KR100309558B1 - Geographic Element Modeler for 3D Geographic Information System - Google Patents
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Abstract
본 발명은 3차원 지리정보시스템에 관한 것으로서, 특히 가상 GIS 파일 포맷으로부터 가상현실모델링언어(VRML)의 각 노드에 해당하는 기하객체를 생성하도록 하는 3차원 지리정보시스템을 위한 지리요소 모델러와 모델링방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a three-dimensional geographic information system. In particular, a geographic element modeler and modeling method for a three-dimensional geographic information system for generating a geometric object corresponding to each node of a virtual reality modeling language (VRML) from a virtual GIS file format. It is about.
이러한 본 발명은, VGFF(Virtual GIS File Format)에서 정의된 건물-상자 기하요소, 건물-원뿔 기하요소, 건물-원통 기하요소, 건물-사출 기하요소, 하천-경계 기하요소, 도로 기하요소, 파이프 기하요소, 지형고도 기하요소의 각 필드 데이터를 읽어서, VRML(Virtual Reality Modelling Language)의 상자 노드, 원뿔 노드, 원통 노드, 사출 노드, 인덱스된 면집합 노드, 사출 노드, 고도값 격자 노드를 각각 생성하는 건물-상자 모델러와, 건물-원뿔 모델러, 건물-원통 모델러, 건물-사출 모델러, 하천-경계 모델러, 도로 모델러, 파이프 모델러, 및 지형고도 모델러를 포함한 것을 특징으로 하는 3차원 지리정보시스템을 위한 지리요소 모델러를 제공한다.The present invention is a building-box geometry, building-cone geometry, building-cylindrical geometry, building-injection geometry, river-bound geometry, road geometry, pipes defined in the Virtual GIS File Format (VGFF). Read each field data of geometry and topographical geometry to create box nodes, cone nodes, cylinder nodes, injection nodes, indexed facet nodes, injection nodes, and altitude grid nodes in VRML (Virtual Reality Modeling Language). For three-dimensional geographic information systems including building-box modelers, building-cone modelers, building-cylinder modelers, building-injection modelers, river-boundary modelers, road modelers, pipe modelers, and topographical altitude modelers. Provide a geographic element modeler.
Description
본 발명은 3차원 지리정보시스템에 관한 것으로서, 특히 가상 GIS 파일 포맷으로부터 가상현실모델링언어(VRML)의 각 노드에 해당하는 기하객체를 생성하도록 하는 3차원 지리정보시스템을 위한 지리요소 모델러와 모델링방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a three-dimensional geographic information system. In particular, a geographic element modeler and modeling method for a three-dimensional geographic information system for generating a geometric object corresponding to each node of a virtual reality modeling language (VRML) from a virtual GIS file format. It is about.
3차원 지리정보시스템(3D Geographic Information System) 또는 가상 지리정보시스템(Virtual Geographic Information System)은 최근 주목받기 시작한 GIS의 한 기술분야로서 현재 관련 연구가 활발히 진행되고 있으며, 몇몇 업체에서 관련된 소프트웨어 제품을 선보이기 시작하고 있다. 또한, 몇몇 학계 관련 또는 산업계 관련 단체에서도 인터넷을 통하여 관련된 소프트웨어를 발표하고 있다. 이러한 소프트웨어 중에는 가상현실모델링(VRML : Virtual Reality Modelling Language)를 이용하여 3차원 지리 세계를 나타내는 소프트웨어들이 있지만, 지구상에 존재하는 다양한 3차원 지리 요소들을 VRML을 이용하여 가시화하는 능력이 부족하다. 특히 VGFF(Virtual GIS File Format)라는 파일 포맷으로부터 VRML의 노드를 생성해내는 기술은 전무한 실정이다.3D Geographic Information System or Virtual Geographic Information System is a technology field of GIS that has recently been attracting attention. Currently, research is actively being conducted, and several companies have selected related software products. It is starting to appear. In addition, several academic and industry associations have released relevant software over the Internet. Although some of these softwares represent a 3D geographic world using Virtual Reality Modeling Language (VRML), they lack the ability to visualize various 3D geographic elements on Earth using VRML. In particular, there is no technique for generating a node of VRML from a file format called VGFF (Virtual GIS File Format).
따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 3차원 지리정보시스템에서 사용되는 여러 가지 다양한 지리 요소들을 VGFF에 몇 개의 기본 기하타입으로 정의해 놓고, 이 VGFF로부터 VRML의 노드를 위한 데이터를 자동으로 생성하는 3차원 지리정보시스템을 위한 지리요소 모델러와 모델링방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention has been made to solve the above-mentioned problems of the prior art, and various various geographic elements used in the 3D geographic information system are defined in the VGFF as several basic geometric types, and the VRML from the VGFF is defined. Its purpose is to provide a geographic element modeler and modeling method for 3D geographic information systems that automatically generate data for nodes.
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 3차원 지리요소 모델러의 대략적인 연결도,1 is a schematic connection diagram of a three-dimensional geographic element modeler according to an embodiment of the present invention;
도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 건물-상자 모델러의 대략적인 연결도,2 is a schematic connection diagram of a building-box modeler according to an embodiment of the present invention;
도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 건물-원뿔 모델러의 대략적인 연결도,3 is a schematic connection diagram of a building-cone modeler according to one embodiment of the present invention;
도 4는 본 발명의 한 실시예에 따른 건물-원통 모델러의 대략적인 연결도,4 is a schematic connection diagram of a building-cylinder modeler according to an embodiment of the present invention;
도 5는 본 발명의 한 실시예에 따른 건물-사출 모델러의 대략적인 연결도,5 is a schematic connection diagram of a building-injection modeler according to an embodiment of the present invention;
도 6은 본 발명의 한 실시예에 따른 하천-경계 모델러의 대략적인 연결도,6 is a schematic connection diagram of a river-boundary modeler according to an embodiment of the present invention;
도 7은 본 발명의 한 실시예에 따른 도로 모델러의 대략적인 연결도,7 is a schematic connection diagram of a road modeler according to one embodiment of the present invention;
도 8은 본 발명의 한 실시예에 따른 파이프 모델러의 대략적인 연결도,8 is a schematic connection diagram of a pipe modeler according to one embodiment of the present invention;
도 9는 본 발명의 한 실시예에 따른 지형고도 모델러의 대략적인 연결도이다.9 is a schematic connection diagram of a topographical altitude modeler according to an embodiment of the present invention.
※ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ※※ Explanation of code about main part of drawing ※
11 : 3차원 지리 요소 모델러11: 3D Geographic Element Modeler
12 : VGFF(Virtual GIS File Format) 파일12: VGFF (Virtual GIS File Format) file
13 : VRML(Virtual Reality Modelling Language) 브라우저13: Virtual Reality Modeling Language (VRML) Browser
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 3차원 지리정보시스템을 위한 지리요소 모델러는, VGFF(Virtual GIS File Format)에서 정의된 건물-상자 기하요소의 각 필드 데이터를 읽어서 VRML(Virtual Reality Modelling Language)의 상자 노드를 생성하는 건물-상자 모델러와, 상기 VGFF에서 정의된 건물-원뿔 기하요소의 각 필드 데이터를 읽어서 VRML의 원뿔 노드를 생성하는 건물-원뿔 모델러, 상기 VGFF에서 정의된 건물-원통 기하요소의 각 필드 데이터를 읽어서 VRML의 원통 노드를 생성하는 건물-원통 모델러, 상기 VGFF에서 정의된 건물-사출 기하요소의 각 필드 데이터를 읽어서 VRML의 사출 노드를 생성하는 건물-사출 모델러, 상기 VGFF에서 정의된 하천-경계 기하요소의 각 필드 데이터를 읽어서 VRML의 인덱스된 면집합 노드를 생성하는 하천-경계 모델러, 상기 VGFF에서 정의된 도로 기하요소의 각 필드 데이터를 읽어서 VRML의 인덱스된 면집합 노드를 생성하는 도로 모델러, 상기 VGFF에서 정의된 파이프 기하요소의 각 필드 데이터를 읽어서 VRML의 사출 노드를 생성하는 파이프 모델러, 및 상기 VGFF에서 정의된 지형고도의 각 필드 데이터를 읽어서 VRML의 고도값 격자 노드를 생성하는 지형고도 모델러를 포함한 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, a geographic element modeler for a 3D geographic information system according to the present invention reads VRML (Virtual Reality Modeling Language) by reading each field data of a building-box geometric element defined in VGFF (Virtual GIS File Format). Building-box modeler for generating box nodes, and building-cone modelers for generating cone nodes in VRML by reading each field data of the building-cone geometry defined in the VGFF, and building-cylinder geometry defined in the VGFF. A building-cylinder modeler that reads each field data of an element and generates a cylindrical node of VRML, A building-injection modeler that generates an injection node of VRML by reading each field data of a building-injection geometric element defined in the VGFF, In the VGFF A river-bound modeler that reads each field data of a defined stream-boundary geometry element and creates an indexed facet node of VRML. A road modeler that reads each field data of the road geometry defined to generate an indexed facet node of VRML, a pipe modeler that reads each field data of the pipe geometry defined in the VGFF to generate an injection node of VRML, and the It includes a terrain elevation modeler that reads each field data of the terrain elevation defined in VGFF and generates an altitude grid node of VRML.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 3차원 지리요소 모델러의 대략적인 연결도이고, 도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 건물-상자 모델러의 대략적인 연결도이며, 도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 건물-원뿔 모델러의 대략적인 연결도이고, 도 4는 본 발명의 한 실시예에 따른 건물-원통 모델러의 대략적인 연결도이며, 도 5는 본 발명의 한 실시예에 따른 건물-사출 모델러의 대략적인 연결도이고, 도 6은 본 발명의 한 실시예에 따른 하천, 경계 모델러의 대략적인 연결도이며, 도 7은 본 발명의 한 실시예에 따른 도로 모델러의 대략적인 연결도이고, 도 8은 본 발명의 한 실시예에 따른 파이프 모델러의 대략적인 연결도이며, 도 9는 본 발명의 한 실시예에 따른 지형고도 모델러의 대략적인 연결도이다.1 is a schematic connection diagram of a three-dimensional geographic element modeler according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a schematic connection diagram of a building-box modeler according to an embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a schematic connection diagram of a building-conical modeler according to an embodiment of the present invention, FIG. 4 is a schematic connection diagram of a building-cylindrical modeler according to an embodiment of the present invention, and FIG. 5 is according to an embodiment of the present invention. 6 is a schematic connection diagram of a building-injection modeler, FIG. 6 is a schematic connection diagram of a stream and boundary modeler according to an embodiment of the present invention, and FIG. 7 is a schematic connection diagram of a road modeler according to an embodiment of the present invention. 8 is a schematic connection diagram of a pipe modeler according to an embodiment of the present invention, and FIG. 9 is a schematic connection diagram of a topographical elevation modeler according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 3차원 가상 지리정보시스템을 위한 지리요소 모델러(11)에는 미리 정의된 9개의 기하 타입(건물-상자(12a), 건물-원뿔(12b), 건물-원통(12c), 건물-사출(12d), 파이프(12e), 하천(12f), 도로(12g), 경계(12h), 지형고도(12i))이 주어진다. 여기서, 각 기하 타입은 각각 미리 정의된 속성 필드를 가지며, 이 데이터는 아스키 파일의 일종인 VGFF(Virtual GIS File Format) 파일(12)로 저장된다.Referring to FIG. 1, the geographic element modeler 11 for the three-dimensional virtual geographic information system includes nine predefined geometric types (building-box 12a, building-cone 12b, building-cylinder 12c, Building-injection 12d, pipe 12e, river 12f, road 12g, boundary 12h, topographical elevation 12i). Here, each geometry type has a predefined attribute field, and this data is stored in a virtual GIS file format (VGFF) file 12, which is a kind of ASCII file.
이 3차원 지리요소 모델러(11)는 VGFF 파일(12)에서 데이터를 읽어들여 VRML(Virtual Reality Modelling Language) 브라우저(13)의 각 노드에 해당하는 기하 객체들(상자(13a), 원뿔(13b), 원통(13c), 사출(13d), 인덱스된 면집합(13e), 고도값 격자(13f))을 생성한다. 9개의 각 기하 타입으로부터 VRML 브라우저(13)의 각 노드를 생성해 내는 자세한 도면이 도 2 내지 도 9에 도시되어 있다.This three-dimensional geographic modeler 11 reads data from the VGFF file 12 and the geometric objects (box 13a, cone 13b) corresponding to each node of the Virtual Reality Modeling Language (VRML) browser 13. , Cylinder 13c, injection 13d, indexed face set 13e, and altitude grating 13f). Detailed drawings for generating each node of the VRML browser 13 from each of the nine geometric types are shown in FIGS.
도 2를 참조하면, 건물-상자 모델러(22)는 건물-상자 타입의 기하요소(21)의 위치필드와 높이필드의 값을 읽어서 VRML 상자 노드(23)의 이동필드의 값을 생성한다. 또한, 기하요소(21)의 높이필드의 값으로부터 상자 노드(23)의 크기필드 중 y값을 생성한다. 또한, 이 건물-상자 모델러(22)는 자동으로 크기필드 중 x, z값을 생성한다.Referring to FIG. 2, the building-box modeler 22 generates values of the moving field of the VRML box node 23 by reading the values of the position field and the height field of the geometric element 21 of the building-box type. In addition, the y value of the size field of the box node 23 is generated from the value of the height field of the geometric element 21. The building-box modeler 22 also automatically generates x and z values in the size field.
도 3을 참조하면, 건물-원뿔 모델러(32)는 건물-원뿔 타입의 기하요소(31)의 위치필드와 높이필드의 값을 읽어서 VRML 원뿔 노드(33)의 이동필드의 값을 생성한다. 또한, 기하요소(31)의 높이필드의 값으로부터 원뿔 노드(33)의 높이필드의 값을 생성한다. 또한, 이 건물-원뿔 모델러(32)는 자동으로 원뿔의 밑면 반경을 생성한다.Referring to FIG. 3, the building-cone modeler 32 generates values of the moving field of the VRML cone node 33 by reading the values of the position field and the height field of the geometric element 31 of the building-cone type. In addition, the value of the height field of the cone node 33 is generated from the value of the height field of the geometric element 31. In addition, this building-cone modeler 32 automatically generates the bottom radius of the cone.
도 4를 참조하면, 건물-원통 모델러(42)는 건물-원통 타입의 기하요소(41)의 위치필드와 높이필드의 값을 읽어서 VRML 원통 노드(43)의 이동필드의 값을 생성한다. 또한, 기하요소(41)의 높이필드의 값으로부터 원통 노드(43)의 높이필드의 값을 생성한다. 또한, 이 건물-원통 모델러(42)는 자동으로 원통의 반경을 생성한다.Referring to FIG. 4, the building-cylinder modeler 42 reads the values of the position field and the height field of the geometry element 41 of the building-cylinder type to generate the value of the moving field of the VRML cylindrical node 43. In addition, the value of the height field of the cylindrical node 43 is generated from the value of the height field of the geometric element 41. The building-cylinder modeler 42 also automatically generates the radius of the cylinder.
도 5를 참조하면, 건물-사출 모델러(52)는 건물-사출 타입의 기하요소(51)의 점필드의 값을 읽어서 VRML 사출 노드(53)의 단면필드의 값을 생성한다. 또한, 기하요소(51)의 높이필드의 값으로부터 사출 노드(53)의 경로필드의 값을 생성한다.Referring to FIG. 5, the building-injection modeler 52 reads the value of the point field of the building-injection type geometric element 51 to generate the value of the cross-sectional field of the VRML injection node 53. Further, the value of the path field of the injection node 53 is generated from the value of the height field of the geometric element 51.
도 6을 참조하면, 하천-경계 모델러(62)는 하천-경계 타입의 기하요소(61)의 접집합필드의 값을 읽어 들이고, 삼각망생성기(64)를 거쳐서 삼각망 형태로 변환한 후, VRML의 인덱스된 면집합 노드(63)의 좌표필드와 좌표인덱스필드의 값을 생성한다.Referring to FIG. 6, the stream-boundary modeler 62 reads the value of the junction field of the geometric element 61 of the river-boundary type, converts it into a triangular net form through the triangular net generator 64, and The values of the coordinate field and coordinate index field of the indexed face set node 63 of the VRML are generated.
도 7을 참조하면, 도로 모델러(72)는 도로 타입의 기하요소(71)의 점집합필드와 폭필드의 값을 읽어서, 도로의 외곽선을 구성하는 점들을 버퍼생성기(74)를 통해 생성한다. 이러한 도로 외곽선 점들은 삼각망 생성기(75)를 거쳐서 삼각망의 형태로 변환된 후, VRML의 인덱스된 면집합 노드(73)의 좌표필드와 좌표인덱스필드의 값으로 생성된다.Referring to FIG. 7, the road modeler 72 reads the values of the point set field and the width field of the geometric element 71 of the road type, and generates the points forming the outline of the road through the buffer generator 74. These road outline points are converted into a triangular net form through the triangular net generator 75 and then generated as values of the coordinate field and coordinate index field of the indexed face set node 73 of the VRML.
도 8을 참조하면, 파이프 모델러(82)는 파이프 타입의 기하요소(81)의 점집합필드, 매설상태필드, 매설깊이필드의 값으로부터 VRML의 사출 노드(84)의 경로필드의 값을 생성하고, 파이프 타입의 기하요소(81)의 관반경필드의 값은 단면발생기(83)를 거쳐서 사출 노드(84)의 단면필드의 값으로 생성된다.Referring to FIG. 8, the pipe modeler 82 generates a value of a path field of an injection node 84 of VRML from values of a point set field, a buried state field, and a buried depth field of a pipe type geometric element 81. The pipe radius field value of the pipe type geometric element 81 is generated as the value of the cross section field of the injection node 84 via the cross section generator 83.
도 9를 참조하면, 지형고도 모델러(92)는 지형고도 타입의 기하요소(91)의 X 격자개수필드, Z 격자개수필드, X 격자간격필드, Z 격자간격필드, 높이필드의 값으로부터 VRML의 고도값 격자 노드(93)의 X방향 격자개수(XDimension), Z방향 격자개수(ZDimension), X방향 격자간격(XSpacing), Z방향 격자간격(ZSpacing), 높이(height)필드의 값을 각각 생성한다.Referring to FIG. 9, the topographical altitude modeler 92 determines the VRML from the values of the X lattice number field, Z lattice number field, X lattice spacing field, Z lattice spacing field, and height field of the geometric element 91 of the terrain altitude type. Generate values of X-direction grid number (ZDimension), Z-direction grid number (ZDimension), X-direction grid spacing (ZSpacing), Z-direction grid spacing (ZSpacing), and height fields of the altitude grid node 93, respectively. do.
상기와 같은 본 발명은 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 기록되고, 컴퓨터에 의해 처리된다.The present invention as described above is recorded on a computer-readable recording medium and processed by a computer.
이상과 같이 본 발명에 의하면, 3차원 지리요소 모델러를 통하여, 미리 정해진 기본 기하요소들로부터 VRML의 노드들을 생성해낼 수 있으며, 따라서 3차원 지리정보시스템을 위한 필수 기능인 다양한 지리요소들을 VRML을 이용하여 3차원으로 가시화시킬 수 있다.As described above, according to the present invention, through the three-dimensional geographic element modeler, it is possible to generate the nodes of the VRML from the predetermined basic geometric elements, so that various geographic elements that are essential functions for the three-dimensional geographic information system using the VRML. It can be visualized in three dimensions.
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