KR20240071230A - 다면체간 3차원 형태 인식 시스템 및 이를 이용한 다면체간 3차원 형태의 인식 방법 - Google Patents

다면체간 3차원 형태 인식 시스템 및 이를 이용한 다면체간 3차원 형태의 인식 방법 Download PDF

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KR20240071230A
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장성진
고재훈
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김현수
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한국생산기술연구원
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Abstract

본 발명은 다면체간 3차원 형태 인식 시스템 및 이를 이용한 다면체간 3차원 형태의 인식 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 다면체의 결합 관계에 따른 3차원 형태를 재구성하기 위한 다면체간 3차원 형태 인식 시스템 및 이를 이용한 다면체간 3차원 형태의 인식 방법에 관한 것이다. 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은 면 형태로 이루어진 복수의 면체들로 이루어진 다면체부; 각각의 상기 면체들과 일대일 대응되도록 마련되며, 복수의 상기 다면체부 사이의 결합 관계에 대한 측정데이터를 얻도록 마련된 커넥터부; 및 상기 커넥터부로부터 상기 측정데이터를 제공받아 복수의 상기 다면체부의 결합 관계에 의한 3차원 형태를 도출하도록 마련된 컴퓨터부를 포함하는 것을 특징으로 하는 다면체간 3차원 형태 인식 시스템을 제공한다.

Description

다면체간 3차원 형태 인식 시스템 및 이를 이용한 다면체간 3차원 형태의 인식 방법{POLYHEDRAL 3D SHAPE RECOGNITION SYSTEM AND POLYHEDRAL 3D SHAPE RECOGNITION MEHTOD USING THE SAME}
본 발명은 다면체간 3차원 형태 인식 시스템 및 이를 이용한 다면체간 3차원 형태의 인식 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 다면체의 결합 관계에 따른 3차원 형태를 재구성하기 위한 다면체간 3차원 형태 인식 시스템 및 이를 이용한 다면체간 3차원 형태의 인식 방법에 관한 것이다.
기술의 발전으로 인하여 다양한 산업군에서 정보통신기술(ICT)을 접목하려는 시도가 지속적으로 확대되고 있다
일례로, 완구 분야에서는 큐브에 정보통신기술을 접목하여 현재 큐브의 상태를 측정 및 데이터화하고, 측정된 데이터를 스마트폰으로 전송하여 최적의 풀이법을 알려주거나 게임 컨트롤러로 사용할 수 있는 기술이 개발되고 있다.
또한, 인테리어 분야에서는 RGB LED 조명의 제어를 위하여 각각의 조명에 고정된 어드레스가 부여되어 있어 시공 후 각 조명의 어드레스를 프로그램에 매칭 시켜주는 방법이 이용되고 있다.
그러나, 종래에는 물체의 단순 결합 여부에 대해서 정도만 파악할 수 있을 뿐, 각 구성이 어떤 방향 및 어떤 위치로 결합이 이루어지는 정확하게 판단하기 어려웠다.
보다 구체적으로, 물체들의 결합 관계에 대해 상세히 알 수 있는 기술이 있을 경우 물체의 조립이 올바르게 되었는지를 확인할 수 있어 학습용 블록 교구나 공장 등에서 사용될 수 있고, 현실 세계의 정보를 가상 세계와 매칭할 수 있어 게임 분야에 적용할 수 있는 등 여러 분야에서 사용이 가능하지만, 아직 이러한 범용적인 기술의 개발이 이루어지지 않았다.
따라서, 다면체의 결합 관계에 따른 3차원 형태를 재구성하기 위한 다면체간 3차원 형태 인식 시스템이 필요하다.
한국등록특허 제10-1112162호
상기와 같은 문제를 해결하기 위한 본 발명의 목적은 다면체의 결합 관계에 따른 3차원 형태를 재구성하기 위한 다면체간 3차원 형태 인식 시스템 및 이를 이용한 다면체간 3차원 형태의 인식 방법을 제공하는 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은 면 형태로 이루어진 복수의 면체들로 이루어진 다면체부; 각각의 상기 면체들과 일대일 대응되도록 마련되며, 복수의 상기 다면체부 사이의 결합 관계에 대한 측정데이터를 얻도록 마련된 커넥터부; 및 상기 커넥터부로부터 상기 측정데이터를 제공받아 복수의 상기 다면체부의 결합 관계에 의한 3차원 형태를 도출하도록 마련된 컴퓨터부를 포함하는 것을 특징으로 하는 다면체간 3차원 형태 인식 시스템을 제공한다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 커넥터부는, 상호 결합된 상기 다면체부 사이에 전원을 공급하도록 마련된 전원핀; 및 상기 측정데이터를 상기 컴퓨터부에 제공하도록 마련된 통신핀을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 커넥터부는, 상기 면체의 모서리 개수와 동일한 개수로 형성되는 방향핀을 포함하며, 상기 방향핀은 각각의 상기 면체의 모서리와 대응되어 식별되도록 마련된 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 측정데이터는, 결합된 복수의 상기 다면체부에 있어서, 상호 연결된 상기 방향핀들의 조합에 대한 정보인 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 컴퓨터부는, 상기 커넥터부로부터 상기 측정데이터를 전송받도록 마련된 통신모듈; 전송받은 상기 측정데이터의 상기 방향핀들의 조합을 분석하여 복수의 상기 다면체부의 결합 관계를 도출하도록 마련된 분석모듈; 및 상기 분석모듈에 의해 도출된 결합 관계에 따라, 복수의 상기 다면체부가 결합된 3차원 형태를 재구성하여 시각화하도록 마련된 시각화모듈을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 분석모듈은, 상기 방향핀들의 조합을 통해 결합된 상태의 상기 다면체부 사이의 결합 위치 및 결합 방향을 도출하도록 마련된 것을 특징으로 할 수 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은 다면체간 3차원 형태 인식 시스템을 이용한 다면체간 3차원 형태의 인식 방법에 있어서, 복수의 상기 다면체부가 상호 결합되는 단계; 상기 커넥터부가 복수의 상기 다면체부 사이의 결합 관계에 대한 측정데이터를 얻는 단계; 얻은 상기 측정데이터를 상기 컴퓨터부가 제공받는 단계; 및 제공받은 상기 측정데이터가 상기 컴퓨터부에 의해 분석되어 상기 다면체부의 결합 관계에 의한 3차원 형태가 도출되는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 다면체간 3차원 형태 인식 시스템을 이용한 다면체간 3차원 형태의 인식 방법을 제공한다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 커넥터부가 복수의 상기 다면체부 사이의 결합 관계에 대한 측정데이터를 얻는 단계에서, 상기 측정데이터는 상호 연결된 상기 방향핀들의 조합에 대한 정보인 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 방향핀은 상기 면체의 모서리 개수와 동일한 개수로 형성되며, 상기 방향핀은 각각의 상기 면체의 모서리와 대응되어 식별되도록 마련된 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 제공받은 상기 측정데이터가 상기 컴퓨터부에 의해 분석되어 상기 다면체부의 결합 관계에 의한 3차원 형태가 도출되는 단계에서, 상기 컴퓨터부는, 전송받은 상기 측정데이터의 상기 방향핀들의 조합을 분석하여 복수의 상기 다면체부 사이의 결합 위치 및 결합 방향에 대한 결합 관계를 도출하도록 마련된 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 도출된 상기 3차원 형태가 시각화되는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기와 같은 구성에 따르는 본 발명의 효과는, 다면체부 사이의 결합에 있어 기 연결된 다면체부를 기준으로 하여 새롭게 연결되는 다면체부의 위치 및 방향을 신속하게 파악할 수 있다.
그리고, 본 발명은 다면체부 간 결합에 있어 자동으로 물체의 위치 및 방향을 측정하고 이를 통하여 3차원 형태를 인식할 수 있다.
또한, 본 발명은 여러 개의 다면체부를 연결하는 경우 연결하는 동작만으로 물체의 위치 및 방향을 자동으로 인식하여, 잘못된 연결되었을 경우 쉽게 오류를 찾을 수 있으며, 현실 세계의 정보를 쉽게 가상세계와 매칭 할 수 있기 때문에 교육용 완구, 게임 분야에서의 사용이 가능하다. 또한 알츠하이머와 같은 환자의 치료용 교구로서도 사용이 가능하다.
본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 특허청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 다면체간 3차원 형태 인식 시스템의 예시도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 정육면체로 이루어진 다면체부의 예시도이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 다면체부의 결합 상태를 나타낸 예시도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 다면체간 3차원 형태 인식 시스템을 이용한 다면체간 3차원 형태의 인식 방법의 순서도이다.
도 5 및 도 6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 다면체부를 결합한 3차원 형태를 나타낸 예시도이다.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 따라서 여기에서 설명하는 실시예로 한정되는 것은 아니다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결(접속, 접촉, 결합)"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 구비할 수 있다는 것을 의미한다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 다면체간 3차원 형태 인식 시스템의 예시도이고, 도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 정육면체로 이루어진 다면체부의 예시도이다.
도 1 및 도 2에 도시된 것처럼, 다면체간 3차원 형태 인식 시스템(1000)은 다면체부(1100), 커넥터부(1200) 및 컴퓨터부(1300)를 포함할 수 있다.
상기 다면체부(1100)는 면 형태로 이루어진 복수의 면체들로 이루어질 수 있다.
구체적으로, 상기 다면체부(1100)는 사면체, 오면체, 육면체 등 복수의 면을 갖는 입체 도형으로 마련될 수 있다. 또한, 도시된 바에 따르면 정육면체 형태의 다면체부(1100)만으로 이루어져 있으나, 여러 형태의 다면체 형상들이 동시에 사용되는 것도 가능하다.
이하, 설명의 편의를 위해 도 1 및 도 2에 도시된 정육면체의 다면체부(1100)를 예시하여 본 발명의 구성을 상세히 설명하도록 한다.
도시된 바와 같이, 상기 다면체부(1100)가 정육면체일 경우, 상기 다면체부(1100)는 제1 면체(1110), 제2 면체(1120), 제3 면체(1130), 제4 면체(1140), 제5 면체(1150) 및 제6 면체(1160)로 이루어져 총 6개의 면체를 갖게 된다.
상기 커넥터부(1200)는 각각의 상기 면체들과 일대일 대응되도록 마련되며, 복수의 상기 다면체부(1100) 사이의 결합 관계에 대한 측정데이터를 얻도록 마련될 수 있다.
일례로, 상기 커넥터부(1200)는 상기 다면체부(1100)가 정육면체로 이루어진 경우 각각의 상기 제1 면체(1110), 제2 면체(1120), 제3 면체(1130), 제4 면체(1140), 제5 면체(1150) 및 제6 면체(1160)에 각각 일대일 대응되도록 마련되어 6개의 커넥터부로 이루어질 수 있다.
구체적으로, 제1 커넥터부(1210)는 제1 면체(1110)에 마련되며, 제2 커넥터부(1220)는 제2 면체(1120)에 마련되며, 제3 커넥터부(1230)는 제3 면체에 마련되며, 제4 커넥터부(1240)는 제4 면체(1140)에 마련되며, 제5 커넥터부(1250)는 제5 면체(1150)에 마련되며, 제6 커넥터부(11600는 제6 면체(1160)에 마련될 수 있다.
그리고 각각의 상기 커넥터부(1200)는 전원핀, 통신핀, 방향핀을 포함하도록 마련될 수 있다.
일례로, 상기 제1 커넥터부(1210)는 제1 전원핀(1211), 제1 통신핀(1212), 제1 방향핀(1213)을 포함할 수 있다.
상기 제1 전원핀(1211)은, 상호 결합된 다면체부(1100)들 사이의 전원을 연결하여 전원이 연결된 상기 커넥터부(1200) 사이의 전원이 공급될 수 있도록 마련될 수 있다. 상기 제1 전원핀(1211)은 2핀으로 마련될 수 있다.
상기 제1 통신핀(1212)은 상기 제1 방향핀(1213)이 수집한 결합 관계에 대한 정보인 측정데이터를 상기 컴퓨터부(1300)에 제공하도록 마련될 수 있다. 상기 제1 통신핀(1212)은 2핀으로 마련될 수 있다.
상기 제1 방향핀(1213)은 상기 면체의 모서리 개수와 동일한 개수로 형성될 수 있다. 일례로, 상기 다면체부(1100)가 정육면체일 경우 상기 면체들의 형상이 사각형이기 때문에 모서리가 4개가 된다. 따라서, 상기 방향핀(1213)의 개수는 이와 동일한 4개로 마련될 수 있다.
또한, 상기 제1 방향핀(1213)은 각각의 상기 면체의 모서리와 대응되어 식별되도록 마련될 수 있다. 일례로, 상기 제1 면체(1110)에는 상기 제1 방향핀(1213)이 4개가 마련되며, 4개의 상기 제1 방향핀(1213)은 각각 상기 제1 면체(1110)에 형성된 각각의 모서리와 일대일 대응되어 식별되도록 마련될 수 있다. 이처럼 마련된 상기 제1 방향핀(1213)은 어느 하나의 제1 방향핀(1213)을 골랐을 때 제1 방향핀(1213)에 대응되는 모서리가 무엇인지 즉시 도출될 수 있다.
상기 제1 통신핀(1212)은 각각의 상기 제1 방향핀(1213)이 접촉한 다른 다면체부(1100)의 방향핀의 조합을 상기 컴퓨터부(1300)에 제공하도록 마련될 수 있다.
상기 제1 커넥터부(1210)의 구성은 다른 커넥터부(1220, 1230, 1240, 1250, 1260)들의 구성과 동일한 바 다른 커넥터부들의 상세 구성에 대한 설명은 생략하도록 한다.
상기 컴퓨터부(1300)는 상기 커넥터부로부터 상기 측정데이터를 제공받아 복수의 상기 다면체부(1100)들 사이의 결합 관계에 대한 3차원 형태를 도출하도록 마련될 수 있다.
구체적으로, 상기 컴퓨터부(1300)는 통신모듈(1310), 분석모듈(1320) 및 시각화모듈(1330)을 포함할 수 있다.
상기 통신모듈(1310)은 상기 커넥터부(1200)로부터 상기 측정데이터를 전송받도록 마련될 수 있다.
상기 분석모듈(1320)은 전송받은 상기 측정데이터의 상기 방향핀들의 조합을 분석하여 복수의 상기 다면체부(1100)들 사이의 결합 관계를 도출하도록 마련될 수 있다.
구체적으로, 상기 분석모듈(1320)은, 상기 방향핀들의 조합을 통해 결합된 상태의 상기 다면체부 사이의 결합 위치 및 결합 방향을 도출하도록 마련될 수 있다.
상기 시각화모듈(1330)은 상기 분석모듈(1320)에 의해 도출된 결합 관계에 따라, 복수의 상기 다면체부가 결합된 3차원 형태를 재구성하여 시각화하도록 마련될 수 있다.
한편, 상기 분석모듈(1320)에는 매뉴얼이 내장되도록 마련될 수 있다. 상기 매뉴얼은 복수의 상기 다면체부(1100)들이 결합하여 3차원 형태를 이루었을 때의 각 방향핀들의 조합에 대한 정보로 이루어질 수 있다.
이를 통해, 상기 분석모듈(1320)은 상기 측정데이터의 방향핀들의 조합에 대한 정보와 상기 매뉴얼의 올바른 방향핀들의 조합에 대한 정보를 비교하여 잘못 결합이 이루어진 부분을 자동으로 도출할 수 있도록 마련될 수 있다.
그리고, 상기 시각화모듈(1330)은 상기 분석모듈(1320)에서 잘못 결합이 이루어진 부분들을 시각화하여 보여주도록 마련될 수 있다. 일례로, 다면체부(1100)가 90도만큼 회전하여 잘못 조립된 경우 또는 반대쪽 측면에 결합된 경우 결합의 잘못된 부분을 색깔이나 문자 등으로 표시하여 디스플레이 하도록 마련될 수 있다.
이하, 도 3을 참고하여, 상기 컴퓨터부(1300)의 알고리즘을 보다 구체적으로 설명하도록 한다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 다면체부의 결합 상태를 나타낸 예시도이다.
구체적으로, 도 3은 제1 실시예에 따른 상기 다면체부(1100) 4개가 결합되어 3차원 형태(10)를 이루고 있는 상태이다.
보다 상세하게는, 제1 다면체부(1100a)의 제4 면체(1140)와 제2 다면체부(1100b)의 제2 면체(1120)가 결합되었고, 제2 다면체부(1110b)의 제5 면체(1150)와 제3 다면체부(1100c)의 제3 면체(1130) 결합되었으며, 제3 다면체부(1100c)의 제4 면체(1140)와 제4 다면체부(1100d)의 제2 면체(1120)가 결합된 상태이다.
이처럼 마련되었을 때, 상기 제1 다면체부(1100a)의 제4 방향핀(1243)과 제2 다면체부(1100b)의 제2 방향핀(1223)이 접촉하게 된다. 이에 따라, 상기 제1 다면체부(1100a)의 상기 제4 통신핀(1243)과 상기 제2 다면체부(1100b)의 제2 통신핀(1223)은, 제1 다면체부(1100a)의 4개의 제4 방향핀(1243)이 각각 제2 다면체부(1100b)의 4개의 제2 방향핀(1223) 중 어느 제2 방향핀(1223)과 연결되었는지에 대한 측정데이터를 상기 컴퓨터부(1300)에 제공하게 될 수 있다.
상기 통신모듈(1310)은 상기 측정데이터를 통신으로 제공받을 수 있으며, 상기 분석모듈(1320)에 상기 측정데이터를 제공할 수 있다.
상기 분석모듈(1320)은 먼저, 측정데이터 중 상기 제4 방향핀(1243)과 제2 방향핀(1223)이 조합되었다는 점을 통해 제1 다면체부(1100a)의 제4 면체(1140)와 제2 다면체부(1100b)의 제2 면체(1120)가 결합된 상태임을 도출할 수 있다.
그리고, 상기 분석모듈(1320)은 4개의 상기 제4 방향핀(1243)에 각각 연결된 4개의 제2 방향핀(1223)의 조합을 통해 제1 다면체부(1100a)의 제4 면체(1140)와 제2 다면체부(1100b)의 제2 면체(1120)가 어느 방향으로 결합이 되었는지를 도출할 수 있다.
일례로, 각 방향핀들은 각 면체의 모서리들과 일대일 대응되게 형성된다. 구체적으로, 제1 다면체부(1100a)의 제4 면체(1140)에 형성된 4개의 제4 방향핀(1243)을 각각 1번 제4 방향핀, 2번 제4 방향핀, 3번 제4 방향핀, 4번 제4 방향핀으로 하고, 각각 각각 제4 면체(1140)의 1번부터 4번 모서리에 일대일 대응된다고 가정할 수 있다. 그리고, 제2 다면체부(1100b)의 제2 면체(1120)에 형성된 4개의 제2 방향핀(1223)을 각각 1번 제2 방향핀, 2번 제2 방향핀, 3번 제2 방향핀, 4번 제2 방향핀으로 하고, 각각 제2 면체(1120)의 1번부터 4번 모서리에 일대일 대응된다고 가정할 수 있다.
이때, 측정데이터에 상기 1번부터 4번 제4 방향핀이 각각 순차적으로 3번 제2 방향핀, 4번 제2 방향핀, 1번 제2 방향핀, 2번 제3 방향핀과 조합된 것으로 나올 경우, 상기 분석모듈(1320)은 제1 다면체부(1100a)의 제4 면체(1140)의 1번 모서리부터 4번 모서리까지 각각 순차적으로, 제2 다면체부(1100b)의 제2 면체(1120)의 3번 모서리, 4번 모서리, 1번 모서리, 2번 모서리와 마주보도록 결합이 된 것으로 판단하게 될 수 있다.
이처럼, 상기 분석모듈(1320)은 상기 측정데이터의 방향핀들의 조합을 통해 상기 다면체부(1100)들의 결합 위치 및 방향에 대한 결합 관계를 도출하게 마련될 수 있다.
그리고, 상기 시각화모듈(1330)은 이러한 결합 관계들을 통해서 복수의 다면체부들이 실제 결합된 상태를 3차원 형태(10)로 시각화하여 보여주도록 마련될 수 있다.
한편, 상기 분석모듈(1320)은 상기 매뉴얼을 통해 방향핀들의 올바른 조합을 비교하여 잘못 결합된 부분을 파악하도록 마련될 수 있다. 일례로, 매뉴얼 상으로 제1 다면체부(1100a)의 제4 면체(1140)의 1번 방향핀이 제2 다면체부(1100b)의 제2 면체(1120)의 2번 방향핀과 조합되어야 하는데, 제1 다면체부(1100a)의 제4 면체(1140)의 1번 방향핀이 제2 다면체부(1100b)의 제2 면체(1120)의 3번 방향핀과 조합되었을 경우 제2 다면체부(1100b)의 결합 방향이 잘못되었음을 도출하도록 마련될 수 있다.
그리고, 상기 시각화모듈(1330)은 잘못 결합된 부분에 대해 시각적으로 표시하고, 올바른 결합 방법을 보여주도록 마련될 수 있다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 다면체간 3차원 형태 인식 시스템을 이용한 다면체간 3차원 형태의 인식 방법의 순서도이다.
도 4를 더 참고하면, 다면체간 3차원 형태 인식 시스템을 이용한 다면체간 3차원 형태의 인식 방법은, 복수의 다면체부가 상호 결합되는 단계(S10), 커넥터부가 복수의 다면체부 사이의 결합 관계에 대한 측정데이터를 얻는 단계(S20), 얻은 측정데이터를 컴퓨터부가 제공받는 단계(S30), 제공받은 측정데이터가 컴퓨터부에 의해 분석되어 다면체부의 결합 관계에 의한 3차원 형태가 도출되는 단계(S40) 및 도출된 3차원 형태가 시각화되는 단계(S50)를 포함할 수 있다.
복수의 다면체부가 상호 결합되는 단계(S10)에서는, 복수의 다면체부(1100)들이 상호 결합되도록 마련될 수 있다.
다음, 커넥터부가 복수의 다면체부 사이의 결합 관계에 대한 측정데이터를 얻는 단계(S20)에서는, 커넥터부(1200)가 다면체부(1100)들이 상호 결합됨에 따라 서로 연결된 각각의 방향핀들의 조합에 대한 측정데이터를 얻도록 마련될 수 있다.
다음, 얻은 측정데이터를 컴퓨터부가 제공받는 단계(S30)에서, 상기 컴퓨터부(1300)의 상기 통신모듈(1310)은 상기 측정데이터를 제공받을 수 있다.
다음, 제공받은 측정데이터가 컴퓨터부에 의해 분석되어 다면체부의 결합 관계에 의한 3차원 형태가 도출되는 단계(S40)에서, 상기 분석모듈(1340)은 상기 측정데이터에 포함된 각각의 방향핀들의 조합을 분석하여 상호 결합된 다면체부의 결합 위치 및 결합 방향을 포함한 결합 관계를 도출하도록 마련될 수 있다 그리고, 상기 분석모듈(1340)은 상기 결합 관계를 통해 복수의 다면체부들이 결합되어 형성된 3차원 형태를 도출하도록 마련될 수 있다.
또한, 상기 분석모듈(1340)은 측정데이터의 방향핀들의 조합이 매뉴얼에 저장된 방향핀들의 조합과 일치한지를 확인하여 불일치한 부분을 자동으로 찾아내도록 더 마련될 수 있다.
도 5 및 도 6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 다면체부를 결합한 3차원 형태를 나타낸 예시도이다.
다음, 도출된 3차원 형태가 시각화되는 단계(S50)에서는 도 5 및 도 6에 도시된 것처럼, 상기 분석모듈(1320)에 의해 도출된 3차원 형태를 상기 시각화모듈(1330)이 시각적으로 보여주도록 마련될 수 있다. 즉, 상기 3차원 형태(20, 30)를 모니터 등의 화면에 보여주도록 마련될 수 있다.
또한, 상기 시각화모듈(1330)은 상기 분석모듈(1320)에 의해 분석 결과 매뉴얼과 불일치하여 잘못 결합된 것으로 판단되는 부분을 색깔이나 문자 등 시각적인 방법으로 표시하여 사용자에게 보여주도록 마련될 수 있다.
그리고, 상기 시각화모듈(1330)은 그에 더해서 잘못 결합된 부분의 올바른 결합 위치 및 방향도 사용자에게 보여주도록 마련될 수 있다.
이처럼 마련된 본 발명은 다면체부(1100) 사이의 결합에 있어 기 연결된 다면체부(1100)를 기준으로 하여 새롭게 연결되는 다면체부(1100)의 위치 및 방향을 신속하게 파악하도록 할 수 있다.
그리고, 본 발명은 다면체부(1100) 간 결합에 있어 자동으로 물체의 위치 및 방향을 측정하고 이를 통하여 3차원 형태를 인식하도록 할 수 있다.
또한, 본 발명은 여러 개의 다면체부(1100)를 연결하는 경우 연결하는 동작만으로 물체의 위치 및 방향을 자동으로 인식하여, 잘못된 연결되었을 경우 쉽게 오류를 찾을 수 있다.
이러한 본 발명을 적용할 경우 현실 세계의 정보를 쉽게 가상세계와 매칭 할 수 있기 때문에 교육용 완구, 게임 분야에서의 사용이 가능하며, 알츠하이머와 같은 환자의 치료용 교구로서도 사용이 가능하다.
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 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, 20, 30: 3차원 형태
1000: 다면체간 3차원 형태 인식 시스템.
1100: 다면체부 1100a: 제1 다면체부
1100b: 제2 다면체부 1100c: 제3 다면체부
1100d: 제4 다면체부 1110: 제1 면체
1120: 제2 면체 1130: 제3 면체
1140: 제4 면체 1150: 제5 면체
1160: 제6 면체 1200: 커넥터부
1210: 제1 커넥터부 1211: 제1 전원핀
1222: 제1 통신핀 1223: 제1 방향핀
1220: 제2 커넥터부 1221: 제2 전원핀
1222: 제2 통신핀 1223: 제2 방향핀
1230: 제3 커넥터부 1231: 제3 전원핀
1232: 제3 통신핀 1233: 제3 방향핀
1240: 제4 커넥터부 1241: 제4 전원핀
1242: 제4 통신핀 1243: 제4 방향핀
1250: 제5 커넥터부 1251: 제5 전원핀
1252: 제5 통신핀 1253: 제5 방향핀
1260: 제6 커넥터부 1261: 제6 전원핀
1262: 제6 통신핀 1263: 제6 방향핀
1300: 컴퓨터부 1310: 통신모듈
1320: 분석모듈 1330: 시각화모듈

Claims (11)

  1. 면 형태로 이루어진 복수의 면체들로 이루어진 다면체부;
    각각의 상기 면체들과 일대일 대응되도록 마련되며, 복수의 상기 다면체부 사이의 결합 관계에 대한 측정데이터를 얻도록 마련된 커넥터부; 및
    상기 커넥터부로부터 상기 측정데이터를 제공받아 복수의 상기 다면체부의 결합 관계에 의한 3차원 형태를 도출하도록 마련된 컴퓨터부를 포함하는 것을 특징으로 하는 다면체간 3차원 형태 인식 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 커넥터부는,
    상호 결합된 상기 다면체부 사이에 전원을 공급하도록 마련된 전원핀; 및
    상기 측정데이터를 상기 컴퓨터부에 제공하도록 마련된 통신핀을 포함하는 것을 특징으로 하는 다면체간 3차원 형태 인식 시스템.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 커넥터부는,
    상기 면체의 모서리 개수와 동일한 개수로 형성되는 방향핀을 포함하며,
    상기 방향핀은 각각의 상기 면체의 모서리와 대응되어 식별되도록 마련된 것을 특징으로 하는 다면체간 3차원 형태 인식 시스템.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 측정데이터는,
    결합된 복수의 상기 다면체부에 있어서,
    상호 연결된 상기 방향핀들의 조합에 대한 정보인 것을 특징으로 하는 다면체간 3차원 형태 인식 시스템.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 컴퓨터부는,
    상기 커넥터부로부터 상기 측정데이터를 전송받도록 마련된 통신모듈;
    전송받은 상기 측정데이터의 상기 방향핀들의 조합을 분석하여 복수의 상기 다면체부의 결합 관계를 도출하도록 마련된 분석모듈; 및
    상기 분석모듈에 의해 도출된 결합 관계에 따라, 복수의 상기 다면체부가 결합된 3차원 형태를 재구성하여 시각화하도록 마련된 시각화모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 다면체간 3차원 형태 인식 시스템.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 분석모듈은,
    상기 방향핀들의 조합을 통해 결합된 상태의 상기 다면체부 사이의 결합 위치 및 결합 방향을 도출하도록 마련된 것을 특징으로 하는 다면체간 3차원 형태 인식 시스템.
  7. 제 1 항에 따른 다면체간 3차원 형태 인식 시스템을 이용한 다면체간 3차원 형태의 인식 방법에 있어서,
    복수의 상기 다면체부가 상호 결합되는 단계;
    상기 커넥터부가 복수의 상기 다면체부 사이의 결합 관계에 대한 측정데이터를 얻는 단계;
    얻은 상기 측정데이터를 상기 컴퓨터부가 제공받는 단계; 및
    제공받은 상기 측정데이터가 상기 컴퓨터부에 의해 분석되어 상기 다면체부의 결합 관계에 의한 3차원 형태가 도출되는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 다면체간 3차원 형태 인식 시스템을 이용한 다면체간 3차원 형태의 인식 방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 커넥터부가 복수의 상기 다면체부 사이의 결합 관계에 대한 측정데이터를 얻는 단계에서,
    상기 측정데이터는 상호 연결된 방향핀들의 조합에 대한 정보인 것을 특징으로 하는 다면체간 3차원 형태 인식 시스템을 이용한 다면체간 3차원 형태의 인식 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 방향핀은 상기 면체의 모서리 개수와 동일한 개수로 형성되며,
    상기 방향핀은 각각의 상기 면체의 모서리와 대응되어 식별되도록 마련된 것을 특징으로 하는 다면체간 3차원 형태 인식 시스템을 이용한 다면체간 3차원 형태의 인식 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    제공받은 상기 측정데이터가 상기 컴퓨터부에 의해 분석되어 상기 다면체부의 결합 관계에 의한 3차원 형태가 도출되는 단계에서,
    상기 컴퓨터부는, 전송받은 상기 측정데이터의 상기 방향핀들의 조합을 분석하여 복수의 상기 다면체부 사이의 결합 위치 및 결합 방향에 대한 결합 관계를 도출하도록 마련된 것을 특징으로 하는 다면체간 3차원 형태 인식 시스템을 이용한 다면체간 3차원 형태의 인식 방법.
  11. 제 7 항에 있어서,
    도출된 상기 3차원 형태가 시각화되는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 다면체간 3차원 형태 인식 시스템을 이용한 다면체간 3차원 형태의 인식 방법.
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