KR100517590B1 - System and method for processing three dimension data and recording medium having program for three dimension data processing function - Google Patents

System and method for processing three dimension data and recording medium having program for three dimension data processing function Download PDF

Info

Publication number
KR100517590B1
KR100517590B1 KR10-2002-0065502A KR20020065502A KR100517590B1 KR 100517590 B1 KR100517590 B1 KR 100517590B1 KR 20020065502 A KR20020065502 A KR 20020065502A KR 100517590 B1 KR100517590 B1 KR 100517590B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
dimensional
data
map
building
polygon
Prior art date
Application number
KR10-2002-0065502A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20040036832A (en
Inventor
김웅순
공창환
김화성
Original Assignee
정보통신연구진흥원
비쥬텍쓰리디(주)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 정보통신연구진흥원, 비쥬텍쓰리디(주) filed Critical 정보통신연구진흥원
Priority to KR10-2002-0065502A priority Critical patent/KR100517590B1/en
Publication of KR20040036832A publication Critical patent/KR20040036832A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR100517590B1 publication Critical patent/KR100517590B1/en

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01CMEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C21/00Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00
    • G01C21/26Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00 specially adapted for navigation in a road network
    • G01C21/28Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00 specially adapted for navigation in a road network with correlation of data from several navigational instruments
    • G01C21/30Map- or contour-matching
    • G01C21/32Structuring or formatting of map data
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01CMEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C21/00Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00
    • G01C21/26Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00 specially adapted for navigation in a road network
    • G01C21/34Route searching; Route guidance
    • G01C21/36Input/output arrangements for on-board computers
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06TIMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T17/00Three dimensional [3D] modelling, e.g. data description of 3D objects
    • G06T17/05Geographic models
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06TIMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T19/00Manipulating 3D models or images for computer graphics
    • G06T19/20Editing of 3D images, e.g. changing shapes or colours, aligning objects or positioning parts

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Software Systems (AREA)
  • Computer Graphics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Processing Or Creating Images (AREA)
  • Instructional Devices (AREA)

Abstract

본 발명은 2차원 그래픽 가속기능을 이용하여 3차원 지도데이터를 실시간으로 생성하여 가시적으로 표시하기 위한 3차원 데이터 처리시스템과 그 방법 및 3차원 데이터 처리기능을 갖춘 프로그램이 수록된 기록매체를 제공한다.The present invention provides a three-dimensional data processing system for generating and visually displaying three-dimensional map data in real time using a two-dimensional graphics acceleration function, a method and a recording medium containing a program having a three-dimensional data processing function.

이를 위해 본 발명은 3차원 지도이미지를 실시간으로 갱신표시하기 위한 3차원의 지도검색 서비스기능을 갖춘 3차원 데이터 처리시스템에 있어서, 2차원 지도데이터에 대해 높이데이터를 적용하여 3차원 지도데이터를 생성하기 위한 3차원지도 생성수단과, 상기 3차원지도 생성수단에 의해 생성된 3차원 지도데이터를 가상의 카메라모델에 의해 가상적인 표시화면 상으로 투영시키는 투영 변환수단, 투영된 지도데이터를 가상 카메라로부터 먼쪽으로부터 정렬시키는 깊이 정렬처리를 수행하는 데이터 정렬수단, 2차원 그래픽 가속부에 의한 하드웨어 가속처리를 통해 2차원 그래픽 오브젝트의 3차원 이미지 변환을 위한 그리기 및 표시화면을 벗어나는 지도이미지에 대한 클리핑을 수행하는 2차원 가속처리수단 및, 2차원 가속처리에 의한 그리기 및 클리핑이 수행된 3차원 지도이미지를 화면표시하는 화면 출력수단으로 구성된 것을 특징으로 한다.To this end, the present invention in the three-dimensional data processing system having a three-dimensional map search service function for updating and displaying the three-dimensional map image in real time, generating the three-dimensional map data by applying the height data to the two-dimensional map data Three-dimensional map generation means for projecting, projection conversion means for projecting the three-dimensional map data generated by the three-dimensional map generation means onto the virtual display screen by a virtual camera model, and projected map data from the virtual camera. Data alignment means for performing depth alignment process to align from the far side, and hardware acceleration process by 2D graphic accelerator to draw for clipping 3D image of 2D graphic object and clipping of map image beyond display screen Two-dimensional acceleration processing means to perform, and drawing and clicking by two-dimensional acceleration processing Characterized in that it comprises a screen output means for displaying the three-dimensional map image on which the ping is performed.

Description

3차원 데이터 처리시스템과 그 방법 및 3차원 데이터 처리기능을 갖춘 프로그램이 수록된 기록매체{System and method for processing three dimension data and recording medium having program for three dimension data processing function}System and method for processing three dimension data and recording medium having program for three dimension data processing function}

본 발명은 3차원 데이터 처리시스템과 그 방법 및 3차원 데이터 처리기능을 갖춘 프로그램이 수록된 기록매체에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 2차원 그래픽 오브젝트로 이루어진 지도데이터를 3차원 지도데이터로 변환하기 위한 3차원 데이터 처리시스템과 그 방법 및 3차원 데이터 처리기능을 갖춘 프로그램이 수록된 기록매체에 관한 것이다.The present invention relates to a recording medium in which a three-dimensional data processing system, a method thereof, and a program having a three-dimensional data processing function are recorded. More specifically, the present invention relates to a three-dimensional map data. The present invention relates to a recording medium containing a dimensional data processing system, a method thereof, and a program having a three dimensional data processing function.

주지된 바와 같이, PCS(Personal Communication System)나 PDA(Personal Digital Assistant) 등과 같은 소형의 휴대용 디지털기기 또는 CNS(Car Navigation System)와 같이 이동차량에 탑재되는 자동항법장치의 경우에는 컴퓨터 제조기술의 발전에 의한 소형화 및 휴대성이 강화됨에 따라, GPS(Global Positioning System)위성으로부터의 위치정보를 수신받아 사용자가 이동하고 있는 위치를 추적하여 지도 이미지의 형태로 가시적으로 알려줌에 의해 실시간 네비게이션(Real-Time Navigation)이 가능하도록 하는 지도검색 서비스기능이 적용되어 있다. As is well known, in the case of a small portable digital device such as a personal communication system (PCS) or a personal digital assistant (PDA) or an automatic navigation device mounted on a mobile vehicle such as a car navigation system (CNS), the development of computer manufacturing technology As miniaturization and portability are enhanced, real-time navigation is provided by receiving location information from a GPS (Global Positioning System) satellite, tracking the location where the user is moving, and visually notifying it in the form of a map image. Map search service function to enable navigation is applied.

이러한 지도 서비스기능을 구현하기 위해서는 지도 이미지를 그래픽의 형태로 나타내기 위해 지도를 구성하는 많은 양의 2차원 오브젝트(즉, 선, 삼각형, 사각형, 폴리곤 등)에 대한 그리기 기능을 수행해야 하고, 그러한 지도 이미지를 실시간으로 가시화해야 한다. In order to implement such a map service function, drawing a large amount of two-dimensional objects (that is, lines, triangles, squares, polygons, etc.) constituting the map in order to represent the map image in the form of graphics, The map image must be visualized in real time.

즉, 이러한 지도 이미지를 가시화하기 위한 구성요소로서의 폴리곤은 건물이나 상가, 호수 등의 오브젝트를 다수개의 점으로 구성되는 선분으로 이루어진 평면도형으로 정의하여야 하고, 도로나 행정경계, 하천 등은 선으로 나타내어야 하는데, 각각의 2차원 그래픽 개체를 표시화면 상에 디스플레이하기 위해서는 픽셀 단위로 색깔을 지정하여야 하지만, 중앙연산장치와 그래픽 연산장치의 성능이 비교적 낮기 때문에 지도 데이터를 실시간으로 표시하기가 어렵도록 되어 있다. In other words, the polygon as a component for visualizing such a map image should be defined as a plan type consisting of line segments composed of a plurality of points of objects such as a building, a shopping mall, and a lake, and roads, administrative boundaries, and rivers are represented by lines. In order to display each 2D graphic object on the display screen, color must be specified in pixel units, but it is difficult to display the map data in real time because the performance of the central computing device and the graphic computing device is relatively low. have.

이는 지도 서비스기능이 사용자가 현재의 위치를 변경할 때마다 표시화면 상에 나타나는 지도 이미지를 지속적으로 갱신하여 표시해야 하지만, 지도 이미지를 구성하는 선과 폴리곤 등을 그리기 위한 알고리즘의 수행시간이 별도로 소요되기 때문에 실시간의 지도 이미지 갱신이 여의치 않게 되는 것이다. This is because the map service function must continuously update and display the map image appearing on the display screen whenever the user changes the current location. However, since the execution time of the algorithm for drawing the lines and polygons constituting the map image is required separately. Real-time map image updates are not available.

그러한 문제점을 해결하기 위해, 최근에는 휴대형 디지털 기기나 차량의 자동항법장치에 표시화면의 출력속도를 개선하기 위한 2차원 가속칩이 적용되는 바, 이러한 2차원 가속칩은 선이나 폴리곤 등의 2차원 그래픽 개체를 픽셀 단위로 그리는 작업을 담당하여 화면의 출력속도가 향상되도록 하고 있다. In order to solve such a problem, recently, a two-dimensional acceleration chip for improving the output speed of a display screen is applied to a portable digital device or an automatic navigation device of a vehicle. Such a two-dimensional acceleration chip is a two-dimensional device such as a line or a polygon. It is responsible for drawing graphic objects pixel by pixel to improve the output speed of the screen.

한편, 현재에는 지도 이미지를 통해 사용자의 현재 위치와 목적지를 입체적으로 파악하여 목적지까지의 도달경로에 대한 정보를 보다 구체적으로 얻기 위한 방안으로서 3차원의 입체적인 지도가 제공되는 지도검색 서비스기능이 필요하게 되는 바, 이는 사용자가 도보로 이동하거나 차량을 이용하는 경우에 주변 건물과 지형 등의 입체적인 모양과 배치, 출발지로부터 목적지까지의 최단경로의 입체적인 실시간 표시에 의해 목적지까지의 경로추적 및 지형예측이 보다 구체적으로 이루어질 수 있도록 하는 것이다. On the other hand, in order to obtain the information on the route to the destination in detail by grasping the user's current location and destination in three dimensions through the map image, a map search service function that provides a three-dimensional three-dimensional map is needed. When the user walks or uses a vehicle, the three-dimensional shape and layout of surrounding buildings and terrain, and the three-dimensional real-time display of the shortest path from the starting point to the destination are more specific. It is to be made.

이를 위해서는 3차원 그래픽 처리기능을 이용하여 실시간으로 입체적인 지도를 표현하기 위한 하드웨어의 3차원 그래픽 가속칩이 적용되어야 하는데, 도 1에서는 3차원 그래픽 지원 라이브러리인 SGI사의 OpenGL이나 마이크로소프트사의 DirectX에서 채용하고 있는 3차원 랜더링 파이프라인에서의 데이터 처리과정을 나타내고 있다. To do this, a hardware 3D graphics acceleration chip for real-time three-dimensional maps using 3D graphics processing function must be applied. In FIG. 1, 3D graphics support library SGI's OpenGL or Microsoft's DirectX are adopted. Data processing in a three-dimensional rendering pipeline.

즉, 도 1은 종래의 3차원 그래픽 가속을 위한 3차원 랜더링 파이프라인의 데이터처리과정을 설명하기 위한 플로우차트인 바, 도 1에 따르면 3차원 기하학 원형(3D Geometric Primitives)은 3차원 정점과 그 3차원 정점들로 이루어진 선, 폴리곤 등을 의미하고, 3차원 렌더링 파이프라인에 입력되며, 3차원 기하학 원형들은 기준이 되는 3차원 세계 좌표계(3D World Coordinate System) 상에 존재한다. That is, FIG. 1 is a flowchart for explaining a data processing process of a 3D rendering pipeline for a conventional 3D graphics acceleration. According to FIG. 1, 3D geometric primitives include a 3D vertex and a 3D geometric primitive. It means a line composed of three-dimensional vertices, a polygon, etc., and is input to a three-dimensional rendering pipeline, and three-dimensional geometric prototypes exist on a reference three-dimensional world coordinate system.

먼저, 3차원의 기하학 원형들은 그 3차원 모델의 회전, 이동, 축소 등의 효과를 주기 위해 모델링 변환을 수행하게 되고(단계 S10), 3차원 모델에 대해 광의 물리학적인 반사, 굴절 등의 조명효과를 주기 위한 광원을 적용하게 된다(단계 S11).First, the three-dimensional geometric prototypes perform modeling transformations to effect rotation, movement, and reduction of the three-dimensional model (step S10), and lighting effects such as physical reflection and refraction of light on the three-dimensional model. A light source for giving a light is applied (step S11).

그 다음에는 3차원 세계 좌표계에 위치한 3차원 모델을 카메라를 기준으로 하는 카메라 좌표계(3D Camera Coordinate System)로 변환하는 뷰(View) 변환단계를 거치게 되고(단계 S12), 카메라의 속성에 의해 생성된 뷰 볼륨(View Volume) 외측에 존재하는 3차원 모델의 기하학 원형들을 제거하는 클리핑 단계를 거치게 된다(단계 S13).Next, a view conversion step of converting a 3D model located in a 3D world coordinate system into a 3D camera coordinate system based on the camera is performed (step S12), and the generated property of the camera is generated. A clipping step is performed to remove geometric prototypes of the three-dimensional model existing outside the view volume (step S13).

그 상태에서, 클리핑된 기하학 원형들은 2차원 카메라 좌표계로 변환하는 투영변환을 수행하게 되고(단계 S14), 3차원 기하학 원형들의 내부를 픽셀 단위로 그리기 위해 기하학 원형들간의 막힘(Occlusion) 관계를 Z버퍼 알고리즘을 통해 결과 이미지로서 반영하게 되는 스캔 변환을 거치게 되고(단계 S15), 그 스캔 변환 과정을 거쳐서 이미지로서 화면출력이 이루어지게 된다(단계 S16).In that state, the clipped geometric primitives perform a projection transformation that converts them to a two-dimensional camera coordinate system (step S14), and Z occludes the occlusion relationship between the geometric primitives to draw the inside of the three-dimensional geometric primitives in pixels. The scan algorithm undergoes a scan conversion that is reflected as a result image (step S15), and the screen output is performed as an image through the scan conversion process (step S16).

여기서, 상기 스캔변환 과정의 경우에는 픽셀단위의 주사로 인해 상당한 시간이 소요되기 때문에 별도의 하드웨어 가속장치를 적용해야 한다. In the scan conversion process, since a considerable time is required due to the pixel-by-pixel scanning, a separate hardware accelerator must be applied.

그러나, 이러한 종래의 휴대형 디지털 기기나 차량의 자동항법장치 등에 적용되는 지도검색 서비스기능에서 지도이미지를 3차원으로 구현하기 위해서는 실시간으로 지도를 갱신 표시하기 위해 픽셀 단위의 주사로 인한 장시간의 데이터변환처리가 소요되는 바, 이를 위해서는 별도의 3차원 그래픽 처리용 하드웨어 가속기를 구비하여야 함에 따라, 하드웨어 기기의 제조비용이 상승하게 된다는 문제점이 있다. However, in order to implement a map image in three dimensions in a map search service function applied to a conventional portable digital device or an auto navigation device of a vehicle, a long time data conversion process by scanning a pixel unit is performed to update and display a map in real time. Since this requires a separate hardware accelerator for 3D graphics processing, there is a problem that the manufacturing cost of the hardware device increases.

따라서, 본 발명은 상기한 종래의 사정을 감안하여 이루어진 것으로서, 그 목적은 2차원 그래픽 가속기능을 이용하여 3차원 지도데이터를 실시간으로 생성하여 가시적으로 표시하기 위한 3차원 데이터 처리시스템과 그 방법 및 3차원 데이터 처리기능을 갖춘 프로그램이 수록된 기록매체를 제공하는 것이다. Accordingly, the present invention has been made in view of the above-described conventional situation, and an object thereof is to provide a three-dimensional data processing system and method and method for visually generating and displaying three-dimensional map data in real time using a two-dimensional graphics acceleration function. To provide a recording medium containing a program having a three-dimensional data processing function.

본 발명의 다른 목적은 별도의 하드웨어 가속장치를 구비하지 않고서도 2차원 가속에 의한 선, 폴리곤 단위의 처리를 통해 3차원의 렌더링 파이프라인이 가능하도록 하는 3차원 데이터 처리시스템과 그 방법 및 3차원 데이터 처리기능을 갖춘 프로그램이 수록된 기록매체를 제공하는 것이다. Another object of the present invention is a three-dimensional data processing system, a method and a three-dimensional data processing system that enables a three-dimensional rendering pipeline through processing of lines and polygons by two-dimensional acceleration without providing a separate hardware accelerator. To provide a recording medium containing a program having a data processing function.

상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명의 시스템에 따르면, 3차원 지도이미지를 실시간으로 갱신표시하기 위한 3차원의 지도검색 서비스기능을 갖춘 3차원 데이터 처리시스템에 있어서, 2차원 지도데이터에 대해 높이데이터를 적용하여 3차원 지도데이터를 생성하기 위한 3차원지도 생성수단과, 상기 3차원지도 생성수단에 의해 생성된 3차원 지도데이터를 가상의 카메라모델에 의해 가상적인 표시화면 상으로 투영시키는 투영 변환수단, 투영된 지도데이터를 가상 카메라로부터 먼쪽으로부터 정렬시키는 깊이 정렬처리를 수행하는 데이터 정렬수단, 2차원 그래픽 가속부에 의한 하드웨어 가속처리를 통해 2차원 그래픽 오브젝트의 3차원 이미지 변환을 위한 그리기 및 표시화면을 벗어나는 지도이미지에 대한 클리핑을 수행하는 2차원 가속처리수단 및, 2차원 가속처리에 의한 그리기 및 클리핑이 수행된 3차원 지도이미지를 화면표시하는 화면 출력수단으로 구성된 것을 특징으로 하는 3차원 데이터 처리시스템을 제공한다. According to the system of the present invention for achieving the above object, in the three-dimensional data processing system having a three-dimensional map search service function for updating and displaying the three-dimensional map image in real time, the height data for the two-dimensional map data Three-dimensional map generation means for generating three-dimensional map data by applying a projection projection means for projecting the three-dimensional map data generated by the three-dimensional map generation means on a virtual display screen by a virtual camera model Data alignment means for performing depth alignment to align the projected map data from the far side of the virtual camera, and drawing and display for 3D image conversion of 2D graphic object through hardware acceleration processing by 2D graphic accelerator Two-dimensional acceleration processing means for performing clipping on the map image off the screen, and 2 Provided is a three-dimensional data processing system comprising a screen output means for displaying the three-dimensional map image is drawn and clipped by the dimensional acceleration process.

상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명의 방법에 따르면, 3차원 지도이미지를 실시간으로 갱신표시하기 위한 3차원의 지도검색 서비스기능을 갖춘 3차원 데이터 처리방법에 있어서, 2차원의 지도데이터를 입력받아 그 2차원 지도데이터에 포함된 건물 오브젝트에 대한 3차원 지도데이터 변환을 수행하는 단계와, 상기 3차원 데이터변환된 지도데이터를 가상적인 카메라모델에 의해 가상 표시화면 상으로 투영시키는 단계, 투영된 지도데이터의 깊이를 정렬하여 가상 카메라로부터 먼쪽부터 정렬시키는 단계, 2차원 그래픽의 하드웨어 가속처리를 통해 2차원 그래픽 오브젝트의 3차원 표시를 위한 그리기와 표시화면을 벗어나는 지도이미지에 대한 클리핑을 수행하는 단계 및, 상기 2차원 가속처리에 의한 그리기와 클리핑이 수행된 3차원 지도이미지를 표시화면 상에 표시하는 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 3차원 데이터 처리방법을 제공한다. According to the method of the present invention to achieve the above object, in the three-dimensional data processing method having a three-dimensional map search service function for updating and displaying the three-dimensional map image in real time, receiving two-dimensional map data input Performing 3D map data transformation on the building object included in the 2D map data, projecting the 3D data converted map data onto a virtual display screen by a virtual camera model, and projecting map Aligning the depth of the data from the far side of the virtual camera, drawing for 3D display of the 2D graphic object through the hardware acceleration processing of the 2D graphic, and clipping the map image off the display screen; Table 3D map image is drawn and clipped by the two-dimensional acceleration process It provides three-dimensional data processing method characterized by comprising displaying on a screen.

상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명의 프로그램이 수록된 기록매체에 따르면, 3차원 지도이미지를 실시간으로 갱신표시하기 위한 3차원의 지도검색 서비스기능을 갖춘 프로그램이 수록된 기록매체에 있어서, 2차원의 지도데이터를 입력받아 그 2차원 지도데이터에 포함된 건물 오브젝트에 대한 3차원 지도데이터 변환을 수행하는 기능과, 상기 3차원 데이터변환된 지도데이터를 가상적인 카메라모델에 의해 가상 표시화면 상으로 투영시키는 기능, 투영된 지도데이터의 깊이를 정렬하여 가상 카메라로부터 먼쪽부터 정렬시키는 기능, 2차원 그래픽의 하드웨어 가속처리를 통해 2차원 그래픽 오브젝트의 3차원 표시를 위한 그리기와 표시화면을 벗어나는 지도이미지에 대한 클리핑을 수행하는 기능 및, 상기 2차원 가속처리에 의한 그리기와 클리핑이 수행된 3차원 지도이미지를 표시화면 상에 표시하는 기능을 갖춘 것을 특징으로 하는 3차원 데이터 처리기능을 갖춘 프로그램이 수록된 기록매체를 제공한다.According to the recording medium containing the program of the present invention to achieve the above object, in the recording medium containing a program having a three-dimensional map search service function for updating and displaying the three-dimensional map image in real time, the two-dimensional map A function of receiving data and converting 3D map data of a building object included in the 2D map data, and projecting the 3D data converted map data onto a virtual display screen by a virtual camera model. Function to align the depth of the projected map data from the far side of the virtual camera, and to draw the 2D graphic object for 3D display and clipping the map image beyond the display screen through hardware acceleration processing of the 2D graphic. Function and drawing and clipping by the two-dimensional acceleration process With the three-dimensional data processing, characterized in that with a function of displaying the issued three-dimensional map image on the display screen, the program provides the recorded recording medium.

이하, 상기한 바와 같이 구성된 본 발명에 대해 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention configured as described above will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

즉, 도 2는 본 발명에 따른 3차원 데이터 처리시스템에 대한 구성을 나타낸 블록구성도이다. 2 is a block diagram showing the configuration of the three-dimensional data processing system according to the present invention.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 3차원 데이터 처리시스템은 3차원 지도생성부(20)와, 투영 변환부(30), 데이터 정렬부(40), 2차원 그래픽 가속부(50), 2차원 가속처리부(60) 및, 화면 출력부(70)로 구성된다. As shown in FIG. 2, the three-dimensional data processing system according to the present invention includes a three-dimensional map generation unit 20, a projection conversion unit 30, a data alignment unit 40, and a two-dimensional graphics accelerator 50. , A two-dimensional acceleration processor 60, and a screen output unit 70.

상기 3차원 지도생성부(20)는 별도의 2차원 지도 데이터베이스로부터 제공되는 2차원 지도데이터(10)에 대해서 높이정보를 적용하여 3차원 지도데이터로 변환하기 위한 것으로서, 이는 2차원 데이터 변환부(22)와, 3차원 데이터 추출부(24)를 포함하여 구성된다. The 3D map generation unit 20 is for converting the 3D map data by applying height information to the 2D map data 10 provided from a separate 2D map database, which is a 2D data conversion unit ( 22) and a three-dimensional data extraction section 24.

여기서, 상기 2차원 지도데이터(10)는 도 2에 도시된 바와 같이, 도로요소(82)와, 하천요소(84), 택지요소(86), 건물요소(88) 등과 같은 지형요소와, 행정경계와 호수, 강 등과 같은 자연 경계요소로 구성되는 바, 이러한 지형요소 및 자연 경계요소 중에서 택지요소(86)와 건물요소(88)는 폴리곤으로 표현되고, 하천요소(84)나 도로요소(82) 등과 같은 여타의 구성요소는 선분으로 나타내도록 되어 있다. As shown in FIG. 2, the two-dimensional map data 10 includes road elements 82, terrain elements such as river elements 84, residential land elements 86, building elements 88, and the like. It is composed of natural boundary elements such as boundary, lake, river, etc. Among these topographical elements and natural boundary elements, the residential land element 86 and the building element 88 are represented by polygon, and the river element 84 or the road element 82 Other components such as) are intended to be represented by line segments.

상기 3차원 지도생성부(20)를 구성하는 2차원 데이터 변환부(22)는 상기 2차원 지도데이터(10)에서 도로요소(82)나 하천요소(84) 등과 같이 선분으로 나타낼 수 있는 구성요소를 Z축의 값을 "0"으로 하여 데이터변환을 수행하고서 높이가 "0"인 바닥요소에 배치하게 된다. The two-dimensional data conversion unit 22 constituting the three-dimensional map generation unit 20 is a component that can be represented as a line segment in the two-dimensional map data 10, such as a road element 82 or a river element 84, etc. Is converted to the bottom element whose height is "0" by performing data conversion with Z value as "0".

상기 3차원 데이터 추출부(24)는 택지요소(86)나 건물요소(88) 등과 같이 폴리곤으로 정의되는 구성요소에 대해 높이데이터를 적용하여 데이터변환하게 되는 바, 그 3차원 데이터 추출부(24)를 구성하는 천정폴리곤 생성부(26)는 상기 2차원 지도데이터(10)의 2차원 건물 오브젝트와 높이데이터를 입력받아 3차원 건물의 오브젝트를 생성하기 위해 건물 천장부분의 폴리곤을 생성하게 되고, 상기 사각폴리곤 생성부(28)는 입력받은 높이데이터를 Z축 값으로 갖게 되는 새로운 선분을 생성하고서, 반시계방향으로 정점을 배열하여 사각 폴리곤을 생성함에 의해 건물의 옆면을 생성하게 된다. The three-dimensional data extractor 24 converts data by applying height data to components defined as polygons, such as the housing element 86 or the building element 88, and the three-dimensional data extractor 24. The ceiling polygon generating unit 26 constituting) receives the two-dimensional building object and the height data of the two-dimensional map data 10 and generates a polygon of the ceiling part of the building to generate an object of the three-dimensional building. The quadrangle polygon generator 28 generates a new line segment having the input height data as a Z-axis value, and creates a quadrangle polygon by arranging vertices in a counterclockwise direction to generate a side surface of the building.

여기서, 도 4a 내지 도 4d는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 2차원 지도데이터가 3차원 지도로 변환되는 상태를 예시적으로 나타낸 도면으로서, 도 4a에 도시된 바와 같이 건물요소와 도로요소 등과 같은 지형요소를 갖춘 2차원 지도데이터가 존재하면, 도 4b에 도시된 바와 같이 그 2차원 지도데이터에 대해 높이가 "0"인 3차원 데이터로 변환하여 지표면에 위치시키게 된다. 4A to 4D are views illustrating a state in which two-dimensional map data is converted into a three-dimensional map according to a preferred embodiment of the present invention. As shown in FIG. If the two-dimensional map data having the topographical element is present, as shown in FIG. 4B, the two-dimensional map data is converted into three-dimensional data having a height of "0" and positioned on the ground surface.

그 상태에서, 도 4c에 도시된 바와 같이 높이가 "0"인 3차원 데이터로 변환된 지도데이터에서 건물요소에 대한 폴리곤을 찾아서 일정한 높이값을 지정함으로써 입체적인 건물로 변환시키게 되고, 도 4d에 도시된 바와 같이 지도데이터의 구성요소에 색상을 부여하고, 건물에 텍스쳐(Texture)를 지정하게 되는 바, 이는 상기 2차원 가속처리부(60)에서 처리하게 된다. In this state, as shown in FIG. 4C, polygons for building elements are found in map data converted to 3D data having a height of "0" and converted into three-dimensional buildings by specifying a constant height value, as shown in FIG. 4D. As described above, colors are assigned to the elements of the map data, and textures are assigned to the buildings, which are processed by the two-dimensional acceleration processor 60.

한편, 상기 사각폴리곤 생성부(28)에서 건물의 옆면을 형성하여 사각폴리곤을 생성하는 과정은 도 5에 도시된 바와 같이, 2차원 지도데이터로부터 추출된 건물 폴리곤을 구성하는 정점 a1,a2,a3,a4,a5,a6에 대해서 높이(h)가 주어지게 되면, 그 건물의 천장에 해당되는 새로운 3차원 폴리곤의 정점 b1,b2,b3,b4,b5,b6을 2차원 건물 폴리곤에서 Z축의 값을 h로 설정하여 생성하게 되고, 높이가 "0"인 선분(즉, 선분 a1 a2, 선분 a2 a3, 선분 a3 a4, 선분 a4 a5, 선분 a5 a6)에 대해 높이(h)를 Z축의 값으로 갖는 선분(즉, 선분 b1 b2, 선분 b2 b3, 선분 b3 b4, 선분 b4 b5, 선분 b5 b6)을 각각 짝으로 생성한 다음에, 각각 짝을 이루는 선분을 구성하는 정점 4개(예컨대 정점 a1, a2, b1, b2)를 반시계 방향으로 배열하여 건물의 옆면에 해당하는 사각 폴리곤을 생성하게 된다. On the other hand, the process of generating the rectangular polygon by forming the side surface of the building in the rectangular polygon generating unit 28, as shown in Figure 5, vertices a1, a2, a3 constituting the building polygon extracted from the two-dimensional map data Given a height (h) for, a4, a5, a6, the vertex b1, b2, b3, b4, b5, b6 of the new three-dimensional polygon that corresponds to the ceiling of the building is determined by the Z-axis value of the two-dimensional building polygon. Is set to h, and the height (h) is set to the value of the Z axis for a line segment whose height is "0" (ie, line segment a1 a2, line segment a2 a3, line segment a3 a4, line segment a4 a5, line segment a5 a6). Create a pair of segments (i.e., line segment b1 b2, line segment b2 b3, line segment b3 b4, line segment b4 b5, line segment b5 b6), and then create four pairs of vertices By arranging a2, b1, and b2 counterclockwise, a square polygon corresponding to the side of the building is generated.

도 2에서, 상기 투영 변환부(30)는 상기 3차원 지도생성부(20)에 의해 생성된 3차원 지도데이터를 3차원 가상공간에 위치한 카메라모델에 의해 가상적인 스크린에 투영시키기 위한 것이다. In FIG. 2, the projection conversion unit 30 is for projecting the 3D map data generated by the 3D map generation unit 20 onto a virtual screen by a camera model located in a 3D virtual space.

상기 데이터 정렬부(40)는 상기 투영 변환부(30)를 통해 투영된 지도데이터를 가상적인 카메라로부터 먼쪽부터 차례로 정렬시키는 깊이정렬 처리를 수행하게 된다. The data aligning unit 40 performs a depth alignment process of aligning the map data projected through the projection converting unit 30 in order from the far side from the virtual camera.

여기서, 상기 3차원지도 생성부(20)의 2차원 데이터 변환부(22)에서 데이터 변환된 건물을 제외한 지도의 구성요소는 3차원 데이터 추출부(24)를 통해 3차원 데이터로 가시화되는 건물의 구성요소에 비해서 우선적으로 가시화가 진행되는 바, 그 이유는 각 구성요소간의 막힘 현상이 없기 때문에 깊이정렬 과정이 생략하여 랜더링 속도를 향상시키기 위한 것이고, 3차원 지도를 보이기 위해서 3차원 세계 좌표계의 가상적인 카메라는 항상 지표면보다 위에 배치되기 때문이다. Here, the components of the map except for the building transformed by the two-dimensional data converter 22 of the three-dimensional map generator 20 may be visualized as three-dimensional data through the three-dimensional data extractor 24. Visualization is preferentially performed compared to the components. The reason is that there is no blockage between components, so the depth alignment process is omitted to improve the rendering speed, and the virtualization of the three-dimensional world coordinate system is required to show the three-dimensional map. Cameras are always placed above the ground.

또한, 상기 지도 데이터의 구성요소가 데이터 변환된 이후에는 변환된 3차원 데이터를 저장할 메모리 공간을 절약하기 위해서 3차원 변환이 이루어진 후에 곧바로 가시화될 수 있도록 하는 것이 바람직하다. In addition, after the components of the map data are transformed, it is desirable to visualize them immediately after the three-dimensional transformation is performed in order to save memory space for storing the converted three-dimensional data.

상기 2차원 가속처리부(60)는 상기 2차원 그래픽 가속부(50)에 의한 하드웨어 가속처리 기능을 이용하여 2차원 그래픽 오브젝트의 그리기와 클리핑을 수행하게 된다. The 2D acceleration processing unit 60 performs drawing and clipping of a 2D graphic object by using a hardware acceleration processing function of the 2D graphic accelerator 50.

여기서, 도 6은 3차원 데이터 변환과정에 따라 생성된 3차원 건물모델이 텍스쳐가 매핑된 3차원 이미지로 변환되는 상태를 예시적으로 나타낸 도면으로서, 이는 3차원 건물모델이 3차원 세계 좌표계를 기준으로 표현되면, 가상적인 카메라를 기준으로 하여 후면의 폴리곤이 후면제거 알고리즘에 의해 제거가 되고, 전면의 폴리곤이 데이터 정렬부(40)를 통해서 가상 카메라를 기준으로 하여 깊이 순으로 정렬되어 리스트에 저장되도록 함에 의해 3차원 카메라 좌표계로 변환한다. 6 is a diagram illustrating a state in which a three-dimensional building model generated according to a three-dimensional data transformation process is converted into a three-dimensional image to which textures are mapped, which is based on a three-dimensional world coordinate system. In this case, the polygons on the back of the virtual camera are removed by the back removal algorithm, and the polygons on the front are sorted in depth order based on the virtual camera through the data sorter 40 and stored in the list. By converting to a 3D camera coordinate system.

이 때, 상기 전면 폴리곤의 깊이는 폴리곤의 중심과 가상 카메라의 위치 사이의 거리로 정의하고, 상기 2차원 그래픽 가속부(50)에 의한 하드웨어 가속처리를 통해 건물 텍스쳐가 건물의 폴리곤에 결합되어 깊이순으로 표시화면에 표시되도록 한다. In this case, the depth of the front polygon is defined as the distance between the center of the polygon and the position of the virtual camera, and the building texture is coupled to the polygon of the building through hardware acceleration by the two-dimensional graphic accelerator 50. In order to be displayed on the display screen.

한편, 상기 2차원 가속처리부(60)에 의한 2차원 그래픽 오브젝트의 클리핑처리는 도 7a에 도시된 바와 같이, 가상 카메라(94)를 기준으로 하여 결정되는 뷰 볼륨(92)이 설정되고, 그 뷰 볼륨(92)에 의해 복수의 3차원 건물모델(90a,90b,90c)의 클리핑을 수행하게 된다. Meanwhile, in the clipping process of the 2D graphic object by the 2D acceleration processing unit 60, as shown in FIG. 7A, a view volume 92 determined based on the virtual camera 94 is set, and the view thereof is set. The volume 92 performs clipping of the plurality of three-dimensional building models 90a, 90b, and 90c.

즉, 도 7b에 도시된 바와 같이, 하드웨어 가속기능을 이용한 2차원 클리핑을 위하여 복수의 3차원 건물모델(90a,90b,90c) 중에서 상기 뷰 볼륨(92)에 의해 형성된 영역을 벗어나는 건물모델(90c)을 미리 제거하여 투영변환을 통해 나타나도록 하고, 도 7c에 도시된 바와 같이 표시화면 상에 나타나는 이미지 전체에 대한 하드웨어 가속의 클리핑을 수행하게 되는 것이다. That is, as shown in FIG. 7B, the building model 90c which is out of the area formed by the view volume 92 among the plurality of three-dimensional building models 90a, 90b and 90c for two-dimensional clipping using a hardware acceleration function. ) Is removed in advance to appear through the projection transformation, and as shown in FIG. 7C, hardware acceleration clipping of the entire image appearing on the display screen is performed.

도 2에서, 상기 화면 출력부(70)는 상기 2차원 가속처리부(60)에 의해 2차원 가속처리 및 클리핑이 수행된 3차원 지도데이터를 실시간으로 표시하기 위한 것이다. In FIG. 2, the screen output unit 70 is for displaying in real time the 3D map data subjected to 2D acceleration processing and clipping by the 2D acceleration processing unit 60.

이어, 상기한 바와 같이 이루어진 본 발명의 동작에 대해 도 8의 플로우차트를 참조하여 상세히 설명한다. Next, the operation of the present invention made as described above will be described in detail with reference to the flowchart of FIG. 8.

먼저, 건물요소를 포함하여 하천요소와, 도로요소, 행정구역 등의 구성요소를 갖추고 있는 소정의 2차원 지도데이터(10)가 입력되면(단계 S20), 3차원지도 생성부(20)의 2차원 데이터 변환부(22)에서는 건물요소를 제외한 하천요소, 행정구역, 도로요소 등의 구성요소에 대한 2차원 데이터를 추출하게 되고(단계 S22), 그 추출된 건물요소를 제외한 2차원 데이터에 대해 Z축의 값이 "0"을 갖도록 하여 데이터 변환을 수행하게 된다(단계 S23).First, when predetermined 2D map data 10 including a river element, a road element, an administrative area, and the like, including a building element is input (step S20), 2 of the 3D map generator 20 The dimensional data converter 22 extracts two-dimensional data of components such as river elements, administrative districts, and road elements except for building elements (step S22), and extracts two-dimensional data except for the extracted building elements. The data conversion is performed so that the value of the Z axis has "0" (step S23).

그 상태에서, 상기 3차원지도 생성부(20)의 3차원 데이터 추출부(24)는 그 천장폴리곤 생성부(26)에서 2차원 지도데이터(10)에 포함된 2차원 건물오브젝트를 추출하여 3차원 건물 오브젝트로 변환하기 위해 건물 천장부분의 폴리곤을 생성하게 되고(단계 S24), 3차원 데이터 추출부(24)의 사각폴리곤 생성부(28)는 상기 2차원 지도데이터로부터 추출된 2차원 건물의 폴리곤에 대해 높이데이터를 적용하여 바닥 부분의 폴리곤을 형성하는 선분들에 대한 짝을 생성하게 되는 한편(단계 S25), 그 높이값을 Z축으로 가지는 선분을 생성하여 각각 짝으로 생성한 상태에서(단계 S26), 각각의 짝을 이루는 폴리곤의 정점 4개를 반시계 방향으로 배열하여 사각 폴리곤을 생성하게 된다(단계 S27). In this state, the three-dimensional data extractor 24 of the three-dimensional map generator 20 extracts the two-dimensional building object included in the two-dimensional map data 10 by the ceiling polygon generator 26. In order to convert the dimensional building object into a polygon of the ceiling of the building is generated (step S24), the square polygon generating unit 28 of the three-dimensional data extraction unit 24 of the two-dimensional map data extracted from the two-dimensional building data; The height data is applied to the polygons to generate pairs of the line segments forming the polygons of the bottom portion (step S25), while the line segments having the height value in the Z-axis are generated to generate the pairs respectively ( In step S26), four vertices of each paired polygon are arranged counterclockwise to generate a rectangular polygon (step S27).

그 다음에, 투영 변환부(30)에서는 3차원 공간 상에서 가상적인 카메라를 설정한 상태에서(단계 S28), 3차원의 데이터를 입력받아서 투영된 2차원 그래픽 오브젝트로 변환하는 처리를 수행한다(단계 S29).Next, in the state where the virtual camera is set in the three-dimensional space (step S28), the projection conversion unit 30 performs a process of receiving the three-dimensional data and converting it into the projected two-dimensional graphic object (step S28). S29).

한편, 상기 데이터 정렬부(40)는 투영변환이 이루어진 2차원 그래픽 오브젝트들을 가상 카메라의 거리(즉, 깊이)를 기준으로 먼쪽으로부터 정렬하게 되고(단계 S30), 2차원 가속처리부(60)에서는 2차원 그래픽 가속부(50)를 통해서 2차원 그래픽 오브젝트에 대한 그리기 기능을 수행하게 된다(단계 S31).On the other hand, the data aligning unit 40 aligns the two-dimensional graphics objects subjected to the projection conversion from the far side based on the distance (that is, depth) of the virtual camera (step S30), the two-dimensional acceleration processing unit 60 The drawing function for the 2D graphic object is performed through the 2D graphic accelerator 50 (step S31).

그 상태에서, 상기 2차원 가속처리부(60)는 표시화면의 표시영역 외부에 위치하는 2차원 오브젝트의 건물모델을 하드웨어 가속 클리핑을 통해서 제거하게 된다(단계 S32).In this state, the 2D acceleration processing unit 60 removes the building model of the 2D object located outside the display area of the display screen through hardware accelerated clipping (step S32).

그 다음에, 상기 2차원 가속처리부(60)에서는 2차원 그래픽 오브젝트에 대한 그리기 및 클리핑 처리가 완료되었는 지의 여부를 판단하게 되고(단계 S33), 그 2차원 그래픽 오브젝트에 대한 그리기 및 클리핑처리가 완료되었다고 판단되면 화면 출력부(70)를 통해 3차원 지도이미지가 표시되도록 한다(단계 S34).Next, the 2D acceleration processing unit 60 determines whether the drawing and clipping processing for the 2D graphic object is completed (step S33), and the drawing and clipping processing for the 2D graphic object is completed. If it is determined that the 3D map image is displayed via the screen output unit 70 (step S34).

상기한 바와 같이 본 발명에서는 종래의 3차원 랜더링 파이프 라인과 달리 가상 카메라로부터 3차원 클리핑이 이루어지는 것이 아니라 2차원 클리핑이 이루어지도록 하고, 픽셀 단위의 주사(Rasterization) 방식이 아니라 그래픽 오브젝트 단위의 그리기를 수행하게 되는 한편, 오브젝트 간의 막힘 현상을 반영하기 위한 Z버퍼링 대신에 깊이 정렬을 수행하는 데에 있다. 즉, 본 발명에서는 3차원의 지도이미지에 대한 그래픽 처리를 위하여 2차원 그래픽 가속기능을 이용하게 되는 것이다. As described above, in the present invention, unlike the conventional three-dimensional rendering pipeline, two-dimensional clipping is performed instead of three-dimensional clipping from the virtual camera, and the drawing of the graphic object unit is not performed instead of the pixel-by-pixel rasterization method. On the other hand, it is to perform depth alignment instead of Z-buffering to reflect the blockage between objects. That is, in the present invention, a two-dimensional graphics acceleration function is used for graphic processing of a three-dimensional map image.

상기한 실시예를 갖는 본 발명은 그 실시양태에 구애받지 않고 그 기술적 요지를 벗어나지 않는 한도 내에서 얼마든지 다양하게 변형하여 실시할 수 있도록 되어 있음은 물론이다. It is a matter of course that the present invention having the above-described embodiments can be variously modified and implemented without departing from the technical spirit of the present invention without departing from the embodiments.

이상과 같이 본 발명에 따르면, 2차원의 지도데이터에 대해 2차원 오브젝트의 하드웨어적인 가속처리 기능만을 이용하여 실시간으로 3차원 지도이미지가 새성될 수 있도록 함에 따라, 3차원 그래픽 이미지의 생성속도를 크게 향상시키는 것이 가능하고, 별도의 하드웨어적인 3차원 그래픽 가속칩을 구비하지 않고서도 3차원 그래픽의 실현이 가능하게 되면서 다양한 이동형의 소형 디지털 기기에 적용하는 것이 가능할 뿐만 아니라 하드웨어의 추가비용을 지출하지 않고서도 3차원 지도안내 서비스의 제공이 가능하다는 각별한 효과가 있다. As described above, the three-dimensional map image can be generated in real time using only the hardware acceleration processing function of the two-dimensional object with respect to the two-dimensional map data, thereby greatly increasing the speed of generating the three-dimensional graphic image. It is possible to improve, to realize the three-dimensional graphics without having a separate hardware three-dimensional graphics acceleration chip, it is possible to apply to a variety of small portable digital devices as well as without additional hardware cost There is a special effect that it is possible to provide a 3D map guidance service.

도 1은 종래의 3차원 그래픽 가속을 위한 3차원 랜더링 파이프라인의 데이터처리과정을 설명하기 위한 플로우차트, 1 is a flowchart illustrating a data processing process of a 3D rendering pipeline for a conventional 3D graphics acceleration;

도 2는 본 발명에 따른 3차원 데이터 처리시스템에 대한 구성을 나타낸 블록구성도, 2 is a block diagram showing a configuration of a three-dimensional data processing system according to the present invention;

도 3은 본 발명에 따라 변환 대상으로 되는 2차원 지도데이터의 구성요소를 예시적으로 나타낸 도면, 3 is a diagram showing components of two-dimensional map data to be converted according to the present invention illustratively,

도 4a 내지 도 4d는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 2차원 지도데이터가 3차원 지도로 변환되는 상태를 예시적으로 나타낸 도면, 4A to 4D are views illustrating a state in which 2D map data is converted into a 3D map according to a preferred embodiment of the present invention.

도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 2차원 지도데이터에 포함된 2차원 건물 오브젝트로부터 3차원 건물 오브젝트를 생성하는 과정을 예시적으로 나타낸 도면, 5 is a diagram illustrating a process of generating a 3D building object from the 2D building object included in the 2D map data according to a preferred embodiment of the present invention;

도 6은 본 발명의 3차원 데이터 변환과정에 따라 생성된 3차원 건물모델이 텍스쳐가 매핑된 3차원 이미지로 변환되는 상태를 예시적으로 나타낸 도면, 6 is a diagram illustrating a state in which a three-dimensional building model generated according to the three-dimensional data transformation process of the present invention is converted into a three-dimensional image to which texture is mapped;

도 7a 내지 도 7c는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 뷰 볼륨에 기초하여 하드웨어 가속 클리핑이 수행되는 상태를 나타낸 도면, 7A to 7C are diagrams illustrating a state where hardware accelerated clipping is performed based on a view volume according to a preferred embodiment of the present invention;

도 8은 본 발명에 따른 3차원 데이터 처리방법에 대한 동작을 설명하기 위한 플로우차트이다. 8 is a flowchart for explaining the operation of the three-dimensional data processing method according to the present invention.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>

20: 3차원지도 생성부, 22: 2차원데이터 변환부, 20: three-dimensional map generation unit, 22: two-dimensional data conversion unit,

24: 3차원데이터 추출부, 26: 천정폴리곤 생성부, 24: three-dimensional data extraction unit, 26: ceiling polygon generation unit,

28: 사각폴리곤 생성부, 30: 투영 변환부,28: square polygon generation unit, 30: projection conversion unit,

40: 데이터 정렬부, 50: 2차원그래픽 가속부,40: data alignment unit, 50: two-dimensional graphics accelerator,

60: 2차원 가속처리부, 70: 화면 출력부.60: two-dimensional acceleration processing section, 70: screen output section.

Claims (12)

3차원 지도이미지를 실시간으로 갱신표시하기 위한 3차원의 지도검색 서비스기능을 갖춘 3차원 데이터 처리시스템에 있어서, In the three-dimensional data processing system having a three-dimensional map search service function for updating and displaying the three-dimensional map image in real time, 2차원 지도데이터에 대해 높이데이터를 적용하여 3차원 지도데이터를 생성하기 위한 3차원지도 생성수단과, Three-dimensional map generation means for generating three-dimensional map data by applying height data to the two-dimensional map data; 상기 3차원지도 생성수단에 의해 생성된 3차원 지도데이터를 가상의 카메라모델에 의해 가상적인 표시화면 상으로 투영시키는 투영 변환수단, Projection conversion means for projecting the 3D map data generated by the 3D map generation means onto a virtual display screen by a virtual camera model; 투영된 지도데이터를 가상 카메라로부터 먼쪽으로부터 정렬시키는 깊이 정렬처리를 수행하는 데이터 정렬수단, Data alignment means for performing depth alignment processing to align the projected map data from a far side from the virtual camera, 2차원 그래픽 가속부에 의한 하드웨어 가속처리를 통해 2차원 그래픽 오브젝트의 3차원 이미지 변환을 위한 그리기 및 표시화면을 벗어나는 지도이미지에 대한 클리핑을 수행하는 2차원 가속처리수단 및, Two-dimensional acceleration processing means for performing a hardware acceleration process by the two-dimensional graphics accelerator to perform clipping for a map image outside of a drawing and display screen for converting a three-dimensional image of a two-dimensional graphic object; 2차원 가속처리에 의한 그리기 및 클리핑이 수행된 3차원 지도이미지를 화면표시하는 화면 출력수단으로 구성된 것을 특징으로 하는 3차원 데이터 처리시스템.And a screen output means for displaying a three-dimensional map image on which a drawing and clipping by two-dimensional acceleration processing are performed. 제 1 항에 있어서, 상기 3차원지도 생성수단은 상기 2차원 지도데이터에서 건물 데이터를 제외한 나머지의 지형요소 데이터를 Z축의 값을 "0"으로 하여 데이터 변환하는 2차원 데이터 변환부와, 상기 2차원 지도데이터를 2차원 건물 오브젝트에 대해 높이 데이터를 적용하여 3차원 건물 데이터로 변환하는 3차원 데이터 추출부를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 3차원 데이터 처리시스템.The apparatus as claimed in claim 1, wherein the three-dimensional map generation means comprises: a two-dimensional data conversion unit for transforming the terrain element data other than the building data from the two-dimensional map data with a Z-axis value of "0"; 3D data processing system comprising a three-dimensional data extraction unit for converting the dimensional map data to the three-dimensional building data by applying the height data to the two-dimensional building object. 제 2 항에 있어서, 상기 3차원 데이터 추출부는 2차원 건물 오브젝트로부터 3차원 건물 오브젝트를 생성하기 위해 건물의 천장부분 폴리곤을 생성하는 천장폴리곤 생성부와, 건물 오브젝트의 바닥 폴리곤과 천정 폴리곤의 짝을 생성하여 각각의 정점을 반시계방향으로 배열함에 의해 건물의 옆면을 형성하기 위한 사각 폴리곤을 생성하는 사각폴리곤 생성부를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 3차원 데이터 처리시스템.The method of claim 2, wherein the three-dimensional data extracting unit is a ceiling polygon generating unit for generating a ceiling polygon of the building to create a three-dimensional building object from the two-dimensional building object, the pair of the floor polygon and the ceiling polygon of the building object And a quadrangle polygon generating unit which generates a quadrangle polygon for forming the side surface of the building by generating and arranging each vertex in a counterclockwise direction. 제 2 항에 있어서, 상기 3차원지도 생성수단은 3차원 건물데이터를 제외한 지도의 나머지 지형 구성요소들을 우선적으로 가시화 처리하도록 이루어진 것을 특징으로 하는 3차원 데이터 처리시스템.3. The three-dimensional data processing system of claim 2, wherein the three-dimensional map generating means is configured to visualize the remaining topographic components of the map other than the three-dimensional building data. 제 1 항에 있어서, 상기 투영 변환수단은 3차원 건물모델의 폴리곤에서 후면 폴리곤을 제거하여 전면 폴리곤이 추출되도록 하고, 상기 데이터 정렬수단은 전면 폴리곤을 가상 카메라를 기준으로 깊이 순으로 정렬하여 리스트로 저장하도록 이루어진 것을 특징으로 하는 3차원 데이터 처리시스템.The method of claim 1, wherein the projection conversion means removes the rear polygons from the polygons of the 3D building model so that the front polygons are extracted, and the data sorting means arranges the front polygons in a list in order of depth based on the virtual camera. 3D data processing system, characterized in that configured to store. 제 1 항에 있어서, 상기 2차원 가속처리수단은 가상 카메라를 기준으로 형성되는 뷰볼륨 외부의 3차원 건물 모델에 대한 클리핑을 수행하도록 이루어진 것을 특징으로 하는 3차원 데이터 처리시스템. The 3D data processing system of claim 1, wherein the 2D acceleration processing means is configured to perform clipping on a 3D building model outside the view volume formed based on the virtual camera. 3차원 지도이미지를 실시간으로 갱신표시하기 위한 3차원의 지도검색 서비스기능을 갖춘 3차원 데이터 처리방법에 있어서,In the three-dimensional data processing method having a three-dimensional map search service function for updating and displaying the three-dimensional map image in real time, 2차원의 지도데이터를 입력받아 그 2차원 지도데이터에 포함된 건물 오브젝트에 대한 3차원 지도데이터 변환을 수행하는 단계와, Receiving 2D map data and performing 3D map data conversion on a building object included in the 2D map data; 상기 3차원 데이터변환된 지도데이터를 가상적인 카메라모델에 의해 가상 표시화면 상으로 투영시키는 단계, Projecting the 3D data converted map data onto a virtual display screen by a virtual camera model; 투영된 지도데이터의 깊이를 정렬하여 가상 카메라로부터 먼쪽부터 정렬시키는 단계, Aligning the depth of the projected map data from the far side from the virtual camera, 2차원 그래픽의 하드웨어 가속처리를 통해 2차원 그래픽 오브젝트의 3차원 표시를 위한 그리기와 표시화면을 벗어나는 지도이미지에 대한 클리핑을 수행하는 단계 및, Performing a hardware acceleration process of the two-dimensional graphics to draw for the three-dimensional display of the two-dimensional graphics object and to clip the map image off the display screen; 상기 2차원 가속처리에 의한 그리기와 클리핑이 수행된 3차원 지도이미지를 표시화면 상에 표시하는 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 3차원 데이터 처리방법.And displaying a three-dimensional map image on which a drawing and clipping by the two-dimensional acceleration process are performed on a display screen. 제 7 항에 있어서, 상기 2차원 지도데이터에 포함된 건물 오브젝트에 대한 3차원 지도데이터 변환을 수행하는 단계는, The method of claim 7, wherein the performing of the 3D map data transformation on the building object included in the 2D map data comprises: 상기 2차원 지도데이터의 건물 오브젝트를 제외한 나머지의 지형요소에 대해 Z축을 "0"으로 설정하여 데이터 변환하는 단계와, Converting data by setting the Z axis to “0” for the remaining terrain elements except for the building object of the 2D map data; 상기 2차원 지도데이터의 2차원 건물오브젝트에 높이데이터를 적용하여 3차원 건물데이터로 데이터변환하는 단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 3차원 데이터 처리방법.And converting data into three-dimensional building data by applying height data to the two-dimensional building object of the two-dimensional map data. 제 8 항에 있어서, 상기 2차원 건물 오브젝트에 높이데이터를 적용하여 3차원 건물데이터로 데이터변환하는 단계는, The method of claim 8, wherein the step of applying the height data to the two-dimensional building object data conversion to three-dimensional building data, 상기 2차원 지도데이터의 2차원 건물 오브젝트에 대해 3차원 변환을 위한 천장 폴리곤을 생성하는 단계와, Generating a ceiling polygon for three-dimensional transformation of the two-dimensional building object of the two-dimensional map data; 상기 2차원 건물 오브젝트의 바닥 폴리곤에 대한 선분의 짝을 생성하는 단계 및, Generating a pair of line segments for the floor polygon of the two-dimensional building object; 상기 건물 오브젝트의 Z축에 높이데이터를 적용하여 생성되는 천장 폴리곤과의 짝이되는 선분을 구성하는 각각의 4개 정점을 반시계 방향으로 배열하여 건물 옆면에 해당하는 사각 폴리곤을 생성하는 단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 3차원 데이터 처리방법.Generating a rectangular polygon corresponding to the side of the building by arranging four vertices constituting a line segment paired with the ceiling polygon generated by applying height data to the Z axis of the building object in a counterclockwise direction. Three-dimensional data processing method characterized in that made. 제 7 항에 있어서, 상기 3차원 데이터변환된 지도데이터를 가상적인 카메라모델에 의해 가상 표시화면 상으로 투영시키는 단계에서는, 상기 가상 카메라를 기준으로 하여 건물 폴리곤의 후면 폴리곤을 제거하고 전면 폴리곤만을 추출하게 되고, The method of claim 7, wherein in the projecting the 3D data-converted map data onto a virtual display screen by a virtual camera model, the rear polygon of the building polygon is removed and only the front polygon is extracted based on the virtual camera. Will be 상기 투영된 지도데이터의 깊이를 정렬하여 가상 카메라로부터 먼쪽부터 정렬시키는 단계에서는, 상기 전면 폴리곤에 대해 가상 카메라를 기준으로 깊이순으로 정렬하여 리스트를 저장하게 되며, In the step of sorting the depth of the projected map data from the far side from the virtual camera, the front polygon is sorted in depth order based on the virtual camera to store the list, 상기 2차원 그래픽의 하드웨어 가속처리를 통해 2차원 그래픽 오브젝트의 3차원 표시를 위한 그리기와 표시화면을 벗어나는 지도이미지에 대한 클리핑을 수행하는 단계에서는, 상기 건물 폴리곤에 건물 텍스쳐를 결합하도록 이루어진 것을 특징으로 하는 3차원 데이터 처리방법.In the step of performing a hardware acceleration process of the 2D graphics to draw a 3D display of a 2D graphic object and clipping a map image off the display screen, the building texture is coupled to the building polygon. 3D data processing method. 제 7 항에 있어서, 2차원 그래픽의 하드웨어 가속처리를 통해 2차원 그래픽 오브젝트의 지도이미지에 대한 클리핑을 수행하는 단계는, The method of claim 7, wherein the step of performing clipping on the map image of the two-dimensional graphics object through hardware acceleration of the two-dimensional graphics, 상기 가상 카메라를 기준으로 형성되는 뷰볼륨 외부의 3차원 건물 모델에 대한 클리핑을 수행하도록 이루어진 것을 특징으로 하는 3차원 데이터 처리방법.3D data processing method characterized in that the clipping to the 3D building model outside the view volume formed on the basis of the virtual camera. 3차원 지도이미지를 실시간으로 갱신표시하기 위한 3차원의 지도검색 서비스기능을 갖춘 프로그램이 수록된 기록매체에 있어서, In the recording medium containing a program having a three-dimensional map search service for displaying and updating the three-dimensional map image in real time, 2차원의 지도데이터를 입력받아 그 2차원 지도데이터에 포함된 건물 오브젝트에 대한 3차원 지도데이터 변환을 수행하는 기능과, Receiving a two-dimensional map data and converting the three-dimensional map data for the building object contained in the two-dimensional map data, and 상기 3차원 데이터변환된 지도데이터를 가상적인 카메라모델에 의해 가상 표시화면 상으로 투영시키는 기능, A function of projecting the 3D data converted map data onto a virtual display screen by a virtual camera model; 투영된 지도데이터의 깊이를 정렬하여 가상 카메라로부터 먼쪽부터 정렬시키는 기능, Function to align the depth of the projected map data from the far side from the virtual camera, 2차원 그래픽의 하드웨어 가속처리를 통해 2차원 그래픽 오브젝트의 3차원 표시를 위한 그리기와 표시화면을 벗어나는 지도이미지에 대한 클리핑을 수행하는 기능 및, A hardware acceleration process of 2D graphics to draw for 3D display of 2D graphics objects and to clip a map image off the display screen; 상기 2차원 가속처리에 의한 그리기와 클리핑이 수행된 3차원 지도이미지를 표시화면 상에 표시하는 기능을 갖춘 것을 특징으로 하는 3차원 데이터 처리기능을 갖춘 프로그램이 수록된 기록매체.And a program having a 3D data processing function, wherein the 3D map image on which a drawing and clipping is performed by the 2D acceleration process is displayed on a display screen.
KR10-2002-0065502A 2002-10-25 2002-10-25 System and method for processing three dimension data and recording medium having program for three dimension data processing function KR100517590B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2002-0065502A KR100517590B1 (en) 2002-10-25 2002-10-25 System and method for processing three dimension data and recording medium having program for three dimension data processing function

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2002-0065502A KR100517590B1 (en) 2002-10-25 2002-10-25 System and method for processing three dimension data and recording medium having program for three dimension data processing function

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20040036832A KR20040036832A (en) 2004-05-03
KR100517590B1 true KR100517590B1 (en) 2005-09-28

Family

ID=37335472

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR10-2002-0065502A KR100517590B1 (en) 2002-10-25 2002-10-25 System and method for processing three dimension data and recording medium having program for three dimension data processing function

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100517590B1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100821503B1 (en) 2006-11-08 2008-04-14 팅크웨어(주) Method for changing dynamic display mode and apparatus thereof in car navigation system

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100848687B1 (en) * 2007-01-05 2008-07-28 삼성전자주식회사 3-dimension graphic processing apparatus and operating method thereof
KR101003060B1 (en) * 2010-01-28 2010-12-21 (주) 빅아이엔터테인먼트 Method for producing motion picture frames for stereoscopic video
US8892358B2 (en) * 2013-03-14 2014-11-18 Robert Bosch Gmbh System and method for distortion correction in three-dimensional environment visualization
KR101599940B1 (en) * 2014-09-18 2016-03-04 삼성중공업 주식회사 Apparatus for eliminating coating
US10157498B2 (en) * 2016-08-18 2018-12-18 Robert Bosch Gmbh System and method for procedurally generated object distribution in regions of a three-dimensional virtual environment
CN110880157B (en) * 2019-11-15 2024-03-29 腾讯科技(深圳)有限公司 Map data processing method and device, electronic equipment and storage medium

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR19980070628A (en) * 1997-01-20 1998-10-26 하나와기이찌 Navigation system and operation program therefor Storage medium for storing the program
US5835096A (en) * 1995-03-24 1998-11-10 3D Labs Rendering system using 3D texture-processing hardware for accelerated 2D rendering
KR20000058437A (en) * 2000-05-23 2000-10-05 박용선 Method of Manufacturing Map Using Satellite Image Data

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5835096A (en) * 1995-03-24 1998-11-10 3D Labs Rendering system using 3D texture-processing hardware for accelerated 2D rendering
KR19980070628A (en) * 1997-01-20 1998-10-26 하나와기이찌 Navigation system and operation program therefor Storage medium for storing the program
KR20000058437A (en) * 2000-05-23 2000-10-05 박용선 Method of Manufacturing Map Using Satellite Image Data

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100821503B1 (en) 2006-11-08 2008-04-14 팅크웨어(주) Method for changing dynamic display mode and apparatus thereof in car navigation system
WO2008056880A1 (en) * 2006-11-08 2008-05-15 Thinkware Systems Corporation Method for changing dynamic display mode and apparatus thereof in car navigation system
US8325180B2 (en) 2006-11-08 2012-12-04 Thinkware Systems Corporation Method for changing dynamic display mode and apparatus thereof in car navigation system

Also Published As

Publication number Publication date
KR20040036832A (en) 2004-05-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100520708B1 (en) Method for displaying three dimensional map
CN107423445B (en) A kind of map data processing method, device and storage medium
KR100520707B1 (en) Method for displaying multi-level text data in three dimensional map
JP4392507B2 (en) 3D surface generation method
US6456288B1 (en) Method and apparatus for building a real time graphic scene database having increased resolution and improved rendering speed
CN106780709B (en) A kind of method and device of determining global illumination information
KR100506822B1 (en) Method for displaying three dimensional polygon on screen
US20160217611A1 (en) Map-like summary visualization of street-level distance data and panorama data
KR20090070900A (en) Method and system for serving three dimension web map service using augmented reality
JP2004348575A (en) Three-dimensional model construction system and its program
CN102163340A (en) Method for labeling three-dimensional (3D) dynamic geometric figure data information in computer system
CN107851330B (en) Zero pixel for graphics process is rejected
CN116051713B (en) Rendering method, electronic device, and computer-readable storage medium
KR100517590B1 (en) System and method for processing three dimension data and recording medium having program for three dimension data processing function
JP2018013832A (en) Visibility factor calculation device
KR100445428B1 (en) Texture mapping method of 3D feature model using the CCD line camera
KR100489572B1 (en) Image processing method
KR100513660B1 (en) Method for creating three-dimensional map from two-dimensional map
CN115131513A (en) Three-dimensional terrain clipping method, device and equipment and readable storage medium
JP2013161466A (en) Point designation system in three-dimensional map
KR20200120003A (en) 3D visualization system of space based on geographic data and 3D visualization of space using it
JP7368950B2 (en) Method and apparatus for efficient building footprint identification
Chung et al. Outdoor mobile augmented reality for past and future on-site architectural visualizations
KR101028764B1 (en) A Method For Generating 3-D Facilities Using Template
Inatsuka et al. Level of detail control for texture on 3D maps

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
N231 Notification of change of applicant
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20100915

Year of fee payment: 6

LAPS Lapse due to unpaid annual fee