF

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KR20170089143A
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주식회사 케이티
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Abstract

3D 프린팅 서비스 제공 장치에 의한 3D 프린팅 서비스 제공 방법에 있어서, 3D 프린팅 서비스 제공 장치에 등록된 3D 모델들의 복잡도를 계산하는 단계; 사용자 단말로부터 출력하고자 하는 3D 모델을 선택받는 단계; 사용자 단말로부터 선택받은 3D 모델의 출력 옵션을 선택받는 단계; 및 사용자 단말에 의해 선택받은 3D 모델의 복잡도 및 출력 옵션에 기초하여 3D 프린팅 가격을 산정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 본 발명의 일 실시예에 따른 3D 프린팅 서비스 제공 방법이 개시된다.

Description

3D 프린팅 서비스 제공 장치 및 이에 의한 3D 프린팅 서비스 제공 방법{3D PRINTING SERVICE PROVIDING APPARATUS AND METHOD FOR PROVIDING 3D PRINTING SERVICE THEREBY}
본 발명의 3D 프린팅 분야에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 사용자에게 3D 프린팅 서비스를 제공하는 장치 및 방법에 관한 것이다.
3D 프린터란, 컴퓨터 디자인 프로그램으로 만든 3D 도면을 바탕으로 실물의 입체 모양을 그대로 출력하는 기계를 일컫는다. 어떤 제품의 아이디어든 설계도만 있으면 플라스틱은 물론 고무, 금속, 세라믹 등 150여 개 소재로 한 시간에서 하루 안에 실물을 만들 수 있다. 개발 초기에 플라스틱에 국한됐던 소재는 나일론, 금속 등으로 확장됐으며, 산업용 샘플을 찍어내는 데 불과했던 출력 부품도 시계, 신발, 휴대전화 케이스, 자동차 부속품으로까지 발전했다.
2012년 세계경제포럼(WEF)은 미래 10대 기술을 발표하면서 3D 프린터를 두 번째로 꼽았는데, 3D 프린터가 주목받는 핵심 이유는 재료가 가볍고 필요한 소량만 낭비 없이 맞춤 생산할 수 있으며, 제품 출시가 획기적으로 빠르기 때문이다.
현재, 사용자들에게 제공되는 3D 프린팅 서비스에 의하면, 사용자들이 프린팅하고자 하는 3D 모델과 출력 옵션을 선택하여 견적을 요청하고, 서비스 제공 업체 측에서는 소비자의 요구사항을 분석하여 견적 결과를 사용자에게 보내주어야 하였다. 견적을 산정하는 과정에서 수 시간 내지 수 일의 시간이 소요되므로, 이는, 사용자가 3D 프린팅 서비스를 이용하는데 장애 요인으로 작용한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 3D 프린팅 서비스 제공 장치 및 이에 의한 3D 프린팅 서비스 제공 방법은 사용자에게 신속한 3D 프린팅 서비스를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 3D 프린팅 서비스 제공 장치 및 이에 의한 3D 프린팅 서비스 제공 방법은 서비스 제공 업자의 업무 부담을 경감시키는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 3D 프린팅 서비스 제공 방법은,
3D 프린팅 서비스 제공 장치에 의한 3D 프린팅 서비스 제공 방법에 있어서, 상기 3D 프린팅 서비스 제공 장치에 등록된 3D 모델들의 복잡도를 계산하는 단계; 사용자 단말로부터 출력하고자 하는 3D 모델을 선택받는 단계; 상기 사용자 단말로부터 상기 선택받은 3D 모델의 출력 옵션을 선택받는 단계; 및 상기 사용자 단말에 의해 선택받은 3D 모델의 복잡도 및 출력 옵션에 기초하여 상기 3D 프린팅 가격을 산정하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 3D 프린팅 서비스 제공 방법은, 상기 사용자 단말로부터 상기 사용자가 출력하고자 하는 3D 모델의 데이터를 수신하는 단계; 및 상기 수신된 3D 모델의 데이터가 상기 3D 프린팅 서비스 제공 장치에 등록된 3D 모델들과 상이한 경우, 상기 수신된 3D 모델의 복잡도를 계산하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 출력 옵션은, 상기 3D 프린팅의 소재, 3D 프린팅 결과물의 부피, 3D 프린팅 결과물의 색상 및 3D 프린팅 결과물의 강도 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 3D 프린팅 서비스 제공 방법은, 상기 사용자 단말로부터 3D 프린터 종류를 선택받는 단계를 더 포함하고, 상기 3D 프린팅 가격을 산정하는 단계는, 상기 선택받은 3D 프린터의 종류를 더 고려하여 상기 3D 프린팅 가격을 산정하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 3D 프린팅 서비스 제공 방법은, 상기 산정된 3D 프린팅 가격 정보를 사용자 단말로 전송하는 단계; 및 상기 사용자로부터 3D 프린팅 진행 요청을 수신하면, 상기 선택받은 프린터로 3D 프린팅 진행 명령을 전송하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 3D 모델들의 복잡도를 계산하는 단계는, 상기 3D 모델들 각각의 곡률, 미소 모델 곡률들의 곡률 히스토그램에 따라 결정되는 섀넌 엔트로피(shannon entropy), 3D 모델의 페이스(face)의 개수, 3D 모델의 표면적, 3D 모델의 부피 및 서포터(supporter)의 부피 중 적어도 하나를 고려하여 상기 3D 모델들 각각의 복잡도를 계산하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 3D 모델들의 복잡도를 계산하는 단계는, 기 설정된 부피의 바운딩 박스(bounding box)에 따라 상기 3D 모델들 각각의 크기를 정규화하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 3D 모델들의 복잡도를 계산하는 단계는, 높이가 최소가 되도록 상기 3D 모델들 각각을 회전시키는 단계를 포함할 수 있다.
상기 3D 모델들의 복잡도를 계산하는 단계는, 컨벡스헐(convex hull)의 표면적 대비 3D 모델들 각각의 표면적 사이의 비율을 상기 곡률로 계산하여 상기 3D 모델들의 복잡도 계산에 반영하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 3D 모델들의 복잡도를 계산하는 단계는, 상기 3D 모델들 각각의 섀넌 엔트로피를 계산하여 상기 3D 모델들의 복잡도 계산에 반영하는 단계를 포함하고, 상기 섀넌 엔트로피를 계산하는 단계는, 상기 바운딩 박스를 기 설정된 개수의 미소 박스로 구분하고, 미소 박스 별로 미소 박스의 표면적과 미소 박스에 포함된 미소 모델의 표면적 사이의 비율을 미소 모델 곡률로 계산하는 단계; 상기 계산된 미소 모델 곡률들에 기초하여 곡률 히스토그램을 추출하는 단계; 및 상기 추출된 곡률 히스토그램에서, 각 미소 모델 곡률의 확률 분포에 대한 섀넌 엔트로피를 계산하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 섀넌 엔트로피는, 아래의 수학식에 따라 계산되되,
[수학식]
Figure pat00001
상기 수학식에서, E(m)은 3D 모델의 섀넌 엔트로피 및 p(k)는 미소 모델 곡률 k의 확률을 나타낼 수 있다.
상기 3D 모델들의 복잡도를 계산하는 단계는, 상기 3D 모델들 각각의 페이스(face)의 개수에 로그(log)를 취하여 상기 복잡도를 계산하는데 반영하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 3D 프린팅 서비스 제공 장치는,
3D 모델들을 저장하는 메모리; 상기 메모리에 저장된 3D 모델들의 복잡도를 계산하는 제어부; 및 사용자 단말로부터 출력하고자 하는 3D 모델을 선택받고, 상기 사용자 단말로부터 상기 선택받은 3D 모델의 출력 옵션을 선택받는 통신부를 포함하되, 상기 제어부는, 상기 사용자 단말에 의해 선택받은 3D 모델의 복잡도 및 출력 옵션에 기초하여 상기 3D 프린팅 가격을 산정할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 3D 프린팅 서비스 제공 장치 및 이에 의한 3D 프린팅 서비스 제공 방법이 달성할 수 있는 일부의 효과는 다음과 같다.
i) 사용자에게 신속한 3D 프린팅 서비스를 제공할 수 있다.
ii) 서비스 제공 업자의 업무 부담을 경감시킬 수 있다.
iii) 신속하고, 정확한 가격 산정으로 인해 3D 프린팅 서비스 분야의 발전을 도모할 수 있다.
다만, 본 발명의 일 실시예에 따른 3D 프린팅 서비스 제공 장치 및 이에 의한 3D 프린팅 서비스 제공 방법이 달성할 수 있는 효과는 이상에서 언급한 것들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 3D 프린팅 서비스 제공 장치가 적용되는 환경을 도시하는 예시적인 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 3D 프린팅 서비스 제공 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 3은 3D 모델의 복잡도를 계산하기 전의 전처리 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 4(a) 및 도 4(b)는 3D 모델과 그에 대응하는 곡률 히스토그램을 도시하는 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따라 계산된 3D 모델별 복잡도를 나타내는 예시적인 도면이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 3D 프린팅 서비스 제공 장치의 구성을 나타내는 블록도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고, 이를 상세한 설명을 통해 상세히 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명은 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 본 명세서의 설명 과정에서 이용되는 숫자(예를 들어, 제 1, 제 2 등)는 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구분하기 위한 식별기호에 불과하다.
또한, 본 명세서에서, 일 구성요소가 다른 구성요소와 "연결된다" 거나 "접속된다" 등으로 언급된 때에는, 상기 일 구성요소가 상기 다른 구성요소와 직접 연결되거나 또는 직접 접속될 수도 있지만, 특별히 반대되는 기재가 존재하지 않는 이상, 중간에 또 다른 구성요소를 매개하여 연결되거나 또는 접속될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
또한, 본 명세서에서 '~부(유닛)', '모듈' 등으로 표현되는 구성요소는 소프트웨어, FPGA 또는 ASIC과 같은 하드웨어 구성요소를 의미하며, 이 구성요소는 어떤 역할들을 수행한다. 그렇지만, 구성 요소는 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니다. 구성요소는 어드레싱할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있다. 또한, 2개 이상의 구성요소가 하나의 구성요소로 합쳐지거나 또는 하나의 구성요소가 보다 세분화된 기능별로 2개 이상으로 분화될 수도 있다. 또한, 이하에서 설명할 구성요소 각각은 자신이 담당하는 주기능 이외에도 다른 구성요소가 담당하는 기능 중 일부 또는 전부의 기능을 추가적으로 수행할 수도 있으며, 구성요소 각각이 담당하는 주기능 중 일부 기능이 다른 구성요소에 의해 전담되어 수행될 수도 있음은 물론이다.
이하에서는, 도면을 참조하여 본 발명의 기술적 사상에 따른 예시적인 실시예들에 대해 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 3D 프린팅 서비스 제공 장치(100)가 적용되는 환경을 도시하는 예시적인 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 3D 프린팅 서비스 제공 장치(100)는 네트워크(10)를 통해 사용자 단말(200)과 연결될 수 있다.
네트워크(10)는 유선 네트워크와 무선 네트워크를 포함할 수 있으며, 구체적으로, 근거리 네트워크(LAN: Local Area Network), 도시권 네트워크(MAN: Metropolitan Area Network), 광역 네트워크(WAN: Wide Area Network) 등의 다양한 네트워크를 포함할 수 있다. 또한, 네트워크(10)는 공지의 월드 와이드 웹(WWW: World Wide Web)을 포함할 수도 있다. 그러나, 본 발명에 따른 네트워크(10)는 상기 열거된 네트워크에 국한되지 않고, 공지의 무선 데이터 네트워크나 공지의 전화 네트워크, 공지의 유무선 텔레비전 네트워크를 적어도 일부로 포함할 수도 있다.
사용자 단말(200)은 3D 프린팅을 하고자 하는 사용자가 사용하는 단말로서, 도 1은 스마트폰을 도시하고 있지만, 스마트폰 이외에 네트워크(10)를 통해 3D 프린팅 서비스 제공 장치(100)에 접속할 수 있는 기기라면, PDA, 테블릿 PC, 데스크탑 컴퓨터, 노트북 등이 사용자 단말(200)에 해당할 수 있다.
3D 프린팅 서비스 제공 장치(100)는 사용자 단말(200)로부터 3D 프린팅을 위한 요청 사항을 수신하고, 이를 바탕으로 3D 프린팅 가격을 신속히 산정한다. 또한, 3D 프린팅 서비스 제공 장치(100)는 적어도 하나의 3D 프린터(300)들과 유선 및/또는 무선으로 연결될 수 있으며, 이들 적어도 하나의 3D 프린터(300) 각각으로 프린팅 진행 명령을 전송하여, 3D 프린터(300)에 의해 3D 프린팅이 진행되도록 할 수도 있다.
3D 프린팅 서비스 제공 장치(100)의 구체적인 동작에 대해서는 도 2를 참조하여 설명한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 3D 프린팅 서비스 제공 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
S210 단계에서, 3D 프린팅 서비스 제공 장치(100)는 미리 등록된 3D 모델들의 복잡도를 계산한다. 여기서, 복잡도란, 각 3D 모델들의 생성과 프린팅에 미치는 영향도를 결정하기 위한 값으로서, 3D 모델들 각각의 곡률, 미소 모델 곡률들의 곡률 히스토그램에 따라 결정되는 섀넌 엔트로피(shannon entropy), 모델의 페이스(face)의 개수, 모델의 표면적, 모델의 부피 및 서포터(supporter)의 부피 중 적어도 하나를 고려하여 계산될 수 있다. 3D 모델의 복잡도를 계산하는 방법에 대해서는 후술한다.
S220 단계에서, 3D 프린팅 서비스 제공 장치(100)는 사용자 단말(200)로부터 출력하고자 하는 3D 모델을 선택받는다. 사용자는 3D 프린팅 서비스 제공 장치(100)에 기 등록되어 있는 3D 모델을 선택할 수도 있고, 자신의 맘에 드는 3D 모델이 3D 프린팅 서비스 제공 장치(100)에 등록되어 있지 않는 경우에는 자신이 출력하고자 하는 3D 모델의 데이터를 3D 프린팅 서비스 제공 장치(100)로 전송하여 출력을 요청할 수도 있다.
사용자 단말(200)로부터 3D 모델의 데이터를 수신한 3D 프린팅 서비스 제공 장치(100)는, 새로 수신된 3D 모델이 이전에 등록되어 있던 것이 아니라면 새롭게 그 복잡도를 계산할 수 있다.
S230 단계에서, 3D 프린팅 서비스 제공 장치(100)는 사용자 단말(200)로부터 3D 모델의 출력 옵션을 선택받는다. 출력 옵션은 프린팅 소재, 프린팅 결과물의 부피, 프린팅 결과물의 색상 및 프린팅 결과물의 강도 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 사용자 단말(200)이 출력 옵션을 선택하지 않은 경우, 출력 옵션은 디폴트 값으로 결정될 수 있다.
S240 단계에서, 3D 프린팅 서비스 제공 장치(100)는 사용자가 선택한 3D 모델의 복잡도 및 출력 옵션에 기초하여 3D 프린팅 가격을 산정한다. 3D 프린팅 서비스 제공 장치(100)는 앞서 계산된 복잡도와 각각의 출력 옵션에 가중치를 적용하여 3D 프린팅 가격을 산정할 수 있는데, 이 때, 가중치는 서비스 운영자에 의해 다양한 값으로 적용될 수 있다. 복잡도가 높아질수록, 그리고 출력 옵션이 고급일수록 프린팅 가격을 높이질 수 있다.
구현예에 따라서는, 사용자 단말(200)이 3D 프린팅하고자 하는 프린터(300)의 종류를 선택한 경우, 3D 프린팅 서비스 제공 장치(100)는 사용자가 선택한 프린터(300)의 종류를 더 고려하여 3D 프린팅 가격을 산정할 수 있다. 사용자가 선택한 프린터(300)가 고사양이고, 출시일이 최근일수록 3D 프린팅 가격은 높아질 수 있다.
S250 단계에서, 3D 프린팅 서비스 제공 장치(100)는 S240 단계에서 산정된 3D 프린팅 가격 정보를 사용자 단말(200)로 전송한다.
S260 단계에서, 3D 프린팅 서비스 제공 장치(100)는 사용자로부터 3D 프린팅 진행 요청이 수신되면, 프린터(300)로 3D 프린팅 진행 명령을 전송한다. 사용자가 프린팅하고자 하는 프린터(300)를 선택한 경우, 3D 프린팅 서비스 제공 장치(100)는 사용자가 선택한 프린터(300)로 3D 프린팅 진행 명령을 전송하고, 사용자의 선택이 없는 경우, 3D 프린팅 서비스 제공 장치(100)는 사용자의 출력 옵션을 고려하여, 출력 옵션에 따라 프린팅을 할 수 있는 프린터(300)로 3D 프린팅 진행 명령을 전송한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 3D 프린팅 서비스 제공 방법에 의하면, 3D 프린팅 서비스 제공 장치(100)가 미리 3D 모델들의 복잡도를 계산하고, 사용자가 선택한 출력 옵션과 복잡도를 고려하여 신속하게 3D 프린팅 가격을 산정하므로, 3D 프린팅 프로세스의 신속한 진행이 가능해진다. 또한, 서비스 운영자가 수동적으로 3D 프린팅 견적을 산정하신 대신, 미리 결정된 규칙에 따라 자동적으로 가격을 산정하므로 서비스 운영자의 업무 부담을 경감시킬 수 있다.
이하에서는, 도 3 내지 도 5를 참조하여, 3D 모델의 복잡도를 계산하는 방법에 대해 설명한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 3D 모델의 복잡도를 계산하기 전에 3D 모델의 크기를 정규화하는 전처리 작업이 선행된다. 구체적으로, 도 3에 도시된 바와 같이, 기 설정된 부피의 바운딩 박스(bounding box)(310)에 3D 모델(330)이 포함되도록 3D 모델(330)의 크기를 확대 또는 축소시킬 수 있다. 즉, 기 설정된 부피의 바운딩 박스(310)를 중심으로 여러 3D 모델(330)의 크기가 정규화되므로, 복잡도의 비교가 가능해질 수 있다. 또한, 전처리 작업으로서, 3D 프린팅 서비스 제공 장치(100)는 3D 모델(330)의 높이가 최소가 되도록 3D 모델(330)을 회전시킬 수도 있다. 왜냐하면, 3D 모델(330)의 높이에 따라 프린팅 시간이 달라지기 때문에, 프린팅 시간을 최소화하는 자세에서 각 3D 모델(330)의 복잡도를 비교하기 위함이다.
앞서 설명한 바와 같이, 3D 모델의 복잡도는 3D 모델의 곡률, 미소 모델 곡률들의 곡률 히스토그램에 따라 결정되는 섀넌 엔트로피, 모델의 페이스(face)의 개수, 모델의 표면적, 모델의 부피 및 서포터(supporter)의 부피 중 적어도 하나를 고려하여 결정할 수 있다.
3D 프린팅 서비스 제공 장치(100)는 3D 모델의 컨벡스헐(convex hull)의 표면적과 3D 모델의 표면적 사이의 비율을 3D 모델의 곡률로 계산할 수 있다. 컨벡스헐은 3D 모델에 속하는 임의의 두 점을 무작위로 선택하였을 때, 그 둘을 연결하는 선분을 항상 내부에 포함하는 3D 모형을 의미한다. 예를 들어, 컨벡스헐은 구의 형상을 가질 수 있다. 3D 모델의 곡률이 1에서 멀어질수록 (다시 말하면, 표면적의 차이가 클수록), 즉, 1보다 커지거나, 1보다 작아질수록 3D 모델의 복잡도는 높아질 수 있다.
또한, 3D 프린팅 서비스 제공 장치(100)는 3D 모델의 섀넌 엔트로피를 다음과 같이 계산할 수 있다. 먼저, 3D 모델의 바운딩 박스를 기 설정된 개수의 미소 박스로 구분하고, 미소 박스 별로 미소 박스의 표면적과 미소 박스 내의 모델의 표면적 사이의 비율을 미소 모델 곡률로 계산한다. 즉, 기 설정된 개수의 미소 박스별로 미소 모델 곡률을 계산한다. 다음으로, 계산된 미소 모델 곡률로부터 곡률 히스토그램을 추출한다. 곡률 히스토그램은 미소 모델 곡률 값에 대한 미소 박스의 개수(population)의 분포를 의미한다. 도 4(a)는 5804개의 페이스(face)를 갖는 3D 모델을 나타내고 있고, 도 4(b)는 도 4(a)의 3D 모델의 곡률 히스토그램을 나타내고 있다.
3D 프린팅 서비스 제공 장치(100)는 곡률 히스토그램에서 미소 박스의 분포를 미소 모델 곡률에 대한 확률 분포인 것으로 보고, 아래의 수학식에 기초하여 섀넌 엔트로피를 계산할 수 있다.
[수학식]
Figure pat00002
상기 수학식에서 E(m)은 3D 모델의 섀넌 엔트로피 및 p(k)는 미소 모델 곡률 k의 확률을 나타낸다.
섀넌 엔트로피는 어떠한 확률 분포에 담긴 불확실성의 한 척도로서, 확률의 불확실성이 높아질수록 엔트로피 값은 더 커지고 그에 따라, 3D 모델의 복잡도도 높아진다.
다음으로, 3D 프린팅 서비스 제공 장치(100)는 3D 모델의 페이스의 개수를 3D 모델의 복잡도를 계산하는데 반영할 수 있는데, 이 경우, 본 발명의 3D 프린팅 서비스 제공 장치(100)는 페이스의 개수에 로그(log)를 취하여 복잡도 계산에 반영할 수 있다. 페이스(face)는 3D 모델을 구성하는 기본 단위 면으로서, 페이스의 개수가 많아질수록 3D 모델의 복잡도는 향상된다.
기타, 3D 프린팅 서비스 제공 장치(100)는 3D 모델의 표면적, 3D 모델의 부피와 서포터(supporter)의 부피를 더 고려하여 3D 모델의 복잡도를 계산할 수 있다. 구현예에 따라서, 3D 모델의 표면적, 3D 모델의 부피와 서포터의 부피는 3D 모델의 복잡도를 계산하는데 주요 인자로 작용하지 않기 때문에, 고려되지 않을 수도 있다.
3D 프린팅 서비스 제공 장치(100)는 앞서 계산된 3D 모델 곡률, 섀넌 엔트로피, 모델의 페이스의 개수, 모델의 표면적 및 서포터의 부피 중 적어도 하나에 가중치를 적용하여 최종적인 3D 모델의 복잡도를 계산할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따라 계산된 3D 모델별 복잡도를 나타내는 예시적인 도면으로서, 도 5에 도시된 바와 같이, 각 3D 모델들에 대해 그에 맞는 복잡도가 수치적으로 계산될 수 있다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 3D 프린팅 서비스 제공 장치(600)의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 3D 프린팅 서비스 제공 장치(600)는 메모리(610), 제어부(630) 및 통신부(650)를 포함할 수 있다. 메모리(610), 제어부(630) 및 통신부(650)는 적어도 하나의 프로세서로 구현될 수 있으며, 메모리(610)에 저장된 프로그램의 제어에 따라 동작할 수도 있다.
메모리(610)는 3D 모델들을 저장한다. 메모리(610)는 사용자 단말(200)로부터 수신되는 새로운 3D 모델을 저장할 수도 있다.
제어부(630)는 메모리(610)에 저장된 3D 모델들에 대해 복잡도를 계산한다. 3D 모델의 복잡도를 계산하는 방법에 대해서는 위에서 설명하였는바, 상세한 설명을 생략한다.
통신부(650)는 사용자 단말(200)로부터 사용자가 출력하고자 하는 3D 모델과 출력 옵션을 선택받는다.
제어부(630)는 사용자 단말(200)에 의해 선택된 3D 모델의 복잡도와 출력 옵션에 따라 3D 프린팅 가격을 산정하고, 통신부(650)를 통해 사용자 단말(200)로 가격 정보를 전송한다. 이후, 사용자 단말(200)이 프린팅 진행 요청을 전송하면, 통신부(650)를 통해 프린터(300)로 프린팅 진행 명령을 전송하여 3D 프린팅이 진행되도록 한다.
한편, 위에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 3D 프린팅 서비스 제공 장치(100)와 사용자 단말(200)이 네트워크를 통해 연결되어, 네트워크를 통해 서로 데이터를 주고 받는 것으로 설명하였다. 그러나, 구현예에 따라서는, 3D 프린팅 서비스 제공 장치(100)는 디스플레이와 사용자 입력 장치를 구비한 상태에서, 디스플레이를 통해 사용자에게 기 등록된 3D 모델들을 보여주고, 키보드, 마우스, 터치 스크린 등의 사용자 입력 장치를 통해 사용자가 선택한 3D 모델과 출력 옵션에 따른 프린팅 가격을 산정하여 디스플레이에 표시할 수도 있다.
한편, 상술한 본 발명의 실시예들은 컴퓨터에서 실행될 수 있는 프로그램으로 작성가능하고, 작성된 프로그램은 매체에 저장될 수 있다.
상기 매체는 마그네틱 저장매체(예를 들면, 롬, 플로피 디스크, 하드디스크 등), 광학적 판독 매체(예를 들면, 시디롬, 디브이디 등) 및 캐리어 웨이브(예를 들면, 인터넷을 통한 전송)와 같은 저장매체를 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
100, 600: 3D 프린팅 서비스 제공 장치
200: 사용자 단말
300: 3D 프린터
610: 메모리
630: 제어부
650: 통신부

Claims (12)

  1. 3D 프린팅 서비스 제공 장치에 의한 3D 프린팅 서비스 제공 방법에 있어서,
    상기 3D 프린팅 서비스 제공 장치에 등록된 3D 모델들의 복잡도를 계산하는 단계;
    사용자 단말로부터 출력하고자 하는 3D 모델을 선택받는 단계;
    상기 사용자 단말로부터 상기 선택받은 3D 모델의 출력 옵션을 선택받는 단계; 및
    상기 사용자 단말에 의해 선택받은 3D 모델의 복잡도 및 출력 옵션에 기초하여 상기 3D 프린팅 가격을 산정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 3D 프린팅 서비스 제공 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 3D 프린팅 서비스 제공 방법은,
    상기 사용자 단말로부터 상기 사용자가 출력하고자 하는 3D 모델의 데이터를 수신하는 단계; 및
    상기 수신된 3D 모델의 데이터가 상기 3D 프린팅 서비스 제공 장치에 등록된 3D 모델들과 상이한 경우, 상기 수신된 3D 모델의 복잡도를 계산하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 3D 프린팅 서비스 제공 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 출력 옵션은,
    상기 3D 프린팅의 소재, 3D 프린팅 결과물의 부피, 3D 프린팅 결과물의 색상 및 3D 프린팅 결과물의 강도 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 3D 프린팅 서비스 제공 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 3D 프린팅 서비스 제공 방법은,
    상기 사용자 단말로부터 3D 프린터 종류를 선택받는 단계를 더 포함하고,
    상기 3D 프린팅 가격을 산정하는 단계는,
    상기 선택받은 3D 프린터의 종류를 더 고려하여 상기 3D 프린팅 가격을 산정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 3D 프린팅 서비스 제공 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 3D 프린팅 서비스 제공 방법은,
    상기 산정된 3D 프린팅 가격 정보를 사용자 단말로 전송하는 단계; 및
    상기 사용자로부터 3D 프린팅 진행 요청을 수신하면, 상기 선택받은 프린터로 3D 프린팅 진행 명령을 전송하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 3D 프린팅 서비스 제공 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 3D 모델들의 복잡도를 계산하는 단계는,
    상기 3D 모델들 각각의 곡률, 미소 모델 곡률들의 곡률 히스토그램에 따라 결정되는 섀넌 엔트로피(shannon entropy), 3D 모델의 페이스(face)의 개수, 3D 모델의 표면적, 3D 모델의 부피 및 서포터(supporter)의 부피 중 적어도 하나를 고려하여 상기 3D 모델들 각각의 복잡도를 계산하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 3D 프린팅 서비스 제공 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 3D 모델들의 복잡도를 계산하는 단계는,
    기 설정된 부피의 바운딩 박스(bounding box)에 따라 상기 3D 모델들 각각의 크기를 정규화하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 3D 프린팅 서비스 제공 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 3D 모델들의 복잡도를 계산하는 단계는,
    높이가 최소가 되도록 상기 3D 모델들 각각을 회전시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 3D 프린팅 서비스 제공 방법.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 3D 모델들의 복잡도를 계산하는 단계는,
    컨벡스헐(convex hull)의 표면적 대비 3D 모델들 각각의 표면적 사이의 비율을 상기 곡률로 계산하여 상기 3D 모델들의 복잡도 계산에 반영하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 3D 프린팅 서비스 제공 방법.
  10. 제6항에 있어서,
    상기 3D 모델들의 복잡도를 계산하는 단계는,
    상기 3D 모델들 각각의 섀넌 엔트로피를 계산하여 상기 3D 모델들의 복잡도 계산에 반영하는 단계를 포함하고,
    상기 섀넌 엔트로피를 계산하는 단계는,
    상기 바운딩 박스를 기 설정된 개수의 미소 박스로 구분하고, 미소 박스 별로 미소 박스의 표면적과 미소 박스에 포함된 미소 모델의 표면적 사이의 비율을 미소 모델 곡률로 계산하는 단계;
    상기 계산된 미소 모델 곡률들에 기초하여 곡률 히스토그램을 추출하는 단계; 및
    상기 추출된 곡률 히스토그램에서, 각 미소 모델 곡률의 확률 분포에 대한 섀넌 엔트로피를 계산하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 3D 프린팅 서비스 제공 방법.
  11. 제6항에 있어서,
    상기 3D 모델들의 복잡도를 계산하는 단계는,
    상기 3D 모델들 각각의 페이스(face)의 개수에 로그(log)를 취하여 상기 복잡도를 계산하는데 반영하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 3D 프린팅 서비스 제공 방법.
  12. 3D 모델들을 저장하는 메모리;
    상기 메모리에 저장된 3D 모델들의 복잡도를 계산하는 제어부; 및
    사용자 단말로부터 출력하고자 하는 3D 모델을 선택받고, 상기 사용자 단말로부터 상기 선택받은 3D 모델의 출력 옵션을 선택받는 통신부를 포함하되,
    상기 제어부는, 상기 사용자 단말에 의해 선택받은 3D 모델의 복잡도 및 출력 옵션에 기초하여 상기 3D 프린팅 가격을 산정하는 것을 특징으로 하는 3D 프린팅 서비스 제공 장치.

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20200003317A (ko) * 2018-06-20 2020-01-09 한국과학기술연구원 3차원 프린팅 최적화 시뮬레이션 장치

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