KR101495810B1 - 입체 데이터 생성 장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 입체 데이터 생성 장치에 관한 것으로서, 물체에 대한 스캐닝 데이터 중 일부를 사전에 설정된 형상으로 대체하여 3D 데이터를 생성하는 입체 데이터 생성 장치 및 방법에 관한 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 입체 데이터 생성 장치는 대상물에 대하여 스캐닝한 스캐닝 데이터를 입력 받는 데이터 입력부와, 상기 입력된 스캐닝 데이터를 분석하여 상기 대상물을 구성하는 각 부분 중 대체 대상이 되는 부분을 판단하는 분석부 및 사전에 구비된 복수의 대체 형상 중 선택된 대체 형상을 상기 대체 대상으로 판단된 부분에 적용하여 입체 데이터를 생성하는 입체 데이터 생성부를 포함한다.

Description

입체 데이터 생성 장치 및 방법{Apparatus and method for generating 3D data}

본 발명은 입체 데이터 생성 장치 및 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 물체에 대한 스캐닝 데이터 중 일부를 사전에 설정된 형상으로 대체하여 3D 데이터를 생성하는 입체 데이터 생성 장치 및 방법에 관한 것이다.

3D 프린터의 등장으로 인하여 다양한 입체 형상의 제작이 가능하게 되었다. 3D 프린터는 입력된 설계 도면에 따라 입체 형상을 생성하는 장치로서, 그 소재로서 플라스틱에 국한되었으나 금속과 같은 다양한 소재로 그 범위가 확장되고 있다.

3D 프린터에 의한 입체 형상 제작 방식은 크게 조각 방식과 적층형 방식으로 구분될 수 있다.

조각 방식은 하나의 덩어리로 구성된 재료를 깎아서 입체 형상을 형성하는 방식이고, 적층형 방식은 재료를 녹여서 하나의 층을 만들고, 이러한 과정을 반복함으로써 입체 형상을 형성하는 방식이다.

입체 형상의 대상물은 다양하게 결정될 수 있는데, 예를 들어 인물 또는 사물이 그 대상물일 수 있다.

전술한 설계 도면을 생성하기 위해서는 대상물에 대한 3D 데이터를 획득하여야 하는데, 3D 데이터를 생성하는 방식으로는 3D 스캔을 수행하는 방식 또는 2D 이미지를 조합하는 방식이 이용될 수 있다.

한편, 스캐너의 성능에 따라 스캐닝 데이터의 품질이 달라질 수 있다. 예를 들어, 인물에 대한 스캐닝일 수행한 경우 머리카락 부분은 스캐닝 데이터로서 생성되지 않을 수 있는 것으로서, 이와 같은 스캐닝 데이터로는 올바른 3D 데이터를 생성할 수 없게 되는 것이다.

따라서, 스캐너의 성능과는 무관하게 올바른 3D 데이터를 생성할 수 있도록 하는 발명의 등장이 요구된다.

대한민국 등록실용신안공보 제20-0405765호 (2006.01.04)

본 발명은 물체에 대한 스캐닝 데이터 중 일부를 사전에 설정된 형상으로 대체하여 3D 데이터를 생성하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 입체 데이터 생성 장치는 대상물에 대하여 스캐닝한 스캐닝 데이터를 입력 받는 데이터 입력부와, 상기 입력된 스캐닝 데이터를 분석하여 상기 대상물을 구성하는 각 부분 중 대체 대상이 되는 부분을 판단하는 분석부 및 사전에 구비된 복수의 대체 형상 중 선택된 대체 형상을 상기 대체 대상으로 판단된 부분에 적용하여 입체 데이터를 생성하는 입체 데이터 생성부를 포함한다.

본 발명의 실시예에 따른 입체 데이터 생성 방법은 대상물에 대하여 스캐닝한 스캐닝 데이터를 입력 받는 단계와, 상기 입력된 스캐닝 데이터를 분석하여 상기 대상물을 구성하는 각 부분 중 대체 대상이 되는 부분을 판단하는 단계 및 사전에 구비된 복수의 대체 형상 중 선택된 대체 형상을 상기 대체 대상으로 판단된 부분에 적용하여 입체 데이터를 생성하는 단계를 포함한다.

기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.

상기한 바와 같은 본 발명의 입체 형상 데이터 생성 장치에 따르면 물체에 대한 스캐닝 데이터 중 일부를 사전에 설정된 형상으로 대체하여 3D 데이터를 생성함으로써 스캐너의 성능과는 무관하게 올바른 3D 데이터를 생성할 수 있도록 하는 장점이 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 입체 데이터가 이용되어 주물이 제작되는 과정을 나타낸 흐름도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 입체 데이터 생성 장치를 나타낸 블록도이다.
도 3은 종래의 3D 스캐너에 의한 스캐닝 데이터를 나타낸 도면이다.
도 4 내지 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 대체 형상을 나타낸 도면이다.
도 6 내지 도 8은 본 발명의 실시예에 따른 입체 데이터를 나타낸 도면이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따라 입체 데이터의 일부를 제거한 것을 나타낸 도면이다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 입체 데이터의 두께 패턴을 나타낸 도면이다.
도 11은 도 9에서 제거되지 않은 나머지 부분에 대한 입체 데이터의 관측 면을 나타낸 도면이다.
도 12는 도 11의 입체 데이터가 부착될 판형 물품에 대한 판형 데이터를 나타낸 도면이다.
도 13은 도 11의 입체 데이터가 도 12의 판형 데이터에 부착된 것을 나타낸 도면이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 게시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 게시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.

다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 입체 데이터가 이용되어 주물이 제작되는 과정을 나타낸 흐름도이다.

대상물에 대한 3차원 모델링을 수행하기 위하여 3차원 스캐닝(이하, 3D 스캐닝이라 한다)을 수행한다(S110).

3D 스캐닝은 3D 스캐너를 이용하여 수행될 수 있으며, 서로 다른 방향에서 촬영한 2D 이미지를 서로 조합함으로써 수행될 수도 있다. 다만, 대상물에 대한 보다 효과적인 3차원 모델을 수행하기 위하여 3D 스캐너를 이용하는 것이 바람직하며, 이하 이에 대한 것을 위주로 설명하기로 한다.

사용자는 3D 스캐너를 이용하여 서로 다른 방향에서 대상물을 촬영하여 3D 스캐닝을 수행할 수 있는데, 예를 들어 전, 후, 좌, 우 방향에서 대상물을 촬영할 수 있다. 또는, 전, 후, 좌, 우뿐만 아니라 상 및 하 방향에서 대상물을 촬영할 수도 있다.

여기서, 서로 다른 방향에서의 3D 스캐닝은 연속적인 일련의 동작으로 수행될 수 있다. 즉, 사용자는 3D 스캐너를 이용하여 대상물의 전 -> 좌 -> 후 -> 우 방향에서 연속적으로 촬영할 수 있는 것이다.

3D 스캐닝을 수행함에 따라 넙스(nurbs; Non-uniform rational B-spline) 또는 폴리곤(polygon)으로 구성된 스캐닝 데이터가 생성된다.

스캐닝 데이터는 본 발명의 실시예에 따른 입체 데이터 생성 장치(200)로 입력되고, 입체 데이터 생성 장치(200)는 스캐닝 데이터를 기초로 입체 데이터를 생성한다(S120).

본 발명에서 입체 데이터는 3D 프린팅의 기초가 되는 데이터인 것으로 이해될 수 있다.

3D 스캐너의 성능에 따라 스캐닝 데이터는 그 품질이 달라질 수 있고, 이에 따라 스캐닝 데이터를 기초로 그대로 3D 프린팅 할 수 없을 수도 있는데, 3D 프린팅이 가능하도록 스캐닝 데이터에 가공 작업이 반영된 것이 입체 데이터인 것이다. 입체 데이터 생성 장치(200)의 동작에 대한 자세한 설명은 도 2를 통하여 후술하기로 한다.

입체 데이터 생성 장치(200)에 의하여 생성된 입체 데이터는 3D 프린터로 입력되고, 3D 프린터는 입체 데이터에 따른 입체 형상을 생성한다(S130). 예를 들어, 입체 데이터가 인물의 상반신에 대한 데이터인 경우 3D 프린터는 해당 인물의 상반신에 대한 입체 형상을 생성하는 것이다. 여기서, 생성되는 입체 형상은 실제의 인물과 그 비율은 동일하거나 유사하지만 크기는 상이할 수 있다.

3D 프린터에 의하여 생성된 입체 형상은 주형(mold) 생성의 기초가 되고, 주형에 용해된 재료를 주입함으로써 주물의 제작이 완성된다(S140).

본 발명에서 주형에 주입되는 재료로는 금 또는 은이 이용될 수 있으나, 이에 한정되지 않고 다양한 금속 또는 금속 조합이 이용될 수도 있다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 입체 데이터 생성 장치를 나타낸 블록도로서, 입체 데이터 생성 장치(200)는 데이터 입력부(210), 명령 입력부(220), 저장부(230), 제어부(240), 분석부(250) 및 입체 데이터 생성부(260)를 포함하여 구성된다.

데이터 입력부(210)는 대상물에 대하여 스캐닝한 스캐닝 데이터를 입력 받는 역할을 수행한다. 즉, 3D 스캐닝에 의한 결과인 스캐닝 데이터를 입력 받는 것이다. 3D 스캐너가 데이터 입력부(210)에 연결되어 있을 수 있고, 3D 스캐너에 의한 스캐닝 데이터가 별도로 구비되어 데이터 입력부(210)를 통해 입력될 수도 있다.

본 발명에서 대상물은 사물 또는 인물일 수 있는데, 이하 인물인 것을 위주로 설명하기로 한다.

명령 입력부(220)는 사용자 명령을 입력 받는 역할을 수행한다. 본 발명에서 사용자 명령은 입체 데이터 생성에 대한 전반적인 명령을 의미할 수 있고, 부분적인 명령을 의미할 수도 있다. 예를 들어, 사용자 명령은 분석부(250) 및 입체 데이터 생성부(260) 각각의 동작 수행에 대한 명령일 수 있으며, 분석부(250) 및 입체 데이터 생성부(260) 모두의 동작 수행에 대한 명령일 수 있는 것이다.

또한, 본 발명에서 사용자 명령은 입체 데이터 생성을 위한 세부적인 명령을 의미하는 것일 수도 있다. 예를 들어, 분석부(250) 및 입체 데이터 생성부(260)의 동작 중 전체 또는 일부가 사용자 명령에 의하여 대체될 수 있는 것이다.

분석부(250)는 입력된 스캐닝 데이터를 분석하여 대상물을 구성하는 각 부분 중 대체 대상이 되는 부분을 판단하는 역할을 수행한다.

전술한 바와 같이, 3D 스캐너의 성능에 따라 스캐닝 데이터의 품질이 달라질 수 있다.

도 3은 종래의 3D 스캐너에 의한 스캐닝 데이터를 나타낸 도면으로서, 스캐닝 이전의 실제 대상물과 스캐닝 데이터를 나타낸 도면이다.

고성능 스캐너의 경우 대체로 실제 대상물이 그대로 반영된 스캐닝 데이터를 생성하지만, 일반 스캐너의 경우 대상물의 일부 부분이 반영되지 않은 스캐닝 데이터가 생성될 수 있다.

도 3에 도시된 바와 같이, 대상물이 인물인 경우 머리카락이나 몸체의 윤곽이 제대로 반영되지 않은 상태로 스캐닝 데이터가 생성되는 것이다. 이와 같이, 대체 대상이 되는 부분은 대상물을 구성하는 각 부분 중 3D 스캐너에 의하여 인식되지 않은 부분일 수 있다. 또한, 대체 대상이 되는 부분은 사용자에 의하여 선택될 수도 있다.

분석부(250)는 대상물에 부여된 메타데이터를 참조하여 대체 대상이 되는 부분을 판단할 수 있다. 메타데이터에는 대상물에 대한 다양한 정보가 포함될 수 있는데, 대상물이 인물인 경우 성별, 나이, 국적, 직업 및 성격 중 적어도 하나가 메타데이터에 포함될 수 있다.

예를 들어, 인물인 대상물의 성별이 여자인 경우 눈썹을 대체 대상으로 판단할 수 있지만, 그 성별이 남자인 경우 눈썹을 대체 대상으로 판단하지 않을 수 있는 것이다. 이와 같이, 분석부(250)는 3D 스캐너에 의한 인식 여부와는 무관하게 대상물의 각 부분 중 특정 부분을 대체 대상으로 판단할 수도 있다.

또한, 분석부(250)는 메타데이터를 참조하여 사전에 구비된 복수의 대체 형상 중 하나를 선택하는 역할을 수행한다.

도 4 내지 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 대체 형상을 나타낸 도면으로서, 도 4는 인물의 머리카락에 대한 대체 형상을 나타내고 있고, 도 5는 인물의 상의에 대한 대체 형상을 나타내고 있다.

도 4 내지 도 5에 도시된 대체 형상은 저장부(230)에 저장될 수 있는데, 분석부(250)는 대상물에 부여된 메타데이터를 참조하여 대체 형상을 선택할 수 있는 것이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 인물인 대상물의 부분 중 머리카락 부분은 3D 스캐너에 의하여 인식되지 않은 상태로 스캐닝 데이터로 생성되었다. 이에 따라, 분석부(250)는 머리카락 부분을 대체 대상으로 판단하고 메타데이터를 참조하여 인물이 여자임을 확인한 이후에 도 4에 도시된 머리카락 대체 형상 중 하나를 선택한다.

도 4는 다양한 형태의 머리카락에 대한 대체 형상을 도시하고 있는데, 분석부(250)는 메타데이터를 참조하여 그 중 가장 적절한 머리카락을 선택할 수 있다. 가장 적절한 머리카락을 선택하는 것에 대한 알고리즘은 다양하게 존재할 수 있는데, 이는 본 발명의 범위를 벗어나는 것이므로 자세한 설명은 생략하기로 한다. 또한, 대체 형상 중 하나가 사용자에 의하여 선택될 수도 있음은 물론이다.

대상물의 각 부분이 스캐닝 데이터에 올바르게 반영되어 있는지를 판단하기 위하여, 분석부(250)는 사전에 구비된 템플릿을 이용할 수 있다. 템플릿은 저장부(230)에 저장될 수 있는데, 예를 들어 인물에 대한 템플릿이 구비될 수 있는 것이다.

분석부(250)는 입력된 스캐닝 데이터와 템플릿을 비교하여 대상물의 부분 중 올바르게 반영되지 않은 부분을 판단할 수 있는데, 이를 위하여 다양한 종류의 템플릿이 구비되는 것이 바람직하다.

한편, 사용자는 명령 입력부(220)를 통하여 대상물이 인물임을 입력할 수 있으며, 이에 따라 분석부(250)는 저장부(230)에 구비된 다양한 템플릿 중 인물에 대한 템플릿을 추출하여 분석을 수행할 수 있다.

입체 데이터 생성부(260)는 사전에 구비된 복수의 대체 형상 중 선택된 대체 형상을 대체 대상으로 판단된 부분에 적용하여 입체 데이터를 생성하는 역할을 수행한다.

전술한 바와 같이, 분석부(250)에 의하여 대체 형상이 선택되는데, 입체 데이터 생성부(260)는 대체 형상을 대체 대상으로 판단된 부분에 적용하여 입체 데이터를 생성하는 것이다. 여기서, 대체 형상을 대체 대상에 적용하는 것은 대체 형상의 폴리곤을 대체 대상의 폴리곤에 연결하는 것으로 이해될 수 있는데, 폴리곤의 연결 작업은 사용자에 의하여 수행될 수도 있다.

도 6 내지 도 8은 본 발명의 실시예에 따른 입체 데이터를 나타낸 도면으로서, 도 6은 입체 데이터의 정면도를 나타내고, 도 7은 입체 데이터의 측면도를 나타내며, 도 8은 입체 데이터의 측사시도를 나타내고 있다.

도 6 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 머리카락에 대한 대체 형상이 스캐닝 데이터에 적용되어 입체 데이터가 생성된다.

한편, 입체 데이터 생성부(260)는 선택된 대체 형상을 스캐닝 데이터에 맞게 가공하고, 가공된 대체 형상을 대체 대상으로 판단된 부분에 적용하여 입체 데이터를 생성할 수 있다.

예를 들어, 인물의 얼굴인 스캐닝 데이터의 크기와 머리카락에 대한 대체 형상의 크기가 서로 대응되지 않을 수 있는데, 입체 데이터 생성부(260)는 대체 형상의 크기를 조절하여 스캐닝 데이터에 적용할 수 있는 것이다. 또한, 입체 데이터 생성부(260)는 대체 형상을 회전시키거나 좌우 또는 상하 방향으로 대칭 이동시킴으로써 대체 형상에 대한 가공을 수행할 수도 있다.

한편, 사용자는 명령 입력부(220)를 통하여 대체 형상에 대한 가공 작업의 일부 또는 전체를 수행할 수도 있다.

저장부(230)는 전술한 대체 형상, 메타데이터 및 템플릿을 저장하는 역할을 수행할 수 있다. 저장부(230)는 하드 디스크, 플래시 메모리, CF 카드(Compact Flash Card), SD 카드(Secure Digital Card), SM 카드(Smart Media Card), MMC(Multimedia Card) 또는 메모리 스틱(Memory Stick) 등 정보의 입출력이 가능한 모듈로서 입체 데이터 생성 장치(200)의 내부에 구비되어 있을 수도 있고, 별도의 장치에 구비되어 있을 수도 있다.

제어부(240)는 데이터 입력부(210), 명령 입력부(220), 저장부(230), 분석부(250) 및 입체 데이터 생성부(260)에 대한 전반적인 제어를 수행한다.

본 발명에서 입체 데이터 생성 장치(200)는 프로세서가 구비된 장치의 형태로 구현될 수 있는데, 예를 들어 PC(Personal Computer)의 형태로 입체 데이터 생성 장치(200)가 구현될 수 있으며, 스마트폰과 같은 휴대용 단말기의 형태로 입체 데이터 생성 장치(200)가 구현될 수도 있다.

도 9는 본 발명의 실시예에 따라 입체 데이터의 일부를 제거한 것을 나타낸 도면이다.

최종적인 제품의 형태의 기초가 되는 입체 데이터는 제품의 일부분에 대응되도록 가공될 수 있는데, 도 9는 메달 또는 코인과 같은 판형 물품에 입체 데이터가 부착될 수 있도록 하기 위하여 입체 데이터의 후면이 제거된 것을 도시하고 있다. 이하, 최종적인 제품의 형태의 기초가 되는 입체 데이터를 최종 입체 데이터라 하고, 일부가 제거된 입체 데이터를 제 1 입체 데이터라 하며, 판형 물품과 같이 대상물에 부착되는 별도의 입체 데이터를 제 2 입체 데이터라 한다.

한편, 도 9는 인물의 정면을 판형 물품에 부착하기 위하여 인물의 후면에 대응하는 부분이 제거된 것을 도시하고 있으나, 인물의 측면을 판형 물품에 부착하기 위하여 다른 측면이 제거된 제 1 입체 데이터가 구비될 수도 있다.

또한, 재료의 낭비를 방지하기 위하여 제 1 입체 데이터는 외부에서 보여지는 윤곽만을 남겨두고 그 내부는 제거된 상태로 구현될 수 있다. 다시 말해, 표면 윤곽을 따라 일정한 두께를 가진 형태로 구현될 수 있는 것이다. 이 때, 두께는 표면 윤곽의 형태에 따라 달라질 수 있는데, 3D 프린터에 의한 성능이 고려되어 적절한 형태의 두께가 구현될 수 있다.

도 10은 본 발명의 실시예에 따른 입체 데이터의 두께 패턴을 나타낸 도면으로서, 외부에서 보여지는 표면(이하, 관측 면이라 함)의 형태에 따라 내부 표면(이하, 내부 면이라 함)의 형태가 결정되는 것을 나타낸 도면이다.

도 10의 (a)와 같이 관측 면의 형태가 완만한 표면 복잡도를 갖는 경우 내부 면은 관측 면과 유사한 형태로 형성되어 전체적으로 동일한 두께를 가질 수 있다.

한편, 관측 면의 형태가 기복이 심한 표면 복잡도를 갖는 경우 내부 면도 관측 면과 유사한 형태로 형성되면 3D 프린터에 의한 입체 형상의 생성이 어려워질 수도 있다.

따라서, 관측 면의 형태가 기복이 심한 경우에는 도 10의 (b)와 같이 관측 면의 전체적인 형태(110)를 따라 내부 면의 형태가 결정될 수 있다. 이와 같은 경우 전체적으로 상이한 두께를 가지게 되는데, 내부 면의 형태는 사전에 설정된 최소한의 두께가 확보되도록 결정될 수 있다.

내부 면을 관측 면과 유사한 형태로 형성할 것인지 또는 관측 면의 전체적인 형태를 따라 형성할 것인지에 대한 판단 기준인 표면 복잡도는 사전에 설정될 수 있는데, 입체 데이터 생성부(240)는 설정된 표면 복잡도를 참조하여 입체 데이터에 대한 두께 형성 과정을 수행할 수 있다.

도 11은 도 9에서 제거되지 않은 나머지 부분에 대한 입체 데이터의 관측 면을 나타낸 도면으로서, 판형 물품이 원형임에 따라 제 1 입체 데이터의 아래쪽이 판형 물품의 형태에 맞게 원형으로 가공된 것을 나타낸 도면이다.

도 12는 도 11의 입체 데이터가 부착될 판형 물품에 대한 판형 데이터 즉, 제 2 입체 데이터를 나타낸 도면으로서, 사용자의 선택에 따라 판 표면에 양각 또는 음각의 패턴이 형성될 수 있다.

도 13은 도 11의 제 1 입체 데이터가 도 12의 제 2 데이터에 부착된 것을 나타낸 도면으로서, 전술한 주물 제작의 기초가 되는 최종 입체 데이터를 나타낸 도면이다.

입체 데이터 생성 장치(200)는 최종 입체 데이터를 생성할 수 있는 것으로서, 입체 데이터 생성부(260)가 제 1 입체 데이터 및 제 2 입체 데이터를 조합하여 최종 입체 데이터를 생성할 수 있다.

한편, 입체 데이터 생성부(260)는 제 1 입체 데이터 및 제 2 입체 데이터를 별도로 생성하고, 주물 형성 과정에서 3D 프린터에 의하여 제 1 입체 데이터에 의한 입체 형상과 제 2 입체 데이터에 의한 입체 형상이 별도로 적용될 수도 있다.

도 11 내지 도 13은 인물에 대한 제 1 입체 데이터를 그 배경이 되는 제 2 입체 데이터에 부착하기 위하여 제 1 입체 데이터와 제 2 입체 데이터가 별도로 생성되는 것을 도시하고 있으나, 최종 입체 데이터의 크기가 고려되어 복수의 입체 데이터가 생성될 수도 있다.

즉, 3D 프린터가 생성할 수 있는 입체 형상의 크기는 제한되어 있는데, 입체 데이터 생성부(260)는 3D 프린터의 성능을 고려하여 스캐닝 데이터를 복수 개로 분할하여 복수의 입체 데이터를 생성하는 것이다.

복수의 입체 데이터를 생성함에 있어서, 입체 데이터 생성부(260)는 3D 프린터에 의하여 구현 가능한 입체 형상의 크기 및 대상물의 종류를 참조할 수 있다.

예를 들어, 최종 입체 데이터가 인물의 상반신인 경우 입체 데이터 생성부(260)는 상반신 중 머리와 몸체를 별도의 입체 데이터로 생성할 수 있으며, 머리를 제외한 나머지 부분을 3등분 또는 4등분으로 분할하여 입체 데이터로 생성할 수 있는 것이다. 이에 따라, 최종 입체 데이터의 형태가 보다 자연스럽게 구현될 수 있게 된다. 여기서, 3D 프린터에 의하여 구현 가능한 입체 형상의 크기 및 대상물의 종류는 사전에 입력될 수 있다.

또한, 입체 데이터 생성부(260)는 완만한 관측 면 보다는 불규칙한 관측 면에 분할 경계가 형성되도록 할 수 있는데, 여기서 분할 경계의 형성 기준은 전술한 표면 복잡도에 의하여 결정될 수 있으며, 분할을 위한 별도의 표면 복잡도에 의하여 결정될 수도 있다.

또한, 입체 데이터 생성부(260)는 스캐닝 데이터의 표면 형상 패턴을 판단하여, 서로 상이한 패턴간의 경계가 분할 경계가 되도록 할 수도 있다.

이상과 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.

210: 데이터 입력부 220: 명령 입력부
230: 저장부 240: 제어부
250: 분석부 260: 입체 데이터 생성부

Claims (20)

1. 대상물에 대하여 스캐닝한 스캐닝 데이터를 입력 받는 데이터 입력부;
   상기 입력된 스캐닝 데이터를 분석하여 상기 대상물을 구성하는 각 부분 중 대체 대상이 되는 부분을 판단하는 분석부; 및
   사전에 구비된 복수의 대체 형상 중 선택된 대체 형상을 상기 대체 대상으로 판단된 부분에 적용하여 입체 데이터를 생성하는 입체 데이터 생성부를 포함하되,
   상기 입체 데이터는 표면 윤곽을 따라 일정한 두께를 갖는데, 상기 입체 데이터 생성부는 상기 표면 윤곽의 표면 복잡도를 고려하여 내부 면의 형태를 결정하는 입체 데이터 생성 장치.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 스캐닝 데이터는 3D 스캐너에 의하여 상기 대상물이 스캐닝된 데이터를 포함하는 입체 데이터 생성 장치.
3. 제 2항에 있어서,
   상기 대체 대상이 되는 부분은 상기 대상물을 구성하는 각 부분 중 상기 3D 스캐너에 의하여 인식되지 않은 부분이거나 사용자에 의하여 선택된 부분을 포함하는 입체 데이터 생성 장치.
4. 제 1항에 있어서,
   상기 분석부는 상기 대상물에 부여된 메타데이터를 참조하여 상기 대체 대상이 되는 부분을 판단하는 입체 데이터 생성 장치.
5. 제 4항에 있어서,
   상기 메타데이터는 성별, 나이, 국적, 직업 및 성격 중 적어도 하나를 포함하는 입체 데이터 생성 장치.
6. 제 4항에 있어서,
   상기 분석부는 상기 메타데이터를 참조하여 상기 사전에 구비된 복수의 대체 형상 중 하나를 선택하는 입체 데이터 생성 장치.
7. 제 1항에 있어서,
   상기 입체 데이터 생성부는 상기 선택된 대체 형상을 상기 스캐닝 데이터에 맞게 가공하고, 상기 가공된 대체 형상을 상기 대체 대상으로 판단된 부분에 적용하여 상기 입체 데이터를 생성하는 입체 데이터 생성 장치.
8. 제 1항에 있어서,
   상기 대상물은 사물 또는 인물인 입체 데이터 생성 장치.
9. 삭제
10. 제 1항에 있어서,
    상기 입체 데이터 생성부는 사전에 입력된 크기 및 상기 대상물의 종류를 참조하여 복수 개로 분할된 입체 데이터를 생성하는 입체 데이터 생성 장치.
11. 대상물에 대하여 스캐닝한 스캐닝 데이터를 입력 받는 단계;
    상기 입력된 스캐닝 데이터를 분석하여 상기 대상물을 구성하는 각 부분 중 대체 대상이 되는 부분을 판단하는 단계; 및
    사전에 구비된 복수의 대체 형상 중 선택된 대체 형상을 상기 대체 대상으로 판단된 부분에 적용하여 입체 데이터를 생성하는 단계를 포함하되,
    상기 입체 데이터는 표면 윤곽을 따라 일정한 두께를 갖는데, 상기 입체 데이터의 내부 면은 상기 표면 윤곽의 표면 복잡도가 고려되어 그 형태가 결정되는 입체 데이터 생성 방법.
12. 제 11항에 있어서,
    상기 스캐닝 데이터는 3D 스캐너에 의하여 상기 대상물이 스캐닝된 데이터를 포함하는 입체 데이터 생성 방법.
13. 제 12항에 있어서,
    상기 대체 대상이 되는 부분은 상기 대상물을 구성하는 각 부분 중 상기 3D 스캐너에 의하여 인식되지 않은 부분이거나 사용자에 의하여 선택된 부분을 포함하는 입체 데이터 생성 방법.
14. 제 11항에 있어서,
    상기 대체 대상이 되는 부분을 판단하는 단계는 상기 대상물에 부여된 메타데이터를 참조하여 상기 대체 대상이 되는 부분을 판단하는 단계를 포함하는 입체 데이터 생성 방법.
15. 제 14항에 있어서,
    상기 메타데이터는 성별, 나이, 국적, 직업 및 성격 중 적어도 하나를 포함하는 입체 데이터 생성 방법.
16. 제 14항에 있어서,
    상기 메타데이터를 참조하여 상기 사전에 구비된 복수의 대체 형상 중 하나를 선택하는 단계를 더 포함하는 입체 데이터 생성 방법.
17. 제 11항에 있어서,
    상기 입체 데이터를 생성하는 단계는 상기 선택된 대체 형상을 상기 스캐닝 데이터에 맞게 가공하고, 상기 가공된 대체 형상을 상기 대체 대상으로 판단된 부분에 적용하여 상기 입체 데이터를 생성하는 단계를 포함하는 입체 데이터 생성 방법.
18. 제 11항에 있어서,
    상기 대상물은 사물 또는 인물인 입체 데이터 생성 방법.
19. 삭제
20. 제 11항에 있어서,
    상기 입체 데이터를 생성하는 단계는 사전에 입력된 크기 및 상기 대상물의 종류를 참조하여 복수 개로 분할된 입체 데이터를 생성하는 단계를 포함하는 입체 데이터 생성 방법.

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