KR101911447B1 - 구조설계 도면의 패턴분석을 통한 3차원 구조해석 모델 생성 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명의 실시 형태는 보,기둥,벽체를 포함하는 구조 부재와 열번호,지시선,표,레벨을 포함하는 도면기호를 각 요소별로 기하학 도형 및 문자열을 포함하는 표기 간의 연결 및 연관 관계를 검색하는 순서와 방법을 패턴으로 할당하는 패턴 등록부; 기하학 도형, 표, 기호, 문자열이 기록된 구조설계 도면파일을 입력받는 구조설계 도면파일 입력부; 상기 구조설계 도면파일에서 기하학 도형, 표, 기호, 문자열을 추출하고, 추출한 도형, 표, 기호, 문자열의 패턴을 분석하여 구조요소 추출 패턴으로서 출력하는 형상 패턴 분석부; 상기 구조요소 추출 패턴과 매칭되는 도면요소 등록 패턴에 할당된 구조요소 속성정보를 상기 패턴 등록부에서 추출하는 속성정보 추출부; 및 상기 패턴 분석부와 속성정보 추출부에서 추출된 구조요소 속성정보에 따라서 3차원 모델을 생성하는 3차원 모델 생성부;를 포함할 수 있다. 또한, 사용자로부터 기하학 도형, 표, 기호, 문자열로 구성되는 패턴 규칙을 입력받아 패턴 분석부과 동일한 역할을 하도록 하는 사용자 패턴 분석부;를 더 포함한다.

Description

구조설계 도면의 패턴분석을 통한 3차원 구조해석 모델 생성 장치{Apparatus for generating 3D structure interpretation}

본 발명은 구조설계 도면의 패턴분석을 통해 요소별 레이어 구분이 없는 도면 매체에서 각종 표기의 속성과 형상을 추출하여 해석모델을 생성하는데 필요한 자료를 생성하고 3차원 구조해석 모델을 생성하는 장치에 관한 것이다.

공장이나 건물 등의 구조물을 설계할 때에는 각 부분별로 설계도를 작성하게 되며, 이러한 설계도를 기초로 해서 건설작업을 하게 된다. 이때, 각 설계도는 구조물 전체를 한 번에 표시하기보다는 각 층별로 혹은 구역별로 설계도를 작성하게 되며, 이러한 설계도가 복수개 합쳐져서 전체 구조물을 나타내게 된다.

각각의 설계도에는 구조물의 구조를 선, 면 등으로 나타내는 도면정보와 각 조의 구조선 및 구조면에 할당된 부재명, 부재의 종류, 부재의 특성, 구조물의 각 위치에서 받는 하중 등을 포함하는 속성정보가 포함되게 된다.

이와 같이 구조설계는 건축 설계 중 주로 구조의 입장에서 실시되는 행위로, 구조 계획에 따라 기본적인 설계를 정하고, 구조 역학을 기초로 한 구조 계산에 의해 구조물의 안전을 확인하며, 구조체 각부에 대하여 시공 가능한 설계도 및 시방서를 작성하는 것이다.

구조설계는 기초설계부터 최종설계까지 여러 단계를 거치게 되는데, 종래의 구조설계 방법은 각 단계가 수작업으로 진행되거나, 각 단계별로 별개의 상용 프로그램을 이용하기 때문에, 수작업 입력이 많아서 많은 시간이 소요되고 많은 오류가 발생하여 설계의 완성도가 떨어지는 문제점이 있다.

특히 3차원 구조설계의 경우, 작업자가 구조설계 도면만을 이용하여 3차원 구조를 파악하는데는 많은 시간이 걸리고, 또한 3차원 구조물에 대한 해석 오류가 발생하는 문제가 있다.

한국공개특허 10-2002-0011677호

구조도면은 일반적으로 종이에 인쇄된 형태이거나, 전자파일 형태로 보관된다. 애초 전산에 의한 해석 모델로의 변환을 목적으로 도면을 작성하지 않는다면, 전산 장치는 임의의 표기가 어떤 종류의 구조 요소를 표현하고 있는지 알 수 없다.

특히, 도면이 종이로 인쇄된 형태인 경우 도면 표기에 속성을 부여할 수 없기 때문에 스캐너와 같은 광학 장치를 이용하더라도 그 자체로 전산 장치는 도면이 나타내는 구조물의 형상을 알 수 없다.

본 발명의 기술적 과제는 구조설계 도면의 패턴분석을 통해 이러한 문제를 극복하고 3차원 구조해석 모델을 생성할 수 있는 장치를 제공하는데 있다.

구조설계 도면에 보,기둥,벽체를 포함하는 구조 요소와 열번호,지시선,표,레벨을 포함하는 도면 요소가 있을 때, 이 요소들을 각각 구별 가능하게 하는 기하학 도형 및 문자열을 포함하는 개별 표기 간의 연결 및 연관 관계를 검색하는 순서와 방법을 각 범주별 도면요소 등록 패턴으로 할당하는 패턴 등록부; 기하학 도형, 표, 기호, 문자열이 기록된 구조설계 도면파일을 입력받는 구조설계 도면파일 입력부; 상기 구조설계 도면파일에서 기하학 도형, 표, 기호, 문자열을 추출하고, 추출한 도형, 표, 기호, 문자열의 패턴을 분석하여 패턴 등록부에 등록된 패턴 중 어느 하나와 부합하는 구조요소 및 도면요소로 분류하는 형상 패턴 분석부; 상기 구조해석 추출 패턴과 매칭되는 도면요소 등록 패턴에 할당된 구조요소 속성정보를 상기 패턴 등록부에서 추출하는 속성정보 추출부; 및 상기 속성정보 추출부에서 추출된 구조요소 속성정보에 따라서 3차원 모델을 생성하는 3차원 모델 생성부;를 포함할 수 있다.

상기 구조설계 도면파일은, 평면도 파일 및 입면도 파일을 포함하며, 상기 평면도 파일 및 입면도 파일에는, 미리 설정된 규칙에 따라서 기하학 도형, 표, 기호, 문자열을 포함하는 구조해석 인자를 통해서 3차원 건물 구조를 나타냄을 특징으로 할 수 있다.

상기 도면요소 등록 패턴은, 보, 기둥, 슬래브, 벽체를 포함하는 구조요소 형상정보; 및 각 구조요소의 재료, 치수, 층정보, 하중정보를 포함하는 구조요소 속성정보; 도면을 표현하는 표, 열번호, 중심선, 도면명, 레벨을 포함하는 도면요소 형상정보;를 포함할 수 있다 .

상기 도면요소 등록패턴은, 범주별로 기하학 도형, 표, 기호, 문자열의 각각의 패턴인 개별 패턴; 및 기하학 도형, 표, 기호, 문자열이 조합된 조합 패턴;을 포함할 수 있다.

상기 형상 패턴 분석부는, 도면요소 등록 패턴에 할당된 여러 범주의 패턴과 매칭되는 기하학 도형 및 기하학 도형의 집합을 해당 범주로 분류하고 상기 속성정보 추출부는 도면요소 등록 패턴과 매칭되는 표, 기호, 문자열로부터 구조요소 속성정보를 추출하며, 상기 3차원 모델 생성부는, 추출된 구조요소 형상정보에 매칭되는 구조요소 형상을 생성한 후, 추출된 구조요소 속성정보에 따라서 구조요소 형상의 속성을 정의하여 3차원 구조해석 모델을 생성함을 특징으로 할 수 있다.

상기 구조설계 도면의 패턴분석을 통한 3차원 구조해석 모델 생성 장치는, 사용자로부터 기하학 도형, 표, 기호, 문자열로 구성되는 패턴 규칙을 입력받아 패턴 분석부과 동일한 역할을 하도록 하는 사용자 패턴 분석부;를 더 포함한다.

본 발명의 실시 형태에 따르면 사이버 공간이 아닌 현실 공간에서 작업자가 직접 도면을 보는 방법과 유사한 작업을 프로그램이 수행하도록 하여, 프로그램에 입력되는 도면의 작성 시 제약을 최소화함으로써 업무에 불필요한 부담을 줄일 수 있다.

즉, 모델 생성 프로그램의 사용을 염두하지 않고 작성한 도면의 경우 작업자에 따라 한 종류의 요소를 복수 개의 레이어으로 표기할 수 있는데, 본 발명은 작성된 도면의 레이어와 관계없이 구조 요소 및 도면 요소를 패턴으로 식별하여 후속 작업을 수행할 수 있다.

또한, 종이로 인쇄된 형태의 도면과 같이 레이어 개념이 없는 매체의 경우에도 적용 가능하므로 적용 범위가 넓다.

도면 작성자는 종래에 표준적으로 사용하던 표기 방법으로 도면을 작성하면 되므로 도면 작성 업무에 대한 집중도를 높일 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 구조설계 도면의 패턴분석을 통한 3차원 구조해석 모델 생성 장치의 사시도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 구조설계 도면의 패턴분석을 통한 3차원 구조해석 모델 생성 장치의 구성 블록도.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 패턴 인식 조건을 나타낸 예시 도표.
도 4는 본 발명의 실시예에 따라 사용자 패턴 분석부가 구비된 3차원 구조해석 모델 생성 장치의 구성 블록도.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 구조설계 도면의 패턴분석을 통한 3차원 구조해석 모델 생성 방법을 도시한 플로차트.

이하, 본 발명의 장점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은, 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것으로, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기술 등이 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있다고 판단되는 경우 그에 관한 자세한 설명은 생략하기로 한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 구조설계 도면의 패턴분석을 통한 3차원 구조해석 모델 생성 장치의 사시도이며, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 구조설계 도면의 패턴분석을 통한 3차원 구조해석 모델 생성 장치의 구성 블록도이며, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 패턴 인식 조건을 나타낸 도표이며, 도 4는 본 발명의 실시예에 따라 사용자 패턴 분석부가 구비된 3차원 구조해석 모델 생성 장치의 구성 블록도이다.

본 발명은 평면도와 입면도로 구성된 도면을 점, 선, 다각형, 원호 등의 기하요소와, 문자 데이터로 입력받아 각각 요소간의 관계를 분석하여 프로그램에 저장되어 있거나, 사용자가 직접 정의한 구조요소별 패턴과의 비교작업을 통해 각 기하요소의 상징을 파악하고 이들을 조합하여 3차원 구조해석 모델을 생성하도록 한다.

도면은 평면도와 입면도에 각종 구조 부재를 약속된 규칙에 따라 선분,원호,다각형,문자 등 기하학적 기호 혹은 상징을 배치하여 3차원의 건물을 표현한다. 도면을 작성할 때 적용하는 보편적인 패턴이나 사용자가 정의한 패턴을 전자문서로 작성된 구조도면 또는 광학장치를 통해 읽어들인 도면 정보로부터 찾아내어 각종 구조 부재에 해당하는 패턴과 부합하는 기하정보를 종류별로 구분하는 작업을 수행한다. 문자 또는 표로 표현되는 속성정보와 부재의 기하정보를 연결하는 작업을 수행한다.

각 도면과 표의 구성 등 모든 도면 표기 또한 보편적인 패턴이나 사용자 정의 패턴으로 인식하여 속성정보를 저장하는 작업을 수행한다.

위와 같은 방법으로 각 부재의 위치 및 연결관계를 3차원 좌표계로 구성하여 해석용 3차원모델을 생성할 수 있게 된다. 각 부재 및 속성의 패턴은 인공지능의 학습에 의해 축적된 패턴을 포함하고, 구조 도면은 광학 장치를 통해 읽어들인 정보를 포함하며, 패턴정보 분석은 프로그램 코드에 의한 방법과 인공지능에 의한 방법을 포함한다.

상기의 동작을 구현하기 위하여 본 발명의 구조설계 도면의 패턴분석을 통한 3차원 구조해석 모델 생성 장치(100)는, 연산 및 표시 장치가 구비된 장치로서 구현될 수 있다. 예를 들어, 도 1에 도시한 바와 같이 데스크탑 PC 또는 서버 등의 연산 수단으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 3차원 구조해석 모델 생성 장치(100)는, C, C++, Java, Visual Basic, Visual C 등과 같은 다양한 형태의 언어를 통해 구현되어 여러 가지 기능을 하는 프로그램 모듈을 포함하여, 도스(dos), 윈도우(window), 리눅스(linux), 유닉스(unix), 매킨토시(macintosh) 등의 운영 체제에 따라 다양하게 제공되고 있는 프로그램을 이용하여 구현될 수 있다.

본 발명의 3차원 구조해석 모델 생성 장치(100)는 도 2에 도시한 바와 같이 기하학 도형, 표, 기호, 문자열을 포함하는 구조해석 인자의 패턴인 도면요소 등록 패턴별로 보, 기둥, 슬래브, 벽체를 포함하는 구조요소 속성정보가 각각 할당되어 있는 패턴 등록부(110)와, 기하학 도형, 표, 기호, 문자열이 기록된 구조설계 도면파일을 입력받는 구조설계 도면파일 입력부(120)와, 구조설계 도면파일에서 기하학 도형, 표, 기호, 문자열을 추출하여, 추출한 도형, 표, 기호, 문자열의 패턴을 분석하여 구조해석 추출 패턴으로서 출력하는 형상 패턴 분석부(130)와, 구조해석 추출 패턴과 매칭되는 도면요소 등록 패턴에 할당된 구조요소 속성정보를 패턴 등록부(110)에서 추출하는 속성정보 추출부(140)와, 형상 패턴 분석부(130)과 속성정보 추출부(140)에서 추출된 구조요소 속성정보에 따라서 3차원 모델을 생성하는 3차원 모델 생성부(150)를 포함할 수 있다.

이하, 3차원 구조해석 모델 생성 장치(100)에 대하여 자세히 상술한다.

패턴 등록부(110)는, 도면요소 등록 패턴별로 구조요소 속성정보가 각각 할당되어 저장된 저장체이다. 즉, 보,기둥,벽체를 포함하는 구조요소와 열번호,지시선,표,레벨을 포함하는 도면요소 등록 패턴별로, 각 요소별로 기하학 도형 및 문자열을 포함하는 표기 간의 연결 및 연관 관계를 나타낸 구조요소 속성정보가 할당되어 저장된 저장체이다. 여기서 저장체는, 하드디스크 드라이브(Hard Disk Drive), SSD 드라이브(Solid State Drive), 플래시메모리(Flash Memory), CF카드(Compact Flash Card), SD카드(Secure Digital Card), SM카드(Smart Media Card), MMC 카드(Multi-Media Card) 또는 메모리 스틱(Memory Stick) 등 정보의 입출력이 가능한 모듈로서 장치의 내부에 프로그램 코드와 데이터 형태로 구비되어 있을 수도 있고, 별도의 장치에 구비되어 있을 수도 있다. 프로그램 코드 형태로 구비되는 경우 패턴등록부내에 패턴분석부 또는 속성정보 추출부가 포함될 수 있다.

상술하면, 패턴 등록부(110)는, 구조해석 인자(예컨대, 기하학 도형, 표, 기호, 문자열 등)의 패턴인 도면요소 등록 패턴별로 보, 기둥, 슬래브, 벽체를 포함하는 구조요소를 상징하는 패턴을 검색하는 방법에 대한 정보가 각각 할당되어 있다. 여기서 기하학 도형은, 점, 선, 다각형 등의 기하학 이미지가 해당된다.

또한 구조요소 정보는, 보, 기둥, 슬래브, 벽체를 포함하는 구조요소 형상정보와, 각 구조요소의 재료, 치수, 층정보, 하중정보를 포함하는 구조요소 속성정보가 해당될 수 있다. 구조요소 속성정보는, 재료, 치수, 층정보, 하중정보 이외에도 사용되는 부재의 특성 등 구조해석을 위하여 필요한 정보가 포함될 수 있다.

또한 도면요소 등록 패턴은, 개별 패턴과 조합 패턴으로 이루어질 수 있다.

개별 패턴은, 기하학 도형, 표, 기호, 문자열의 각각의 패턴을 말한다. 따라서 패턴 등록부(110)는 각 개별 패턴별로 구조요소 속성정보가 할당될 수 있다. 예를 들어, 원형 도형은 구조요소 속성정보로서 '원형기둥'이 할당되며, 일직선의 도형은 구조요소 속성정보로서 '보'가 할당되며, '표', '기호', '문자열'은, 구조요소 속성정보로서 구조요소 속성정보가 할당될 수 있다.

또한 조합 패턴은, 기하학 도형, 표, 기호, 문자열이 조합된 패턴을 말한다. 따라서 조합 패턴별로 구조요소 속성정보가 할당될 수 있다. 예를 들어, 여러 개의 일직선이 일정한 패턴의 각도로 연결된 폐곡선은 특정한 모양의 기둥으로 할당될 수 있다. 기둥의 형상을 각도가 검색되는 방향과 순서, 횟수로 결정된다. 정확한 검색을 위해 폐곡선 내부에 다른 요소를 포함하지 않는 등의 추가 조건을 더 만들 수 있다.

구조설계 도면파일 입력부(120)는, 기하학 도형, 표, 기호, 문자열이 기록된 구조설계 도면파일을 입력받는다. 여기서 구조설계 도면파일은, 컴퓨터 등의 연산수단에서 읽을 수 있는 형태로 작업된 도면을 말하며, 캐드도면(CAD: Computer Aided Design)과 같이 설계를 위한 컴퓨터 프로그램을 이용하여 제작된 도면이나 광학장치를 통해 전산화된 도면 파일 등이 해당될 수 있다.

따라서 구조설계 도면파일은, 평면도 파일 및 입면도 파일을 포함하며, 상기 평면도 파일 및 입면도 파일에는, 미리 설정된 규칙에 따라서 기하학 도형, 표, 기호, 문자열을 포함하는 구조해석 인자를 통해서 3차원 건물 구조를 나타낼 수 있다.

형상 패턴 분석부(130)는, 구조설계 도면파일에서 기하학 도형, 표, 기호, 문자열을 추출하여, 패턴 등록부에 저장되어 있는 요소를 모두 순환하여 각 요소별로 정의된 패턴 검색 순서를 적용하여 미리 정의된 패턴 순서와 부합하는 부재 요소를 추출하여 구조해석 추출 패턴으로서 출력한다.

참고로, 통상의 구조물의 경우, 그 구조물의 구조해석을 위하여 사용되는 구조설계 도면은 하나가 아닌 복수개인 경우가 많다. 구조해석을 위해서는 각각의 구조설계 도면에 그려진 구조물의 각 위치의 연관관계가 정의되어야 한다. 즉, 동일한 곳에 위치한 부재는 각기 다른 도면에서도 같은 위치에 있다는 것이 인식될 수 있어야 한다. 구조설계 도면마다 실제로 동일한 곳에 위치한 부재의 좌표가 동일하게 되도록 작성이 된 경우에는 해당 구조설계 도면의 좌표를 기준으로 인식을 하면 될 것이지만, 각 도면의 축적이나 여백의 크기, 구조설계 도면에서 표현하고 있는 부분(전체, 부분 등) 등에 따라 동일한 위치를 나타내더라도 화면상의 좌표는 각기 다를 수 있기 때문에, 형상 패턴 분석부(130)에서 구조해석이 정확하게 되도록 하기 위해서는 각 설계도면에서 나타내는 위치의 좌표를 환산할 필요가 있다.

통상적으로, 구조설계 도면에는 다른 구조설계 도면의 위치와의 연관관계를 나타내기 위하여 열 번호(X1, X2, X3, Y1, Y2, Y3)와 그 열 번호에 해당하는 선이 부가되어 있는데, 이러한 열 번호는 실제 구조물에서의 위치에 기반하여 매겨지게 되므로, 동일한 열 번호에 해당하는 위치를 동일 좌표로 환산하는 작업을 통해 모든 구조설계 도면의 좌표를 특정 기준점에 대한 상대좌표로 환산할 수 있게 된다.

참고로, 구조해석 추출 패턴을 추출하기 위하여 도 3과 같은 패턴 인식 조건을 가져야 한다. 예를 들어, '표'의 경우에는, 하나의 수평선이 양끝과 선분 중간에서 세 개 이상의 수직선의 끝점과 만나는 경우, 검색된 수평선 하부에는 표의 종류에 따라 미리 저장된 항목이 텍스트로 배치된다. 수평선과 양끝의 수직선으로부터 표의 범위를 저장한다.

또한 '열번호'의 경우에는, 원호 내부에 하나의 텍스트가 배치된다. 원호에는 하나의 직선1이 직각으로 접한다. 접하는 직선1은 일직선에 있는 다른 선분2을 갖는다. 원호 내부의 텍스트는 열번호이며 선분2는 해당 열번호의 중심선이다.

또한 '평면도'의 경우에는, 직사각형인 다각형 내부에 프로그램에 저장된 양식에 따라 표기된 도면명이 배치된다. 직사각형 내부에는 2개 이상의 열번호가 배치된다. 직사각형의 범위가 해당 도면명을 가진 도면의 범위가 된다.

또한 '기둥'의 경우에는, 폐곡선 내부에는 문자 및 다른 기하요소를 포함하지 않는다. 폐곡선에 인접하여 기둥 이름이 배치되거나, 이름이 할당된 기둥과 동일한 위치정보를 갖는 폐곡선이 있다. 기둥 이름은 표로 만들어진 기둥 리스트로부터 판별한다. 기둥의 규격 및 재질은 표로 만들어진 기둥 리스트로부터 검색한다.

또한 '큰보'의 경우에는, 기둥 및 벽체 정보 획득 이후에 검색한다. 하나의 기둥과 인접한 하나 또는 평행한 두 개의 선분으로 표기한다. 모든 보부재에는보이름이 표기된다. 보 이름은 표로 만들어진 보 리스트로부터 판별한다. 보의 규격 및 재질은 표로 만들어진 보 리스트로부터 검색한다.

속성정보 추출부(140)는, 구조해석 추출 패턴과 매칭되는 도면요소 등록 패턴에 할당된 구조요소 속성정보를 패턴 등록부(110)에서 추출한다. 즉, 기하학 도형의 패턴과 매칭되는 도면요소 등록 패턴에 할당된 구조요소 형상정보를 추출하고, 표, 기호, 문자열의 패턴과 매칭되는 도면요소 등록 패턴에 할당된 구조요소 속성정보를 추출한다.

3차원 모델 생성부(150)는, 형상 패턴 분석부(130)와 속성정보 추출부(140)에서 추출된 구조요소 속성정보에 따라서 3차원 모델을 생성한다. 즉, 추출된 구조요소 형상정보에 매칭되는 구조요소 형상을 생성한 후, 추출된 구조요소 속성정보에 따라서 구조요소 형상의 속성을 정의하여 3차원 구조해석 모델을 생성한다.

따라서 각 구조요소를 각각의 평면도 및 입면도를 통해 입력된 기하요소의 좌표 그리고, 필요시 표 및 문자열에 레벨, 부재명, 재료, 형상 등 구조요소의 속성을 표기하는 방법 등으로 지시된 사항에 따라 할당된 속성을 갖는 각 구조요소를 3차원 모델로 생성할 수 있게 된다.

이때 입력되는 도면 정보는 레이어 정보를 포함하고 있지 않기 때문에 3차원 구조체로 형상을 생성하기 위해서는 구조 요소 추출 순서를 정해야 한다. 예를 들어 큰보 부재의 위치는 기둥이나 벽체가 없이는 정의될 수 없기 때문에 형상패턴 분석부를 통해 기둥 또는 벽체의 부재명과 중심 좌표를 각 층별로 추출한다. 추출된 기둥의 위치정보와 형상정보를 저장한 후 정의되지 않은 다른 선분이 기둥의 위치와 연관관계를 형상 패턴 분석부에 의해 분석하여 보를 상징하는 선분을 추출한다. 이와 같은 방법으로 기둥, 벽체, 큰보, 작은보, 슬래브 순서로 구조요소의 위치와 레벨을 결정한다.

한편, 구조설계 도면의 패턴분석을 통한 3차원 구조해석 모델 생성 장치(100)는, 상기에서 설명한 바에 따르면 미리 등록되어 있는 등록 패턴을 비교하여 구조요소 속성정보를 추출하고 있다.

본 발명은 등록 패턴 이외에도 사용자가 설정한 사용자 패턴을 비교하여 구조요소 속성정보를 추출할 수 있다. 이를 위해 도 4에 도시한 바와 같이 사용자 패턴 분석부(160)를 더 포함할 수 있다.

사용자 패턴 분석부(160)는, 사용자로부터 구조요소 및 도면요소별로 기하학 도형, 문자열의 검색순서를 입력받거나 검색의 시작점과 방향을 프로그램에서 미리 정의한 방법으로 표시한 도면 파일로 제공받을 수 있다.

따라서 사용자는 필요한 경우 자신만의 패턴을 설정하여 3차원 구조해석 모델에 사용할 수 있게 된다.

나아가, 도면요소 등록 패턴과 사용자 패턴을 모두 활용하여 구조요소 속성정보를 추출하여 3차원 구조해석 모델을 생성할 수 있다.

따라서 점, 선, 다각형 등의 기하학 도형, 표, 기호, 문자열 등으로 구성된 평면도와 입면도를 입력받아 도면 내의 기하학 도형, 표, 기호, 문자열의 배치 및 조합을 프로그램에 저장된 도면요소 등록 패턴 또는 사용자 패턴과 비교하는 방법으로 분석하여, 도면에 표기된 상징이 나타내는 구조요소와 연결하는 패턴 분석이 가능하게 된다.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 구조설계 도면의 패턴분석을 통한 3차원 구조해석 모델 생성 방법을 도시한 플로차트이다.

본 발명의 구조설계 도면의 패턴분석을 통한 3차원 구조해석 모델 생성 방법은, 도 5에 도시한 바와 같이 구조설계 도면파일 입력 과정(S510), 도면요소 패턴 분석 과정(S520), 구조요소 속성정보 추출 과정(S530), 및 3차원 모델 생성 과정(S540)을 가질 수 있다.

구조설계 도면파일 입력 과정(S510)은, 기하학 도형, 표, 기호, 문자열이 기록된 구조설계 도면파일을 입력받는 과정이다. 캐드도면(CAD: Computer Aided Design) 등의 구조설계 도면파일은, 평면도 파일 및 입면도 파일을 포함하며, 평면도 파일 및 입면도 파일에는, 미리 설정된 규칙에 따라서 기하학 도형, 표, 기호, 문자열을 포함하는 구조해석 인자를 통해서 3차원 건물 구조를 나타낼 수 있다.

도면요소 패턴 분석 과정(S520)은, 구조설계 도면파일에서 기하학 도형, 표, 기호, 문자열을 추출하여, 추출한 도형, 표, 기호, 문자열의 패턴을 분석하여 구조해석 추출 패턴으로서 출력하는 과정이다.

구조요소 속성정보 추출 과정(S530)은, 구조해석 추출 패턴과 매칭되는 도면요소 등록 패턴 또는 구조해석 사용자 패턴에 할당된 구조요소 속성정보를 형상정보에 할당하는 과정이다.

상기에서 도면요소 등록 패턴은, 보,기둥,벽체를 포함하는 구조 부재와 열번호,지시선,표,레벨을 포함하는 도면기호를 각 요소별로 기하학 도형 및 문자열을 포함하는 표기 간의 연결 및 연관 관계를 검색하는 순서와 방법이 패턴으로 미리 등록되어 있다.

또한 구조해석 사용자 패턴은, 사용자로부터 기하학 도형, 표, 기호, 문자열의 개별 패턴별로 구조요소 속성정보를 입력받아 구조해석 사용자 패턴으로서 할당하거나, 사용자로부터 기하학 도형, 표, 기호, 문자열의 조합 패턴별로 구조요소 속성정보를 입력받아 구조해석 사용자 패턴으로서 할당하여 등록하는 패턴이다.

3차원 모델 생성 과정(S540)은, 속성정보 추출부(140)에서 추출된 구조요소 속성정보에 따라서 3차원 모델을 생성한다. 즉, 추출된 구조요소 형상정보에 매칭되는 구조요소 형상을 생성한 후, 추출된 구조요소 속성정보에 따라서 구조요소 형상의 속성을 정의하여 3차원 구조해석 모델을 생성하게 된다.

상술한 본 발명의 설명에서의 실시예는 여러가지 실시가능한 예중에서 당업자의 이해를 돕기 위하여 가장 바람직한 예를 선정하여 제시한 것으로, 이 발명의 기술적 사상이 반드시 이 실시예만 의해서 한정되거나 제한되는 것은 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 다양한 변화와 변경 및 균등한 타의 실시예가 가능한 것이다.

110:패턴 등록부
120:도면파일 입력부
130:형상 패턴 분석부
140:속성정보 추출부
150:3차원 모델 생성부

Claims (6)

1. 보,기둥,벽체를 포함하는 구조요소와 열번호,지시선,표,레벨을 포함하는 도면요소 등록 패턴별로, 각 요소별로 기하학 도형 및 문자열을 포함하는 표기 간의 연결 및 연관 관계를 나타낸 구조요소 속성정보가 할당되어 있는 패턴 등록부;
   기하학 도형, 표, 기호, 문자열이 기록된 구조설계 도면파일을 입력받는 구조설계 도면파일 입력부;
   상기 구조설계 도면파일에서 기하학 도형, 표, 기호, 문자열을 추출하고, 추출한 도형, 표, 기호, 문자열의 패턴을 분석하여 상기 패턴 등록부에 등록된 패턴 중 어느 하나와 부합하는 구조요소 및 도면요소로 분류하여 구조해석 추출 패턴으로서 출력하는 형상 패턴 분석부;
   상기 구조해석 추출 패턴과 매칭되는 도면요소 등록 패턴에 할당된 구조요소 속성정보를 상기 패턴 등록부에서 추출하는 속성정보 추출부; 및
   상기 속성정보 추출부에서 추출된 구조요소 속성정보에 따라서 3차원 모델을 생성하는 3차원 모델 생성부를 포함하고,
   상기 구조설계 도면파일은, 광학장치를 통해 판독된 정보이고,
   상기 3차원 모델은, 상기 광학장치를 통해 판독된 정보로부터 상기 구조설계 도면파일의 각 부재 및 속성의 패턴을 인공지능 학습에 의해 축적한 정보이고, 상기 축적된 패턴은 프로그램 코드 및 인공지능에 의해 분석되는
   구조설계 도면의 패턴분석을 통한 3차원 구조해석 모델 생성 장치.
   
2. 청구항 1에 있어서, 상기 3차원 모델 생성부는,
   평면도 파일 및 입면도 파일을 포함하며, 상기 평면도 파일 및 입면도 파일에는, 미리 설정된 규칙에 따라서 기하학 도형, 표, 기호, 문자열을 포함하는 구조해석 인자를 통해서 3차원 건물 구조를 나타냄을 특징으로 하는 구조설계 도면의 패턴분석을 통한 3차원 구조해석 모델 생성 장치.
   
3. 청구항 1에 있어서, 상기 도면요소 등록 패턴은,
   보, 기둥, 슬래브, 벽체를 포함하는 구조요소 형상정보; 및
   각 구조요소의 재료, 치수, 층정보, 하중정보를 포함하는 구조요소 속성정보;
   도면을 표현하는 표, 열번호, 중심선, 도면명, 레벨을 포함하는 도면요소 형상정보;
   의 범주로 구분되며, 각 범주별로
   기하학 도형, 표, 기호, 문자열의 각각의 패턴인 개별 패턴; 및
   기하학 도형, 표, 기호, 문자열이 조합된 조합 패턴;
   을 포함하는 구조설계 도면의 패턴분석을 통한 3차원 구조해석 모델 생성 장치.
   
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 구조요소 속성정보는, 보, 기둥, 슬래브, 벽체를 포함하는 구조요소 형상정보; 및
   각 구조요소의 재료, 치수, 층정보, 하중정보를 포함하는 구조요소 속성정보;
   를 포함하는 구조설계 도면의 패턴분석을 통한 3차원 구조해석 모델 생성 장치.
   
5. 청구항 4에 있어서,
   상기 속성정보 추출부는, 기하학 도형의 패턴과 매칭되는 도면요소 등록 패턴에 할당된 구조요소 형상정보를 추출하고, 표, 기호, 문자열의 패턴과 매칭되는 도면요소 등록 패턴에 할당된 구조요소 속성정보를 추출하며,
   상기 3차원 모델 생성부는, 추출된 구조요소 형상정보에 매칭되는 구조요소 형상을 생성한 후, 추출된 구조요소 속성정보에 따라서 구조요소 형상의 속성을 정의하여 3차원 구조해석 모델을 생성함을 특징으로 하는 구조설계 도면의 패턴분석을 통한 3차원 구조해석 모델 생성 장치.
   
6. 청구항 1에 있어서, 상기 구조설계 도면의 패턴분석을 통한 3차원 구조해석 모델 생성 장치는,
   사용자로부터 기하학 도형, 표, 기호, 문자열의 개별 패턴별로 구조요소 속성정보를 입력받아 구조해석 사용자 패턴으로서 할당하거나, 사용자로부터 기하학 도형, 표, 기호, 문자열의 조합 패턴별로 구조요소 속성정보를 입력받아 구조해석 사용자 패턴으로서 할당한 사용자 패턴 분석부;를 포함하며,
   상기 속성정보 추출부는, 상기 구조해석 추출 패턴과 매칭되는 구조해석 사용자 패턴에 할당된 구조요소 속성정보를 상기 사용자 패턴 분석부에서 추출함을 특징으로 하는 구조설계 도면의 패턴분석을 통한 3차원 구조해석 모델 생성 장치.

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