KR20190111620A - 사진을 이용한 3d 프린팅 제품 제작 및 판매 서비스 제공 시스템 - Google Patents

사진을 이용한 3d 프린팅 제품 제작 및 판매 서비스 제공 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따른 사진을 이용한 3D 프린팅 제품 제작 및 판매 서비스 제공 시스템은, 특정 공간 및 특정 물체 중 어느 하나를 촬영한 사진을 유저로부터 입력받는 사진 입력 모듈; 상기 사진으로부터 3차원 모델링 과정을 통해 3D 객체를 생성하는 3D 객체 생성 모듈; 상기 3D 객체를 3D 프린터기로 전송하여 3D 인쇄 수행 명령을 내려 3D 프린팅 제품 제품을 제작하는 3D 인쇄 수행 모듈; 상기 3D 프린팅 제품 제품을 상기 유저에게 제공하는 3D 프린팅 제품 제공 모듈;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

사진을 이용한 3D 프린팅 제품 제작 및 판매 서비스 제공 시스템{A System of Providing Production and Sales Service of 3D Printing Product Using Photo}
본 발명은 사진을 이용한 3D 프린팅 제품 제작 및 판매 서비스 제공 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게 설명하면 사진을 입력받아 보정 및 편집 과정을 거친 후 3차원 모델링 과정을 통해 3D 객체를 생성하여 3D 인쇄를 수행하는 것으로서 고품질의 3D 인쇄를 수행하고 나아가 3D 프린팅 제품의 판매를 관리하여 3D 프린팅 기술에 대한 접근성을 높일 수 있는, 사진을 이용한 3D 프린팅 제품 제작 및 판매 서비스 제공 시스템에 관한 것이다.
3D 프린팅 기술은 3D 도면을 바탕으로 3차원 물체를 만들어내는 기술로서, 가공이 용이한 플라스틱과 같은 물질을 재료로 사용하고 있지만 기술의 발전으로 인해 종이, 고무, 콘크리트, 식품, 금속 등 재료의 범위가 넓어짐에 따라 단순히 조형물 출력뿐만이 아니라 건축 및 설계 등의 분야에서도 적용될 것이라는 기대가 있다.
이러한 3D 프린팅 기술은 그 기대되는 활용성에 비해 실제로 많이 사용되고 있지 않았으며, 높은 가격과 난이도에 의해 대중화가 쉽게 되지 않는다는 단점이 존재하였다. 그러나 3D 프린팅 기술 중 FDM 방식이 개발됨에 따라 생산 비용이 저렴하고 제작 시간이 짧아지면서 대중에게 널리 상용화되기 시작하였다.
이와 같이, 3D 프린팅 기술이 널리 상용화되기 시작하면서 이와 관련되어 3D 프린팅 제품을 판매하는 시스템이 등장하게 되었다.
이와 관련된 선행기술로는, 한국 등록특허 제 10-1711581호(발명의 명칭 : 웹 기반 주문 디자인 3D 프린팅 서비스 시스템)에서는 3D 프린팅을 활용한 웹 기반 주문형 디자인 및 개발 판매 플랫폼을 제시하고 있다.
상기 발명은, 촬영 수단과 3차원 스캐닝 프로그램이 구비되고, 상기 촬영 수단에 의하여 촬영된 영상 데이터를 상기 3차원 스캐닝 프로그램의 실행에 의하여 3차원 모델링 파일을 생성하는 사용자 단말; 및 3차원 프린팅 서비스 제공을 위한 3차원 프린터 모델 저작 프로그램을 구비하는 웹 사이트를 제공하고, 상기 웹 사이트에 접속된 사용자 단말에 의하여 입력되는 3차원 모델링 파일을 기초로 상기 3차원 프린터 모델 저작 프로그램에 의하여 생성된 3차원 콘텐츠를 공유하기 위한 플랫폼 서비스를 제공하는 클라우드 서버를 포함하는 구성을 제시하고 있다.
또 다른 선행기술로는, 한국 등록특허 제 10-1656826호(발명의 명칭 : 스마트 이동단말을 이용한 3차원 프린터 기반 입체물 제작 거래 시스템)는 3차원 콘텐츠에 대한 검색 서비스를 스마트 이동단말에 제공하고, 스마트 이동단말에서 3차원 콘텐츠의 입체물이 선택되고 상기 입체물의 제작 서비스가 구매되면, 3차원 프린터를 통해 상기 입체물을 제작하는 방안을 제시하고 있다.
상기 발명은, 3차원 프린터; 상기 3차원 프린터에 인쇄코드를 입력하고 상기 인쇄코드에 의해 입체물을 인쇄하도록 제어하는 제어장치; 및, 상기 스마트 이동단말에 3차원 콘텐츠에 대한 검색서비스를 제공하고, 상기 스마트 이동단말이 선택한 3차원 콘텐츠를 인쇄코드로 변환하고, 변환된 인쇄코드를 상기 제어장치로 전송하여 입체물을 인쇄하도록 제어하는 서버를 포함하는 구성을 제시하고 있다.
그러나 두 선행기술 모두 이미지 데이터를 3차원 프린터를 통해 입체물로 인쇄하는 과정에서 이미지의 보정 및 편집 과정이 포함되어 있지 않아 고품질의 입체물을 제조할 수 없다는 단점이 존재한다.
따라서 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 입력받은 사진의 보정 및 편집 과정을 거치고 나아가 보정 및 편집이 수행된 사진으로부터 3D 객체를 생성하여 고품질의 3D 프린팅 제품을 제작할 수 있는 기술을 개발할 필요성이 대두되는 실정이다.
본 발명은 상기 기술의 문제점을 극복하기 위해 안출된 것으로, 유저로부터 입력받은 사진에서 3D 객체를 생성하고 이를 3D 인쇄하여 유저에게 제공하는 것을 주요 목적으로 한다.
본 발명의 다른 목적은, 유저로부터 입력받은 사진을 보정 및 편집하여 2D 객체를 추출하고 추출된 2D 객체를 3D 객체로 생성하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은, 생성된 3D 객체를 유저의 요청에 따라 스케일 조정하는 것이다.
본 발명의 추가 목적은, 유저를 대상으로 3D 프린팅 제품에 대한 후기를 설문 조사하고 허위 답변자를 걸러내어 신뢰도 높은 설문 점수를 산출하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 사진을 이용한 3D 프린팅 제품 제작 및 판매 서비스 제공 시스템은, 특정 공간 및 특정 물체 중 어느 하나를 촬영한 사진을 유저로부터 입력받는 사진 입력 모듈; 상기 사진으로부터 3차원 모델링 과정을 통해 3D 객체를 생성하는 3D 객체 생성 모듈; 상기 3D 객체를 3D 프린터기로 전송하여 3D 인쇄 수행 명령을 내려 3D 프린팅 제품 제품을 제작하는 3D 인쇄 수행 모듈; 상기 3D 프린팅 제품 제품을 상기 유저에게 제공하는 3D 프린팅 제품 제공 모듈;을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 시스템은, 상기 3D 프린팅 제품의 제품명, 제품 이미지, 제품 설명을 포함하는 3D 제품 정보를 생성하는 3D 제품 정보 생성부와, 상기 3D 제품 정보로부터 제품 리스트를 생성하고 상기 유저에게 상기 제품 리스트를 제공하는 조회 인터페이스를 생성하는 3D 제품 조회부를 포함하는 3D 제품 판매 관리 모듈;을 포함하는 것을 특징으로 한다.
나아가, 상기 시스템은, 상기 사진에 존재하는 노이즈를 제거하여 보정 사진을 생성하는 사진 보정 모듈;을 포함하며, 상기 3D 객체 생성 모듈은, 상기 보정 사진으로부터 3차원 모델링 과정을 통해 3D 객체를 생성하는 것을 특징으로 한다.
더하여, 상기 사진 보정 모듈은, 상기 사진의 명암 및 색 대비를 기준으로 에지를 검출하여 윤곽선을 추출한 것을 기반으로 윤곽선 레이어를 생성하는 윤곽선 레이어 생성부와, 상기 윤곽선 레이어의 기준 지점을 설정하는 기준 지점 설정부 및, 상기 기준 지점으로부터 상기 윤곽선 상의 한 지점까지의 거리를 일정 간격마다 측정한 후 측정된 거리 값을 비교하여 특이 피크 지점을 노이즈 지점으로 파악하는 노이즈 파악부와, 상기 노이즈 지점을 상기 윤곽선 레이어로부터 제거하여 보정 윤곽선 레이어를 생성하는 보정 윤곽선 레이어 생성부 및, 상기 사진으로부터 생성된 상기 윤곽선 레이어를 상기 보정 윤곽선 레이어로 치환하여 보정 사진을 생성하는 보정 사진 생성부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 사진을 이용한 3D 프린팅 제품 제작 및 판매 서비스 제공 시스템은,
1) 유저로부터 요청받은 3D 프린팅 제품을 제작하여 유저에게 제공함으로써 3D 프린팅 기술에 대한 접근성을 높이는 효과를 제공하고,
2) 입력받은 사진을 보정 및 편집하여 생성된 2D 객체로부터 3D 객체를 생성함으로써 3D 객체를 생성하는데 소요되는 시간을 효율적으로 단축시킬 수 있을 뿐 아니라,
3) 3D 객체의 스케일을 유저의 요청에 따라 조정함으로써 유저 맞춤형 3D 프린팅 제품을 제작할 수 있으며,
4) 유저를 대상으로 3D 프린팅 제품에 대한 후기 설문 조사를 실시하고 허위 답변자를 걸러내어 정확한 설문 점수를 산출함에 따라 시스템에 대한 만족도를 정확히 파악하는 효과를 제시한다.
도 1은 본 발명의 시스템에 대한 개략적인 구성을 나타낸 개념도.
도 2는 본 발명의 시스템의 기본적인 구성을 나타낸 블록도.
도 3은 본 발명의 시스템의 세부적인 구성을 나타낸 순서도.
도 4는 본 발명의 조회 인터페이스의 일 실시예를 나타낸 개념도.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하도록 한다. 첨부된 도면은 축척에 의하여 도시되지 않았으며, 각 도면의 동일한 참조 번호는 동일한 구성 요소를 지칭한다.
도 1은 본 발명의 시스템(1)에 대한 개략적인 구성을 나타낸 개념도이다.
도 1을 참조하여 설명하면, 본 발명에 따른 사진을 이용한 3D 프린팅 제품 제작 및 판매 서비스 제공 시스템(1)은 3D 프린팅 제품 제작을 주문한 유저(이때 유저는 본 발명의 시스템(1)을 이용해 3D 프린팅 제품을 얻기 위하여 사진을 입력하는 주체를 의미한다.)로부터 사진을 입력받은 후 이를 기반으로 3D 객체를 생성하거나 본 발명의 시스템(1)에서 자체적으로 3D 객체를 임의로 생성하여 3D 프린팅 제품의 제작을 수행하는 것으로서, 제작된 3D 프린팅 제품 결과물을 본 발명의 시스템(1)을 통해 판매하여 3D 프린팅 제품의 주문 제작 및 시제품의 구매가 용이해지고 3D 인쇄 기술의 접근성을 높이는 기능을 제공하는 것을 특징으로 한다.
이때 사진이라 함은 카메라 혹은 휴대전화에 별도로 구비된 카메라를 통해 촬영된 사진을 의미하며, 유저가 인터넷 웹페이지나 어플리케이션에 표시된 이미지를 캡쳐 및 저장한 것을 포함할 수 있다.
나아가, 3D 객체는 본 발명의 시스템(1)에 의해 2차원의 사진이 3차원화 된 대상으로서, 캐드 모델링 프로그램에 의해 2D 사진이 3D 그래픽으로 생성된 것을 의미한다.
또한, 3D 프린팅 제품은 연속적으로 물질을 분사하여 3차원 물질을 만들어내는 3D 인쇄 기술에 의해 3D 객체가 후술할 3D 프린터기(30)를 통해 인쇄된 3D 인쇄 결과물을 의미한다.
이와 같이 2D 사진을 기반으로 3D 프린팅 제품을 수행하기 위해서 본 발명의 시스템(1)은 유저 단말(20)과 메인 서버(10) 및 3D 프린터기(30)로 이루어진다.
유저 단말(20)은 3D 프린팅 제품을 얻기 위해 본 발명의 시스템(1)에 3D 프린팅 제품 제작을 주문하는 개인 혹은 업체인 유저가 사용하는 PC, 스마트폰, 태블릿 PC 등의 단말로서, 본 발명의 시스템(1)이 구현되는 어플리케이션이나 인터넷 웹페이지를 통해 촬영기기를 통해 촬영된 사진을 전송하거나 웹상에서 미리 캡쳐 및 저장된 이미지를 전송하는 기능을 제공한다. 여기서 유저 단말(20)은 본 발명의 시스템(1)이 구현되는 어플리케이션이나 인터넷 웹페이지에 접속할 수 있는 것이라면 그 종류에 제한을 두지 않는다. 즉, 유저 단말(20)에서 인터넷 웹페이지 또는 어플리케이션이 구현되어 3D 프린팅 제품을 제작하기 위해 유저가 접속할 수 있는 환경이 마련되어 있다고 할 수 있다.
메인 서버(10)는 본 발명의 3D 프린팅 제품 제작 및 판매 서비스 제공 시스템(1)을 구현하는 주체로서, 유저 단말(20)로부터 입력받은 사진을 렌더링 하여 3D 객체 정보를 생성한 후(이에 대한 자세한 설명은 도 2와 함께 다루기로 한다.) 3D 프린터기(30)에 3D 객체 정보를 전달하는 역할을 수행한다. 이를 통해 유저로부터 3D 프린팅 제품 제작 주문을 받을 뿐 아니라, 나아가 본 발명의 시스템(1) 관리자가 다른 업체에 의해 제작된 3D 프린팅 제품 혹은 미리 제작된 3D 프린팅 제품을 판매하도록 유저에게 제공할 수 있다.
또한, 메인 서버(10)는 유저가 보유한 유저 단말(20)에 3D 프린팅 제품 제작 및 판매를 진행하는 일련의 과정을 위해 구비된 인터넷 웹페이지나 어플리케이션에 대한 관리 역할을 수행할 수 있다.
3D 프린터기(30)는 메인 서버(10)에 의해 생성된 3D 객체 정보를 메인 서버(10)로부터 입력받아 캐드 프로그램에 의해 생성된 3D 객체의 3D 인쇄를 수행하여 3차원 물체를 제작하는 주체로서, 이때 3D 인쇄라 함은 연속적인 계층의 물질을 뿌리면서 3차원 물체를 만들어내는 기술을 의미한다.
이때 3D 프린터기(30)는 상술한 메인 서버(10)에 의해 제어되므로 제작되는 3D 프린팅 제품의 형상을 다양화할 수 있는데, 일반적으로 3D 프린터기(30)는 크게 적층 가공과 절삭 가공의 방식으로 작동될 수 있으며, 이는 주지 관용 및 공지된 기술이므로 원리에 대한 자세한 설명은 생략하기로 한다.
상술한 구성으로 이루어진 본 발명의 사진을 이용한 3D 프린팅 제품 제작 및 판매 서비스 제공 시스템(1)은 유저로부터 입력받은 사진으로 3D 객체를 생성한 후 3D 인쇄를 수행함으로써, 맞춤 제작형 3D 프린팅 제품을 유저에게 제공하여 유저의 만족도를 높일 수 있을 뿐 아니라, 본 발명의 시스템(1)에서 자체적으로 제작한 3D 프린팅 제품 기성품을 판매하여 보다 많은 사람들이 3D 프린팅 제품에 쉽게 접근할 수 있는 역할을 수행할 수 있다.
이러한 기능을 제공하는 본 발명의 시스템(1)이 구현되기 위한 전체적인 구성을 후술할 도 2를 참조하며 설명하면 다음과 같다.
도 2는 본 발명의 시스템(1)의 전체적인 구성을 나타낸 블록도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 시스템(1)은 사진으로부터 3D 객체를 생성하여 3D 인쇄를 수행하기 위해 기본적으로 사진 입력 모듈(100), 3D 객체 생성 모듈(200), 3D 인쇄 수행 모듈(300), 3D 프린팅 제품 제공 모듈(400)로 이루어진다.
사진 입력 모듈(100)은 촬영이 가능한 기기를 통해 특정 공간 및 특정 물체 중 어느 하나를 촬영한 사진을 유저로부터 입력받는 것으로서, 이는 유저로부터 3D 프린팅 제품 제작의 주문을 받는 과정이라고 볼 수 있다. 이때 입력받은 사진은 상술한 바와 같이 촬영기기를 통해 촬영된 사진 또는 인터넷 웹페이지 혹은 어플리케이션을 통해 유저가 별도로 캡쳐 및 저장한 사진일 수 있으며, 3D 인쇄를 하고자 하는 대상이 표현된 것이라면 그 제한이 없다.
3D 객체 생성 모듈(200)은 상술한 사진 입력 모듈(100)에 의해 입력받은 사진으로부터 3차원 모델링 과정을 통해 3D 객체를 생성하는 것으로서, 3차원 모델링 소프트웨어(예를 들어, 3D CAD 프로그램 등이 있다.)를 통해 2차원의 사진으로부터 3차원 데이터인 3D 객체를 생성하는 기능을 제공한다.
이때 3차원 모델링이라 함은 컴퓨터 그래픽 분야에서 가상의 3차원 공간 속에 재현될 수 있는 수학적 모델을 만들어 STL 형식의 파일을 생성하는 것으로서, 이러한 3차원 모델링은 메인 서버(10)에 의해 파악될 수 있는 데이터 형태로 메인 서버(10)에 저장될 수 있다.(이때 메인 서버(10)에는 별도로 저장부를 구비할 수 있다.) 3차원 모델링의 일반적인 원리는 주지 관용이므로 원리에 대한 자세한 설명은 생략한다.
3D 인쇄 수행 모듈(300)은 3D 프린터기(30)와 연동되어 상술한 3D 객체 생성 모듈(200)에 의해 생성된 3D 객체를 3D 프린터기(30)로 전송하여 3D 인쇄를 수행하도록 명령을 내리는 것으로서, 3D 객체를 생성하면서 만들어진 도면을 이용해 3차원의 물체인 3D 프린팅 제품을 제조하는 기능을 수행한다. 구체적으로 3D 프린터기(30)에서 3D 객체 생성 모듈(200)에 의해 생성된 STL 형식의 파일을 입력받은 후 3D 객체로부터 가상적인 단면을 생성하여 분말 및 합성수지의 재료로 연속적인 층을 생성하는 과정을 통해 3D 프린팅 제품을 제작할 수 있다.
나아가, 3D 인쇄 수행 모듈(300)은 인쇄 과정을 마친 3D 프린팅 제품에 대하여 마무리 공정으로 사포로 연마하거나 도색 및 조립하는 공정이 더 수행될 수 있다.
3D 프린팅 제품 제공 모듈(400)은 유저로부터 주문받아 제작된 3D 프린팅 제품을 유저에게 제공하는 것으로서, 3D 프린팅 제품의 제작이 완료된 경우 유저 단말(20)로 문자메시지나 메일 등 제작 완료를 알리는 알림을 제공하고 유저의 거주지로 3D 프린팅 제품을 배송하는 기능을 수행할 수 있다.
지금까지 본 발명의 시스템(1)의 기본적인 구성에 대해 설명하였으나, 상술한 기본 구성에 더하여 본 발명의 시스템(1)은 보다 고품질의 3D 프린팅 제품을 제작하기 위해 유저로부터 입력받은 사진을 보정 및 편집하는 추가 구성을 더 포함할 수 있다. 이에 대해 설명하면 다음과 같다.
도 3은 본 발명의 시스템(1)의 세부적인 구성을 나타낸 순서도이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 시스템(1)은 상술한 사진 입력 모듈(100)에 의해 입력받은 사진에 존재하는 노이즈를 제거하여 사진을 보정하는 기능을 수행하는 사진 보정 모듈(600)을 더 포함할 수 있다.
유저로부터 입력받은 사진에 노이즈가 존재하면 사진의 화질이 저하되므로, 사진에 있는 노이즈를 제거하여 사진의 화질 보정함으로써 보다 정확하고 정밀한 3D 객체를 생성할 수 있다. 이렇게 사진에 발생한 노이즈 현상을 제거하기 위한 필터(Filter)로 Gaussian filter 또는 Bilateral Filter 등이 있으나, 본 발명의 사진 보정 모듈(600)에서는 이동평균 변환 방법을 통해 사진으로부터 노이즈를 제거하고자 한다.
이러한 기능을 수행하기 위해 사진 보정 모듈(600)은 윤곽선 레이어 생성부(610), 기준 지점 설정부(620), 노이즈 파악부(630), 보정 윤곽선 레이어 생성부(640) 및 보정 사진 생성부(650)를 포함할 수 있다.
윤곽선 레이어 생성부(610)는 입력된 사진의 명암 및 색 대비를 기준으로 에지를 검출하여 윤곽선을 추출한 것을 기반으로 윤곽선 레이어를 생성하는 것으로서, 이때 윤곽선은 사진 내에서 점들이 모여 곡선을 이루는 것을 말한다.
이때, 에지를 검출하기 위하여 소벨 필터와 로버츠 필터 등의 필터를 통해 에지를 검출할 수 있으며, 에지를 검출하는 방법에는 그 제한이 없음은 물론이다.
또한, 일반적으로 사진은 특정 오브젝트를 촬영한 것이므로 복수의 오브젝트 혹은 그림자를 포함할 수 있는데, 윤곽선을 추출하는 과정을 반복적으로 수행하면 보다 정밀한 윤곽선 추출이 가능하며 그 효율을 높일 수 있다.
이러한 윤곽선 레이어 생성부(610)는 검출된 에지로 윤곽선을 추출한 후 윤곽선 레이어를 생성하여 사진 속 노이즈를 용이하게 제거하기 위한 시작 단계를 수행하는 것이라고 할 수 있다.
기준 지점 설정부(620)는 상술한 윤곽선 레이어 생성부(610)에 의해 생성된 윤곽선 레이어의 기준 지점을 설정하는 기능을 제공한다. 이때 기준 지점이라 함은 윤곽선 레이어 내부의 임의의 어느 한 지점을 의미하는 것으로서, 오토캐드를 통해 설정되거나, 본 발명의 시스템(1) 또는 본 발명의 시스템(1) 관리자에 의해 임의로 설정될 수 있으며, 기준 지점을 설정하는 방법에는 제한이 없음은 물론이다.
노이즈 파악부(630)는 상술한 기준 지점 설정부(620)에 의해 설정된 기준 지점으로부터 윤곽선 상의 한 지점까지의 거리를 일정 간격마다 측정한 후 측정된 거리 값을 비교하여 특이 피크 지점을 노이즈 지점으로 파악하는 기능을 제공한다.
이때 기준 지점으로부터 윤곽선 상의 한 지점까지의 거리(본 발명의 설명에서는 이를 간단히 ‘거리’라고 칭하도록 한다.)를 측정하기 이전에 윤곽선 레이어를 압축하는 과정을 수행하여 보다 세밀한 각도 단위(예를 들어, 0.0001도의 각도 단위)로 기준 지점으로부터 윤곽선 상의 한 지점까지의 거리를 측정할 수 있다. 이와 같이 0.0001도와 같은 세밀한 각도 단위로 거리를 측정하여 이산적인 값인 거리를 연속적인 값에 가깝게 측정할 수 있다.
이렇게 산출된 각도별 거리를 비교하여 특이 피크 지점을 노이즈 지점으로 파악할 수 있다. 예를 들어, 각도별 산출된 거리가 각각 0.1, 0.12, 0.13, 0.14, 0.27, 0.15라고 할 때 거리가 0.27로 산출된 지점을 노이즈 지점으로 파악할 수 있다.
즉, 노이즈 파악부(630)는 각도별 거리를 산출하여 비교한 후 비정상적으로 발생한 피크 지점을 노이즈 지점으로 파악함으로써 상술한 윤곽선 레이어 생성부(610)에서 추출된 윤곽선이 매끄럽게 추출되었는지 아니면 노이즈가 존재하는지 파악하는 역할을 제공한다.
보정 윤곽선 레이어 생성부(640)는 상술한 노이즈 파악부(630)에 의해 파악된 노이즈 지점을 윤곽선 레이어로부터 제거하여 보정 윤곽선 레이어를 생성하는 것으로서, 상술한 노이즈 지점으로부터 픽셀 값을 추출한 후 이동평균 변환법에 의해 윤곽선 레이어 내의 노이즈를 제거하여 보정 윤곽선 레이어를 생성하는 기능을 수행한다.
이때 이동평균 변환법이란 연속성을 지닌 데이터의 평균을 산출한 후 순차적으로 나열하는 것으로서, 노이즈 지점의 화소 값과 노이즈 지점과 인접한 지점의 화소 값의 평균값을 산출하여 노이즈 지점 및 노이즈 지점과 인접한 지점의 화소 값을 산출된 평균값으로 치환하여 특이 피크 지점을 제거함으로써 노이즈를 제거할 수 있다. 이러한 방법을 통해 상술한 윤곽선 레이어로부터 노이즈가 제거된 보정 윤곽선 레이어를 생성할 수 있다.
보정 사진 생성부(650)는 사진으로부터 생성된 윤곽선 레이어를 상술한 보정 윤곽선 레이어 생성부(640)로부터 생성된 보정 윤곽선 레이어로 치환하여 보정 사진을 생성하는 것으로서, 노이즈가 존재하는 윤곽선 레이어를 포함하는 사진에서 노이즈가 제거된 보정 윤곽선 레이어로 대체함으로써 보정 사진을 얻을 수 있는 기능을 제공한다.
이와 같이 노이즈가 존재하는 사진으로부터 윤곽선을 추출한 후 노이즈 지점을 파악해 노이즈를 제거함으로써 보다 좋은 화질을 지닌 보정 사진을 생성할 수 있을 뿐 아니라, 사진의 화질이 개선됨에 따라 3D 객체를 정밀하게 생성할 수 있다. 또한, 노이즈가 제거된 보정 사진에 의해 노이즈에 의한 오브젝트 파악의 오류 가 감소하여 3D 객체를 생성하는 시간이 단축될 수 있다.
즉, 상술한 사진 보정 모듈(600)에 의해 생성된 보정 사진을 기반으로 3D 객체를 생성하고 3D 인쇄를 수행하여 3D 프린팅 제품을 제작할 수 있다.
이에 더 나아가, 본 발명의 시스템(1)은 사진 보정 모듈(600)에 의해 생성된 보정 사진으로부터 2D 객체(이때 2D 객체는 3D 객체가 3차원화 되기 전, 즉 사진에 나타난 객체를 의미한다.)를 분할하여 분할 레이어를 생성하는 사진 편집 모듈(700)을 더 포함할 수 있는데, 이를 통해 3D 객체의 용량을 감소시켜 본 발명의 시스템(1)의 저장 공간을 효율적으로 사용할 수 있을 뿐 아니라 3D 객체를 생성하는 시간이 단축될 수 있다.
이러한 기능을 수행하기 위해 사진 편집 모듈(700)은 윤곽선 강도 산출부(710)와 분할 레이어 생성부(730)를 포함할 수 있다.
윤곽선 강도 산출부(710)는 보정 사진에 포함된 보정 윤곽선 레이어의 윤곽선 강도를 산출하는 것으로서, 이때 윤곽선 강도라 함은 보정 윤곽선 레이어의 윤곽선을 기준으로 명암 및 색의 차이가 얼마나 큰지를 보여주는 값이다. 이때, 명암 대비는 휘도 값을 기반으로, 색 대비는 RGB 값을 기반으로 파악할 수 있다.
이러한 특징을 가지는 윤곽선 강도는 다음의 수학식 1을 통해 산출될 수 있다.
수학식 1.
Figure pat00001
여기서, C.I(F)는 보정 윤곽선 레이어 F의 윤곽선 강도, VR, VG, VB는 윤곽선에 포함된 화소 중 각각 RGB 중 R값, G값, B값에 대응되는 0 내지 255 사이의 정수이고, B(x,y)는 윤곽선에 포함된 화소 중 (x,y)에 위치하는 화소가 갖는 휘도, Bmax는 보정 윤곽선 레이어에서의 최대 휘도 값을 의미한다.
위의 수학식 1에 대해 설명하면, 윤곽선 강도는 윤곽선 화소의 휘도 및 색을 기반으로 산출되는 값으로서, 수학식 1에 의하면 윤곽선을 기준으로 휘도 및 색의 차이가 클수록 윤곽선 강도 값이 크게 산출된다는 것을 알 수 있다. 이때 B(x,y)는 상술한 보정 사진을 xy 공간상에 배치시켰을 때 (x,y)에 위치하는 화소의 휘도 값을 의미한다.
예를 들어, 보정 윤곽선 레이어 F의 윤곽선 강도를 구하고자 할 때, 보정 윤곽선 레이어 F의 화소 값의 VR=56, VG=21, VB=68이고 Bmax=100, B(x,y)=64라고 가정하면 보정 윤곽선 레이어 F의 윤곽선 강도 C.I(F)는 다음과 같다.
Figure pat00002
즉, 상술한 수학식 1을 통해 산출된 보정 윤곽선 레이어 F의 윤곽선 강도는 143.15로, 이는 보정 윤곽선 레이어 F에 해당하는 윤곽선이 143.15의 강도를 가진다는 것을 알 수 있다. 이와 같은 과정을 통해 보정 사진에 포함된 보정 윤곽선 레이어에 대한 윤곽선 강도를 산출할 수 있는 것이다.
상술한 설명과 같이, 윤곽선 강도 산출부(710)는 상술한 수학식 1을 통해 보정 사진 내의 보정 윤곽선 레이어에 해당하는 윤곽선 강도의 값을 모두 산출한 후 후술할 분할 레이어 생성부(730)에서 윤곽선 강도를 기반으로 보정 사진으로부터 2D 객체를 분리하는 기능을 제공할 수 있다.
분할 레이어 생성부(730)는 상술한 보정 사진에서 배경 부분을 제거하고 2D 객체만을 추출하여 분할 레이어를 생성하는 것으로서, 부수적인 배경을 제거하고 보정 사진의 핵심 내용이라고 할 수 있는 2D 객체만을 추출함으로써 3D 객체를 생성할 시 그 시간을 단축시키고 3D 객체 생성 시 입력받는 사진의 용량을 감소시켜 저장 공간의 활용 가능성을 더욱 높이는 기능을 수행할 수 있다.
이렇게 보정 사진으로부터 2D 객체를 추출하기 위해 상술한 윤곽선 강도를 기반으로 하여 보정 사진에 포함된 보정 윤곽선 레이어에서 기준값 이상의 윤곽선 강도를 가진 보정 윤곽선은 유지하고 기준값 미만의 윤곽선 강도를 가진 보정 윤곽선은 삭제함으로써 2D 객체만 분할된 분할 레이어를 생성할 수 있다. 이때 기준값은 본 발명의 시스템(1)에 의해 설정되거나 본 발명의 시스템(1) 관리자에 의해 설정될 수 있는 값이다.
이와 같이 생성된 분할 레이어는 곧 2D 객체를 의미하며, 분할 레이어 생성부(730)에 의해 보정 사진으로부터 2D 객체를 추출할 수 있다.
이에 더 나아가, 상술한 사진 편집 모듈(700)은 윤곽선 강도 산출부(710)에 의해 산출된 윤곽선 강도를 매끄럽게 처리하여 보다 부드러운 윤곽선을 제공함으로써 2D 객체 추출을 더 용이하게 할 수 있도록 윤곽선 강도를 보정하는 보정 윤곽선 강도 산출부(720)를 더 포함할 수 있다.
보정 윤곽선 강도 산출부(720)는 상술한 윤곽선 강도 산출부(710)에 의해 산출된 윤곽선 강도와 상술한 거리의 길이를 기반으로 보정 윤곽선 강도를 산출하는 것으로서, 보정 사진의 특징점에 해당하는 윤곽선의 윤곽선 강도를 보정함으로써 보다 매끄러운 윤곽선을 제공하는 기능을 수행할 수 있다.
이러한 특징을 지닌 보정 윤곽선 강도는 다음의 수학식 2를 통해 산출될 수 있다.
수학식 2.
Figure pat00003
여기서, R.I(F)는 보정 윤곽선 강도, C.I(F)는 윤곽선 강도,
Figure pat00004
는 보정 사진 내부의 기준 지점으로부터 윤곽선의 한 지점까지의 거리, α는 거리 가중치를 의미한다.
수학식 2는 윤곽선 강도 및 보정 사진 내부의 기준 지점으로부터 윤곽선의 한 지점까지의 거리를 기반으로 보정 윤곽선 강도를 산출하는 것으로서, 보정 윤곽선 강도가 클수록 보정 사진의 2D 객체일 가능성이 크다고 볼 수 있으며, 또한 보정 사진에 포함된 보정 윤곽선 레이어의 기준 지점으로부터 보정 윤곽선 레이어에 포함된 윤곽선의 한 지점까지의 거리의 길이가 짧을수록(즉, 기준 지점과 가까울수록) 핵심적인 객체를 의미한다고 할 수 있다. 따라서 윤곽선 강도와 비례하고 거리와 반비례하는 수학식 2를 기반으로 보정 윤곽선 강도를 산출한 후, 보정 윤곽선 강도가 기준값 이상일 경우(예를 들어, 본 발명의 시스템(1) 관리자에 의해 설정된 기준값이 100일 때 수학식 1에 의해 산출된 보정 윤곽선 강도의 값이 150일 경우) 2D 객체로 인식하여 추출하고 기준값 미만일 경우(수학식 2에 의해 산출된 보정 윤곽선 강도가 50일 경우) 배경으로 인식하여 윤곽선을 삭제함에 따라 2D 객체를 포함하는 분할 레이어를 생성할 수 있다.
이때 보정 윤곽선 강도가 거리의 길이와 반비례 관계이므로, 보정 사진 내부의 기준 지점으로부터 보정 윤곽선의 한 지점까지의 거리가 길수록 거리 가중치는 큰 값이 지정되어 보정 사진 내부의 기준 지점으로부터 보정 윤곽선의 한 지점까지의 거리가 클수록 보정 윤곽선 강도의 값이 작아지게 하는 효과를 더욱 증대시킬 수 있다.
위와 같은 수학식 2에 의해 산출된 보정 윤곽선 강도를 기반으로 보정 사진으로부터 분할 레이어를 생성하여 보정 사진으로부터 2D 객체를 추출함으로써 보다 정확하게 2D 객체를 파악하고 추출할 수 있다.
나아가, 본 발명의 시스템(1)은 3차원 모델링을 통해 유저로부터 입력받은 사진으로부터 3D 객체를 생성하는 3D 객체 생성 모듈(200)을 포함한다고 하였는데, 이러한 3D 객체 생성 모듈(200)은 3D 객체의 생성에서 더 나아가, 상기 분할 레이어로부터 생성된 3D 객체의 스케일을 조정하여 3D 인쇄 수행 모듈(300)에 의해 제작된 3D 프린팅 제품의 스케일을 유저가 원하는 대로 설정할 수 있는 기능을 더 수행할 수 있다. 이와 같이 3D 객체의 스케일을 조정하기 위해서 3D 객체 생성 모듈(200)은 좌표 설정부(210), 임계 공간 설정부(220), 슬라이스 생성부(230) 및 스케일 조정부(240)를 포함할 수 있다.
좌표 설정부(210)는 생성된 3D 객체를 가상의 3차원 공간상에 배치한 후 3D 객체에 포함된 각 화소의 x, y, z 좌표 값을 설정하는 것으로서, x축, y축, z축으로 이루어진 가상의 3차원 공간상에 3D 객체를 배치하게 되면 3D 객체의 화소 값을 x, y, z 좌표에 해당할 수 있다.
임계 공간 설정부(220)는 가상의 3차원 공간상에 배치된 3D 객체의 스케일이 조정될 수 있는 영역을 파악하기 위해 임계 공간을 설정하는 것으로서, 3D 객체의 화소에 각각 설정된 좌표를 이동시키면 결과적으로 3D 객체의 스케일을 조정할 수 있는데, 이때 최대 스케일의 3D 객체가 가상의 3차원 공간에 배치될 수 있는 영역인 임계 공간을 임계 공간으로 설정할 수 있다. 여기서 임계 공간은 본 발명의 시스템(1) 관리자에 의해 임의로 설정될 수 있다.
슬라이스 생성부(230)는 상술한 임계 공간을 평행하게 분할하여 복수 개의 슬라이스를 생성하는 것으로서, 이는 후술할 스케일 조정부(240)에 의해 파악될 3D 객체의 체적을 파악하기 위한 것이며 이에 대한 자세한 설명은 후술하기로 한다. 이때 슬라이스는 길이와 폭만 존재하고 높이는 매우 작은 조각을 의미한다.
스케일 조정부(240)는 3D 객체의 체적을 산출하여 임계 공간 내에서 3D 객체의 스케일을 조정하는 것으로서, 유저로부터 입력받은 사진에서 3D 객체를 생성할 때 동일한 형상이지만 그 크기를 달리 할 수 있으므로 유저의 취향대로 3D 객체의 스케일을 달리 하여 3D 프린팅 제품을 제작할 수 있다.
이때 3D 객체의 체적은 다음의 수학식 3을 통해 산출될 수 있다.
수학식 3.
Figure pat00005
여기서, VOb는 3D 객체의 체적, Pa는 3D 객체의 전체 화소 개수, w는 한 화소의 가로 길이, h는 한 화소의 세로 길이, Si는 슬라이스 i의 번호, n은 슬라이스의 총 개수를 의미한다.
수학식 3은 3D 객체의 화소를 통해 3D 객체의 체적을 산출하는 것으로서, 슬라이스 i의 면적을 먼저 산출한 후 슬라이스 I와 인접한 슬라이스 I+1의 면적을 산출하여 평균을 냄으로써 3D 객체의 체적을 구하는 기능을 제공한다.
정리하자면, 상술한 3D 객체 생성 모듈(200)은 3차원 모델링 과정을 통해 유저로부터 입력받은 사진을 3D 객체로 생성하여 3D 인쇄를 수행하는데 있어서, 3D 객체의 스케일을 조정하는 기능을 추가적으로 수행하여 유저 맞춤형 3D 프린팅 제품을 유저에게 제공할 수 있다.
도 4는 본 발명의 조회 인터페이스(40)의 일 실시예를 나타낸 개념도이다.
도 2 및 도 4를 참조하면, 본 발명의 시스템(1)은 유저의 주문을 받아 3D 프린팅 제품을 제작하고 이를 유저에게 제공하는 기능에 더하여 본 발명의 시스템(1)에 의해 제작된 3D 프린팅 제품의 판매를 관리하는 기능을 추가적으로 수행할 수 있다. 이러한 기능을 수행하기 위해 본 발명의 시스템(1)은 3D 제품 판매 관리 모듈(500)을 더 포함할 수 있다.
3D 제품 판매 관리 모듈(500)은 3D 객체 및 3D 프린팅 제품 중 어느 하나에 해당하는 3D 제품 정보를 입력받고 유저가 이를 조회할 수 있도록 조회 인터페이스(40)를 생성하는 것으로서, 이를 위해 3D 제품 정보 생성부(510)와 3D 제품 조회부(520)를 포함할 수 있다.
3D 제품 정보 생성부(510)는 본 발명의 시스템(1)에 의해 생성 및 제작된 3D 객체 및 3D 프린팅 제품 중 어느 하나인 3D 제품의 제품명, 제품 이미지, 제품 설명을 포함하는 3D 제품 정보를 생성하는 것으로서, 이때 제품 이미지는 3D 제품을 캡쳐 혹은 촬영한 사진일 수 있다.
3D 제품 조회부(520)는 상술한 3D 제품 정보 생성부(510)에 의해 생성된 3D 제품 정보로부터 제품 리스트를 생성하고 유저에 의해 조회될 수 있도록 제품 리스트를 유저에게 제공하는 조회 인터페이스(40)를 생성하는 것으로서, 이러한 조회 인터페이스(40)를 통해 유저가 제품 리스트 및 제품 리스트에 포함된 3D 제품 정보를 조회하고 구매하고자 하는 3D 제품을 지정할 수 있도록 기여하는 역할을 수행한다.
나아가, 3D 제품 판매 관리 모듈(500)은 유저를 대상으로 3D 제품의 주문 및 구매 후기를 묻는 설문 조사를 수행하는 설문 수행부(530)를 더 포함할 수 있다. 이를 위해 설문 수행부(530)는 설문지 생성파트(531), 답안 입력파트(532), 설문 점수 산출파트(533)를 포함할 수 있다.
설문지 생성파트(531)는 유저에게 3D 제품의 주문 및 구매 후기를 묻는 설문 문항을 생성하고 이를 포함하는 설문지를 생성하는 기능을 제공한다. 이때 생성되는 설문 문항의 형식은 객관식 설문 문항과 주관식 설문 문항 중 적어도 어느 하나로 이루어질 수 있으며, 설문 문항의 형식은 그 제한을 두지 않는다. 이와 같이 설문지 생성파트(531)는 유저에게 제공되기 위하여 생성된 복수 개의 설문 문항을 포함하는 설문지를 생성하는 기능을 제공한다.
답안 입력파트(532)는 유저에게 제공된 설문지를 통해 유저로부터 설문 답안을 입력받는 것으로서, 이때 유저로부터 입력받는 설문 답안의 형식은 객관식 설문 문항의 경우에는 객관식 답안 번호, 주관식 설문 문항의 경우에는 텍스트가 될 수 있으며, 설문 답안의 형식은 설문 문항의 형식과 마찬가지로 그 제한이 없다.
설문 점수 산출파트(533)는 유저로부터 설문 문항별로 입력받은 설문 답안을 분석한 후 설문 점수를 산출하는 것으로서, 설문 점수를 산출하는 방법의 일 실시예로 객관식 설문 문항의 경우 유저가 입력한 설문 답안을 수치화하여 설문 점수로 산출할 수 있다.
예를 들어, 객관식 설문 문항의 객관식 답안 번호 형식이 4가지인 경우 각 답안 번호마다 점수를 부여하는 방법은 단순히 100점 만점을 네 개의 점수 척도(0점, 33점, 67점, 100점)로 나누어 점수를 부여한 후 객관식 설문 문항의 설문 답안의 평균을 산출하는 방법이 있을 수 있다.
또한, 주관식 설문 문항의 경우 본 발명의 시스템(1)의 관리자가 미리 설정해놓은 설문 점수 산출 기준에 의해 설문 답안에 대한 설문 점수가 산출될 수 있다. 예를 들어, 먼저 유저가 입력한 주관식 설문 답안에 100점을 부여한 후 주관식 설문 답안의 점수 척도를 10점 단위로 설정할 수 있다. 만약 본 발명의 시스템(1) 관리자가 주관식 설문 답안이 본 발명의 시스템(1)에 대한 만족스러운 내용 한 가지와 불만족스러운 내용 한 가지로 기재되었다고 판단한다면, 불만족스러운 내용이 등장할 때마다 100점 만점에서 10점씩 차감하여 설문 점수를 산출할 수 있다.
이때 유저로부터 입력받은 설문 답안의 형식이 객관식 설문 답안과 주관식 설문 답안을 모두 포함하는 경우에는, 객관식 설문 답안으로부터 산출된 설문 점수와 주관식 설문 답안으로부터 산출된 설문 점수를 합산하여 전체 설문 점수를 도출할 수 있다.
이와 같이 한 유저로부터 입력받은 설문 답안에 대한 설문 점수를 산출하는 것에서 더 나아가 설문 조사에 응한 유저인 응답자 전체로부터 입력받은 설문 답안에 대해 평균 설문 점수를 산출하여 본 발명의 시스템(1)에 대한 만족도를 파악할 수 있다.
이에 더 나아가, 설문 수행부(530)는 답안 입력파트(532)에 의해 입력받은 설문 답안에서 허위 설문 답안을 파악하여 이를 제하고 설문 점수를 산출함으로써 설문 조사의 신뢰도를 향상시키는 기능을 추가할 수 있는데, 이를 위해 설문 수행부(530)는 허위 답변 파악파트(534)와 보정 설문 점수 산출파트(535)를 더 포함할 수 있다.
허위 답변 파악파트(534)는 설문 조사를 허위로 응답하는 것을 파악하기 위한 기준인 허위 답변 기준을 설정한 후 허위 답변 기준을 충족하는 유저인 허위 응답자의 인원수를 파악하는 기능을 수행한다. 이때 허위 답변 기준을 설정하는 방법에는 그 제한이 없음은 물론이다.
허위 답변 기준의 한 예로, 유저로부터 입력받은 객관식 설문 문항의 설문 답안이 한 번호로만 이루어져 있거나 일정한 패턴을 가지는 경우(예를 들어 모든 객관식 문항을 3번으로만 찍는 경우와 1-2-3-4의 패턴을 반복하는 경우), 또는 주관식 설문 답안을 주관식 설문 문항과 관련 없는 답안으로 기재하는 경우 등이 있다. 그러므로 앞의 예시와 같은 경우를 허위 답변 기준으로 설정하고 허위 답변 기준을 기반으로 허위 응답자의 인원수를 구할 수 있다. 다시 말해, 설문 조사에 응한 유저의 전체 인원수 중 허위 답변 기준을 충족하는 설문 답안을 입력한 유저의 인원수가 허위 응답자의 인원수가 된다.
보정 설문 점수 산출파트(535)는 보다 정확하고 신뢰할 수 있는 설문 점수를 산출하기 위해 상술한 설문 점수 산출파트(533)에 의해 산출된 설문 점수와 허위 답변 파악파트(534)에 의해 파악된 허위 응답자의 인원수를 기반으로 보정 설문 점수를 산출하는 기능을 수행한다.
이때 보정 설문 점수는 다음의 수학식 4를 통해 산출되는 것을 특징으로 한다.
수학식 4.
Figure pat00006
여기서, C.P는 보정 설문 점수, L은 허위 응답자의 인원수, N은 상기 설문 조사에 응답한 유저의 인원수, Ai는 객관식 설문 문항 i에 해당하는 설문 답안의 점수, Bj는 주관식 설문 문항 j에 해당하는 설문 답안의 점수, n은 객관식 설문 문항의 개수, m은 주관식 설문 문항의 개수, k는 설문 조사에 응답한 유저에게 부여된 인덱스를 의미한다.
수학식 4는 상술한 설문 점수 산출파트(533)에 의해 산출된 설문 점수와 허위 답변 파악파트(534)에 의해 파악된 허위 응답자의 인원수를 기반으로 보정된 설문 점수를 산출하는 것으로서, 이때 한 유저로부터 입력받은 설문 답안에 대한 설문 점수가 아닌 설문 조사에 응답한 유저인 응답자 모두로부터 입력받은 설문 답안에 대한 설문 점수를 산출한 후 허위 답변을 조정함으로써 보정 설문 점수를 산출할 수 있다.
즉, 복수의 유저로부터 입력받은 설문 답안에 대해 산출된 설문 점수의 평균을 구한 후 허위 응답자에 의한 오류를 보정하여 보정 설문 점수를 산출할 수 있다. 이와 같이 산출된 보정 설문 점수에 의해 본 발명의 시스템(1) 관리자는 유저의 시스템(1)에 대한 만족도를 보다 정확하게 파악할 수 있다.
지금까지 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 사진을 이용한 3D 프린팅 제품 제작 및 판매 서비스 제공 시스템의 구성 및 작용을 상기 설명 및 도면에 표현하였지만 이는 예를 들어 설명한 것에 불과하여 본 발명의 사상이 상기 설명 및 도면에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화 및 변경이 가능함은 물론이다.
1 : 시스템 10 : 메인 서버
20 : 유저 단말 30 : 3D 프린터기
40 : 조회 인터페이스 100 : 사진 입력 모듈
200 : 3D 객체 생성 모듈 210 : 좌표 설정부
220 : 임계 공간 설정부 230 : 슬라이스 생성부
240 : 스케일 조정부 300 : 3D 인쇄 수행 모듈
400 : 3D 프린팅 제품 제공 모듈 500 : 3D 제품 판매 관리 모듈
510 : 3D 제품 정보 생성부 520 : 3D 제품 조회부
530 : 설문 수행부 531 : 설문지 생성파트
532 : 답안 입력파트 533 : 설문 점수 산출파트
534 : 허위 답변 파악파트 535 : 보정 설문 점수 산출파트
600 : 사진 보정 모듈 610 : 윤곽선 레이어 생성부
620 : 기준 지점 설정부 630 : 노이즈 파악부
640 : 보정 윤곽선 레이어 생성부 650 : 보정 사진 생성부
700 : 사진 편집 모듈 710 : 윤곽선 강도 산출부
720 : 보정 윤곽선 강도 산출부 730 : 분할 레이어 생성부

Claims (15)

  1. 사진을 이용한 3D 프린팅 제품 제작 및 판매 서비스 제공 시스템으로서,
    특정 공간 및 특정 물체 중 어느 하나를 촬영한 사진을 유저로부터 입력받는 사진 입력 모듈;
    상기 사진으로부터 3차원 모델링 과정을 통해 3D 객체를 생성하는 3D 객체 생성 모듈;
    상기 3D 객체를 3D 프린터기로 전송하여 3D 인쇄 수행 명령을 내려 3D 프린팅 제품을 제작하는 3D 인쇄 수행 모듈;
    상기 3D 프린팅 제품을 상기 유저에게 제공하는 3D 프린팅 제품 제공 모듈;을 포함하는 것을 특징으로 하는, 사진을 이용한 3D 프린팅 제품 제작 및 판매 서비스 제공 시스템.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 시스템은,
    상기 3D 프린팅 제품의 제품명, 제품 이미지, 제품 설명을 포함하는 3D 제품 정보를 생성하는 3D 제품 정보 생성부와,
    상기 3D 제품 정보로부터 제품 리스트를 생성하고 상기 유저에게 상기 제품 리스트를 제공하는 조회 인터페이스를 생성하는 3D 제품 조회부를 포함하는 3D 제품 판매 관리 모듈;을 포함하는 것을 특징으로 하는, 사진을 이용한 3D 프린팅 제품 제작 및 판매 서비스 제공 시스템.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 시스템은,
    상기 사진에 존재하는 노이즈를 제거하여 보정 사진을 생성하는 사진 보정 모듈;을 포함하며,
    상기 3D 객체 생성 모듈은,
    상기 보정 사진으로부터 3차원 모델링 과정을 통해 3D 객체를 생성하는 것을 특징으로 하는, 사진을 이용한 3D 프린팅 제품 제작 및 판매 서비스 제공 시스템.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 사진 보정 모듈은,
    상기 사진의 명암 및 색 대비를 기준으로 에지를 검출하여 윤곽선을 추출한 것을 기반으로 윤곽선 레이어를 생성하는 윤곽선 레이어 생성부와,
    상기 윤곽선 레이어의 기준 지점을 설정하는 기준 지점 설정부 및,
    상기 기준 지점으로부터 상기 윤곽선 상의 한 지점까지의 거리를 일정 간격마다 측정한 후 측정된 거리 값을 비교하여 특이 피크 지점을 노이즈 지점으로 파악하는 노이즈 파악부와,
    상기 노이즈 지점을 상기 윤곽선 레이어로부터 제거하여 보정 윤곽선 레이어를 생성하는 보정 윤곽선 레이어 생성부 및,
    상기 사진으로부터 생성된 상기 윤곽선 레이어를 상기 보정 윤곽선 레이어로 치환하여 보정 사진을 생성하는 보정 사진 생성부를 포함하는 것을 특징으로 하는, 사진을 이용한 3D 프린팅 제품 제작 및 판매 서비스 제공 시스템.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 시스템은,
    상기 보정 윤곽선 레이어를 상기 보정 사진으로부터 분할하여 생성된 분할 레이어를 2D 객체로 지정하는 사진 편집 모듈;을 포함하며,
    상기 3D 객체 생성 모듈은,
    상기 2D 객체로부터 3차원 모델링 과정을 통해 3D 객체를 생성하는 것을 특징으로 하는, 사진을 이용한 3D 프린팅 제품 제작 및 판매 서비스 제공 시스템.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 사진 편집 모듈은,
    상기 보정 윤곽선 레이어의 윤곽선을 기준으로 명암 및 색 대립의 차이에 따라 윤곽선 강도를 산출하는 윤곽선 강도 산출부와,
    상기 윤곽선 강도를 기반으로 하여 상기 보정 윤곽선 레이어에서 기준값 이상의 윤곽선 강도를 가진 윤곽선은 유지하고 기준값 미만의 윤곽선 강도를 가진 윤곽선은 삭제하여 분할 레이어를 생성하는 분할 레이어 생성부를 포함하는 것을 특징으로 하는, 사진을 이용한 3D 프린팅 제품 제작 및 판매 서비스 제공 시스템.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 윤곽선 강도는,
    다음의 수학식 1을 통해 산출되는 것을 특징으로 하는, 사진을 이용한 3D 프린팅 제품 제작 및 판매 서비스 제공 시스템.
    수학식 1.
    Figure pat00007

    (여기서, C.I(F)는 보정 윤곽선 레이어 F의 윤곽선 강도, VR, VG, VB는 윤곽선에 포함된 화소 중 각각 RGB 중 R값, G값, B값에 대응되는 0 내지 255 사이의 정수이고, B(x,y)는 윤곽선에 포함된 화소 중 (x,y)에 위치하는 화소가 갖는 휘도, Bmax는 보정 윤곽선 레이어에서의 최대 휘도 값)
  8. 제 6항에 있어서,
    상기 사진 편집 모듈은,
    상기 윤곽선 강도 및 일정 간격마다 상기 기준 지점으로부터 상기 윤곽선 상의 한 지점까지의 거리를 측정한 거리를 기반으로 보정 윤곽선 강도를 산출하는 보정 윤곽선 강도 산출부를 포함하며,
    상기 분할 레이어 생성부는,
    상기 보정 윤곽선 강도를 기반으로 하여 상기 보정 윤곽선 레이어에서 기준값 이상의 보정 윤곽선 강도를 가진 윤곽선은 유지하고 기준값 미만의 보정 윤곽선 강도를 가진 윤곽선은 삭제하여 분할 레이어를 생성하는 것을 특징으로 하는, 사진을 이용한 3D 프린팅 제품 제작 및 판매 서비스 제공 시스템.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 보정 윤곽선 강도는,
    다음의 수학식 2를 통해 산출되는 것을 특징으로 하는, 사진을 이용한 3D 프린팅 제품 제작 및 판매 서비스 제공 시스템.
    수학식 2.
    Figure pat00008

    (여기서, R.I(F)는 보정 윤곽선 강도, C.I(F)는 상기 윤곽선 강도,
    Figure pat00009
    는 상기 기준 지점으로부터 상기 윤곽선의 한 지점까지의 거리, α는 거리 가중치)
  10. 제 1항에 있어서,
    상기 3D 객체 생성 모듈은,
    상기 3D 객체를 가상의 3차원 공간상에 배치한 후 상기 3D 객체의 각 화소에 x, y, z 좌표 값을 설정하는 좌표 설정부와,
    상기 3D 객체가 최대 스케일을 지니도록 상기 좌표를 이동시킨 후 최대 스케일을 지닌 상기 3D 객체가 배치되는 3차원 공간을 임계 공간으로 설정하는 임계 공간 설정부 및,
    상기 임계 공간을 평행하게 분할하여 복수 개의 슬라이스를 생성하는 슬라이스 생성부와,
    상기 슬라이스의 체적를 기반으로 산출된 상기 3D 객체의 체적 통해 상기 임계 공간 내에서 상기 3D 객체의 스케일을 조정하는 스케일 조정부를 포함하는 것을 특징으로 하는, 사진을 이용한 3D 프린팅 제품 제작 및 판매 서비스 제공 시스템.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 3D 객체의 체적은,
    다음의 수학식 3을 통해 산출되는 것을 특징으로 하는, 사진을 이용한 3D 프린팅 제품 제작 및 판매 서비스 제공 시스템.
    수학식 3.
    Figure pat00010

    (여기서, VOb는 상기 3D 객체의 체적, Pa는 상기 3D 객체의 전체 화소 개수, w는 한 화소의 가로 길이, h는 한 화소의 세로 길이, Si는 슬라이스 i의 번호, n은 슬라이스의 총 개수)
  12. 제 2항에 있어서,
    상기 3D 제품 판매 관리 모듈은,
    상기 유저를 대상으로 상기 3D 프린팅 제품 제품의 주문 후기 및 구매 후기를 묻는 설문 조사를 수행하는 설문 수행부를 포함하는 것을 특징으로 하는, 사진을 이용한 3D 프린팅 제품 제작 및 판매 서비스 제공 시스템.
  13. 제 12항에 있어서,
    상기 설문 수행부는,
    상기 유저에게 상기 3D 제품의 주문 및 구매 후기를 묻는 객관식 설문 문항 및 주관식 설문 문항 중 적어도 어느 하나인 설문 문항을 생성하고 상기 설문 문항을 포함하는 설문지를 생성하는 설문지 생성파트와,
    상기 설문지를 통해 상기 유저로부터 설문 답안을 입력받는 답안 입력파트 및,
    상기 설문 답안을 분석하여 수치화된 설문 점수를 산출하는 설문 점수 산출파트를 포함하는 것을 특징으로 하는, 사진을 이용한 3D 프린팅 제품 제작 및 판매 서비스 제공 시스템.
  14. 제 13항에 있어서,
    상기 설문 수행부는,
    상기 설문 조사의 허위 응답 여부를 파악하는 판단 기준인 허위 답변 기준을 설정한 후 상기 허위 답변 기준을 충족하는 유저인 허위 응답자의 인원수를 파악하는 허위 답변 파악파트와,
    상기 설문 점수와 상기 허위 응답자의 인원수를 기반으로 보정 설문 점수를 산출하는 보정 설문 점수 산출파트를 포함하는 것을 특징으로 하는, 사진을 이용한 3D 프린팅 제품 제작 및 판매 서비스 제공 시스템.
  15. 제 14항에 있어서,
    상기 보정 설문 점수는,
    다음의 수학식 4를 통해 산출되는 것을 특징으로 하는, 사진을 이용한 3D 프린팅 제품 제작 및 판매 서비스 제공 시스템.
    수학식 4.
    Figure pat00011

    (여기서, C.P는 보정 설문 점수, L은 허위 응답자의 인원수, N은 상기 설문 조사에 응답한 유저의 인원수, Ai는 객관식 설문 문항 i에 해당하는 설문 답안의 점수, Bj는 주관식 설문 문항 j에 해당하는 설문 답안의 점수, n은 객관식 설문 문항의 개수, m은 주관식 설문 문항의 개수, k는 설문 조사에 응답한 유저에게 부여된 인덱스)
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR102474257B1 (ko) * 2022-07-11 2022-12-05 주식회사 재작소 폐플라스틱을 이용한 3d 프린팅 플랫폼 서버

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