KR101487343B1 - 웹 기반 3차원 실내 지도 제작방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 실제 좌표를 포함하고 있는 건물의 외곽선을 이용하여 웹 기반에서 2차원 및 3차원 실내지도를 제작하고 웹 서비스에 바로 등록하여 웹 및 스마트 폰 기반에서 3차원 실내 지도를 쉽게 바로 확인할 수 있고, 이에 따라 실내 도면과 실제 건물의 좌표를 일치시키는데 소용되는 비용을 절감할 수 있는 웹 기반 3차원 실내 지도 제작방법에 관한 것이다.
이를 위해 본 발명에 따른 웹 기반 3차원 실내 지도 제작방법은, 건물의 외곽선을 입력받는 단계와, 건물의 외벽 벽체, 내부 벽체, 문, 및 바닥면을 미리 분류하여 실내지도 자료를 입력받는 단계와, 상기 입력된 실내지도 자료를 기초하여 내벽 벽체에서 시작하여 일정 길이 만큼 수직 형태로 수직 벽체를 생성하고, 외벽 벽체 제작, 내부 벽체 제작, 내벽 간이 벽체 제작, 문 제작, 및 바닥면 제작을 통해 웹 기반 2차원 실내 지도를 생성하는 단계와, 상기 웹 기반 2차원 실내 지도를 토대로 건물 각 층의 높이값을 입력하여 웹 기반 3차원 실내 지도를 생성하는 단계와, 상기 생성된 웹 기반 3차원 실내 지도 데이터를 웹으로 올리는 단계와, 사용자가 웹을 통해 상기 웹 기반 3차원 실내 지도 데이터를 다운로드 하여 3차원 실내지도를 가시화하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

Description

웹 기반 3차원 실내 지도 제작방법{METHOD OF PREPARING THREE-DIMENSIONAL INDOOR MAP BASED ON WEB}

본 발명은 웹 기반 3차원 실내 지도 제작방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 실제 좌표를 포함하고 있는 건물의 외곽선을 이용하여 웹 기반에서 2차원 및 3차원 실내지도를 제작하고 웹 서비스에 바로 등록하여 웹 및 스마트 폰 기반에서 3차원 실내 지도를 쉽게 바로 확인할 수 있고, 이에 따라 실내 도면과 실제 건물의 좌표를 일치시키는데 소용되는 비용을 절감할 수 있는 웹 기반 3차원 실내 지도 제작방법에 관한 것이다.

2차원 실내지도는 기존에 CAD 툴을 이용하여 정교하고 화려하게 제작할 수 있는 기능은 널리 사용되고 있다. 그러나 그런 툴을 이용하여서 건물의 내부 도면을 제작하는 경우는 대부분 실제 건물의 좌표 및 방향이 맞지가 않고 항상 정해진 방향에서 제작하게 된다. 이러한 기술은 예전에 종이도면을 사용하던 시절에 종이도면에 출력을 하여서 실내도면을 확인하기 위한 보조 수단으로 사용되었던 기술이다. 그러나 근래에 들어서는 통신과 전자기술의 발달에 힘입어 아주 빠른 성능의 컴퓨터를 누구나 집에 가지고 있으며 더군다나 집에 있는 컴퓨터 못지 않은 성능을 가지는 스마트폰을 누구나 한 대 이상은 소유하고 있다. 이런 통신과 기술의 발달은 기존에 접할 수 없었던 3차원 가상 공간을 창조하게 되었으며 오늘날 다양한 분야에서 실제세계와 유사하게 3차원 가상 공간을 제공하고 있다. 이런 시대적인 상황에서 예전처럼 종이 도면을 제작하기 위해서 사용되는 CAD를 이용하여 실내지도를 구축하는 방식은 건물을 관리하거나 활용하는 면에서는 유익하지 못하다.

기존에 2차원 도면을 이용하여서 공간을 사용하던 방식이 3차원 가상 공간을 활용하여 건물내부에서 실내 도면을 3차원 상에 바로 확인하여 공간을 활용할 수 있는 방식이 직관적이고 직접적으로 변경이 된다. 대상에 대한 직관적인 인식 방법의 변화는 건물을 입체적으로 이해할 수 있게 도와주며 건물 내의 시설물 관리 혹은 재난 재해에 따른 대응 방식을 결정하는데 유익하다.

현재 전세계적으로 접근가능한 3차원 가상공간에서는 우리가 생활하고 있는 건물 공간이 이미 형성이 되어 있지만 건물 내부의 공간은 아직 자료 구축이 미비한 단계이다. 따라서 본 발명을 통해서 획득한 기술을 이용하게 되면 건물 외곽선을 이용하기 때문에 실세계에 바로 사용할 수 있는 실내지도를 생성할 수 있으며 누구든지 생성된 실내지도를 언제 어디서나 통신이 되는 지역에서는 실내지도를 내려받아서 제작된 3차원 실내 공간을 확인할 수가 있다.

또한, 종래에는 3차원 가상 건물 공간의 외곽선 자료를 활용한 3차원 실내지도 제작 기술을 웹 기반으로 작동하여 웹을 통해서 전세계 누구든지 제작이 가능하고 제작된 3차원 실내지도를 누구든지 스마튼 폰 만 있으면 확인이 가능한 기술은 전혀 존재하지 않았다.

더욱이, 종래에는 건물을 관리하는 관리자, 건물 내의 상점의 위치를 확인하고자 하는 방문객, 건물 내의 전기, 도시가스, 상수 등의 위치를 확인하고자 하는 작업자 등 기존에 2차원 도면을 통해서 복잡하게 생각하고 상상해야만 했던 결과를 스마트 폰을 통해서 어렵지 않게 바로 확인할 수 있는 기술도 전혀 제안된 바가 없었다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점들을 감안하여 안출한 것으로, 본 발명의 목적은, 웹 기반의 실제 세계 좌표를 가지는 건물의 외곽선만을 이용하여 신속하게 2차원 실내지도를 제작하고 제작 중에는 실내지도의 특성에 맞는 수직, 끝점, 벽면 자동 입력 기능을 제공하여 신속하게 2차원 실내지도를 제작할 수 있는 웹 기반 3차원 실내 지도 제작방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은, 제작된 2차원 지도를 이용하여 층간 높이 입력과 질감표현 기능을 사용하여 실세계와 유사하게 3차원 실내지도를 신속하게 구축할 수 있게 지원하고 제작된 3차원 실내지도를 스마트폰을 통해서 가시화 하는 기능을 제공하여 누구든지 쉽게 건물 내부의 3차원 실내지도를 볼 수 있는 웹 기반 3차원 실내 지도 제작방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은, 직접 실내 현장에 찾아가서 실제 데이터를 확인할 필요가 없기 때문에 실내 지도를 구축하기 위해서 소요되는 비용을 많이 절감할 수 있을 뿐만 아니라, 기존에 제작된 건물과 실내 지도의 좌표가 일치하기 때문에 일반적으로 실내 도면과 실제 건물의 좌표를 일치시키는데 소용되는 비용 또한 절감할 수 있는 웹 기반 3차원 실내 지도 제작방법을 제공하는 것이다.

상기한 목적들을 달성하기 위한 본 발명에 따른 웹 기반 3차원 실내 지도 제작방법은, 건물의 외곽선을 입력받는 단계와, 건물의 외벽 벽체, 내부 벽체, 문, 및 바닥면을 미리 분류하여 실내지도 자료를 입력받는 단계와, 상기 입력된 실내지도 자료를 기초하여 내벽 벽체에서 시작하여 일정 길이 만큼 수직 형태로 수직 벽체를 생성하고, 외벽 벽체 제작, 내부 벽체 제작, 내벽 간이 벽체 제작, 문 제작, 및 바닥면 제작을 통해 웹 기반 2차원 실내 지도를 생성하는 단계와, 상기 웹 기반 2차원 실내 지도를 토대로 건물의 각 층의 높이값을 입력하여 웹 기반 3차원 실내 지도를 생성하는 단계와, 상기 생성된 웹 기반 3차원 실내 지도 데이터를 웹으로 올리는 단계와, 사용자가 웹을 통해 상기 웹 기반 3차원 실내 지도 데이터를 다운로드 하여 3차원 실내지도를 가시화하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

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상술한 바와 같은 본 발명에 따른 웹 기반 3차원 실내 지도 제작방법에 의하면, 웹기반을 통해서 2차원 실내지도 생성 시에 자동 점 입력 기술을 통해서 신속하게 제작하고 미리 분류된 자료 생성을 통해서 빠른시간 안에 3차원 실내지도를 제작할 수 있어 시간적인 절감 효과가 있다.

또한, 기존에 구축된 CAD 도면의 경우 종이도면 출력을 위한 목적이어서 현재 서비스되고 있는 3차원 가상 건물의 좌표와는 일치하지 않고 방향 또한 달라서 기존에 CAD 자료를 직접 사용할 수 없고 좌표계 일치 작업을 통해서 작업을 진행해야만하고, 그리고 3차원 실내지도 생성을 위해서 체계적으로 분류가 되어 있지 않기 때문에 3차원 실내지도를 제작하기 위해서 필요한 CAD 자료를 분류해야하나, 본 발명을 통해서는 웹을 기반으로 해서 실제 가상 건물 좌표의 외곽선을 바로 획득해서 사용하기 때문에 CAD 에서 처럼 좌표를 맞추기 위한 비용, 3차원 실내지도 생성을 위한 분류를 하기 위한 비용이 발생하지 않을 뿐만 아니라, 전국의 건물의 도면 자료를 고려했을 경우 엄청나게 발생할 수 있는 비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.

아울러, 본 발명의 기본 흐름은 웹을 기반으로 실내지도를 구축하고 있음으로, 건물 외부 좌표의 획득만 된다면 모듈화를 통해서 웹 기반이 아니라 PC 기반으로 실내지도를 작성할 수 있을 뿐만 아니라, 건물의 실내의 형태를 나타내는 조감도라는 이미지를 통해서 실내지도 구축을 좀 더 용이하게 진행할 수 있는 효과가 있다.

더구나, 3차원 실내지도를 다양하게 구축하기 위해서는 현재의 분류의 범위를 확장하여 운영하면 좀 더 다양한 실내지도를 제작할 수 있고, 스마트폰의 경우 임베디드 시스템이기 때문에 스마트폰 이외의 임베디드 장비를 운영하는 곳에서도 장비의 성능이 허락한다면 3차원 실내지도 화면을 볼 수가 있음으로, 본 발명에서 제시한 방법을 확장함으로써 3차원 실내지도를 다양하게 생성할 수 있으며 임베디드 장비에도 가시화 기술의 확장을 통해서 3차원 실내지도를 가시화할 수 있는 장점이 있다.

도 1a 및 도 1b는 본 발명에 따라 웹 기반에서 건물의 외곽선을 이용하여 층별 2차원 실내지도를 구축하고 정해진 높이에 맞추어서 3차원 실내지도를 구축한 후 실세계와 유사한 이미지 처리를 통해서 3차원 실내지도를 생성하고 스마트폰에서 실내지도를 가시화하는 일련의 흐름을 나타내는 순서도이다.
도 2a 내지 도 2g는 본 발명에 따라 2차원 지도 생성을 하는 과정을 입력의 용이함을 지원하는 자동 점 입력 기능 및 직각 입력 기능을 활용하여 신속하게 2차원 실내 지도를 구축하는 과정을 나타내는 도면들이다.
도 3a 및 도 3b는 도 2a 내지 도 2g 에서 앞서 구축된 2차원 지도를 이용해서 건물의 각 해당 층의 높이를 입력하여 실시간 3차원 실내지도를 생성하고 생성된 3차원 실내지도의 벽체에 실제 세계와 유사한 이미지 질감을 입력하여 실세계와 유사한 3차원 지도를 구축하는 과정을 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명에 따라 스마트폰 기반에서 QR코드를 이용해서 구축된 3차원 실내지도를 스마트폰으로 다운받아서 가시화하는 과정을 나타내는 도면이다.

이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기로 한다.

도 1a 및 도 1b는 본 발명에 따라 웹 기반에서 건물의 외곽선을 이용하여 층별 2차원 실내지도를 구축하고 정해진 높이에 맞추어서 3차원 실내지도를 구축한 후 실세계와 유사한 이미지 처리를 통해서 3차원 실내지도를 생성하고 스마트 폰에서 실내지도를 가시화하는 일련의 흐름을 나타내는 순서도이다.

도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 웹 기반 3차원 실내 지도 제작방법은, 건물의 외곽선을 입력받는 단계와, 건물의 외벽 벽체, 내부 벽체, 높이가 낮은 벽체, 문, 및 바닥면을 미리 분류하여 실내지도 자료 등을 입력받는 단계와, 외벽 벽체 제작, 내부 벽체 제작, 내벽 간이 벽체 제작, 문 제작, 및 바닥면 제작을 통해 웹 기반 2차원 실내 지도를 생성하는 단계와, 상기 웹 기반 2차원 실내 지도를 토대로 높이값을 입력하여 웹 기반 3차원 실내 지도를 생성하는 단계와, 상기 생성된 웹 기반 3차원 실내 지도 데이터를 웹으로 올리는 단계와, 사용자가 웹을 통해 상기 웹 기반 3차원 실내 지도 데이터를 다운로드 하여 3차원 실내지도를 가시화하는 단계로 이루어진다.

즉, 도 1a에 도시된 바와 같이, 건물 외곽선을 입력받아서 2차원,3차원 실내지도를 제작하고 웹서비스를 위하여 웹서버에 3차원 실내지도 서비스 자료를 올려놓는다.

또한, 도 1b에 도시된 바와 같이, QR코드로부터 웹 기반의 3차원 실내지도 자료의 위치를 파악하여서 스마트폰을 이용하여 실내지도 자료를 내려받아서 3차원 실내지도를 가시화한다.

도 2a 내지 도 2g는 본 발명에 따라 2차원 지도 생성을 하는 과정을 입력의 용이함을 지원하는 자동 점 입력 기능 및 직각 입력 기능을 활용하여 신속하게 2차원 실내 지도를 구축하는 과정을 나타내는 도면들이다.

도 2a에 도시된 바와 같이, 파란색 부분은 건물의 내벽 벽체이고, 빨간색 실선은 내벽 벽체에서 시작하여 특정 길이 만큼 수직 형태로 새로운 내벽을 입력한 상태가 된다.

이러한 일련의 반복된 작업을 통해서 도 2b와 같이 쉽게 벽체가 입력되어 수직 벽체가 생성되어 진다.

도 2c는 끝점,교차점, 및 라인위의 점을 활용한 실내지도 제작을 나타내는 도면으로서, 기존에 입력된 도형을 분석하여 각 도형의 끝점 중에서 현재 입력하고자하는 위치와 제일 가까운 끝점을 자동으로 설정한다. 이때, 이런 자동 끝점 설정기준이 없을 경우 벽면과 벽면 혹은 벽면과 문 등을 제대로 붙이기가 매우 어렵다.

이어서, 도 2d에 도시된 바와 같이, 기존에 입력된 도형을 분석하여 각 도형의 교차점 중에서 현재 입력하고자 하는 위치와 제일 가까운 교차점을 자동으로 설정한다. 이때, 이런 자동 교차점 설정기준이 없을 경우 벽면과 벽면 혹은 벽면과 문 등을 제대로 붙이기가 매우 어렵다.

이어서, 도 2e에 도시된 바와 같이, 기존에 입력된 도형을 분석하여 각 도형의 라인위점 중에서 현재 입력하고자 하는 위치와 제일 가까운 라인위점을 자동으로 설정한다. 이때, 이런 자동 라인위점을 설정기준이 없을 경우 벽면과 벽면 혹은 벽면과 문 등을 제대로 붙이기가 매우 어렵다.

계속해서, 벽체의 직각 특성을 고려하여 입력된 벽체에서 새로운 벽체를 생성할 때 사용되는 기술로 벽체의 특정 세그먼트(L2)와 사용자가 입력한 라인(L1)사이의 수직 관계를 고려하여서 수직인 벽체를 세울 수 있게 된다. 즉, 기존에 입력된 벽체에서 수직으로 뻗어나가는 벽체의 입력을 쉽게 할 수 있다. 이와 같은 세그먼트와 라인과의 직각 관계식은 도 2f에 나타나 있다.

최종적으로, 도 2g에 도시된 바와 같이, 교차점 자동 입력 기능을 이용하여 문의 양끝점을 지정하고 문을 생성한다.

도 3a 및 도 3b는 도 2a 내지 도 2g 에서 앞서 구축된 2차원 지도를 이용해서 건물의 각 해당 층의 높이를 입력하여 실시간 3차원 실내지도를 생성하고 생성된 3차원 실내지도의 벽체에 실제 세계와 유사한 이미지 질감을 입력하여 실세계와 유사한 3차원 지도를 구축하는 과정을 나타내는 도면이다.

도 3a에 도시된 바와 같이, 상기 도 2a 내지 2g로 부터 획득된 2차원 실내지도를 바탕으로 각 층별의 높이 정보를 입력 추가하여서 3차원 실내지도를 자동 생성한다.

이때, 도 3b에 도시된 바와 같이, 질감 이미지를 이용하여서 사실적인 3차원 실내지도를 제작할 수도 있다.

도 4는 본 발명에 따라 스마트폰 기반에서 QR코드를 이용해서 구축된 3차원 실내지도를 스마트폰으로 다운받아서 가시화하는 과정을 나타내는 도면이다.

즉, 도 4에 도시된 바와 같이, QR코드를 이용하여 웹에서 해당 층별 3차원 실내지도를 내려받는다. 이어서, 최종적으로 스마트폰의 외부 입력에 반응하여 3차원 실내지도를 가시화(디스플레이)한다.

이상 본 발명을 바람직한 실시 예를 들어 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 예증하기 위한 것일 뿐 본 발명을 한정하는 것은 아니며, 당업자에 있어서는 본 발명의 요지 및 스코프를 일탈하는 일 없이도 다양한 변화 및 수정이 가능함은 물론이며 이 또한 본 발명의 영역 내이다.

Claims (5)

1. 건물의 외곽선을 입력받는 단계와,
   건물의 외벽 벽체, 내부 벽체, 문, 및 바닥면을 미리 분류하여 실내지도 자료를 입력받는 단계와,
   상기 입력된 실내지도 자료를 바탕으로 내벽 벽체에서 시작하여 일정 깊이 만큼 수직 형태로 수직 벽체를 생성하고, 외벽 벽체 제작, 내부 벽체 제작, 내벽 간이 벽체 제작, 문 제작, 및 바닥면 제작을 통해 웹 기반 2차원 실내 지도를 생성하는 단계와,
   상기 웹 기반 2차원 실내 지도를 토대로 건물 각 층의 높이값을 입력하여 웹 기반 3차원 실내 지도를 생성하는 단계와,
   상기 생성된 웹 기반 3차원 실내 지도 데이터를 웹으로 올리는 단계와,
   사용자가 웹을 통해 상기 웹 기반 3차원 실내 지도 데이터를 다운로드 하여 3차원 실내지도를 가시화하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 웹 기반 3차원 실내 지도 제작방법.
   
2. 삭제
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 웹 기반 2차원 실내 지도를 생성하는 단계에서는, 기 입력된 도형을 기초하여 상기 각 도형의 끝점 중 현재 입력하고자 하는 위치와 근접한 끝점을 설정하고, 상기 끝점을 기준으로 벽면과 벽면 또는 문을 배치하는 웹 기반 3차원 실내 지도 제작방법.
   
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 웹 기반 2차원 실내 지도를 생성하는 단계에서는, 기 입력된 도형을 기초하여 각 도형의 교차점 중 현재 입력하고자 하는 위치와 근접한 교차점을 설정하고, 상기 교차점을 기준으로 벽면과 벽면 또는 문을 배치하는 웹 기반 3차원 실내 지도 제작방법.
   
5. 삭제

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