KR20180078682A - 컬러 정보 삽입 장치 및 방법, 그를 이용한 3d 프린팅 시스템 및 그 방법 - Google Patents

컬러 정보 삽입 장치 및 방법, 그를 이용한 3d 프린팅 시스템 및 그 방법 Download PDF

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KR20180078682A
KR20180078682A KR1020160183693A KR20160183693A KR20180078682A KR 20180078682 A KR20180078682 A KR 20180078682A KR 1020160183693 A KR1020160183693 A KR 1020160183693A KR 20160183693 A KR20160183693 A KR 20160183693A KR 20180078682 A KR20180078682 A KR 20180078682A
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유태호
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주식회사 케이티
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Abstract

본 발명은 3D 오브젝트 파일에 컬러 정보를 삽입하여 출력하여 컬러 3D 프린팅 출력물을 제작할 수 있도록 한 컬러 정보 삽입 장치 및 방법, 그를 이용한 3D 프린팅 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.
또한, 본 발명에 따르면, 대상 물체의 3D 오브젝트 파일과 외곽 표면의 컬러 정보를 입력받는 입력부; 대상 물체의 3D 오브젝트 파일에서 다수의 슬라이싱 단층면을 형성하여 지코드를 형성하는 슬라이싱부; 상기 다수의 슬라이싱 단층면에서 외곽선을 이루는 폐곡선을 추출하는 외곽선 추출부; 및 상기 외곽선 추출부가 추출한 외곽선을 이루는 폐곡선을 선형화하여 연결 목록 방식으로 상기 입력부에서 입력받은 컬러 정보를 삽입하는 컬러 정보 입력부를 포함하는 컬러 정보 삽입 장치 및 방법, 그를 이용한 3D 프린팅 시스템 및 그 방법을 제공한다.

Description

컬러 정보 삽입 장치 및 방법, 그를 이용한 3D 프린팅 시스템 및 그 방법{color information insertion apparatus and method, 3D printing system and method using thereof}
본 발명은 3D 오브젝트 파일에 컬러 정보를 삽입하여 출력하여 컬러 3D 프린팅 출력물을 제작할 수 있도록 한 컬러 정보 삽입 장치 및 방법, 그를 이용한 3D 프린팅 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.
3D 프린팅은 3차원으로 설계된 데이터를 기반으로 다양한 원료를 사출해 입체적인 형태의 물체를 만들어내는 기술을 말한다. 제 3의 산업 혁명으로 불리는 3D 프린팅은 제조 분야를 포함하여 여러 분야에서 기술 패러다임을 바꿈으로써 혁명에 가까운 산업 혁신을 가져올 것으로 기대된다.
입체적인 형태의 물체를 만드는 방법은 고체 형태의 특정 물질을 한 층씩 쌓아올려 3차원 형태의 입체물을 제조하는 적층(AM:Additive Manufacturing) 제조 방식과 입체물을 기계 가공 등을 통하여 자르거나 깎는 절삭 가공(Subtractive Manufacturing) 제조 방식으로 나뉜다. 절삭 가공 제조 방식은 보통 4축, 혹은 5축 가공기라고도 불리며, 이미 상용화되어 산업 현장에서 널리 쓰이고 있어 3D 프린터에 주로 쓰이는 기술은 적층 제조 방식을 가리킨다.
적층 제조 방식은 작동 방식이나 재료에 따라 구분된다. FDM(Fused Deposition Modeling) 방식은 플라스틱 재료를 녹여 노즐에서 분사하여 적층하는 방식으로 다른 3D 프린터보다 가격이 월등히 저렴하고 재료의 소모가 적다는 특징이 있다.
SLS(Selective Laser Sintering) 방식은 분말 재료를 필드에 얇게 깔고 레이저로 선택된 부분만 소결하여 제품을 만드는 방식으로 높은 정밀도와 다양한 원료 사용 등의 장점이 있다.
또한, 3DP(3Dimension Printing)방식은 SLS 방식과 비슷하게 분말 재료를 얇게 깔지만 레이저가 아닌 접착제를 분사하여 굳히는 방식이다. 이외에도 금속 재료를 이용한 LOM(Laminated Object Manufacturing) 방식, 광경화성 수지를 이용한 DLP(Digital Light Processing) 방식 등이 있다.
3D 프린팅은 3D 모델링(3D modeling) 후 STL(STereoLithography) 또는 AMF(Additive Manufacturing Format) 파일 변환, 지코드(G-code) 변환, 호스트를 이용한 실물 프린팅의 과정으로 진행된다.
3D 모델링은 CAD(Computer Aided Design) 소프트웨어, Maya, MAX 등의 애니메이션 모델링 소프트웨어, 3D 스캐너 등을 활용하여 물체의 모양을 3차원으로 구성하는 단계이다.
이 후 3D 모델링 데이터는 3D 프린터가 이해할 수 있는 3차원 오브젝트 파일인 STL(STereoLithography) 파일로 변환되어야 한다. STL 파일로의 변환은 대중적인 CAD 소프트웨어에서 지원하고 있다.
변환된 STL 파일은 다양한 슬라이서(Slicer) 프로그램을 활용하여 지코드로 변환된다. 슬라이서는 CAD 소프트웨어 등으로 받은 3D 모델링 데이터를 슬라이싱한 후 지코드로 변환해 주는 프로그램이다. 슬라이서는 3D 모델링 데이터를 여러 개의 얇은 레이어로 슬라이싱하고 헤드를 움직이기 위한 도구 경로 데이터로 변환한다.
예를 들면, 출력 속도, 슬라이싱 방향, 지지대 또는 제작판 여부 등의 조건을 정할 수 있다. 즉, 슬라이싱 프로그램을 통해 컴퓨터에게 3D 모델링 데이터를 어떻게 만들지 명령할 수 있다.
슬라이서는 모델을 프린트하기 위해 원료를 쌓기 위한 경로와 속도, 압출량 등을 계산해서 지코드를 만들어 내기 때문에 그 능력에 따라 같은 프린터로도 많은 품질의 차이를 만들어 낼 수 있다.
사용하는 3D 프린터에 따라 도구 경로 데이터 형식이 다르기 때문에 각각의 3D 프린터에 맞춘 슬라이서 프로그램을 이용할 필요가 있다.　예를 들어, 슬라이서 프로그램으로서 Cura, Slic3r, KISSlicer 등이 이용되고 있다.
또한, 3D 프린팅을 위해 3D 프린터를 PC에 연결하여 지코드를 전송해 3D 프린터가 실제로 출력을 할 수 있도록 하는 호스트 프로그램이 필수적으로 필요하다. 호스트 프로그램은 기본적으로 3D 프린터를 제어하고 3D 프린터의 헤드/베드를 조작하고 지코드를 3D 프린터로 전송하여 실제 출력을 할 수 있도록 한다.
한편, STL 파일에서는 컬러 정보를 포함하지 않으므로 컬러 3D 출력물을 제작하기 위해서는 컬러 정보를 포함하는 파일 포맷으로 변환하거나, STL 파일과 함께 컬러 정보를 별도로 3D 프린터로 전달하는 방법이 필요하다.
특허문헌1: KR공개특허 제10-2016-0076925호(2016.07.01.) 특허문헌2: KR공개특허 제10-2016-0058349호(2016.05.25.)
본 발명은 상기와 같은 필요를 충족시키기 위하여 안출된 것으로, 3D 오브젝트 파일에 컬러 정보를 삽입하여 컬러 3D 프린팅 출력물을 제작할 수 있도록 하는 컬러 정보 삽입 장치 및 방법, 그를 이용한 3D 프린팅 시스템 및 그 방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 컬러 정보 삽입 장치는 대상 물체의 3D 오브젝트 파일과 외곽 표면의 컬러 정보를 입력받는 입력부; 대상 물체의 3D 오브젝트 파일에서 다수의 슬라이싱 단층면을 형성하여 지코드를 형성하는 슬라이싱부; 상기 다수의 슬라이싱 단층면에서 외곽선을 이루는 폐곡선을 추출하는 외곽선 추출부; 및 상기 외곽선 추출부가 추출한 외곽선을 이루는 폐곡선을 선형화하여 연결 목록 방식으로 상기 입력부에서 입력받은 컬러 정보를 삽입하는 컬러 정보 입력부를 포함한다.
또한, 본 발명의 컬러 정보 삽입 장치의 상기 입력부가 입력받는 대상 물체의 3D 오브젝트 파일은 STL 파일이다.
또한, 본 발명의 컬러 정보 삽입 장치의 상기 외곽선 추출부는 지코드에서 G00와 G01 명령을 파싱(Parsing)하여, 각각 명령에서 위치 값을 추출하여 경로 세그먼트들을 계산하고, 각각의 경로 세그먼트들이 외곽선에 해당하는지를 확인하기 위하여 3D 모델을 구성하고 있는 메시(Mesh)와 교차 판별을 수행한다.
또한, 본 발명의 컬러 정보 삽입 장치의 상기 컬러 정보 입력부는 외곽선에 해당하는 폐곡선에서 어느 한 점을 기준점으로 설정한 후에 설정된 기준점을 중심으로 직선을 형성하여 형성된 직선에서 기준점으로부터 동일한 색상을 가지는 지점을 지정한 후에 지정된 각 지점에 길이 정보를 산출하고, 산출된 길이 정보에 컬러 정보를 매핑하는 연결 목록 방식으로 3D 오브젝트 파일에 컬러 정보를 삽입한다.
한편, 본 발명의 컬러 정보 삽입 방법은 (A) 컬러 정보 삽입 장치가 대상 물체의 3D 오브젝트 파일과 외곽 표면의 컬러 정보를 입력받는 단계; (B) 상기 컬러 정보 삽입 장치가 대상 물체의 3D 오브젝트 파일에서 다수의 슬라이싱 단층면을 형성하여 지코드를 형성하는 단계; (C) 상기 컬러 정보 삽입 장치가 상기 다수의 슬라이싱 단층면에서 외곽선을 이루는 폐곡선을 추출하는 단계; 및 (D) 상기 컬러 정보 삽입 장치가 추출한 외곽선을 이루는 폐곡선을 선형화하여 연결 목록 방식으로 컬러 정보를 입력하는 단계를 포함한다.
또한, 본 발명의 컬러 정보 삽입 방법의 상기 (A) 단계에서 상기 입력부가 입력받는 대상 물체의 3D 오브젝트 파일은 STL 파일이다.
또한, 본 발명의 컬러 정보 삽입 방법의 상기 (C) 단계는 (C-1) 상기 컬러 정보 삽입 장치는 지코드에서 G00와 G01 명령을 파싱(Parsing)하는 단계; (C-2) 상기 컬러 정보 삽입 장치는 각각 명령에서 위치 값을 추출하여 경로 세그먼트들을 계산하는 단계; 및 (C-3) 상기 컬러 정보 삽입 장치는 각각의 경로 세그먼트들이 외곽선에 해당하는지를 확인하기 위하여 3D 모델을 구성하고 있는 메시(Mesh)와 교차 판별을 수행하는 단계를 포함한다.
또한, 본 발명의 컬러 정보 삽입 방법의 상기 (D) 단계는 (D-1) 상기 컬러 정보 삽입 장치는 외곽선에 해당하는 폐곡선에서 어느 한 점을 기준점으로 설정한 후에 설정된 기준점을 중심으로 직선을 형성하여 선형화하는 단계; (D-2) 상기 컬러 정보 삽입 장치는 형성된 직선에서 기준점으로부터 동일한 색상을 가지는 지점을 지정한 후에 지정된 각 지점에 길이 정보를 산출하는 단계; 및 (D-3) 상기 컬러 정보 삽입 장치는 산출된 길이 정보에 컬러 정보를 매핑하는 연결 목록 방식으로 3D 오브젝트 파일에 컬러 정보를 삽입하는 단계를 포함한다.
한편, 본 발명의 3D 프린팅 시스템은 대상 물체에 대한 3차원 오브젝트 파일과 대상 물체의 외곽 표면의 컬러 정보를 출력하는 사용자 단말; 상기 사용자 단말로부터 대상 물체의 3D 오브젝트 파일과 외곽 표면의 컬러 정보를 입력받아, 다수의 슬라이싱 단층면을 생성하여 지코드를 형성하고, 다수의 슬라이싱 단층면의 외곽선을 이루는 폐곡선을 선형화하여 연결 목록 방식으로 컬러 정보를 입력하는 컬러 정보 삽입 장치; 및 상기 컬러 정보 삽입 장치에서 형성된 지코드와 컬러 정보를 이용하여 3D 프린팅을 수행하여 외곽 표면에 컬러 정보가 반영된 3D 프린팅 출력물을 형성하는 3D 프린터를 포함한다.
또한, 본 발명의 3D 프린팅 시스템의 상기 사용자 단말은 대상 물체의 모양을 3차원으로 구성한 3D 모델링 데이터를 형성하며, 형성된 3D 모델링 데이터를 3차원 오브젝트 파일인 STL(STereoLithography) 파일로 변환하여 상기 컬러 정보 삽입 장치로 제공한다.
또한, 본 발명의 3D 프린팅 시스템의 상기 컬러 정보 삽입 장치는 대상 물체의 3D 오브젝트 파일과 외곽 표면의 컬러 정보를 입력받는 입력부; 대상 물체의 3D 오브젝트 파일에서 다수의 슬라이싱 단층면을 형성하여 지코드를 형성하는 슬라이싱부; 상기 다수의 슬라이싱 단층면에서 외곽선을 이루는 폐곡선을 추출하는 외곽선 추출부; 및 상기 외곽선 추출부가 추출한 외곽선을 이루는 폐곡선을 선형화하여 연결 목록 방식으로 상기 입력부에서 입력받은 컬러 정보를 삽입하는 컬러 정보 입력부를 포함한다.
또한, 본 발명의 3D 프린팅 시스템의 상기 외곽선 추출부는 지코드에서 G00와 G01 명령을 파싱(Parsing)하여, 각각 명령에서 위치 값을 추출하여 경로 세그먼트들을 계산하고, 각각의 경로 세그먼트들이 외곽선에 해당하는지를 확인하기 위하여 3D 모델을 구성하고 있는 메시(Mesh)와 교차 판별을 수행한다.
또한, 본 발명의 3D 프린팅 시스템의 상기 컬러 정보 입력부는 외곽선에 해당하는 폐곡선에서 어느 한 점을 기준점으로 설정한 후에 설정된 기준점을 중심으로 직선을 형성하여 형성된 직선에서 기준점으로부터 동일한 색상을 가지는 지점을 지정한 후에 지정된 각 지점에 길이 정보를 산출하고, 산출된 길이 정보에 컬러 정보를 매핑하는 연결 목록 방식으로 3D 오브젝트 파일에 컬러 정보를 삽입한다.
한편, 본 발명의 3D 프린팅 방법은 (A) 사용자 단말이 대상 물체에 대한 3차원 오브젝트 파일과 대상 물체의 외곽 표면의 컬러 정보를 출력하는 단계; (B) 컬러 정보 삽입 장치가 상기 사용자 단말로부터 대상 물체의 3D 오브젝트 파일과 외곽 표면의 컬러 정보를 입력받아, 다수의 슬라이싱 단층면을 생성하여 지코드를 형성하고, 다수의 슬라이싱 단층면의 외곽선을 이루는 폐곡선을 선형화하여 연결 목록 방식으로 컬러 정보를 입력하는 단계; 및 (C) 3D 프린터가 상기 컬러 정보 삽입 장치에서 형성된 지코드와 컬러 정보를 이용하여 3D 프린팅을 수행하여 외곽 표면에 컬러 정보가 반영된 3D 프린팅 출력물을 형성하는 단계를 포함한다.
또한, 본 발명의 3D 프린팅 방법의 상기 (B) 단계는 (B-1) 컬러 정보 삽입 장치가 대상 물체의 3D 오브젝트 파일과 외곽 표면의 컬러 정보를 입력받는 단계; (B-2) 상기 컬러 정보 삽입 장치가 대상 물체의 3D 오브젝트 파일에서 다수의 슬라이싱 단층면을 형성하여 지코드를 형성하는 단계; (B-3) 상기 컬러 정보 삽입 장치가 상기 다수의 슬라이싱 단층면에서 외곽선을 이루는 폐곡선을 추출하는 단계; 및 (B-4) 상기 컬러 정보 삽입 장치가 추출한 외곽선을 이루는 폐곡선을 선형화하여 연결 목록 방식으로 컬러 정보를 입력하는 단계를 포함한다.
또한, 본 발명의 3D 프린팅 방법의 상기 (B-4) 단계는 상기 컬러 정보 삽입 장치는 외곽선에 해당하는 폐곡선에서 어느 한 점을 기준점으로 설정한 후에 설정된 기준점을 중심으로 직선을 형성하여 선형화하는 과정; 상기 컬러 정보 삽입 장치는 형성된 직선에서 기준점으로부터 동일한 색상을 가지는 지점을 지정한 후에 지정된 각 지점에 길이 정보를 산출하는 과정; 및 상기 컬러 정보 삽입 장치는 산출된 길이 정보에 컬러 정보를 매핑하는 연결 목록 방식으로 3D 오브젝트 파일에 컬러 정보를 삽입하는 과정을 포함한다.
본 발명은 3D 오브젝트 파일에 컬러 정보를 삽입하여 컬러 3D 프린팅 출력물을 제작할 수 있도록 한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 컬러 정보 삽입 장치를 이용한 3D 프린팅 시스템의 구성도이다.
도 2는 도 1의 사용자 단말에서 수행되는 3D 모델링을 설명하기 위한 예시도이다.
도 3은 본 발명에 적용되는 STL 파일을 CAD 파일과 비교하여 설명하기 위한 개념도이다.
도 4는 도 1의 컬러 정보 삽입 장치에서 수행되는 슬라이싱 과정을 설명하기 위한 개념도이다.
도 5는 도 1의 컬러 정보 삽입 장치에서 수행되는 슬라이싱 단층면에서 폐곡선을 추출하는 과정을 설명하기 위한 개념도이다.
도 6은 도 1의 컬러 정보 삽입 장치에서 수행되는 폐곡선의 선형화와 연결 목록 방식으로 컬러 정보를 입력하는 과정을 설명하기 위한 개념도이다.
도 7은 도 1의 컬러 정보 삽입 장치에서 수행되는 복수의 슬라이싱 단층면에연결 목록 방식으로 컬러 정보가 입력된 개념도이다.
도 8은 도 1의 3D 프린터를 사용한 3D 프린팅 과정을 설명하기 위한 개념도이다.
도 9는 도 1의 컬러 삽입 장치의 구성도이다.
도 10은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 컬러 정보 삽입 방법을 이용한 3D 프린팅 방법의 흐름도이다.
도 11은 도 10의 지코드 형성과 컬러 정보 삽입 과정의 상세 흐름도이다.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 이하에서는 특정 실시예들을 첨부된 도면을 기초로 상세히 설명하고자 한다.
이하의 실시예는 본 명세서에서 기술된 방법, 장치 및/또는 시스템에 대한 포괄적인 이해를 돕기 위해 제공된다. 그러나 이는 예시에 불과하며 본 발명은 이에 제한되지 않는다.
본 발명의 실시예들을 설명함에 있어서, 본 발명과 관련된 공지기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 그리고, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다. 상세한 설명에서 사용되는 용어는 단지 본 발명의 실시 예들을 기술하기 위한 것이며, 결코 제한적이어서는 안 된다. 명확하게 달리 사용되지 않는 한, 단수 형태의 표현은 복수 형태의 의미를 포함한다. 본 설명에서, "포함" 또는 "구비"와 같은 표현은 어떤 특성들, 숫자들, 단계들, 동작들, 요소들, 이들의 일부 또는 조합을 가리키기 위한 것이며, 기술된 것 이외에 하나 또는 그 이상의 다른 특성, 숫자, 단계, 동작, 요소, 이들의 일부 또는 조합의 존재 또는 가능성을 배제하도록 해석되어서는 안 된다.
또한, 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되는 것은 아니며, 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 컬러 정보 삽입 장치를 이용한 3D 프린팅 시스템의 구성도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 컬러 정보 삽입 장치를 이용한 3D 프린팅 시스템(1)은 사용자 단말(100), 컬러 정보 삽입 장치(110) 및 3D 프린터(120)를 포함한다.
사용자 단말(100)은 CAD(Computer Aided Design) 소프트웨어, Maya, MAX 등의 애니메이션 모델링 소프트웨어, 3D 스캐너 등을 활용하여 물체의 모양을 도 2에 도시되어 있는 바와 같이 3차원으로 구성한 3D 모델링 데이터를 형성하며, 이처럼 형성된 3D 모델링 데이터를 3D 프린터(120)가 이해할 수 있는 3차원 오브젝트 파일인 STL(STereoLithography) 파일로 변환하여 컬러 정보 삽입 장치(110)로 제공한다. 이때 STL 파일로의 변환은 대중적인 CAD 소프트웨어에서 지원하고 있다.
상기 STL(STereoLithography) 파일은 Rapid Prototyping(RP)-3D 프린팅에서 광범위하게 활용되는 대표적인 파일 포맷으로 도 3에 도시된 바와 같이 3차원 오브젝트의 표면을 다각형(Polygon)으로 표현하여 모델링하는 방식이다.
이와 같은 STL 파일에서는 컬러 정보를 포함하고 있지 않으므로 3D 컬러 출력물을 제작하기 위해서는 컬러 정보를 포함하도록 변환시킬 필요가 있다.
이를 위하여 사용자 단말(100)은 물체의 외곽 표면에 대한 컬러 정보를 저장하고 있으며 이를 컬러 정보 삽입 장치(110)로 제공한다.
이와 같은 사용자 단말(100)의 일예는 개인용 PC(Personal Computer) 또는 노트북일 수 있다. 또한, 휴대성과 이동성이 보장되는 무선 통신 장치로서, PCS(Personal Communication System), GSM(Global System for Mobile communications), PDC(Personal Digital Cellular), PHS(Personal Handyphone 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, 스마트폰(smartphone), 스마트패드(smartpad), 태블릿 PC 등과 같은 모든 종류의 핸드헬드(Handheld) 기반의 무선 통신 장치가 포함될 수 있다.
다음으로, 상기 컬러 정보 삽입 장치(110)는 사용자 단말(100)로부터 3차원 오브젝트 파일을 전송받아, 도 4에 도시되어 있는 바와 같이 슬라이싱하여 다수의 슬라이싱 단층면을 형성하고 이를 이용하여 지코드(G-code)를 형성한다.
여기에서, 지코드(G-Code)는 가장 폭넓게 사용되고 있는 수치 제어 프로그래밍 언어로서 G 프로그래밍 언어라고도 불리고 있다.
주로 컴퓨터 기반의 공작 기계(Machine tool)에 사용되고 있으며, 어느 위치로 움직이는지 또는 얼마나 빠르게 움직이는지 등의 제조 과정을 정의하는 언어라고 할 수 있다.
대부분의 개인용 FDM 3D 프린터도 이러한 지코드(G-Code)를 기반으로 기계를 제어하고 있으며 정의된 경로와 속도에 따라 재료를 적층하여 출력물을 완성한다.
지코드(G-Code)는 여러 개의 명령어를 포함하고 있지만, 3D 프린팅에서는 주로 G00와 G01 명령 코드로 생성 경로를 제어하며, 보통 이러한 명령 코드 뒤에는 목표 좌표(위치)와 속도 값이 기술된다.
G00 명령의 경우는 적층 재료인 필라멘트를 사출하지 않고 3D 프린터(120)의 노즐(Nozzle)을 해당 위치로만 이동시키는 명령 코드이고, G01 명령은 목표 위치까지 필라멘트를 사출해가면서 이동시키는 명령 코드이다.
여기에서, 컬러 정보 삽입 장치(110)는 슬라이싱(Slicing) 알고리즘을 통해 지코드(G-Code)를 계산해 낸다. 슬라이싱 알고리즘은 어떠한 3D 모델을 여러 개의 단층(Layer)으로 잘라내고 각 단층에서 적층 경로를 계산한다.
대표적인 슬라이서(Slicer)(즉 슬라이싱 알고리즘)로는 Cura, Kisslicer, Sli3er가 있으며, 지코드(G-Code) 명령어들은 3D 프린터 오픈 소스 프로젝트인 RepRap(Replication Rapid Prototype)에서 상세히 설명되어 있다.
한편, 상기 컬러 정보 삽입 장치(110)는 도 5에 도시되어 있는 바와 같이 슬라이싱에 의해 단층화된 각 단층 정보에서 3D 모델의 외곽선(outline)에 해당하는 폐곡선을 추출한다.
3D 프린팅 결과물의 시각적인 특징은 해당 모델의 외곽선 근처를 지나가는 지코드(G-Code)의 폐곡선 경로에 의해서 결정된다.
따라서, 이러한 사실을 고려하여 본 발명의 실시예에서는 3D 모델의 메시(Mesh) 표면 근처에 존재하는 지코드(G-Code) 경로들을(즉 폐곡선을) 해당 모델의 텍스처에 반영하여 3D 프린팅 결과를 컬러화한다.
그리고, 컬러 정보 삽입 장치(110)는 추출되는 외곽선에 해당하는 폐곡선을 선형화시킨다. 즉, 컬러 정보 삽입 장치(110)는 폐곡선에서 어느 한 점을 기준점으로 설정한 후에 설정된 기준점을 중심으로 직선을 형성하여 선형화시킨다.
상기 컬러 정보 삽입 장치(110)는 도 6에 도시된 바와 같이 형성된 직선에서 기준점으로부터 동일한 색상을 가지는 지점을 지정한 후에 지정된 각 지점에 길이 정보를 산출하고, 산출된 길이 정보에 컬러 정보를 매핑하여(이러한 방식을 여기에서는 연결 목록(linked list) 방식이라고 칭한다) 3D 오브젝트 파일에 컬러 정보를 삽입한다.
도 6에서 기준점은 길이 정보가 0이며 컬러 정보는 black이 지정되어 있으며, 다음 지점은 길이 정보가 12이며 컬러 정보는 red가 지정되어 있고, 그 다음 지점은 길이가 13이며 컬러 정보는 blue이며, 그 다음 지점은 길이가 21이며 컬러 정보는 black이다.
이러한 길이 정보와 컬러 정보는 구간 정보를 나타내는 것으로, 길이 0부터 12 직전까지는 black이며, 길이 12에서 13직전까지는 red이며, 그 다음 길이 13에서 길이 21 직전까지는 blue이며, 그 다음 길이 21에서부터는 black을 나타낸다.
한편, 도 7은 단층화된 층별로 길이 정보에 컬러 정보가 매칭된 데이터 구조를 보여준다.
도 7을 참조하면, 1층은 2개의 직선으로 이루어져 있으며 제1 직선의 길이 정보0에 black이 매칭되어 있으며, 길이 정보 12에 red가 매칭되어 있으며, 길이 정보 21에 black이 매칭되어 있으며, 제2 직선의 길이 정보0에 black이 매칭되어 있으며, 길이 정보 12에 blue가 매칭되어 있으며, 길이 정보 21에 white가 매칭되어 있다.
다음으로, 2층은 2개의 직선으로 이루어져 있으며 제1 직선의 길이 정보0에 black이 매칭되어 있으며, 길이 정보 12에 red가 매칭되어 있으며, 길이 정보 21에 black이 매칭되어 있으며, 제2 직선의 길이 정보0에 black이 매칭되어 있으며, 길이 정보 12에 blue가 매칭되어 있으며, 길이 정보 21에 white가 매칭되어 있다.
다음으로, 3층은 1개의 직선으로 이루어져 있으며 길이 정보0에 black이 매칭되어 있으며, 길이 정보 12에 red가 매칭되어 있으며, 길이 정보 21에 black이 매칭되어 있으며, 길이 정보25에 black이 매칭되어 있으며, 길이 정보 28에 blue가 매칭되어 있으며, 길이 정보 41에 white가 매칭되어 있다.
마지막으로 n층에는 길이 정보 0에 black이 매칭되어 있으며, 길이 정보 12에 red가 매칭되어 있으며, 길이 정보 21에 black이 매칭되어 있다.
그리고, 컬러 정보 삽입 장치(110)는 이와 같이 직선들을 순서대로 연결하여 전체 물체의 컬러를 표현하는 정보로 활용되도록 한다.
이와 같은 컬러 정보 삽입 장치(110)는 지코드와 컬러 정보가 입력된 각 단층의 외곽선 정보를 3D 프린터(120)에 제공한다.
그러면, 3D 프린터(120)는 전송받은 지코드와 컬러 정보가 입력된 각 단층의 외곽선 정보를 이용하여 도 8에 도시된 바와 같이 3차원 공간에서 선을 그려 물체를 출력한다. 이와 같은 3D 프린팅에서는 여러 개의 선을 레이어 별로 적층하여 물체를 완성하기 때문에 최종 결과물의 표면에는 컬러가 보이게 된다.
도 9는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 컬러 정보 삽입 장치의 구성도이다.
도 9를 참조하면, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 컬러 정보 삽입 장치(110)는 입력부(111), 슬라이싱부(113), 외곽선 추출부(115) 및 컬러 정보 입력부(117)를 구비하고 있다.
상기 입력부(111)는 사용자 단말(100)로부터 대상 물체의 3차원 오브젝트 파일과 외곽 표면에 대한 컬러 정보를 입력받는다. 이때, 입력부(111)가 사용자 단말(100)로부터 입력받는 대상 물체의 3차원 오브젝트 파일에 의해 형성되는 물체 형상이 도 2에 도시되어 있다.
다음으로, 슬라이싱부(113)는 Cura, Kisslicer, Sli3er의 슬라이싱 알고리즘을 사용하여 대상 물체의 3D 모델을 단층화하여(슬라이싱 하여) 지코드를 형성한다. 도 4는 3D 모델을 단층화하는 과정을 보여주는 개념도이다.
상기 외곽선 추출부(115)는 3D 모델의 각 단층에서 외곽선에 해당하는 폐곡선을 분류해내야 한다.
그 이유는 도 5에서와 같이 3D 모델의 외곽 근처 이외에도 존재하는 지코드 경로가 다수 존재하기 때문에, 본 발명의 실시예에서는 지코드를 분석하여 해당 모델의 외곽선에 해당하는 폐곡선의 경로를 분류해내야 한다.
이에 따라 외곽선 추출부(115)는 3D 모델의 외곽선 근처에 인접하는 경로를 찾기 위하여 지코드에서 G00와 G01 명령을 파싱(Parsing)함으로써, 각각 명령에서 위치 값을 추출하여 경로 세그먼트(Path Segment)들을 계산한다.
그리고 각각의 경로 세그먼트들이 외곽선에 해당하는지를 확인하기 위하여 3D 모델을 구성하고 있는 메시(Mesh)와 교차 판별을 수행한다.
메시의 양이 크면 교차 판별에 많은 부담이 되므로, 본 발명의 실시예에서는 메시 정보를 사전에 몇 개의 단층(layer)으로 나눠서 관리하였다. 즉, 본 발명의 실시예에서는 3D 모델의 외곽선에 해당하는 지코드의 경로 세그먼트를 추출할 때, 각 단층에 해당하는 경로 세그먼트와 메시만을 교차 판별함으로써 효율성을 높였다.
한편, 컬러 정보 입력부(117)는 추출되는 외곽선에 해당하는 폐곡선을 선형화시킨다. 즉, 컬러 정보 입력부(117)는 폐곡선에서 어느 한 점을 기준점으로 설정한 후에 설정된 기준점을 중심으로 직선을 형성하여 선형화시킨다.
상기 컬러 정보 입력부(117)는 도 6에 도시된 바와 같이 형성된 직선에서 기준점으로부터 동일한 색상을 가지는 지점을 지정한 후에 지정된 각 지점에 길이 정보를 산출하고, 산출된 길이 정보에 컬러 정보를 매핑하여(연결 목록(linked list) 방식으로) 3D 오브젝트 파일에 컬러 정보를 삽입한다.
이와 같은 컬러 정보 입력부(117)는 지코드와 컬러 정보가 입력된 각 단층의 외곽선 정보를 3D 프린터(120)에 제공한다.
도 10은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 컬러 정보 삽입 방법을 이용한 3D 프린팅 방법의 흐름도이다.
도 10을 참조하면, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 컬러 정보 삽입 방법을 이용한 3D 프린팅 방법은 먼저 사용자 단말은 CAD(Computer Aided Design) 소프트웨어, Maya, MAX 등의 애니메이션 모델링 소프트웨어, 3D 스캐너 등을 활용하여 물체의 모양을 3차원으로 구성한 3D 모델링 데이터를 형성하며(S100), 이처럼 형성된 3D 모델링 데이터를 3D 프린터가 이해할 수 있는 3차원 오브젝트 파일인 STL(STereoLithography) 파일로 변환하여 컬러 정보 삽입 장치로 제공한다(S200). 이때 STL 파일로의 변환은 대중적인 CAD 소프트웨어에서 지원하고 있다.
상기 STL(STereoLithography) 파일은 Rapid Prototyping(RP)-3D 프린팅에서 광범위하게 활용되는 대표적인 파일 포맷으로 3차원 오브젝트의 표면을 다각형(Polygon)으로 표현하여 모델링하는 방식이다.
이와 같은 STL 파일에서는 컬러 정보를 포함하고 있지 않으므로 3D 컬러 출력물을 제작하기 위해서는 컬러 정보를 포함하도록 변환시킬 필요가 있다.
이를 위하여 사용자 단말은 물체의 외곽 표면에 대한 컬러 정보를 저장하고 있으며 이를 컬러 정보 삽입 장치로 제공한다.
다음으로, 상기 컬러 정보 삽입 장치는 사용자 단말로부터 3차원 오브젝트 파일을 전송받아, 슬라이싱하여 지코드(G-code)를 형성한다(S300).
여기에서, 지코드(G-Code)는 가장 폭넓게 사용되고 있는 수치 제어 프로그래밍 언어로서 G 프로그래밍 언어라고도 불리고 있다.
주로 컴퓨터 기반의 공작 기계(Machine tool)에 사용되고 있으며, 어느 위치로 움직이는지 또는 얼마나 빠르게 움직이는지 등의 제조 과정을 정의하는 언어라고 할 수 있다.
여기에서, 컬러 정보 삽입 장치는 슬라이싱(Slicing) 알고리즘을 통해 지코드(G-Code)를 계산해 낸다. 슬라이싱 알고리즘은 어떠한 3D 모델을 여러 개의 단층(Layer)으로 잘라내고 각 단층에서 적층 경로를 계산한다.
대표적인 슬라이서(Slicer)(즉 슬라이싱 알고리즘)로는 Cura, Kisslicer, Sli3er가 있으며, 지코드(G-Code) 명령어들은 3D 프린터 오픈 소스 프로젝트인 RepRap(Replication Rapid Prototype)에서 상세히 설명되어 있다.
한편, 상기 컬러 정보 삽입 장치는 슬라이싱에 의해 단층화된 각 단층정보에서 3D 모델의 외곽선(outline)에 해당하는 폐곡선을 추출하고, 추출되는 외곽선에 해당하는 폐곡선을 선형화시킨 후에, 형성된 직선에서 기준점으로부터 동일한 색상을 가지는 지점을 지정한 후에 지정된 각 지점에 길이 정보를 산출하고, 산출된 길이 정보에 컬러 정보를 매핑하여(이러한 방식을 여기에서는 연결 목록(linked list) 방식이라고 칭한다) 3D 오브젝트 파일에 컬러 정보를 삽입한다(S400).
그리고, 컬러 정보 삽입 장치는 이와 같이 직선들을 순서대로 연결하여 전체 물체의 컬러를 표현하는 정보로 활용되도록 한다.
이와 같은 컬러 정보 삽입 장치는 지코드와 컬러 정보가 입력된 각 단층의 외곽선 정보를 3D 프린터에 제공한다.
그러면, 3D 프린터(120)는 전송받은 지코드와 컬러 정보가 입력된 각 단층의 외곽선 정보를 이용하여 3차원 공간에서 선을 그려 물체를 출력한다(S500). 이와 같은 3D 프린팅에서는 여러 개의 선을 레이어 별로 적층하여 물체를 완성하기 때문에 최종 결과물의 표면에는 컬러가 보이게 된다.
도 11은 도 10의 지코드 형성과 컬러 정보 삽입 과정의 상세 흐름도이다.
도 11을 참조하면, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 지코드 형성과 컬러 정보 삽입 방법은 먼저 컬러 정보 삽입 장치가 사용자 단말로부터 대상 물체의 3차원 오브젝트 파일과 외곽 표면에 대한 컬러 정보를 입력받는다(S310).
다음으로, 컬러 정보 삽입 장치는 Cura, Kisslicer, Sli3er의 슬라이싱 알고리즘을 사용하여 대상 물체의 3D 모델을 단층화하여(슬라이싱 하여) 지코드를 형성한다(S320).
이후에, 컬러 정보 삽입 장치는 3D 모델의 각 단층에서 외곽선에 해당하는 폐곡선을 분류해내야 한다(S410).
그 이유는 3D 모델의 외곽 근처 이외에도 존재하는 지코드 경로가 다수 존재하기 때문에, 본 발명의 실시예에서는 지코드를 분석하여 해당 모델의 외곽선에 해당하는 폐곡선의 경로를 분류해내야 한다.
이에 따라 컬러 정보 삽입 장치는 3D 모델의 외곽선 근처에 인접하는 경로를 찾기 위하여 지코드에서 G00와 G01 명령을 파싱(Parsing)함으로써, 각각 명령에서 위치 값을 추출하여 경로 세그먼트(Path Segment)들을 계산한다.
그리고 각각의 경로 세그먼트들이 외곽선에 해당하는지를 확인하기 위하여 3D 모델을 구성하고 있는 메시(Mesh)와 교차 판별을 수행한다.
메시의 양이 크면 교차 판별에 많은 부담이 되므로, 본 발명의 실시예에서는 메시 정보를 사전에 몇 개의 단층(layer)으로 나눠서 관리하였다. 즉, 본 발명의 실시예에서는 3D 모델의 외곽선에 해당하는 지코드의 경로 세그먼트를 추출할 때, 각 단층에 해당하는 경로 세그먼트와 메시만을 교차 판별함으로써 효율성을 높였다.
한편, 컬러 정보 삽입 장치는 추출되는 외곽선에 해당하는 폐곡선을 선형화시킨다. 즉, 컬러 정보 삽입 장치는 폐곡선에서 어느 한 점을 기준점으로 설정한 후에 설정된 기준점을 중심으로 직선을 형성하여 선형화시킨다(S440).
이후에, 상기 컬러 정보 삽입 장치는 형성된 직선에서 기준점으로부터 동일한 색상을 가지는 지점을 지정한 후에 지정된 각 지점에 길이 정보를 산출하고, 산출된 길이 정보에 컬러 정보를 매핑하여(연결 목록(linked list) 방식으로) 3D 오브젝트 파일에 컬러 정보를 삽입한다(S430).
이와 같은 컬러 정보 삽입 장치는 지코드와 컬러 정보가 입력된 각 단층의 외곽선 정보를 3D 프린터에 제공한다(S440).
본 발명은 3D 오브젝트 파일에 컬러 정보를 삽입하여 컬러 3D 프린팅 출력물을 제작할 수 있도록 한다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서 본 발명에 기재된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상이 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의해서 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100 : 사용자 단말 110 : 컬러 정보 삽입 장치
111 : 입력부 113 : 슬라이싱부
115 : 외곽선 추출부 117 : 컬러 정보 입력부
120 : 3D 프린터

Claims (16)

  1. 대상 물체의 3D 오브젝트 파일과 외곽 표면의 컬러 정보를 입력받는 입력부;
    대상 물체의 3D 오브젝트 파일에서 다수의 슬라이싱 단층면을 형성하여 지코드를 형성하는 슬라이싱부;
    상기 다수의 슬라이싱 단층면에서 외곽선을 이루는 폐곡선을 추출하는 외곽선 추출부; 및
    상기 외곽선 추출부가 추출한 외곽선을 이루는 폐곡선을 선형화하여 연결 목록 방식으로 상기 입력부에서 입력받은 컬러 정보를 삽입하는 컬러 정보 입력부를 포함하는 컬러 정보 삽입 장치.
  2. 청구항 1항에 있어서,
    상기 입력부가 입력받는 대상 물체의 3D 오브젝트 파일은 STL 파일인 컬러 정보 삽입 장치.
  3. 청구항 1항에 있어서,
    상기 외곽선 추출부는 지코드에서 G00와 G01 명령을 파싱(Parsing)하여, 각각 명령에서 위치 값을 추출하여 경로 세그먼트들을 계산하고, 각각의 경로 세그먼트들이 외곽선에 해당하는지를 확인하기 위하여 3D 모델을 구성하고 있는 메시(Mesh)와 교차 판별을 수행하는 컬러 정보 삽입 장치.
  4. 청구항 1항에 있어서,
    상기 컬러 정보 입력부는 외곽선에 해당하는 폐곡선에서 어느 한 점을 기준점으로 설정한 후에 설정된 기준점을 중심으로 직선을 형성하여 형성된 직선에서 기준점으로부터 동일한 색상을 가지는 지점을 지정한 후에 지정된 각 지점에 길이 정보를 산출하고, 산출된 길이 정보에 컬러 정보를 매핑하는 연결 목록 방식으로 3D 오브젝트 파일에 컬러 정보를 삽입하는 컬러 정보 삽입 장치.
  5. (A) 컬러 정보 삽입 장치가 대상 물체의 3D 오브젝트 파일과 외곽 표면의 컬러 정보를 입력받는 단계;
    (B) 상기 컬러 정보 삽입 장치가 대상 물체의 3D 오브젝트 파일에서 다수의 슬라이싱 단층면을 형성하여 지코드를 형성하는 단계;
    (C) 상기 컬러 정보 삽입 장치가 상기 다수의 슬라이싱 단층면에서 외곽선을 이루는 폐곡선을 추출하는 단계; 및
    (D) 상기 컬러 정보 삽입 장치가 추출한 외곽선을 이루는 폐곡선을 선형화하여 연결 목록 방식으로 컬러 정보를 입력하는 단계를 포함하는 컬러 정보 삽입 방법.
  6. 청구항 5항에 있어서,
    상기 (A) 단계에서 상기 입력부가 입력받는 대상 물체의 3D 오브젝트 파일은 STL 파일인 컬러 정보 삽입 방법.
  7. 청구항 5항에 있어서,
    상기 (C) 단계는
    (C-1) 상기 컬러 정보 삽입 장치는 지코드에서 G00와 G01 명령을 파싱(Parsing)하는 단계;
    (C-2) 상기 컬러 정보 삽입 장치는 각각 명령에서 위치 값을 추출하여 경로 세그먼트들을 계산하는 단계; 및
    (C-3) 상기 컬러 정보 삽입 장치는 각각의 경로 세그먼트들이 외곽선에 해당하는지를 확인하기 위하여 3D 모델을 구성하고 있는 메시(Mesh)와 교차 판별을 수행하는 단계를 포함하는 컬러 정보 삽입 방법.
  8. 청구항 5항에 있어서,
    상기 (D) 단계는
    (D-1) 상기 컬러 정보 삽입 장치는 외곽선에 해당하는 폐곡선에서 어느 한 점을 기준점으로 설정한 후에 설정된 기준점을 중심으로 직선을 형성하여 선형화하는 단계;
    (D-2) 상기 컬러 정보 삽입 장치는 형성된 직선에서 기준점으로부터 동일한 색상을 가지는 지점을 지정한 후에 지정된 각 지점에 길이 정보를 산출하는 단계; 및
    (D-3) 상기 컬러 정보 삽입 장치는 산출된 길이 정보에 컬러 정보를 매핑하는 연결 목록 방식으로 3D 오브젝트 파일에 컬러 정보를 삽입하는 단계를 포함하는 컬러 정보 삽입 방법.
  9. 대상 물체에 대한 3차원 오브젝트 파일과 대상 물체의 외곽 표면의 컬러 정보를 출력하는 사용자 단말;
    상기 사용자 단말로부터 대상 물체의 3D 오브젝트 파일과 외곽 표면의 컬러 정보를 입력받아, 다수의 슬라이싱 단층면을 생성하여 지코드를 형성하고, 다수의 슬라이싱 단층면의 외곽선을 이루는 폐곡선을 선형화하여 연결 목록 방식으로 컬러 정보를 입력하는 컬러 정보 삽입 장치; 및
    상기 컬러 정보 삽입 장치에서 형성된 지코드와 컬러 정보를 이용하여 3D 프린팅을 수행하여 외곽 표면에 컬러 정보가 반영된 3D 프린팅 출력물을 형성하는 3D 프린터를 포함하는 3D 프린팅 시스템.
  10. 청구항 9항에 있어서,
    상기 사용자 단말은 대상 물체의 모양을 3차원으로 구성한 3D 모델링 데이터를 형성하며, 형성된 3D 모델링 데이터를 3차원 오브젝트 파일인 STL(STereoLithography) 파일로 변환하여 상기 컬러 정보 삽입 장치로 제공하는 3D 프린팅 시스템.
  11. 청구항 9항에 있어서,
    상기 컬러 정보 삽입 장치는
    대상 물체의 3D 오브젝트 파일과 외곽 표면의 컬러 정보를 입력받는 입력부;
    대상 물체의 3D 오브젝트 파일에서 다수의 슬라이싱 단층면을 형성하여 지코드를 형성하는 슬라이싱부;
    상기 다수의 슬라이싱 단층면에서 외곽선을 이루는 폐곡선을 추출하는 외곽선 추출부; 및
    상기 외곽선 추출부가 추출한 외곽선을 이루는 폐곡선을 선형화하여 연결 목록 방식으로 상기 입력부에서 입력받은 컬러 정보를 삽입하는 컬러 정보 입력부를 포함하는 3D 프린팅 시스템.
  12. 청구항 11항에 있어서,
    상기 외곽선 추출부는 지코드에서 G00와 G01 명령을 파싱(Parsing)하여, 각각 명령에서 위치 값을 추출하여 경로 세그먼트들을 계산하고, 각각의 경로 세그먼트들이 외곽선에 해당하는지를 확인하기 위하여 3D 모델을 구성하고 있는 메시(Mesh)와 교차 판별을 수행하는 3D 프린팅 시스템.
  13. 청구항 11항에 있어서,
    상기 컬러 정보 입력부는 외곽선에 해당하는 폐곡선에서 어느 한 점을 기준점으로 설정한 후에 설정된 기준점을 중심으로 직선을 형성하여 형성된 직선에서 기준점으로부터 동일한 색상을 가지는 지점을 지정한 후에 지정된 각 지점에 길이 정보를 산출하고, 산출된 길이 정보에 컬러 정보를 매핑하는 연결 목록 방식으로 3D 오브젝트 파일에 컬러 정보를 삽입하는 3D 프린팅 시스템.
  14. (A) 사용자 단말이 대상 물체에 대한 3차원 오브젝트 파일과 대상 물체의 외곽 표면의 컬러 정보를 출력하는 단계;
    (B) 컬러 정보 삽입 장치가 상기 사용자 단말로부터 대상 물체의 3D 오브젝트 파일과 외곽 표면의 컬러 정보를 입력받아, 다수의 슬라이싱 단층면을 생성하여 지코드를 형성하고, 다수의 슬라이싱 단층면의 외곽선을 이루는 폐곡선을 선형화하여 연결 목록 방식으로 컬러 정보를 입력하는 단계; 및
    (C) 3D 프린터가 상기 컬러 정보 삽입 장치에서 형성된 지코드와 컬러 정보를 이용하여 3D 프린팅을 수행하여 외곽 표면에 컬러 정보가 반영된 3D 프린팅 출력물을 형성하는 단계를 포함하는 3D 프린팅 방법.
  15. 청구항 9항에 있어서,
    상기 (B) 단계는
    (B-1) 컬러 정보 삽입 장치가 대상 물체의 3D 오브젝트 파일과 외곽 표면의 컬러 정보를 입력받는 단계;
    (B-2) 상기 컬러 정보 삽입 장치가 대상 물체의 3D 오브젝트 파일에서 다수의 슬라이싱 단층면을 형성하여 지코드를 형성하는 단계;
    (B-3) 상기 컬러 정보 삽입 장치가 상기 다수의 슬라이싱 단층면에서 외곽선을 이루는 폐곡선을 추출하는 단계; 및
    (B-4) 상기 컬러 정보 삽입 장치가 추출한 외곽선을 이루는 폐곡선을 선형화하여 연결 목록 방식으로 컬러 정보를 입력하는 단계를 포함하는 3D 프린팅 방법.
  16. 청구항 15항에 있어서,
    상기 (B-4) 단계는
    상기 컬러 정보 삽입 장치는 외곽선에 해당하는 폐곡선에서 어느 한 점을 기준점으로 설정한 후에 설정된 기준점을 중심으로 직선을 형성하여 선형화하는 과정;
    상기 컬러 정보 삽입 장치는 형성된 직선에서 기준점으로부터 동일한 색상을 가지는 지점을 지정한 후에 지정된 각 지점에 길이 정보를 산출하는 과정; 및
    상기 컬러 정보 삽입 장치는 산출된 길이 정보에 컬러 정보를 매핑하는 연결 목록 방식으로 3D 오브젝트 파일에 컬러 정보를 삽입하는 과정을 포함하는 3D 프린팅 방법.
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