KR100490670B1 - Fabricating method of cubic map for mountains - Google Patents
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Abstract
본 발명은 국가기본도의 지리정보를 백터데이터화하여 3차원의 공간적 형상으로 시뮬레이션(Simulation)함으로써 2차원적인 정보가 3차원적 공간개념의 정보로 표현 가능하도록 하여 입체감을 배가시키도록 한 산악용(山岳用) 입체지도 제작방법에 관한 것이다. In the present invention, the geographic information of the national basic map is converted into vector data and simulated into a three-dimensional spatial shape so that the two-dimensional information can be represented by the information of the three-dimensional space concept.用) three-dimensional map production method.
이를 위해 본 발명은 2차원 기본도 상의 등고선을 원도로 하여 소정 높이에 따라 벡터이미지로 생성한 후 높이 별로 생성된 층(layer) 중 인접한 상하의 벡터이미지를 서로 대응시켜 벡터데이터로 정보를 변형하여 입체영상을 표현하기 위한 음영 소스를 생성하는 음영 소스 생성단계와, 맵핑 기술을 이용하여 지질도, 분포도, 지형을 촬영한 데이터를 분석하여 3차원 영상에 맵핑할 소스를 준비한 후 질감별로 영역을 만들어 바위, 나무 등의 지역별 분포를 지도상에 표시하여 해당 위치에 소스를 채워 넣는 맵핑 소스 생성단계와, 상기 음영 소스와 맵핑 소스가 위치나 지형에 상관없이 일정한 각도로 입체지형에 표시되도록 광선이 임의의 각도로 일정하게 투영되는 것으로 설정하는 광선 설정단계와, 미리 조사한 산행정보, 도로정보, 위치정보 등 2차원 정보를 3차원 그래픽 오브젝트에 투영하며, 2차원 정보가 3차원정보로 전환될 때 발생되는 정보의 위치적 불일치를 보정하는 정보 전환단계와, 상기 정보의 위치적 불일치 보정 후 산악용 3차원 특수지도를 완성하는 지도완성단계로 이루어진 것으로서, 완성된 산악용 입체지도가 보다 생동감 및 현실감을 줄 수 있는 효과를 제공한다. To this end, the present invention generates a vector image according to a predetermined height by using contours on a two-dimensional basic diagram, and then transforms information into vector data by matching adjacent upper and lower vector images among layers generated for each height. A shadow source generation step of generating a shadow source to represent an image, and analyzing the data of geological maps, distribution maps, and terrain using mapping technology to prepare a source to be mapped to a three-dimensional image, and then create regions by texture to create rocks, Mapping source generation step of filling the source at the corresponding location by displaying the distribution of each area such as trees on the map, and the ray is random angle so that the shadow source and the mapping source are displayed on the three-dimensional terrain at a certain angle regardless of the location or the terrain. Ray setting step to set the projection to be constantly projected by Project the beam onto a three-dimensional graphic object, and complete the information conversion step of correcting the positional inconsistency of the information generated when the two-dimensional information is converted into three-dimensional information, and complete the three-dimensional special map for mountain after correcting the positional inconsistency of the information As it is composed of the map completion stage, the completed mountain three-dimensional map provides an effect that can give a more lively and realistic.
Description
본 발명은 산악용(山岳用) 입체지도 제작방법에 관한 것으로, 특히 국가기본도의 지리정보를 백터데이터화하여 3차원의 공간적 형상으로 시뮬레이션(Simulation)함으로써 2차원적인 정보가 3차원적 공간개념의 정보로 표현 가능하도록 하여 입체감을 배가시키도록 한 산악용(山岳用) 입체지도 제작방법에 관한 것이다. The present invention relates to a method for producing a three-dimensional map for mountain use, and in particular, geographic information of a national basic map is converted into vector data and simulated into a three-dimensional spatial shape. The present invention relates to a method for producing a three-dimensional map for mountain dragons to be able to express a three-dimensional effect.
종래의 수치지도를 이용한 입체지도 제작방식에서 입체형상 생성 과정은 도1a 및 도1b에 도시한 바와 같이 인접한 등고선의 곡선위의 점을 서로 대응하도록 하여 점선 표시와 같이 점과 점사이의 최단거리의 삼각 그물망 격자 이론을 채택하여 입체소스(Source)를 개발한다. 이것은 3차원 공간 개념을 이해하지 못하고 단순히 2차원의 수치값을 3차원 공간에 대응하도록 한 것이다. 그러나 이와 같은 방식은 2차원 수치값이 3차원 공간의 값으로 인식하기 위해서는 최단거리의 직선이 아니라 곡선으로 표현되어야 한다.In the three-dimensional map production method using a conventional digital map, the three-dimensional shape generation process corresponds to points on the curve of adjacent contour lines as shown in Figs. Adopt triangular mesh lattice theory to develop three-dimensional source. This is not to understand the concept of three-dimensional space, simply to correspond to the two-dimensional numerical value in the three-dimensional space. However, in order to recognize two-dimensional numerical values as three-dimensional space values, they must be represented by curves rather than by the shortest straight lines.
또한, 종래의 수치지도를 이용한 입체지도 제작방식에서 입체형상 표현 과정은 도2a 및 도2b에 도시한 바와 같이 높이에 따른 층(Layer)별 등고선을 폐곡선하여 색감을 적용하고, 단순히 동일한 높이의 경계안에 동일 값(색감, 질감 등)으로만 적용하므로 현장감이 결여될 뿐만 아니라 동일한 높이에서도 현장에서는 다른 값을 갖게 된다.In addition, in the three-dimensional map production method using a conventional digital map, as shown in Figures 2a and 2b, as shown in Figs. 2a and 2b, the contours of the layers according to the height are closed and color is applied, and the boundary of the same height is simply used. Since only the same value (color, texture, etc.) is applied inside, not only the presence but also the same height at the same height will have different values.
또한, 종래의 인공위성을 이용한 입체지도 제작방식에서 입체형상 구현 과정은 도3에 도시한 바와 같이 태양광에 의한 그림자가 보는 각도에 따른 입체감을 충분히 살리지 못하는 문제점이 있고, 또한 인공위성에서 찍은 이미지 데이터는 시각에 따른 그림자와 위치에 따른 각도가 입체지형의 특징을 나타내는데 있어서 부적절하지 못할 뿐만 아니라 찍히는 시간대에 따라 다른 지역에서의 위치가 동일하지 못하여 일체감과 현장감이 저하된다. 즉, 이와 같은 방식은 3차원 입체지형의 전체적인 질을 저하시키게 되어 정보의 현실감마저 저하시키는 문제점이 있었다.In addition, the three-dimensional shape implementation process in the conventional three-dimensional map production method using a satellite has a problem that does not fully utilize the three-dimensional effect according to the viewing angle of the shadow by sunlight, and also the image data taken from the satellite Not only are the shadows according to the time and the angles according to the location not appropriate for characterizing the three-dimensional shape, but also the location in different areas is not the same according to the time taken, thereby reducing the sense of unity and realism. In other words, this method has a problem of lowering the overall quality of the three-dimensional stereoscopic topography, thereby lowering the reality of the information.
따라서, 본 발명은 상기한 종래 기술의 제반 문제점을 해결하고자 제안된 것으로서, 국가기본도를 기초로 한 2차원 지도지형 정보를 이용한 3차원 오브젝트(Object)를 형성시키는 방법으로서, 기본도의 지리정보를 벡터데이터화하여 3차원의 공간적 형상으로 시뮬레이션함에 따라 2차원적인 정보가 3차원적 공간개념의 정보로 표현이 가능하도록하여 보다 생동감 및 현실감을 줄 수 있는 산악용 입체지도를 제공함을 그 목적으로 한다.Accordingly, the present invention has been proposed to solve the above-mentioned problems of the prior art, and is a method of forming a three-dimensional object using two-dimensional map topographical information based on a national basic map. Its purpose is to provide a three-dimensional map for the mountain that can give more realistic and realistic by enabling the two-dimensional information to be expressed as the information of the three-dimensional space concept by simulating the vector data into a three-dimensional spatial shape.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 2차원 기본도 상의 등고선을 원도로 하여 소정 높이에 따라 벡터이미지로 생성한 후 높이 별로 생성된 층(layer) 중 인접한 상하의 벡터이미지를 서로 대응시켜 벡터데이터로 정보를 변형하여 입체영상을 표현하기 위한 음영 소스를 생성하는 음영 소스 생성단계와, 맵핑 기술을 이용하여 지질도, 분포도, 지형을 촬영한 데이터를 분석하여 3차원 영상에 맵핑할 소스를 준비한 후 질감별로 영역을 만들어 바위, 나무 등의 지역별 분포를 지도상에 표시하여 해당 위치에 소스를 채워 넣는 맵핑 소스 생성단계와, 상기 음영 소스와 맵핑 소스가 위치나 지형에 상관없이 일정한 각도로 입체지형에 표시되도록 광선이 임의의 각도로 일정하게 투영되는 것으로 설정하는 광선 설정단계와, 미리 조사한 산행정보, 도로정보, 위치정보 등 2차원 정보를 3차원 그래픽 오브젝트에 투영하며, 2차원 정보가 3차원정보로 전환될 때 발생되는 정보의 위치적 불일치를 보정하는 정보 전환단계와, 상기 정보의 위치적 불일치 보정 후 산악용 3차원 특수지도를 완성하는 지도완성단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the present invention generates a vector image according to a predetermined height by using contours on a two-dimensional basic diagram, and then vector data by matching adjacent upper and lower vector images among layers generated for each height. Creates a shadow source that transforms the information into a shadow source to represent a stereoscopic image, and prepares a source for mapping to 3D image by analyzing geographic maps, distribution maps, and terrain data using mapping technology. Mapping source generation step that fills the source at the location by creating area by map and displays the distribution of area such as rocks and trees on the map, and the shaded source and the mapping source are displayed on the three-dimensional terrain at a constant angle regardless of location or terrain. A ray setting step of setting the beam to be uniformly projected at an arbitrary angle so that the beam information, road information, road information, Projecting two-dimensional information such as position information onto a three-dimensional graphic object, and an information switching step of correcting the positional inconsistency of information generated when the two-dimensional information is converted into three-dimensional information; Characterized in that it comprises a map completion step of completing a three-dimensional special map.
또한, 상기 음영 소스 생성단계에서 등고선 사이에 형성된 층의 음영 소스값은 등고선에 각각 할당된 음영값으로부터 등고선간의 간격에 비례하여 할당되는 것을 특징으로 한다.In addition, the shade source value of the layer formed between the contour lines in the generation of the shade source is characterized in that the proportion is allocated in proportion to the interval between the contour lines from the shade values respectively assigned to the contour lines.
또한, 상기 광선 설정단계에서 입체지형의 정북을 XY축상에 놓는 경우에, 광선이 투영되는 XY방향과 XZ방향의 소정각도는 각각 45。인 것을 특징으로 한다.In addition, when the true north of the three-dimensional terrain is placed on the XY axis in the light beam setting step, the predetermined angles in the XY direction and the XZ direction in which the light beams are projected are respectively 45 °.
또한, 상기 정보 전환단계에서 기준격자간의 경계영역에 위치정보의 불일치가 인지되면, 서로 맞닿은 각각의 경계영역값의 평균값이 최종 데이터값으로 채택되도록 하여 위치정보의 불일치를 보정하며, 상기 기준격자 점과 점은 산악정보 및 지역정보에서 서로 대응되도록 하는 것을 특징으로 한다.In addition, when the discrepancy of the positional information is recognized in the boundary area between the reference grids in the information switching step, the mean value of each boundary area value in contact with each other is adopted as the final data value to correct the discrepancy of the positional information, and the reference grid point The oligopoly is characterized in that it corresponds to each other in mountain information and local information.
이하, 본 발명을 첨부된 실시 예의 도면을 참조하여 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings of the present invention will be described.
도4는 본 발명에 따른 입체지도 제작방법에 관련된 데이터베이스 구성도를 나타낸 것으로서, 위치산출부(10)는 지리정보 데이터를 총괄적으로 관리하는 지리정보 데이터베이스(1)로부터 지형정보 데이터만을 관리하는 지형정보 데이터 베이스(101)와, 도로정보 데이터만을 관리하는 도로정보 데이터 베이스(102)와, 지질정보 데이터만을 관리하는 지질정보 데이터 베이스(103)와 환경정보 데이터만을 관리하는 환경정보 데이터 베이스(104)로 구성된다. 4 is a block diagram of a database related to the method of producing a stereoscopic map according to the present invention, wherein the location calculation unit 10 manages only the topographical information data from the geographic information database 1 which collectively manages the geographical information data. Database 101, road information database 102 for managing only road information data, geological information database 103 for managing only geological information data, and environmental information database 104 for managing only environmental information data. It is composed.
상기한 위치산출부(10)는 국립지리원에서 발간한 기본도를 근거로 하여 지형정보 데이터 베이스(101)에서 관리하는 지형정보, 도로정보 데이터 베이스(102)에서 관리하는 도로정보, 지질정보 데이터 베이스(103)에서 관리하는 지질정보, 환경정보 데이터 베이스(104)에서 관리하는 환경정보 등 각각의 정보를 수치화하고 또한 정보별로 분류하는 기능을 수행한다.The location calculation unit 10 is based on the basic map published by the National Geographic Institute, terrain information managed by the terrain information database 101, road information managed by the road information database 102, geological information database Each function, such as geological information managed by 103 and environmental information managed by environmental information database 104, is digitized and classified by information.
정보분석부(11)는 메일서버(도시 생략됨)에서 수집한 데이터를 근거로 하여 지형상의 좌표로 전환하고, 이 좌표는 다음 단계의 3차원 좌표로 변환하기 위한 수치값으로 벡터값을 갖는 2차원 좌표로 전환하는 기능을 수행한다.The information analysis unit 11 converts the coordinates on the terrain on the basis of the data collected by the mail server (not shown), and the coordinates are numerical values for converting to three-dimensional coordinates of the next step. Convert to dimensional coordinates.
구성요소분석부(12)는 상기한 정보분석부(11)에서의 벡터값이 위치산출부(10)의 2차원 수치값과 동일선 상에 있는지 여부를 판단하여 오차를 수정하는 기능을 수행한다.The component analyzing unit 12 performs a function of correcting an error by determining whether the vector value in the information analyzing unit 11 is on the same line as the two-dimensional numerical value of the position calculating unit 10.
명령분석부(20)는 상기 정보분석부(11)로부터 출력되는 데이터 중 3차원 지형정보 데이터만을 관리하는 3차원 지형정보 데이터 베이스(201)와, 3차원 도로정보 데이터만을 관리하는 3차원 도로정보 데이터 베이스(202)와, 3차원 산악정보 데이터만을 관리하는 3차원 산악정보 데이터 베이스(203)로 구성된다. The command analyzer 20 may include a 3D terrain information database 201 managing only 3D terrain information data among data output from the information analyzer 11, and 3D road information managing only 3D road information data. A database 202 and a three-dimensional mountain information database 203 which manages only three-dimensional mountain information data.
상기한 명령분석부(20)는 정보분석부(11)서버에서 산출된 수치값을 근거로 하여 3차원 공간의 벡터값으로 적용하는 동시에 정보별로 분류한 수치값을 3차원 벡터값으로 계산하여 3차원 지형정보 데이터베이스(201)에서 관리하는 3차원 지형정보, 3차원 도로정보 데이터베이스(202)에서 관리하는 3차원 도로정보, 3차원 산악정보 데이터베이스(203)에서 관리하는 3차원 산악정보를 데이터베이스화하는 기능을 수행한다.The command analysis unit 20 applies the vector value of the three-dimensional space based on the numerical value calculated by the information analysis unit 11 and at the same time calculates the numerical value classified by information as the three-dimensional vector value 3 3D terrain information managed by the 3D terrain information database 201, 3D road information managed by the 3D road information database 202, 3D mountain information managed by the 3D mountain information database 203 Perform the function.
위치보정부(21)는 상기한 명령분석부(20)에서 계산된 3차원 벡터값을 정보분석부(11)와 데이터를 주고받으면서 정확한 위치 근거를 갖추도록 위치를 보정하는 기능을 수행한다.The position correction unit 21 performs a function of correcting the position so as to have an accurate position basis while exchanging data with the information analysis unit 11 for the 3D vector value calculated by the command analyzer 20.
구성요소보정부(22)는 위치보정부(21)에서 완료된 3차원 벡터값을 연산하여 통합하기 위한 벡터이미지로 전환하도록 하는 기능을 수행한다.The component compensator 22 performs a function of converting the completed 3D vector value in the position compensator 21 into a vector image for integration.
연산처리부(30)는 상기 위치보정부(21)로부터 출력되는 데이터 중 3차원 가상공간 데이터만을 관리하는 3차원 가상공간 데이터 베이스(301)와, 3차원 환경정보 데이터만을 관리하는 3차원 환경정보 데이터 베이스(302)와, 표시처리 데이터만을 관리하는 표시처리 데이터 베이스(303)로 구성된다. The calculation processing unit 30 is a three-dimensional virtual space database 301 for managing only three-dimensional virtual space data of the data output from the position correction unit 21, and three-dimensional environmental information data for managing only three-dimensional environmental information data And a display processing database 303 which manages only display processing data.
상기한 연산처리부(30)는 위치보정부(21)로부터의 벡터값과 벡터이미지를 3차원 공간에 적용함과 동시에 3차원 가상공간 데이터 베이스(301)에서 관리하는 3차원 가상공간 데이터, 3차원 환경정보 데이터 베이스(302)에서 관리하는 3차원 환경정보, 표시처리 데이터 베이스(303)에서 관리하는 표시 처리데이터 등 각각의 정보별 데이터 베이스를 통합하고, 또한 구성요소분석부(12) 및 구성요소보정부(22)와 데이터를 주고받으면서 오차를 없애도록 연산처리하는 기능을 수행한다. The arithmetic processing unit 30 applies the vector value and the vector image from the position correction unit 21 to the three-dimensional space and manages the three-dimensional virtual space data and three-dimensional data in the three-dimensional virtual space database 301. Integrate the information-specific database such as three-dimensional environmental information managed by the environmental information database 302, display processing data managed by the display processing database 303, and also the component analysis unit 12 and components. It performs a function of arithmetic processing to eliminate the error while exchanging data with the correction unit 22.
도5는 본 발명에 따른 입체지도 제작방법을 설명하는 동작 흐름도를 나타낸 것이고, 도6은 본 발명에 따른 입체지도 제작방법을 보다 구체적으로 설명하는 동작 흐름도를 나타낸 것으로서, 도시한 바와 같이 2차원 기본도(S1) 상의 등고선을 원도로 하여 소정 높이에 따라 벡터이미지로 생성한 후 높이 별로 생성된 층(layer) 중 인접한 상하의 벡터이미지를 서로 대응시켜 벡터데이터로 정보를 변형(S2)하여 입체영상을 표현하기 위한 음영 소스를 생성(S3)하는 음영 소스 생성단계와; 맵핑 기술을 이용(S4)하여 지질도, 분포도, 지형을 촬영한 데이터를 분석하여 3차원 영상에 맵핑할 소스를 준비한 후 질감별로 영역을 만들어 바위, 나무 등의 지역별 분포를 지도상에 표시하여 해당 위치에 소스를 채워 넣는 맵핑 소스 생성단계와; 상기 음영 소스와 맵핑 소스를 처음부터 정북으로 작업하여 위치에 따라 보는 각도를 중심으로 할때 광선이 XY방향과 XZ방향으로 소정각도를 유지하도록 하는 광선 설정(S5)단계와; 3차원 그래픽 오브젝트를 형성(S6)하기 위하여 미리 조사한 산행정보, 도로정보, 위치정보 등 2차원 정보를 3차원 그래픽 오브젝트에 투영(S7)하고 2차원 데이터가 공간적 개념을 갖게 될 때 발생되는 정보의 위치적 불일치를 보정(S7)하도록 2차원 정보를 3차원 정보로 전환시키는 정보 전환단계와; 상기 정보의 위치적 불일치 보정 후 산악용 3차원 특수지도(입체지도)를 완성(S9)하는 지도완성단계로 이루어져 있다. 5 is a flowchart illustrating a three-dimensional map production method according to the present invention, Figure 6 is a flowchart illustrating a three-dimensional map production method according to the present invention in more detail, as shown in the two-dimensional basic After generating the vector image according to the predetermined height with the contour on the diagram S1 as a circle, the image is transformed into the vector data by matching the adjacent upper and lower vector images among the layers generated for each height (S2) to produce a stereoscopic image. Generating a shading source for expression (S3); Using the mapping technology (S4), the geological map, the distribution map, and the terrain data are analyzed to prepare a source to be mapped to the 3D image, and then the area is created by texture to display the distribution of each area such as rocks and trees on the map. A mapping source generating step of filling the source into the source; A ray setting step (S5) in which the ray is maintained at a predetermined angle in the XY direction and the XZ direction when the shadow source and the mapping source are worked from the beginning to the north to the center of the viewing angle according to the position; In order to form a 3D graphic object (S6), information generated when projecting 2D information such as hiking information, road information, location information, and the like, onto a 3D graphic object (S7) and having a spatial concept is performed. An information switching step of converting the two-dimensional information into three-dimensional information so as to correct the positional mismatch; After correcting the positional inconsistency of the information, and completes the three-dimensional map (stereoscopic map) for mountain (S9) consists of a map completion step.
이와 같이 이루어진 본 발명의 동작을 첨부된 도면 도7 내지 도10을 참조하여 설명하면 다음과 같다.The operation of the present invention made as described above will be described with reference to FIGS. 7 to 10.
먼저, 본 발명에서 입체형상을 표현하기 위한 음영 소스를 생성하는 과정을 설명한다. 도7에 도시한 바와 같이 기본도(1 : 5,000축적)상의 등고선을 원도로 하여 소정높이에 따라 벡터이미지로 만든다. 여기서 소정높이는 10m 로하는 것이 바람직하다.이때, 기본도로부터 벡터데이터를 만들면서 다양한 층(layer)간의 기준점으로 통용하기 위해 격자를 임의로 설정한다. 격자에 대한 상세한 설명은 후반부에서 상세히 설명한다.First, a process of generating a shadow source for expressing a three-dimensional shape in the present invention will be described. As shown in Fig. 7, the contour line on the basic diagram (1: 5,000 accumulation) is used as a circle to make a vector image according to a predetermined height. The predetermined height is preferably set to 10 m. At this time, the grid is arbitrarily set so that it can be used as a reference point between various layers while making vector data from the basic diagram. A detailed description of the grating is given later in detail.
이후 기본도상에는 없기 때문에 발생되는 10m 사이간 형태를 표현하기 위해서 높이 별로 생성된 층(layer)중 인접한 상하의 벡터이미지를 서로 대응하게 한 후 10m 높이 간격간에 수많은 높이 값을 갖는 다수의 층(layer)을 만들어 주는 방법을 사용한다.Thereafter, in order to express the shape between the 10m generated because it is not present in the basic diagram, a plurality of layers having numerous height values between 10m height intervals after matching adjacent vector images of each layer generated for each height. Use the method to make it.
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예로서, 110m 높이 층(layer)과 100m 높이 층(layer)을 대응시킨다고 가정하면, 110m 층의 음영값을 30%로 할당하고, 100m 층의 음영 값을 31%로 할당할 때, 109m에는 30.1%, 108m에는 30.2%의 음영값이 부여되는 층을 생성하는 것과 같이 두 층사이의 음영차를 이용하여 두 층사이에 다수의 층을 생성할 수 있게 된다.즉, 기본도의 등고선 사이간격에 다수의 층(layer)을 할당하고, 할당된 층(layer)에는 등고선 사이간격에 비례하는 음영을 할당함으로써 등고선의 자연스러운 음영차를 이끌어내게 된다.For example, suppose that the 110-m high layer corresponds to a 100-m high layer, the shade value of the 110-m layer is assigned to 30%, and the shade value of the 100-m layer is assigned to 31%. By using the difference in shade between two layers, it is possible to create multiple layers between two layers, such as creating a layer with a shade value of 30.2% at% and 108m. By assigning multiple layers and assigning shades proportional to the intervals between the contour lines, the natural shade difference of the contour lines is derived.
이와 같은 음영차를 통하여 입체형상의 부드럽고 자연스러운 음영 소스를 생성할 수 있게 된다.This difference in shades allows the creation of a smooth, natural shade source in three dimensions.
이것은 수치지도에서 최단거리의 직선으로 표현되어 각이 지게하는 문제점을 방지하고, 직선이 아니라 공간적 개념의 곡면화로 실물과 거의 동일한 현장감을 주게 된다. 즉 지도자체가 2D이기 때문에 3D로 표현할 경우, 표현한계의 문제점을 극복할 수가 있다. 또한 바로 이러한 음영 소스가 종래에 널리 사용되던 수치지도와 비교하여 한층 더 업그레이드된 3차원 그래픽 오브젝트의 결과물로 나타나게 된다. This is represented by the shortest straight line in the digital map to prevent the problem of angles, and gives a virtually the same sense of reality as the curved surface of the spatial concept rather than the straight line. In other words, since the leader is 2D, when expressed in 3D, the problem of the expression limit can be overcome. In addition, this shading source appears as a result of the upgraded three-dimensional graphic object compared to the conventionally widely used digital map.
다음에, 본 발명에서 입체형상을 표현하기 위한 맵핑 소스(Mapping source)를 생성하는 과정을 설명한다.Next, a process of generating a mapping source for representing a three-dimensional shape in the present invention will be described.
먼저, 지질도, 분포도, 지형을 촬영한 데이터를 분석하여 3차원 영상에 맵핑할 소스를 준비한다. First, a source for mapping a 3D image is prepared by analyzing geological maps, distribution maps, and terrain data.
이어서, 질감별로 영역을 만들어 바위, 나무 등의 지역별 분포를 지도상에 표시하고, 해당 위치에 소스를 채워 넣는다. 이때 바위, 나무 등의 질감을 표현하기 위한 이미지데이터가 주변 이미지데이터와 동떨어지지 않도록 그 경계부분이 부드럽게 표현되도록 하는 것이 바람직하다. Subsequently, the area is created by texture, and the distribution of regions such as rocks and trees is displayed on the map, and the source is filled at the corresponding position. At this time, it is preferable that the boundary portion is smoothly expressed so that the image data for expressing the texture of rocks, trees, etc. is not separated from the surrounding image data.
이러한 맵핑 소스 생성과정은 도8에 도시한 바와 같이 높이에 따른 층(layer)별 경계를 기준선으로 하여 상하 높이의 색감과 질감을 부드럽게 처리하여 3차원 정보화하였을때의 3차원 공간에서의 불일치의 보정을 도모하고, 또한 현실감 및 사실감을 극대화시킬 수 있다. As shown in Fig. 8, the mapping source generation process corrects the inconsistency in the three-dimensional space when the three-dimensional information is processed by smoothing the color and texture of the upper and lower heights based on the boundary of each layer according to the height. It is also possible to maximize the realism and realism.
다음에, 본 발명에서 최상의 입체영상을 표현하기 위한 광선 설정과정을 설명한다.Next, a light ray setting process for representing the best stereoscopic image in the present invention will be described.
도9a, 9b 및 10a에 도시한 바와 같이 서로 다른 층(layer)간의 공통 기준점 역할을 하는 격자구조에 따른 기준격자점에 태양광을 위치시켜 입체지형을 향하여 일정한 각도로 빛을 투영함으로써 지도의 입체감의 극대화와 현장감을 살릴 수 있게 된다.또한, 입체지형의 구조 또는 위치에 따라 가려지는 주요 지형들을 더욱 정밀하게 표현하기 위해서는 보조적인 기준격자점을 추가로 할당하므로써 보조광을 설정할 수도 있다.이에따라, 입체지형의 구조 및 위치에 상관없이 항상 일정한 각도에 해당되는 그림자를 입체지형에 표현할 수 있으며, 사용자가 어느방향에서 바라볼지라도 애초에 설정된 기울기가 일정하게 유지되도록 한다.예를들어, 입체지형상 정북(正北)을 XY축상에 놓았을 경우에는 XY방향으로 45°와 XZ방향으로 45°를 이루도록 하고, 어느 위치에서든 이 값이 적용될 수 있도록 지형과 광선의 방향이 상호 일정하게 유지되도록 하는 것이 바람직하다.As shown in FIGS. 9A, 9B and 10A, by placing sunlight at a reference lattice point according to a lattice structure serving as a common reference point between different layers, the light is projected at a predetermined angle toward the three-dimensional terrain, thereby creating a three-dimensional effect of the map. In addition, the auxiliary light can be set by additionally assigning auxiliary reference lattice points in order to more precisely express the main terrain obscured by the structure or position of the three-dimensional topography. Regardless of the structure and location of the terrain, the shadow can always be represented at a certain angle to the three-dimensional terrain, and the slope set in the first place is kept constant regardless of which direction the user views. When the north is placed on the XY axis, make 45 ° in the XY direction and 45 ° in the XZ direction. It is desirable to keep the terrain and the direction of the beam constant so that this value can be applied in any case.
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즉, 음영 소스와 맵핑 소스를 처음부터 정북으로 작업하여 위치에 따라 보는 각도를 중심으로 할 때 광선이 XY 45°방향과 XZ 45°방향을 유지할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.In other words, it is desirable to work the shadow source and the mapping source from the beginning to the north, so that the light beams can be maintained in the XY 45 ° direction and the XZ 45 ° direction when centering the viewing angle according to the position.
마지막으로, 본 발명에 따른 입체지도 제작방법에서 2차원 정보를 3차원 정보로 전환하여 표현하는 과정을 설명한다.Finally, a process of converting and displaying two-dimensional information into three-dimensional information in the three-dimensional map production method according to the present invention will be described.
먼저, 도10a에 도시한 바와 같이 국토공간상에 존재하는 토지, 환경, 시설물, 도로 등 특수목적의 2차원 벡터데이터가 3차원 공간데이터로 전환될 때, 미리 조사한 산행정보, 도로정보, 위치정보 등이 3차원 그래픽 오브젝트에 맵핑되며, 위치적 불일치가 발생할 수 있다.위치적 불일치가 발생되는 경우 이를 보정할 근거가 될 기준격자를 필요로 한다.First, as shown in FIG. 10A, when the two-dimensional vector data for special purposes such as land, environment, facilities, and roads existing in the national land space is converted into the three-dimensional spatial data, the preliminarily checked mountain information, road information, and location information Etc. are mapped to three-dimensional graphic objects, and positional inconsistencies may occur. If a positional inconsistency occurs, it requires a reference grid to be the basis for correction.
즉, 기준격자간의 경계영역에서 서로 다른 데이터값으로 인해 지도의 불연속성이 인지되면 그 차이를 최소화하기 위해 서로 맞닿은 각각의 경계영역 값의 평균값이 최종 데이터값으로 채택되도록 하므로써 위치적 불일치를 보정한다.That is, if the discontinuity of the map is recognized due to different data values in the boundary areas between the reference grids, the positional inconsistency is corrected by making the average value of each boundary area contacted as the final data value to minimize the difference.
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이러한 2차원에서의 기준격자는 3차원에서도 적용되어 위치적 불일치를 사전에 방지함으로써 공간적 정밀도를 갖도록 하며, 또한 특정 업무분야별 데이터를 통합하거나 분석하여 다양한 공간정보의 모델로 개발되어진다. 산악정보 역시 이런 요구를 반영하여 3차원 공간적 정보로 활용하기 위하여 기준격자를 이용하여 정밀도를 향상시키도록 하였다. The reference grid in two dimensions is applied in three dimensions to prevent spatial inconsistency in advance and to have spatial precision. Also, it is developed as a model of various spatial information by integrating or analyzing data for each specific work area. Mountain information is also used to improve the accuracy by using the reference grid in order to reflect this demand as a three-dimensional spatial information.
도10b에 도시한 바와 같이 산악정보에서 기준격자 점(X1,Y1)과 점(X1,Y1,Z1)은 서로 대응될 수 있도록 한다.As shown in FIG. 10B, the reference grid points X1 and Y1 and the points X1, Y1 and Z1 may correspond to each other in the mountain information.
즉 기준 격자 점(X1,Y1) →(X1,Y1,Z1), (X2,Y2) →(X2,Y2,Z2), (X3,Y3) →(X3,Y3,Z3)....... 으로 대응되어야 한다.That is, the reference grid points (X1, Y1) → (X1, Y1, Z1), (X2, Y2) → (X2, Y2, Z2), (X3, Y3) → (X3, Y3, Z3) .... Must correspond to.
이 값은 곡선위의 정보로 나타내어진다.This value is represented by the information on the curve.
또한, 지역정보에서도 기준격자 점(X1,Y1)과 점(X1,Y1,Z1)은 서로 대응될수 있도록 한다.Also, in the local information, the reference grid points (X1, Y1) and the points (X1, Y1, Z1) can correspond to each other.
즉 기준 격자 점(X1,Y1) →(X1,Y1,Z1), (X2,Y2) →(X2,Y2,Z2), (X3,Y3) →(X3,Y3,Z3)....... 으로 대응되어야 한다.That is, the reference grid points (X1, Y1) → (X1, Y1, Z1), (X2, Y2) → (X2, Y2, Z2), (X3, Y3) → (X3, Y3, Z3) .... Must correspond to.
이 값은 앞서 설명한 음영 소스와 관련하여 곡면위의 정보로 나타내어진다.This value is represented by information on the surface in relation to the shading source described above.
이에 따라 정확한 위치의 정보를 산출할 수가 있고, 또한 오차범위를 극소화할 수가 있는 것이어서, 현실감 및 사실감을 극대화시킬 수 있는 3차원 특수지도를 완성하게 된다. As a result, the accurate position information can be calculated and the error range can be minimized, thereby completing a three-dimensional special map capable of maximizing realism and realism.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 산악용 입체지도 제작방법은 국가(국립지리원)에서 발간된 기본도를 기초로 한 2차원 지도지형 정보를 이용한 3차원 오브젝트(Object)를 형성시키는 방법으로서, 기본도의 지리정보를 벡터데이터화하여 3차원의 공간적 형상으로 시뮬레이션함에 따라 2차원적인 정보가 3차원적 공간개념의 정보로 표현이 가능하도록 하여 완성된 산악용 입체지도가 보다 생동감 및 현실감을 줄 수 있는 효과를 제공한다. As described above, the three-dimensional map production method for a mountain according to the present invention is a method of forming a three-dimensional object (Object) using two-dimensional map topographic information based on a basic map published by a country (National Geographic Information Institute). By geographic information of the vector data is simulated into a three-dimensional spatial shape, the two-dimensional information can be represented as a three-dimensional spatial concept information, so that the completed three-dimensional map for mountains can bring more life and reality. to provide.
도1a, 도1b는 종래의 수치지도를 이용한 입체지도 제작방식에서 입체형상 생성 과정을 설명하는 도면.1A and 1B are views illustrating a three-dimensional shape generation process in a three-dimensional map production method using a conventional digital map.
도2a, 도2b는 종래의 수치지도를 이용한 입체지도 제작방식에서 입체형상 표현 과정을 설명하는 도면.Figure 2a, Figure 2b is a view illustrating a three-dimensional representation process in the conventional stereoscopic map production method using a digital map.
도3은 종래의 인공위성을 이용한 입체지도 제작방식에서 입체형상 구현 과정을 설명하는 도면.Figure 3 is a view illustrating a three-dimensional shape implementation process in the conventional three-dimensional map production method using satellite.
도4는 본 발명에 따른 입체지도 제작방법에 관련된 데이터베이스 구성도.4 is a block diagram of a database related to the method of producing a stereoscopic map according to the present invention.
도5는 본 발명에 따른 입체지도 제작방법을 설명하는 동작 흐름도.5 is a flowchart illustrating a three-dimensional map production method according to the present invention.
도6은 본 발명에 따른 입체지도 제작방법을 구체적으로 설명하는 동작 흐름도.6 is a flowchart illustrating a three-dimensional map production method according to the present invention in detail.
도7은 본 발명에 따른 입체지도 제작방법에서 입체형상을 생성하는 과정을 설명하는 도면.7 is a view illustrating a process of generating a three-dimensional shape in the three-dimensional map production method according to the present invention.
도8은 본 발명에 따른 입체지도 제작방법에서 입체형상을 표현하는 과정을 설명하는 도면.8 is a view for explaining a process of expressing a three-dimensional shape in the three-dimensional map production method according to the present invention.
도9a는 본 발명에 따른 입체지도 제작방법에서 입체형상을 완성하는 과정을 설명하는 도면.Figure 9a is a view illustrating a process of completing a three-dimensional shape in the three-dimensional map production method according to the present invention.
도9b는 본 발명에 따른 입체지도 제작방법에서 광선 설정 과정을 설명하는 도면.Figure 9b is a view illustrating a light ray setting process in the three-dimensional map production method according to the present invention.
도10a, 도10b는 본 발명에 따른 입체지도 제작방법에서 2차원 정보를 3차원 정보로 전환하여 표현하는 과정을 설명하는 도면.10A and 10B are views for explaining a process of converting two-dimensional information into three-dimensional information in the three-dimensional map production method according to the present invention.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *
10: 위치 산출부 20: 명령 분석부10: position calculator 20: command analyzer
30: 연산 처리부30: arithmetic processing unit
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