KR101538070B1 - System and method for drawing development figures of tunnel face map - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 터널의 지질 전개도 생성 시스템 및 그 방법에 관한 것으로, 구체적으로는 터널의 시공 현장에서 얻어진 터널 지질도를 기초로 3차원 터널 지질 모델을 생성하고, 3차원 터널 지질 모델에서 터널의 내부 벽면에 대응하는 곡면을 2차원 평면으로 변환하여 전개도를 생성하는 터널의 지질 전개도 생성 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a system and a method for generating a geological exploded view of a tunnel, and more particularly, to a three-dimensional tunnel geological model based on a tunnel geological map obtained from a construction site of a tunnel, To a geological exploded view creation system of a tunnel for converting a corresponding curved surface into a two-dimensional plane to generate a developed view, and a method thereof.
일반적으로, 터널의 시공을 위해서는 사전 지반조사는 물론 시공 중에도 지질 조사가 필수적으로 이루어져야 한다. 특히, NATM(New Austrian Tunneling Method) 공법은 국내의 터널 시공 시 빈번하게 적용되는 공법으로서, 굴착 중 직면하는 지질조건에 대한 능동적 대응을 전제로 하고 있어 지질 조사에 대한 점검이 필수적이다.Generally, in order to construct a tunnel, geological survey must be performed not only in preground investigations but also during construction. Especially, the New Austrian Tunneling Method (NATM) method is a frequently applied method in tunnel construction in Korea. It is necessary to check the geological survey because it is based on the active response to the geological conditions encountered during excavation.
이를 위해, 대부분의 터널 시공 현장에서는 막장 내의 굴진면에서 지층 경계, 암질, 절리, 단층, 지하수 상태 및 파괴 징후를 관찰 및 측정하여 터널 지질도를 작성하고, 이를 기초로 터널의 지질 조건을 나타내는 종단면도, 평면도 및 지질 전개도를 작성하여, 터널의 지질 조건에 대한 공간적 파악과 예측을 수행하고 있다.For this purpose, in most tunnel construction sites, tunnel geology is created by observing and measuring ground boundary, rock quality, joints, faults, faults, groundwater conditions and fracture indications from the excavated surface in the tunnel. Based on this, , A plan view and a geological exploration map are created, and spatial identification and prediction of the geological condition of the tunnel is carried out.
한편, 종래의 터널 전개도는 대부분 수기로 작성되고 있으며, 굴진면에서 관찰된 XZ축 상의 지층 경계 정보를 이용하여 XY축 상의 터널 전개도를 도시하여야 하므로, 상당한 경력의 지질기술자 및 터널지질전문가를 필수적으로 요구되며, 터널의 시공 비용 및 작업 소요 시간을 증가시키는 문제점이 발생하였다.On the other hand, the conventional tunnel development chart is mostly written by hand, and since the tunnel development map on the XY axis is to be shown using the zone boundary information on the XZ axis observed on the excavated surface, a geologist and tunnel geologist And the construction cost of the tunnel and the time required for the operation are increased.
또한, 터널 전개도의 생성을 위해 컴퓨터를 이용한 솔리드 모델링(Solid Modeling) 기법이 사용되고 있으나, 이 경우에는 솔리드 모델의 생성 시 발생하는 기하좌표의 정밀도 오차로 인해 연산 에러가 발생하는 문제점이 있었다.In addition, although a solid modeling technique using a computer is used to generate a tunnel developed view, in this case, there is a problem that an operation error occurs due to a precision error of geometric coordinates generated when a solid model is generated.
특히, 터널의 굴진면에서 나타나는 지질, 지층 경계가 복잡할수록 연산 에러의 발생이 빈번하게 발생하고, 이를 수정하기 위한 후처리 과정이 필수적으로 요구되므로, 작업자에게 과도한 업무 부하가 발생하게 된다.In particular, as the geology and stratigraphic boundary appearing on the tunnel surface are more complicated, the occurrence of computational errors frequently occurs, and a post-processing process is required to correct the errors, which causes an excessive workload to the operator.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 안출된 것으로, 3차원 모델링을 이용하여 터널의 전개도를 생성하는 터널의 지질 전개도 생성 시스템 및 그 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a system and method for generating a geological exploded view of a tunnel that generates a developed view of a tunnel using three-dimensional modeling.
또한, 본 발명은 3차원 모델링 시 기하좌표의 정밀도 차이로 인한 오류를 방지할 수 있는 터널의 지질 전개도 생성 시스템 및 그 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.It is another object of the present invention to provide a system and method for generating a geological exploded view of a tunnel that can prevent an error due to a difference in accuracy of geometric coordinates during three-dimensional modeling.
또한, 본 발명은 비전문가의 경우에도 터널의 전개도를 쉽고 편리하게 작성할 수 있는 터널의 지질 전개도 생성 시스템 및 그 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.It is another object of the present invention to provide a system for generating a geological exploded view of a tunnel and a method thereof that can easily and conveniently create a developed view of a tunnel even in the case of a non-expert.
본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The objects of the present invention are not limited to the above-mentioned objects, and other objects not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the following description.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 시공하고자 하는 터널의 형상 정보와, 시공 현장의 굴진면에서 측정된 지층 경계 정보를 입력받는 정보 입력부; 상기 형상 정보로부터, 터널의 형상에 대응하며 내부 공간 및 표면 상에 복수의 노드가 구비된 3차원 폴리곤 모델을 생성하는 터널 매핑부; 상기 지층 경계 정보로부터, 굴진면 상의 지질에 따른 속성값을 갖는 복수의 노드를 포함하며 굴진면의 지층 경계선에 각각 대응하는 3차원 폴리라인들을 생성하는 굴진면 매핑부; 및 상기 3차원 폴리곤 모델의 노드들과 동일 좌표 상에 위치하는 상기 3차원 폴리라인들의 각 노드를 매칭시켜 터널 지질 모델로 생성하며, 상기 터널 지질 모델의 3차원 곡면을 2차원 평면으로 변환하여 터널의 지질 전개도를 생성하는 전개도 생성부;를 포함하는 터널의 지질 전개도 생성 시스템을 제공한다.According to an aspect of the present invention, there is provided an information processing apparatus comprising: an information input unit receiving shape information of a tunnel to be installed and boundary boundary information measured on a paved surface of a construction site; A tunnel mapping unit for generating a three-dimensional polygon model corresponding to the shape of the tunnel and having a plurality of nodes on the inner space and the surface, from the shape information; A pie plane mapping unit for generating three-dimensional polylines corresponding to pie boundary lines of the pie plane, the pie plane mapping unit including a plurality of nodes having attribute values corresponding to the lipid on the pie plane from the layer boundary information; Dimensional polygonal model of the three-dimensional polygon model and the nodes of the three-dimensional polylines located on the same coordinate with the nodes of the three-dimensional polygon model to generate a tunnel geological model, And a developed view generating unit for generating a geologic developed view of the tunnel.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 터널 매핑부는, 터널의 바운더리를 추출하여 2차원 폴리곤을 생성하고, 상기 생성된 2차원 폴리곤을 굴진면의 위치에 각각 대응하는 3차원 공간 상에서 서로 연결하여 상기 3차원 폴리곤 모델로 생성한다.In a preferred embodiment, the tunnel mapping unit extracts a boundary of a tunnel to generate a two-dimensional polygon, connects the generated two-dimensional polygon to each other in a three-dimensional space corresponding to the position of the piercing surface, Model.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 터널 매핑부는, 컨벡스헐 서피스(Convex hull Surface)를 생성하여 굴진면의 위치에 대응하는 상기 2차원 폴리곤들을 연결한다.In a preferred embodiment, the tunnel mapping unit creates a convex hull surface and connects the two-dimensional polygons corresponding to the position of the paved surface.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 터널 매핑부는, 상기 컨벡스헐 서피스로 연결된 2차원 폴리곤들의 내부 공간 및 표면에 복수의 사면체 격자(Tetrahedron Mesh)를 생성하여, 상기 사면체 격자들의 끝점을 상기 복수의 노드로 설정한다.In a preferred embodiment, the tunnel mapping unit generates a plurality of tetrahedron meshes on the inner space and the surface of the two-dimensional polygons connected by the convex hull surface, and sets the end points of the tetrahedral meshes to the plurality of nodes do.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 굴진면 매핑부는, 굴진면의 지층 경계선에 각각 대응하는 복수의 폴리라인을 3차원 공간 상에 생성한 후, 각 폴리라인 상에 상기 복수의 노드를 배치하여 상기 3차원 폴리라인으로 생성한다.In a preferred embodiment, the pushing plane mapping unit creates a plurality of polylines corresponding to the boundary lines of the pushed surface on the three-dimensional space, arranges the plurality of nodes on each poly line, Polyline is generated.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 굴진면 매핑부는, 상기 폴리라인들의 각 노드에 속성 필드를 추가한 후, 상기 속성 필드에서 굴진면의 지질에 따른 속성값을 설정한다.In a preferred embodiment, the pushing plane mapping unit adds an attribute field to each node of the polylines, and then sets an attribute value according to the lipid of the pushed surface in the attribute field.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 속성값은, 지질에 따라 사전에 설정된 스칼라(scalar) 값이다.In a preferred embodiment, the attribute value is a scalar value preset according to the lipid.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 전개도 생성부는, 상기 터널 지질 모델의 생성 시 상기 3차원 폴리곤 모델의 노드들 중 상기 속성값이 할당되지 않은 노드에 대해, 보간 연산(Interpolator)을 수행하여 상기 속성값을 설정한다.In a preferred embodiment, the developed view generation unit performs an interpolator on a node to which the attribute value is not allocated among the nodes of the three-dimensional polygon model when generating the tunnel geological model, Setting.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 전개도 생성부는 RBF(Radial basis function) 알고리즘을 이용하여, 상기 보간 연산을 수행한다.In a preferred embodiment, the developed view generation unit performs the interpolation operation using a radial basis function (RBF) algorithm.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 전개도 생성부는, 상기 터널 지질 모델의 노드들 중 동일한 속성값을 갖는 노드들을 추출하여, 지층 경계면에 대응하는 아이소 서피스(ISO-Surface)를 생성한다.In a preferred embodiment, the developed view generation unit extracts nodes having the same attribute value among the nodes of the tunnel geological model to generate an ISO-Surface corresponding to a ground interface.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 전개도 생성부는, 상기 터널 지질 모델에서 터널의 내부 벽면에 대응하는 3차원 곡면인 월 서피스(Wall Surface)를 추출한 후, 상기 월 서피스를 2차원 평면으로 전환하여 상기 지질 전개도로 생성한다.
In a preferred embodiment, the developed view generation unit extracts a wall surface, which is a three-dimensional curved surface corresponding to an inner wall surface of the tunnel, from the tunnel geological model, and converts the wall surface into a two- .
또한, 본 발명은 (1) 시공하고자 하는 터널의 형상 정보와, 시공 현장의 굴진면에서 측정된 지층 경계 정보가 입력되는 단계; (2) 상기 형상 정보로부터, 터널의 형상에 대응하며 복수의 노드가 구비된 3차원 폴리곤 모델을 생성하는 단계; (3) 상기 지층 경계 정보로부터, 굴진면의 지층 경계선에 각각 대응하며, 기설정된 속성값을 갖는 복수의 노드가 구비된 3차원 폴리라인들을 생성하는 단계; 및 (4) 상기 3차원 폴리곤 모델과 상기 3차원 폴리라인들을 매칭시켜 터널 지질 모델로 생성하고, 상기 터널 지질 모델의 3차원 곡면을 2차원 평면으로 변환하여 터널의 지질 전개도를 생성하는 단계;를 포함하는 터널의 지질 전개도 생성 방법을 제공한다.(1) inputting shape information of a tunnel to be installed and ground boundary information measured on a paved surface of a construction site; (2) generating, from the shape information, a three-dimensional polygon model corresponding to the shape of the tunnel and having a plurality of nodes; (3) generating three-dimensional polylines corresponding to a ground boundary line of the excavated surface, the three-dimensional polylines having a plurality of nodes each having a predetermined property value from the ground boundary information; And (4) generating a tunnel geological model by matching the three-dimensional polygon model and the three-dimensional polylines, and converting the three-dimensional curved surface of the tunnel geological model into a two-dimensional plane to generate a geological exploded view of the tunnel; A method of generating a geological exploded view of a tunnel comprising:
바람직한 실시예에 있어서, 상기 3차원 폴리곤 모델의 복수의 노드는, 상기 3차원 폴리곤 모델의 내부 공간 및 표면의 3차원 좌표 상에 위치한다.In a preferred embodiment, the plurality of nodes of the three-dimensional polygon model are located on the three-dimensional coordinates of the inner space and the surface of the three-dimensional polygon model.
바람직한 실시예에 있어서, 각 3차원 폴리라인의 복수의 노드는, 상기 각 3차원 폴리라인의 3차원 좌표 상에 위치하며, 굴진면의 지질에 따른 속성값을 갖는다.In a preferred embodiment, the plurality of nodes of each three-dimensional polyline are located on the three-dimensional coordinates of each of the three-dimensional polylines and have attribute values according to the lipid of the pushed face.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 제 (4)단계는, 상기 3차원 폴리곤 모델의 노드들과 동일 좌표 상에 위치하는 상기 3차원 폴리라인들의 각 노드를 매칭하여 상기 터널 지질 모델을 생성한다.In a preferred embodiment, the step (4) generates the tunnel geological model by matching each node of the three-dimensional polylines located on the same coordinate with the nodes of the three-dimensional polygon model.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 제 (2)단계는, (2-1) 상기 형상 정보에서 터널의 바운더리를 추출하여 상기 바운더리에 대응하는 2차원 폴리곤을 생성한 후, 상기 2차원 폴리곤을 굴진면의 위치에 대응하는 3차원 공간 상에서 각각 배치하는 단계; (2-2) 굴진면의 위치에 대응하는 2차원 폴리곤들을 서로 연결하는 단계; 및 (2-3) 상기 연결된 2차원 폴리곤들의 내부 공간 및 표면에 복수의 노드를 생성하여, 상기 3차원 폴리곤 모델로 생성하는 단계;를 포함한다.In a preferred embodiment, the step (2) includes the steps of: (2-1) extracting a boundary of a tunnel from the shape information to generate a two-dimensional polygon corresponding to the boundary, Dimensional space corresponding to the position; (2-2) connecting the two-dimensional polygons corresponding to the positions of the paved surface to each other; And (2-3) generating a plurality of nodes on the inner space and the surface of the connected two-dimensional polygons to generate the three-dimensional polygon model.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 제 (2-2)단계는, 컨벡스헐 서피스(Convex hull Surface)를 생성하여 상기 2차원 폴리곤들을 연결한다.In a preferred embodiment, the step (2-2) creates a convex hull surface to connect the two-dimensional polygons.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 제 (2-3)단계는, 상기 컨벡스헐 서피스로 연결된 2차원 폴리곤들의 내부 공간 및 표면에 복수의 사면체 격자(Tetrahedron Mesh)를 생성하여, 상기 사면체 격자들의 끝점을 상기 복수의 노드로 설정한다.In a preferred embodiment, the step (2-3) may include: generating a plurality of tetrahedron meshes on the inner space and the surface of the two-dimensional polygons connected by the convex hull surface, Set to multiple nodes.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 제 (3)단계는, (3-1) 상기 지층 경계 정보로부터, 굴진면의 지층 경계선에 각각 대응하는 복수의 폴리라인을 3차원 공간 상에 생성하는 단계; 및 (3-2) 각 폴리라인 상에 상기 복수의 노드를 배치하고 상기 폴리라인들의 각 노드에 속성 필드를 추가한 후, 상기 속성 필드에서 굴진면의 지질에 따른 속성값을 설정하여 상기 3차원 폴리라인들을 생성하는 단계;를 포함한다.In a preferred embodiment, the step (3) includes the steps of: (3-1) generating a plurality of polylines on the three-dimensional space, each of which corresponds to a boundary line of the ground surface of the pushed surface from the ground boundary information; And (3-2) placing the plurality of nodes on each polyline, adding an attribute field to each node of the polylines, setting an attribute value according to the lipid of the surface being pushed in the attribute field, And generating polylines.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 제 (3-2)단계의 상기 속성값은, 지질에 따라 사전에 설정된 스칼라(scalar) 값이다.In a preferred embodiment, the attribute value in the step (3-2) is a scalar value set in advance according to the lipid.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 제 (4)단계는, (4-1) 상기 3차원 폴리곤 모델과 상기 3차원 폴리라인들의 매칭시켜, 상기 3차원 폴리곤 모델의 노드들에 속성값을 설정하여 상기 터널 지질 모델로 생성하는 단계; (4-2) 상기 터널 지질 모델에서 동일한 속성값을 갖는 노드들을 추출하여 지층 경계면에 대응하는 아이소 서피스(ISO-Surface)를 생성하는 단계; 및 (4-3) 상기 아이소 서피스가 포함된 상기 터널 지질 모델의 3차원 곡면으로부터 상기 지질 전개도를 생성하는 단계;를 포함한다.In a preferred embodiment, the step (4) includes the steps of: (4-1) matching the three-dimensional polygon model with the three-dimensional polylines to set an attribute value in the nodes of the three- Generating as a lipid model; (4-2) extracting nodes having the same attribute value in the tunnel geology model to generate an ISO-Surface corresponding to a ground interface; And (4-3) generating the geological exploded view from the three-dimensional curved surface of the tunnel lipid model including the iso-surface.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 제 (4-1)단계는, 보간 연산(Interpolator)을 수행하여 상기 속성값을 설정한다.In a preferred embodiment, the step (4-1) sets an attribute value by performing an interpolator.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 제 (4-3)단계는, 상기 터널 지질 모델에서 터널의 내부 벽면에 대응하는 3차원 곡면인 월 서피스(Wall Surface)를 추출한 후, 상기 월 서피스를 2차원 평면으로 전환하여 상기 지질 전개도를 생성한다.In a preferred embodiment, the step (4-3) comprises: extracting a wall surface as a three-dimensional curved surface corresponding to an inner wall surface of the tunnel in the tunnel geological model, To produce the geological spread map.
전술한 과제해결 수단에 의해 본 발명은 터널의 형상에 대응하며 복수의 노드가 구비된 3차원 폴리곤 모델을 생성하고, 또한, 굴진면의 지층 경계선에 각각 대응하는, 기설정된 속성값을 갖는 복수의 노드를 구비하는 3차원 폴리라인들을 생성한 후, 상기 3차원 폴리곤 모델과 상기 3차원 폴리라인들을 매칭시켜 터널 지질 모델로 생성하여 그 3차원 곡면을 2차원 평면으로 변환해서 터널의 전개도를 생성하므로, 터널의 지질 전개도를 쉽고 편리하게 생성할 수 있는 효과가 있다.According to the above-mentioned problem solving means, the present invention provides a method of generating a three-dimensional polygon model corresponding to a shape of a tunnel and having a plurality of nodes, Dimensional polygonal model and the three-dimensional polylines are matched to generate a tunnel geological model, and the three-dimensional curved surface is converted into a two-dimensional plane to generate a developed view of the tunnel , It is possible to easily and conveniently generate the geological exploded view of the tunnel.
또한, 본 발명은 동일 좌표 상에 위치하는 노드들을 매칭시켜 터널 지질 모델을 생성하므로, 기하좌표의 정밀도 차이로 인한 오류를 방지할 수 있다.In addition, since the present invention generates a tunnel geological model by matching nodes located on the same coordinate, it is possible to prevent an error due to a difference in accuracy of geometric coordinates.
또한, 본 발명은 사용자가 터널의 형상 정보와 시공 현장의 굴진면에서 측정된 지층 경계 정보를 입력하면, 터널 지질 모델 및 지질 전개도가 자동으로 생성되므로, 비전문가의 경우에도 쉽고 편리하게 활용할 수 있다.In addition, since the tunnel geological model and the geological development map are automatically generated when the user inputs the shape information of the tunnel and the geological boundary information measured on the excavated surface of the construction site, it can be utilized easily and conveniently even for non-experts.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 터널의 지질 전개도 생성 시스템을 설명하기 위한 도면.
도 2는 터널 매핑부에서 수행되는 3차원 폴리곤 모델의 생성 과정을 설명하기 위한 도면.
도 3은 굴진면 매핑부에서 수행되는 3차원 폴리라인들의 생성 과정을 설명하기 위한 도면.
도 4는 터널 지질 모델을 설명하기 위한 도면.
도 5는 지질 전개도를 설명하기 위한 도면.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 터널의 지질 전개도 생성 방법을 설명하기 위한 도면.1 is a view for explaining a geological exploded view generation system of a tunnel according to an embodiment of the present invention;
FIG. 2 is a diagram for explaining a process of generating a three-dimensional polygon model performed by a tunnel mapping unit; FIG.
FIG. 3 is a diagram for explaining a process of generating three-dimensional polylines performed in a pushing plane mapping unit; FIG.
4 is a view for explaining a tunnel geological model;
5 is a view for explaining a geological exploded view.
6 is a view for explaining a method of generating a geological exploded view of a tunnel according to an embodiment of the present invention.
하기의 설명에서 본 발명의 특정 상세들이 본 발명의 보다 전반적인 이해를 제공하기 위해 나타나 있는데, 이들 특정 상세들 없이 또한 이들의 변형에 의해서도 본 발명이 용이하게 실시될 수 있다는 것은 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명할 것이다.It should be understood that the specific details of the invention are set forth in the following description to provide a more thorough understanding of the present invention and that the present invention may be readily practiced without these specific details, It will be clear to those who have knowledge.
먼저, 본 발명의 일실시예에 따른 터널의 지질 전개도 생성 시스템 및 그 방법은 하드웨어적으로 구현될 수도 있으나, 바람직하게는, 하드웨어와 함께 동작하는 소프트웨어를 통해 구현될 수 있다.First, the geological exploded view creation system and method of a tunnel according to an embodiment of the present invention may be implemented in hardware, but preferably, it may be implemented through software operating in conjunction with hardware.
여기서, 상기 소프트웨어는 하드디스크 드라이브, SSD, USB메모리 및 SD카드와 같이 공지된 컴퓨터로 읽을 수 있는 저장매체에 저장되어 상기 컴퓨터에서 읽혀짐으로써 상기 컴퓨터가 기능하게 하는 것일 수 있다.Here, the software may be stored in a known computer-readable storage medium such as a hard disk drive, an SSD, a USB memory, and an SD card, and read from the computer to make the computer function.
또한, 상기 소프트웨어는 사용자 클라이언트 상에 설치되어 동작하도록 구비된 것이거나, 상기 사용자 클라이언트가 유,무선 통신망 또는 인터넷 망을 통해 접속가능한 웹 상의 서버 장치 상에 설치되어 동작하도록 구비된 것일 수 있다.In addition, the software may be provided to operate on a user client, or may be installed on a server device on the web accessible by the user client via a wired, wireless communication network or the Internet.
또한, 상기 사용자 클라이언트는 퍼스널 컴퓨터, 스마트폰 및 태블릿 PC뿐만 아니라 용도에 따라 특이하게 제작된 산업용 및 개인용 컴퓨터 장치를 포함할 수 있다.In addition, the user client may include personal computers, smart phones, and tablet PCs as well as industrial and personal computer devices that are specifically tailored to their use.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도 1 내지 도 6을 참조하여 상세히 설명하되, 본 발명에 따른 동작 및 작용을 이해하는데 필요한 부분을 중심으로 설명한다.
Hereinafter, preferred embodiments according to the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 to 6, and a description will be given centering on the parts necessary for understanding the operation and operation according to the present invention.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 터널의 지질 전개도 생성 시스템을 설명하기 위한 도면이고, 도 2는 터널 매핑부에서 수행되는 3차원 폴리곤 모델의 생성 과정을 설명하기 위한 도면이며, 도 3은 굴진면 매핑부에서 수행되는 3차원 폴리라인들의 생성 과정을 설명하기 위한 도면이며, 도 4는 터널 지질 모델을 설명하기 위한 도면이며, 도 5는 지질 전개도를 설명하기 위한 도면이다.FIG. 1 is a view for explaining a geological exploded view generation system of a tunnel according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a view for explaining a generation process of a three-dimensional polygon model performed by a tunnel mapping unit, FIG. 4 is a view for explaining a tunnel geological model, and FIG. 5 is a view for explaining a geological exploded view.
도 1 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 터널의 지질 전개도 생성 시스템은, 정보 입력부(110), 터널 매핑부(120), 굴진면 매핑부(130) 및 전개도 생성부(140)를 포함하여 구성된다.1 to 5, a geological exploded view generation system for a tunnel according to an embodiment of the present invention includes an
상기 정보 입력부(110)는 상기 터널의 정보를 입력받기 위한 것으로, 사용자 또는 작업자로부터 시공하고자 하는 터널의 형상 정보와, 시공 현장의 굴진면에서 측정된 지층 경계 정보를 입력받도록 구비될 수 있다.The
여기서, 상기 형상 정보는 터널의 시공을 위해 사전에 작성된, 터널의 노선 및 설계단면을 포함하는 설계 정보일 수 있으며, 상기 지층 경계 정보는 시공 현장에서 막장 단위의 굴진면에서 지층 경계, 암질, 절리, 단층, 지하수 상태 및 파괴 징후를 관찰 및 측정하여 작성된 터널 지질도 또는 막장 관찰도의 정보일 수 있다.The shape information may be design information including a route and a design section of a tunnel prepared in advance for the construction of a tunnel, and the geological boundary information may include a geological boundary, a rock quality, a joint , Fault, groundwater condition, and signs of destruction.
따라서, 상기 형상 정보에서 터널의 바운더리를 추출하거나, 상기 지층 경계 정보로부터 막장 단위의 굴진면에 대한 지층 경계선을 추출할 수 있다.Therefore, the boundary of the tunnel can be extracted from the shape information, or the boundary line of the ground with respect to the excavated surface can be extracted from the boundary boundary information.
상기 터널 매핑부(120)는 터널의 형상에 대응하는 3차원 모델을 생성하기 위한 것으로, 상기 형상 정보에서 터널의 바운더리를 추출하여 터널의 형상에 대응하는 3차원 폴리곤 모델을 생성한다. 이때, 상기 3차원 폴리곤 모델은 후술할 3차원 폴리라인들과 매칭되어 터널 지질 모델로 생성되게 된다.The
또한, 도 2에서 도시된 바와 같이, 상기 터널 매핑부(120)는 상기 3차원 폴리곤 모델의 생성을 위해, 상기 형상 정보로부터 터널의 바운더리를 추출하고 상기 바운더리에 대응하는 형상의 2차원 폴리곤을 생성하게 된다. 이때, 상기 2차원 폴리곤은 시공 현장의 굴진면 수만큼 생성될 수 있다.2, the
그리고, 상기 터널 매핑부(120)는 상기 생성된 2차원 폴리곤을 굴진면의 위치에 각각 대응하는 3차원 공간 상에 배치하고, 상기 2차원 폴리곤들을 연결하는 컨벡스헐 서피스(Convex hull Surface)를 생성한다. 즉, 터널의 형상에 대응하는 서피스 모델이 형성되게 된다.Then, the
또한, 상기 터널 매핑부(120)는 상기 컨벡스헐 서피스로 연결된 2차원 폴리곤들의 내부 공간 및 표면에 복수의 노드를 생성한다. 이때, 상기 복수의 노드에는 별도의 속성값이 설정되어 있지 않으나, 후술할 3차원 폴리라인들과 매칭될 때 지질 고유의 속성값이 설정되게 된다.In addition, the
또한, 상기 터널 매핑부(120)는 상기 컨벡스헐 서피스로 연결된 2차원 폴리곤들의 내부 공간 및 표면에 복수의 사면체 격자(Tetrahedron Mesh)를 생성하고, 상기 사면체 격자들의 끝점을 상기 복수의 노드로 설정할 수 있다. 바람직하게, 상기 사면체 격자의 크기가 작을수록 정밀도의 향상 및 부드러운 경계선을 형성할 수 있다.In addition, the
상기 굴진면 매핑부(130)는 상기 굴진면의 지층 경계에 대응하는 3차원 모델을 생성하기 위한 것으로, 상기 지층 경계 정보에서 굴진면의 지층 경계선을 추출하여 굴진면의 지층 경계선에 각각 대응하는 3차원 폴리라인들을 생성하도록 구비된다.The excavated
이때, 상기 3차원 폴리라인들에는 지질 고유의 속성값이 설정되어, 후술할 터널 지질 모델에서 지층, 암석 등의 경계인 지층 경계면을 형성할 수 있게 한다.At this time, property values unique to the geology are set in the three-dimensional polylines, and it is possible to form a ground interface which is a boundary between a ground and a rock in the tunnel geological model described later.
또한, 도 3에서 도시된 바와 같이, 상기 굴진면 매핑부(130)는 상기 지층 경계 정보로부터 굴진면에서 측정 및 관찰된 지층 경계선을 추출한 후, 상기 굴진면의 지층 경계선에 각각 대응하는 복수의 폴리라인을 3차원 공간 상에 생성한다. 이때, 상기 복수의 폴리라인은 각 굴진면의 위치에 대응하는 3차원 좌표 상에 생성될 수 있다.3, the excavated
그리고, 상기 굴진면 매핑부(130)는 각 폴리라인에 복수의 노드를 생성한 후 굴진면의 지질에 따른 속성값을 각 폴리라인의 노드들에 설정하여, 상기 지층 경계선에 각각 대응하는 3차원 폴리라인들로 생성한다. 이때, 상기 복수의 노드는 임의의 수로 생성될 수 있으며, 상기 속성값은 지질에 따라 사전에 설정된 스칼라(scalar) 값일 수 있다.The attracting
또한, 상기 굴진면 매핑부(130)는, 사용자 입력을 통해 상기 각 폴리라인의 노드들에 대하여 속성 필드를 추가한 후 상기 속성 필드를 통해 굴진면의 지질에 따른 속성값을 입력받는 방식으로, 상기 각 폴리라인들의 노드들에 상기 속성값을 설정한 상기 3차원 폴리라인들을 생성할 수 있다.In addition, the pushing
상기 전개도 생성부(140)는 터널의 지질 조건을 나타내는 지질 전개도를 생성하기 위한 것으로, 상기 3차원 폴리곤 모델의 노드들과 동일 좌표 상에 위치하는 상기 3차원 폴리라인들의 각 노드를 매칭시켜 터널 지질 모델을 생성하고, 상기 터널 지질 모델로부터 상기 지질 전개도를 생성하도록 구비된다. 이때, 상기 전개도 생성부(140)는 상기 터널 지질 모델의 3차원 곡면을 2차원 평면으로 변환하여 상기 지질 전개도를 생성할 수 있다.The developed
또한, 상기 전개도 생성부(140)는 상기 터널 지질 모델의 생성 시 상기 3차원 폴리곤 모델의 노드들 중 상기 속성값이 할당되지 않은 노드에 대해, 보간 연산(Interpolator)을 수행하여 상기 속성값을 설정할 수 있다.When generating the tunnel geological model, the developed
즉, 상기 3차원 폴리곤 모델과 상기 3차원 폴리라인들의 매칭 시 각 굴진면의 위치에 대응하는 노드들에만 상기 속성값이 설정되므로, 상기 전개도 생성부(140)는 상기 보간 연산을 통해 각 굴진면 사이의 노드들에 대해서도 상기 속성값을 설정하게 된다. 이때, 상기 보간 연산은 RBF(Radial basis function) 알고리즘을 이용하여 수행될 수 있다.That is, since the attribute values are set only for the nodes corresponding to the positions of the respective pushed faces when the three-dimensional polygon model and the three-dimensional polylines are matched, the developed
또한, 상기 전개도 생성부(140)는 상기 터널 지질 모델의 노드들 중 동일한 속성값을 갖는 노드들을 추출하여, 터널 내부의 지층 경계면에 대응하는 아이소 서피스(ISO-Surface)를 생성하게 된다. 이때, 지질 고유의 속성값에 따라 색상 등으로 구분된, 각각의 아이소 서피스가 생성될 수 있다.In addition, the developed
따라서, 도 4에서 도시된 바와 같이, 상기 전개도 생성부(140)는 상기 터널 지질 모델을 생성하여 터널 내부의 지질 조건을 모델링할 수 있으며, 지층과 암석 간의 경계면이 각각의 아이소 서피스를 통해 표시되므로, 비전문가의 경우에도 터널의 지질 조건을 쉽게 식별할 수 있다.Accordingly, as shown in FIG. 4, the developed
또한, 상기 터널 지질 모델의 생성 시 동일 좌표 상의 노드들을 매칭하고, 상기 보간 연산을 통해 상기 속성값을 할당하도록 구비되므로, 기하좌표의 정밀도 차이로 인한 오류를 미연에 방지할 수 있게 된다.In addition, when the tunnel geological model is created, the nodes on the same coordinate are matched and the attribute value is assigned through the interpolation operation. Thus, it is possible to prevent an error due to a difference in accuracy of geometric coordinates.
또한, 상기 터널 지질 모델을 통해 지층 경계, 절리 패턴, 파쇄대 및 단층대의 진행 방향을 예측할 수 있으므로, 터널의 시공 현장에서 전방의 지질 위험요소를 사전에 인지하고 대비할 수 있게 된다.In addition, since the traveling direction of the ground boundary, the joint pattern, the fracture zone, and the fault layer can be predicted through the tunnel geological model, the geological hazard factor ahead of the tunnel construction site can be recognized and prepared in advance.
한편, 도 5에서 도시된 바와 같이, 상기 전개도 생성부(140)는 상기 터널 지질 모델의 3차원 곡면을 펼쳐 상기 지질 전개도로 생성할 수 있다. 이때, 상기 전개도 생성부(140)는 상기 터널 지질 모델에서 터널의 내부 벽면에 대응하는 3차원 곡면인 월 서피스(Wall Surface)를 추출한 후, 상기 월 서피스를 2차원 평면으로 전환하여 상기 지질 전개도로 생성하게 된다.Meanwhile, as shown in FIG. 5, the
또한, 상기 전개도 생성부(140)는 상기 터널 지질 모델을 이용하여, 터널의 종단면도 및 평면도를 더 생성할 수도 있다.The developed
따라서, 터널의 형상 정보 및 지층 경계 정보를 입력하면 자동으로 상기 터널 지질 모델이 생성되고, 상기 터널 지질 모델로부터 상기 지질 전개도의 생성이 이루어지므로, 비전문가의 경우라도 터널의 전개도를 쉽고 편리하게 작성할 수 있다.
Therefore, when the shape information of the tunnel and the boundary information of the tunnel are input, the tunnel geological model is automatically generated and the geological exploded view is generated from the tunnel geological model. Therefore, even in the case of an untrained person, have.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 터널의 지질 전개도 생성 방법을 설명하기 위한 도면이다.6 is a view for explaining a method of generating a geological exploded view of a tunnel according to an embodiment of the present invention.
도 6을 참조하여, 본 발명의 일실시예에 따른 터널의 지질 전개도 생성 시스템에서 수행되는 터널의 지질 전개도 생성 방법을 설명한다. 다만, 도 6에 도시된 터널의 지질 전개도 생성 방법에서 수행되는 기능은 모두 도 1 내지 도 5를 참조하여 설명한 터널의 지질 전개도 생성 시스템에서 수행되므로, 명시적인 설명이 없어도, 도 1 내지 도 5를 참조하여 설명한 모든 기능은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 터널의 지질 전개도 생성 방법에서 수행되고, 도 6를 참조하여 설명하는 모든 기능은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 터널의 지질 전개도 생성 시스템에서 그대로 수행됨을 주의해야 한다.Referring to FIG. 6, a method of generating a geological exploded view of a tunnel performed in a geological exploded view creation system of a tunnel according to an embodiment of the present invention will be described. However, since the functions performed in the method of generating the geological exploded view of the tunnel shown in FIG. 6 are all performed in the geological exploded view creation system of the tunnel described with reference to FIGS. 1 to 5, All functions described with reference to the drawings are performed in a method of generating a geological exploded view of a tunnel according to a preferred embodiment of the present invention and all functions described with reference to Fig. 6 are performed in the geological exploded view creation system of the tunnel according to the preferred embodiment of the present invention Be performed.
먼저, 정보 입력부를 통해, 터널의 정보를 입력하게 된다(S110).First, information of a tunnel is inputted through an information input unit (S110).
이때, 상기 터널의 정보는 시공하고자 하는 터널의 형상 정보와, 시공 현장의 굴진면에서 측정된 지층 경계 정보를 포함하며, 상기 형상 정보로부터 터널의 바운더리가 추출되고 상기 지층 경계 정보로부터 막장 단위의 굴진면에 대한 지층 경계선이 추출되게 된다.At this time, the information of the tunnel includes the shape information of the tunnel to be constructed and the boundary boundary information measured on the excavated surface of the construction site, and the boundary of the tunnel is extracted from the shape information, The stratum boundary line to the surface is extracted.
다음, 터널 매핑부는 상기 형상 정보로부터, 터널의 형상에 대응하며 복수의 노드가 구비된 3차원 폴리곤 모델을 생성한다(S120). Next, the tunnel mapping unit generates a three-dimensional polygon model having a plurality of nodes corresponding to the shape of the tunnel from the shape information (S120).
이때, 상기 터널 매핑부는 상기 형상 정보에서 터널의 바운더리를 추출하여 상기 바운더리에 대응하는 2차원 폴리곤을 생성한 후, 상기 2차원 폴리곤을 굴진면의 위치에 대응하는 3차원 공간 상에서 각각 배치하고(S121), 컨벡스헐 서피스(Convex hull Surface)를 생성하여 굴진면의 위치에 대응하는 2차원 폴리곤들을 서로 연결한 후(S122), 상기 컨벡스헐 서피스로 연결된 2차원 폴리곤들의 내부 공간 및 표면에 복수의 사면체 격자(Tetrahedron Mesh)를 생성하여 상기 3차원 폴리곤 모델을 생성한다(S123).At this time, the tunnel mapping unit extracts the boundary of the tunnel from the shape information, generates a two-dimensional polygon corresponding to the boundary, and arranges the two-dimensional polygon on the three-dimensional space corresponding to the position of the pierce surface (S121 Dimensional polygons connected to the convex hull surface by connecting the two-dimensional polygons corresponding to the positions of the paved surface to each other (S122) And generates a 3D polygon model by generating a grid (Tetrahedron Mesh) (S123).
여기서, 상기 사면체 격자들의 끝점은, 상기 3차원 폴리곤 모델의 내부 공간 및 표면의 3차원 좌표 상에 위치하는 복수의 노드로 설정된다. 또한, 상기 3차원 폴리곤 모델의 노드들은 후술할 3차원 폴리라인들과 매칭될 수 있다.Here, the end points of the tetrahedral grids are set to a plurality of nodes located on the three-dimensional coordinates of the inner space and the surface of the three-dimensional polygon model. In addition, the nodes of the three-dimensional polygon model may be matched with three-dimensional polylines to be described later.
다음, 굴진면 매핑부는 상기 지층 경계 정보로부터, 굴진면의 지층 경계선에 각각 대응하는 3차원 폴리라인들을 생성한다(S130).Next, the excavated surface mapping unit generates three-dimensional polylines corresponding to the boundary lines of the excavated surface from the above-described boundary layer boundary information (S130).
이때, 상기 3차원 폴리라인들은, 3차원 좌표의 각 폴리라인에 위치하고 굴진면의 지질에 따른 속성값을 갖는 복수의 노드를 더 포함하며, 상기 복수의 노드에 의해 후술할 터널 지질 모델에서 지층, 암석 등의 경계인 지층 경계면이 형성된다.The three-dimensional polylines further include a plurality of nodes located in respective polylines of the three-dimensional coordinates and having attribute values according to the lipid quality of the excavated surface, wherein the plurality of nodes, in the tunnel geological model, A ground boundary surface which is a boundary of a rock or the like is formed.
이를 위해, 상기 굴진면 매핑부는 굴진면의 지층 경계선을 추출하고 상기 지층 경계선에 각각 대응하는 복수의 폴리라인을 3차원 공간 상에 생성한 후(S131), 각 폴리라인에 복수의 노드를 생성하고 상기 속성값을 각 폴리라인의 노드들에 설정하여 상기 3차원 폴리라인들로 생성하게 된다(S132).To this end, the pushing plane mapping unit extracts a stratum boundary line of the excavated surface, creates a plurality of polylines corresponding to the stratum boundary lines on the three-dimensional space (S131), creates a plurality of nodes in each polyline The attribute values are set in the nodes of the respective polylines to generate the three-dimensional polylines (S132).
또한, 상기 각 폴리라인의 노드에 속성 필드를 추가한 후 상기 속성 필드를 통해 상기 속성값을 설정할 수 있으며, 상기 속성값은 지질에 따라 사전에 설정된 스칼라(scalar) 값일 수 있다.In addition, after adding an attribute field to each node of each of the polylines, the attribute value may be set through the attribute field, and the attribute value may be a scalar value preset according to the lipid.
다음, 전개도 생성부는 상기 3차원 폴리곤 모델과 상기 3차원 폴리라인들을 매칭시켜 터널 지질 모델을 생성하고, 상기 터널 지질 모델로부터 지질 전개도를 생성한다(S140).Next, the developed view generation unit generates a tunnel geological model by matching the 3D polygon model and the 3D polylines, and generates a geological exploded view from the tunnel geological model (S140).
이때, 상기 터널 지질 모델은 상기 3차원 폴리곤 모델의 노드들과 동일 좌표 상에 위치하는 상기 3차원 폴리라인들의 각 노드를 매칭하여 생성할 수 있으며, 상기 지질 전개도는 상기 터널 지질 모델의 3차원 곡면을 2차원 평면으로 변환하여 생성할 수 있다.In this case, the tunnel geological model may be generated by matching each node of the three-dimensional polylines located on the same coordinate with the nodes of the three-dimensional polygonal model, Dimensional plane into a two-dimensional plane.
이를 위해, 상기 전개도 생성부는 상기 3차원 폴리곤 모델과 상기 3차원 폴리라인들의 매칭시켜 상기 3차원 폴리곤 모델의 노드들에 속성값을 설정하고, 보간 연산(Interpolator)을 수행하여 상기 3차원 폴리곤 모델의 노드들 중 상기 속성값이 할당되지 않은 노드에 대해 상기 속성값을 설정하여 상기 터널 지질 모델을 생성한다(S141).To this end, the developed view generation unit sets an attribute value to the nodes of the three-dimensional polygon model by matching the three-dimensional polygon model and the three-dimensional polygonal model, and performs an interpolator, In step S141, the tunnel model is generated by setting the attribute value for a node to which the attribute value is not allocated among the nodes.
그리고, 상기 전개도 생성부는 상기 터널 지질 모델에서 동일한 속성값을 갖는 노드들을 추출하여 지층 경계면에 대응하는 아이소 서피스(ISO-Surface)를 생성하여, 터널 내부의 지층 경계면을 가시화한다(S142).The developed view generation unit extracts nodes having the same attribute value in the tunnel geological model to generate an ISO-Surface corresponding to the ground-layer interface, and visualizes the ground-layer interface inside the tunnel (S142).
다음, 상기 전개도 생성부는 상기 아이소 서피스가 포함된 상기 터널 지질 모델의 3차원 곡면으로부터 상기 지질 전개도를 생성하게 된다(S143).Next, the developed-view generation unit generates the geological developed map from the three-dimensional curved surface of the tunnel geological model including the iso-surface (S143).
이때, 상기 지질 전개도는, 상기 터널 지질 모델에서 터널의 내부 벽면에 대응하는 3차원 곡면인 월 서피스(Wall Surface)를 추출한 후 상기 월 서피스를 2차원 평면으로 전환하여 생성할 수 있다.At this time, the geological spread map can be generated by extracting a wall surface, which is a three-dimensional curved surface corresponding to the inner wall surface of the tunnel, in the tunnel geological model, and converting the wall surface into a two-dimensional plane.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시적으로 설명하였으나, 본 발명의 범위는 이와 같은 특정 실시예에만 한정되는 것은 아니며, 특허청구범위에 기재된 범주 내에서 적절하게 변경 가능한 것이다. While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, is intended to cover various modifications and equivalent arrangements included within the spirit and scope of the invention.
110 : 정보 입력부
120 : 터널 매핑부
130 : 굴진면 매핑부
140 : 전개도 생성부110: Information input unit
120: Tunnel mapping section
130:
140:
Claims (23)
상기 형상 정보로부터, 터널의 형상에 대응하며 내부 공간 및 표면 상에 복수의 노드가 구비된 3차원 폴리곤 모델을 생성하는 터널 매핑부;
상기 지층 경계 정보로부터, 굴진면 상의 지질에 따른 속성값을 갖는 복수의 노드를 포함하며 굴진면의 지층 경계선에 각각 대응하는 3차원 폴리라인들을 생성하는 굴진면 매핑부; 및
상기 3차원 폴리곤 모델의 노드들과 동일 좌표 상에 위치하는 상기 3차원 폴리라인들의 각 노드를 매칭시켜 터널 지질 모델로 생성하며, 상기 터널 지질 모델의 3차원 곡면을 2차원 평면으로 변환하여 터널의 지질 전개도를 생성하는 전개도 생성부;를 포함하는 터널의 지질 전개도 생성 시스템.
An information input unit for receiving the shape information of the tunnel to be installed and the ground boundary information measured on the excavated surface of the construction site;
A tunnel mapping unit for generating a three-dimensional polygon model corresponding to the shape of the tunnel and having a plurality of nodes on the inner space and the surface, from the shape information;
A pie plane mapping unit for generating three-dimensional polylines corresponding to pie boundary lines of the pie plane, the pie plane mapping unit including a plurality of nodes having attribute values corresponding to the lipid on the pie plane from the layer boundary information; And
Dimensional polyline model of the tunnel geomorphic model is converted into a two-dimensional plane by matching each node of the three-dimensional polylines located on the same coordinate with the nodes of the three-dimensional polygon model, A geological exploded view generation unit for generating a geological exploded view.
상기 터널 매핑부는, 터널의 바운더리를 추출하여 2차원 폴리곤을 생성하고, 상기 생성된 2차원 폴리곤을 굴진면의 위치에 각각 대응하는 3차원 공간 상에서 서로 연결하여 상기 3차원 폴리곤 모델로 생성하는 것을 특징으로 하는 터널의 지질 전개도 생성 시스템.
The method according to claim 1,
The tunnel mapping unit extracts a boundary of the tunnel to generate a two-dimensional polygon, and the generated two-dimensional polygon is connected to each other in a three-dimensional space corresponding to the position of the pierced surface to generate the three- Geologic Development of Tunnel.
상기 터널 매핑부는, 컨벡스헐 서피스(Convex hull Surface)를 생성하여 굴진면의 위치에 대응하는 상기 2차원 폴리곤들을 연결하는 것을 특징으로 하는 터널의 지질 전개도 생성 시스템.
3. The method of claim 2,
Wherein the tunnel mapping unit generates a convex hull surface and connects the two-dimensional polygons corresponding to positions of the paved surface.
상기 터널 매핑부는, 상기 컨벡스헐 서피스로 연결된 2차원 폴리곤들로 이루어진 3차원 폴리곤 모델의 내부 공간 및 표면에 복수의 사면체 격자(Tetrahedron Mesh)를 생성하여, 상기 사면체 격자들의 끝점을 상기 복수의 노드로 설정하는 것을 특징으로 하는 터널의 지질 전개도 생성 시스템.
The method of claim 3,
The tunnel mapping unit generates a plurality of tetrahedron meshes on the inner space and the surface of the three-dimensional polygon model formed by the two-dimensional polygons connected by the convex hull surface, and connects the end points of the tetrahedral meshes to the plurality of nodes Wherein the geologic exploded view of the tunnel is generated by the geologic map.
상기 굴진면 매핑부는, 굴진면의 지층 경계선에 각각 대응하는 복수의 폴리라인을 3차원 공간 상에 생성한 후, 각 폴리라인 상에 상기 복수의 노드를 배치하여 상기 3차원 폴리라인으로 생성하는 것을 특징으로 하는 터널의 지질 전개도 생성 시스템.
The method according to claim 1,
The pushing plane mapping unit may generate a plurality of polylines respectively corresponding to the boundary lines of the pushed surface on the three dimensional space and then arrange the plurality of nodes on the respective poly lines to generate the three dimensional polylines A geological exploded view generation system for a tunnel.
상기 굴진면 매핑부는, 상기 폴리라인들의 각 노드에 속성 필드를 추가한 후, 상기 속성 필드에서 굴진면의 지질에 따른 속성값을 설정하는 것을 특징으로 하는 터널의 지질 전개도 생성 시스템.
6. The method of claim 5,
Wherein the paved surface mapping unit adds an attribute field to each node of the polylines and then sets an attribute value according to the lipid of the paved surface in the attribute field.
상기 속성값은, 지질에 따라 사전에 설정된 스칼라(scalar) 값인 것을 특징으로 하는 터널의 지질 전개도 생성 시스템.
The method according to claim 6,
Wherein the attribute value is a scalar value set in advance according to the geology.
상기 전개도 생성부는, 상기 터널 지질 모델의 생성 시 상기 3차원 폴리곤 모델의 노드들 중 상기 속성값이 할당되지 않은 노드에 대해, 보간 연산(Interpolator)을 수행하여 상기 속성값을 설정하는 것을 특징으로 하는 터널의 지질 전개도 생성 시스템.
8. The method according to any one of claims 1 to 7,
Wherein the developed view generation unit sets an attribute value by performing an interpolator on a node to which the attribute value is not assigned among the nodes of the three-dimensional polygon model when generating the tunnel geological model Geologic Development of Tunnels.
상기 전개도 생성부는 RBF(Radial basis function) 알고리즘을 이용하여, 상기 보간 연산을 수행하는 것을 특징으로 하는 터널의 지질 전개도 생성 시스템.
9. The method of claim 8,
Wherein the developed view generation unit performs the interpolation operation using an RBF (Radial Basis Function) algorithm.
상기 전개도 생성부는, 상기 터널 지질 모델의 노드들 중 동일한 속성값을 갖는 노드들을 추출하여, 지층 경계면에 대응하는 아이소 서피스(ISO-Surface)를 생성하는 것을 특징으로 하는 터널의 지질 전개도 생성 시스템.
9. The method of claim 8,
Wherein the developed view generation unit extracts nodes having the same property value among the nodes of the tunnel geological model and generates an ISO surface corresponding to the ground surface boundary.
상기 전개도 생성부는, 상기 터널 지질 모델에서 터널의 내부 벽면에 대응하는 3차원 곡면인 월 서피스(Wall Surface)를 추출한 후, 상기 월 서피스를 2차원 평면으로 전환하여 상기 지질 전개도로 생성하는 것을 특징으로 하는 터널의 지질 전개도 생성 시스템.
11. The method of claim 10,
The developed view generation unit extracts a wall surface as a three-dimensional curved surface corresponding to an inner wall surface of the tunnel in the tunnel geological model, and converts the wall surface into a two-dimensional plane to generate the geological developed map. Geologic Development of Tunnel.
(2) 상기 형상 정보로부터, 터널의 형상에 대응하며 복수의 노드가 구비된 3차원 폴리곤 모델을 생성하는 단계;
(3) 상기 지층 경계 정보로부터, 굴진면의 지층 경계선에 각각 대응하며, 기설정된 속성값을 갖는 복수의 노드가 구비된 3차원 폴리라인들을 생성하는 단계; 및
(4) 상기 3차원 폴리곤 모델과 상기 3차원 폴리라인들을 매칭시켜 터널 지질 모델로 생성하고, 상기 터널 지질 모델의 3차원 곡면을 2차원 평면으로 변환하여 터널의 지질 전개도를 생성하는 단계;를 포함하는 터널의 지질 전개도 생성 방법.
(1) inputting shape information of a tunnel to be constructed and ground boundary information measured on a paved surface of a construction site;
(2) generating, from the shape information, a three-dimensional polygon model corresponding to the shape of the tunnel and having a plurality of nodes;
(3) generating three-dimensional polylines corresponding to a ground boundary line of the excavated surface, the three-dimensional polylines having a plurality of nodes each having a predetermined property value from the ground boundary information; And
(4) a step of matching the three-dimensional polygon model and the three-dimensional polylines to generate a tunnel geological model, and converting the three-dimensional curved surface of the tunnel geological model into a two-dimensional plane to generate a geological exploded view of the tunnel A method for generating a geological exploded view of a tunnel.
상기 3차원 폴리곤 모델의 복수의 노드는, 상기 3차원 폴리곤 모델의 내부 공간 및 표면의 3차원 좌표 상에 위치하는 것을 특징으로 하는 터널의 지질 전개도 생성 방법.
13. The method of claim 12,
Wherein the plurality of nodes of the three-dimensional polygon model are located on the three-dimensional coordinates of the inner space and the surface of the three-dimensional polygon model.
각 3차원 폴리라인의 복수의 노드는, 상기 각 3차원 폴리라인의 3차원 좌표 상에 위치하며, 굴진면의 지질에 따른 속성값을 갖는 것을 특징으로 하는 터널의 지질 전개도 생성 방법.
14. The method of claim 13,
Wherein a plurality of nodes of each three-dimensional polyline are located on three-dimensional coordinates of each of the three-dimensional polylines and have attribute values according to the lipid of the excavated surface.
상기 제 (4)단계는, 상기 3차원 폴리곤 모델의 노드들과 동일 좌표 상에 위치하는 상기 3차원 폴리라인들의 각 노드를 매칭하여 상기 터널 지질 모델을 생성하는 것을 특징으로 하는 터널의 지질 전개도 생성 방법.
15. The method of claim 14,
Wherein the step (4) comprises generating the tunnel geological model by matching each node of the three-dimensional polylines located on the same coordinate with the nodes of the three-dimensional polygon model, Way.
상기 제 (2)단계는,
(2-1) 상기 형상 정보에서 터널의 바운더리를 추출하여 상기 바운더리에 대응하는 2차원 폴리곤을 생성한 후, 상기 2차원 폴리곤을 굴진면의 위치에 대응하는 3차원 공간 상에서 각각 배치하는 단계;
(2-2) 굴진면의 위치에 대응하는 2차원 폴리곤들을 서로 연결하는 단계; 및
(2-3) 상기 연결된 2차원 폴리곤들의 내부 공간 및 표면에 복수의 노드를 생성하여, 상기 3차원 폴리곤 모델로 생성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 터널의 지질 전개도 생성 방법.
13. The method of claim 12,
The step (2)
(2-1) extracting a boundary of a tunnel from the shape information to generate a two-dimensional polygon corresponding to the boundary, and arranging the two-dimensional polygon on a three-dimensional space corresponding to a position of a piercing surface;
(2-2) connecting the two-dimensional polygons corresponding to the positions of the paved surface to each other; And
(2-3) generating a plurality of nodes on the inner space and the surface of the connected two-dimensional polygons to generate the three-dimensional polygon model.
상기 제 (2-2)단계는, 컨벡스헐 서피스(Convex hull Surface)를 생성하여 상기 2차원 폴리곤들을 연결하는 것을 특징으로 하는 터널의 지질 전개도 생성 방법.
17. The method of claim 16,
Wherein the step (2-2) comprises generating a convex hull surface to connect the two-dimensional polygons.
상기 제 (2-3)단계는, 상기 컨벡스헐 서피스로 연결된 2차원 폴리곤들로 이루어진 3차원 폴리곤 모델의 내부 공간 및 표면에 복수의 사면체 격자(Tetrahedron Mesh)를 생성하여, 상기 사면체 격자들의 끝점을 상기 복수의 노드로 설정하는 것을 특징으로 하는 터널의 지질 전개도 생성 방법.
18. The method of claim 17,
In the step (2-3), a plurality of tetrahedron meshes are formed on an inner space and a surface of a three-dimensional polygon model composed of two-dimensional polygons connected to the convex hull surface, and the end points of the tetrahedral meshes Wherein the plurality of nodes are set as the plurality of nodes.
상기 제 (3)단계는,
(3-1) 상기 지층 경계 정보로부터, 굴진면의 지층 경계선에 각각 대응하는 복수의 폴리라인을 3차원 공간 상에 생성하는 단계; 및
(3-2) 각 폴리라인 상에 상기 복수의 노드를 배치하고 상기 폴리라인들의 각 노드에 속성 필드를 추가한 후, 상기 속성 필드에서 굴진면의 지질에 따른 속성값을 설정하여 상기 3차원 폴리라인들을 생성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 터널의 지질 전개도 생성 방법.
13. The method of claim 12,
The step (3)
(3-1) generating a plurality of polylines on the three-dimensional space corresponding to the boundary lines of the pavement surface from the ground boundary information; And
(3-2) arranging the plurality of nodes on each polyline, adding an attribute field to each node of the polylines, setting an attribute value according to the lipid of the surface being pushed in the attribute field, Creating lines of the geological spread map of the tunnel.
상기 제 (3-2)단계의 상기 속성값은, 지질에 따라 사전에 설정된 스칼라(scalar) 값인 것을 특징으로 하는 터널의 지질 전개도 생성 방법.
20. The method of claim 19,
Wherein the property value of the step (3-2) is a scalar value set in advance according to the geology.
상기 제 (4)단계는,
(4-1) 상기 3차원 폴리곤 모델과 상기 3차원 폴리라인들의 매칭시켜, 상기 3차원 폴리곤 모델의 노드들에 속성값을 설정하여 상기 터널 지질 모델로 생성하는 단계;
(4-2) 상기 터널 지질 모델에서 동일한 속성값을 갖는 노드들을 추출하여 지층 경계면에 대응하는 아이소 서피스(ISO-Surface)를 생성하는 단계; 및
(4-3) 상기 아이소 서피스가 포함된 상기 터널 지질 모델의 3차원 곡면으로부터 상기 지질 전개도를 생성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 터널의 지질 전개도 생성 방법.
21. The method according to any one of claims 12 to 20,
The step (4)
(4-1) matching the three-dimensional polygon model with the three-dimensional polylines, and setting an attribute value in the nodes of the three-dimensional polygon model to generate the tunnel geological model;
(4-2) extracting nodes having the same attribute value in the tunnel geology model to generate an ISO-Surface corresponding to a ground interface; And
(4-3) generating the geological exploded view from the three-dimensional curved surface of the tunnel geological model including the isopaper.
상기 제 (4-1)단계는, 보간 연산(Interpolator)을 수행하여 상기 속성값을 설정하는 것을 특징으로 하는 터널의 지질 전개도 생성 방법.
22. The method of claim 21,
The method of claim 4, wherein the property value is set by performing an interpolator.
상기 제 (4-3)단계는, 상기 터널 지질 모델에서 터널의 내부 벽면에 대응하는 3차원 곡면인 월 서피스(Wall Surface)를 추출한 후, 상기 월 서피스를 2차원 평면으로 전환하여 상기 지질 전개도를 생성하는 것을 특징으로 하는 터널의 지질 전개도 생성 방법.22. The method of claim 21,
In the step (4-3), a wall surface, which is a three-dimensional curved surface corresponding to an inner wall surface of the tunnel, is extracted from the tunnel geological model, and then the wall surface is converted into a two- And generating a geological exploded view of the tunnel.
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107990882A (en) * | 2017-12-14 | 2018-05-04 | 北京龙软科技股份有限公司 | A kind of mine working geological record drafting system |
| CN111914338A (en) * | 2020-08-14 | 2020-11-10 | 中国十七冶集团有限公司 | BIM (building information modeling) model building method for parameterized tunnel open cut tunnel lining structure |
| KR102632868B1 (en) | 2023-08-02 | 2024-02-06 | 미래이엔씨 주식회사 | Method and Apparatus for Evaluating the Status of Rock in a Blind End Tunnel |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003329452A (en) * | 2002-05-09 | 2003-11-19 | Nakata Sokuryo:Kk | Tunnel existing circumstance development and its creating system |
| KR20080010812A (en) * | 2006-07-28 | 2008-01-31 | 한국시설안전기술공단 | Control system and the control method to control measuring tunnel internal over break and under break by real-time |
-
2015
- 2015-03-13 KR KR1020150035002A patent/KR101538070B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003329452A (en) * | 2002-05-09 | 2003-11-19 | Nakata Sokuryo:Kk | Tunnel existing circumstance development and its creating system |
| KR20080010812A (en) * | 2006-07-28 | 2008-01-31 | 한국시설안전기술공단 | Control system and the control method to control measuring tunnel internal over break and under break by real-time |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 3D 터널지질모델링 시스템 개발에 관한 연구, 대한지질공학회 학술발표(2010) * |
| Digital Mapping and 3D Visualization of Tunnel Face Information under Construction, Economic and Environmental Geology(2010) * |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107990882A (en) * | 2017-12-14 | 2018-05-04 | 北京龙软科技股份有限公司 | A kind of mine working geological record drafting system |
| CN107990882B (en) * | 2017-12-14 | 2019-04-23 | 北京龙软科技股份有限公司 | A kind of mine working geological record drafting system |
| CN111914338A (en) * | 2020-08-14 | 2020-11-10 | 中国十七冶集团有限公司 | BIM (building information modeling) model building method for parameterized tunnel open cut tunnel lining structure |
| CN111914338B (en) * | 2020-08-14 | 2024-01-19 | 中国十七冶集团有限公司 | Method for establishing BIM model of parameterized tunnel open cut tunnel lining structure |
| KR102632868B1 (en) | 2023-08-02 | 2024-02-06 | 미래이엔씨 주식회사 | Method and Apparatus for Evaluating the Status of Rock in a Blind End Tunnel |
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