KR101876499B1 - 증강현실을 이용한 건설공간정보 디스플레이 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 증강현실장비의 화면에 투영된 공간 상에 증강현실을 이용하여 건설공간정보를 디스플레이하는 방법에 있어서, 상기 건설공간정보를 디스플레이하기 위한 위치를 선정하는 단계; 상기 선정된 위치에서 상기 증강현실장비의 화면을 통하여 보이는 현실 공간 상의 특정 영역을 인식하는 단계; 상기 인식된 특정 영역 상에 GIS 정보를 디스플레이하는 단계; 상기 디스플레이된 GIS 정보 상에 BIM 정보를 이용하여 3D 건물을 시각화하는 단계; 상기 증강현실장비를 통하여 디스플레이된 건설공간정보 상의 특정 위치를 선택하는 단계; 상기 특정 위치에 대한 명령을 수신하는 단계; 및 수신된 명령에 따른 건설공간정보를 디스플레이하는 단계를 포함한다.

Description

증강현실을 이용한 건설공간정보 디스플레이 방법{METHOD FOR DISPLAYING BUILDING SPATIAL INFOMRATION USING AUGMENTED REALITY}

본 발명은 증강현실을 이용한 건설공간정보 디스플레이 방법에 관한 것으로, 좀 더 구체적으로 증강현실 기법을 이용하여 증강현실장비를 웩로 이동하여 주변 건설공간정보를 시각화 및 간접체험 할 수 있게 하는 증강현실을 이용한 건설공간정보 디스플레이 방법에 관한 것이다.

GIS(Geographic Information System)란 지리적으로 참조가능한 모든 형태의 정보를 효과적으로 수집, 저장, 갱신, 조정, 분석 및 표현할 수 있도록 하는 컴퓨터 시스템으로, 생활 속에서 의사결정 시에 활용할 수 있는 유의미한 지리 정보를 제공하는 정보 시스템이다. 지리 정보를 수집, 측정하여 컴퓨터 데이터로 변환하여 저장, 관리하여 의사결정에 반영한다. GIS는 생활과 밀접하게 관련되어 있어 금융, 제조, 물류, 건설, 부동산 등 다양한 산업 전반에서 활용되고 있다.

현재 GIS 시장은 전통적인 2D GIS를 넘어 현실 세계를 실제적으로 제공하는 Realistic 3D로 발전하고 있으며 GIS는 타분야와 융합하여 수많은 서비스를 제공할 수 있는 기반이다. GIS 시장과 더불어 급속하게 성장하고 있는 시장은 증강현실을 활용한 분야이다. 시장조사기관인 주니퍼 리서치는 2013년도 시장규모는 1억 8천만 달러, 2015년 모바일 증강현실 시장 규모를 12억 달러로 전망했다. 2년만에 6배의 성장을 보인 것이다. 현재 증강현실 분야는 하드웨어를 중심으로 성장하였다. 하지만 일상생활과 밀접해지기 위해서는 향후 컨텐츠 중심의 서비스 개발이 이뤄질 것으로 예측된다.

증강현실 기술을 활용한 서비스인 구글의 '포켓몬고'의 성공으로 게임업계에서는 증강현실 기술을 활용한 서비스 발굴에 힘쓰고 있다. 하지만 건설 및 공간정보 시장에서의 성공 사례 및 연구는 미미한 단계이다. 증강현실은 현실 세계에 가상의 세계를 결합한 기술로서 현장에서의 공정관리가 필수적인 건설 분야에 적용하기에 적합한 기술로 평가받고 있다.

이에 본 발명은 증강현실기술과 공간정보 간의 융합을 통해 신산업 창출 및 신규 콘텐츠 구축을 수행하는데 있어서, 건설공간정보와 증강현실기술 간의 연계/활용방안 기법 방안 제시하고자 하는 것이다.

본 발명은 목적은 카메라를 통해 투영된 실세계 공간에 지형, 건물, 시설물 등의 건설공간정보를 조회 및 시각화하여 가상공간을 구축함으로써, 증강현실을 이용한 건설공간정보 디스플레이 방법을 제공하고자 하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 증강현실기법을 이용하여 가상공간 상의 특정 건물을 확대, 축소, 회전, 정지하거나, 가상공간 상의 특정 위치로 이동함으로써 특정 건물 및 주변환경을 시각화하거나 간접체험할 수 있는, 증강현실을 이용한 건설공간정보 디스플레이 방법을 제공하고자 하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 날씨, 밤/낮 효과, 건물 확대/축소/회전, 특정 건물 실내로 진입/진출, 건물 층별 슬라이드를 통해 특정 건물의 구조 정보 제공하고, 특정 장소 이동 후 실제 크기와 유사한 장면을 체험할 수 있는, 증강현실을 이용한 건설공간정보 디스플레이 방법을 제공하고자 하는 것이다.

이를 위하여, 본 발명의 증강현실을 이용한 건설공간정보 디스플레이 방법은 현실세계에 건설공간정보 콘텐츠를 매시업하여 서비스하는 방법을 제공한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 증강현실을 이용한 건설공간정보 디스플레이 방법은, 증강현실장비의 화면에 투영된 공간 상에 증강현실을 이용하여 건설공간정보를 디스플레이하는 방법에 있어서, 상기 건설공간정보를 디스플레이하기 위한 위치를 선정하는 단계; 상기 선정된 위치에서 상기 증강현실장비의 화면을 통하여 보이는 현실 공간 상의 특정 영역을 인식하는 단계; 상기 인식된 특정 영역 상에 GIS 정보를 디스플레이하는 단계; 상기 디스플레이된 GIS 정보 상에 BIM(Building information Modeling) 정보를 이용하여 3D 건물을 시각화하는 단계; 상기 증강현실장비를 통하여 디스플레이된 건설공간정보 상의 특정 위치를 선택하는 단계; 상기 특정 위치에 대한 명령을 수신하는 단계; 및 수신된 명령에 따른 건설공간정보를 디스플레이하는 단계를 포함한다.

상기 GIS 정보를 디스플레이하는 단계는 상기 특정 영역 상에 기설정된 크기의 전자지도 또는 위성사진을 디스플레이하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 GIS 정보를 디스플레이하는 단계는, 상기 디스플레이될 GIS 정보에 포함된 영역의 크기와 상기 특정 영역의 크기의 비율에 따라 GIS 정보의 축적을 결정하는 단계; 및 상기 축적에 따라 상기 GIS 정보 상의 좌표를 상기 현실 공간 내의 특정 영역 상에 매핑시키는 단계를 포함할 수 있다.

상기 축적은 상기 증강현실장비와 상기 특정 영역 사이의 거리에 따라 변화할 수 있다.

상기 3D 건물을 시각화하는 단계는, 상기 축적에 따라 상기 BIM 정보를 이용하여 3D 건물을 시각화하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 축적에 따라 3D 건물을 시각화하는 단계는 상기 축적에 비례하여 BIM 정보에 포함된 노드의 수를 조정하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 특정 명령은 특정 위치로의 이동 명령을 포함하며, 상기 이동 명령은 상기 증강현실장비의 화면 중심에 위치한 커서를 특정 위치에 위치시킨 후 선택 명령을 입력하는 것에 의하여 수행될 수 있다.

상기 특정 명령은 상기 건설공간정보에서 특정 건물을 선택하는 건물 선택 명령을 포함하며, 상기 건물 선택 명령은 상기 증강현실장비의 화면 중심에 위치한 커서를 특정 건물에 위치시킨 후 선택 명령을 입력하는 것에 의하여 수행될 수 있다.

상기 선택 명령은 상기 증강현실장비의 화면 중심에 위치한 커서를 소정 시간 이상 움직이지 않거나, 상기 증강현실장비에 연결된 클리커(clicker)를 클릭하거나, 상기 증강현실장비에 설치된 음성 인식 장치에 특정 음성을 인식시키는 것 중 적어도 하나에 의하여 수행될 수 있다.

상기 특정 명령은 비, 눈, 천중 및 맑음을 포함하는 그룹으로부터 선택된 적어도 하나의 날씨 명령을 포함하며, 상기 날씨 명령은 상기 특정 위치에서 선택된 날씨 명령에 따라 상기 증강현실장비의 화면의 조도 및 배경을 변화시키는 것에 의하여 실행될 수 있다.

상기 특정 명령은 특정 시간을 나타내는 시간대 명령을 포함하며, 상기 시간대 명령은 상기 특정 위치에서 선택된 시간대에 따라 상기 건설공간정보의 특정 위치에서의 일조량의 변화를 나타내는 것에 의해 실행될 수 있다.

상기 특정 명령은 상기 선택된 건물의 확대 및 축소 명령을 포함하며, 상기 선택된 건물의 확대 명령은 BIM 정보에 근거하여 상기 건물을 실크기로 디스플레이하는 것에 의해 실행되며, 상기 선택된 건물의 축소 명령은 상기 디스플레이된 GIS 정보의 축적에 따라 축소된 크기로 상기 건물을 디스플레이하는 것에 의해 실행될 수 있다.

상기 특정 명령은 상기 선택된 건물의 회전 및 정지 명령을 포함하며, 상기 선택된 건물의 회전 및 정지 명령은 BIM 정보에 근거하여 상기 건물을 실크기로 디스플레이한 상태에서 건물을 회전 및 정지를 디스플레이하는 것에 의해 실행될 수 있다.

상기 특정 명령은 상기 선택된 건물 내부로의 진입 명령 및 상기 건물 외부로의 진출 명령을 포함하며, 상기 진입 명령 및 상기 진출 명령은 상기 선택된 건물의 내외부 연결위치에 상기 증강현실장비의 커서를 위치한 상태에서 인식가능할 수 있다.

상기 특정 명령은 슬라이드 모드 명령을 포함하며, 상기 슬라이드 모드 명령은 다수의 층을 포함하는 건물에 있어서, 건물 층별로 나열되어 있는 건물 구조 정보를 디스플레이하는 것에 의해 실행될 수 있다.

상기 특정 명령은 상기 다수의 층 중 특정 층으로의 이동 명령을 포함하며, 상기 특정 층으로의 이동 명령은 디스플레이된 건물 구조 정보 상의 특정 측을 선택하는 것에 의해 실행될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 본 발명은 카메라를 통해 투영된 실세계 공간에 지형, 건물, 시설물 등의 건설공간정보를 조회 및 시각화하여 가상공간을 구축할 수 있는 효과가 있다.

본 발명의 다른 효과는 증강현실기법을 이용하여 가상공간 상의 특정 건물을 확대, 축소, 회전, 정지하거나, 가상공간 상의 특정 위치로 이동함으로써 주변 건설공간정보를 시각화하거나 간접체험할 수 있는 것이다.

본 발명의 또 다른 효과는 날씨, 밤/낮 효과, 건물 확대/축소/회전, 특정 건물 실내로 진입/진출, 건물 층별 슬라이드를 통해 특정 건물의 구조 정보 제공하고, 특정 장소 이동 후 실제 크기와 유사한 장면을 체험할 수 있는 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 증강현실을 이용한 위한 건설공간정보 디스플레이 방법을 나타내는 순서도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 증강현실을 이용한 위한 건설공간정보 디스플레이 방법에 있어서 특정 영역 상에 GIS 정보가 디스플레이된 화면을 나타낸다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 증강현실을 이용한 위한 건설공간정보 디스플레이 방법에 있어서 GIS 정보 상에 BIM을 이용한 3D 건물이 시각화된 화면을 나타낸다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 증강현실을 이용한 위한 건설공간정보 디스플레이 방법에 있어서 확대 명령에 의해 선택된 건물이 실제 크기로 보여지도록 디스플레이된 화면을 나타낸다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 증강현실을 이용한 위한 건설공간정보 디스플레이 방법에 있어서 회전 명령에 의해 선택된 건물이 회전하는 것처럼 디스플레이된 화면을 나타낸다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 증강현실을 이용한 위한 건설공간정보 디스플레이 방법에 있어서, 진입 명령에 의해 선택된 건물 내부 공간이 디스플레이된 화면을 나타낸다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 증강현실을 이용한 위한 건설공간정보 디스플레이 방법에 있어서, 건물 내부 공간 진입 후 증강현실장비의 위치 변경에 의해 디스플레이된 공간이 변화되는 화면을 나타낸다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 증강현실을 이용한 위한 건설공간정보 디스플레이 방법에 있어서, 슬라이드 모드를 선택한 경우 디스플레이되는 화면을 나타낸다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 증강현실을 이용한 위한 건설공간정보 디스플레이 방법에 있어서, 슬라이드 모드에 의해 다른 층으로 이동한 경우 디스플레이되는 화면을 나타낸다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예들을 첨부된 도 1 내지 도 9를 참고하여 더욱 상세히 설명한다. 본 발명의 실시예들은 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 설명하는 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시예들은 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 상세하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서 도면에 나타난 각 요소의 형상은 보다 분명한 설명을 강조하기 위하여 과장될 수 있다.

이하에서는 도 1을 참조하여 본 발명의 증강현실을 이용한 건설공간정보 디스플레이 방법을 설명하기로 한다.

도 1에 도시된 바와 같이 본 발명의 증강현실을 이용한 건설공간정보 디스플레이 방법(100)은 증강현실을 이용한 건설공간정보를 디스플레이하기 위한 위치를 선정하는 것으로 시작한다(S110). 본 발명의 증강현실을 이용한 건설공간정보 디스플레이 방법은 증강현실 기술을 이용하여 증강현실장비 화면상의 투영된 공간을 가상공간으로 구축하여 지형, 건물, 시설물 등의 건설공간정보를 가상공간에 시각화한다.

증강현실장비는 HMD(Head Mounted Display)일 수 있으며, HMD란 안경처럼 머리에 쓰고 영상을 즐길 수 있는 영상표시장치를 의미한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 증강현실장비로서의 HMD는 HMD의 전면 공간을 촬영할 수 있는 카메라를 포함할 수 있으며, 카메라에 의해 촬영된 영상을 건설공간정보와 함께 HMD 상에 디스플레이할 수 있다. 사용자는 증강현실장비를 착용하고 특정 공간을 바라보고 선 상태에서 클릭커 또는 음성 명령 등을 통하여 위치 선정 명령을 할 수 있다.

이 실시예에서는 사용자가 클리커 또는 음성 명령 등을 통하여 위치 선정 명령을 하는 것으로 설명하고 있으나 이에 제한되지 않으며, 다른 예로 이후 건설공간정보의 디스플레이 명령시의 위치를 사용자에 의해 선정된 위치로 인식하고 이 후의 단계들을 진행할 수 있다.

위치가 선정되면, 본 발명에 따른 방법은 선정된 위치에서 증강현실장비의 화면을 통하여 보이는 현실 공간 상의 특정 영역을 인식하는 단계를 수행한다(S120). 즉 현실 공간 상에 가상의 건설공간정보를 디스플레이하기 위하여는 현실 공간에 실제로 존재하는 책상, 의자, 바닥 등을 인식하여 이 인식된 영역 상에 건설공간정보를 디스플레이하여야 한다. 일반적으로 특정 영역의 인식은 패턴 또는 마커 등에 의하여 표시될 수 있으며, 인식될 패턴 또는 마커는 미리 설정될 수 있다. 예를 들어, 현실 공간에 4개의 모서리를 가진 책상이 포함되어 있는 경우 그 책상의 상면을 건설공간정보를 디스플레이하기 위한 특정 영역으로 인식할 수 있다. 다른 예로, 책상의 특정 부분(예를 들어 4개의 모서리 부분), 회의실 바닥 또는 벽 등의 평면에 1개 또는 수 개의 마커를 배치하는 것에 의하여 건설공간정보를 디스플레이하기 위한 특정 영역을 인식할 수 있다. 이 경우, 1개의 마커를 중심으로 하는 특정 크기의 영역 또는 수개의 마커를 연결한 폐쇄 영역을 특정 영역으로 인식할 수 있다.

다음으로, 건설공간정보를 디스플레이하기 위한 특정 영역이 인식되면, 인식된 특정 영역 상에 GIS 정보를 디스플레이한다(S130). 상술한 바와 같이, GIS(Geographic Information System)란 지리적으로 참조가능한 모든 형태의 정보를 효과적으로 수집, 저장, 갱신, 조정, 분석 및 표현할 수 있도록 하는 컴퓨터 시스템으로, 생활 속에서 의사결정 시에 활용할 수 있는 유의미한 지리 정보를 제공하는 정보 시스템이다. GIS는 다양한 지구 표면 정보의 참조를 위하여 공간적으로 위치를 표현하는 지형정보와 그 형태와 기능을 설명·보완하는 비도형 속성정보를 그래픽과 데이터베이스 관리 기능등과 연계하여 정보를 저장, 추출, 관리, 분석하는 기술로, 지형정보에 특성정보를 부가하여 지도의 공간적인 관계를 표현하는 종합적인 분석수단이다.

본 명세서에서 GIS 정보란 지리 정보에 그것의 속성 정보가 통합하여 처리된 지리공간정보를 나타내며, 일 예로 위치정보를 가지고 있는 전자지도 또는 위성사진 등을 포함할 수 있다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 증강현실을 이용한 위한 건설공간정보 디스플레이 방법에 있어서 특정 영역 상에 GIS 정보가 디스플레이된 화면을 나타낸다. 이 실시예에서, GIS 정보는 특정 지역을 수직 상부에서 내려보는 것과 같이 2차원적으로 나타낸 모습이며, 이는 일반적인 GIS 시스템의 지리정보 및 속성정보를 이용하여 재구성한 것으로 실세계와 유사한 모습으로 디스플레이된 것이다. 이 실시예에서는 GIS 정보를 재구성하여 디스플레이하는 것을 예로 들어 설명하고 있으나 이에 한정되지 않으며, 범용적인 사용을 위하여 GIS는 전자지도 형태 또는 위성사진의 형태를 포함할 수 있다.

디스플레이될 GIS 정보에 포함되는 영역은 기설정되거나 증강현실장비의 사용자에 의하여 선택될 수 있다. 특정 영역 상에 GIS 정보를 디스플레이하는 경우, 인식된 특정 영역의 크기와 디스플레이될 GIS 정보에 포함된 영역의 크기 비율에 따라 축적을 결정하고, 결정된 축적에 따라 GIS 정보 상의 좌표를 특정 영역 상에 매핑시킬 수 있다. 예를 들어, 인식된 특정 영역의 최장변의 길이가 2m이고, 디스플레이될 GIS 정보에 포함된 영역의 가장 긴 거리가 200m인 경우 GIS 정보는 100:1의 축적으로 디스플레이될 수 있다.

이러한 축적은 최초 선정된 위치에서 증강현실장비와 특정 영역의 거리에 따라 결정될 수 있으며, 증강현실장비의 이동 즉, 특정 영역과의 거리가 변함에 따라 변하게 된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 방법은 최초 선정된 위치에서 상기 축적에 따라 상기 GIS 정보 상의 좌표를 상기 현실 공간 내의 특정 영역 상에 매핑시키는 것에 의하여 건설공간정보를 특정 영역상에 고정시키며, 따라서 증강현실장비의 이동에 따라 축적을 계산할 필요없이 좌표의 매핑에 의하여 증강현실장비의 위치에 따른 건설공간정보의 확대 및 축소가 가능해진다.

다음으로, 상기 방법(100)은 디스플레이된 GIS 정보 상에 BIM 정보를 이용하여 3D 건물을 시각화한다(S140). BIM(Building Information Modeling)이란, 3차원 정보 모델을 기반으로 건물의 생애 주기에 걸쳐 발생하는 모든 정보를 통합하여 활용이 가능하도록 건물의 형상, 속성 등을 정보로 표현한 디지털 모형을 뜻하는 것이다. 본 발명은 BIM 정보를 이용하여 2차원 GIS 정보 상에 3D 건물 모형을 시각화할 수 있으며, 이로써 현실 공간 상에 3차원적인 건설공간정보를 디스플레이함으로써 건설공간에 대한 증강현실을 달성할 수 있으며 좀 더 입체적이고 현실적인 증강현실을 체험할 수 있다.

본 명세서에서는 상술한 GIS 정보 및 GIM 정보를 결합하고 상호윤용하기 위하여 건설분야의 BIM 데이터와 공간정보분야의 GIS 데이터를 통하하는 통합 데이터 모델을 건설공간정보라 하며, 명세서 전반에서 건설공간정보는 BIM 정보 및 GIS 정보를 포함하는 것으로 한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, BIM 정보는 건물이 실제로 위치하는 절대좌표인 경도, 위도 및 고도 및 그 위치에서의 건물의 3차원 디스플레이를 위한 상대좌표가 포함되어 있으며, 따라서 BIM 정보 상의 절대좌표를 GIS 정보의 절대좌표와 매핑시키고 상술한 바와 같이 GIS 정보의 축적에 따라 상대좌표에 축적을 적용하는 것에 의하여 GIS 정보 상에 3D 건물을 시각화할 수 있다.

이 때, BIM 기반의 3차원 객체들(예를 들어, 건물, 교량, 도시 시설물 등)은 연속되는 삼각 평면들을 연결하는 형태로 구성되며, 이러한 삼각형의 꼭지점을 노드라 한다. 결국 건물 모델의 세밀도는 노드의 수에 의해 결정된다. 따라서, 세밀한 또는 실제 건물에 가까운 모델을 가시화하기 위해서는 많은 수의 노드가 필요하다. 그러나, 초기 GIS 정보 상에 3D 건물을 시각화하는 경우 한정된 영역 내에 다수의 건물을 포함하는 넓은 영역에 축소된 3D 건물 모형을 디스플레이하게 되므로 많은 수의 노드가 포함되는 것은 불필요하며, 따라서, GIS 정보 상에 3D 건물을 시각화하는 단계에서는 GIS 정보의 축적에 비례하여 BIM 정보에 포함된 노드의 수를 조정하는 것이 바람직할 것이다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 증강현실을 이용한 위한 건설공간정보 디스플레이 방법에 있어서 GIS 정보 상에 BIM을 이용한 3D 건물이 시각화된 화면을 나타낸다. 도 3에 도시된 바와 같이, 특정 위치에 GIS 정보가 디스플레이되어 고정된 상태에서 3D 건물을 GIS 정보 상에 시각화 하는 것에 의하여 현실의 특정 영역에 3D 건설공간정보를 디스플레이할 수 있다. 일 실시예에서, GIS 정보가 디스플레이된 후 "드롭(drop)"과 같은 음성 명령을 인식하는 것에 의하여 3D 건물을 GIS 정보 상에 시각화할 수 있으나 이에 한정되지 않으며, 임의의 다른 적절한 명령어 또는 방법이 사용될 수 있다.

다음으로, 사용자는 증강현실을 이용한 건설공간정보를 실제와 유사한 감각으로 체험하기 위하여, 증강현실장비를 통하여 디스플레이된 건설공간정보 상의 특정 위치를 선택한다(S150). 특정 위치는 건물이거나 건물이 아닐 수 있다. 즉, 증강현실장비의 화면 중심에 위치한 커서를 이용하여 특정 위치나 건물을 선택하여, 그 위치 또는 그 건물에 대한 증강현실을 체험할 수 있게 된다. 특정 위치 또는 건물을 선택하는 방식으로는 예를 들어, 특정 위치 또는 건물에 위치한 커서를 3초 이상 움직이지 않으면 해당 건물이 선택(클릭, 활성화)된다. 다른 예로, 증강현실을 인식하기 위한 하드웨어에 포함되거나 별도로 연결된 클릭커를 이용하여 해당 위치 또는 건물을 선택할 수도 있다. 또한, 해당 위치 또는 건물에 특정 ID 또는 명칭이 존재하는 경우 음성 인식을 통해 그 건물의 ID 또는 명칭을 인식함으로써 해당 건물을 선택할 수 있다. 이 경우, 건설공간정보는 각 위치에 해당하는 ID나 명칭을 3차원 건설공간정보와 함께 디스플레이할 수 있다.

특정 위치 또는 건물이 선택된 후, 그 위치 또는 건물에 대한 명령이 수신된다(S160). 예를 들어, 특정 위치가 건물이 아닐 경우 상기 명령은 선택된 위치로의 이동 명령을 포함할 수 있다. 이동 명령이 수신되면, 본 발명의 일 실시예에 따른 방법은 선택된 위치에서 사용자의 시야에 해당하는 공간에 존재하는 건설공간정보를 실크기로 디스플레이하는 것(S170)에 의하여 사용자에게 현실 세계와 유사한 시각적인 경험을 제공할 수 있다.

특정 위치가 건물일 경우, 즉 특정 건물이 선택된 경우, 건물과 관련된 명령들이 수신될 수 있다(S160). 수신가능한 명령의 예로는, 날씨, 시간대, 건물의 확대 및 축소, 건물의 회전 및 정지, 건물 진입 및 진출, 슬라이드 모드, 이동 등이 있으나 이에 한정되지 않으며, 건물에 대하여 수행될 수 있는 임의의 적절한 명령을 포함할 수 있다.

예를 들어, 특정 건물에 대하여 확대 명령이 수신된 경우, 상기 방법(100)은 수신된 명령에 따라 선택된 건물을 실제 크기로 디스플레이한다(S170). 선택된 건물을 실제 크기로 디스플레이한다는 것은 사용자의 눈과 증강현실장비의 화면 사이의 거리를 고려하여 사용자의 눈에 선택된 건물이 실제 크기로 보이도록 디스플레이함을 의미한다. 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 증강현실을 이용한 위한 건설공간정보 디스플레이 방법에 있어서 확대 명령에 의해 선택된 건물이 실제 크기로 보여지도록 디스플레이된 화면을 나타낸다. 본 발명의 일 실시예특정 건물에 대하여 확대 명령을 실행한 후, 축소 명령이 수신된 경우, GIS 정보 상에 매핑되도록 건물의 크기가 축소되어 도 3과 같은 화면이 디스플레이될 수 있다.

다른 예로, 특정 건물에 대하여 회전 명령이 수신된 경우, 상기 방법(100)은 수신된 명령에 따라 선택된 건물의 회전을 디스플레이할 수 있다(S170). 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 증강현실을 이용한 위한 건설공간정보 디스플레이 방법에 있어서 회전 명령에 의해 선택된 건물이 회전하는 것처럼 디스플레이된 화면을 나타낸다. 도 5에 도시된 바와 같이, 회전 명령이 수신된 경우, 선택된 건물을 GIS 정보가 디스플레이되는 평면으로부터 소정 높이까지 부양한 후 그 위치에서 회전하는 것으로 디스플레이할 수 있다. 이 때 부양된 건물의 크기는 사용자에게 실제 크기의 건물이 회전하는 것과 같은 시각적 감각을 제공하도록 크기가 확대되어 회전되도록 디스플레이될 수 있다. 회전하는 건물에 대하여 정지 명령 및 드롭 명령을 수신하는 것에 의하여 선택된 건물을 GIS 정보 상에 맴핑된 최초 상태로 디스플레이되도록 할 수 있다.

또 다른 예로, 특정 건물의 내외부 연결 위치(예를 들어, 출입문)에 증강현실장비의 화면 중심에 배치된 커서가 배치된 상태에서, 진입 명령이 수신된 경우, 상기 방법(100)은 선택된 건물의 내부를 디스플레이하는 것에 의하여 진입 명령을 수신할 수 있다. 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 증강현실을 이용한 위한 건설공간정보 디스플레이 방법에 있어서, 진입 명령에 의해 선택된 건물 내부 공간이 디스플레이된 화면을 나타낸다. 도 6에 도시된 바와 같이, 진입 명령이 수신된 경우, 상기 방법(100)은 BIM 정보를 이용하여 건물 내부에 해당하는 공간을 디스플레이할 수 있다. 일 실시예에서, 진입 명령은 선택된 건물의 확대 명령 후 확대되어 디스플레이된 건물의 내외부 연결 위치를 선택하는 것에 의해 수행될 수 있다.

진입 명령에 의해 건물 내부 공간에 진입한 경우, 사용자는 증강현실장비의 위치(각도, 방향, 이동 등)를 변경하는 것에 의하여 선택된 건물이 내부 시설을 체험할 수 있다. 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 증강현실을 이용한 위한 건설공간정보 디스플레이 방법에 있어서, 건물 내부 공간 진입 후 증강현실장비의 위치 변경에 의해 디스플레이된 공간이 변화되는 화면을 나타낸다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 사용자는 건물 내부 공간에 진입한 후 해당 건물의 건물 정보 및 객체 정보를 디스플레이하도록 명령할 수 있다. 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 증강현실을 이용한 위한 건설공간정보 디스플레이 방법에 있어서, 건물 정보를 선택한 경우 디스플레이되는 화면을 나타낸다. 도시된 바와 같이, 건물 정보는 건물 속성 정보는, 건물 ID, 건물 명칭, 전체 층수 등을 포함할 수 있으며, 객체 정보는 선택된 객체의 ID, 명칭, 위치, 크기 등을 포함할 수 있다.

건물 내부 공간에 진입한 후 슬라이드 모드 명령이 수신된 경우, 상기 방법(100)은 다수의 층을 포함하는 건물에 있어서, 건물 층별로 나열되어 있는 건물 구조 정보를 디스플레이할 수 있다. 일 예로, 슬라이드 모드 명령은 음성 인식을 통하여수신될 수 있으나 이에 한정되지 않으며, 다른 예로, 도 8에 도시된 바와 같이 건물 정보가 선택된 상태에서 전체 층수에 해당하는 부분을 선택하는 것에 의하여 인식될 수 있다.

슬라이드 모드가 선택된 상태에서 다른 층으로의 이동을 명령을 수신한 경우, 상기 방법(100)은 명령이 수신된 다른 층을 디스플레이할 수 있다. 다른 층으로의 이동은 슬라이드 모드가 선택된 상태에서, 특정 층을 음성 인식하는 것에 의하여 또는 슬라이드 모드에 따라 디스플레이된 층들 중 특정 층에 증강현실장비의 화면 중심의 커서를 고정하고 선택하는 것에 의하여 명령될 수 있다. 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 증강현실을 이용한 위한 건설공간정보 디스플레이 방법에 있어서, 슬라이드 모드에 의해 다른 층으로 이동한 경우 디스플레이되는 화면을 나타낸다.

다음으로, 증강현실장비의 사용자는 건물 내부 또는 외부에서 음성 인식 명령어를 통해 날씨 변화를 명령할 수 있으며(S160), 증강현실장비는 명령된 날씨를 시각화할 수 있다(S170). 날씨 명령은 비, 눈, 천중 및 맑음을 포함하는 그룹으로부터 선택된 적어도 하나의 날씨 명령을 포함할 수 있다. 이러한 날씨 명령은 건물의 내 외부에서 선택된 날씨 명령에 따라 상기 증강현실장비의 화면의 조도 및 배경을 변화시키는 것에 의해 실행될 수 있다. 예를 들어, 날씨 명령으로 "비"가 실행되는 경우 맑음에 비해 화면의 전체 조도를 낮추고, 비가 떨어지는 모양을 디스플레이할 수 있으며, 건물 내부에 있는 경우 조명의 영향을 강조할 수 있다.

다른 예로, 증강현실장비의 사용자는 날씨 명령 대신 특정 시간을 나타내는 시간대 명령을 지시할 수 있으며, 시간대는 현재의 계절 및 날짜가 반영된 시간대일 수 있거나, 사용자에 의해 지정된 특정 날짜가 반영된 시간대일 수 있다. 시간대 명령은 날씨 명령과 조합하여 또는 별도로 지시될 수 있으며, 날씨 명령과 별도로 지시된 경우 날씨가 맑은 경우의 특정 시간대를 나타낼 수 있다. 이와 같은 시간대 명령은 상기 특정 위치에서 선택된 시간대에 따라 상기 건설공간정보의 특정 위치에서의 일조량의 변화를 나타내는 것에 의해 실행될 수 있다.

이와 같이, 특정 영역을 인식하고 그 영역에 증강현실을 이용하여 건설공간정보를 시각화하는 것에 의하여 사용자는 증강현실 속에서 특정 위치로 이동하거나 그 위치에 있는 건물을 둘러보거나 내부로 진입하여 내부를 체험하는 등 간접체험을 할 수 있게 된다.

뿐만 아니라, 특정 위치, 특히 건물 내에서 특정 날씨와 특정 시간대를 체험하는 것에 의하여 증강현실을 이용하여 그 건물에서 생활하게 될 경우 날씨 변화와 시간에 따른 일조량 등을 체험할 수 있게 되어 좀 더 현실적이고 실질적인 환경을 경험할 수 있다.

S110: 건설공간정보를 디스플레이하기 위한 위치를 선정하는 단계;
S120: 선정된 위치에서 현실공간 내의 특정 영역을 인식하는 단계;
S130: 인식된 특정 영역 상에 GIS 정보를 디스플레이하는 단계;
S140: BIM을 이용하여 GIS 정보 상에 3D 건물을 시각화하는 단계;
S150: 디스플레이된 건설공간정보 상의 특정 위치를 선택하는 단계;
S160: 선택된 위치에 대한 특정 명령을 수신하는 단계;
S170: 수신된 명령에 따른 정보를 디스플레이하는 단계;

Claims (16)

1. 증강현실장비의 화면에 투영된 공간 상에 증강현실을 이용하여 건설공간정보를 디스플레이하는 방법에 있어서,
   상기 건설공간정보를 디스플레이하기 위한 위치를 선정하는 단계;
   상기 선정된 위치에서 상기 증강현실장비의 화면을 통하여 보이는 현실 공간 상의 특정 영역을 인식하는 단계;
   상기 인식된 특정 영역 상에 GIS 정보를 디스플레이하는 단계;
   상기 디스플레이된 GIS 정보 상에 BIM 정보를 이용하여 3D 건물을 시각화하는 단계;
   상기 증강현실장비를 통하여 디스플레이된 건설공간정보 상의 특정 위치를 선택하는 단계;
   상기 특정 위치에 대한 명령을 수신하는 단계; 및
   수신된 명령에 따른 건설공간정보를 디스플레이하는 단계를 포함하며,
   특정 명령은 특정 위치로의 이동 명령을 포함하고,
   상기 이동 명령은 상기 증강현실장비의 화면 중심에 위치한 커서를 특정 위치에 위치시킨 후 선택 명령을 입력하는 것에 의하여 수행되며,
   상기 선택 명령은 상기 증강현실장비의 화면 중심에 위치한 커서를 소정 시간 이상 움직이지 않거나, 상기 증강현실장비에 연결된 클리커를 클릭하거나, 상기 증강현실장비에 설치된 음성 인식 장치에 특정 음성을 인식시키는 것에 의하여 수행되는, 증강현실을 이용한 건설공간정보 디스플레이 방법.
2. 제1항에 있어서,
   상기 GIS 정보를 디스플레이하는 단계는 상기 특정 영역 상에 기설정된 크기의 전자지도 또는 위성사진을 디스플레이하는 단계를 포함하는, 증강현실을 이용한 건설공간정보 디스플레이 방법.
3. 제1항에 있어서,
   상기 GIS 정보를 디스플레이하는 단계는,
   상기 디스플레이될 GIS 정보에 포함된 영역의 크기와 상기 특정 영역의 크기의 비율에 따라 GIS 정보의 축적을 결정하는 단계; 및
   상기 축적에 따라 상기 GIS 정보 상의 좌표를 상기 현실 공간 내의 특정 영역 상에 매핑시키는 단계를 포함하는, 증강현실을 이용한 건설공간정보 디스플레이 방법.
4. 제3항에 있어서,
   상기 축적은 상기 증강현실장비와 상기 특정 영역 사이의 거리에 따라 변화하는, 증강현실을 이용한 건설공간정보 디스플레이 방법.
5. 제3항에 있어서,
   상기 3D 건물을 시각화하는 단계는,
   상기 축적에 따라 상기 BIM 정보를 이용하여 3D 건물을 시각화하는 단계를 포함하는, 증강현실을 이용한 건설공간정보 디스플레이 방법.
6. 제4항에 있어서,
   상기 축적에 따라 3D 건물을 시각화하는 단계는 상기 축적에 비례하여 BIM 정보에 포함된 노드의 수를 조정하는 단계를 포함하는, 증강현실을 이용한 건설공간정보 디스플레이 방법.
7. 삭제
8. 삭제
9. 증강현실장비의 화면에 투영된 공간 상에 증강현실을 이용하여 건설공간정보를 디스플레이하는 방법에 있어서,
   상기 건설공간정보를 디스플레이하기 위한 위치를 선정하는 단계;
   상기 선정된 위치에서 상기 증강현실장비의 화면을 통하여 보이는 현실 공간 상의 특정 영역을 인식하는 단계;
   상기 인식된 특정 영역 상에 GIS 정보를 디스플레이하는 단계;
   상기 디스플레이된 GIS 정보 상에 BIM 정보를 이용하여 3D 건물을 시각화하는 단계;
   상기 증강현실장비를 통하여 디스플레이된 건설공간정보 상의 특정 위치를 선택하는 단계;
   상기 특정 위치에 대한 명령을 수신하는 단계; 및
   수신된 명령에 따른 건설공간정보를 디스플레이하는 단계를 포함하며,
   특정 명령은 상기 건설공간정보에서 특정 건물을 선택하는 건물 선택 명령을 포함하고,
   상기 건물 선택 명령은 상기 증강현실장비의 화면 중심에 위치한 커서를 특정 건물에 위치시킨 후 선택 명령을 입력하는 것에 의하여 수행되며,
   상기 선택 명령은 상기 증강현실장비의 화면 중심에 위치한 커서를 소정 시간 이상 움직이지 않거나, 상기 증강현실장비에 연결된 클리커를 클릭하거나, 상기 증강현실장비에 설치된 음성 인식 장치에 특정 음성을 인식시키는 것에 의하여 수행되는, 증강현실을 이용한 건설공간정보 디스플레이 방법.
10. 제1항에 있어서,
    상기 특정 명령은 비, 눈, 천중 및 맑음을 포함하는 그룹으로부터 선택된 적어도 하나의 날씨 명령을 포함하며,
    상기 날씨 명령은 상기 특정 위치에서 선택된 날씨 명령에 따라 상기 증강현실장비의 화면의 조도 및 배경을 변화시키는 것에 의해 실행되는, 증강현실을 이용한 건설공간정보 디스플레이 방법.
11. 제1항에 있어서,
    상기 특정 명령은 특정 시간을 나타내는 시간대 명령을 포함하며,
    상기 시간대 명령은 상기 특정 위치에서 선택된 시간대에 따라 상기 건설공간정보의 특정 위치에서의 일조량의 변화를 나타내는 것에 의해 실행되는, 증강현실을 이용한 건설공간정보 디스플레이 방법.
12. 제9항에 있어서
    상기 특정 명령은 상기 선택된 건물의 확대 및 축소 명령을 포함하며,
    상기 선택된 건물의 확대 명령은 BIM 정보에 근거하여 상기 건물을 실크기로 디스플레이하는 것에 의해 실행되며,
    상기 선택된 건물의 축소 명령은 상기 디스플레이된 GIS 정보의 축적에 따라 축소된 크기로 상기 건물을 디스플레이하는 것에 의해 실행되는, 증강현실을 이용한 건설공간정보 디스플레이 방법.
13. 제9항에 있어서,
    상기 특정 명령은 상기 선택된 건물의 회전 및 정지 명령을 포함하며,
    상기 선택된 건물의 회전 및 정지 명령은 BIM 정보에 근거하여 상기 건물을 실크기로 디스플레이한 상태에서 건물을 회전 및 정지를 디스플레이하는 것에 의해 실행되는, 증강현실을 이용한 건설공간정보 디스플레이 방법.
14. 제9항에 있어서,
    상기 특정 명령은 상기 선택된 건물 내부로의 진입 명령 및 상기 건물 외부로의 진출 명령을 포함하며,
    상기 진입 명령 및 상기 진출 명령은 상기 선택된 건물의 내외부 연결위치에 상기 증강현실장비의 커서를 위치한 상태에서 인식가능한, 증강현실을 이용한 건설공간정보 디스플레이 방법.
15. 제9항에 있어서,
    상기 특정 명령은 슬라이드 모드 명령을 포함하며,
    상기 슬라이드 모드 명령은 다수의 층을 포함하는 건물에 있어서, 건물 층별로 나열되어 있는 건물 구조 정보를 디스플레이하는 것에 의해 실행되는, 증강현실을 이용한 건설공간정보 디스플레이 방법.
16. 제15항에 있어서,
    상기 특정 명령은 상기 다수의 층 중 특정 층으로의 이동 명령을 포함하며,
    상기 특정 층으로의 이동 명령은 디스플레이된 건물 구조 정보 상의 특정 측을 선택하는 것에 의해 실행되는, 증강현실을 이용한 건설공간정보 디스플레이 방법.

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