KR20180065195A

KR20180065195A - 3d 프린터용 분산 클라우드의 제어 장치 및 방법

Info

Publication number: KR20180065195A
Application number: KR1020160165716A
Authority: KR
Inventors: 정우석
Original assignee: 한국전자통신연구원
Priority date: 2016-12-07
Filing date: 2016-12-07
Publication date: 2018-06-18
Also published as: KR20230126696A; US10545484B2; US20180157242A1

Abstract

본 발명에 따른 3D 프린터용 분산 클라우드의 제어 장치는 사용자 단말과 데이터를 송수신하는 사용자 정합부, 상기 사용자 단말에 의해 선택된 3D 모델을 3D 모델 유통 플랫폼 서버로부터 수신하는 3D 모델 수신부, 3D 프린터용 분산 클라우드에 연결된 복수의 3D 프린터를 관리하는 3D 프린터 관리부, 상기 3D 프린터 관리부로부터 수집된 상기 3D 모델의 속성 정보와 상기 3D 프린터의 규격 정보에 기초하여, 상기 3D 모델을 하나의 3D 프린터로 제작 가능한 3D 부분 모델로 분할하는 3D 부분 모델 생성부 및 상기 3D 모델의 속성 정보 및 상기 3D 프린터 관리부에 의해 수집된 상기 3D 프린터의 규격 정보에 기초하여 상기 3D 부분 모델을 상기 복수의 3D 프린터로 전송하는 3D 부분 모델 전송부를 포함한다.

Description

3D 프린터용 분산 클라우드의 제어 장치 및 방법{SYSTEM AND METHOD FOR CONTROLLING DISTRIBUTED CLOUD FOR 3D PRINTER}

본 발명은 3D 프린터용 분산 클리우드의 제어 장치 및 방법에 관한 것이다.

3D 프린터는 3차원 물체를 기존의 절삭 가공 방식이 아닌 적층 방식(AM, Additive Manufacture)으로 저작물을 제작하는 장치를 의미한다.

즉, 3D 프린터는 설계 데이터에 따라 액체, 분말 형태의 폴리머, 금속 등의 재료를 가공, 적층하는 방식으로 쌓아올려 저작물을 제조하는 장치로서, 재료를 쌓아 올려 제작하는 적층 가공 공법을 이용하여 3D 저작물을 생성한다.

이러한 적층 가공 공법은 적층 방식에 따라, FDM, SLA, DLP, SLS, SLM 등 다양한 공법으로 분류된다. 그리고 재질은 플라스틱, 메탈/도자기 분말, 경화 수지 등 다양한 고체, 액체, 분말 형태의 재료가 사용된다.

이때, 3D 프린터는 플라스틱 재질의 재료를 노즐을 통해 녹여 압출하는 경우 FDM 방식을 사용하며, 경화성 액체 수지는 UV 레이저를 이용하여 경화시키는 SLA 방식 또는 DLP 방식을 사용한다. 그리고 분말 형태의 재질을 이용하는 경우 분말을 레이저로 이용하여 소결하는 SLS 방식 또는 SLM 방식 등을 이용한다.

한편, 일반적으로 3D 프린터들은 상호 자원 공유 및 협업 기능을 지원하지 않는바, 종래 기술의 경우 단일 3D 프린터를 이용하여 입체 저작물을 제작함으로써 저작물의 크기, 속도 재질 및 공법 등 다양한 물리적 제약이 발생한다는 문제가 있다.

즉, 3D 프린팅 기법들은 기계 또는 화학적으로 서로 상이한 절차를 수행함에 따라 단일 3D 프린터는 한가지 공법을 지원할 뿐 아니라, 고체, 액체, 분말 등 다양한 소재를 사용하는 복합 재질을 이용하여 저작물 제작이 불가능하다.

또한, 3D 프린터는 베드와 노즐 사이에 적층 공법을 이용하여 저작물을 제작하는바, 베드와 노즐 사이 거리를 초과하는 저작물의 제작이 불가능하다. 그리고 3D 프린터는 재료를 녹이고 이를 경화시키는 과정을 수행하기 때문에, 입체 저작물의 크기 및 정밀도에 따라 수십 시간이 소요되어 저작물 제작 속도에 한계가 존재한다.

따라서 단일 3D 프린터를 이용하여 저작물을 제작시 발생하는 이러한 물리적 제약을 극복하기 위해, 다수 3D 프린터들의 협업을 통해 저작물을 제작하는 기술이 필요한 실정이다.

본 발명의 실시예는 3D 프린터 자원의 공유를 위해 원격 자원 및 작업 3D 프린터를 원격으로 모니터링하고, 3D 프린터 자원의 공유를 위해 3D 프린터를 네트워크로 상호 연결하여 분산 클라우드 형태로 구성함으로써 3D 프린터의 자원, 작업 및 장애를 원격으로 관리가 가능한 3D 프린터용 분산 클라우드의 제어 장치 및 방법을 제공한다.

상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 기술적 수단으로서, 본 발명의 제 1 측면에 따른 3D 프린터용 분산 클라우드의 제어 장치는 사용자 단말과 데이터를 송수신하는 사용자 정합부, 상기 사용자 정합부를 통해 상기 사용자 단말에 의해 선택된 3D 모델을 3D 모델 유통 플랫폼 서버로부터 수신하는 3D 모델 수신부, 3D 프린터용 분산 클라우드에 연결된 복수의 3D 프린터를 관리하는 3D 프린터 관리부, 상기 3D 프린터 관리부로부터 수집된 상기 3D 모델의 속성 정보와 상기 3D 프린터의 규격 정보에 기초하여, 상기 3D 모델을 하나의 3D 프린터로 제작 가능한 3D 부분 모델로 분할하는 3D 부분 모델 생성부 및 상기 3D 모델의 속성 정보 및 상기 3D 프린터 관리부에 의해 수집된 상기 3D 프린터의 규격 정보에 기초하여 상기 3D 부분 모델을 상기 복수의 3D 프린터로 전송하는 3D 부분 모델 전송부를 포함한다.

또한, 본 발명의 제 2 측면에 따른 3D 프린터용 분산 클라우드의 제어 방법은 3D 모델 유통 플랫폼 서버로부터 사용자의 입체 저작물 제작 요청에 대응하는 3D 모델을 수신하는 단계; 3D 프린터용 분산 클라우드에 연결된 복수의 3D 프린터의 규격 정보를 수집하는 단계; 상기 3D 모델의 속성 정보와 상기 3D 프린터의 규격 정보에 기초하여 상기 3D 모델을 하나의 3D 프린터로 제작 가능한 3D 부분 모델로 분할하는 단계 및 상기 복수의 3D 프린터로 상기 3D 부분 모델의 작업을 할당하는 단계를 포함한다. 이때, 상기 3D 부분 모델에는 각 3D 부분 모델의 연결 기구물 정보가 포함되고, 상기 3D 부분 모델을 통해 제작된 부분 입체 저작물은 사용자에게 제공되며 상기 연결 기구물 정보에 기초하여 조립 과정을 통해 상기 3D 모델에 대응되는 입체 저작물로 제작된다.

전술한 본 발명의 과제 해결 수단 중 어느 하나에 의하면, 종래 단일 프린터 기반으로 입체 저작물을 제작시 발생하는 속도, 재질, 공법, 저작물 크기 등 다양한 물리적 제약에 구속받지 않고 용이하게 입체 저작물을 제작할 수 있다.

이에 따라, 사용자는 원하는 형태의 복합 재질을 사용하는 다양한 크기의 입체 저작물을 손쉽고 빠르게 제작할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 본 발명의 일 실시예에 따른 3D 프린터용 분산 클라우드를 이용하여 입체 저작물을 제작 가능한 시스템을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 제어 장치의 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 제어 장치의 기능 블록도이다.
도 4는 3D 부분 모델 생성부의 블록도이다.
도 5는 3D 부분 모델 시뮬레이션부의 블록도이다.
도 6은 작업 상태 감지부의 블록도이다.
도 7은 3D 프린터의 속성 정보 및 작업 상태를 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 3D 부분 모델 페이로드를 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 3D 프린터용 분산 클라우드의 제어 방법의 순서도이다.

본문에 개시되어 있는 본 발명의 실시 예들에 대해서, 특정한 구조적 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 실시 예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 실시 예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며 본문에 설명된 실시 예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위로부터 이탈되지 않은 채 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 “연결되어” 있다거나 “접속되어” 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 “직접 연결되어” 있다거나 “직접 접속되어” 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 “~사이에”와 “바로 ~사이에” 또는 “~에 이웃하는”과 “~에 직접 이웃하는” 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, “포함하다” 또는 “가지다” 등의 용어는 개시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

한편, 어떤 실시 예가 달리 구현 가능한 경우에 특정 블록 내에 명기된 기능 또는 동작이 순서도에 명기된 순서와 다르게 일어날 수도 있다. 예를 들어, 연속하는 두 블록이 실제로는 실질적으로 동시에 수행될 수도 있고, 관련된 기능 또는 동작에 따라서는 상기 블록들이 거꾸로 수행될 수도 있다.

이하에서는 도 1 내지 8을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 3D 프린터용 분산 클라우드(A)의 제어 장치(100, 이하 제어 장치라 한다)에 대해 설명하도록 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 본 발명의 일 실시예에 따른 3D 프린터용 분산 클라우드를 이용하여 입체 저작물을 제작 가능한 시스템(1)을 설명하기 위한 도면이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 입체 저작물 시스템(1)은 복수의 3D 프린터(10a, 10b, 10c,…, 이하 10으로 표기함), 사용자 단말(20), 3D 모델 유통 플랫폼 서버(30) 및 제어 장치(100)를 포함한다.

이때, 도 1에 도시된 각 구성요소들은 네트워크(network)를 통해 연결될 수 있다. 네트워크는 단말들 및 서버들과 같은 각각의 노드 상호 간에 정보 교환이 가능한 연결 구조를 의미하는 것으로, 이러한 네트워크의 일 예에는 3GPP(3rd Generation Partnership Project) 네트워크, LTE(Long Term Evolution) 네트워크, WIMAX(World Interoperability for Microwave Access) 네트워크, 인터넷(Internet), LAN(Local Area Network), Wireless LAN(Wireless Local Area Network), WAN(Wide Area Network), PAN(Personal Area Network), 블루투스(Bluetooth) 네트워크, 위성 방송 네트워크, 아날로그 방송 네트워크, DMB(Digital Multimedia Broadcasting) 네트워크 등이 포함되나 이에 한정되지는 않는다.

사용자 단말(20)은 3D 모델 유통 플랫폼 서버(30) 및 제어 장치(100)와 데이터를 송수신할 수 있다. 즉, 사용자 단말(20)은 사용자가 원하는 3D 모델을 3D 모델 유통 플랫폼 서버(30)로부터 구입할 수 있도록 지원하고, 단말기 성능에 따라 단말기 또는 외부 장치에서 입체 저작물 시뮬레이션을 수행하고, 저작물의 제작 요청을 전송할 수 있다.

또한, 사용자 단말(20)은 제어 장치(100)로부터 입체 저작물에 대한 시뮬레이션 결과를 직접 전달받거나, 3D 모델 유통 플랫폼 서버(30)를 경유하여 전달받으면, 이에 대응하는 입체 저작물 제작 승인 메시지를 제어 장치(100)로 전달할 수 있다.

이와 같은 사용자 단말(20)은 예를 들어, 네트워크를 통해 접속할 수 있는 컴퓨터로 구현될 수 있다. 여기서, 컴퓨터는 예를 들어, 웹 브라우저(WEB Browser)가 탑재된 노트북, 데스크톱(desktop), 랩톱(laptop) 등을 포함할 수 있다.

또한, 사용자 단말(20)은 휴대성과 이동성이 보장되는 무선 통신 장치, 즉 PCS(Personal Communication System), GSM(Global System for Mobile communications), PDC(Personal Digital Cellular), PHS(Personal Handy-phone System), PDA(Personal Digital Assistant), IMT(International Mobile Telecommunication)-2000, CDMA(Code Division Multiple Access)-2000, W-CDMA(W-Code Division Multiple Access), Wibro(Wireless Broadband Internet) 단말 등과 같은 모든 종류의 핸드헬드(Handheld) 기반의 무선 통신 장치를 포함할 수 있다.

3D 모델 유통 플랫폼 서버(30)는 사용자 단말(20)로부터 3D 모델 구입 및 제작 요청을 수신함에 따라, 제어 장치(100)로 해당 3D 모델을 전송한다.

제어 장치(100)는 3D 모델 유통 플랫폼 서버(30)로부터 제작 요청에 대응하는 3D 모델을 수신함에 따라, 각 지역에 분산되어 위치하고 있는 기 수집된 원격 3D 프린터(10)의 규격 및 속성 정보에 기초하여 3D 부분 모델을 생성한다.

이러한 3D 부분 모델을 생성할 때, 제어 장치(100)는 3D 부분 모델이 3D 프린터(10)에서 각각 제작된 부분 입체 저작물을 조립하여 사용자가 원하는 입체 저작물 형태로 조립하기 위한 연결 기구물 정보를 함께 생성하게 된다.

한편, 3D 부분 모델은 한 개의 입체 저작물로 조립하기 위한 부분 입체 저작물로서, 3D 부분 모델은 한 개의 입체 저작물로 제작되기 전에 사용자에게 최종 결과물 형태에 대한 승인을 받아야 한다.

이에 따라, 제어 장치(100)는 위 최종 결과물 형태에 대한 승인을 위한 시뮬레이션 결과를 생성하고, 이를 사용자 단말(20)로 전달하여 입체 저작물 승인 여부를 확인하는 절차를 수행할 수 있다.

사용자가 사용자 단말(20)을 통해 입체 저작물의 제작 승인을 전달하면, 제어 장치(100)는 생성된 3D 부분 모델들은 원격 3D 프린터(10)로 전달하며, 이에 따라 각 3D 프린터(10)는 부분 입체 저작물을 제작한다.

그리고, 3D 프린터(10)는 스마트 공장(smart factory)처럼 특정 위치에 집중적으로 설치되거나, 위치에 상관없이 분산되어 설치될 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시 예에 따른 제어 장치(100)는 3D 프린터(10)들의 동작, 제작, 장애 상태 등의 정보를 주기적으로 수집하며, 사용자 단말(20)을 통해 사용자에게 입체 저작물 제작의 진행 상태 등의 다양한 정보를 제공할 수 있다.

각 원격 3D 프린터(10)에서 부분 입체 저작물의 제작이 완료되면, 해당 부분 입체 저작물들은 사용자에게 전달되어 조립 과정을 통해 입체 저작물로 완성되게 된다.

이하에서는 도 2 내지 8을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 제어 장치(100)에 대해 보다 구체적으로 설명하도록 한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 제어 장치(100)의 블록도이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 제어 장치(100)는 통신모듈(110), 메모리(120), 프로세서(130) 및 입출력모듈(140)을 포함한다.

통신모듈(110)은 3D 프린터(10), 사용자 단말(20) 및 3D 모델 유통 플랫폼 서버(30)과 데이터를 송수신한다. 이와 같은 통신모듈(110)은 유선 통신모듈 및 무선 통신모듈을 모두 포함할 수 있다. 유선 통신모듈은 전력선 통신 장치, 전화선 통신 장치, 케이블 홈(MoCA), 이더넷(Ethernet), IEEE1294, 통합 유선 홈 네트워크 및 RS-485 제어 장치(100)로 구현될 수 있다. 또한, 무선 통신모듈은 WLAN(wireless LAN), Bluetooth, HDR WPAN, UWB, ZigBee, Impulse Radio, 60GHz WPAN, Binary-CDMA, 무선 USB 기술 및 무선 HDMI 기술 등으로 구현될 수 있다.

메모리(120)에는 3D 부분 모델을 생성하고, 이를 통해 부분 입체 저작물을 생성하기 위하여 3D 프린터(10)를 제어하기 위한 프로그램이 저장된다. 이때, 메모리(120)는 전원이 공급되지 않아도 저장된 정보를 계속 유지하는 비휘발성 저장장치 및 휘발성 저장장치를 통칭하는 것이다.

예를 들어, 메모리(120)는 콤팩트 플래시(compact flash; CF) 카드, SD(secure digital) 카드, 메모리 스틱(memory stick), 솔리드 스테이트 드라이브(solid-state drive; SSD) 및 마이크로(micro) SD 카드 등과 같은 낸드 플래시 메모리(NAND flash memory), 하드 디스크 드라이브(hard disk drive; HDD) 등과 같은 마그네틱 컴퓨터 기억 장치 및 CD-ROM, DVD-ROM 등과 같은 광학 디스크 드라이브(optical disc drive) 등을 포함할 수 있다.

프로세서(130)는 메모리(120)에 저장된 프로그램을 실행시키며, 이에 따라 다수의 원격 3D 프린터(10)를 이용하여 입체 저작물이 제작될 수 있도록 3D 부분 모델을 생성하고, 복수의 3D 프린터(10)를 제어한다.

입출력모듈(140)은 제어 장치(100)를 운영하고 관리하기 위한 입출력 기능을 제공한다.

이와 같은 구성을 통해 구현되는 제어 장치(100)는 도 3과 같은 기능 블록과 같이 그 기능이 설명될 수 있다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 제어 장치(100)의 기능 블록도이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 제어 장치(100)는 사용자 정합부(310), 3D 모델 수신부(320), 3D 프린터 관리부(330), 3D 부분 모델 생성부(340) 및 3D 부분 모델 전송부(350)를 포함한다.

사용자 정합부(310)는 사용자 단말(20)과 데이터를 송수신하며, 이를 통해 사용자와 입체 저작물 제작과 관련된 정보를 주고받을 수 있다.

3D 모델 수신부(320)는 사용자 단말(20)에 의해 선택된 3D 모델을 3D 모델 유통 플랫폼 서버(30)로부터 수신한다. 즉, 사용자가 제작하고자 하는 입체 저작물의 디지털 설계 데이터인 3D 모델을 3D 모델 유통 플랫폼 서버(30)로부터 구입(또는 선택)하면, 해당 3D 모델은 자동으로 사용자 정합부(310)를 통해 3D 모델 수신부(320)로 전달된다.

이때, 본 발명의 일 실시예는 3D 모델을 사용자가 직접 다운로드 받지 않고 입체 저작물이 제작되게 함으로써, 해당 3D 모델에 대한 저작권 보호가 가능하다는 이점이 있다.

3D 프린터 관리부(330)는 3D 프린터용 분산 클라우드(A)에 연결된 복수의 3D 프린터(10)를 관리한다.

3D 부분 모델 생성부(340)는 3D 프린터 관리부(330)로부터 수집된 3D 모델의 속성 정보와 3D 프린터(10)의 규격 정보에 기초하여 3D 모델을 하나의 3D 프린터(10)로 제작 가능한 3D 부분 모델로 분할한다.

해당 3D 모델에는 작업 ID가 부가되어 3D 부분 모델 생성부(340)가 이를 수신한다. 3D 부분 모델 생성부(340)는 3D 모델의 재질, 공법, 정밀도 등을 포함하는 다양한 속성 정보와 3D 프린터 관리부(330)에 의해 수집된 원격 3D 프린터(10)의 규격 정보에 기초하여, 3D 모델을 한 개 이상의 3D 부분 모델로 분할한다. 이와 같이 분할된 3D 부분 모델에는 각각 ID가 추가로 부여된다.

또한, 3D 부분 모델 생성부(340)는 3D 부분 모델을 통해 제작된 입체 저작물을 상호 연결하여 입체 저작물을 제작하기 위한 연결 기구물 정보를 3D 부분 모델에 자동으로 포함시킬 수 있다.

3D 부분 모델 전송부(350)는 3D 모델의 속성 정보 및 3D 프린터 관리부(330)에 의해 수집된 3D 프린터(10)의 규격 정보에 기초하여, 3D 부분 모델을 복수의 3D 프린터(10)로 전송한다.

이하에서는 도 3에 포함된 구성요소들에 대한 세부적인 동작들을 도 4 내지 6을 통해 설명하도록 한다.

도 4는 3D 부분 모델 생성부(340)의 블록도이다.

본 발명의 일 실시예에서의 3D 부분 모델 생성부(340)는 3D 모델 속성 추출부(341), 3D 모델 분할부(342), 3D 부분 모델 ID 생성부(343) 및 3D 부분 모델 연결 기구물 정보 생성부(344)를 포함한다.

3D 모델 속성 추출부(341)는 사용자 단말(20)로부터 요청받은 입체 저작물의 설계 데이터인 3D 모델을 3D 모델 수신부(320)로부터 수신하여 3D 모델의 속성 정보를 추출한다. 이때, 3D 모델 수신부(320)는 3D 모델에 작업 ID를 부가하여 상기 3D 모델 속성 추출부(341)로 전달하게 되며, 부가된 작업 ID는 후술하는 3D 부분 모델 ID 생성부(343)로 전달된다.

3D 모델 분할부(342)는 3D 모델의 속성 정보에 기초하여 1차적으로 3D 모델을 분할한다. 또한, 3D 모델 분할부(342)는 3D 부분 모델을 조립하기 위한 연결 기구물 정보에 기초하여 3D 모델이 분할된 3D 부분 모델을 생성할 수 있다.

그리고 3D 모델 분할부(342)는 3D 프린터(10)의 규격 정보 중 상기 추출된 3D 모델의 속성 정보에 가장 부합되는 3D 프린터(10)에 대응되도록 3D 부분 모델을 생성할 수 있다. 이는 사용자가 원하는 3D 모델과 실제 제작 가능한 3D프린터(10)의 규격이 불일치할 경우, 입체 저작물 시뮬레이션 결과 확인을 통해 가장 근접한 형태의 저작물을 제작할 수 있도록 하기 위함이다.

이를 위해 3D 모델 분할부(342)는 3D 프린터 관리부(330)로부터 3D 프린터(10)의 ID 정보를 수신하여 3D 부분 모델에 포함시킬 수 있다. 이러한 3D 프린터(10)의 ID 정보는 해당 3D 부분 모델을 입체 저작물로 제작할 원격 3D 프린터(10)로 전송하기 위해 사용된다.

3D 부분 모델 ID 생성부(343)는 3D 모델 수신부(320)에 의해 부가된 3D 모델의 작업 ID에 3D 부분 모델 ID를 부가한다. 이때, 3D 부분 모델 ID 생성부(343)는 분할된 3D 부분 모델의 개수에 대응되도록 3D 부분 모델 ID를 작업 ID에 부가할 수 있다.

3D 부분 모델 연결 기구물 정보 생성부(344)는 3D 모델 분할부(342)에서 분할되어 생성된 3D 부분 모델을 연결하기 위한 연결 기구물 정보를 생성한다.

이때, 연결 기구물은 웅형 형태(male type)의 기구물과 자형 형태(female type)의 기구물로 구성될 수 있으며, 각 기구물은 ID 값을 가질 수 있다. 각 기구물의 ID는 3D 모델 분할부(342)로 웅형 및 자형 기구물 정보와 함께 전송된다.

이에 따라, 3D 모델 분할부(342)는 상술한 바와 같이, 연결 기구물 정보에 기초하여 3D 모델이 분할된 3D 부분 모델을 생성할 수 있다. 이때, 이용되는 ID 정보는 3D 모델의 작업 ID, n개의 3D 부분 모델 ID, n개의 3D 프린터(10)의 ID 정보일 수 있다.

이와 같이 생성된 3D 부분 모델은 후술하는 3D 부분 모델 시뮬레이션부(360)에 전달되어 3D 모델의 시뮬레이션 결과가 생성되는바, 이하에서는 도 5를 참조하여 3D 부분 모델 시뮬레이션부(360)에 대해 설명하도록 한다.

도 5는 3D 부분 모델 시뮬레이션부(360)의 블록도이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 제어 장치(100)는 분할된 3D 부분 모델이 조립된 3D 모델의 시뮬레이션 결과를 생성하는 3D 부분 모델 시뮬레이션부(360)를 더 포함할 수 있다. 이때, 상기 시뮬레이션 결과는 사용자 정합부(310)를 통해 사용자 단말(20)로 제공되고, 사용자 단말(20)로부터 시뮬레이션 결과에 대한 승인을 수신함에 따라, 3D 부분 모델 생성부(340)는 생성된 하나 이상의 3D 부분 모델을 3D 부분 모델 전송부(350)를 통해 3D 프린터(10)로 전달하게 된다.

이러한 3D 부분 모델 시뮬레이션부(360)는 3D 부분 모델 수신부(361), 3D 부분 모델 ID 추출부(362), 웅형 3D 부분 모델 ID 정렬부(363), 자형 3D 부분 모델 ID 검색부(364) 및 3D 부분 모델 조립부(365)를 포함한다.

3D 부분 모델 수신부(361)는 3D 부분 모델 생성부(340)로부터 3D 부분 모델을 수신한다.

3D 부분 모델 ID 추출부(362)는 3D 부분 모델에 포함된 웅형/자형 3D 부분 모델의 ID로 구성된 3D 부분 모델 ID를 추출한다. 이와 같이 추출된 웅형 3D 부분 모델 ID 정보와 자형 3D 부분 모델 ID 정보는 각각 웅형 3D 부분 모델 ID 정렬부(363)와 자형 3D 부분 모델 ID 검색부(364)로 전달된다.

웅형 3D 부분 모델 ID 정렬부(363)와 자형 3D 부분 모델 ID 검색부(364)는 3D 부분 모델들을 한 개의 3D 모델로 구성하기 위한 정보로 사용된다.

웅형 3D 부분 모델 정렬부(363)는 웅형 3D 부분 모델 ID를 순차적으로 정렬한다. 그리고 자형 3D 부분 모델 ID 검색부(364)는 정렬된 웅형 3D 부분 모델 ID에 대응되는 자형 3D 부분 모델 ID를 검색하여 대응되는 연결 정보를 생성한다.

3D 부분 모델 조립부(365)는 상기 연결 정보에 기초하여 3D 부분 모델을 조립하여 시뮬레이션 결과를 생성하고, 사용자 정합부(310)를 통해 생성된 시뮬레이션 결과를 사용자 단말(20)로 제공한다. 이를 전달받은 사용자는 해당 3D 모델을 사용자 단말(20)을 통해 확대, 축소, 회전 등을 통해 확인하여 입체 저작물 승인 결정을 하게 된다.

그리고, 입체 저작물 시뮬레이션 결과 확인을 위한 사용자 단말은 증강 현실 서비스의 핵심 장치인 HMD(Head Mounted Display)를 포함한다.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 제어 장치(100)는 작업 상태 감지부(370)를 통해 3D 프린터(10)의 동작 및 장애 상태를 감지할 수 있는바, 이하 도 6을 참조하여 설명하도록 한다.

도 6은 작업 상태 감지부(370)의 블록도이다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 제어 장치(100)는 복수의 3D 프린터(10)의 작업 상태 및 장애를 감지하는 작업 상태 감지부(370)를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시 예는 3D 부분 모델을 이용하여 부분 입체 저작물을 제작하는 과정에서 발생하는 장애를 감지하기 위해 3D 프린터(10)에는 입체 저작물 제작 장애 감지부(11)가 구비될 수 있으며, 제어 장치(100)에는 상기 작업 상태 감지부(370)가 구비될 수 있다.

이때, 본 발명의 일 실시 예는 부분 입체 저작물 제작 과정에서 발생하는 장애를 효과적으로 감지하기 위하여, 특징점 추출 기법을 이용할 수 있다.

특징점 추출 기법을 이용한 장애 감지 방법은 영상 정보로부터 선이 교차하거나 복잡한 문양 등의 특징점을 추출하고, 3D 모델의 특징점과 비교하여 일정 범위 이상의 특징점이 불일치하면 장애가 발생한 것으로 간주할 수 있다.

일반적으로 원격 3D 프린터(10)에 사용되는 프로세서는 성능이 매우 낮고 메모리 등 하드웨어 자원이 풍부하지 않아 자체적으로 정상적인 특징점을 추출하기 어렵다. 이에 따라, 본 발명의 일 실시 예는 원격 3D 프린터(10)에서는 특징점 추출을 위한 영상 정보만을 수집 및 보고하게 되며, 특징점 추출 및 장애 감지는 제어 장치(100)가 수행할 수 있다.

한편, 3D 프린터(10)에는 입체 저작물 제작 장애 감지부(11)가 구비될 수 있으며, 입체 저작물 제작 장애 감지부(11)는 카메라(12), 영상 획득부(13), 영상 전송부(14), 카메라 제어부(15) 및 이벤트 트리거부(16)를 포함할 수 있다.

영상 획득부(13)는 3D 프린터(10) 내부에 설치된 1개 이상의 카메라(12)로부터 부분 입체 저작물 제작 과정에 대한 영상 정보를 수집하며, 영상 전송부(14)는 이를 전달받아 실시간으로 3D 프린터(10) 관리부를 통해 작업 상태 감지부(370)로 전달할 수 있다.

한편, 3D 프린터 공법에 따라 제작중인 입체 저작물의 모양이 보이는 경우가 있고, 가루와 같은 재질을 사용하여 제작하는 경우에는 현재까지 제작된 입체 저작물의 형태가 보이지 않는 경우가 있다.

이에 따라, 이벤트 트리거부(16)는 입체 저작물이 보이는 전자의 공법을 사용하는 3D 프린터(10)에서 영상 정보를 수집하기 위해 주기적인 영상 정보 획득 신호를 카메라 제어부(15)로 전송할 수 있다.

또한, 이벤트 트리거부(16)는 후자의 공법을 사용하는 3D 프린터(10)에서 영상 정보를 수집하기 위해 3D 프린터(10)가 한 개층에 대한 입체 저작물의 제작이 완료되면 영상 정보 획득 신호를 카메라 제어부(15)로 전송할 수 있다.

카메라 제어부(15)는 제작 중인 부분 입체 저작물의 영상을 촬영하기 위해 카메라(12)를 제어하는 기능을 수행한다.

이와 같이 3D 프린터의 입체 저작물 제작 장애 감지부(11)와 연동하는 작업 상태 감지부(370)는 영상 정보 수신부(371), 영상 정보 누적부(372), 특징점 추출부(373), 특징점 비교부(374) 및 장애 발생 감지부(375)를 포함할 수 있다.

영상 정보 수신부(371)는 복수의 3D 프린터(10)로부터 부분 입체 저작물의 작업 상태에 대응되는 영상 정보를 수신한다. 영상 정보 누적부(372)는 상기 영상 정보를 누적하여 복수의 3D 프린터(10)에서 저작되고 있는 부분 입체 저작물에 대한 영상을 합성한다.

특징점 추출부(373)는 영상 누적부(372)에서 합성된 영상으로부터 특징점을 추출하고, 특징점 비교부(374)는 추출된 특징점을 3D 부분 모델의 특징점과 비교한다.

장애 발생 감지부(375)는 비교 결과 기 설정된 범위 이상의 특징점이 불일치하는 경우 장애가 발생한 것으로 감지한다.

또한, 특징점 비교부(374)는 바로 직전에 추출된 특징점과 현재 추출된 특징점을 비교할 수도 있으며, 이 경우 장애 발생 감지부(375)는 이전에 추출된 특징점과 현재 추출된 특징점이 서로 동일한 경우 장애가 발생한 것으로 감지할 수 있다.

장애 발생 감지부(375)는 상기 방법에 따라 장애가 발생한 것으로 감지하면 3D 프린터 관리부(330)로 장애 발생을 통지하게 된다.

한편, 작업 상태 감지부(370)는 현재 제작 중인 부분 입체 저작물에 대한 영상을 사용자에게 제공해줄 수 있으며, 3D 부분 모델과 비교하여 현재까지 진행된 부분 입체 저작물의 제작 상태를 사용자에게 제공해줄 수도 있다. 또한, 부분 입체 저작물의 저작 진행 상태 정보를 3D 부분 모델 시뮬레이션부(360)로 전송하게 되면, 3D 부분 모델 시뮬레이션부(360)는 전체 입체 저작물의 저작 진행 상태 정보를 시뮬레이션하여 그 결과를 사용자에게 제공해줄 수도 있다.

이하에서는 도 7을 참조하여 3D 프린터(10)의 속성 정보 및 작업 상태가 저장되는 데이터베이스(D)에 대해 설명하도록 한다.

도 7은 3D 프린터(10)의 속성 정보 및 작업 상태를 설명하기 위한 도면이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 제어 장치(100)에 포함된 3D 프린터 관리부(330)는 복수의 3D 프린터(10)를 관리하기 위한 데이터베이스(D)를 포함할 수 있다. 3D 프린터 관리부(330)는 3D 프린터용 분산 클라우드(A)에 위치하는 3D 프린터(10)들의 규격 정보 및 작업 상태를 자동으로 수집하여 데이터베이스(D)에 저장함으로써 관리할 수 있다.

이러한 정보에 기초하여, 3D 프린터 관리부(330)는 사용자가 원하는 입체 저작물을 제작 조건에 가장 부합하는 3D 프린터(10)를 자동으로 선택하고 관련 3D 부분 모델을 3D 프린터(10)에 자동으로 할당할 수 있다.

구체적으로 3D 프린터 관리부(330)는 3D 프린터(10)들로부터 3D 프린터(10)의 장치 번호, 물리적 위치, IP 번호, 포트(port) 번호, 제조 공법, 제조 재질, 적층 두께, 제작 속도, 채우기, 동작 상태, 남은 시간 등의 규격 정보 및 작업 상태를 주기적 또는 비주기적으로 수신할 수 있다. 이러한 규격 정보 및 작업 상태들은 데이터베이스(D)에 저장되어 관리된다.

한편, 3D 프린터(10)들은 초기 부팅 과정시 3D 프린터(10)의 규격 정보 및 작업 상태 정보를 3D 프린터 관리부(330)로 전송할 수 있다.

3D 프린터(10)들은 신규로 추가될 때, 규격 정보 및 작업 상태에 대한 정보가 물리적 위치 정보를 기준으로 데이터베이스(D)에 업데이트된다. 이에 따라, 3D 프린터(10)의 규격 정보 및 작업 상태의 정보는 물리적 위치 정보를 기준으로 관리되게 된다. 이때, 물리적 위치 정보는 실제 3D 프린터(10)가 설치된 물리적 위치를 의미하며, 국내의 경우 시(도), 구(군), 동(면, 리) 단위 정보를 의미하며, 국외의 경우 해당 국가의 행정 구획 정보에 따라 결정된다.

이와 같이 3D 프린터(10)의 규격 정보 및 작업 상태의 정보가 실제 물리적 위치 정보를 기준으로 관리됨에 따라, 입체 저작물 제작을 요청한 사용자의 위치와 가장 가까운 위치에 존재하는 3D 프린터(10)를 선택하여 작업을 진행함으로써 사용자가 해당 입체 저작물을 수령할 수 있는 시간 및 노력을 최소화시킬 수 있다.

그밖에, 본 발명의 일 실시예는 물리적 위치만을 고려하여 부분 입체 저작물을 제작할 3D 프린터(10)를 선정하는 것이 아니라, 동작 상태, 부분 입체 저작물 제작 완료까지의 잔여 시간을 고려한 가용 시간, 제조 공법, 제조 재질, 적층 두께, 제작 속도, 채우기 등 다양한 3D 프린터(10)의 규격 정보를 이용하여 사용자에게 가장 부합되는 3D 프린터(10)를 선정할 수 있다.

또한, 작업 상태 정보에는 3D 프린터(10)의 자원 사용 유무뿐만 아니라, 작업 상태 감지부(370)에서 감지한 장애 관련 정보도 함께 포함될 수 있다. 이에 따라, 만약 특정 3D 프린터(10)에 장애가 발생한 상태이면 장애 복구가 완료될 때까지 해당 3D 프린터(10)는 선정에서 배제된다. 그리고 장애 복구가 완료되면 관련 정보를 데이터베이스(D)에 업데이트하여 추후 3D 프린터(10) 선정 작업에 반영되도록 할 수 있다.

이하에서는 도 8을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 3D 부분 모델 페이로드에 대해 설명하도록 한다.

도 8은 3D 부분 모델 페이로드를 설명하기 위한 도면이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 제어 장치(100)에서 전송되는 3D 부분 모델은 도 8과 같은 네트워크 패킷 형태의 3D 부분 모델 페이로드로 3D 프린터(10)에 전송될 수 있다. 이때, 네트워크 패킷의 헤더는 통상적인 IP 패킷 헤더 구조를 따르기 때문에 도 8에는 별도로 도시하지는 않도록 한다.

3D 부분 모델 페이로드는 작업 ID, 3D 부분 모델 ID, 3D 프린터 ID 및 연결 기구물 정보가 포함된 3D 부분 모델을 포함할 수 있다.

작업 ID는 사용자가 입체 저작물 제작 요청에 대응되는 3D 모델의 ID 정보이다.

3D 부분 모델 ID는 웅형 3D 부분 모델 ID와 자형 3D 부분 모델 ID로 구성되며, 3D 부분 모델을 조립하기 위한 정보로 사용된다.

3D 프린터 ID는 3D 부분 모델을 이용하여 부분 입체 저작물을 제작하기 위해, 3D 프린터용 분산 클라우드(A)에 위치하는 3D 프린터(10)의 관련 정보를 포함한다.

3D 부분 모델은 3D 프린터(10)를 통해 부분 입체 저작물을 제작하기 위한 디지털 설계 데이터를 의미하며, 3D 부분 모델은 3D 부분 모델들을 연결하기 위한 연결 기구물 정보를 포함한다. 이때, 3D 부분 모델은 네트워크를 통해 전송될 경우, n개 이상으로 분리되어 전송될 수 있다.

참고로, 본 발명의 실시예에 따른 도 1 내지 7에 도시된 구성 요소들은 소프트웨어 또는 FPGA(Field Programmable Gate Array) 또는 ASIC(Application Specific Integrated Circuit)와 같은 하드웨어 형태로 구현될 수 있으며, 소정의 역할들을 수행할 수 있다.

그렇지만 '구성 요소들'은 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니며, 각 구성 요소는 어드레싱할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 재생시키도록 구성될 수도 있다.

따라서, 일 예로서 구성 요소는 소프트웨어 구성 요소들, 객체지향 소프트웨어 구성 요소들, 클래스 구성 요소들 및 태스크 구성 요소들과 같은 구성 요소들과, 프로세스들, 함수들, 속성들, 프로시저들, 서브루틴들, 프로그램 코드의 세그먼트들, 드라이버들, 펌웨어, 마이크로 코드, 회로, 데이터, 데이터베이스, 데이터 구조들, 테이블들, 어레이들 및 변수들을 포함한다.

구성 요소들과 해당 구성 요소들 안에서 제공되는 기능은 더 작은 수의 구성 요소들로 결합되거나 추가적인 구성 요소들로 더 분리될 수 있다.

이하에서는 도 9를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 3D 프린터용 분산 클라우드의 제어 장치(100)에서 수행되는 제어 방법에 대해 구체적으로 설명하도록 한다.

도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 3D 프린터용 분산 클라우드의 제어 방법의 순서도이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 제어 방법은 먼저, 사용자가 사용자 단말(20)을 통해 3D 모델 유통 플랫폼 서버(30)로 입체 저작물 제작을 요청하면, 3D 모델 유통 플랫폼 서버(30)로부터 사용자의 입체 저작물 제작 요청에 대응하는 3D 모델을 수신한다(S110).

다음으로, 3D 프린터용 분산 클라우드에 연결된 복수의 3D 프린터(10)의 규격 정보를 수집하고(S120), 3D 모델의 속성 정보에 3D 프린터(10)의 규격 정보에 기초하여 3D 모델을 하나의 3D 프린터(10)로 제작 가능한 3D 부분 모델로 분할한다(S130).

이러한 3D 모델에는 작업 ID가 할당되며, 작업 ID에는 분할된 3D 부분 모델에 대응되는 3D 부분 모델 ID가 할당되어 관리될 수 있다.

또한, 3D 부분 모델에는 각 3D 부분 모델에 대응되는 연결 기구물 정보가 포함된다. 따라서, 3D 부분 모델을 통해 제작된 부분 입체 저작물은 사용자에게 제공되고, 연결 기구물 정보에 기초하여 조립 과정을 통해 3D 모델에 대응되는 입체 저작물로 제작되게 된다.

다음으로, 분할된 3D 부분 모델이 조립된 3D 부분 모델의 시뮬레이션 결과를 생성하여 사용자 단말(20)로 전송한다(S140). 그리고 사용자 단말(20)로부터 시뮬레이션 결과에 대한 승인을 수신하면(S150), 복수의 3D 프린터(10)로 3D 부분 모델의 작업을 할당하게 된다(S160).

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 제어 방법은 3D 프린터(10)의 작업 상태 및 장애를 감지하는 단계를 더 포함할 수 있다(S170). 그리고 장애가 발생하지 않아 부분 입체 저작물의 제작이 완료되면 이는 조립됨에 따라 입체 저작물이 완성되게 된다(S180).

이때, 장애 감지를 위해 본 발명의 일 실시예는 3D 프린터(10)로부터 부분 입체 저작물의 작업 상태에 대한 영상 정보를 수신하고, 영상 정보를 누적하여 복수의 3D 프린터(10)에서 저작되고 있는 부분 입체 저작물에 대한 영상을 합성한다.

그리고 합성된 영상으로부터 특징점을 추출하고, 추출된 특징점을 3D 부분 모델의 특징점과 비교하여, 기 설정된 범위 이상의 특징점이 불일치한 경우 장애가 발생한 것으로 감지할 수 있다.

이때, 본 발명의 일 실시예는 이전에 추출된 특징점과 현재 추출된 특징점이 서로 동일한 경우 장애가 발생한 것으로 감지할 수도 있다.

한편, 상술한 설명에서, 단계 S110 내지 S180은 본 발명의 구현예에 따라서, 추가적인 단계들로 더 분할되거나, 더 적은 단계들로 조합될 수 있다. 또한, 일부 단계는 필요에 따라 생략될 수도 있고, 단계 간의 순서가 변경될 수도 있다. 아울러, 기타 생략된 내용이라 하더라도 도 1 내지 8에서 이미 기술된 내용은 도 9의 제어 방법에도 적용될 수 있다.

이와 같은 본 발명의 일 실시예 중 어느 하나에 의하면, 종래 단일 프린터 기반으로 입체 저작물을 제작시 발생하는 속도, 재질, 공법, 저작물 크기 등 다양한 물리적 제약에 구속받지 않고 용이하게 입체 저작물을 제작할 수 있다.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 제어 방법은 컴퓨터에 의해 실행되는 매체에 저장된 컴퓨터 프로그램 또는 컴퓨터에 의해 실행가능한 명령어를 포함하는 기록 매체의 형태로도 구현될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체는 컴퓨터에 의해 액세스될 수 있는 임의의 가용 매체일 수 있고, 휘발성 및 비휘발성 매체, 분리형 및 비분리형 매체를 모두 포함한다. 또한, 컴퓨터 판독가능 매체는 컴퓨터 저장 매체 및 통신 매체를 모두 포함할 수 있다. 컴퓨터 저장 매체는 컴퓨터 판독가능 명령어, 데이터 구조, 프로그램 모듈 또는 기타 데이터와 같은 정보의 저장을 위한 임의의 방법 또는 기술로 구현된 휘발성 및 비휘발성, 분리형 및 비분리형 매체를 모두 포함한다. 통신 매체는 전형적으로 컴퓨터 판독가능 명령어, 데이터 구조, 프로그램 모듈, 또는 반송파와 같은 변조된 데이터 신호의 기타 데이터, 또는 기타 전송 메커니즘을 포함하며, 임의의 정보 전달 매체를 포함한다.

본 발명의 방법 및 시스템은 특정 실시예와 관련하여 설명되었지만, 그것들의 구성 요소 또는 동작의 일부 또는 전부는 범용 하드웨어 아키텍쳐를 갖는 컴퓨터 시스템을 사용하여 구현될 수 있다.

전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.

본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

10: 3D 프린터
20: 사용자 단말
30: 3D 모델 유통 플랫폼 서버
100: 3D 프린터용 분산 클라우드 제어 장치
110: 통신모듈
120: 메모리
130: 프로세서

Claims

통신모듈, 메모리 및 프로세서에 의해 동작되는 3D 프린터용 분산 클라우드의 제어 장치에 있어서,
사용자 단말과 데이터를 송수신하는 사용자 정합부;
상기 사용자 단말에 의해 선택된 3D 모델을 3D 모델 유통 플랫폼 서버로부터 수신하는 3D 모델 수신부;
3D 프린터용 분산 클라우드에 연결된 복수의 3D 프린터를 관리하는 3D 프린터 관리부;
상기 3D 프린터 관리부로부터 수집된 상기 3D 모델의 속성 정보와 상기 3D 프린터의 규격 정보에 기초하여, 상기 3D 모델을 하나의 3D 프린터로 제작 가능한 3D 부분 모델로 분할하는 3D 부분 모델 생성부; 및
상기 3D 모델의 속성 정보 및 상기 3D 프린터 관리부에 의해 수집된 상기 3D 프린터의 규격 정보에 기초하여 상기 3D 부분 모델을 상기 복수의 3D 프린터로 전송하는 3D 부분 모델 전송부를 포함하는 제어 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 3D 부분 모델 생성부는 상기 3D 부분 모델을 통해 제작된 부분 입체 저작물을 상호 연결하여 입체 저작물을 제작하기 위한 연결 기구물 정보를 상기 3D 부분 모델에 자동으로 포함시키는 것인 제어 장치.
제 2 항에 있어서,
상기 3D 부분 모델 생성부는,
상기 3D 모델의 속성 정보를 추출하는 3D 모델 속성 추출부;
상기 속성 정보에 기초하여 상기 3D 모델을 분할하여 상기3D 부분 모델을 생성하는 3D 모델 분할부;
상기 3D 모델 수신부에 의해 부가된 상기 3D 모델의 작업 ID에 3D 부분 모델 ID를 부가하는 3D 부분 모델 ID 생성부; 및
상기 3D 부분 모델을 연결하기 위한 연결 기구물 정보를 생성하는 3D 부분 모델 연결 기구물 정보 생성부를 포함하되,
상기 3D 모델 분할부는 상기 연결 기구물 정보에 기초하여 상기 3D 부분 모델을 생성하는 것인 제어 장치.
제 3 항에 있어서,
상기 3D 모델 분할부는 상기 3D 프린터의 규격 정보 중 상기 추출된 3D 모델의 속성 정보에 가장 부합되는 3D 프린터에 대응되도록 상기 3D 부분 모델을 생성하는 것인 제어 장치.
제 4 항에 있어서,
상기 3D 모델 분할부는 상기 3D 프린터의 ID 정보를 수신하여 상기 3D 부분 모델에 포함시키는 것인 제어 장치.
제 3 항에 있어서,
상기 3D 부분 모델 ID 생성부는 상기 분할된 3D 부분 모델의 개수에 대응되도록 상기 3D 부분 모델 ID를 상기 작업 ID에 부가하는 것인 제어 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 분할된 3D 부분 모델이 조립된 3D 모델의 시뮬레이션 결과를 생성하는 3D 부분 모델 시뮬레이션부를 더 포함하되,
상기 시뮬레이션 결과는 상기 사용자 정합부를 통해 상기 사용자 단말에게 제공되고, 상기 사용자 단말로부터 상기 시뮬레이션 결과에 대한 승인을 수신함에 따라, 상기 3D 부분 모델 생성부는 상기 3D 부분 모델을 상기 3D 부분 모델 전송부로 전달하는 것인 제어 장치.
제 7 항에 있어서,
상기 3D 부분 모델 시뮬레이션부는,
상기 3D 부분 모델 생성부로부터 상기 3D 부분 모델을 수신하는 3D 부분 모델 수신부;
상기 3D 부분 모델에 포함된 웅형/자형 3D 부분 모델의 ID로 구성된 3D 부분 모델 ID를 추출하는 3D 부분 모델 ID 추출부;
상기 웅형 3D 부분 모델의 ID를 순차적으로 정렬하는 웅형 3D 부분 모델 ID 정렬부;
상기 정렬된 웅형 3D 부분 모델 ID에 각각 대응되는 자형 3D 부분 모델 ID를 검색하여 대응되는 연결 정보를 생성하는 자형 3D 부분 모델 ID 검색부; 및
상기 연결 정보에 기초하여 상기 3D 부분 모델을 조립하여 상기 시뮬레이션 결과를 생성하고, 상기 사용자 정합부를 통해 상기 사용자 단말로 제공하는 3D 부분 모델 조립부를 포함하는 제어 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 복수의 3D 프린터의 작업 상태 및 장애를 감지하는 작업 상태 감지부를 더 포함하는 제어 장치.
제 9 항에 있어서,
상기 작업 상태 감지부는,
상기 복수의 3D 프린터로부터 부분 입체 저작물의 작업 상태에 대응되는 영상 정보를 수신하는 영상 정보 수신부;
상기 영상 정보를 누적하여 상기 복수의 3D 프린터에서 저작되고 있는 부분 입체 저작물에 대한 영상을 합성하는 영상 정보 누적부;
상기 합성된 영상으로부터 특징점을 추출하는 특징점 추출부;
상기 추출된 특징점을 상기 3D 부분 모델의 특징점과 비교하는 특징점 비교부; 및
상기 비교 결과 기 설정된 범위 이상의 특징점이 불일치한 경우 장애가 발생한 것으로 감지하는 것인 장애 발생 감지부를 포함하는 제어 장치.
제 10 항에 있어서,
상기 특징점 비교부는 이전에 추출된 특징점과 현재 추출된 특징점을 비교하고,
상기 장애 발생 감지부는 이전에 추출된 특징점과 현재 추출된 특징점이 서로 동일한 경우 장애가 발생한 것으로 감지하는 것인 제어 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 3D 프린터 관리부는 상기 복수의 3D 프린터를 관리하기 위한 데이터베이스를 포함하고,
상기 데이터베이스에는 상기 3D 프린트의 규격 정보 및 작업 상태가 저장되는 것인 제어 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 3D 부분 모델은 네트워크 패킷 형태의 3D 부분 모델 페이로드로 상기 3D 프린터에 전송되는 것인 제어 장치.
제 13 항에 있어서,
상기 3D 부분 모델 페이로드는 작업 ID, 3D 부분 모델 ID, 3D 프린터 ID 및 연결 기구물 정보를 포함하는 3D 부분 모델로 구성되는 것인 제어 장치.
3D 프린터용 분산 클라우드의 제어 방법에 있어서,
3D 모델 유통 플랫폼 서버로부터 사용자의 입체 저작물 제작 요청에 대응하는 3D 모델을 수신하는 단계;
3D 프린터용 분산 클라우드에 연결된 복수의 3D 프린터의 규격 정보를 수집하는 단계;
상기 3D 모델의 속성 정보와 상기 3D 프린터의 규격 정보에 기초하여 상기 3D 모델을 하나의 3D 프린터로 제작 가능한 3D 부분 모델로 분할하는 단계; 및
상기 복수의 3D 프린터로 상기 3D 부분 모델의 작업을 할당하는 단계를 포함하되,
상기 3D 부분 모델에는 각 3D 부분 모델의 연결 기구물 정보가 포함되고,
상기 연결 기구물 정보에 기초하여, 상기 복수의 3D 프린터를 통해 제작되는 부분 입체 저작물은 조립 과정을 통해 상기 3D 모델에 대응되는 입체 저작물로 제작됨으로써, 상기 복수의 3D프린터의 협업을 통해 상기 입체 저작물을 제작하는 제어 방법.
제 15 항에 있어서,
상기 분할된 3D 부분 모델이 조립된 3D 모델의 시뮬레이션 결과를 생성하는 단계; 및
사용자로부터 상기 시뮬레이션 결과에 대한 승인을 수신하는 단계를 더 포함하되,
상기 시뮬레이션 결과에 대한 승인을 수신함에 따라, 상기 복수의 3D 프린터로 상기 3D 부분 모델의 작업을 할당하는 것인 제어 방법.
제 15 항에 있어서,
상기 3D 모델에는 작업 ID가 할당되고, 상기 작업 ID에는 상기 분할된 3D 부분 모델 ID가 할당되는 것인 제어 방법.
제 15 항에 있어서,
상기 3D 프린터의 작업 상태 및 장애를 감지하는 단계를 더 포함하는 제어 방법.
제 18 항에 있어서,
상기 3D 프린터의 작업 상태 및 장애를 감지하는 단계는,
상기 3D 프린터로부터 부분 입체 저작물의 작업 상태에 대응되는 영상 정보를 수신하는 단계;
상기 영상 정보를 누적하여 상기 복수의 3D 프린터에서 저작되고 있는 부분 입체 저작물에 대한 영상을 합성하는 단계;
상기 합성된 영상으로부터 특징점을 추출하는 단계;
상기 추출된 특징점을 상기 3D 부분 모델의 특징점과 비교하는 단계; 및
상기 비교 결과 기 설정된 범위 이상의 특징점이 불일치한 경우 장애가 발생한 것으로 감지하는 단계를 포함하는 것인 제어 방법.
제 19 항에 있어서,
상기 장애가 발생한 것으로 감지하는 단계는
이전에 추출된 특징점과 현재 추출된 특징점이 서로 동일한 경우 장애가 발생한 것으로 감지하는 것인 제어 방법.