KR100194762B1 - 평면쓸기기법을 이용한 점객체용 명칭배치방법 - Google Patents

Abstract

1. 청구 범위에 기재된 발명이 속한 기술분야

평면쓸기기법을 이용한 점객체용 명칭배치방법

2. 발명이 해결하려고 하는 기술적 과제

평면쓸기기법을 이용하여 점객체에 대한 명칭 배치시 빠른 시간내에 효과적인 배치를 수행하고 사용자가 용이하게 각 점객체를 인식하도록 하는 점객체용 명칭배치방법을 제공하고자 함.

3. 발명의 해결방법의 요지

모든 점객체를 좌표값에 따라 최우상단의 점객체부터 순서대로 정렬하는 제 1 단계; 명칭이 배치되지 않은 최상위 순서의 점객체를 선택하여 해당 명칭을 점객체의 우상위치에 배치한 후에 기배치된 다른 명칭이나 점객체와 겹치는지를 판단하는 제 2 단계; 상기 제 2 단계의 판단 결과, 겹치지 않으면 현재의 우상위치에 명칭을 배치하고, 겹치게 되면 명칭의 최소경계사각형의 한 변상에 점객체가 있는 범위내에서 점객체의 우상위치에서부터 시작하여 점객체의 우상위치에서 멀어지는 방향으로 명칭을 이동하면서 기배치된 다른 명칭이나 점객체와의 겹침이 없는 위치를 찾아 명칭을 배치하는 제 3 단계; 및 모든 점객체에 대하여 상기 제 2 단계와 제 3 단계를 수행한 후에 명칭 배치를 완료하는 제 4 단계를 포함한다.

4. 발명의 중요한 용도

지리정보시스템이나 자동지도제작시스템의 명칭 배치에 이용됨.

Description

평면쓸기기법을 이용한 점객체용 명칭배치방법

본 발명은 지리정보시스템(GIS : Geographic Information System)이나 자동지도제작(AM : Automatic Mapping) 시스템에서 점객체에 대한 속성이나 명칭을 점객체의 주변에 도시하고자 할 때 자동배치시 일어나는 겹침을 제거하여 사용자의 인식 효율을 높이기 위한 점객체용 명칭배치방법에 관한 것이다.

급속한 컴퓨터의 용량 확대 및 속도의 증가는 대용량이면서 복잡한 연산을 특징으로 하는 지리정보에 대한 자동처리를 가능하게 하였다. 이제 컴퓨터에 저장된 지리정보를 화면을 통해 도형적인 표현을 사용하여 알아볼 수 있으며, 이를 출력하여 여러 가지 목적의 지도를 간편하게 만들 수 있다. 그러나, 일반적인 지도의 기호에 따라 각 지리객체를 해당 위치에 나타내 주는 것 만으로는 나타낼 수 있는 정보가 부족하므로 고유한 명칭이나 관심 대상의 속성을 각 객체의 주변에 문자를 사용하여 표현하는 작업이 필요하다. 이를 명칭배치라고 한다.

명칭배치시의 문제는 각 명칭이 그 객체에 해당하는 것임을 명확히 인식할 수 있는 위치에 놓여져야 한다는 것이다. 또한, 정확한 인식을 위하여 한 명칭이 다른 근접한 명칭이나 객체와 겹치지 않아야 한다. 이 작업은 매우 복잡하고 전문적인 것으로 수작업으로 지도를 제작할 경우에 전체 작업의 50%까지의 시간이 걸리기도 한다.

이러한 문제를 해결하기 위한 방법으로는 다음과 같은 종래의 여러 가지 방법이 제안되어 활용되고 있다.

그 하나는 전문적인 지도제작자들이 사용하는 규칙을 찾아내어 이를 기반으로 하는 전문가 시스템을 만드는 것이다. 이 방법은 쉽게 알고리즘화할 수 없는 전문가들의 지식 및 기법을 처리하는데 적절하며 규칙의 추가로 확장이 가능하다. 그러나, 구현에 걸리는 노력, 시간, 및 비용이 크기 때문에 전문적인 지도제작에나 적합하다.

다른 하나는 명칭배치의 조합적 측면에 착안하여 수학적으로 이 문제를 해결하고자 하는 방법으로, 이 분야에서는 연구자들이 점객체에 대한 명칭배치의 문제를 주로 연구하였다. 최근의 연구에 따르면, 점객체에 대한 명칭배치를 단순화하여 배치 가능한 명칭의 위치를 한 객체에 대해 8개로 제한하고 겹침을 피하는 배치를 구하는 문제로 해결하고자 했을 때 이 문제가 컴퓨터 처리시간이 지수적으로 증가하는 문제(NP-hard)라는 것이 증명되었다. 이것은 완전한 배치를 수행하기 위해 걸리는 시간이 점객체의 수를 N이라 할 때 2^N이상으로 늘어난다는 것을 의미한다. 그러므로, 완전한 해결방식은 실제 구현하기에 적합치 않고, 실제 구현 가능한 방식은 겹침을 완전히 해결할 수 없게 된다. 따라서, 이 문제의 복잡도가 높은 관계로 지금까지 상용화된 지리정보시스템(GIS) 제품들은 겹침을 무시하고 일괄적으로 지정된 위치에 명칭을 배열하거나 사용자가 모든 객체에 대해 일일이 명칭이 배열될 위치를 지정하는 형태로 이루어졌다.

결과적으로 이 문제를 해결하기 위해서는 적절한 경험적(heuristic) 방법을 개발해야 한다. 이에 따라 최근의 연구자들은 여러 가지 경험적 방법을 개발하였는데, 지금까지 발표된 것 중에서 가장 우수한 결과를 낸 것으로 크리스텐센(Christensen)이 발표한 모의제련(simulated annealing) 방식이 있다. 이 방법은 상기한 8개 위치에 대해 무작위 배치를 수행하여 겹침의 수로 그 배치의 질을 평가하고 새로운 무작위 배치를 수행하여 평가한 후에 변화하는 확률에 따라 더 나은 배치로 전환하고 더 나은 배치가 이루어지지 않을 때까지 이를 반복하는 방법이다. 일정 확률에 따라 더 나은 배치로 전환하고 그 확률을 시간에 따라 높여나가는 이 방법은 무조건 더 나은 배치를 선택하는 방법이 국부적 최적 배치에 머무는 단점을 해결하여 전역적인 최적배치에 다가갈 수 있게 한다.

그러나, 이러한 모의제련 방식은 지금까지 이루어진 점객체에 대한 명칭 배치방법 중에서 가장 나은 결과를 보이긴 했으나 여전히 시간이 많이 걸리는 문제점이 있었다.

상기 문제점을 해결하기 위하여 안출된 본 발명은, 지리정보시스템(GIS) 및 자동지도제작(AM) 시스템과 같이 컴퓨터상에서 지리정보를 표현할 필요가 있는 시스템에서 평면쓸기기법을 이용하여 점객체에 대한 명칭 배치시 빠른 시간내에 효과적인 배치를 수행하고 사용자가 용이하게 각 점객체를 인식하도록 하는 점객체용 명칭배치방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1 은 본 발명이 적용되는 하드웨어의 구성도,

도 2 는 본 발명에 따른 점객체용 명칭배치방법의 처리 흐름도,

도 3A 내지 3D 는 본 발명에 따른 명칭배치방법의 일실시 예시도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

1 : 중앙처리장치 2 : 주기억장치

3 : 보조기억장치 4 : 입력장치

5 : 출력장치

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 기억장치에 저장된 각 점객체의 지리적 위치정보와 명칭정보를 읽어들여 점객체의 주변에 명칭을 배치하는 점객체용 명칭배치방법에 있어서, 모든 점객체를 좌표값에 따라 최우상단의 점객체부터 순서대로 정렬하는 제 1 단계; 명칭이 배치되지 않은 최상위 순서의 점객체를 선택하여 해당 명칭을 점객체의 우상위치에 배치한 후에 기배치된 다른 명칭이나 점객체와 겹치는지를 판단하는 제 2 단계; 상기 제 2 단계의 판단 결과, 겹치지 않으면 현재의 우상위치에 명칭을 배치하고, 겹치게 되면 명칭의 최소경계사각형의 한 변상에 점객체가 있는 범위내에서 점객체의 우상위치에서부터 시작하여 점객체의 우상위치에서 멀어지는 방향으로 명칭을 이동하면서 기배치된 다른 명칭이나 점객체와의 겹침이 없는 위치를 찾아 명칭을 배치하는 제 3 단계; 및 모든 점객체에 대하여 상기 제 2 단계와 제 3 단계를 수행한 후에 명칭 배치를 완료하는 제 4 단계를 포함한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 일실시예를 상세히 설명한다.

도 1 은 본 발명이 적용되는 하드웨어의 구성도로서, 도면에서 1은 중앙처리장치, 2는 주기억장치, 3은 보조기억장치, 4는 입력장치, 5는 출력장치를 각각 나타낸다.

도면에 도시한 바와 같이 본 발명이 적용되는 하드웨어는, 각 구성요소를 제어하는 중앙처리장치(1), 상기 중앙처리장치(1)에 연결되어 명칭배치 과정의 임시 데이타를 저장하는 주기억장치(2), 상기 주기억장치(2)에 연결되어 지리정보데이타베이스에 데이타를 저장하는 보조기억장치(3), 상기 중앙처리장치(1)에 연결되어 지리정보 데이타를 입력하는 입력장치(4), 및 상기 중앙처리장치(1)에 연결되어 지리정보 데이타를 출력하는 출력장치(5)를 구비한다. 이때, 입력장치(4)로는 디지타이저, 키보드, 마우스 등이 사용되고, 출력장치(5)로는 모니터, 프린터, 플로터 등이 사용된다.

상기와 같은 하드웨어는 입력장치(4)를 통하여 입력된 지리정보를 보조기억장치(3)의 지리정보데이타베이스에 저장한 후에 이를 검색, 가공하여 출력장치(5)를 통해 사용자가 지리정보를 효율적으로 인식할 수 있도록 지도나 문자의 형태로 제공하도록 구성한다.

도 2 는 본 발명에 따른 점객체용 명칭배치방법의 처리 흐름도이다.

먼저, 지도상의 점객체들을 그 좌표값에 따라 우상위치에서부터 정렬한다(11). 같은 x축 선상의 객체들은 y축 상의 값이 높은 순으로 정렬한다. 이 순서에 따라 다음의 절차를 거쳐 각각의 명칭을 배치한다.

정렬된 객체의 열에서 최우상단에 위치한 첫 번째 객체를 선택하여 그 우상위치에 명칭을 배치한다(12). 기존에 배치된 객체나 명칭과 겹침이 있는지를 조사한다(13).

겹침이 없으면 현재의 위치에 배치하고(14) 겹침이 있으면 명칭의 최소경계사각형의 좌변상에 점객체가 있는 범위내에서 객체의 오른쪽에서 명칭을 위에서 아래로 밀면서 다른 객체나 명칭과 겹치지 않는 위치를 찾는다(15). 그러한 위치가 있으면 그 위치에 명칭을 배치하고(14) 없으면 명칭의 최소경계사각형의 하변상에 점객체가 있는 범위내에서 객체의 위에서 명칭을 오른쪽에서 왼쪽으로 밀면서 다른 객체나 명칭과 겹치지 않는 위치를 찾는다(16). 그러한 위치가 있으면 그 위치에 명칭을 배치하고(14) 없으면 명칭의 최소경계사각형의 상변상에 점객체가 있는 범위내에서 객체의 아래에서 명칭을 오른쪽에서 왼쪽으로 밀면서 다른 객체나 명칭과 겹치지 않는 위치를 찾는다(17). 그러한 위치가 있으면 그 위치에 명칭을 배치하고(14) 없으면 명칭의 최소경계사각형의 우변상에 점객체가 있는 범위내에서 객체의 왼쪽에서 명칭을 위에서 아래로 밀면서 다른 객체나 명칭과 겹치지 않는 위치를 찾는다(18). 그러한 위치가 있으면 그 위치에 명칭을 배치하고(14) 없으면 상기 각 과정중 겹침이 가장 적은 위치에 명칭을 배치한다(19).

상기와 같이 한 객체에 대하여 명칭이 배치되면, 아직 명칭이 배치되지 않은 객체가 있는지 조사하여(20) 남아 있으면 다음 객체를 선택하여 명칭을 배치하는 과정(12 내지 19)을 반복 수행하고 모든 객체에 대하여 작업이 끝났으면 현 지도상에 대한 명칭배치를 완료한다(21).

도 3A 내지 3D 는 본 발명에 따른 명칭배치방법의 일실시 예시도이다.

도 3A 는 명칭의 최소경계사각형의 좌변상에 점객체가 있는 범위내에서 객체의 오른쪽에서 명칭을 위에서 아래로 밀면서 다른 객체나 명칭과 겹치지 않는 위치를 찾는 과정을 나타낸다.

도 3B 는 명칭의 최소경계사각형의 하변상에 점객체가 있는 범위내에서 객체의 위에서 명칭을 오른쪽에서 왼쪽으로 밀면서 다른 객체나 명칭과 겹치지 않는 위치를 찾는 과정을 나타낸다.

도 3C 는 명칭의 최소경계사각형의 상변상에 점객체가 있는 범위내에서 객체의 아래에서 명칭을 오른쪽에서 왼쪽으로 밀면서 다른 객체나 명칭과 겹치지 않는 위치를 찾는 과정을 나타낸다.

도 3D 는 명칭의 최소경계사각형의 우변상에 점객체가 있는 범위내에서 객체의 왼쪽에서 명칭을 위에서 아래로 밀면서 다른 객체나 명칭과 겹치지 않는 위치를 찾는 과정을 나타낸다.

이상에서 설명한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니다.

상기와 같은 처리 절차에 의하여 수행되는 본 발명은 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 명칭의 위치를 점객체의 팔방, 즉 명칭의 최소경계사각형의 꼭지점과 각 변의 중점에만 점객체가 놓일 수 있도록 한정하지 않고 명칭의 최소경계사각형의 네 변 상 어디에나 점객체가 놓일 수 있도록 함으로써 8개 위치로 한정된 경우보다 겹침없이 배치할 수 있는 가능성이 높다.

둘째, 인간의 시각적 인식에 있어서 명칭이 점객체의 우상위치에 있을 때 가장 연결 인식이 잘 되는 점을 이용하기 위하여 점객체의 우상위치를 기본으로 하여 겹침에 의해 이동이 필요한 경우라도 최대한 우상위치에 가깝게 명칭이 배치되도록 함으로써 인식 효율을 극대화하였다.

셋째, 점객체들을 좌표값에 의해 정렬하여 순서대로 배치하며 한 객체에 대해 명칭의 위치를 결정한 후에는 다시 작업을 되풀이하지 않으므로 처리 속도가 매우 빠르다.

Claims (3)

1. 기억장치에 저장된 각 점객체의 지리적 위치정보와 명칭정보를 읽어들여 점객체의 주변에 명칭을 배치하는 점객체용 명칭배치방법에 있어서,

   모든 점객체를 좌표값에 따라 최우상단의 점객체부터 순서대로 정렬하는 제 1 단계;

   명칭이 배치되지 않은 최상위 순서의 점객체를 선택하여 해당 명칭을 점객체의 우상위치에 배치한 후에 기배치된 다른 명칭이나 점객체와 겹치는지를 판단하는 제 2 단계;

   상기 제 2 단계의 판단 결과, 겹치지 않으면 현재의 우상위치에 명칭을 배치하고, 겹치게 되면 명칭의 최소경계사각형의 한 변상에 점객체가 있는 범위내에서 점객체의 우상위치에서부터 시작하여 점객체의 우상위치에서 멀어지는 방향으로 명칭을 이동하면서 기배치된 다른 명칭이나 점객체와의 겹침이 없는 위치를 찾아 명칭을 배치하는 제 3 단계; 및

   모든 점객체에 대하여 상기 제 2 단계와 제 3 단계를 수행한 후에 명칭 배치를 완료하는 제 4 단계를 포함하여 이루어진 평면쓸기기법을 이용한 점객체용 명칭배치방법.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 제 1 단계의 점객체 정렬 순서는,

   좌표값에 따라 오른쪽에서 왼쪽으로, 위에서 아래의 순서로 정렬하는 것을 특징으로 하는 평면쓸기기법을 이용한 점객체용 명칭배치방법.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 제 3 단계는,

   현재의 명칭이 기배치된 다른 명칭이나 점객체와 겹치지 않으면 현재의 위치에 명칭을 배치하고, 현재의 명칭이 기배치된 다른 명칭이나 점객체와 겹치게 되면 명칭의 최소경계사각형의 좌변상에 점객체가 있는 범위내에서 객체의 오른쪽에서 명칭을 위에서 아래로 밀면서 다른 객체나 명칭과 겹치지 않는 위치를 찾는 제 5 단계;

   상기 제 5 단계에서 겹치지 않는 위치를 찾으면 그 위치에 명칭을 배치하고, 겹치지 않는 위치가 없으면 명칭의 최소경계사각형의 하변상에 점객체가 있는 범위내에서 객체의 위에서 명칭을 오른쪽에서 왼쪽으로 밀면서 다른 객체나 명칭과 겹치지 않는 위치를 찾는 제 6 단계;

   상기 제 6 단계에서 겹치지 않는 위치를 찾으면 그 위치에 명칭을 배치하고, 겹치지 않는 위치가 없으면 명칭의 최소경계사각형의 상변상에 점객체가 있는 범위내에서 객체의 아래에서 명칭을 오른쪽에서 왼쪽으로 밀면서 다른 객체나 명칭과 겹치지 않는 위치를 찾는 제 7 단계;

   상기 제 7 단계에서 겹치지 않는 위치를 찾으면 그 위치에 명칭을 배치하고, 겹치지 않는 위치가 없으면 명칭의 최소경계사각형의 우변상에 점객체가 있는 범위내에서 객체의 왼쪽에서 명칭을 위에서 아래로 밀면서 다른 객체나 명칭과 겹치지 않는 위치를 찾는 제 8 단계; 및

   상기 제 8 단계에서 겹치지 않는 위치를 찾으면 그 위치에 명칭을 배치하고, 겹치지 않는 위치가 없으면 겹침이 가장 적은 위치에 명칭을 배치하는 제 9 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 평면쓸기기법을 이용한 점객체용 명칭배치방법.