KR100860797B1 - 광산채굴갱도의 3차원 입체화 구현 방법 - Google Patents

광산채굴갱도의 3차원 입체화 구현 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 광산지하시설물의 공간데이터베이스 관리시스템에 적용되어 모니터를 통해 채굴된 광산의 갱도 구조(방향, 분포, 깊이 등)를 입체적으로 묘사할 수 있도록 한 광산채굴갱도의 3차원 입체화 구현 방법에 관한 것으로서, 이는 채굴갱도 폴리라인들의 위상관계를 인식하고, 위상관계에 따라 각 폴리라인들의 처리순서를 정렬하는 단계와; 상기 정렬된 순서대로 각 폴리라인들을 구성하는 선분의 끝점을 탄층방향 선분벡터에 직교투영한 점의 탄층각에 따른 상승높이를 계산하여 선분 끝점의 Z좌표값에 적용시킴으로서 3차원 입체화를 실현하는 단계를 포함하여 이루어지는 구성에 의해 특히 채굴된 광산의 부근을 중심으로 터널설계나 지반시설물을 설계할 때, 개발의 타당성여부를 시각적으로 확인하는데 도움을 줄 수 있고, 광산지역의 지반침하 예측시 3차원 공간상에서 지하채굴도의 모형을 분석 및 예측할 수 있으며, 지하침출수에 의한 토양오염 발생시 지하침출수의 유입경로를 분석하는 등의 광산 재해 방지 및 대책 수립시에도 전산분석에 필요한 3차원 광산 지하 채굴갱도 데이터베이스로 활용할 수 있는 효과를 제공한다
지반침하, 채굴갱도, 탄층각, 광산지하시설물 공간데이터베이스 관리시스템, 타층방향선분으로 직교투영하여 3차원 입체화하는 방법, 갱도폴리라인.

Description

광산채굴갱도의 3차원 입체화 구현 방법{Method for three dimensionally implementing mine tunnel}
본 발명은 광산지하시설물의 공간데이터베이스 관리시스템에 적용되어 모니터를 통해 채굴된 광산의 갱도 구조(방향, 분포, 깊이 등)를 입체적으로 묘사할 수 있도록 한 광산채굴갱도의 3차원 입체화 구현 방법에 관한 것으로서, 특히 채굴된 광산의 부근을 중심으로 터널설계나 지반시설물을 설계할 때, 개발의 타당성여부를 시각적으로 확인하는데 도움을 줄 수 있고, 광산지역의 지반침하 예측시 3차원 공간상에서 지하채굴도의 모형을 분석 및 예측할 수 있으며, 지하침출수에 의한 토양오염 발생시 지하침출수의 유입경로를 분석하는 등의 광산 재해 방지 및 대책 수립시에도 전산분석에 필요한 3차원 광산 지하 채굴갱도 데이터베이스로 활용하는데 적합하도록 한 광산채굴갱도의 3차원 입체화 구현 방법에 관한 것이다.
일반적으로 광산은 채굴하고자 하는 광물의 분포에 따라 수직갱도, 사갱도, 통기사갱도, 권립복선갱도, 수평갱도, 중단갱도, 승갱도 등 다양한 형태의 갱도를 형성하게 된다.
이러한 갱도는 광물의 줄기를 따라 채굴되어지는 관계로 갱도의 채굴 위상이 다각적으로 형성하게 되면서 비교적 넓은 지역에 이르기까지 분포하게 되는데, 이것은 통상 광산이 채굴됨으로써 생성되는 공간으로 인하여 지반 붕괴 내지는 지반침하 등의 재해가 늘 발생될 수 있는 위험을 안고 있다.
이렇듯 채굴된 광산지역은 재해 또는 천재지변에 의한 지반붕괴나 지반침하가 언제든지 발생할 수 있는 지역으로서, 무엇보다 이 지역의 재해를 고려하여 갱도의 모형도가 없어도 지반침하가 예상되는 지점을 예측할 수 있고, 터널공사나, 스키장 건설 및 지하시설물 등을 건축하고자 할 경우 등 이곳의 채굴된 갱도분포(방향, 위상, 깊이 등)를 육안으로 파악할 수 있도록 하기 위한 데이터베이스화가 절실히 요구되는 실정이다.
이에 관한 종래 광산채굴갱도의 구현 방법은 지반침하를 예측하기 위한 하나의 방편으로 광산의 채굴된 여러 가지 갱도 구조에 대한 3차원의 모형도를 제작하거나 또는 이와 병행하게 채굴 갱도를 2차원적으로 작성된 평면도면에 의존하여 왔다.
그러나 종래의 한 방법으로 제시되는 3차원의 모형도는 넓은 지역에 이르기 까지 채굴된 복잡한 전체의 갱도를 한 눈에 파악 가능하도록 모형도를 제작할 수가 없다.
즉, 수직갱도를 하나의 기준으로 하여 위상각이 수직적인 관계에 있지 아니한 사갱과 이 사갱으로부터 계속 연결되는 수직, 수평, 사선 관계에 있는 갱도에 이르기까지 한 눈에 볼 수 있도록 전체적인 모형도를 제작한다는 것은 실질적으로 불가능하다.
결국 광산채굴갱도 구조에 대한 한 일례로 제시하는 모형화 방법은 갱도의 모선과 지선 갱도가 어떻게 연결되고 이어지는 것인지를 전혀 알 수가 없어 지하침출수의 유입경로를 분석하거나 지반침하의 예상지점을 정확히 예측할 수 없는 한편, 터널설계나 지반시설물을 설계할 때에도 개발의 타당성여부를 결정하는데 크게 도움을 주지 못하는 단점이 있다.
또한 광산채굴갱도 구조를 2차원적인 평면도면으로 작성한 방법은 채굴 갱도를 표시하는 도면이 2차원적으로만 작성되어 진다는 점에서 채굴된 갱도의 방향성(수직, 수평, 사선) 관계 및 갱도 상호간의 위상차를 육안으로 파악할 수가 없을 뿐만 아니라, 갱도 상호간의 위상차가 명료하지 않음에 의해 모선과 지선의 갱도가 어느 시점부터 연결되고 분기되는지를 알 수 없어 결국, 이 역시 모형도에 의한 방법과 같이 지반침하의 예상지역을 정확히 예측할 수가 없는 한편, 터널설계나 지반시설물을 설계할 때에도 개발의 타당성여부를 결정하는데 부정확한 결과를 초래하 는 등의 많은 문제점으로 지적되어 왔다.
따라서 본 발명은 상기한 종래 방법의 제반적인 문제점을 해소하고자 안출된 것으로서, 해결하고자 하는 과제의 목적은 광산지하시설물의 공간데이터베이스 관리시스템에 적용되어 컴퓨터를 통해 채굴된 광산의 갱도 구조(방향, 분포, 깊이 등)를 다각 방향에서 입체적으로 모니터링하여 육안으로 확인이 가능하도록 하므로서 지하침출수의 유입경로 분석과 지반침하의 예상지점을 정확히 관측 및 분석하는 한편, 터널설계나 지반시설물의 개발에도 크게 기여할 수 있도록 한 광산채굴갱도의 3차원 입체화 구현 방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 부가적인 목적은, 채굴된 광산의 갱도 구조(방향, 분포, 깊이 등)를 저장하여 데이터베이스화한 기록매체를 통해 필요 부분의 갱도 구조를 다각적인 방향에서 확인이 가능한 출력물을 제공할 수 있도록 한 광산채굴갱도의 3차원 입체화 구현 방법을 제공함에도 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 광산채굴갱도의 3차원 입체화 구현 방법은,
갱도 폴리라인 3차원에 필요한 탄층방향선분과 탄측기울기 각도값, 기본 고도값을 입력받고 입력된 갱도 폴리라인들을 저장하여 참조할 수 있는 배열 자료구조를 초기화시키는 입력 및 초기화 단계와;
상기 입력 및 초기화 단계에서 입력받은 순서로 저장된 선객체 리스트에 저장된 갱도라인 객체들을 대상으로 각각의 선객체 부모아이디에 대한 위상관계를 선객체 리스트에 저장된 객체들의 노드점을 검색하여 부모/자식 관계를 검사하고 부모객체의 아이디를 참조하는 위상검색단계와;
상기 위상검색단계를 거친 선객체들을 대상으로 하여 각 선객체들의 부모객체들의 수를 계산하여 선객체의 위상관계에 의한 계층구조상의 레벨수를 계산하여 정렬 기준값으로 사용될 수 있도록 처리하는 위상계층분류단계와;
상기 위상검색단계를 수행하여 레벨 속성값에 부모객체들의 수가 누적된 선객체들을 대상으로 하여 레벨 속성값을 기준값으로 선객체 리스트에 저장된 선객체들의 순서를 오름차순으로 정렬하는 처리순서정렬단계와;
상기 위상검색단계와 위상계층분류단계 및 처리순서정렬단계를 거쳐 처리순서가 정렬된 선객체 리스트의 선객체들을 대상으로 하여 탄층방향벡터로 직교 투영한 점의 탄층각으로 기울어진 3차원 공간상의 탄층면상에 존재하는 투영점의 높이 값을 구하고 각 선객체 노드점의 Z좌표에 부여하여 3차원의 입체화를 실현하는 3차원 입체화 단계로 이루어진다.
상기에서 처리순서정렬단계는 채굴갱도 폴리라인들의 위상관계를 인식하고, 위상관계에 따라 각 폴리라인들의 처리순서를 정렬하는 단계와; 상기 정렬된 순서대로 각 폴리라인들을 구성하는 선분의 끝점을 탄층방향 선분벡터에 직교투영한 점의 탄층각에 따른 상승높이를 계산하여 선분 끝점의 Z좌표값에 적용시킴으로서 3차원 입체화를 실현하는 단계를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한 상기한 채굴갱도 폴리라인들의 위상관계를 인식하고, 위상관계에 따라 각 폴리라인들의 처리순서를 정렬하는 단계에서 제1, 제2 폴리라인에 대하여 위상관계 조건은 제1 폴리라인의 시작 노드점과 제2 폴리라인의 시작 노드점을 제외한 노드점들 중 일치하는 노드점이 있으면 제1 폴리라인은 제2 폴리라인으로부터 분기되는 폴리라인으로 인식하고, 제1 폴리라인은 제2 폴리라인과 부모/자식 관계 중 자식관계로 인식하여 부모 폴리라인들이 적은 순으로 폴리라인들의 처리순서를 정렬하도록 하는 것을 특징으로 한다.
또한 상기한 정렬된 순서대로 각 폴리라인들을 구성하는 선분의 끝점을 탄층방향 선분벡터에 직교투영한 점의 탄층각에 따른 상승높이를 계산하여 선분 끝점의 Z좌표값에 적용하여 3차원 입체화를 실현하는 단계는,
임의의 탄층방향벡터와 탄층 기울기 각도에 따라, 갱도 폴리라인을 구성하는 선분 벡터를 탄층방향벡터로 직교투영된 점과 원점(0,0) 간의 거리값에 탄층 기울기 각도에 대한 탄젠트(tan)값을 곱셈한 높이값을 갱도폴리라인의 선분벡터의 끝점의 Z좌표값에 적용하여 갱도 폴리라인의 3차원 입체화를 실현하도록 하는 것을 특징으로 한다.
상기한 바와 같은 본 발명은, 광산지하시설물 공간데이터베이스 관리시스템에서 2차원의 갱도 폴리라인을 임의의 탄층방향선분으로 투영된 점의 탄층각에 따른 채굴 상승값을 구함으로써 기존의 2차원 갱도를 효율적으로 3차원으로 입체화할 수 있는 알고리즘을 구현할 수 있고, 3차원 갱도 폴리라인을 데이터베이스로도 활용이 가능한 효과가 있다.
아울러 광산 채굴로 인하여 발생되는 지반침하 분석시에도 육안으로 지반침하 사고지점을 정확하게 예측 및 분석이 가능하여 채굴된 광산을 중심으로 하는 지하시설물의 개발이나 터널 등의 개발시에도 크게 도움을 줄 수 있는 효과가 있다.
먼저 본 발명은 석탄층 밑부분에서 탄층면과 평행하게 채굴하고 중력에 의하여 석탄광석이 채집이 되는 채굴형태를 띄고 있는 특성을 응용하여 탄층면에 직교투영함으로써 2차원 평면도상의 갱도를 3차원화가 실현되는 원리이다.
즉, 본 발명은 프로세서를 구비한 공간데이터베이스 관리시스템에, 각각의 갱도 폴리라인의 채굴된 순서로 위상정렬하는 제기능; 및 상기 정렬된 순서대로 임의의 탄층방향선분으로 각 폴리라인의 노드점을 직교투영하여 투영된 점의 탄층기울기 각에 따른 상승높이를 계산하여 3차원화하는 제2기능을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 제공한다.
본 발명의 갱도 폴리라인을 구성하는 각 선분의 Z 좌표값의 3차원 공간에 있는 탄층면 상의 3차원 점의 Z좌표값은 수학식1을 적용하여 구해진다.
수학식 1
Z = tan(α) |(Lv·Bv)Bv|
여기에서, Z는 갱도 폴리라인을 구성하는 선분의 끝점에 Z좌표값, α는 탄층기울기 각도, Lv는 갱도 폴리라인을 구성하는 임의의 선분벡터, Bv는 탄층방향 선분벡터를 나태내고, (Lv·Bv)은 갱도 폴리라인 선분벡터를 탄층방향 선분벡터의 2차원공간 상에서의 내적(DotProduct)값으로 이 내적값을 탄층방향벡터에 보간하면 갱도 폴리라인 선분벡터를 탄층방향벡터로 직교투영된 (Lv·Bv)Bv로 나타내지는 투영벡터를 구할 수 있다.
직각삼각형 원리를 이용하여 투영벡터 (Lv·Bv)Bv를 구성하는 끝점의 탄층면 으로 중력방향과 일치하도록 직각방향으로 상승한 채탄상승 높이값은 위에서 구해진 투영벡터의 크기값 |(Lv·Bv)Bv|을 밑변으로 두고 α 기울기 각도로 상승한 갱도선분벡터의 끝점의 높이값 Z는 |(Lv·Bv)Bv| 크기값에 tan(α)값을 곱하여 구해진다.
본 발명을 통하여, 지반침하예측 시 필요한 3차원 채굴갱도 폴리라인을 현장측량이 필요없고 실제와 유사하게 생성할 수 있으며, 이로 인해 광산지하시설물 분석을 향상시킬 수 있다.
상술한 목적, 특징들 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해질 것이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 일실시예를 상세히 설명한다.
도1은 본 발명이 적용되는 공간 데이터베이스 관리시스템의 구성 예시도이다.
본 발명이 적용되는 공간 데이터베이스 관리시스템은 첨부도면 도1에 도시된 바와 같이, 크게 질의처리시스템(10)과 저장시스템(20)으로 분류되며,
본 발명이 적용되는 공간 데이터베이스 관리시스템의 중요 연산중의 하나인 갱도폴리라인 3차원처리기(12)는 질의처리시스템(10)내의 질의수행장치(11)에 실장되도록 구성되며, 갱도 폴리라인의 3차원화 실행 프로그램 및 질의처리시스템(10)에서 가공 처리된 데이터를 저장하기 위한 저장시스템(20)이 구비된다.
그리고 상기 질의처리시스템(10)에는 기초적인 2차원적인 갱도 지형도를 읽어 드리고, 광산채굴갱도의 3차원 입체화 구현에 필요한 정보를 입력하거나 가공하기 위한 각종 명령 정보를 입력하기 위한 입력장치(30)가 구비된다.
또한, 상기 질의처리시스템(10)은 입력장치(30)를 통해 가공 처리된 광산채굴갱도의 3차원 데이터 및 공간 데이터베이스 관리시스템이 갖는 편집된 화면데이터 등을 육안으로 확인이 가능하도록 하기 위한 표시장치(40)가 구비된다.
또한 상기 질의처리시스템(10)은 내부에서 가공 처리된 광산채굴갱도의 3차원 데이터를 외부로 전송하거나 또는 외부로 부터 광산채굴갱도의 기초적인 데이터를 수신하기 위한 통신장치(50)가 구비된다.
첨부도면 도2는 2차원 평면도상에서 채굴 갱도 폴라라인들의 예를 보여주는 예시도로써, 갱도를 나타내는 폴리라인 A,B,C,D와 45도로 기울어진 탄층방향선분과, 채굴된 순서를 표시하는 A->D, A->B, A->B->C의 위상관계순서를 표시하였고 각 폴리라인을 구성하는 노드점들로서, 상기 A 폴리라인을 구성하는 노드점 a1, a2, a3, a4와, 노드점 a2에서 시작하는 D폴리라인의 노드점 b1, b2, b3, b4와, 노드점 b3에서 시작하는 C폴리라인의 노드점 c1, c2, c3와, 그리고 A폴리라인의 노드점 a3에서 시작되는 D폴리라인의 노드점 d1, d2, d3를 예시하고 있다.
즉, 도2에서 보는 바와 같이 갱도폴리라인의 부모/자식 위상관계는 부모폴리라인의 시작점을 제외한 노드점에서 폴리라인이 분기되면 해당 폴리라인은 자식폴리라인이 되는 위상관계를 형성한다.
그러므로 폴리라인 D는 폴리라인 A의 a3노드점에서 분기되므로 A의 자식폴리라인이 되고, B폴리라인은 A의 a3노드점과 B의 b1노드점이 일치되어 분기되므로 B폴리라인의 부모 폴리라인은 A가 되며, C의 부모 폴리라인은 B가 된다.
따라서, 도2에서 예시된 폴리라인들의 위상관계에 따른 처리순서는 A,B,C,D가 됨을 알 수 있고 임의의 순서대로 입력되어 있는 갱도 폴리라인들에 대한 부모/자식 위상관계를 검색하고 처리순서를 정렬하는 방법을 도6,도7,도8 흐름도에서 상세히 설명한다.
도3은 상기 도2에서 위상정렬된 폴리라인들의 시작, 끝 노드점으로 구성된 선분을 탄층면에 직교투영하여 3차원화하는 방법을 구성한 예시도이다.
도3에서는 점 O, L2를 연결하는 2차원입력선분 L의 끝점 L2를 점 O와 D2를 연결하는 2차원 탄층방향 선분으로 직교투영한 점 P2를 구한 다음, 점 P2와 점 P2를 탄층 기울기 각도 α로 기울어진 탄층면에 직각투영한 점 P3간의 높이 h를 피타고라스 정리를 적용하여 점 O와 점 P2간의 직선거리에 탄젠트 tan(α)를 곱한 값 |P2-O|tan(α)식으로 계산하고, 점 L2의 상승높이를 h로 적용하여 탄층면상에 존재하는 3차원 공간상의 점 L3을 구하여 3차원화하는 방법을 예시하고 있다. 상세한 알고리즘은 후술의 도9 를 통해 설명될 것이다.
도4는 도2의 폴리라인들을 도3에서 예시한 3차원화 방법을 각 노드점들에 적용한 결과를 보여주는 예시도이다.
도4에서는 각 노드점들이 3차원 공간상에서 3차원탄층방향과 평행하게 상승하고 있는 것을 볼 수 있으며 갱도가 탄층을 따라 채굴되는 실제 채굴갱도의 모양과 유사하게 3차원 입체화가 되었음을 볼 수 있다.
도5는 본 발명에 따른 갱도 폴리라인의 3차원화 방법에 있어서 도5에서 보는 바와 같이, 입력 및 초기화 단계(501); 위상검색단계(502); 위상계층분류단계(503); 처리순서정렬단계(504); 3차원 입체화단계(505)의 순서로 처리단계 순서로 처리되며, 각 단계의 구체적인 설명은 도6 내지 도10을 통해 설명될 것이다.
즉, 도6은 입력 및 초기화 단계를 설명한 흐름도이고, 도면7은 위상검색단계를 설명하는 흐름도, 도면8은 위상계층분류단계를 설명하는 흐름도, 도면9는 처리순서정렬단계를 설명하는 흐름도, 도면10은 2차원 갱도 폴리라인의 3차원 입체화단계를 설명하는 흐름도이다.
상기한 각 단계의 구체적인 과정을 설명하기에 앞서 먼저 본 발명을 용이하게 기술하기 위하여 선객체라는 자료구조를 정의할 필요가 있다.
본 발명에서 선객체라 함은 통상적으로 갱도 폴리라인을 지칭하는 것으로 갱도폴리라인 특성상 부모/자식 관계를 알 수 있는 속성을 저장할 필요가 있어서, 자기자신을 식별하는 아이디 속성, 부모객체를 지칭하는 부모아이디 속성(PID)과 각 폴리라인간의 위상정렬시 필요한 레벨(LEVEL) 속성, 갱도 폴리라인들을 구성하는 노드점들을 저장하고 있는 배열 리스트(NODES) 속성으로 구성되는 객체로 정의한다.
본 발명에서 선객체는 갱도폴리라인을 지칭하는 것이며 선객체들을 저장하는 배열구조를 선객체리스트로 지칭한다.
도6은 입력단계를 설명하는 흐름도로서, 갱도 폴리라인 3차원에 필요한 탄층방향선분과 탄층기울기 각도값, 기본 고도값를 입력받고 입력된 갱도폴리라인들을 저장하고 참조할 수 있는 배열 자료구조를 초기화하는 단계를 설명한다.
즉, 탄층방향성분을 구성하는 시작점, 끝점을 입력받아서(601), 직교투영 연산이 용이하도록 입력받은 끝점에서 시작점을 뺄셈 연산하여 탄층방향벡터(Bv)로 대입하고, 탄층방향벡터(Bv)를 단위벡터로 저장한후(602),
탄층방향으로 탄층면이 3차원 공간상에서 수평지표면으로 부터 기울어진 각도를 입력받아 변수(Ba)로 저장하고(603), 광산의 기본 고도값을 입력받아 다른 변수(Bz)로 저장한다(604).
그런다음, 초기화단계로 3차원 입체화하고자 하는 갱도 폴리라인의 정보를 갖는 선객체 리스트 변수(P)를 생성하고 폴리라인의 아이디(ID)를 부여하기위한 객체아이디(ID)의 일련번호 임시변수(NID)를 1로 초기화한다음(605).
3차원화하고자 하는 갱도 폴리라인들을 공간 데이터베이스 관리시스템내의 저장 시스템에서 읽기하여 선객체 참조변수로 참조하고 객체아이디(ID)를 일련번호 임시변수(NID)값으로 초기화하며(607).
새로운 갱도 폴리라인을 입력받아 초기화된 선객체변수로 참조하고 선객체 리스트(P)에 새로운 항목으로 추가하여(608).
객체아이디(ID)에 일련번호 임시변수(NID)를 1증가시켜서 다음 객체의 아이디(ID)에 대입될 수 있도록 한다(609).
도7은 위상검색단계를 설명하는 흐름도로써, 도6에서 기술한 바와 같이 입력단계에서 입력받은 순서로 저장된 선객체 리스트(P)에 저장된 갱도폴리라인 객체들을 대상으로 각각의 선객체의 부모아이디(ID)를 위상관계를 선객체 리스트(P)에 저장된 객체들의 노드점을 검색하여 부모/자식 관계를 검사하고 부모객체의 아이디(ID)를 참조한다.
즉, 도7에서 보는 바와 같이 상기 입력 및 초기화단계(501)에서 처리된 선객체 리스트(P)에 저장된 각각의 선객체들을 대상으로 단계(703~712)를 반복 수행하여 각각의 선객체의 부모객체아이디(PID)속성을 0으로 초기화한다.
먼저, i번째 선객체를 선객체 리스트에서 선객체 참조변수(Pi)로 참조하고 선객체 참조변수(Pi)의 노드점리스트 속성에서 첫번째 노드점을 2차원점 변수(Ns)에 대입한다(703). 현재의 선객체 참조변수(Pi)를 제외한 선객체들을 대상으로 하여 다음 단계로 상기한 전 과정(704~712 )을 반복 실행한다.
k번째 선객체를 선객체 리스트에서 선객체 참조변수(Pk)로 참조하고 선객체 (Pk)의 시작노드점을 제외한 나머지 노드점들을 대상으로 각각의 노드점들을 열거 하여(706) 점(Ns)과 2차원 좌표상에서 일치하는 노드점의 존재 여부를 검사한다(707).
만약, Pk의 노드점들중 Pi의 첫번째 시작노드점(Ns)와 같은 점이 있다면(708), 선객체(Pk)는 Pi 선객체의 부모객체로 검색된 것이므로 선객체 참조변수(Pi)의 부모객체아이디(PID) 속성에 Pk의 아이디 속성값을 복사한 후, (709), 부모검색 루프를 종료한다.
다음으로 i번째 객체를 참조하여(713) 상기한 과정(702~713)을 반복하여 선객체 리스트(P) 내에 있는 모든 선객체들의 부모객체아이디(PID) 속성값을 부모객체(ID)로 적용시킨다.
도8은 위상계층처리 단계를 설명하는 흐름도로써, 도7에서 기술한 위상검색단계를 거친 선객체들을 대상으로 하여 각각의 선객체들의 부모객체들의 수를 계산하여 해당 선객체의 위상관계에 의한 계층구조상의 레벨수를 계산하여 정렬 기준값으로 사용될 수 있도록 처리하는 단계이다.
도8에서 보는 바와 같이, 선객체리스트(P)의 항목계수를 Pn에 대입하여 선객체리스트(P)에 i번째 항목이 있는지를 검사하는 단계(802)에서 i번째 항목에 '1'을 더하는 과정(812)의 루프를 반복 실행하여 부모아이디(ID)값이 처리된 선객체들을 선객체 리스트에서 열거하여(803) i번째 Pi 선객체로 참조하고 Pi 선객체의 레벨속성값을 0으로 초기화한 후 선객체(Pi) 및 부모객체아이디(PID)를 임시변수(Cp)로 대입한다(803).
현재의 부모객체아이디가 저장된 Cp와 일치하는 ID속성값을 갖는 부모선객체들을 부모객체 존재 판단과정(804)에서 Pk의 부모객체 검색과정(811)을 반복실행하여 부모객체들의 열거된 수를 Pi의 레벨 속성에 누적시킨다(810).
도9는 처리순서정렬단계로써, 도7에서 기술한 단계를 수행하여 레벨속성값에 부모객체들의 수가 누적된 선객체들을 대상으로 하여 레벨 속성값을 기준값으로 선객체 리스트(P)에 저장된 선객체들의 순서를 오름차순으로 정렬하는 단계이다.
도8에서 보는 바와 같이 선객체리스트(P)의 항목개수를 Pn에 대입하는 과정(901)에서 다음 객체 참조하는 과정(909)에 이르기까지 처리하는 과정은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어 기본적인 정렬알고리즘인 퀵서트 알고리즘과 동일하므로 당해 분야에서 이미 주지된 기술에 지나지 아니하므로 여기에서는 상세한 설명은 생략한다.
도10은 3차원입체화단계를 설명하는 흐름도로써, 상기 도7 내지 도9의 흐름도에서 기술한 단계를 거쳐 처리순서가 정렬된 선객체리스트(P)의 선객체들을 대상 으로 하여 탄층방향벡터로 직교투영한 점의 탄층각으로 기울어진 3차원 공간상의 탄층면 상에 존재하는 투영점의 높이값을 구하여 각 선객체 노드점의 Z좌표에 부여함으로써 3차원 입체화를 실현하는 단계이다.
도9에서 P에 저장된 N개의 갱도폴리라인 선객체들을 대상으로하여(1001,1002), 선객체리스트 P의 i번째 선객체를 Pi로 참조하고 Pi의 첫번째 노드점의 Z좌표값에 도5에서 기술한 입력및초기화단계에서 입력받은 기본고도값(Bz)를 대입 복사하여(1003) 초기화 한다.
Pi의 부모객체가 없으면 대입 복사과정(1003)에서 복사된 기본고도값을 그대로 사용하고, Pi에 부모객체 ID가 존재하면(1004), Pi는 자식 선객체이므로 부모선객체의 분기 노드점 검색 과정(1005~1013)을 거쳐서 Pi의 첫번째 시작 노드점의 Z좌표로 복사하여 저장한다.
부모객체의 분기 노드점을 검색하는 과정(1005~1013)은 도6에서 기술한 위상검색단계의 과정(701~713)과 동일하며, 위의 과정을 수행하여 검색된 부모객체의 분기 노드점의 Z좌표값을 현재의 처리중인 Pi의 첫번째 노드점의 Z좌표값에 복사한다(1012).
위의 과정(1003~1013)을 수행한후 저장된 선객체(Pi)의 첫번째 분기 노드점 의 Z좌표값을 임시변수(Zp)로 복사하고 상기 선객체(Pi)의 노드점을 열거할 초기화과정을 수행한다(1014).
갱도 폴리라인인 선객체(Pi)의 폴리라인을 시작점, 끝점으로 구성되는 선분들을 대상으로 하여 Pi의 m번째 폴리라인 노드점을 점(Ns)에 대입한다음 Pi의 m+1번째 폴리라인 노드점을 점(Ne)에 대입하는 과정(1016)을 통해 3차원입체화를 수행한다.
그런다음 상기한 과정(1016)에서 구한 갱도 폴리라인 선분을 구성하는 시작점(Ns)와 끝점(Ne)간의 선분벡터를 현재의 처리대상 선분벡터로 하여 벡터변수(Lv)에 저장하고 그 선분벡터를 도6에서 기술한 바와 같은 입력단계에서 입력받은 탄층벡터(Bv)와 내적(DotProduct) 연산을 하여 구해진 내적값을 임시변수 C에 저장한다(1017).
위의 내적값 C의 수학적인 의미는 갱도선분벡터를 탄층벡터로 직교투영한 의미로 탄층방향벡터(Bv)를 C비율로 보강한 벡터는 갱도선분벡터(Lv)가 탄층방향벡터(Bv)에 직교투영된 투영벡터가 된다.
위에서 구해진 투영벡터의 크기값에 탄층기울기각도(tan)를 곱하면 3차원 탄층면으로 상승한 높이를 얻을 수 있다(1018).
이는 이전노드의 Z좌표의 채탄상승값(Zp)에 상기에서 계산된 투영점의 상승높이값을 더한 결과를 Zc변수에 저장하고, 현재 처리중인 선분의 끝 노드점 (Ne)의 Z좌표값에 적용시켜 3차원입체화를 실현한다(1019).
상기한 과정(1019)에 계산된 채탄상승값(Zc)를 이전 채탄상승값(Zp)에 복사하여 다음 노드점이 도4에 표시된 바와 같이 탄층면과 평행하게 상승되어 3차원화 되도록 처리한다(1020).
그리고 선객체(Pi) 내의 폴리라인을 구성하는 노드점들을 상기한 과정(1015~1021)을 반복수행하여 갱도 폴리라인의 3차원 입체화를 실현하게 된다.
한편 상기한 단계에 대하여 도4의 갱도 폴리라인 A, B를 참조하여 설명하면 더욱 명백하게 이해할 수가 있을 것이다.
먼저, 입력 및 초기화 단계로, 도4에서 보는 바와 같이 탄층방향을 지시하는 선분의 시작점(30,10,0)에서 끝점(50,30,0)을 연결하는 선분과(501) 탄층 기울기각도 45ㅀ(503), 기본고도값 0을(504) 입력받고. 갱도 폴라라인들을 배열 자료구조에 해당하는 선객체 리스트 P를 생성하여 입력받은 갱도 폴리라인들을 배열 항목으로 저장될 수 있도록 초기화 한다(505).
Z값이 0인 X,Y,Z좌표값을 갖는 b1(40,40,0), b2(60,40,0), b3(70,50,0), b4(90,60,0)의 노드점으로 구성되는 갱도 폴리라인 B을 입력받아(607), ID를 1인 선객체로 참조하여 선객체 리스트 P에 추가하고(608), a1(20,20,0), a2(40,40,0), a3(40,50,0), a4(30,70,0) 노드점으로 구성되어 있는 폴리라인 A를 입력받아서(607), ID를 2인 선객체로 참조하여 선객체 리스트 P에 추가한다(608).
두번째, 위상검색단계로, 선객체 리스트 P에 B, A순으로 저장된 갱도 폴라라인을 지칭하는 선객체들의 부모/자식 위상관계를 도7 흐름도의 절차에 따라서, 폴리라인의 B의 시작 노드점 b1을 선객체 리스트에 저장된 선객체들을(B,A) 열거하여(704) 열거된 선객체의 시작 노드점을 제외한 노드점들과 비교하여 위상관계를 판단하게 된다(705~708).
이때, 상기 폴리라인 B의 시작노드점 b1(40,40,0)은 폴리라인 A의 중간노드점 a2(40,40,0)와 좌표값이 일치하므로(708) 폴리라인 A의 자식관계로 판정되어 폴리라인 B의 부모객체 아이디속성에 폴리라인 A의 아이디속성값인 2를 저장시킨다(709).
또한, 폴리라인의 시작 노드점 a1(20,20,0)과 일치하는 중간 노드점을 가진 폴리라인들이 도4에서는 존재하지 않으므로 폴리라인 A의 PID속성 값은 0으로 초기화된다(703).
세번째, 위상계층분류단계로, 선객체 리스트에 저장된 선객체들의(B,A) 레벨속성값에 상위 부모객체수를 대입하여 저장하고, 상기의 위상검색단계를 거친 폴리라인 B는 PID 속성이 2이므로 도7 흐름도에 도시한 검사 과정(804~809)의 절차를 반복수행하여 해당 아이디(ID)와 일치되는 상위 부모객체들을 검색하고 예로 폴리라인 A가 검색된다.
상위부모를 검색하는 처리과정(804~808)에서 PID와 일치하는 폴리라인이 검색되면(809) 폴리라인 B의 레벨속성값을 1증가시켜(810) 1로 이 되고, 위상계층분류적인 의미는 부모객체수가 1개로 1계층으로 분류되며. 폴리라인 A는 PID가 0이므로(804~811) 처리과정을 수행할 수 없게 되어 폴리라인 A의 레벨은 0으로 초기화(803) 된다.
네 번째, 처리순서정렬단계로, 위상분류단계를 거친 선객체 리스트 P에 B,A 순으로 저장된 폴리라인 B,A의 배열내 저장 순서를 A,B 즉 상위 부모객체가 먼저 저장되고 하위 자식 객체가 배열 상에서 뒤에 저장되도록 순서를 레벨속성값을 사용하여 오름차순으로 정렬한 후, 선객체리스트(P)에 B,A는 정렬과정(901~909)을 수행하여 A, B로 저장된다.
다섯 번째, 3차원 입체화 단계로, 위상관계에 따라 처리 순서가 정렬된 선객체 리스트(P)의 A, B 폴리라인들을 3차원 입체화한다.
선객체 리스트(P)에 정렬되어 저장된 순서에 따라 폴리라인 A가 먼저 처리된다. 폴리라인 A의 시작 노드점은 입력단계에서 입력받은 기본고도값 0으로 초기화하여(1003) a1(20,20,0)이 되고, 폴리라인 A는 부모 객체가 없는 폴리라인이므로 부모객체의 분기 노드점의 Z좌표값을 취득하기 위한 검색절차(1005~1013)을 수행하지 않는다.
폴리라인 A의 시작노드점의 Z 좌표값 0을 이전고도값 Zp에 임시 저장(1014)하고 a1, a2를 연결하는 선분벡터 Lv(20,20)를 구하고, 입력단계에서 저장된 탄층방향선분벡터 Bv(0.707,0.707)와의 내적값(28)을 구한 다음(1017),
내적값(28)을 탄층방향선분벡터(Bv)에 보간한 투영벡터(20,20)의 벡터크기값(28)이 되고 구해진 투영벡터의 크기를 직각삼각형의 밑변으로 하여 높이값을 탄층기울기각도(tan)*투영벡터크기 식을 적용하여 계산하면 도4에서 보는 바와 같은 a2(40,40,28)로 3해당 선분의 끝점의 3차원 공간상의 Z좌표값으로 적용하여 3차원 점을 구할 수 있고. 위의 과정을 각각의 폴리라인의 선분 끝점의 Z좌표의 높이값에 적용하여 3차원 입체화를 실현하게 되는 것이다.
도 1은 본 발명이 적용되는 공간 데이터베이스 관리시스템의 구성예시도.
도 2는 본 발명의 2차원 평면도상에서 채굴 갱도 폴리라인들의 예시도.
도 3은 도2에서 위상 정렬된 폴리라인들의 시작, 끝 노드점으로 구성된 선분을 탄층면에 직교투영하여 3차원화하는 과정을 설명하기 위한 예시도.
도 4는 도2의 폴리라인들을 도3에서 예시한 3차원화 방법을 각 노드점들에 적용한 결과를 보여주는 예시도.
도 5는 본 발명의 광산채굴갱도 3차원 입체화 구현과정을 보인 구성도.
도 6은 본 발명의 입력 및 초기화 단계를 설명하기 위한 프로그램 구성도.
도 7은 본 발명의 위상검색단계를 설명하기 위한 프로그램 구성도.
도 8은 본 발명의 위상계층분류처리단계를 설명하기 위한 프로그램 구성도.
도 9은 본 발명의 처리순서정렬단계를 설명하기 위한 프로그램 구성도.
도10은 본 발명의 3차원 입체화단계를 설명하기 위한 프로그램 구성도.
<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>
10 : 질의처리시스템 11 : 질의수행장치
12 : 3차원처리기 20 : 저장시스템
30 : 입력장치 40 : 표시장치
50 : 통신장치

Claims (10)

  1. 갱도 폴리라인 3차원에 필요한 탄층방향선분과 탄측기울기 각도값, 기본 고도값을 입력받고 입력된 갱도 폴리라인들을 저장하여 참조할 수 있는 배열 자료구조를 초기화시키는 입력 및 초기화 단계(501)와;
    상기 입력 및 초기화 단계에서 입력받은 순서로 저장된 선객체 리스트에 저장된 갱도라인 객체들을 대상으로 각각의 선객체 부모아이디에 대한 위상관계를 선객체 리스트에 저장된 객체들의 노드점을 검색하여 부모/자식 관계를 검사하고 부모객체의 아이디를 참조하는 위상검색단계(502)와;
    상기 위상검색단계를 거친 선객체들을 대상으로 하여 각 선객체들의 부모객체들의 수를 계산하여 선객체의 위상관계에 의한 계층구조상의 레벨수를 계산하여 정렬 기준값으로 사용될 수 있도록 처리하는 위상계층분류단계(503)와;
    상기 위상검색단계를 수행하여 레벨 속성값에 부모객체들의 수가 누적된 선객체들을 대상으로 하여 레벨 속성값을 기준값으로 선객체 리스트에 저장된 선객체들의 순서를 오름차순으로 정렬하는 처리순서정렬단계(504)와;
    상기 위상검색단계와 위상계층분류단계 및 처리순서정렬단계를 거쳐 처리순 서가 정렬된 선객체 리스트의 선객체들을 대상으로 하여 탄층방향벡터로 직교 투영한 점의 탄층각으로 기울어진 3차원 공간상의 탄층면상에 존재하는 투영점의 높이값을 구하고 각 선객체 노드점의 Z좌표값에 부여하여 3차원의 입체화를 실현하는 3차원 입체화 단계(505)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 광산채굴갱도의 3차원 입체화 구현 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    처리순서정렬단계는 채굴갱도 폴리라인들의 위상관계를 인식하고, 위상관계에 따라 각 폴리라인들의 처리순서를 정렬하는 단계와; 상기 정렬된 순서대로 각 폴리라인들을 구성하는 선분의 끝점을 탄층방향 선분벡터에 직교투영한 점의 탄층각에 따른 상승높이를 계산하여 선분 끝점의 Z좌표값에 적용시킴으로서 3차원 입체화를 실현하는 단계를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 광산채굴갱도의 3차원 입체화 구현 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    채굴갱도 폴리라인들의 위상관계를 인식하고, 위상관계에 따라 각 폴리라인들의 처리순서를 정렬하는 처리순서 정렬단계는 제1, 제2 폴리라인에 대하여 위상관계 조건은 제1 폴리라인의 시작 노드점과 제2 폴리라인의 시작 노드점을 제외한 노드점들 중 일치하는 노드점이 있으면 제1 폴리라인은 제2 폴리라인으로부터 분기되는 폴리라인으로 인식하고, 제1 폴리라인은 제2 폴리라인과 부모/자식 관계 중 자식관계로 인식하여 부모 폴리라인들이 적은 순으로 폴리라인들의 처리순서를 정렬하도록 하는 것을 특징으로 하는 광산채굴갱도의 3차원 입체화 구현 방법.
  4. 제2항에 있어서,
    정렬된 순서대로 각 폴리라인들을 구성하는 선분의 끝점을 탄층방향 선분벡터에 직교투영한 점의 탄층각에 따른 상승높이를 계산하여 선분 끝점의 Z좌표값에 적용하여 3차원 입체화를 실현하는 단계는, 임의의 탄층방향벡터와 탄층 기울기 각도에 따라, 갱도 폴리라인을 구성하는 선분벡터를 탄층방향벡터로 직교투영된 점과 원점(0,0) 간의 거리값에 탄층 기울기 각도에 대한 탄젠트(tan)값을 곱셈한 높이값을 갱도폴리라인의 선분벡터의 끝점의 Z좌표값에 적용하여 갱도 폴리라인의 3차원 입체화를 실현하도록 하는 것을 특징으로 하는 광산채굴갱도의 3차원 입체화 구현 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    입력 및 초기화 단계(501)는 탄층방향성분을 구성하는 시작점, 끝점을 입력받는 단계(601)와, 상기의 단계에서 직교투영 연산이 용이하도록 입력받은 끝점에 서 시작점을 뺄셈 연산하여 탄층방향벡터(Bv)로 대입하고, 탄층방향벡터(Bv)를 단위벡터로 저장하는 단계(602)와, 탄층방향으로 탄층면이 3차원 공간상에서 수평지표면으로 부터 기울어진 각도를 입력받아 변수(Ba)로 저장하고(603), 광산의 기본 고도값을 입력받아 다른 변수(Bz)로 저장하는 단계(604)와, 초기화단계로 3차원 입체화하고자 하는 갱도 폴리라인의 정보를 갖는 선객체 리스트 변수(P)를 생성하고 폴리라인의 아이디(ID)를 부여하기위한 객체아이디(ID)의 일련번호 임시변수(NID)를 1로 초기화하는 단계(605)와, 3차원화하고자 하는 갱도 폴리라인들을 공간 데이터베이스 관리시스템내의 저장 시스템에서 읽기하여 선객체 참조변수로 참조하고 객체아이디(ID)를 일련번호 임시변수(NID)값으로 초기화하는 단계(607) 및 새로운 갱도 폴리라인을 입력받아 초기화된 선객체변수로 참조하고 선객체 리스트(P)에 새로운 항목으로 추가하는 단계(608)와, 객체아이디(ID)에 일련번호 임시변수(NID)를 1증가시켜서 다음 객체의 아이디(ID)에 대입될 수 있도록 하는 단계(609)로 이루어짐을 특징으로 하는 광산채굴갱도의 3차원 입체화 구현 방법.
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 제1항에 있어서, 3차원 입체화 단계(505)는 P에 저장된 N개의 갱도폴리라인 선객체들을 대상으로하여(1001,1002), 선객체리스트 P의 i번째 선객체를 Pi로 참조하고 Pi의 첫번째 노드점의 Z좌표값에 도5에서 기술한 입력및초기화단계에서 입력받은 기본고도값(Bz)를 대입 복사하여(1003) 초기화하는 단계와; Pi의 부모객체가 없으면 대입 복사과정(1003)에서 복사된 기본고도값을 그대로 사용하고, Pi에 부모객체 ID가 존재하면(1004), Pi는 자식 선객체이므로 부모선객체의 분기 노드점 검색 과정(1005~1013)을 거쳐서 Pi의 첫번째 시작 노드점의 Z좌표로 복사하여 저장하는 단계와; 부모객체의 분기 노드점을 검색하는 과정(1005~1013)은 도6에서 기술한 위상검색단계의 과정(701~713)과 동일하며, 위의 과정을 수행하여 검색된 부모객체의 분기 노드점의 Z좌표값을 현재의 처리중인 Pi의 첫번째 노드점의 Z좌표값에 복사(1012)하는 단계와; 상기한 과정(1003~1013)을 수행한후 저장된 선객체(Pi)의 첫번째 분기 노드점의 Z좌표값을 임시변수(Zp)로 복사하고 상기 선객체(Pi)의 노드점을 열거할 초기화과정을 수행(1014)하는 단계와; 갱도 폴리라인인 선객체(Pi)의 폴리라인을 시작점, 끝점으로 구성되는 선분들을 대상으로 하여 Pi의 m번째 폴리라인 노드점을 점(Ns)에 대입한다음 Pi의 m+1번째 폴리라인 노드점을 점(Ne)에 대입하는 과정(1016)을 통해 3차원입체화를 수행하는 단계와; 상기한 과정(1016)에서 구한 갱도 폴리라인 선분을 구성하는 시작점(Ns)와 끝점(Ne)간의 선분벡터를 현재의 처리대상 선분벡터로 하여 벡터변수(Lv)에 저장하고 그 선분벡터를 입력단계에서 입력받은 탄층벡터(Bv)와 내적(DotProduct) 연산을 하여 구해진 내적값을 임시변수 C에 저장(1017)하는 단계와; 상기에서 구해진 투영벡터의 크기값에 탄층기울기각도(tan)를 곱하면 3차원 탄층면으로 상승한 높이를 얻은 다음(1018),이전노드의 Z좌표의 채탄상승값(Zp)에 상기에서 계산된 투영점의 상승높이값을 더한 결과를 Zc변수에 저장하고, 현재 처리중인 선분의 끝 노드점 (Ne)의 Z좌표값에 적용시켜 3차원입체화를 실현(1019)하는 단계와; 상기한 과정(1019)에 계산된 채탄상승값(Zc)를 이전 채탄상승값(Zp)에 복사하여 다음 노드점이 탄층면과 평행하게 상승되어 3차원화 되도록 처리하는 단계(1020)와; 선객체(Pi) 내의 폴리라인을 구성하는 노드점들을 상기 과정(1015~1021)을 반복수행하여 갱도 폴리라인의 3차원 입체화를 실행하는 단계로 이루어짐을 특징으로 하는 광산채굴갱도의 3차원 입체화 구현 방법.
  9. 제8항에 있어서, 내적값은 갱도선분벡터를 탄층벡터로 직교투영한 의미로 탄층방향벡터(Bv)를 C비율로 보강한 벡터가 갱도선분벡터(Lv)가 탄층방향벡터(Bv)에 직교투영된 투영벡터인 것을 특징으로 하는 광산채굴갱도의 3차원 입체화 구현 방법.
  10. 제1항에 있어서, 처리순서정렬단계(504)는 위상분류단계(503)를 거친 선객체리스트(P)에 하위 자식객체(B), 상위 부모객체(A) 순으로 저장된 폴리라인 하위 자식객체(B), 상위 부모객체(A)의 배열내 저장 순서를 상위부모, 하위자식객체(A,B)순으로 저장되고, 하위 자식객체가 배열상에서 뒤에 저장되도록 레벨 속성값을 사용하여 오름차순으로 정렬하는 것을 특징으로 하는 광산채굴갱도의 3차원 입체화 구현 방법.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101543073B1 (ko) 2013-07-12 2015-08-07 현대자동차주식회사 차량의 주행안내 장치 및 방법
CN111814243A (zh) * 2020-07-20 2020-10-23 中铁二院重庆勘察设计研究院有限责任公司 一种隧道设计图和三维模型自动生成方法

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20130262045A1 (en) 2012-03-28 2013-10-03 Trimble Navigation Limited Open pit mine designer
US9552445B2 (en) 2012-03-28 2017-01-24 Trimble Inc. Automatic change propagation in an area-based open pit mine designer
WO2016115579A2 (en) * 2014-09-10 2016-07-21 Mine Rp Holdings (Pty) Limited A system and a method for life of mine planning and cost control
CN104863589A (zh) * 2015-03-30 2015-08-26 东北大学 地下矿山采矿方法三维模型的特征参数化建模系统及方法
CN108229033B (zh) * 2018-01-08 2021-11-05 中国恩菲工程技术有限公司 仿真模型的确定方法、装置、存储介质和处理器
CN108827233B (zh) * 2018-09-17 2019-12-10 中国地质大学（北京） 一种两层采空区地面沉降的预测方法
CN110378067B (zh) * 2019-07-30 2022-11-29 湖南科技大学 隧道三维纵向连续塌方安全性与支护参数的确定方法
CN110675495B (zh) * 2019-09-23 2023-03-24 河南理工大学 基于地质体建模的采煤工作面煤层三维展示方法及其应用
CN111311730B (zh) * 2020-01-19 2023-05-30 合肥工大高科信息科技股份有限公司 一种矿井三维立体化实现方法及装置
CN111985037B (zh) * 2020-08-27 2024-03-15 长沙眸瑞网络科技有限公司 一种基于终端设备的三维巷道编辑方法
CN114429529B (zh) * 2022-04-01 2022-07-01 国家电投集团科学技术研究院有限公司 三维地质模型生成方法、装置、电子设备和存储介质
CN117436022B (zh) * 2023-12-11 2024-02-13 南城云趣(北京)信息技术有限公司 一种煤矿井下安全综合管理方法及系统

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20020041387A (ko) * 2002-05-13 2002-06-01 (주)이지스 2차원 공간정보를 활용한 솔리드모델 타입의 3차원 공간정보구축 자동화방법 및 3차원 공간정보 운용방법
KR20020085380A (ko) * 2001-05-08 2002-11-16 손호웅 지하탐사 자료의 3차원 영상화 처리방법 및 처리시스템
KR20030061175A (ko) * 2002-01-11 2003-07-18 (주) 엘콘시스템 2차원 그래픽도면을 이용한 3차원 그래픽데이타제작시스템 및 그 제작방법
KR20060021628A (ko) * 2004-09-03 2006-03-08 이규형 지중 매설물 3차원 디스플레이방법.

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2395880B (en) * 2002-11-27 2005-02-02 Voxar Ltd Curved multi-planar reformatting of three-dimensional volume data sets
DE10256806C1 (de) * 2002-12-05 2003-09-18 Rag Ag System und Verfahren zur Orientierung im untertägigen Berg- und Tunnelbau
KR100758706B1 (ko) * 2005-06-01 2007-09-14 한국전자통신연구원 초광대역 신호를 이용한 3차원 위치 탐지장치 및 탐지방법
KR100814642B1 (ko) * 2007-10-26 2008-03-20 주식회사 일성엔지니어링 지중매설 관로 탐지 시스템

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20020085380A (ko) * 2001-05-08 2002-11-16 손호웅 지하탐사 자료의 3차원 영상화 처리방법 및 처리시스템
KR20030061175A (ko) * 2002-01-11 2003-07-18 (주) 엘콘시스템 2차원 그래픽도면을 이용한 3차원 그래픽데이타제작시스템 및 그 제작방법
KR20020041387A (ko) * 2002-05-13 2002-06-01 (주)이지스 2차원 공간정보를 활용한 솔리드모델 타입의 3차원 공간정보구축 자동화방법 및 3차원 공간정보 운용방법
KR20060021628A (ko) * 2004-09-03 2006-03-08 이규형 지중 매설물 3차원 디스플레이방법.

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101543073B1 (ko) 2013-07-12 2015-08-07 현대자동차주식회사 차량의 주행안내 장치 및 방법
US9111451B2 (en) 2013-07-12 2015-08-18 Hyundai Motor Company Apparatus and method for driving guide of vehicle
CN111814243A (zh) * 2020-07-20 2020-10-23 中铁二院重庆勘察设计研究院有限责任公司 一种隧道设计图和三维模型自动生成方法
CN111814243B (zh) * 2020-07-20 2024-03-15 中铁二院重庆勘察设计研究院有限责任公司 一种隧道设计图和三维模型自动生成方法

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