KR101651629B1

KR101651629B1 - 시뮬레이션 시스템에서의 오브젝트 자동 이동 방법 및 이를 적용한 시뮬레이션 시스템

Info

Publication number: KR101651629B1
Application number: KR1020140178446A
Authority: KR
Inventors: 진용규
Original assignee: 주식회사 디오코; 진용규
Priority date: 2014-12-11
Filing date: 2014-12-11
Publication date: 2016-09-05
Anticipated expiration: 2034-12-11
Also published as: WO2016093455A1; US10478269B2; KR20160071127A; CN107106259B; CN107106259A; US20170348071A1

Abstract

본 발명은, 복수의 오브젝트 중 제 1 오브젝트를 제 1 방향으로 이동시키는 단계; 상기 제 1 오브젝트의 이동에 따라 상기 제 1 오브젝트와 상기 제 1 오브젝트의 인접 오브젝트인 상기 제 2 오브젝트의 벡터 거리를 측정하는 단계; 및 상기 벡터 거리가 기설정 벡터 거리 범위내에 있도록 상기 제 2 오브젝트를 기설정 패스를 따라 제 1 방향으로 소정거리 자동으로 벡터이동시키는 단계를 포함하는, 시뮬레이션 시스템에서의 오브젝트 자동 이동 방법 및 이를 적용한 시뮬레이션 시스템에 관한 것이다.

Description

시뮬레이션 시스템에서의 오브젝트 자동 이동 방법 및 이를 적용한 시뮬레이션 시스템{METHOD FOR AUTOMATICALLY MOVING OBJECT IN SIMULATION SYSTEM AND SIMULATION SYSTEM APPLYING THE SAME}

본 발명은, 오브젝트가 중첩되거나 이동되는 경우 인접 오브젝트를 자동이동시켜, 사용자의 편의성을 높인, 시뮬레이션 시스템에서의 오브젝트 자동 이동 방법 및 이를 적용한 시뮬레이션 시스템에 관한 것이다.

컴퓨터 보조 엔지니어링(CAE: Computer aided engineering)이 많은 작업들에서 엔지니어들을 지원하기 위해 사용되어 왔다. 예를 들면, 구조 또는 제품 디자인 절차에서, CAE 분석, 특히 유한 요소 분석(FEA: finite element analysis)이 종종 다양한 로딩(loading) 조건(예를 들면, 정적이거나 동적인) 하에서 응답들(예를 들면, 스트레스, 변위 등)을 평가하기 위해 이용되어 왔다.

최근에 이러한 컴퓨터 보조 엔지니어링 기술을 위한 다양한 모의 실험 장치들이 개발되었고, 이러한 모의 실험 장치들을 과학 기술의 연구 분야를 넘어서, 영화 촬영에서의 CG 작업이나, 의료업에 있어서의 가상 실험 등에 이용되어 왔다.

이러한 모의 실험에 있어서, 다수개의 객체가 존재하는 상태에서, 사용자가 특정 목적에 따라 하나의 객체를 이동시키면, 이와 관련있는 객체도 다 수동으로 이동시켜야 하므로, 모의 실험에서의 수고로움이 있었다.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 객체가 이동하는 경우, 인접 객체가 특정 조건에 맞게 자동으로 이동됨으로써, 사용자 편의성을 높인 시뮬레이션 시스템에서의 오브젝트 자동 이동 방법 및 이를 적용한 시뮬레이션 시스템에 관한 것이다.

상술한 과제를 해결하기 위하여 안출된 본 발명의 일실시예인 시뮬레이션 시스템에서의 오브젝트 자동 이동 방법은, 복수의 오브젝트 중 제 1 오브젝트를 제 1 방향으로 이동시키는 단계; 상기 제 1 오브젝트의 이동에 따라 상기 제 1 오브젝트와 상기 제 1 오브젝트의 인접 오브젝트인 상기 제 2 오브젝트의 벡터 거리를 측정하는 단계; 및 상기 벡터 거리가 기설정 벡터 거리 범위내에 있도록 상기 제 2 오브젝트를 기설정 패스를 따라 제 1 방향으로 소정거리 자동으로 벡터이동시키는 단계를 포함할 수 있다.

여기서, 상기 벡터 거리가 기설정 범위내에 있도록 상기 제 2 오브젝트를 기설정 패스를 따라 소정거리 자동 이동시키는 단계는, 상기 벡터 거리가 마이너스값이면, 상기 제 1 오브젝트와 상기 제 2 오브젝트가 중첩되어 있다고 판단하여, 상기 제 1 오브젝트와 상기 제 2 오브젝트가 기설정 범위에 있도록 하기 위하여 상기 제 2 오브젝트를 상기 제 1 오브젝트의 이동 방향에 따라 분리 벡터이동시키는 단계를 포함할 수 있다.

여기서, 상기 벡터 거리가 기설정 범위내에 있도록 상기 제 2 오브젝트를 기설정 패스를 따라 소정거리 자동 이동시키는 단계는, 상기 벡터 거리가 플러스값이면, 상기 제 1 오브젝트와 상기 제 2 오브젝트가 이격되어 있다고 판단하여, 상기 제 1 오브젝트와 상기 제 2 오브젝트가 기설정 벡터 거리 범위에 있도록 하기 위하여 상기 제 2 오브젝트를 상기 제 1 오브젝트의 이동 방향에 따라 인접 벡터이동시키는 단계를 포함할 수 있다.

여기서, 상기 시뮬레이션 시스템에서의 오브젝트 자동 이동 방법은, 상기 제 2 오브젝트의 자동이동에 따라 제 2 오브젝트의 인접 오브젝트인 제 3 오브젝트를 제 2 오브젝트와 상기 기설정 벡터 거리 범위에 있도록 제 3 오브젝트를 자동 이동시키는 단계를 더 포함할 수 있다.

여기서, 상기 벡터 거리가 기설정 벡터 거리 범위내에 있도록 상기 제 2 오브젝트를 기설정 패스를 따라 제 1 방향으로 소정거리 자동으로 벡터이동시키는 단계는, 상기 제 2 오브젝트에서 제 1 제어점 및 제 2 제어점을 결정하는 단계; 및 상기 제 1 제어점 및 상기 제 2 제어점이 상기 기설정 패스에 매칭되도록 하면서 상기 제 2 오브젝트를 벡터이동시키는 단계를 더 포함할 수 있다.

여기서, 상기 벡터 거리가 기설정 벡터 거리 범위내에 있도록 상기 제 2 오브젝트를 기설정 패스를 따라 제 1 방향으로 소정거리 자동 벡터 이동시키는 단계는, 상기 제 2 오브젝트를 상기 기설정 벡터 거리보다 작은 기준 거리를 반복이동시키는 단계를 포함할 수 있다.

여기서, 복수의 오브젝트 중 제 1 오브젝트를 제 1 방향으로 이동시키는 단계는, 상기 제 1 오브젝트를 제 1 위치에서 제 2 위치로 이동시키는 단계를 포함하고, 상기 벡터 거리가 기설정 벡터 거리 범위내에 있도록 상기 제 2 오브젝트를 기설정 패스를 따라 제 1 방향으로 소정거리 자동 벡터 이동시키는 단계는, 상기 제 1 오브젝트와 상기 제 2 오브젝트 각각의 중심점을 제어점으로 결정하는 단계; 상기 제어점들 사이의 벡터 방향을 결정하는 단계; 및 상기 벡터 방향으로 기준거리 만큼 상기 제 2 오브젝트를 직선 이동시키는 단계를 포함할 수 있다.

여기서, 상기 벡터 거리가 기설정 벡터 거리 범위내에 있도록 상기 제 2 오브젝트를 기설정 패스를 따라 제 1 방향으로 소정거리 자동 벡터 이동시키는 단계는, 상기 제 2 오브젝트를 기설정 패스를 따라 제 1 방향으로 소정거리 아치 이동시키는 단계를 포함할 수 있다.

여기서, 상기 복수의 오브젝트는 3D 오브젝트일 수 있다.

여기서, 상기 시뮬레이션 시스템에서의 오브젝트 자동 이동 방법은, 상기 복수의 3D 오브젝트과 평면방정식을 가진 기준면이 교차하는 교차점을 추출하는 단계; 상기 교차점을 이용하여 상기 3D 오브젝트를 2D 오브젝트로 전환하는 단계; 및 상기 2D 프로젝트의 중심점을 이용하여 결정된 2D 패스를 상기 기설정 패스로 설정하는 단계를 포함할 수 있다.

여기서, 상기 제 1 오브젝트의 이동에 따라 상기 제 1 오브젝트와 상기 제 1 오브젝트의 인접 오브젝트인 상기 제 2 오브젝트의 벡터 거리를 측정하는 단계는, 상기 기설정 패스를 기준으로 상기 제 1 오브젝트의 포인트와 상기 제 2 오브젝트의 포인트간의 최단거리를 계산하여, 상기 벡터 거리를 획득하는 단계를 포함할 수 있다.

여기서, 상기 제 1 오브젝트의 이동에 따라 상기 제 1 오브젝트와 상기 제 1 오브젝트의 인접 오브젝트인 상기 제 2 오브젝트의 벡터 거리를 측정하는 단계는, 상기 기설정 패스를 기준으로 상기 제 1 오브젝트의 포인트와 상기 제 2 오브젝트의 면과의 최단거리를 계산하여, 상기 벡터 거리를 획득하는 단계를 포함할 수 있다.

여기서, 상기 시뮬레이션 시스템에서의 오브젝트 자동 이동 방법은, 상기 제 1 오브젝트 및 상기 제 2 오브젝트의 포인트의 수를 기초로 하여 레벨링하는 단계; 및 사용자 입력 신호에 의해 결정된 레벨에 따라 상기 제 1 오브젝트의 포인트와 상기 제 2 오브젝트의 포인트간의 거리를 계산하여, 상기 최단 거리를 계산하는 단계를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 다른 실시예인, 시뮬레이션 시스템은, 복수의 오브젝트를 표시하기 위한 디스플레이부; 오브젝트간의 벡터 거리를 측정하는 오브젝트 거리 측정 프로그램이 저장된 메모리; 제 1 오브젝트에 대하여 이동신호를 생성하기 위한 사용자 입력부; 및 상기 사용자 입력부를 통해 입력된 이동 신호에 기초하여 복수의 오브젝트 중 제 1 오브젝트를 제 1 방향으로 이동시키면, 상기 메모리에 저장된 오브젝트 거리 측정 프로그램을 구동하여 상기 제 1 오브젝트의 이동에 따라 상기 제 1 오브젝트와 상기 제 1 오브젝트의 인접 오브젝트인 상기 제 2 오브젝트의 벡터 거리를 측정하고, 상기 벡터 거리가 기설정 벡터 거리 범위내에 있도록 상기 제 2 오브젝트를 기설정 패스를 따라 제 1 방향으로 소정거리 자동으로 벡터이동시키고 이를 상기 디스플레이부에 표시하는 제어부를 포함할 수 있다.

상술한 구성을 가지는 본 발명의 일실시예에 따르면, 오브젝트를 하나 이동하게 되면, 사용자의 의사를 고려하여, 인접한 오브젝트가 자동으로 정렬되기 때문에 사용자 편의성을 높일 수 있게 된다.

도 1은 본 발명의 일실시예인 시뮬레이션 시스템에서의 오브젝트 자동 이동 방법의 제 1 실시예를 설명하기 위한 개념도.
도 2는 본 발명의 일실시예인 시뮬레이션 시스템에서의 오브젝트 자동 이동 방법의 제 2 실시예를 설명하기 위한 개념도.
도 3은 본 발명의 일실시예인 시뮬레이션 시스템에서의 오브젝트 자동 이동 방법의 동작을 설명하기 위한 순서도.
도 4는 본 발명의 일실시예인 시뮬레이션 시스템에서의 오브젝트 자동 이동 방법에 있어서 벡터 거리를 측정하는 방법에 관한 개념도.
도 5는 본 발명의 일실시예인 시뮬레이션 시스템에서의 오브젝트 자동 이동 방법에 있어서 벡터 이동을 하는 방법을 설명하기 위한 개념도.
도 6은 본 발명의 다른 실시예인 시뮬레이션 시스템의 전자적인 구성을 설명하기 위한 블록 구성도.

이하에서는 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명을 한정하지 않는 실시 예를 통해 본 발명을 보다 상세히 설명하며, 일부 도면에서 동일한 요소에 대해서는 동일한 부호를 부여한다.

본 명세서에서는, 발명의 설명을 명확하게 하기 위하여, 치과 교정 치료에 있어서, 치아 이동 방법을 중심으로 설명하나, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 다양한 분야에서 이용될 수 있음이 이해되어야 할 것이다.

이하에서, 벡터 거리라 함은, 오브젝트간에 충돌이 발행하는지, 또는 이격되었는지를 알기 위하여 방향성을 가진 거리, 벡터값을 갖는 거리라는 의미로 정의한다.

또한, 벡터 이동이란, 기설정 패스를 기준으로 정방향 또는 역방향을 향해 이동하는 것을 의미한다.

또한, 분리 벡터 이동이란, 기설정 패스를 기준으로 역방향, 즉 오브젝트간의 간격을 벌리는 것, 또는 충돌된 상태의 오브젝트를 분리시키는 이동을 말한다.

또한 인접 벡터 이동이란, , 기설정 패스를 기준으로 역방향, 즉 오브젝트간의 간격을 좁히는 이동을 의미한다.

도 1은 본 발명의 일실시예인 시뮬레이션 시스템에서의 오브젝트 자동 이동 방법의 제 1 실시예를 설명하기 위한 개념도이다. 도 1에서는 제 1 오브젝트가 이동됨에 따라, 제 1 오브젝트와 제 2 오브젝트가 중첩되었을 때의 제 2 오브젝트의 이동을 설명하기 위한 도면이다.

CT 촬영등을 통해 획득되는 수진자의 치아 이미지로부터 치아의 각각을 오브젝트화하면, 도 1의 (a)와 같은 이미지가 표시되게 된다. 여기서, 전치인 제 1 오브젝트(A)를 기설정 패스(P)를 따라 위치이동시키게 되면(A'로 이동), 제 1 오브젝트(A')와 제 1 오브젝트(A')와 인접하는 제 2 오브젝트(B)가 충돌(중첩)되게 된다. 이와 같은 일은 실제로 일어날 수 없으므로, 치아 교정시에는 실체로 제 2 오브젝트(B)에 해당하는 치아가 이동되어야 한다. 이 때, 도 1의 (b)에서와 같이, 제 2 오브젝트(B)는 기설정 패스(P)를 따라 소정거리 이동하게 되어서(B'로 이동), 상기 충돌을 피할 수 있게 된다.

여기서 기설정 패스(P)는, 메모리에 기저장되어 있는 표준 악궁 데이터를 근거로 하여 생성될 수 있고, 또는 수진자의 치아 이미지에서의 악궁이미지를 통해 생성될 수도 있으며, 상기 각 오브젝트의 중심점(제어점)을 연결하여 생성할 수도 있다.

이하 도 2에서는 치아간에 이격이 되었을 때의 처리 방법에 대하여 설명하도록 한다.

도 2는 본 발명의 일실시예인 시뮬레이션 시스템에서의 오브젝트 자동 이동 방법의 제 2 실시예를 설명하기 위한 개념도이다. 도 2의 (a)에서는 도 1의 (a)와 달리, 제 1 오브젝트(A)는 제 2 오브젝트(B)와 이격되는 방향으로 이동하게 된다(A'로 이동). 이러면, 제 2 오브젝트(B)는 제 1 오브젝트(A')와 기설정 거리(기설정 벡터거리내)로 벡터 인접 이동하게 된다(B'로의 이동). 이에 따라, 각 오브젝트들은 소정 간격을 가지고 나란하게 정렬이 되게 된다. 이 때, 각 오브젝트의 무게 중심점은 제어점으로 역할을 하며, 이 제어점이 기설정 패스(P)를 따라 이동하게 된다. 이 이동하는 방식에 대해서는, 후술하도록 한다.

이하에서는, 상술한 방법이 이루어지는 구체적인 방법에 대하여 도 3을 통해 보다 상세하게 설명하도록 한다.

도 3은 본 발명의 일실시예인 시뮬레이션 시스템에서의 오브젝트 자동 이동 방법의 동작을 설명하기 위한 순서도이다. 우선, 복수의 오브젝트를 획득한다(S1). 여기서는, 수진자의 CT 촬영등을 통해 획득된 악궁 이미지로 부터 각각의 치아를 객체화한다. 이에 따라 복수의 치아 오브젝트가 생성되게 된다. 그 다음 사용자 입력부를 통해 사용자는 상기 복수의 오브젝트 중 하나인 제 1 오브젝트를 제 1 방향으로 이동시킨다(S3). 즉, 제 1 오브젝트의 이동이란, 상기 제 1 오브젝트를 제 1위치에서 제 2 위치로 이동하는 것을 의미한다. 또한 각 오브젝트는 제어점을 가질 수 있다. 제어점은 무게 중심점인 경우(즉 제어점이 하나인 경우)가 있고, 제어점이 오브젝트의 면에 2개 있는 경우(즉, 제 1 제어점 및 제 2 제어점)이 있는 경우가 있다. 또한, 이러한 제어점은 오브젝트가 이동할 때 기설정 패스와 매칭되는 부분으로서 이용될 수도 있고, 오브젝트의 이동 방향을 정하는데 이용될 수 있다. 이에 대해서는 후술한다. 한편, 여기서 제 1 방향은 기설정 패스에 따라 정방향(시계 방향) 또는 역방향(역시계 방향)을 의미한다. 그 다음, 상기 제 1 오브젝트의 이동에 따라 상기 제 1 오브젝트와 상기 제 1 오브젝트의 인접 오브젝트인 상기 제 2 오브젝트의 벡터 거리를 측정(계산)하게 된다(S5). 여기서의 벡터거리는 양의 값을 갖는 거리(즉, 제 1 오브젝트와 제 2 오브젝트가 이격되어 있는 경우), 또는 음의 값을 갖는 거리(즉, 제 1 오브젝트와 제 2 오브젝트가 중첩되어 있는 경우)로 나뉠 수 있다. 그 다음 상기 벡터 거리가 기설정 범위(즉, 잘 정렬되어 있는 거리)인지를 확인한다. 만약 벡터거리가 기설정 범위가 아니라면, 이에 대하여 상기 제 2 오브젝트를 기설정 패스를 따라 제 1 방향으로 소정거리 자동으로 벡터이동시키게 된다(S9). 여기서, 상기 기설정 패스는, 상기 복수의 오브젝트의 중심점을 연결하여 설정될 수도 있고, 기저장된 표준 데이터의 악궁라인이 상기 기설정 패스일 수도 있다.

한편, 벡터 이동에 대하여서는 도 5에서 좀더 상세하게 설명하도록 한다.

상기 벡터 거리가 마이너스값이면, 상기 제 1 오브젝트와 상기 제 2 오브젝트가 중첩되어 있다고 판단하여, 상기 제 1 오브젝트와 상기 제 2 오브젝트가 기설정 범위에 있도록 하기 위하여 상기 제 2 오브젝트를 상기 제 1 오브젝트의 이동 방향에 따라 분리 벡터이동시키게 되며, 상기 벡터 거리가 플러스값이면, 상기 제 1 오브젝트와 상기 제 2 오브젝트가 이격되어 있다고 판단하여, 상기 제 1 오브젝트와 상기 제 2 오브젝트가 기설정 벡터 거리 범위에 있도록 하기 위하여 상기 제 2 오브젝트를 상기 제 1 오브젝트의 이동 방향에 따라 인접 벡터이동시키게 된다(S9). 여기서, 제 2 오브젝트의 자동 벡터 이동은, 제 1 오브젝트의 제어점(중심점과, 제 2 오브젝트이 중심점(제어점)간의 벡터 방향을 결정한 후, 상기 벡터 방향으로 기설정된 기준거리(상기 기설정 벡터거리 보다 작은) 만큼 직선으로 이동시켜 상기 제 2 오브젝트를 이동시키게 할 수 있다. 한편, 아치 이동도 가능하다. 즉, 상기 제 2 오브젝트를 기설정 패스를 따라 제 1 오브젝트의 이동 방향인 제 1 방향으로 소정거리 아치 이동시킬 수도 있다. 또한, 제 2 오브젝트가 2개의 제어점이 있는 경우, 이 두 개의 제어점이 모두 기설정 패스에 매칭되도록 하면서 제 2오브젝트를 이동시킬 수 있다. 이와 같은 경우, 2개의 제어점이 기설정 패스에 매치되므로, 자연스럽게 제 2 오브젝트가 기설정 패스에서 이동 및 회전이 이루어저 예상 지점에 정치되게 된다.

그 다음 제 1 오브젝트와 제 2 오브젝트의 벡터거리를 다시 계산한다(S5). 이러한 동작을 반복하여, 벡터거리가 기설정벡터 거리내에 있도록 하게 한다.

그 다음, 제 2 오브젝트의 이동에 따라, 제 2 오브젝트에 인접해 있는 또 다른 오브젝트인 제 3 오브젝트도 상술한 단계에 따라 벡터 이동하게 된다. 즉, 상기 제 2 오브젝트의 자동이동에 따라 제 2 오브젝트의 인접 오브젝트인 제 3 오브젝트를 제 2 오브젝트와 상기 기설정 벡터 거리 범위에 있도록 제 3 오브젝트를 자동이동시키게 된다. 이러한 작업을 모든 오브젝트에 행하게 됨으로써, 제 1 오브젝트 이동에 따라 모든 오브젝트가 기설정 패스 위에 자동 정렬하게 된다.

여기서의 각 오브젝트의 이동거리는 상기 기설정 백터 거리 보다 작은 기준거리에 따라 이동하게 된다. 이에 대해서는 도 5에서 보다 상세하게 설명하도록 한다.

한편, 본 발명에서 상기 오브젝트들은 3D 오브젝트이다. 따라서, 연산량이 많기 때문에 이에 대한 대책이 필요하다. 이에 따라, 본 발명에서는, 3D 오브젝트인 상기 복수의 오브젝트를 평면방정식을 이용하여 2D 오브젝트로 변환한다. 즉, 상기 복수의 3D 오브젝트과 평면방정식을 가진 기준면이 교차하는 교차점을 추출한 다음, 상기 교차점을 이용하여 상기 3D 오브젝트를 2D 오브젝트로 전환하는 단계하고, 상기 2D 프로젝트의 중심점을 이용하여 결정된 2D 패스를 상기 기설정 패스로 설정하여, 기설정 패스를 간단하게 설정할 수 있다. 또한, 상기 제 2 오브젝트의 자동 이동 과정도, 2D 오브젝트로 변환한 후 진행할 수 있다. 이 경우, 2D 오브젝트를 이용하여 모든 자동 정렬 과정을 마친 후, 다시 상기 평면 방정식을 이용하여 3D 오브젝트로 환원시킬 수 있다. 이상과 같은 과정을 통해 3D 환경하에서, 이동 및 위치 변경은 2D로 이루어지기 때문에, 작업 속도를 향상시킬 수 있게 된다.

이하에서는, 상기 제 1 오브젝트와 상기 제 1 오브젝트의 인접 오브젝트인 상기 제 2 오브젝트의 벡터 거리를 측정하는 방법에 대해서 도 4를 참조하여 설명하도록 한다.

도 4는 본 발명의 일실시예인 시뮬레이션 시스템에서의 오브젝트 자동 이동 방법에 있어서 벡터 거리를 측정하는 방법에 관한 개념도이다. 도 4의 (a) 및 (b)에서 A는 제 1 오브젝트를, B는 제 2 오브젝트를 의미한다. 제 1 오브젝트와 제 2 오브젝트는 다수의 점으로 이루어진 2차원 또는 3차원 오브젝트이다. 이들간의 거리를 측정하는 방법은, A에서 B로의 방향을 양의 방향으로 하고, A의 점에서 B의 점간의 거리를 측정하는 방식이 있다. 이 방식에 따르면 A의 모든 점(P1~P7)과 B의 모든 점(p1~p7)간의 거리를 측정하고, 이들 거리 중 가장 짧은 거리(d)를 벡터거리로 정의한다. 도 4의 (b)에서는 점과 면의 거리를 측정하는 방식이다. 제 1 오브젝트인 A에서의 모든 점(P1~P7)과, 제 2 오브젝트의 B에서 3개의 점으로 이루어지는 다수의 면(S1,S2)과의 거리를 측정하고, 이들 중 최단 거리를 벡터 거리로 정의한다.

한편 도시하지 않았으나, 제 1 오브젝트인 A에서의 면과 제 2 오브젝트인 B에서의 점과의 거리를 측정하고 이들 중 최단 거리를 벡터 거리로 정의할 수 있다. 이는 도 4의(b)과는 반대인 경우라 할 것이다.

도 4에서는 제 1 오브젝트와 제 2 오브젝트가 이격되어 있는 상태에서는 벡터 거리는 양의 값을 갖게 된다. 만약 제 1 오브젝트와 제2 오브젝트가 중첩되어 있다면, 상기 벡터 거리는 음의 값을 갖게 됨이 이해되어야 할 것이다.

한편, 연산속도를 높이기 위하여 상기 제 1 오브젝트 및 상기 제 2 오브젝트의 포인트 수를 레벨링 할 수 있다. 예를 들면, 제 1 오브젝트의 포인트 수를 100으로 정한 것을 레벨 1, 1000개 인 것을 레벨 2, 10000개 인것을 레벨 3, 100000개 인 것을 레벨 4로 할 수 있다.

만약 사용자가 레벨 1을 선택한 후, 상기 제 2 오브젝트의 자동이동을 행하는 경우, 연산속도는 매우 높지만, 정확성은 떨어지게 된다.

반대로, 사용자가 레벨 4를 선택한후, 상기 제 2 오브젝트의 자동이동을 행하는 경우, 연산속도는 매우 느리지만, 정확성은 가장 우수하게 된다.

이하에서는, 제 2 오브젝트의 이동 방식에 대하여 도 5를 참조하여 설명하도록 한다.

도 5는 본 발명의 일실시예인 시뮬레이션 시스템에서의 오브젝트 자동 이동 방법에 있어서 벡터 이동을 하는 방법을 설명하기 위한 개념도이다. 도 5에 도시된 예는, 제 1 오브젝트가 이격방향으로 이동한 경우, 즉 제 1 오브젝트와 제 2 오브 젝트가 상호 멀어지는 방향으로 제 1 오브젝트가 이동한 경우이다. 이 경우, 제 2 오브젝트는 도 3에서 설명한 바와 같이 소정 거리 이동을 반복하게 된다. 즉, 여기서 소정 거리는 상기 벡터 이동 거리보다 작아야 한다. 특히 이 소정 거리는 본 발명에서의 자동 정렬의 정확도와 매우 관련이 높다. 반복되는 소정거리가 작을 수록 자동 정렬의 정밀도가 높아지는 반면, 연산 부담은 더 크게 된다. 도 5에서는 제 2 오브젝트가 B', B", B"' 로 이동 하는 모습을 보이고 있다. 이와 같이, 작은 거리로 여러번 반복 이동하여 제 2 오브젝트가 자동으로 정렬되게 된다.

이하에서는 상술한 동작을 하는 본 발명의 일실시예인 시뮬레이션 시스템에 대하여 도 6을 참조하여 상세하게 설명하도록 한다.

도 6은 본 발명의 다른 실시예인 시뮬레이션 시스템의 전자적인 구성을 설명하기 위한 블록 구성도이다. 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예인 시뮬레이션 시스템(100)은, 메모리(110), 사용자 입력부(120), 디스플레이부(130) 및 제어부(140)를 포함하여 구성될 수 있다.

메모리(110)는 오브젝트간의 벡터 거리를 측정하는 오브젝트 거리 측정 프로그램이 저장되는 구성요소이다. 이러한 메모리(110)는 플래시 메모리 타입(flash memory type), 하드디스크 타입(hard disk type), 멀티미디어 카드 마이크로 타입(multimedia card micro type), 카드 타입의 메모리(예를 들어 SD 또는 XD 메모리 등), 램(Random Access Memory, RAM), SRAM(Static Random Access Memory), 롬(Read-Only Memory, ROM), EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory), PROM(Programmable Read-Only Memory), 자기 메모리, 자기 디스크, 광디스크 중 적어도 하나의 타입의 저장매체를 포함할 수 있다.

사용자 입력부(120)는, 상기 제 1 오브젝트에 대한 이동신호를 생성하기 위한 구성요소이다. 이러한 사용자 입력부(120)로는 키버튼, 마우스, 키보드, 터치스크린등이 이용될 수 있다.

디스플레이부(130)는, 본 발명에 따른 시뮬레이션 시스템의 제어부 처리되는 정보를 표시(출력)한다. 즉, 오브젝트인 치아를 표시하고 이와 관련된 다양한 GUI 및 UI 정보를 표시하기 위한 구성요소이다.

디스플레이부(130)는 액정 디스플레이(liquid crystal display, LCD), 박막 트랜지스터 액정 디스플레이(thin film transistor-liquid crystal display, TFT LCD), 유기 발광 다이오드(organic light-emitting diode, OLED), 플렉시블 디스플레이(flexible display), 3차원 디스플레이(3D display) 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다.

제어부(140)는 사용자 입력부(120)를 통해 입력된 이동 신호에 기초하여 복수의 오브젝트 중 제 1 오브젝트를 제 1 방향으로 이동시키면, 상기 메모리(110)에 저장된 오브젝트 거리 측정 프로그램을 구동하여 상기 제 1 오브젝트의 이동에 따라 상기 제 1 오브젝트와 상기 제 1 오브젝트의 인접 오브젝트인 상기 제 2 오브젝트의 벡터 거리를 측정하고, 상기 벡터 거리가 기설정 벡터 거리 범위내에 있도록 상기 제 2 오브젝트를 기설정 패스를 따라 제 1 방향으로 소정거리 자동으로 벡터이동시키고 이를 상기 디스플레이부(130)에 표시하는 기능을 한다. 이 제어부의 동작에 대해서는 도 3 내지 도 5에서 상세히 설명하였으므로, 이에 대한 설명은 설명의 간략화를 위하여 생략한다.

또한, 본 발명의 일실시예에 의하면, 전술한 방법은, 프로그램이 기록된 매체에 프로세서가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 즉, 상술한 치아 교정 시뮬레이션 장치에서의 치아돌출 각도 자동 조절 방법이 저장된 컴퓨터로 판독 가능한 기록 매체에 저장될 수 있다. 프로세서가 읽을 수 있는 매체의 예로는, ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광 데이터 저장장치 등이 있으며, 캐리어 웨이브(예를 들어, 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다.

상기와 같이 설명된 시뮬레이션 시스템에서의 오브젝트 자동 이동 방법 및 이를 적용한 시뮬레이션 시스템은 상기 설명된 실시 예들의 구성과 방법이 한정되게 적용될 수 있는 것이 아니라, 상기 실시 예들의 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시 예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.

100 : 시뮬레이션 시스템
110 : 메모리
120 : 사용자 입력부
130 : 디스플레이부
140 : 제어부

Claims

복수의 오브젝트 중 제 1 오브젝트를 제 1 방향으로 이동시키는 단계;
상기 제 1 오브젝트의 이동에 따라 상기 제 1 오브젝트와 상기 제 1 오브젝트의 인접 오브젝트인 제 2 오브젝트의 벡터 거리를 측정하는 단계; 및
상기 벡터 거리가 기설정 벡터 거리 범위내에 있도록 상기 제 2 오브젝트를 기설정 패스를 따라 제 1 방향으로 소정거리 자동으로 벡터이동시키는 단계를 포함하는, 시뮬레이션 시스템에서의 오브젝트 자동 이동 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 벡터 거리가 기설정 범위내에 있도록 상기 제 2 오브젝트를 기설정 패스를 따라 소정거리 자동 이동시키는 단계는,
상기 벡터 거리가 마이너스값이면, 상기 제 1 오브젝트와 상기 제 2 오브젝트가 중첩되어 있다고 판단하여, 상기 제 1 오브젝트와 상기 제 2 오브젝트가 기설정 범위에 있도록 하기 위하여 상기 제 2 오브젝트를 상기 제 1 오브젝트의 이동 방향에 따라 분리 벡터이동시키는 단계를 포함하는, 시뮬레이션 시스템에서의 오브젝트 자동 이동 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 벡터 거리가 기설정 범위내에 있도록 상기 제 2 오브젝트를 기설정 패스를 따라 소정거리 자동 이동시키는 단계는,
상기 벡터 거리가 플러스값이면, 상기 제 1 오브젝트와 상기 제 2 오브젝트가 이격되어 있다고 판단하여, 상기 제 1 오브젝트와 상기 제 2 오브젝트가 기설정 벡터 거리 범위에 있도록 하기 위하여 상기 제 2 오브젝트를 상기 제 1 오브젝트의 이동 방향에 따라 인접 벡터이동시키는 단계를 포함하는, 시뮬레이션 시스템에서의 오브젝트 자동 이동 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 제 2 오브젝트의 자동이동에 따라 제 2 오브젝트의 인접 오브젝트인 제 3 오브젝트를 제 2 오브젝트와 상기 기설정 벡터 거리 범위에 있도록 제 3 오브젝트를 자동이동시키는 단계를 더 포함하는, 시뮬레이션 시스템에서의 오브젝트 자동 이동 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 벡터 거리가 기설정 벡터 거리 범위내에 있도록 상기 제 2 오브젝트를 기설정 패스를 따라 제 1 방향으로 소정거리 자동으로 벡터이동시키는 단계는,
상기 제 2 오브젝트에서 제 1 제어점 및 제 2 제어점을 결정하는 단계; 및
상기 제 1 제어점 및 상기 제 2 제어점이 상기 기설정 패스에 매칭되도록 하면서 상기 제 2 오브젝트를 벡터이동시키는 단계를 포함하는, 시뮬레이션 시스템에서의 오브젝트 자동 이동 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 벡터 거리가 기설정 벡터 거리 범위내에 있도록 상기 제 2 오브젝트를 기설정 패스를 따라 제 1 방향으로 소정거리 자동 벡터 이동시키는 단계는,
상기 제 2 오브젝트를 상기 기설정 벡터 거리보다 작은 기준 거리를 반복이동시키는 단계를 더 포함하는, 시뮬레이션 시스템에서의 오브젝트 자동 이동 방법.
제 1 항에 있어서,
복수의 오브젝트 중 제 1 오브젝트를 제 1 방향으로 이동시키는 단계는,
상기 제 1 오브젝트를 제 1 위치에서 제 2 위치로 이동시키는 단계를 포함하고,
상기 벡터 거리가 기설정 벡터 거리 범위내에 있도록 상기 제 2 오브젝트를 기설정 패스를 따라 제 1 방향으로 소정거리 자동 벡터 이동시키는 단계는,
상기 제 1 오브젝트와 상기 제 2 오브젝트 각각의 중심점을 제어점으로 결정하는 단계;
상기 제어점들 사이의 벡터 방향을 결정하는 단계; 및
상기 벡터 방향으로 상기 기설정 벡터 거리보다 작은 기준 거리 만큼 상기 제 2 오브젝트를 직선 이동시키는 단계를 포함하는, 시뮬레이션 시스템에서의 오브젝트 자동 이동 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 벡터 거리가 기설정 벡터 거리 범위내에 있도록 상기 제 2 오브젝트를 기설정 패스를 따라 제 1 방향으로 소정거리 자동 벡터 이동시키는 단계는,
상기 제 2 오브젝트를 기설정 패스를 따라 제 1 방향으로 소정거리 아치 이동시키는 단계를 포함하는, 시뮬레이션 시스템에서의 오브젝트 자동 이동 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 복수의 오브젝트는 3D 오브젝트인, 시뮬레이션 시스템에서의 오브젝트 자동 이동 방법.
제 9 항에 있어서,
복수의 상기 3D 오브젝트과 평면방정식을 가진 기준면이 교차하는 교차점을 추출하는 단계;
상기 교차점을 이용하여 상기 3D 오브젝트를 2D 오브젝트로 전환하는 단계; 및
상기 2D 오브젝트의 중심점을 이용하여 결정된 2D 패스를 상기 기설정 패스로 설정하는 단계를 포함하는, 시뮬레이션 시스템에서의 오브젝트 자동 이동 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 제 1 오브젝트의 이동에 따라 상기 제 1 오브젝트와 상기 제 1 오브젝트의 인접 오브젝트인 상기 제 2 오브젝트의 벡터 거리를 측정하는 단계는,
상기 기설정 패스를 기준으로 상기 제 1 오브젝트의 포인트와 상기 제 2 오브젝트의 포인트간의 최단거리를 계산하여, 상기 벡터 거리를 획득하는 단계를 포함하는, 시뮬레이션 시스템에서의 오브젝트 자동 이동 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 제 1 오브젝트의 이동에 따라 상기 제 1 오브젝트와 상기 제 1 오브젝트의 인접 오브젝트인 상기 제 2 오브젝트의 벡터 거리를 측정하는 단계는,
상기 기설정 패스를 기준으로 상기 제 1 오브젝트의 포인트와 상기 제 2 오브젝트의 면과의 최단거리를 계산하여, 상기 벡터 거리를 획득하는 단계를 포함하는, 시뮬레이션 시스템에서의 오브젝트 자동 이동 방법.
제 11 항에 있어서,
상기 제 1 오브젝트 및 상기 제 2 오브젝트의 포인트의 수를 기초로 하여 레벨링하는 단계;
사용자 입력 신호에 의해 결정된 레벨에 따라 상기 제 1 오브젝트의 포인트와 상기 제 2 오브젝트의 포인트간의 거리를 계산하여, 상기 최단 거리를 계산하는 단계를 더 포함하는, 시뮬레이션 시스템에서의 오브젝트 자동 이동 방법.
복수의 오브젝트를 표시하기 위한 디스플레이부;
오브젝트간의 벡터 거리를 측정하는 오브젝트 거리 측정 프로그램이 저장된 메모리;
제 1 오브젝트에 대하여 이동신호를 생성하기 위한 사용자 입력부; 및
상기 사용자 입력부를 통해 입력된 이동 신호에 기초하여 복수의 오브젝트 중 제 1 오브젝트를 제 1 방향으로 이동시키면, 상기 메모리에 저장된 오브젝트 거리 측정 프로그램을 구동하여 상기 제 1 오브젝트의 이동에 따라 상기 제 1 오브젝트와 상기 제 1 오브젝트의 인접 오브젝트인 제 2 오브젝트의 벡터 거리를 측정하고, 상기 벡터 거리가 기설정 벡터 거리 범위내에 있도록 상기 제 2 오브젝트를 기설정 패스를 따라 제 1 방향으로 소정거리 자동으로 벡터이동시키고 이를 상기 디스플레이부에 표시하는 제어부를 포함하는, 시뮬레이션 시스템.
제 1 항 내지 제 13 항에 기재된 방법 중 어느 하나를 저장한, 컴퓨터로 판독가능한 기록 매체.