KR101944021B1 - System and method for mapping shape using building scan data - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 건축물의 스캔데이터를 이용한 형상 매핑 시스템 및 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 비정형 건축물 평면객체 또는 정형 건축물 단면객체에 대한 스캔 데이터를 입력 받아 평면 형상을 생성하는 건축물의 스캔데이터를 이용한 형상 매핑 시스템 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a shape mapping system and method using scan data of a building, and more particularly, to a shape mapping system and method using scan data of a building that receives scan data of an atypical structure plane object or a stereolithography cross- Mapping system and method.
종래에는 건축물 실내 공간을 스캔한 3차원 포인트 클라우드에서 바닥과 평행인 2차원 단면을 추출해 벽체가 생성될 기준선을 생성하는 방식을 통해서 형상을 생성해왔다.Conventionally, a shape has been created through a method of extracting a two-dimensional section parallel to the floor in a three-dimensional point cloud scanned indoor space of a building to generate a reference line for generating a wall.
하지만 상기와 같은 방식은 비정형적인 실내 공간을 추출하기가 불가능하며, 아울러 비정형적인 실외 건축물 형상을 생성하기 힘든 문제점이 있었다.However, the above method has a problem in that it is impossible to extract atypical indoor space and it is difficult to generate an atypical outdoor building shape.
본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위해 창출된 것으로 본 발명의 목적은 비정형 건축물 평면객체 또는 정형 건축물 단면객체에 대한 스캔 데이터를 입력 받아 평면 형상을 생성할 수 있는 건축물의 스캔데이터를 이용한 형상 매핑 시스템 및 방법을 제공하는데 있다.The object of the present invention is to provide a shape mapping system using scan data of a building capable of generating a planar shape by receiving scan data for a planar object of an atypical structure or a cross- And a method.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 관점에 따른 건축물의 스캔 데이터를 이용한 형상 매핑 시스템은, 사용자로부터 건축물에 대한 스캔 데이터를 입력 받는 사용자단말기; 및 상기 사용자단말기로부터 입력 받은 스캔 데이터에 대한 형상 매핑을 수행하여 상기 사용자단말기로 전송하는 형상 매핑 장치를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a shape mapping system using scan data of a building, comprising: a user terminal receiving scan data of a building from a user; And a shape mapping device for performing shape mapping on the scan data input from the user terminal and transmitting the shape mapping to the user terminal.
본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 상기 형상 매핑 장치는,According to a preferred embodiment of the present invention,
상기 사용자단말기로부터 스캔 데이터를 입력 받아 전처리과정을 수행하는 전처리부; 상기 사용자단말기로부터 입력 받은 스캔 데이터가 비정형 건축물 평면객체에 대한 데이터인 경우 상기 전처리부가 전처리한 데이터를 전송 받아 형상 매핑을 수행하는 비정형 형상매핑부; 및 상기 사용자단말기로부터 입력 받은 스캔 데이터가 정형 건축물 단면객체에 대한 데이터인 경우 상기 전처리부가 전처리한 데이터를 전송 받아 형상 매핑을 수행하는 정형 형상매핑부를 포함하는 것을 특징으로 한다.A preprocessing unit for receiving scan data from the user terminal and performing a preprocessing process; An irregular-shaped mapping unit for receiving the preprocessed data and performing shape mapping when the scan data received from the user terminal is data for an atypical building plane object; And a stereolithographic mapping unit for receiving the preprocessed data and performing shape mapping when the scan data received from the user terminal is data for a cross-sectional shape object of the stereolithographic structure.
본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 상기 전처리부는, 사용자단말기로부터 입력 받은 스캔 데이터로부터 PCD(Point Cloud Data)파일을 얻어오는 PCD획득부; 상기 PCD획득부가 획득한 PCD파일을 그리드(grid) 단위로 분할하는 그리드분할부; 상기 그리드분할부가 분할한 그리드의 필터링 작업을 하는 그리드 필터링부; 및 상기 그리드 필터링부가 필터링 한 그리드를 이용하여 미리 정해진 정의를 통해 그리드에 포함되는 PCD파일의 LOD(Level of Detail)를 생성하는 LOD생성부를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to a preferred embodiment of the present invention, the preprocessing unit comprises: a PCD acquisition unit for obtaining a PCD (Point Cloud Data) file from scan data input from a user terminal; A grid dividing unit dividing the PCD file acquired by the PCD acquisition unit into grid units; A grid filtering unit for filtering the grid divided by the grid dividing unit; And an LOD generator for generating an LOD (Level of Detail) of a PCD file included in the grid through a predetermined definition using the grid filtered by the grid filtering unit.
본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 상기 비정형 형상매핑부는, 상기 전처리부로부터 전처리한 데이터를 전송 받아 각 그리드의 PCD파일에서 곡률과 형상 유사도에 따라 세그먼트(segment)를 생성하는 세그먼트 생성부; 상기 세그먼트 생성부로부터 데이터를 전송 받아 각 그리드의 PCD파일에서 주성분 분석을 통해 기저 벡터를 생성하는 주성분 분석부; 상기 주성분 분석부로부터 데이터를 전송 받아 상기 주성분 분석부가 생성한 기저 벡터를 이용해 각 그리드의 PCD파일의 2D매핑을 수행하는 2D매핑부; 상기 2D매핑부가 2D매핑을 수행한 데이터를 전송 받아 각 그리드의 PCD파일에서 외곽선을 추출하는 외곽선추출부; 상기 외곽선추출부가 추출한 외곽선들을 필터링 하여 노이즈를 제거하는 외곽선 필터링부; 및 상기 외곽선 필터링부가 필터링한 외곽선들을 평면 형상으로 결합하여 높이가 서로 다른 벽체, 천장, 바닥에 대한 평면 형상을 생성하여 사용자단말기로 전송하는 형상결합부를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to a preferred embodiment of the present invention, the atypical shape mapping unit comprises: a segment generation unit receiving data processed by the preprocessing unit and generating segments according to curvature and shape similarity in a PCD file of each grid; A main component analysis unit that receives data from the segment generation unit and generates a base vector through principal component analysis in a PCD file of each grid; A 2D mapping unit which receives data from the principal component analysis unit and performs 2D mapping of a PCD file of each grid using the basis vector generated by the principal component analysis unit; An outline extracting unit for receiving the 2D mapping-performed data from the 2D mapping unit and extracting an outline from the PCD file of each grid; An outline filtering unit for filtering the outlines extracted by the outline extraction unit to remove noise; And a contour combining unit for combining the contour lines filtered by the contour filtering unit in a planar shape to generate a planar shape for walls, ceilings, and floors having different heights and transmitting the planar shapes to the user terminal.
본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 상기 정형 형상매핑부는, 상기 전처리부로부터 전처리한 데이터를 전송 받아 절단 평면을 이용하여 각 그리드의 PCD파일의 2D매핑을 수행하는 2D섹션생성부; 상기 2D섹션생성부가 2D매핑을 수행한 데이터를 전송 받아 각 그리드의 PCD파일에서 외곽선을 추출하는 외곽선생성부; 및 상기 외곽선생성부가 추출한 외곽선들을 전송 받아 height값과 돌출 벡터를 이용하여 벽체 평면 형상을 생성하여 사용자단말기로 전송하는 형상생성부를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to a preferred embodiment of the present invention, the stereolithographic mapping unit comprises: a 2D section generation unit for receiving 2D data pre-processed by the preprocessing unit and performing 2D mapping of a PCD file of each grid using a cutting plane; An outline generation unit for receiving the 2D mapping data generated by the 2D section generation unit and extracting an outline from the PCD file of each grid; And a shape generation unit that receives the outlines extracted by the outline generation unit, generates a wall plan shape using a height value and a protrusion vector, and transmits the wall plan shape to the user terminal.
본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 건축물에 대한 스캔 데이터를 이용한 형상 매핑 시스템을 이용한 형상 매핑 방법에 있어서, 사용자가 사용자단말기를 통해 건축물에 대한 스캔 데이터를 입력하는 A 단계; 및 형상 매핑 장치가 상기 사용자단말기로부터 스캔 데이터를 입력 받아 형상 매핑을 수행하여 상기 사용자단말기로 전송하는 B 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to a preferred embodiment of the present invention, there is provided a shape mapping method using a shape mapping system using scan data for a building, the shape mapping method comprising: A step of a user inputting scan data for a building through a user terminal; And a step B in which the shape mapping apparatus receives scan data from the user terminal, performs shape mapping, and transmits the shape data to the user terminal.
본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 상기 B단계는, 전처리부가 상기 사용자단말기로부터 스캔 데이터를 입력 받아 전처리과정을 수행하는 단계; 비정형 형상매핑부가 상기 사용자단말기로부터 입력 받은 스캔 데이터가 비정형 건축물 평면객체에 대한 데이터인 경우 상기 전처리부가 전처리한 데이터를 전송 받아 형상 매핑을 수행하는 단계; 및 정형 형상매핑부가 상기 사용자단말기로부터 입력 받은 스캔 데이터가 정형 건축물 단면객체에 대한 데이터인 경우 상기 전처리부가 전처리한 데이터를 전송 받아 형상 매핑을 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to a preferred embodiment of the present invention, in the step B, the preprocessing unit receives the scan data from the user terminal and performs preprocessing; When the atypical shape mapping unit receives the scan data received from the user terminal for the atypical structure plane object, performs the shape mapping by receiving the preprocessed data from the preprocessing unit; And performing a shape mapping by receiving the preprocessed data when the scan shape data input from the user terminal is the data of the stereoscopic structure cross-sectional object.
본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 상기 전처리부가 전처리과정을 수행하는 단계는, PCD획득부가 사용자단말기로부터 입력 받은 스캔 데이터로부터 PCD(Point Cloud Data)파일을 얻어오는 단계; 그리드분할부가 상기 PCD획득부가 획득한 PCD파일을 그리드(grid) 단위로 분할하는 단계; 그리드 필터링부가 상기 그리드분할부가 분할한 그리드의 필터링 작업을 하는 단계; 및 LOD생성부가 상기 그리드 필터링부가 필터링 한 그리드를 이용하여 미리 정해진 정의를 통해 그리드에 포함되는 PCD파일의 LOD(Level of Detail)를 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to a preferred embodiment of the present invention, the step of performing the preprocessing step includes the steps of: obtaining a PCD (Point Cloud Data) file from scan data input from a user terminal; Dividing a PCD file acquired by the PCD acquisition unit into grid units; Performing a filtering operation of the grid partitioned by the grid filtering unit; And generating an LOD (Level of Detail) of a PCD file included in the grid through a predetermined definition by using the grid filtered by the LOD generation unit by the grid filtering unit.
본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 상기 비정형 형상매핑부가 형상 매핑을 수행하는 단계는, 세그먼트 생성부가 상기 전처리부로부터 전처리한 데이터를 전송 받아 각 그리드의 PCD파일에서 곡률과 형상 유사도에 따라 세그먼트(segment)를 생성하는 단계; 주성분 분석부가 상기 세그먼트 생성부로부터 데이터를 전송 받아 각 그리드의 PCD파일에서 주성분 분석을 통해 기저 벡터를 생성하는 단계; 2D매핑부가 상기 주성분 분석부로부터 데이터를 전송 받아 상기 주성분 분석부가 생성한 기저 벡터를 이용해 각 그리드의 PCD파일의 2D매핑을 수행하는 단계; 외곽선추출부가 상기 2D매핑부가 2D매핑을 수행한 데이터를 전송 받아 각 그리드의 PCD파일에서 외곽선을 추출하는 단계; 외곽선 필터링부가 상기 외곽선추출부가 추출한 외곽선들을 필터링 하여 노이즈를 제거하는 단계; 및 형상결합부가 상기 외곽선 필터링부가 필터링한 외곽선들을 평면 형상으로 결합하여 높이가 서로 다른 벽체, 천장, 바닥에 대한 평면 형상을 생성하여 사용자단말기로 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to a preferred embodiment of the present invention, the step of performing the shape mapping of the atypical shape mapping unit comprises the steps of: the segment generating unit receives the data preprocessed from the preprocessing unit, receives the preprocessed data from the preprocessing unit, ); The principal component analysis unit receiving data from the segment generation unit and generating a basis vector through principal component analysis in a PCD file of each grid; Performing a 2D mapping of a PCD file of each grid by using a basis vector generated by the principal component analysis unit, the 2D mapping unit receiving data from the principal component analysis unit; Extracting an outline from the PCD file of each grid by receiving the 2D mapping performed by the 2D mapping unit; Filtering the outline extracted by the outline extracting unit to remove noise; And the shape combining unit combines the outlines filtered by the outline filtering unit in a planar shape to generate a planar shape for walls, ceilings, and floors having different heights, and transmitting the planar shapes to the user terminal.
본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 상기 정형 형상매핑부가 형상 매핑을 수행하는 단계는, 2D섹션생성부가 상기 전처리부로부터 전처리한 데이터를 전송 받아 절단 평면을 이용하여 각 그리드의 PCD파일의 2D매핑을 수행하는 단계; 외곽선생성부가 상기 2D섹션생성부가 2D매핑을 수행한 데이터를 전송 받아 각 그리드의 PCD파일에서 외곽선을 추출하는 단계; 및 형상생성부가 상기 외곽선생성부가 추출한 외곽선들을 전송 받아 height값과 돌출 벡터를 이용하여 벽체 평면 형상을 생성하여 사용자단말기로 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to a preferred embodiment of the present invention, in the step of performing shape mapping, the 2D section generating unit receives data pre-processed by the preprocessing unit and performs 2D mapping of the PCD file of each grid using the cut plane ; The outline generation unit receiving the 2D mapping data and extracting an outline from the PCD file of each grid; And the shape generation unit receives the outlines extracted by the outline generation unit, and generates a wall plane shape using the height value and the protrusion vector, and transmits the wall plane shape to the user terminal.
본 발명에서 제시하는 건축물의 스캔데이터를 이용한 형상 매핑 시스템 및 방법은 비정형 건축물 평면객체 또는 정형 건축물 단면객체에 대한 스캔 데이터를 입력 받아 평면 형상을 생성할 수 있는 효과가 있다.The shape mapping system and method using the scan data of the building disclosed in the present invention can generate a planar shape by receiving scan data for a planar object of an irregular structure or a cross section of a regular structure.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 전체시스템의 구조도
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 전처리부의 구조도
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 비정형 형상매핑부의 구조도
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 정형 형상매핑부의 구조도
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 시스템을 통한 형상 매핑 순서도
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 스캔데이터에 따른 형상 매핑 순서도
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 전처리부의 전처리과정 순서도
도 8은 본 발명의 일시시예에 따른 비정형 형상매핑부의 형상 매핑 순서도
도 9는 본 발명의 일시시예에 따른 정형 형상매핑부의 형상 매핑 순서도
도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 비정형 형상매핑부의 형상 매핑 예시도
도 11은 본 발명의 일실시예에 따른 정형 형상매핑부의 형상 매핑 예시도1 is a schematic diagram of an overall system according to an embodiment of the present invention.
2 is a schematic view of a pretreatment unit according to an embodiment of the present invention.
3 is a schematic diagram of an irregular-shaped mapping unit according to an embodiment of the present invention.
4 is a structural view of a shape-contour mapping unit according to an embodiment of the present invention.
Figure 5 illustrates a contour mapping flowchart through a system in accordance with an embodiment of the present invention.
6 is a flowchart illustrating a shape mapping process according to scan data according to an exemplary embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a flowchart illustrating a preprocessing procedure of the preprocessing unit according to an embodiment of the present invention.
8 is a flowchart showing a shape mapping process of an irregular-shaped mapping unit according to a temporary example of the present invention
Fig. 9 is a flowchart showing a shape mapping process of a shape-mapping unit according to a temporary example of the present invention
10 is an illustration of an exemplary shape mapping of an irregular shape mapping unit according to an embodiment of the present invention
Fig. 11 is a diagram showing an example of shape mapping of a shape-contour mapping unit according to an embodiment of the present invention
이상의 본 발명의 목적들, 다른 목적들, 특징들 및 이점들은 첨부된 도면과 관련된 이하의 바람직한 실시 예들을 통해서 쉽게 이해될 것이다. 그러나 본 발명은 여기서 설명되는 실시 예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The above and other objects, features, and advantages of the present invention will become more readily apparent from the following description of preferred embodiments with reference to the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments described herein but may be embodied in other forms.
본 명세서에서 제1, 제2 등의 용어가 구성요소들을 기술하기 위해서 사용된 경우, 이들 구성요소들이 이 같은 용어들에 의해서 한정되어서는 안 된다. 이들 용어들은 단지 어느 구성요소를 다른 구성요소와 구별시키기 위해서 사용되었을 뿐이다. 여기에 설명되고 예시되는 실시 예들은 그것의 상보적인 실시 예들도 포함한다.Where the terms first, second, etc. are used herein to describe components, these components should not be limited by such terms. These terms have only been used to distinguish one component from another. The embodiments described and exemplified herein also include their complementary embodiments.
어떤 엘리먼트(또는 구성요소)가 구현됨에 있어서 특별한 언급이 없다면, 그 엘리먼트(또는 구성요소)는 소프트웨어, 하드웨어, 또는 소프트웨어, 어플리케이션 프로그램 및 하드웨어 어떤 형태로도 구현될 수 있는 것으로 이해되어야 할 것이다.It is to be understood that the elements (or elements) may be implemented in any form of software, hardware, or software, application programs, and hardware, unless the context requires otherwise.
이하, 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하도록 한다. 아래의 특정 실시 예들을 기술하는데 있어서, 여러 가지의 특정적인 내용들은 발명을 더 구체적으로 설명하고 이해를 돕기 위해 작성되었다. 어떤 경우에는, 발명을 기술하는 데 있어서 흔히 알려졌으면서 발명과 크게 관련 없는 부분들은 본 발명을 설명하는 데 있어 별 이유 없이 혼돈이 오는 것을 막기 위해 기술하지 않음을 미리 언급해 둔다. Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In describing the specific embodiments below, various specific details have been set forth in order to explain the invention in greater detail and to assist in understanding it. In some instances, it should be noted that portions of the invention that are not commonly known in the description of the invention and are not significantly related to the invention do not describe confusing reasons for explaining the present invention.
이하, 본 발명에서 실시하고자 하는 구체적인 기술내용에 대해 첨부도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 전체시스템의 구조도이며, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 전처리부의 구조도이며, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 비정형 형상매핑부의 구조도이며, 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 정형 형상매핑부의 구조도이다. 도 1 내지 4에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 건축물의 스캔데이터를 이용한 형상 매핑 시스템은 사용자로부터 건축물에 대한 스캔 데이터를 입력 받는 사용자단말기(100) 및 상기 사용자단말기(100)로부터 입력 받은 스캔 데이터에 대한 형상 매핑을 수행하는 형상 매핑 장치(200)를 포함하여서 구성된다. 또한 상기 형상 매핑 장치는 상기 사용자단말기(100)로부터 스캔 데이터를 입력 받아 전처리과정을 수행하는 전처리부(210)와 상기 사용자단말기(100)로부터 입력 받은 스캔 데이터가 비정형 건축물 평면객체에 대한 데이터인 경우 상기 전처리부(210)가 전처리한 데이터를 전송 받아 형상 매핑을 수행하는 비정형 형상매핑부(220) 및 상기 사용자단말기(100)로부터 입력 받은 스캔 데이터가 정형 건축물 단면객체에 대한 데이터인 경우 상기 전처리부(210)가 전처리한 데이터를 전송 받아 형상 매핑을 수행하는 정형 형상매핑부(230)를 포함하여서 구성된다. 상기 전처리부(210)는 PCD획득부(211), 그리드 분할부(212), 그리드 필터링부(213) 및 LOD생성부(214)를 더 포함하여 구성되고, 상기 비정형 형상매핑부(220)는 세그먼트 생성부(221), 주성분 분석부(222), 2D매핑부(223), 외곽선 추출부(224), 외곽선 필터링부(225) 및 형상결합부(226)를 더 포함하여 구성되고, 상기 정형 형상매핑부(230)는 2D섹션생성부(231), 외곽선 생성부(232) 및 형상생성부(233)를 더 포함하여서 구성된다. 상기 사용자단말기(100)는 일반적인 PC(personal computer)이거나 휴대가 가능한 휴대폰, 스마트 폰(smart phone), 테블릿 컴퓨터(tablet computer), 노트북 컴퓨터(notebook computer), PDA(Personal Digital Assistants), PMP(Portable Multimedia Player) 등과 같은 단말기 일 수 있으며 상기 형상 매핑 장치(200)에 건물 스캔데이터를 입력할 수 있는 장치이면 충분하다. 상기 사용자단말기(100)와 형상 매핑 장치(200)의 통신은 근거리 통신망(Local Area Network; LAN), 광역 통신망(Wide Area Network; WAN), 부가가치 통신망(Value Added Network; VAN), 개인 근거리 무선통신(Personal Area Network; PAN), 이동 통신망(mobile radio communication network) 또는 위성 통신망 등과 같은 모든 종류의 유무선 네트워크로 구현될 수 있다.FIG. 1 is a structural view of an overall system according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a structural view of a preprocessing unit according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a structural view of an irregular shape mapping unit according to an embodiment of the present invention And FIG. 4 is a structural view of a shape-contour mapping unit according to an embodiment of the present invention. 1 to 4, the shape mapping system using scan data of a building according to the present invention includes a
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 시스템을 통한 형상 매핑 순서도이다. 먼저 도 5와 같이 본 발명에 따른 시스템을 이용한 형상 매핑은 크게 사용자가 사용자단말기(100)를 통해 건축물에 대한 스캔 데이터를 입력하는 단계(S100)를 수행하면, 형상 매핑 장치(200)가 상기 사용자단말기(100)로부터 스캔 데이터를 입력 받아 형상 매핑을 수행하여 상기 사용자단말기(100)로 전송하는 단계(S200)로 진행이 된다.5 is a shape mapping flowchart through a system according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 5, the shape mapping using the system according to the present invention largely includes a step S100 of inputting scan data for a building through the
이하에서는 도 6 내지 11을 참조하여 상기 과정에 대해서 상세하게 설명하도록 한다. 도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 스캔데이터에 따른 형상 매핑 순서도이며, 도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 전처리부의 전처리과정 순서도이다. 도 6에 도시된 바와 같이, 먼저 사용자단말기(100)로부터 스캔 데이터를 입력 받으면 상기 전처리부(210)가 전처리과정을 하는 단계(S210)를 수행하는데 상기 단계(S210)는 도 7에 도시된 바와 같이 진행된다. 먼저 PCD회득부(211)가 사용자단말기로부터 입력 받은 스캔 데이터로부터 PCD(Point Cloud Data)파일을 얻어오는 단계(S211)를 수행한다. 상기 단계(S211)에서 PCD파일을 얻는 다는 것은 PCD파일에 접근할 수 있는 핸들(HANDLE)을 얻는 다는 의미이며, 상기 핸들에는 PCD파일의 경로가 포함되어 있다. 상기 PCD파일은 POINT의 집합이며, 저장된 순서는 없고 상기 POINT는 X, Y, Z값과 DATA가 포함될 수 있다. 상기 PCD파일은 다음과 같이 정의될 수 있다.Hereinafter, the process will be described in detail with reference to FIGS. FIG. 6 is a flow chart of a shape mapping according to scan data according to an embodiment of the present invention, and FIG. 7 is a flowchart of a preprocessing process of a preprocessing unit according to an embodiment of the present invention. 6, when the scan data is input from the
PCD={point*}PCD = {point *}
point={x, y, z, data}point = {x, y, z, data}
data={normal, intensity, RGB}data = {normal, intensity, RGB}
normal=법선 벡터normal = normal vector
intensity=반사 강도intensity = reflection intensity
RGB={red, green, blue}RGB = {red, green, blue}
*=multiple* = multiple
다음으로 그리드분할부(212)가 상기 PCD획득부(211)가 획득한 PCD파일을 그리드(grid) 단위로 분할하는 단계(S212)를 수행한다. 상기 단계(S212)를 수행하는 이유는 스캔 된 데이터는 수백만에서 수천만 포인트 이상인 빅데이터이다. 따라서 이 데이터를 직접 메모리에 로딩해 처리하기가 어려우므로, 그리드 단위로 PCD를 분할할 필요가 있기 때문이다. Next, the
다음으로 그리드 필터링부(213)가 상기 그리드분할부(212)가 분할한 그리드의 필터링 작업을 하는 단계(S213)를 수행한다. 상기 단계(S213)는 분리된 그리드의 PCD파일에서 밀도에 따른 클러스터링(Clustering) 알고리즘을 이용해 클러스터를 생성하고, 밀도가 낮은 노이즈 클러스터(Noise Cluster)는 제거하는 방식을 통해서 수행된다.Next, the
마지막으로 LOD생성부(214)가 상기 그리드 필터링부(213)가 필터링 한 그리드를 이용하여 미리 정해진 정의를 통해 그리드에 포함되는 PCD파일의 LOD(Level of Detail)를 생성하는 단계(S214)를 수행한다. 상기 단계(S214)에서 LOD는 다음과 같이 정의된다.Finally, the
LOD={LOD_name, LOD_density, sampling_method}LOD = {LOD_name, LOD_density, sampling_method}
LOD_name=LOD 이름LOD_name = LOD name
LOD_density=point 간 거리LOD_density = distance between points
sampling_method=LOD_densitysampling_method = LOD_density
도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 형상 매핑 과정은 두 가지로 나뉘는데 먼저 상기 전처리부(210)가 전처리과정을 수행한 스캔 데이터가 비정형 건축물 평면객체에 대한 데이터인 경우 비정형 형상매핑부(220)가 상기 전처리부(210)가 전처리과정을 수행한 스캔 데이터를 전송 받아 형상 매핑을 수행하는 단계(S220)를 진행한다. 도 8은 본 발명의 일시시예에 따른 비정형 형상매핑부의 형상 매핑 순서도이며, 도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 비정형 형상매핑부의 형상 매핑 예시도이다. 도 8과 10에 도시된 바와 같이, 상기 단계(S220)는 다음과 같이 진행된다. 먼저 세그먼트 생성부(221)가 상기 전처리부(210)로부터 전처리데이터를 전송 받아 각 그리드의 PCD파일에서 곡률과 형상 유사도에 따라 세그먼트(segment)를 생성하는 단계(S221)를 수행한다. 상기 단계(S221)는 Region growing 알고리즘과 RANSAC(RANdom SAmple Consensus)계산 모듈을 통해서 진행된다. As shown in FIG. 6, the shape mapping process according to the present invention is divided into two processes. First, when the scan data subjected to the preprocessing process by the
다음으로 주성분 분석부(222)가 상기 세그먼트 생성부(221)로부터 데이터를 전송 받아 각 그리드의 PCD파일에서 주성분 분석을 통해 기저 벡터를 생성하는 단계(S222)를 수행한다. 상기 단계(S222)는 PCA(Principal Component Analysis)를 이용해 PCD파일에 대한 기저 벡터를 얻는다.Next, the principal
다음으로 2D매핑부(223)가 상기 주성분 분석부(222)로부터 데이터를 전송 받아 상기 주성분 분석부(222)가 생성한 기저 벡터를 이용해 각 그리드의 PCD파일의 2D매핑을 수행하는 단계(S223)를 수행한다. 상기 단계(S223)는 상기 기저 벡터를 이용하여 차원 변환 행렬 M을 구하고 이를 PCD파일에 적용하여 2D매핑을 수행하는 방법을 통해 수행된다.In operation S223, the
다음으로 외곽선추출부(224)가 상기 2D매핑부(223)가 2D매핑을 수행한 데이터를 전송 받아 각 그리드의 PCD파일에서 외곽선을 추출하는 단계(S224)를 수행한다. 상기 단계(S224)에서의 외곽선 추출 방법은 concave hull, convex hull 방법 중에 어느 하나를 선택해서 수행하고, 추출된 외곽선은 geojson 포맷으로 저장된다.Next, the
다음으로 외곽선 필터링부(225)가 상기 외곽선추출부(224)가 추출한 외곽선들을 필터링 하여 노이즈를 제거하는 단계(S225)를 수행한다. 상기 단계(S225)를 수행하는 이유는 추출된 외곽선은 수많은 POINT들로 연결되어 있는 POLYLINE인데 스캔 된 데이터는 노이즈가 많이 포함되기 때문에 이를 smoothing 알고리즘을 통해서 노이즈를 제거하여야 하기 때문이다. 상기 알고리즘은 POLYLINE 근사법을 사용한다.Next, the
마지막으로 형상결합부(226)가 상기 외곽선 필터링부(225)가 필터링한 외곽선들을 평면 형상으로 결합하여 높이가 서로 다른 벽체, 천장, 바닥에 대한 평면 형상을 생성하여 사용자단말기(100)로 전송하는 단계(S226)를 수행한다. 상기 단계(S226)를 통해서 생성된 평면 형상은 geojson 포맷의 파일로 저장된다.Finally, the
다음으로 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 전처리부(210)가 전처리과정을 수행한 스캔 데이터가 정형 건축물 단면객체에 대한 데이터인 경우 정형 형상매핑부(230)가 상기 전처리부(210)가 전처리과정을 수행한 스캔 데이터를 전송 받아 형상 매핑을 수행하는 단계(S230)를 진행한다. 도 9는 본 발명의 일시시예에 따른 정형 형상매핑부의 형상 매핑 순서도이며, 도 11은 본 발명의 일실시예에 따른 정형 형상매핑부의 형상 매핑 예시도이다. 도 9와 11에 도시된 바와 같이 상기 단계(S230)는 다음과 같이 진행된다. 먼저 2D섹션생성부(231)가 상기 전처리부(210)로부터 전처리한 데이터를 전송 받아 절단 평면을 이용하여 각 그리드의 PCD파일의 2D매핑을 수행하는 단계(S231)를 수행하면, 다음으로 외곽선생성부(232)가 상기 2D섹션생성부(231)가 2D매핑을 수행한 데이터를 전송 받아 각 그리드의 PCD파일에서 외곽선을 추출하는 단계(S232)를 수행한다. 상기 단계(S231)는 RANSAC(RANdom SAmple Consensus)계산 모듈을 통해서 외곽선을 추출하고, 이를 연결해 POLYLINE을 형성한다.6, when the preprocessing process performed by the
마지막으로 형상생성부(233)가 상기 외곽선생성부(232)가 추출한 외곽선들을 전송 받아 height값과 돌출 벡터(Extrusion Vector)를 이용하여 벽체 평면 형상을 생성하여 사용자단말기(100)로 전송하는 단계(S233)를 수행한다. 상기 단계(S233)를 통해서 생성된 평면 형상은 geojson 포맷의 파일로 저장된다.Finally, the
상기와 같이 본 발명에 따른 건축물의 스캔데이터를 이용한 형상 매핑 시스템을 통한 형상 매핑을 수행하기 위해서는 지원 연산자와 연산자 파라메터가 필요하다. 연산자와 파라메터는 As described above, in order to perform shape mapping through the shape mapping system using the scan data of the building according to the present invention, a support operator and an operator parameter are required. Operators and parameters
S2G-MD={MS-OP*}S2G-MD = {MS-OP *}
*=multiple. 0 ~ n개까지 반복 가능.* = multiple. Repeat from 0 to n.
위와 같이 정의될 수 있고, 아래의 표 1과 같이 구성될 수 있다.Can be defined as above, and can be configured as shown in Table 1 below.
sampling은 grid_space로 구획된 공간 내 대표하는 포인트를 취득하는 방법을 명시함
sampling={near_point, middle_point, average_point}
near_point=grid내 중심에서 가장 가까운 포인트 취득
middle_point=grid 내 중심점을 계산해 취득
average_point=grid내 모든 포인트의 평균점을 계산해 취득The input is a grid_space value that defines the LOD name and LOD semantics,
sampling specifies how to get representative points in the space partitioned by grid_space
sampling = {near_point, middle_point, average_point}
near_point = grid get closest point in center
middle_point = Calculate and obtain center point in grid
average_point = Get the mean of all points in grid
mode={concave_hull, convex_hull}
tolerance=허용 각도Inputs are PCD, outline calculation mode, tolerance tolerance. The output is an outline shape. The outline is a polyline.
mode = {concave_hull, convex_hull}
tolerance = tolerance angle
또한 상기와 같은 연산자와 파라메터를 순차적으로 실행하거나 실행 흐름을 제어하기 위한 제어 명령어가 필요한대 이는 아래 표 2와 같이 구성될 수 있다.Table 2 below shows a configuration example in which the above-mentioned operators and parameters are sequentially executed or a control command for controlling the execution flow is required.
[]=옵션{name, [sequence], function *} name = Module name
[] = Options
value=변수값
[]=선택 옵션
type={integer, real, string}{var, [type], name, [{'=', value}}} name = variable name
value = variable value
[] = Optional
type = {integer, real, string}
right_eq={‘(‘, var, eq_op, var, ‘)’, [eq_op, right_eq]}*
eq_op={‘+’ | ‘-‘ | ‘/’ | ‘*’}{left_var, '=', right_eq}
right_eq = {'(', var, eq_op, var, ')', [eq_op, right_eq]} *
eq_op = {'+' | '-' | '/' | '*'}
name=MS-OP 이름
parameter={var name, ‘=’, value}*
return={var*}{name, parameter, [return_value]}
name = MS-OP name
parameter = {var name, '=', value} *
return = {var *}
cp-op={‘<’, ‘>’, ‘<=’, ‘>=’, ‘==’, ‘!=’}{cp, {and | or, cp} *} cp = {left var, c-op, right var}
cp-op = {'<', '>', '<=', '>=','==','!='}
본 발명에 따른 시스템의 제어는 상기와 같은 연산자와 파라미터, 제어 명령어를 사용하여 XML 또는 python과 같은 다양한 언어를 통해 구현될 수 있고, 아래는 그 실시예이다.The control of the system according to the present invention can be implemented in various languages such as XML or python using the above-mentioned operators, parameters and control commands, and the following is an embodiment thereof.
<!DOCTYPE S2G “S2G-MCC.dtd”><! DOCTYPE S2G "S2G-MCC.dtd">
<S2G><S2G>
<module name=’scan to geometry for informal’><module name = 'scan to geometry for informal'>
<sequence><sequence>
<begin><begin>
<call name=’setDimensionUnit’ parameter=’length=meter, angle=degree’/><call name = 'setDimensionUnit' parameter = 'length = meter, angle = degree' />
<call name=’defineLOD’ parameter=’LOD2, space=2cm, origin=near’/><call name = 'defineLOD' parameter = 'LOD2, space = 2cm, origin = near' />
*<call name=’getPCD’ return=’PCD’/>* <call name = 'getPCD' return = 'PCD' />
<call name=’createGrid’ parameter=’PCD, space=5, origin=left_bottom’ return=’grids’/><call name = 'createGrid' parameter = 'PCD, space = 5, origin = left_bottom' return = 'grids' />
<equation>g=grids.begin</equation><equation> g = grids.begin </ equation>
<while condition=’g != null’><while condition = 'g! = null'>
<begin><begin>
<call name=’segmentation’ parameter=’ g.PCD, Normal.curvature.tolerance=0.1, RANSAC.model=plane, RANSAC.tolerance=0.1’ return=’g.segments’/><call name = 'segmentation' parameter = 'g.PCD, Normal.curvature.tolerance = 0.1, RANSAC.model = plane, RANSAC.tolerance = 0.1' return = 'g.segments' />
<call name=’nextElement’ parameter=’g’ return=’g’><call name = 'nextElement' parameter = 'g' return = 'g'>
<end><end>
</while></ while>
<end><end>
</sequence></ sequence>
</module></ module>
</S2G></ S2G>
아래는 python으로 구현한 실시예이다.Below is an example implemented with python.
setDimensionUnit(length=meter, angle=degree)setDimensionUnit (length = meter, angle = degree)
defineLOD(“LOD2”, space=2cm, origin=near)defineLOD ("LOD2", space = 2cm, origin = near)
PCD = getPCD(path)PCD = getPCD (path)
grids = createGrid(PCD, space=5, origin=left_bottom)grids = createGrid (PCD, space = 5, origin = left_bottom)
grids = createCluster(grids, min_data=50, max_distance=0.5)grids = createCluster (grids, min_data = 50, max_distance = 0.5)
grids = filter_min_data_removal(grids, min_data=100)grids = filter_min_data_removal (grids, min_data = 100)
grids = createLOD(grids, “LOD2”)grids = createLOD (grids, "LOD2")
for g in grids:for g in grids:
g.segments = segmentation(g.PCD, Normal.curvature.tolerance=0.1, RANSAC.model=plane, RANSAC.tolerance=0.1)g.segments = segmentation (g.PCD, Normal.curvature.tolerance = 0.1, RANSAC.model = plane, RANSAC.tolerance = 0.1)
geometries = createSeedPlane(grids)geometries = createSeedPlane (grids)
geometries = refiningGeometry(geometries, outline.smoothing.pruning.perpendicular=0.05) geometries = refiningGeometry (geometries, outline.smoothing.pruning.perpendicular = 0.05)
따라서, 상기한 바와 같이 본 발명에 따른 건축물의 스캔데이터를 이용한 형상 매핑 시스템은 사용자로부터 사용자단말기(100)를 통해서 건축물의 스캔 데이터를 입력 받아 형상 매핑 장치(200)를 통해서 비정형 건축물 평면객체 또는 정형 건축물 단면객체에 대한 평면 형상을 생성할 수 있어 종래에 있었던 문제점을 해결할 수 있는 효과가 있다.Accordingly, as described above, the shape mapping system using the scan data of the building according to the present invention receives the scan data of the building from the user through the
이상에서 설명한 실시예들은 그 일 예로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or essential characteristics thereof. Therefore, the embodiments disclosed in the present invention are intended to illustrate rather than limit the scope of the present invention, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments. The scope of protection of the present invention should be construed according to the following claims, and all technical ideas within the scope of equivalents should be construed as falling within the scope of the present invention.
*100 : 사용자단말기
200 : 형상 매핑 장치
210 : 전처리부
211 : PCD획득부
212 : 그리드분할부
213 : 그리드 필터링부
214 : LOD생성부
220 : 비정형 형상매핑부
221 : 세그먼트 생성부
222 : 주성분 분석부
223 : 2D매핑부
224 : 외곽선추출부
225 : 외곽선 필터링부
226 : 형상결합부
230 : 정형 형상매핑부
231 : 2D섹션생성부
232 : 외곽선생성부
233 : 형상생성부
* 100: User terminal
200: contour mapping device
210:
211: PCD acquisition section
212: Grid divider
213: Grid filtering unit
214: LOD generator
220: irregular shape mapping unit
221: segment generation unit
222: Principal component analysis unit
223: 2D mapping unit
224: Outline Extraction Unit
225: Outline Filtering Unit
226:
230: orthopedic shape mapping unit
231: 2D section generating section
232: Outline generation unit
233:
Claims (10)
사용자로부터 건축물에 대한 스캔 데이터를 입력 받는 사용자단말기(100); 및
상기 사용자단말기(100)로부터 입력 받은 스캔 데이터에 대한 형상 매핑을 수행하여 상기 사용자단말기(100)로 전송하는 형상 매핑 장치(200);
를 포함하되,
상기 형상 매핑 장치(200)는,
상기 사용자단말기(100)로부터 스캔 데이터를 입력 받아 전처리과정을 수행하는 전처리부(210);
상기 사용자단말기(100)로부터 입력 받은 스캔 데이터가 비정형 건축물 평면객체에 대한 데이터인 경우 상기 전처리부(210)가 전처리한 데이터를 전송 받아 형상 매핑을 수행하는 비정형 형상매핑부(220); 및
상기 사용자단말기(100)로부터 입력 받은 스캔 데이터가 정형 건축물 단면객체에 대한 데이터인 경우 상기 전처리부(210)가 전처리한 데이터를 전송 받아 형상 매핑을 수행하는 정형 형상매핑부(230);
를 포함하되,
상기 비정형 형상매핑부(220)는,
상기 전처리부(210)로부터 전처리한 데이터를 전송 받아 영역 확장(Region Growing) 알고리즘과 RANSAC(RANdom SAmple Consensus) 알고리즘을 이용하여 각 그리드의 PCD파일에서 곡률과 형상 유사도에 따라 세그먼트(segment)를 생성하는 세그먼트 생성부(221);
상기 세그먼트 생성부(221)로부터 데이터를 전송 받아 PCA(Principal Component Analysis) 알고리즘을 이용하여 각 그리드의 PCD파일에서 주성분 분석을 통해 기저 벡터를 생성하는 주성분 분석부(222);
상기 주성분 분석부(222)로부터 데이터를 전송 받아 상기 주성분 분석부(222)가 생성한 기저 벡터를 이용해 차원 변환 행렬 M을 구하여 각 그리드의 PCD파일의 2D매핑을 수행하는 2D매핑부(223);
상기 2D매핑부(223)가 2D매핑을 수행한 데이터를 전송 받아 볼록 다각형(Convex Hull) 방법 또는 오목 다각형(Concave Hull) 방법 중 어느 하나를 통해 각 그리드의 PCD파일에서 외곽선을 추출하여 geojson 포맷으로 저장하는 외곽선추출부(224);
상기 외곽선추출부(224)가 추출한 외곽선들을 폴리라인(POLYLINE) 근사법을 사용하는 평활화(Smoothing) 알고리즘을 통해 필터링 하여 노이즈를 제거하는 외곽선 필터링부(225); 및
상기 외곽선 필터링부(225)가 필터링한 외곽선들을 평면 형상으로 결합하여 높이가 서로 다른 벽체, 천장, 바닥에 대한 평면 형상을 생성하여 geojson 포맷으로 저장하고 사용자단말기(100)로 전송하는 형상결합부(226);
를 포함하는 것을 특징으로 하는 건축물에 대한 스캔 데이터를 이용한 형상 매핑 시스템.
1. A shape mapping system using scan data for a building,
A user terminal (100) for receiving scan data for a building from a user; And
A shape mapping device 200 for performing shape mapping of the scan data received from the user terminal 100 and transmitting the shape data to the user terminal 100;
, ≪ / RTI &
The shape mapping apparatus (200)
A preprocessor 210 for receiving scan data from the user terminal 100 and performing a preprocessing process;
An irregular-shaped mapping unit 220 for receiving the preprocessed data from the preprocessing unit 210 and performing shape mapping when the scan data received from the user terminal 100 is data for an irregular building plane object; And
A normal shape mapping unit 230 for receiving the data processed by the preprocessing unit 210 and performing shape mapping when the scan data received from the user terminal 100 is data for a cross-sectional object of a stereolithographic structure;
, ≪ / RTI &
The irregular-shaped shape mapping unit 220,
The pre-processing unit 210 receives the preprocessed data and generates a segment according to the curvature and shape similarity in the PCD file of each grid using a region growing algorithm and a RANSAC algorithm (Random Access Consensus) A segment generating unit 221;
A main component analysis unit 222 for receiving data from the segment generation unit 221 and generating a base vector by principal component analysis in a PCD file of each grid using a PCA (Principal Component Analysis) algorithm;
A 2D mapping unit 223 that receives data from the principal component analysis unit 222 and obtains a dimensional transformation matrix M using the basis vectors generated by the principal component analysis unit 222 and performs 2D mapping of the PCD files of the respective grids;
The 2D mapping unit 223 receives the 2D mapping data and extracts the outline from the PCD file of each grid through a convex polygon (Convex Hull) method or a concave polygon (Concave Hull) method, An outline extracting unit 224 for storing the outline;
An outline filtering unit 225 for filtering the outlines extracted by the outline extraction unit 224 through a smoothing algorithm using a POLYLINE approximation method to remove noise; And
A contour combining unit for combining the contours filtered by the contour filtering unit 225 into planar shapes to generate planar shapes for walls, ceilings, and floors having different heights, storing the planar shapes in a geojson format, and transmitting them to the user terminal 100 226);
A shape mapping system using scan data for a building.
상기 전처리부(210)는,
사용자단말기(100)로부터 입력 받은 스캔 데이터로부터 PCD(Point Cloud Data)파일을 얻어오는 PCD획득부(211);
상기 PCD획득부(211)가 획득한 PCD파일을 그리드(grid) 단위로 분할하는 그리드분할부(212);
상기 그리드분할부(212)가 분할한 그리드의 필터링 작업을 하는 그리드 필터링부(213); 및
상기 그리드 필터링부(213)가 필터링 한 그리드를 이용하여 미리 정해진 정의를 통해 그리드에 포함되는 PCD파일의 LOD(Level of Detail)를 생성하는 LOD생성부(214);
를 포함하는 것을 특징으로 하는 건축물에 대한 스캔 데이터를 이용한 형상 매핑 시스템.
The method according to claim 1,
The preprocessing unit 210,
A PCD acquiring unit 211 for acquiring a PCD (Point Cloud Data) file from the scan data received from the user terminal 100;
A grid dividing unit 212 dividing the PCD file acquired by the PCD acquiring unit 211 into grid units;
A grid filtering unit 213 for filtering the grid divided by the grid dividing unit 212; And
An LOD generation unit 214 for generating an LOD (Level of Detail) of a PCD file included in the grid through a predetermined definition using the grid filtered by the grid filtering unit 213;
A shape mapping system using scan data for a building.
상기 정형 형상매핑부(230)는,
상기 전처리부(210)로부터 전처리한 데이터를 전송 받아 절단 평면을 이용하여 각 그리드의 PCD파일의 2D매핑을 수행하는 2D섹션생성부(231);
상기 2D섹션생성부(231)가 2D매핑을 수행한 데이터를 전송 받아 각 그리드의 PCD파일에서 외곽선을 추출하는 외곽선생성부(232); 및
상기 외곽선생성부(232)가 추출한 외곽선들을 전송 받아 높이(height)값과 돌출 벡터를 이용하여 벽체 평면 형상을 생성하여 사용자단말기(100)로 전송하는 형상생성부(233);
를 포함하는 것을 특징으로 하는 건축물에 대한 스캔 데이터를 이용한 형상 매핑 시스템.
The method according to claim 1,
The orthopedic shape mapping unit 230,
A 2D section generating unit 231 for receiving data pre-processed by the preprocessing unit 210 and performing 2D mapping of a PCD file of each grid using a cutting plane;
An outline generation unit 232 receiving the 2D mapping data from the 2D section generation unit 231 and extracting an outline from the PCD file of each grid; And
A shape generation unit 233 that receives the outlines extracted by the outline generation unit 232, generates a wall plane shape using a height value and a protrusion vector, and transmits the wall plane shape to the user terminal 100;
A shape mapping system using scan data for a building.
사용자가 사용자단말기(100)를 통해 건축물에 대한 스캔 데이터를 입력하는 A 단계; 및
형상 매핑 장치(200)가 상기 사용자단말기(100)로부터 스캔 데이터를 입력 받아 형상 매핑을 수행하여 상기 사용자단말기(100)로 전송하는 B 단계;
를 포함하되,
상기 B단계는,
전처리부(210)가 상기 사용자단말기(100)로부터 스캔 데이터를 입력 받아 전처리과정을 수행하는 단계;
비정형 형상매핑부(220)가 상기 사용자단말기(100)로부터 입력 받은 스캔 데이터가 비정형 건축물 평면객체에 대한 데이터인 경우 상기 전처리부(210)가 전처리한 데이터를 전송 받아 형상 매핑을 수행하는 단계; 및
정형 형상매핑부(230)가 상기 사용자단말기(100)로부터 입력 받은 스캔 데이터가 정형 건축물 단면객체에 대한 데이터인 경우 상기 전처리부(210)가 전처리한 데이터를 전송 받아 형상 매핑을 수행하는 단계;
를 포함하되,
상기 비정형 형상매핑부(220)가 형상 매핑을 수행하는 단계는,
세그먼트 생성부(221)가 상기 전처리부(210)로부터 전처리한 데이터를 전송 받아 영역 확장(Region Growing) 알고리즘과 RANSAC(RANdom SAmple Consensus) 알고리즘을 이용하여 각 그리드의 PCD파일에서 곡률과 형상 유사도에 따라 세그먼트(segment)를 생성하는 단계;
주성분 분석부(222)가 상기 세그먼트 생성부(221)로부터 데이터를 전송 받아 PCA(Principal Component Analysis) 알고리즘을 이용하여 각 그리드의 PCD파일에서 주성분 분석을 통해 기저 벡터를 생성하는 단계;
2D매핑부(223)가 상기 주성분 분석부(222)로부터 데이터를 전송 받아 상기 주성분 분석부(222)가 생성한 기저 벡터를 이용해 차원 변환 행렬 M을 구하여 각 그리드의 PCD파일의 2D매핑을 수행하는 단계;
외곽선추출부(224)가 상기 2D매핑부(223)가 2D매핑을 수행한 데이터를 전송 받아 볼록 다각형(Convex Hull) 방법 또는 오목 다각형(Concave Hull) 방법 중 어느 하나를 통해 각 그리드의 PCD파일에서 외곽선을 추출하여 geojson 포맷으로 저장하는 단계;
외곽선 필터링부(225)가 상기 외곽선추출부(224)가 추출한 외곽선들을 폴리라인(POLYLINE) 근사법을 사용하는 평활화(Smoothing) 알고리즘을 통해 필터링 하여 노이즈를 제거하는 단계; 및
형상결합부(226)가 상기 외곽선 필터링부(225)가 필터링한 외곽선들을 평면 형상으로 결합하여 높이가 서로 다른 벽체, 천장, 바닥에 대한 평면 형상을 생성하여 geojson 포맷으로 저장하고 사용자단말기(100)로 전송하는 단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 건축물에 대한 스캔 데이터를 이용한 형상 매핑 시스템을 이용한 형상 매핑 방법.
A shape mapping method using a shape mapping system using scan data for a building,
A step A of the user inputting the scan data for the building through the user terminal 100; And
A step B in which the shape mapping apparatus 200 receives scan data from the user terminal 100 and performs shape mapping and transmits the shape data to the user terminal 100;
, ≪ / RTI &
In the step B,
The preprocessing unit 210 receives the scan data from the user terminal 100 and performs preprocessing;
When the atypical shape mapping unit 220 receives the scan data received from the user terminal 100 as the data for the atypical structure plane object, receiving the preprocessed data from the preprocessing unit 210 and performing shape mapping; And
If the scan data received from the user terminal 100 is data for a cross-sectional shape object of the stereoscopic structure, performing a shape mapping by receiving the preprocessed data from the preprocessing unit 210;
, ≪ / RTI &
The step of performing shape mapping by the atypical shape mapping unit 220 may include:
The segment generating unit 221 receives the data preprocessed from the preprocessing unit 210 and generates the segmented PCD file according to the curvature and shape similarity in the PCD file of each grid using a region growing algorithm and a random access consensus Generating a segment;
The principal component analyzing unit 222 receives data from the segment generating unit 221 and generates a basis vector through principal component analysis in a PCD file of each grid using a Principal Component Analysis (PCA) algorithm;
The 2D mapping unit 223 receives the data from the principal component analysis unit 222 and obtains the dimensional transformation matrix M by using the basis vector generated by the principal component analysis unit 222 and performs 2D mapping of the PCD file of each grid step;
The outline extractor 224 receives the 2D mapping data from the 2D mapping unit 223 and receives the data from the PCD file of each grid through either the convex polygon (Convex Hull) method or the concave polygon (Concave Hull) Extracting an outline and storing it in a geojson format;
The outline filtering unit 225 filters the outlines extracted by the outline extracting unit 224 through a smoothing algorithm using a POLYLINE approximation method to remove noise; And
The shape combining unit 226 combines the outlines filtered by the outline filtering unit 225 in a planar shape to generate planar shapes for walls, ceilings, and floors having different heights, stores them in a geojson format, ;
A shape mapping method using a shape mapping system using scan data for a building.
상기 전처리부(210)가 전처리과정을 수행하는 단계는,
PCD획득부(211)가 사용자단말기(100)로부터 입력 받은 스캔 데이터로부터 PCD(Point Cloud Data)파일을 얻어오는 단계;
그리드분할부(212)가 상기 PCD획득부(211)가 획득한 PCD파일을 그리드(grid) 단위로 분할하는 단계;
그리드 필터링부(213)가 상기 그리드분할부(212)가 분할한 그리드의 필터링 작업을 하는 단계; 및
LOD생성부(214)가 상기 그리드 필터링부(213)가 필터링 한 그리드를 이용하여 미리 정해진 정의를 통해 그리드에 포함되는 PCD파일의 LOD(Level of Detail)를 생성하는 단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 건축물에 대한 스캔 데이터를 이용한 형상 매핑 시스템을 이용한 형상 매핑 방법.
The method according to claim 6,
In the pre-processing unit 210,
Obtaining a PCD (Point Cloud Data) file from the scan data received from the user terminal 100 by the PCD acquiring unit 211;
Dividing the PCD file acquired by the PCD acquiring unit 211 into grid units;
Performing a filtering operation of the grid divided by the grid dividing unit (212) by the grid filtering unit (213); And
Generating an LOD (Level of Detail) of a PCD file included in the grid through a predetermined definition using the grid filtered by the grid filtering unit 213;
A shape mapping method using a shape mapping system using scan data for a building.
상기 정형 형상매핑부(230)가 형상 매핑을 수행하는 단계는,
2D섹션생성부(231)가 상기 전처리부(210)로부터 전처리한 데이터를 전송 받아 절단 평면을 이용하여 각 그리드의 PCD파일의 2D매핑을 수행하는 단계;
외곽선생성부(232)가 상기 2D섹션생성부(231)가 2D매핑을 수행한 데이터를 전송 받아 각 그리드의 PCD파일에서 외곽선을 추출하는 단계; 및
형상생성부(233)가 상기 외곽선생성부(232)가 추출한 외곽선들을 전송 받아 높이(height)값과 돌출 벡터를 이용하여 벽체 평면 형상을 생성하여 사용자단말기(100)로 전송하는 단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 건축물에 대한 스캔 데이터를 이용한 형상 매핑 시스템을 이용한 형상 매핑 방법.The method according to claim 6,
The step of the shape mapping unit 230 performs shape mapping,
The 2D section generation unit 231 receives the preprocessed data from the preprocessing unit 210 and performs 2D mapping of the PCD file of each grid using the cut plane;
The outline generation unit 232 receives the 2D mapping data from the 2D section generation unit 231 and extracts the outline from the PCD file of each grid; And
The shape generation unit 233 receives the outlines extracted by the outline generation unit 232, generates a wall plane shape using a height value and a protrusion vector, and transmits the wall plane shape to the user terminal 100;
A shape mapping method using a shape mapping system using scan data for a building.
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR102061835B1 (en) | 2019-07-30 | 2020-01-02 | (주)한국해저정보 | How to implement LOD in non-square Grid data with NaN |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20040050739A (en) | 2002-12-09 | 2004-06-17 | 한국전자통신연구원 | 3d feature extraction and classification method by using the mobile laser scanning data |
KR101349376B1 (en) * | 2013-02-01 | 2014-01-13 | 주식회사 한국에스지티 | Method of automatic plotting of building plane for numerical map by using target |
KR101666937B1 (en) * | 2016-05-13 | 2016-10-17 | 한국건설기술연구원 | Apparatus for processing large data of 3 dimentional point cloud and method thereof |
KR20170102752A (en) | 2016-03-02 | 2017-09-12 | 한국전자통신연구원 | Apparatus and method for editing 3D data of a building |
KR101803598B1 (en) * | 2014-09-02 | 2017-12-01 | 네이버비즈니스플랫폼 주식회사 | Apparatus and method system and mtehod for building indoor map using cloud point |
-
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- 2018-05-04 KR KR1020180051782A patent/KR101944021B1/en active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20040050739A (en) | 2002-12-09 | 2004-06-17 | 한국전자통신연구원 | 3d feature extraction and classification method by using the mobile laser scanning data |
KR101349376B1 (en) * | 2013-02-01 | 2014-01-13 | 주식회사 한국에스지티 | Method of automatic plotting of building plane for numerical map by using target |
KR101803598B1 (en) * | 2014-09-02 | 2017-12-01 | 네이버비즈니스플랫폼 주식회사 | Apparatus and method system and mtehod for building indoor map using cloud point |
KR20170102752A (en) | 2016-03-02 | 2017-09-12 | 한국전자통신연구원 | Apparatus and method for editing 3D data of a building |
KR101666937B1 (en) * | 2016-05-13 | 2016-10-17 | 한국건설기술연구원 | Apparatus for processing large data of 3 dimentional point cloud and method thereof |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR102061835B1 (en) | 2019-07-30 | 2020-01-02 | (주)한국해저정보 | How to implement LOD in non-square Grid data with NaN |
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