KR101459004B1 - Method for converting 3D Image based plan to 3D Image based spherical surface - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 평면기반 3D 시설물을 지구 구면 좌표계를 기준으로 회전 및 거리 이동시킴으로써 지구 구면기반 3D 시설물로 변경하도록 해 주는 평면기반 3D 시설물을 구면기반 3D 시설물로 변경하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for converting a plane-based 3D facility into a spherical-based 3D facility, which converts a plane-based 3D facility to a spherical-based 3D facility by rotating and moving the distance based on the spherical spherical coordinate system.
지리 정보시스템(GIS, Geographic Information System)은 인쇄물 형태로 이용하던 지도 및 지리 정보를 컴퓨터를 이용해 작성·관리하고, 여기서 얻은 지리 정보를 기초로 데이터를 수집·분석·가공하여 지형과 관련되는 모든 분야에 적용하기 위해 설계된 종합 정보 시스템을 말한다.Geographical Information System (GIS) is a system that creates and manages maps and geographical information used in printed form using a computer, collects, analyzes, and processes data based on the geographical information obtained, The information system is designed to be applied to.
상기한 지리 정보시스템은 크게 토지 정보시스템, 도시 정보시스템, 도면 자동화, 시설물 관리 분야로 나누어지지만, 토지·자원·환경·도시·해양·수산·군사·교통·통신·상하수도 등 광범위한 분야에서 이용된다. The geographic information system is divided into land information system, city information system, drawing automation and facility management field, but it is used in a wide range of fields such as land, resource, environment, city, ocean, fishery, military, traffic, communication, .
특히, 상기한 지리 정보시스템에서 제공되는 지리 정보는 주로 지방 자치 단체 등에서 행정 업무에 사용하기 위해서 저장하고 있다. 예컨대, 지방 자치 단체에서는 해당 지역의 개발사업시 주변 조망권이나 경관, 일조권의 영향 등을 분석하는데 상기한 지리 정보를 이용하게 된다.In particular, the geographic information provided in the above-mentioned geographic information system is mainly stored for use in administrative work in a local government or the like. For example, local governments will use the above geographic information to analyze the influence of landscape views, landscapes, and sunshine areas in the development projects in the area.
그러나, 국내의 경우 일정 규모의 지방 자치 단체별로 서로 다른 좌표계를 이용하여 지리 정보를 저장하기 때문에 다른 지역과의 경계면에 대하여 타 지역의 지리 정보를 이용하고자 하는 경우, 좌표계가 상이하여 타 지역의 지리 정보를 이용할 수 없게 되는 문제가 있게 된다.However, in Korea, geographical information is stored using a different coordinate system for each local government of a certain size. Therefore, when the geographical information of another region is used for the boundary with another region, There is a problem that information becomes unavailable.
따라서, 동일한 지리 정보를 서로 다른 각 지역에서 공통으로 사용하기 위해서는 동일한 좌표계를 갖는 지리 정보가 요구된다. Therefore, in order to commonly use the same geographical information in different regions, geographical information having the same coordinate system is required.
한편, 현재 지리 정보시스템으로부터 제공되는 지리 정보는 통상 2D 평면상에 시설물의 이미지만 3D 형태로 제공되어지는 형태로 구성된다. On the other hand, the geographical information provided from the present geographic information system is usually configured in such a form that only the image of the facility is provided in 3D form on the 2D plane.
그러나, 아파트 등의 시설물 등을 세우기 위해 일조권의 영향 등을 분석하기 위해서는 지구 구면기반의 3D 영상의 제공이 요구된다. 또한, 이에 부응하여 지리 정보시스템에서도 지구 구면 좌표계를 이용한 지리 정보를 제공하려는 시도가 이루어지고 있다.However, in order to construct the facilities such as apartments, it is required to provide 3D images based on the spherical spheres in order to analyze the influence of the sunshine zone. Also, in response to this, an attempt has been made to provide geographic information using a spherical coordinate system in a geographic information system.
따라서, 기존 평면 기반 3D 시설물 정보를 포함하는 지리 정보를 구비하고 있는 곳에서는 현재 구비하고 있는 평면기반 3D 시설물 정보를 지구 구면기반 좌표 체계로 변환할 필요가 있게 된다.Therefore, in a place having geographical information including existing plane-based 3D facility information, it is necessary to convert the present plane-based 3D facility information into a spherical-spherical-based coordinate system.
이를 위해, 기존 지리 정보를 구비하고 있는 지방 자치 단체나 개인 등은 지리 정보를 가공하는 전문업체나 기술자에게 해당 자료를 보내어 재가공 처리를 하는 방법이 있을 수 있다.For this purpose, local governments or individuals who have existing geographical information may have a way of processing the geographical information by sending the data to a specialized company or technician who processes the geographical information.
그러나, 지방 자치 단체 등이 보유하고 있는 해당 지방의 주요 시설물들은 그 수가 일정 수 이상으로 많기 때문에, 전문업체나 전문 인력을 동원하는 경우 많은 시간과 비용이 소요되는 문제가 있게 된다. However, since the number of major facilities in the provinces owned by local governments is more than a certain number, there is a problem that it takes a lot of time and money to mobilize professional or specialized personnel.
[특허문헌][Patent Literature]
1. 한국등록특허 제1347837호 (발명의 명칭 : 단일 2차원 이미지를 3차원 이미지로 변환하는 방법)1. Korean Patent No. 1347837 (entitled " Method for converting a single two-dimensional image into a three-dimensional image)
2. 한국등록특허 제0997212호 (발명의 명칭 : 3차원 지리정보 시스템 및 그 시스템에서의 3차원 지리정보데이터 생성 방법)2. Korean Registered Patent No. 0997212 (entitled " 3D Geographic Information System ", " 3D Geographic Information Data Generation Method "
이에, 본 발명은 상기한 사정을 감안하여 창출된 것으로, 평면기반 3D 시설물을 지구 구면상의 위치와 방향성을 근거로 회전 및 이동시키는 간단한 방법으로 구면기반 3D 시설물로 변환시킴으로써, 기존 지리 정보를 재활용하는 것이 가능하게 되어 지구 구면기반 3D 시설물 생성을 위한 시간 및 비용의 발생을 최소화하면서 지구 구면기반 3D 시설물을 생성할 있도록 해 주는 평면기반 3D 시설물을 구면기반 3D 시설물로 변경하는 방법을 제공함에 그 기술적 목적이 있다.Accordingly, the present invention has been made in consideration of the above-described circumstances, and it is an object of the present invention to provide a 3D-based 3D facility, which is a simple method of rotating and moving a plane-based 3D facility on the basis of the position and orientation on the earth's spherical surface, Based 3D facility to create a spherical-based 3D facility while minimizing the time and cost incurred for the creation of a spherical-based 3D facility, thereby providing a technical solution .
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일측면에 따르면, 평면기반 지리 정보를 지구 구면기반 지리 정보로 변환하여 가시화하는 단말의 평면기반 3D 시설물을 지구 구면기반 3D 시설물로 변환하는 방법에 있어서, 평면기반 지리 정보에서 3D 시설물의 좌표정보를 추출하는 제1 단계와, 지구 구면 좌표계를 설정하는 제2 단계, 상기 제1 단계에서 추출된 3D 시설물의 좌표를 시설물을 중심으로 하는 상대좌표로 변경하는 제3 단계, 상기 제3 단계에서 설정된 3D 시설물의 상대좌표를 기 설정된 지구 구면 좌표계를 기준으로 위도 및 경도에 대응되도록 좌표변환하여 방향변환처리를 수행하는 제4 단계 및, 상기 제4 단계에서 기 설정된 지구 구면 좌표계를 기준으로 방향변환된 3D 시설물을 지구 구면상에 위치하도록 좌표변환하여 거리이동처리를 수행하는 제5 단계를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 평면기반 3D 시설물을 구면기반 3D 시설물로 변경하는 방법이 제공된다.According to an aspect of the present invention, there is provided a method for converting a plane-based 3D facility of a terminal converting a plane-based geographical information into a spherical surface-based geographical information into a 3D spherical- A first step of extracting coordinate information of the 3D facility from the geographical information, a second step of setting a spherical spherical coordinate system, a third step of transforming the coordinates of the 3D facility extracted in the first step into relative coordinates centered on the facility, A fourth step of performing coordinate transformation on the relative coordinates of the 3D facility set in the third step so as to correspond to latitude and longitude on the basis of a preset spherical coordinate system and performing direction conversion processing; And a distance moving process is performed by performing coordinate transformation so that the 3D facilities that are redirected based on the spherical coordinate system are located on the spherical spherical surface. How to change the plane based 3D facility characterized in that the system comprises a spherical-based 3D facility is provided.
또한, 상기 제1 단계에서 추출되는 상기 좌표정보는 평면기반 3D 시설물의 위도와 경도정보를 포함하도록 구성되고, 상기 제4 단계는 상기 제3 단계에서 설정된 3D 시설물의 상대좌표를 기 설정된 지구 구면 좌표계를 기준으로 위도 및 경도에 대응되도록 좌표변환하여 방향변환처리를 수행하되, 상기 제1 단계에서 추출된 해당 3D 시설물의 위도와 경도에 대응되도록 좌표변환하여 방향변환처리를 수행하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 평면기반 3D 시설물을 구면기반 3D 시설물로 변경하는 방법이 제공된다.In addition, the coordinate information extracted in the first step is configured to include latitude and longitude information of a 3D facility based on a plane, and the fourth step is configured to set the relative coordinates of the 3D facility set in the third step to a preset spherical coordinate system And performs a direction conversion process so as to correspond to the latitude and the longitude on the basis of the coordinates of the 3D facility, Based 3D facility to a spherical-based 3D facility.
또한, 상기 제3 단계에서 생성된 시설물 상대좌표를 지구 중심을 원점으로 하는 지구 구면 좌표계에서 시설물의 중심이 원점되도록 설정한 상태에서, 상기 제4 단계의 위도와 경도에 대응되는 방향 변환처리를 수행함과 더불어, 상기 제5 단계의 거리이동처리를 수행하도록 된 것을 특징으로 하는 평면기반 3D 시설물을 구면기반 3D 시설물로 변환하는 방법이 제공된다.In the state where the center of the facility is set to be the origin in the spherical spherical coordinate system having the facility relative coordinates generated in the third step with the earth center as the origin, the direction conversion processing corresponding to the latitude and longitude of the fourth step is performed Dimensional 3D facility to convert the plane-based 3D facility into a spherical-based 3D facility.
또한, 상기 제4 단계는 위도정보에 대응되도록 지구 구면 좌표계의 "Y"축 중심으로 3D 시설물을 1차 회전변환함과 더불어, 경도정보에 대응되도록 지구 구면 좌표계의 "Z"축 중심으로 3D 시설물을 2차 회전변환하도록 된 것을 특징으로 하는 평면기반 3D 시설물을 구면기반 3D 시설물로 변경하는 방법이 제공된다.In the fourth step, the 3D facility is firstly rotated around the "Y" axis of the spherical spherical coordinate system so as to correspond to the latitude information, and at the same time, Dimensional 3D facility is converted into a spherical-based 3D facility.
또한, 상기 제5 단계는 평면기반 3D 시설물을 제2 단계에서 설정된 지구 구면 좌표계의 지구 반지름에 해당하는 거리만큼 좌표변환하여 거리이동시키도록 구성되는 것을 특징으로 하는 평면기반 3D 시설물을 구면기반 3D 시설물로 변경하는 방법이 제공된다.In the fifth step, the plane-based 3D facility is coordinate-transformed by a distance corresponding to the radius of the earth spherical coordinate system set in the second step, and the distance is moved. Is provided.
또한, 상기 제1 단계에서 추출되는 좌표정보는 평면기반 3D 시설물의 지구타원체 정보를 포함하여 구성되고, 상기 제2 단계에서 지구 구면 좌표계에 대응되는 지구타원체는 상기 제1 단계에서 추출된 지구타원체로 설정되거나, 사용자에 의해 설정되는 것을 특징으로 하는 평면기반 3D 시설물을 구면기반 3D 시설물로 변경하는 방법이 제공된다.In addition, the coordinate information extracted in the first step may include the earth ellipsoid information of the 3D-based facility, and the earth ellipsoid corresponding to the earth spherical coordinate system in the second step may be the earth ellipsoid extracted in the first step Wherein the 3D facility is set by a user or is set by a user.
본 발명에 의하면 평면기반 3D 시설물을 지구 구면 좌표계를 기준으로 회전이동 및 거리이동시키는 간단한 방법으로 용이하게 지구 구면기반 3D 시설물로 변환할 수 있게 됨으로써, 기존 평면기반 3D 시설물을 재활용하는 것이 가능함은 물론, 구면기반 3D 시설물 변환에 따른 비용 및 시간을 절감하는 것이 가능하게 된다.According to the present invention, it is possible to easily convert a plane-based 3D facility into a 3D spherical surface-based facility by a simple method of rotating and moving the distance based on the spherical spherical coordinate system, , It is possible to reduce cost and time due to spherical-based 3D facility conversion.
도1은 본 발명에 따른 평면기반 3D 이미지를 구면기반 3D 이미지로 변환하는 방법을 도시한 흐름도.
도2는 평면기반 3D 시설물 좌표를 시설물 중심 상대좌표로 변경설정하는 과정을 예시한 도면.
도3은 도1에 도시된 ST500 단계의 상세 흐름도.
도4는 평면기반 3D 시설물에 대한 "Y" 축 회전 이동을 예시한 도면.
도5는 평면기반 3D 시설물에 대한 "Z" 축 회전 이동을 예시한 도면.
도6은 회전 이동된 3D 시설물에 대한 거리 이동을 예시한 도면.
도7은 평면기반 3D 시설물을지구 구면 기반의 3D 시설물로 변환하여 가시화한 상태를 예시한 도면.1 is a flow chart illustrating a method for converting a plane-based 3D image into a spherical-based 3D image according to the present invention.
2 is a diagram illustrating a process of changing and setting a plane-based 3D facility coordinate to a facility center coordinate.
3 is a detailed flowchart of ST500 shown in FIG.
Figure 4 illustrates a "Y" axis rotation movement for a planar based 3D facility.
Figure 5 illustrates a "Z" axis rotation movement for a planar-based 3D facility.
6 is a diagram illustrating distance travel for a rotationally moved 3D facility;
FIG. 7 is a diagram illustrating a state in which a plane-based 3D facility is converted into a 3D facility based on a spherical spherical surface and visualized. FIG.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시예를 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
먼저, 본 발명에 있어서 사용자는 통상의 표시수단과 입력수단, 메모리 및 CPU 등을 포함하여 구성되는 컴퓨터단말을 사용하고, 지리 정보를 제공하기 위한 위성영상 및 항공영상은 별도의 데이터베이스에 저장되어 컴퓨터단말과 연결되어 처리되는 바, 상기한 시스템 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다. First, in the present invention, a user uses a computer terminal including a normal display means, an input means, a memory, and a CPU, and the satellite image and the aerial image for providing geographical information are stored in a separate database, And thus the detailed description of the system configuration will be omitted.
도1은 본 발명에 따른 평면기반 3D 시설물을 구면기반 3D 시설물로 변환하는 방법을 도시한 흐름도이다.1 is a flowchart illustrating a method for converting a plane-based 3D facility to a spherical-based 3D facility according to the present invention.
2D 평면 기반에 3D 시설물이 모델링된 형태로 구성된 평면기반 지리 정보가 입력되면, 입력된 평면기반 지리 정보에서 3D 시설물의 좌표계와 좌표, 지구타원체 및 각종 좌표정보를 추출한다(ST100). 이때, 평면기반 지리 정보에서 해당 시설물에 대한 모든 점의 좌표정보를 추출한다. 또한, 상기 3D 시설물에 대한 좌표정보는 X,Y,Z 축에 대응되는 공간 좌표정보를 포함하여 구성된다. When the plane-based geographical information configured in the form of a 3D facility based on the 2D plane is input, the coordinate system, coordinates, earth ellipsoid and various coordinate information of the 3D facility are extracted from the inputted plane-based geographical information (ST100). At this time, coordinate information of all points of the facility is extracted from the plane-based geographic information. In addition, the coordinate information for the 3D facility includes spatial coordinate information corresponding to the X, Y, and Z axes.
또한, 평면기반 지리 정보에서 지구타원체 좌표정보를 분석한다(ST200). 이때 지구타원체는 원형 또는 타원체 형태로 다양한 종류가 있을 수 있는 바, 현재 평면기반 지리 정보에 적용된 지구타원체 종류와, 해당 지구타원체 종류에 대응되는 3D 시설물의 위치정보 즉, 위도값과 경도값 및 해당 위치에 대응되는 지구 반지름을 분석한다. In addition, the earth ellipsoidal coordinate information is analyzed in the plane-based geographical information (ST200). In this case, the earth ellipsoid may have various types in the form of circular or ellipsoid, and it may be classified into various types such as a type of the earth ellipsoid applied to the current plane-based geographical information and a positional information of the 3D facility corresponding to the type of the earth ellipsoid, Analyze the earth's radius corresponding to the position.
이어, 평면기반 지리 정보를 구면기반 지리 정보로 변환하기 위한 지구 구면 좌표계를 설정한다(ST300). 이때, 지구 구면 좌표계는 지구타원체의 종류에 따라 달라질 수 있는 바, 변환의 기준이 되는 지구타원체의 설정은 사용자에 의해 임의로 설정되는 것이 가능하다. 또한, 상기 지구 구면 좌표계 설정을 위한 지구타원체는 상기 ST200단계에서 분석된 지구타원체의 종류에 대응되도록 자동 설정되도록 실시하는 것도 가능하다.Next, a spherical spherical coordinate system for converting plane-based geographic information into spherical-based geographic information is set (ST 300). At this time, the spherical spherical coordinate system can be changed according to the kind of the earth ellipsoid, and the setting of the earth ellipsoid to be the reference of the transformation can be arbitrarily set by the user. Also, the earth ellipsoid for setting the spherical spherical coordinate system may be automatically set to correspond to the kind of the earth ellipsoid analyzed in step ST200.
또한, 평면기반 지리 정보에서 3D 시설물 좌표를 시설물 중심의 상대좌표로 변경설정한다(ST400). 이는, 시설물 중심을 원점으로 하는 상대좌표로 변경하여 기준 좌표값을 간소화함으로써, 이후 좌표변환에 따른 연산처리를 보다 용이하게 하기 위함이다. 예컨대, 평면기반 3D 시설물의 임의 한 점의 좌표 (20,000, 40,000, 10,000)는 상대좌표 (20, 40, 10)으로 변경될 수 있다. 도2는 평면기반 3D 시설물(Q) 좌표를 시설물 중심 상대좌표로 변경설정하는 과정을 예시한 도면이다.Further, in the plane-based geographical information, the coordinates of the 3D facility are changed to the coordinates of the center of the facility (ST 400). This is done to simplify the reference coordinate value by changing the relative coordinate with the center of the facility as the origin, thereby facilitating the calculation processing according to the subsequent coordinate transformation. For example, the coordinates (20,000, 40,000, 10,000) of any point in a plane-based 3D facility can be changed to relative coordinates (20, 40, 10). 2 is a diagram illustrating a process of changing and setting a plane-based 3D facility (Q) coordinate to a facility-center relative coordinate.
이후, 상기 ST400에서 생성된 평면기반 3D 시설물의 상대좌표를 상기 ST300단계에서 설정된 지구 구면 좌표계를 근거로 좌표변경처리를 수행함으로써, 지구 구면기반 3D 시설물로 변환한다(ST500). 이때, 좌표변경처리 과정은 이후의 도3을 참조하여 보다 상세히 설명한다. Then, the relative coordinates of the plane-based 3D facilities generated in ST 400 are converted into spherical spherical 3D facilities by performing coordinate transformation processing based on the spherical spherical coordinate system set in ST 300 (ST 500). At this time, the coordinate change process will be described in more detail with reference to FIG.
그리고, 상기 ST400단계에서 생성된 지구 구면기반 3D 시설물 좌표정보를 저장하고 종료한다(ST600). 이후, 사용자의 요청에 따라 메모리에 저장된 지구 구면기반 3D 시설물 좌표를 근거로 3D 이미지를 지구 구면체와 합성함으로써, 지구 구면 기반 3D 시설물을 컴퓨터단말(미도시)의 디스플레이를 통해 가시화하게 된다.Then, the coordinate information of the 3D spherical surface facility generated in ST400 is stored and the process ends (ST600). Thereafter, the 3D image is synthesized with the earth spherical body based on the earth spherical surface based 3D facility coordinates stored in the memory according to the user's request, so that the 3D spherical surface based facility is visualized through the display of the computer terminal (not shown).
한편, 도3은 도1에 도시된 ST500 단계의 상세 흐름도이다.3 is a detailed flowchart of ST500 shown in FIG.
2D 평면 좌표계에서 제작된 3D 시설물(Q)은 지구 구면 좌표계의 3D 시설물(Q)로 변환하기 위해서는 상기 ST400단계에서 생성된 시설물(Q)을 중심으로 변환된 상대좌표를 지구 중심을 원점으로 하는 3차원 직교 좌표에서 시설물(Q)의 중심점이 지구 구면 좌표계의 원점이 되도록 변경 설정한다(ST510).In order to convert the 3D facility (Q) manufactured in the 2D plane coordinate system into the 3D facility (Q) in the spherical spherical coordinate system, the relative coordinates transformed around the facility (Q) generated in the step ST400 are referred to as 3 Dimensional coordinate of the facility Q is set to be the origin of the earth spherical coordinate system (ST510).
상기한 상태에서 시설물(Q)을 도4에 도시된 바와 같이 ST510에서 설정된 구면 좌표계의 "Y"축을 중심으로 "θ"각도 회전시킨다(ST520). 여기서, 상기 "θ"는 도1의 ST200에서 추출된 해당 시설물(Q)의 위도값이다. 이때, 회전 변환식은 수학식 1과 같다.In the above state, the facility Q is rotated about the Y axis of the spherical coordinate system set in ST510 as shown in Fig. 4 (ST520). Here, the "?" Is a latitude value of the facility Q extracted in ST200 of FIG. At this time, the rotation conversion equation is as shown in Equation (1).
여기서, Ry 는 "Y" 축 방향 회전행렬이고, P는 원본 자료의 평면 좌표계에서의 점이며, P'는 지구 구면 좌표계에서의 점을 나타낸다. 즉, 평면 좌표 3D 시설물에 대한 지구 구면 좌표계에서의 "Y"축 변환 좌표(P')는 "Y" 축 방향 회전행렬(Ry)과 평면기반 3D 시설물 좌표(P)의 연산으로 산출된다. Here, Ry is a rotation matrix in the Y-axis direction, P is a point in the plane coordinate system of the original data, and P 'indicates a point in the spherical spherical coordinate system. That is, the "Y" axis conversion coordinate (P ') in the earth spherical coordinate system for the plane coordinate 3D facility is calculated by the calculation of the "Y" axis direction rotation matrix Ry and the plane based 3D facility coordinate (P).
이후, 지구 구면 좌표계 기준으로 "Y"축 방향 변환된 시설물(Q)을 도5에 도시된 바와 같이 ST510에서 설정된 지구 구면 좌표계의 "Z"축을 중심으로 "φ"각도 회전시킨다(ST530). 여기서, 상기 "φ"는 도1의 ST200에서 추출된 해당 시설물(Q)의 경도값이다. 이때, 회전 변환식은 수학식 2와 같다.Thereafter, the facility Q converted in the Y-axis direction on the basis of the earth spherical coordinate system is rotated by an angle of "? "About the" Z "axis of the earth spherical coordinate system set in ST510 as shown in Fig. 5 (ST530). Here, "?" Is a hardness value of the corresponding facility (Q) extracted in ST200 of FIG. At this time, the rotation conversion equation is as shown in Equation (2).
여기서, Rz 는 "Z" 축 방향 회전행렬이고, P는 원본 자료의 평면 좌표계에서의 점이며, P'는 지구 구면 좌표계에서의 점을 나타낸다. 즉, 평면 좌표 3D 시설물(Q)에 대한 지구 구면 좌표계에서의 "Z"축 변환 좌표(P')는 "Z" 축 방향 회전행렬(Rz)과 평면기반 3D 시설물 좌표(P)의 연산으로 산출된다. Here, Rz is a rotation matrix in the " Z "axis direction, P is a point in the plane coordinate system of the original data, and P 'indicates a point in the earth spherical coordinate system. That is, the "Z" axis transformation coordinate P 'in the earth spherical coordinate system for the plane coordinate 3D facility Q is calculated by the calculation of the "Z" axial rotation matrix Rz and the plane-based 3D facility coordinate P do.
즉, 상기 ST520과 ST530을 통해 시설물(Q)에 대하여 지구 구면 좌표계를 중심으로 "Y"축과 "Z"축방향으로 회전시킴으로써, 지구 구면 좌표계에서의 방향성을 획득한다.That is, directionality in the earth spherical coordinate system is obtained by rotating the facility Q in the direction of the "Y" axis and the "Z" axis about the earth spherical coordinate system through ST520 and ST530.
상기한 바와 같이 시설물(Q)에 대한 지구 구면 좌표계에서의 방향성을 획득한 상태에서, 도6에 도시된 바와 같이 시설물(Q)을 지구 반지름(R) 만큼 거리이동되도록 좌표변환함으로써 시설물(Q)이 지구 구면 경계에 위치되도록 한다(ST540). 여기서, 상기 반지름(R)은 도1의 ST300에서 분석된 지구타원체에 대응되는 시설물(Q) 위치의 반지름 값이다. 이때, 회전 변환식은 수학식 3과 같다.6, the facilities Q are coordinate-transformed so that the facility Q is moved a distance by the radius R of the facility, while obtaining the directionality of the facility Q in the spherical coordinate system of the facility Q as described above, Is positioned at the spherical boundary of the earth (ST540). Here, the radius R is a radius value of the position of the facility Q corresponding to the earth ellipsoid analyzed in ST 300 of FIG. At this time, the rotation conversion equation is as shown in Equation (3).
여기서, T 는 거리변환행렬이고, P는 원본 자료의 평면 좌표계에서의 점이며, P'는 지구 구면 좌표계에서의 점이다. 즉, 평면 좌표 3D 시설물에 대한 지구 구면 좌표계의 거리 변환 좌표(P')는 거리변환행렬(T)과 평면기반 3D 시설물 좌표(P)의 연산으로 산출된다. Where T is a distance transformation matrix, P is a point in the plane coordinate system of the original data, and P 'is a point in the earth's spherical coordinate system. That is, the distance conversion coordinates (P ') of the earth spherical coordinate system for the plane coordinate 3D facilities are calculated by the calculation of the distance conversion matrix (T) and the plane-based 3D facility coordinates (P).
따라서, 본 발명에 의하면 시설물(Q)의 중심이 지구 구면 좌표계의 원점이 되도록 설정한 상태에서, 상기 ST520과 ST530을 통해 시설물(Q)에 대하여 지구 구면 좌표계를 중심으로 "Y"축과 "Z"축방향으로 회전시킴으로써 지구 구면 좌표계에서의 방향성을 획득하고, ST540을 통해 시설물(Q)에 대하여 지구 구면 좌표계를 중심으로 반지름만큼 거리 이동시킴으로써, 평면좌표계 기반의 3D 시설물(Q)을 지구 구면 좌표계 기반의 3D 시설물(Q)로 변환하게 된다. Therefore, according to the present invention, in the state where the center of the facility Q is set to be the origin of the spherical coordinate system of the earth, the facilities "Q" through the ST520 and ST530, Axis direction to acquire the directionality in the spherical spherical coordinate system and move the distance Q about the facility Q with respect to the facility Q by a radius to obtain the 3D facility Q based on the plane coordinate system as the spherical coordinate system Based 3D facilities (Q).
한편, 상기 실시예에 있어서는 방향성 이동을 위한 회전이동과, 거리 이동을 각각 수행하도록 실시하였으나, 수학식 4를 통해 일괄변환처리하도록 실시하는 것도 가능하다.In the above embodiment, the rotational movement and the distance movement for the directional movement are respectively performed. However, it is also possible to perform the batch conversion processing using the expression (4).
한편, 도7은 평면기반 3D 시설물을 지구 구면 기반의 3D 시설물로 변환하여 가시화한 이미지를 예시한 도면이다. 도7에서 (A)는 평면기반 3D 시설물(Q)을 가시화한 것이고, (B)는 (A)에 도시된 3D 시설물(Q)을 상술한 바와 같은 좌표변환방법을 통해 지구 구면기반 3D 시설물(Q)로 가시화한 것이다.Meanwhile, FIG. 7 illustrates an image obtained by converting a plane-based 3D facility into a 3D facility based on a spherical spherical surface and visualizing the 3D facility. 7 (A) is a visualization of a planar-based 3D facility Q, and FIG. 7 (B) is a diagram illustrating a 3D facility Q shown in FIG. 7 (A) Q).
즉, 상기 실시예에 의하면 평면기반 3D 시설물(Q)에 대해 지구 구면 좌표계를 기준으로 위도 및 경도에 대응되게 회전이동하도록 좌표변환을 수행함과 더불어, 지구 구면 좌표계를 기준으로 회전 이동된 3D 시설물을 지구 반지름에 대응되게 거리 이동하도록 좌표변환시킴으로써, 용이하게 평면기반 3D 시설물을 지구 구면기반 3D 시설물로 변환할 수 있게 된다.That is, according to the above embodiment, coordinate conversion is performed so that the plane-based 3D facility Q is rotated corresponding to the latitude and longitude on the basis of the earth spherical coordinate system, and the 3D facility rotated and moved on the basis of the earth spherical coordinate system It is possible to easily convert a plane-based 3D facility to a spherical-spherical-based 3D facility by transforming coordinates so that the distance corresponds to the radius of the earth.
또한, 본 발명의 기본 흐름은 2D 평면상의 3D 시설물 모델링 지리 정보를 3D 지구 구면상의 3D 시설물로 모델링하는 기술로서, 본 발명에 적용된 기술의 범주는 수학적으로 보면 좌표계의 변환 기술이다. 즉, 본 발명에서 언급된 좌표체계는 원본 좌표계인 2D 평면 좌표계와 대상 좌표계인 3D 지구기반 구면 좌표계이다. 그러나, 세상에는 다양한 좌표체계가 존재하므로, 본 발명을 좀 더 일반화시키면 다양한 좌표체계상에서 제작된 시설물 모델링 지리 정보를 특정 좌표 체계로 변환하는 것이 가능하게 된다. 따라서, 본 발명의 기술을 이용하여 다양한 좌표체계 간에서 지리 공간 모델링 자료의 좌표변환을 수행하는 것이 가능할 것이다. In addition, the basic flow of the present invention is a technique for modeling 3D facility modeling geographical information on a 2D plane as a 3D facility on a 3D globe spherical surface. The category of the technology applied to the present invention is a coordinate system transformation technique mathematically. That is, the coordinate system mentioned in the present invention is a 2D plane coordinate system which is an original coordinate system and a 3D earth-based spherical coordinate system which is a target coordinate system. However, since there are various coordinate systems in the world, if the present invention is more generalized, it becomes possible to convert the facility modeling geographical information produced on various coordinate systems into a specific coordinate system. Therefore, it will be possible to perform coordinate transformation of geospatial modeling data between various coordinate systems using the technique of the present invention.
비록, 본 발명이 상기 언급된 바람직한 실시예와 관련하여 설명되어졌지만, 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다양한 수정이나 변형을 하는 것이 가능하다. 따라서 첨부된 특허등록청구의 범위는 본 발명의 요지에서 속하는 이러한 수정이나 변형을 포함할 것이다.Although the present invention has been described in connection with the above-mentioned preferred embodiments, it is possible to make various modifications and variations without departing from the spirit and scope of the invention. Accordingly, the scope of the appended claims should include all such modifications and changes as fall within the scope of the present invention.
Q : 시설물.Q: Facilities.
Claims (6)
평면기반 지리 정보에서 3D 시설물의 좌표정보를 추출하는 제1 단계와,
지구 구면 좌표계를 설정하는 제2 단계,
상기 제1 단계에서 추출된 3D 시설물의 좌표를 시설물의 중심을 원점으로 하는 상대좌표로 변경하는 제3 단계,
상기 제3 단계에서 설정된 3D 시설물의 상대좌표를 기 설정된 지구 구면 좌표계를 기준으로 위도 및 경도에 대응되도록 좌표변환하여 방향변환처리를 수행하는 제4 단계 및,
상기 제4 단계에서 기 설정된 지구 구면 좌표계를 기준으로 방향변환된 3D 시설물을 지구 구면상에 위치하도록 좌표변환하여 거리이동처리를 수행하는 제5 단계를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 평면기반 3D 시설물을 구면기반 3D 시설물로 변경하는 방법.A method for converting a plane-based 3D facility of a terminal that converts planar-based geographic information into spherical-based geographic information into a spherical-based 3D facility,
A first step of extracting coordinate information of the 3D facility from the plane-based geographical information,
A second step of setting a spherical spherical coordinate system,
A third step of changing the coordinates of the 3D facility extracted in the first step to relative coordinates having the center of the facility as the origin,
A fourth step of performing coordinate transformation on the relative coordinates of the 3D facilities set in the third step to correspond to the latitude and longitude on the basis of the predetermined spherical coordinate system,
And a fifth step of performing a distance movement process by performing coordinate transformation on the 3D facility which is direction-converted based on the predetermined spherical spherical coordinate system in the fourth step so as to be located on the spherical spherical surface. To a spherical-based 3D facility.
상기 제1 단계에서 추출되는 상기 좌표정보는 평면기반 3D 시설물의 위도와 경도정보를 포함하도록 구성되고,
상기 제4 단계는 상기 제3 단계에서 설정된 3D 시설물의 상대좌표를 기 설정된 지구 구면 좌표계를 기준으로 위도 및 경도에 대응되도록 좌표변환하여 방향변환처리를 수행하되, 상기 제1 단계에서 추출된 해당 3D 시설물의 위도와 경도에 대응되도록 좌표변환하여 방향변환처리를 수행하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 평면기반 3D 시설물을 구면기반 3D 시설물로 변경하는 방법.The method according to claim 1,
Wherein the coordinate information extracted in the first step is configured to include latitude and longitude information of a plane-based 3D facility,
In the fourth step, the relative coordinates of the 3D facilities set in the third step are converted into coordinates corresponding to latitude and longitude on the basis of the predetermined spherical spherical coordinate system to perform direction conversion processing, and the corresponding 3D And converting the plane-based 3D facility into a spherical-based 3D facility by performing a coordinate conversion to correspond to the latitude and the hardness of the facility.
상기 제3 단계에서 생성된 시설물 상대좌표를 지구 중심을 원점으로 하는 지구 구면 좌표계에서 시설물의 중심이 원점되도록 설정한 상태에서,
상기 제4 단계의 위도와 경도에 대응되는 방향 변환처리를 수행함과 더불어, 상기 제5 단계의 거리이동처리를 수행하도록 된 것을 특징으로 하는 평면기반 3D 시설물을 구면기반 3D 시설물로 변환하는 방법.The method according to claim 1,
In the state where the center of the facility is set to be the origin in the spherical spherical coordinate system having the center relative to the center of the facility relative coordinates generated in the third step,
Wherein the direction converting process is performed corresponding to the latitude and the longitude of the fourth step and the distance moving process of the fifth step is performed.
상기 제4 단계는 위도정보에 대응되도록 지구 구면 좌표계의 "Y"축 중심으로 3D 시설물을 1차 회전변환함과 더불어, 경도정보에 대응되도록 지구 구면 좌표계의 "Z"축 중심으로 3D 시설물을 2차 회전변환하도록 된 것을 특징으로 하는 평면기반 3D 시설물을 구면기반 3D 시설물로 변경하는 방법.4. The method according to any one of claims 1 to 3,
In the fourth step, the 3D facility is firstly rotated around the "Y" axis of the earth spherical coordinate system so as to correspond to the latitude information, and the 3D facility is rotated at the center of the "Z" axis of the earth spherical coordinate system so as to correspond to the hardness information. Dimensional 3D facility to a spherical-based 3D facility.
상기 제5 단계는 평면기반 3D 시설물을 제2 단계에서 설정된 지구 구면 좌표계에 대응되는 지구타원체의 지구 반지름에 해당하는 거리만큼 좌표변환하여 거리이동시키도록 구성되는 것을 특징으로 하는 평면기반 3D 시설물을 구면기반 3D 시설물로 변경하는 방법.The method according to claim 1,
Wherein the fifth step is configured to perform coordinate transformation on a plane-based 3D facility by a distance corresponding to a radius of the earth ellipsoid corresponding to the earth spherical coordinate system set in the second step, thereby moving the plane based 3D facility. Based 3D facilities.
상기 제1 단계에서 추출되는 좌표정보는 평면기반 3D 시설물의 지구타원체 정보를 포함하여 구성되고,
상기 제2 단계에서 지구 구면 좌표계에 대응되는 지구타원체는 상기 제1 단계에서 추출된 지구타원체로 설정되거나, 사용자에 의해 설정되는 것을 특징으로 하는 평면기반 3D 시설물을 구면기반 3D 시설물로 변경하는 방법.
6. The method according to claim 1 or 5,
The coordinate information extracted in the first step includes the earth ellipsoid information of the plane-based 3D facility,
Wherein the earth ellipsoid corresponding to the earth spherical coordinate system in the second step is set to the earth ellipsoid extracted in the first step or is set by a user.
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