KR100350362B1 - Method and apparatus of making a 3-dimensional map - Google Patents

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Abstract

쾌속 조형 기술을 이용하여 2차원 지도 정보로부터 3차원 모형을 제작한 후, 3차원 모형 위에 항공기에서 찍은 사진이나 컴퓨터 그래픽으로 처리된 이미지 또는 기존의 2차원 지도의 이미지를 투영하여 현실감있는 3차원 지도를 제작하는 방법 및 장치를 제공한다. 이러한 방법 및 장치를 이용하여 3차원 지도를 제작할 수 있으므로, 관심 지역의 지형/지물을 한 눈에 파악할 수 있으며, 새롭게 설치된 교량, 건물, 도로 등을 쉽게 갱신할 수 있어, 도시 개발, 토목 공사, 군 작전 등에 응용할 수 있다.3D model is produced from 2D map information by using rapid prototyping technology, and then realistic 3D map is projected by projecting the image taken by aircraft or computer graphic processed image or image of existing 2D map on 3D model. It provides a method and apparatus for manufacturing. By using these methods and devices, three-dimensional maps can be produced, so that the terrain / features of the region of interest can be identified at a glance, and newly installed bridges, buildings, roads, etc. can be easily updated, and urban development, civil engineering, It can be applied to military operations.

Description

3차원 지도 제작 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS OF MAKING A 3-DIMENSIONAL MAP}3D mapping method and apparatus {METHOD AND APPARATUS OF MAKING A 3-DIMENSIONAL MAP}

본 발명은 2차원 지도 정보로부터 3차원 모형을 제작한 후, 3차원 모형 위에 항공기에서 찍은 사진이나, 컴퓨터 그래픽으로 처리된 이미지 또는 기존의 2차원 지도의 이미지를 투영하여 현실감있는 3차원 지도를 제작하는 방법 및 장치에 관한 것이다.According to the present invention, a three-dimensional model is produced from two-dimensional map information, and then a realistic three-dimensional map is produced by projecting a photograph taken from an aircraft, a computer graphics processed image, or an image of an existing two-dimensional map on the three-dimensional model. A method and apparatus are provided.

지금까지의 지도(map)는 종이(2차원) 위에 등고선을 이용하여 지형의 높낮이를 표시하였다. 그러나, 일반적으로 등고선만으로는 복잡한 지형을 쉽게 파악할 수 없으므로 중요한 토목 공사를 위해서는 3차원 지도가 절실한 실정이다. 조감도와 같이 이미 3차원 모형을 제작하여 사용하는 경우도 있었으나, 도로, 산, 강, 촌락 등을 물감으로 직접 색을 칠해서 사용하고 있으므로 지형이 정확하지 않을 수 있으며, 새로 건설되거나 개발되는 교량, 도로, 지형을 그때마다 갱신할 수 없는 단점을 가지고 있다. 즉, 이를 위해서는 많은 시간과 예산을 필요로 하며, 지형에 따른 여러가지 색감 및 질감을 부여하고 이를 비교 검토하기도 어렵다고 하는 단점이 있다.So far, the map has displayed the elevation of the terrain by using the contour line on the paper (two-dimensional). However, in general, since the contours alone cannot easily understand the complex terrain, the 3D map is urgently needed for important civil works. In some cases, the 3D model has already been produced and used as a bird's eye view, but since the roads, mountains, rivers, and villages are directly painted with paint, the terrain may not be accurate, and newly constructed or developed bridges and roads However, the disadvantage is that the terrain cannot be updated every time. That is, this requires a lot of time and budget, has a disadvantage that it is difficult to give a variety of colors and textures according to the terrain and compare them.

따라서, 본 발명의 목적은 지형의 다양한 색감과 질감을 손쉽게 검토하여 실제 지형에 맞게 보일 수 있도록 실제 이미지를 이용하여 현실감을 부여하는 방법 및 장치를 제공하는 것이다.Accordingly, it is an object of the present invention to provide a method and apparatus for providing a sense of reality using real images so that various colors and textures of the terrain can be easily reviewed so that they can be seen in accordance with the actual terrain.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 3차원 지도 제작 장치는 2차원 지도 정보로부터 3차원 형상 정보를 추출하는 형상 추출부와, 3차원 형상 정보를 쾌속 조형기가 인식할 수 있는 STL(stereolithography) 데이터로 변환시키는 데이터 변환부와, STL 데이터를 기초로 3차원 모형을 제작하는 쾌속 조형기와, 3차원 모형을 지지하기 위한 지지대와, 3차원 모형에 2차원 지도 정보에 상응하는 2차원 이미지를 투영시키는 투영기와, 투영된 2차원 이미지와 3차원 모형 사이의 불일치를 보정하는 이미지 보정부를 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the three-dimensional map production apparatus according to the present invention is a shape extraction unit for extracting the three-dimensional shape information from the two-dimensional map information, and STL (stereolithography) that can recognize the three-dimensional shape information Projecting a data converter for converting data into data, a rapid molding machine for producing a three-dimensional model based on STL data, a support for supporting the three-dimensional model, and a two-dimensional image corresponding to two-dimensional map information on the three-dimensional model And an image corrector for correcting a mismatch between the projected 2D image and the 3D model.

또한, 본 발명의 또 하나의 목적은 2차원 지도 정보를 쾌속 조형기가 인식할 수 있는 3차원 STL(stereolithography) 데이터로 변환하는 기술을 제공하는 것이다.In addition, another object of the present invention is to provide a technique for converting two-dimensional map information into three-dimensional STL (stereolithography) data that can be recognized by a rapid molding machine.

그리고, 본 발명의 또 다른 하나의 목적은 2차원 이미지가 3차원 모형에 투영될 때의 불일치된 이미지를 3차원 지도의 형상, 위치 및 방향 정보와 투영기의 초점 거리를 이용하여 보정하는 방법을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a method of correcting a mismatched image when a 2D image is projected onto a 3D model by using the shape, position, and orientation information of the 3D map and the focal length of the projector. It is.

도 1은 3차원 지도 제작 장치를 나타내는 도면.1 is a view showing a three-dimensional mapping device.

도 2는 추출된 3차원 형상 정보를 STL 데이터로 변환하기 위한 삼각형 정보의 일예를 구체적으로 도시한 도면.FIG. 2 is a diagram specifically showing an example of triangular information for converting extracted three-dimensional shape information into STL data; FIG.

도 3은 본 발명에서의 3차원 모형에 지형 이미지 또는 2차원 지도 이미지를 투영시키기 위한 투영기를 도시한 도면.3 is a view showing a projector for projecting a terrain image or a two-dimensional map image to a three-dimensional model in the present invention.

도 4는 지형 이미지의 경계선과 3차원 모형의 경계선이 불일치한 경우(a)와, 이를 일치시켰을 경우(b)를 도시한 도면.4 is a diagram illustrating a case where a boundary line of a topographical image and a boundary line of a three-dimensional model are inconsistent (a) and a case where they coincide (b).

도 5는 본 발명의 퍼스펙티브 투영 기술을 이용한 보정 방법의 원리를 도시한 도면.5 shows the principle of a correction method using the perspective projection technique of the present invention.

도 6은 본 발명의 실시예에 있어서 쾌속 조형기로 제작된 도봉산의 3차원 모형을 도시한 도면.6 is a view showing a three-dimensional model of Dobongsan manufactured in a rapid molding machine in an embodiment of the present invention.

도 7은 본 발명의 실시예에 있어서 도 6의 3차원 모형에 투영될 도봉산의 2차원 이미지를 도시한 도면.FIG. 7 illustrates a two-dimensional image of Dobongsan Mountain to be projected onto the three-dimensional model of FIG. 6 according to an embodiment of the present invention. FIG.

도 8은 본 발명의 실시예에 따른 3차원 지도를 도시한 도면.8 illustrates a three-dimensional map in accordance with an embodiment of the present invention.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 구성 및 실시예를 설명한다.Hereinafter, with reference to the drawings will be described the configuration and embodiment of the present invention.

도 1은 본 발명에 따른 3차원 지도 제작 장치(1)의 구성도를 나타낸다. 먼저, 3차원 지도를 제작하기 위해서, 형상 추출부(3)는 2차원 지도 정보로부터 3차원 형상 정보를 추출한다. 데이터 변환부(4)는 형상 추출부(3)에서 추출된 3차원 형상 정보를 쾌속 조형기(5)가 인식할 수 있는 STL(stereolithography) 데이터로 변환시키며, 또한 쾌속 조형기(5)는 데이터 변환부(4)로부터의 STL 데이터를 인식하여 적층 방식을 이용하여 지지대(6)에 3차원 모형(7)을 제작한다. 사실감 있는 3차원 지도를 제작하기 위하여, 투영기(8)는 제작된 3차원 모형(7) 위에 지형 이미지, 2차원 지도 이미지, 컴퓨터 그래픽 처리된 이미지 등과 같은 2차원 이미지를 투영시킨다. 투영된 2차원 이미지와 제작된 3차원 모형(7)이 일치하지 않을 경우, 이미지 보정부(9)는 투영기(8)의 초점 거리와 3차원 모형(7)과 투영기(8) 사이의 거리를 3차원 그래픽 퍼스펙티브(perspective) 기술을 이용하여 2차원 이미지와 3차원 모형(7) 사이의 불일치를 보정한다.1 shows a configuration diagram of a three-dimensional map making apparatus 1 according to the present invention. First, in order to produce a three-dimensional map, the shape extraction unit 3 extracts three-dimensional shape information from the two-dimensional map information. The data converter 4 converts the three-dimensional shape information extracted by the shape extractor 3 into STL (stereolithography) data that can be recognized by the rapid molding machine 5, and the rapid molding machine 5 is a data converter. Recognizing the STL data from (4), the three-dimensional model 7 is produced on the support 6 using a lamination method. In order to produce a realistic three-dimensional map, the projector 8 projects two-dimensional images such as topographical images, two-dimensional map images, computer graphics processed images, and the like on the manufactured three-dimensional model 7. If the projected two-dimensional image and the produced three-dimensional model 7 do not match, the image correction unit 9 adjusts the focal length of the projector 8 and the distance between the three-dimensional model 7 and the projector 8. Three-dimensional graphics perspective techniques are used to correct for discrepancies between the two-dimensional image and the three-dimensional model (7).

보다 상세하게 설명하면, 2차원 지도 정보로부터 3차원 모형을 제작하기 위해서는 쾌속 조형(Rapid Prototyping) 기술을 이용해야 한다. 이러한 쾌속 조형 기술을 이용하기 위해서는 2차원 지도 정보를 쾌속 조형기가 인식할 수 있는 3차원 STL 데이터로 변환하는 것이 필요하다. 도 2에는 STL 데이터의 구성 요소인 삼각형 정보를 정의하는 방법을 구체적으로 도시하고 있다. STL 데이터 포맷은 쾌속 조형기의 표준 입력 데이터 방식으로, 물체를 둘러싸는 표면을 미세한 삼각형 망으로 표현하여 3차원 형상을 정의하는 방법이다. 각각의 삼각형 정보는 세 꼭지점의 좌표와 법선(normal) 벡터로 구성된다.In more detail, in order to produce a 3D model from the 2D map information, Rapid Prototyping technology should be used. In order to use such rapid prototyping technology, it is necessary to convert 2D map information into 3D STL data that can be recognized by the rapid prototyping machine. 2 specifically illustrates a method of defining triangle information that is a component of STL data. The STL data format is a standard input data method of a rapid molding machine, and is a method of defining a three-dimensional shape by representing a surface surrounding an object in a fine triangular network. Each triangular information consists of coordinates of three vertices and a normal vector.

우선, 2차원 지도 정보를 3차원 STL 데이터로 변환하기 위해서는, 제작하고자 하는 지형의 2차원 지도 정보로부터 3차원 형상 정보를 추출한다. 지형의 2차원 지도 정보로부터 3차원 형상 정보를 추출한다는 것은 내부적으로 해수면으로부터의 등고선의 일련 번호를 부여하고 같은 번호의 등고선들을 별도 관리하여 등고선을 이루는 곡선을 추출한 후, 이들을 별도로 저장하는 것을 말한다.First, in order to convert 2D map information into 3D STL data, 3D shape information is extracted from 2D map information of the terrain to be produced. Extracting three-dimensional shape information from the two-dimensional map information of the terrain internally assigns a serial number of contour lines from the sea level, manages contours of the same number separately, extracts curves forming contour lines, and stores them separately.

그리고나서, 추출된 3차원 형상 정보를 STL 데이터로 변환하게 된다. 곡선 모델링 기법을 이용하여 지도의 등고선을 각각 폐곡선(closed boundary curves)으로 변환한다. 그리고나서, 도 2에 도시한 바와 같이, 폐곡선내에 요구 정밀도를 고려한 적당한 점들을 생성시키고, 인접 폐곡선내의 점들과 삼각형 요소를 생성시키면, STL 데이터가 얻어진다.Then, the extracted three-dimensional shape information is converted into STL data. Curve modeling is used to convert the contours of the map into closed boundary curves, respectively. Then, as shown in Fig. 2, STL data is obtained by generating appropriate points in consideration of the required precision in the closed curve, and generating points and triangular elements in the adjacent closed curve.

쾌속 조형기는 STL 데이터를 입력받아 적층 방식을 이용하여 최종 지형에 맞는 3차원 모형을 만들어 나간다. 이렇게 하여 2차원 지도 정보로부터 쾌속 조형기를 이용하여 3차원 모형을 제작한다.The rapid molding machine receives STL data and creates a three-dimensional model that fits the final terrain using the stacking method. In this way, a 3D model is produced from the 2D map information by using a rapid molding machine.

쾌속 조형기를 이용하여 제작한 3차원 모형은 형상의 높낮이 등을 눈으로 확인할 수는 있지만, 주요 지형 지물이 표시되어 있지 않아 현실감이 부족하다. 따라서, 3차원 지도가 실제로 항공기에서 바라보는 것과 같은 효과를 나타내기 위해서는, 산, 도로, 촌락, 바다, 강 등의 모습이 촬영된 항공 사진이나 인공 위성 사진 또는 컴퓨터 그래픽으로 처리된 이미지, 2차원 지도 이미지를 3차원 모형상에 수직 투영시켜 지형의 사실감을 크게 높일 필요가 있다. 따라서, 이를 위해 항공기, 인공 위성에서 촬영한 사진이나 2차원 지도의 이미지, 또는 컴퓨터 그래픽으로 처리된 이미지를 제작하여 3차원 모형위에 투영기를 이용하여 투영시킨다.The 3D model produced by the rapid molding machine can visually check the height and height of the shape, but lacks the realism because the main features are not displayed. Therefore, in order to achieve the same effect that a 3D map actually sees from an aircraft, an aerial photograph, a satellite photograph, or a computer graphic image of a mountain, road, village, sea, river, etc. It is necessary to greatly increase the realism of the terrain by projecting the map image vertically on the 3D model. Therefore, for this purpose, a photograph taken from an aircraft, a satellite, an image of a two-dimensional map, or a computer graphics processed image is produced and projected onto a three-dimensional model using a projector.

도 3은 제작된 3차원 모형 위에 항공기, 인공 위성 등에서 촬영한 지형 이미지 또는 2차원 지도의 이미지, 컴퓨터 그래픽 이미지를 투영시키기 위한 장치를 도시하고 있다. 투영기는 일반적인 빔 프로젝터(beam projector)를 이용할 수도 있지만, 투영 시스템의 설치 방법에 따라 특수 제작할 수도 있다. 그러나, 그 구성은 상용화된 빔 프로젝터와 같이 램프, LCD 패널, 프리즘, 렌즈 등으로 구성되며, 컴퓨터에서 만들어진 이미지(항공사진, 2차원 지도 이미지, 컴퓨터 그래픽으로 작성된 이미지 등)를 투영기내의 LCD 패널에 디스플레이시켜서 실물에 투영하는 기능을 하게 된다. 또한, 투영기에서는 3차원 모형의 지지대로부터 지도의 위치 / 방향 (orientation)을 고려하여 투영 렌즈를 원하는 위치/방향으로 이동시킨다.FIG. 3 illustrates an apparatus for projecting a topographical image taken from an aircraft, a satellite, or an image of a two-dimensional map or a computer graphic image on a manufactured three-dimensional model. The projector may use a general beam projector, but may be specially manufactured according to the installation method of the projection system. However, the configuration is composed of lamps, LCD panels, prisms, lenses, etc., like commercially available beam projectors, and computer-generated images (air photographs, two-dimensional map images, computer graphics, etc.) are applied to the LCD panel in the projector. It displays and projects the object. Also, the projector moves the projection lens to a desired position / direction in consideration of the position / orientation of the map from the support of the three-dimensional model.

이와 같이, 항공기로부터 촬영한 지형 이미지를 투영기 위에 놓으면 해당 이미지가 3차원 모형 위에 투사되어 훨씬 사실감있는 지형을 보여주는 3차원 지도를 제공한다. 또한, 폭포와 강 등의 유동 흐름을 지도위에 직접 투영하여 물이 실제 흐르고 있는 듯한 효과를 줄 수도 있다.As such, when the terrain image taken from the aircraft is placed on the projector, the image is projected onto the three-dimensional model to provide a three-dimensional map showing a much more realistic terrain. In addition, the flow of waterfalls and rivers can be projected directly onto the map to give the effect that water is actually flowing.

그러나, 이러한 2차원 이미지를 3차원 모형위에 투영하는 경우, 촬영된 사진위의 특징점(marking point)과 3차원 모형위의 대응점이 정확히 일치하지 않으면, 이미지의 불일치가 발생하게 된다. 따라서, 이를 방지하기 위한 보정이 필요하다.However, when the two-dimensional image is projected onto the three-dimensional model, an inconsistency in the image may occur if the marking point on the photographed photograph and the corresponding point on the three-dimensional model do not coincide exactly. Therefore, a correction is necessary to prevent this.

도 4는 3차원 모형위에 이미지를 투영했을 경우, 이미지가 불일치하는 경우(도 4의 (a))와 일치하는 경우(도 4의 (b))를 도시하고 있다. 상기한 바와 같이, 사실감있는 지형을 보여주기 위해서는 도 4의 (b)와 같이 이미지의 경계선과 3차원 경계선이 일치되어야 한다.FIG. 4 shows the case where the image is projected onto the three-dimensional model, and the case where the image is inconsistent (FIG. 4A) (FIG. 4B). As described above, in order to show a realistic terrain, the boundary line of the image and the three-dimensional boundary line must match as shown in (b) of FIG. 4.

이와 같이, 지형 이미지를 3차원 모형위의 해당 위치에 정확히 일치시키기 위해서 본 발명에서는 다음과 같이 보정(calibration) 작업을 수행한다. 즉, 투영기의 초점 거리를 f, 3차원 모형과 투영기 사이의 거리를 L이라 가정할 때, f와 L을 3차원 그래픽의 퍼스펙티브(perspective) 투영 기술을 이용하여 보정한다. 즉, 3차원 모형의 형상, 위치 및 방향 정보와 투영기의 초점 거리를 이용하여 이미지의 불일치를 보정한다.As described above, in order to accurately match the terrain image with the corresponding position on the 3D model, the present invention performs a calibration operation as follows. That is, assuming that the focal length of the projector is f and the distance between the three-dimensional model and the projector is L, f and L are corrected using a perspective projection technique of three-dimensional graphics. That is, the inconsistency of the image is corrected by using the shape, position and orientation information of the 3D model and the focal length of the projector.

이러한 보정 방법을 도 5를 참조하여 구체적으로 설명한다. 도 5의 (a)에서 a를 LCD 패널의 한변의 길이, W를 3차원 지도의 한변의 길이, 그리고 L을 LCD 패널로부터 3차원 지도까지의 거리라고 하면, 도 5의 (b)에서의 a, W, L의 관계로 부터 투영 시스템의 초점 거리 f를 구할 수 있다. 즉, (f+L):f = W:a이므로, 투영 시스템의 초점 거리 f는 f=aL/(W-a)이다. 3차원 모형에 투사될 2차원 컴퓨터 영상의 그래픽 환경 설정내의 초점 거리 값을 상기 계산된 투영 시스템의 초점 거리 f 값과 같도록 하여 컴퓨터 영상을 투영기를 통하여 투영할 때 생기는 이미지 불일치를 보정하였다.This correction method will be described in detail with reference to FIG. 5. In FIG. 5A, a is the length of one side of the LCD panel, W is the length of one side of the 3D map, and L is the distance from the LCD panel to the 3D map. The focal length f of the projection system can be obtained from the relation of, W, and L. That is, since (f + L): f = W: a, the focal length f of the projection system is f = aL / (W-a). The image inconsistency caused when projecting the computer image through the projector was corrected by making the focal length value in the graphic configuration of the two-dimensional computer image projected onto the three-dimensional model equal to the calculated focal length f value of the projection system.

상기 보정된 이미지를 투영기에 전송하여 3차원 모형에 투영함으로써 3차원 모형에 지형의 모습이 부여된 3차원 지도가 완성되게 된다.The corrected image is transmitted to the projector and projected onto the three-dimensional model, thereby completing a three-dimensional map in which the topography is given to the three-dimensional model.

이와 같이, 본 발명에 따르면, 컴퓨터 이미지 기술을 이용하여 지형에 따른 색감과 질감을 갖는 이미지를 3차원 모형 위에 투사시켜 3차원 지도를 제작할 수 있다.As described above, according to the present invention, a three-dimensional map can be produced by projecting an image having color and texture according to the terrain onto a three-dimensional model using computer image technology.

또한, 기존의 2차원 지도는 변화된 지형과 지물을 갱신할 수 없고 이를 위해서는 지도를 다시 제작하여야한다. 그러나, 본 3차원 지도는 컴퓨터 화면상의 이미지를 갱신하면, 갱신된 이미지가 프로젝터를 통하여 3차원 지형에 투영되므로 지형과 지물의 변화를 실시간으로 반영할 수 있다. 즉, 컴퓨터 상의 이미지를 변화시키면 전체 3차원 지도가 갱신되게 된다.In addition, the existing two-dimensional map can not update the changed terrain and features, for this purpose, the map must be re-created. However, when the 3D map is updated on the computer screen, the updated image is projected onto the 3D terrain through the projector, so that the change of the terrain and features can be reflected in real time. In other words, changing an image on a computer updates the entire three-dimensional map.

또한, 본 발명에 따르면, 강물이 흐르거나 폭포수가 떨어지는 모양을 컴퓨터 그래픽 기술을 이용하여 구현한 뒤 3차원 모형에 투사하면, 실제로 강물이 흐르거나 폭포수가 떨어지는 효과를 낼 수 있다. 또한, 계절의 변화, 기갑 부대 이동, 일출과 일몰 등 다양한 효과를 낼 수 있다. 이러한 다양한 효과를 발휘하는 것을 이용함으로써 본 발명을 컴퓨터 애니메이션(animation) 기술에 접목시켜 시뮬레이터(simulator)로서 활용할 수도 있다.In addition, according to the present invention, if a river flows or a waterfall falls and is implemented using computer graphics technology, and then projected onto a three-dimensional model, the river may actually flow or the waterfall falls. In addition, it can have various effects such as changing seasons, moving armored units, sunrises and sunsets. By utilizing these various effects, the present invention can be utilized as a simulator by incorporating computer animation technology.

(실시예)(Example)

본 발명에서는, 3차원 지도의 제작 예를 보여주기 위하여 도봉산의 지형을 선택하였다. 도 6은 2차원 지도 정보로부터 STL 데이터를 획득한 후, 쾌속 조형기를 이용하여 제작된 도봉산의 3차원 모형을 도시하고 있다. 도 6으로부터 색감과 질감이 입혀지지 않은 3차원 모델은 여전히 사실감이 떨어져 있음을 알 수 있다.In the present invention, the topography of Dobongsan Mountain was selected to show an example of producing a 3D map. FIG. 6 illustrates a three-dimensional model of Dobongsan Mountain, which was manufactured by using a rapid molding machine after obtaining STL data from two-dimensional map information. It can be seen from FIG. 6 that the three-dimensional model without color and texture is still lacking in realism.

도봉산의 실제 모습과 유사한 3차원 지도를 제작하기 위해 도 7과 같은 2차원 이미지를 도봉산 모형에 투영하였다. 이미지가 투영되어 완성된 도봉산의 3차원 지도는 도 8과 같다. 도 6과 비교해보면, 지형 뿐만 아니라 등산로, 계곡, 산등성이와 사찰 등의 위치 정보를 파악하기가 용이하다.In order to produce a three-dimensional map similar to the actual state of Dobongsan, the two-dimensional image of FIG. 7 was projected onto the Dobongsan model. The three-dimensional map of Dobongsan Mountain, which is an image projected, is as shown in FIG. Compared with FIG. 6, it is easy to grasp not only the terrain but also location information such as a hiking trail, a valley, a ridge and a temple.

본 발명은 가상 현실(virtual reality) 등의 기존 기술에 비해 장치의 구성이 간단하고, 사용이 간편한 장점을 가지고 있다. 제작된 장치로부터 만들어진 3차원 지도는 지형과 지물을 쉽고 정확하게 파악할 수 있게 해주며, 풍화, 토목 공사, 계절 변화 등으로 변하는 주변 상황을 용이하게 갱신할 수 있다.The present invention has the advantages of simple device configuration and ease of use compared to existing technologies such as virtual reality. Three-dimensional maps made from the fabricated device make it easy to accurately understand the terrain and features, and can easily update the surrounding conditions due to weathering, civil works, and seasonal changes.

또한, 본 발명의 장치는 보병, 기갑 부대의 위치를 주변 지형 지물에 실시간으로 반영할 수 있으므로 군사 작전용으로도 사용될 수 있다는 효과를 가지고 있다.In addition, the device of the present invention has the effect that can be used for military operations because it can reflect the position of the infantry, armored forces in the surrounding terrain in real time.

Claims (8)

3차원 지도를 제작하는 방법에 있어서,In the method of making a three-dimensional map, 2차원 지도 정보로부터 3차원 형상 정보를 추출하는 단계;Extracting three-dimensional shape information from the two-dimensional map information; 상기 추출된 3차원 형상 정보를 STL(Stereolithography) 데이터로 변환하는 단계;Converting the extracted three-dimensional shape information into stereolithography (STL) data; 상기 STL 데이터를 기초로 쾌속 조형 방식을 이용하여 3차원 모형을 제작하는 단계;Manufacturing a 3D model using a rapid prototyping method based on the STL data; 상기 2차원 지도 정보에 상응하는 2차원 이미지를 상기 제작된 3차원 모형에 투영하는 단계; 및Projecting a 2D image corresponding to the 2D map information onto the produced 3D model; And 상기 투영 결과에 기초하여 상기 2차원 이미지와 상기 제작된 3차원 모형의 불일치를 보정하는 단계Correcting a mismatch between the two-dimensional image and the manufactured three-dimensional model based on the projection result. 를 포함하는 것을 특징으로 하는 3차원 지도의 제작 방법.Method of producing a three-dimensional map comprising a. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 2차원 지도 정보로부터 상기 3차원 형상 정보를 추출하는 단계는, 상기 2차원 지도 상의 각각의 등고선에 대해 해수면으로부터 일련 번호를 부여하여 폐곡선으로 변환한 후, 인접 폐곡선 사이에 삼각형 망을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 3차원 지도의 제작 방법.The extracting of the 3D shape information from the 2D map information may include converting the contour information into a closed curve by assigning a serial number from the sea level to each contour on the 2D map, and then forming a triangular network between adjacent closed curves. Method of producing a three-dimensional map comprising a. 제1항에 있어서, 상기 보정 단계는, 상기 투영 단계에서 사용되는 투영기의 초점 거리를 f, 상기 3차원 모형과 상기 투영기 사이의 거리를 L이라 했을 때, 상기 f와 L을 3차원 그래픽의 퍼스펙티브(perspective) 투영 기술을 이용하여 보정하는 것을 특징으로 하는 3차원 지도의 제작 방법.2. The perspective of claim 1, wherein the correcting step comprises f and L when a focal length of the projector used in the projecting step is f and a distance between the 3D model and the projector is L. 3. (perspective) A method for producing a three-dimensional map, characterized in that the correction using a projection technique. 제1항에 있어서, 상기 제작된 3차원 지도는 지형과 지물의 변화를 상기 2차원 이미지에 실시간으로 반영하여 갱신할 수 있는 것을 특징으로 하는 3차원 지도의 제작 방법.The method of claim 1, wherein the produced 3D map is updated in real time by reflecting changes in terrain and features in the 2D image. 제1항에 있어서, 상기 2차원 이미지는 항공 사진, 위성 사진, 2차원 지도, 또는 컴퓨터 그래픽 이미지 중의 어느 하나에 상응하는 것을 특징으로 하는 3차원 지도의 제작 방법.The method of claim 1, wherein the two-dimensional image corresponds to any one of an aerial photograph, a satellite photograph, a two-dimensional map, or a computer graphic image. 3차원 지도를 제작하기 위한 장치에 있어서,In the apparatus for producing a three-dimensional map, 2차원 지도 정보로부터 3차원 형상 정보를 추출하는 수단;Means for extracting three-dimensional shape information from the two-dimensional map information; 상기 추출된 3차원 형상 정보를 STL(Stereolithography) 데이터로 변환하는 수단;Means for converting the extracted three-dimensional shape information into STL (Stereolithography) data; 상기 STL 데이터를 기초로 3차원 모형을 제작하는 쾌속 조형 수단;Rapid prototyping means for producing a 3D model based on the STL data; 상기 3차원 모형을 지지하기 위한 수단;Means for supporting the three-dimensional model; 상기 3차원 모형에 상기 2차원 지도 정보에 상응하는 2차원 이미지를 투영하기 위한 수단; 및Means for projecting a two-dimensional image corresponding to the two-dimensional map information on the three-dimensional model; And 상기 투영 결과에 기초하여 상기 2차원 이미지와 상기 제작된 3차원 모형 사이의 불일치를 보정하는 수단Means for correcting a mismatch between the two-dimensional image and the produced three-dimensional model based on the projection result 을 포함하는 것을 특징으로 하는 3차원 지도 제작 장치.3D cartographic apparatus comprising a. 제6항에 있어서, 상기 보정 수단은 3차원 그래픽의 퍼스펙티브 투영 기술을 이용하는 것을 특징으로 하는 3차원 지도 제작 장치.7. The apparatus for producing a three-dimensional map of claim 6, wherein the correction means uses a perspective projection technique of three-dimensional graphics. 제6항에 있어서, 상기 2차원 이미지는 컴퓨터 그래픽 이미지이고, 상기 2차원 이미지를 상기 3차원 모형에 투영시킴으로써 컴퓨터 애니메이션의 시뮬레이터로서 이용될 수 있는 것을 특징으로 하는 3차원 지도 제작 장치.7. The apparatus of claim 6, wherein the two-dimensional image is a computer graphic image and can be used as a simulator of computer animation by projecting the two-dimensional image onto the three-dimensional model.
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