KR101966343B1 - 3차원 공간 가시화 장치 및 그 방법 - Google Patents

3차원 공간 가시화 장치 및 그 방법 Download PDF

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Abstract

3차원 공간 가시화 장치 및 그 방법이 개시된다. 공간가시화장치는 공간정보를 포함하는 복수 개의 격자 중 절단면이 통과하는 격자를 파악하고, 파악된 격자 내 절단면과 만나는 격자점들을 파악한 후 절단면과 만나는 격자점들을 이용하여 절단면의 지하공간을 랜더링하여 표시한다.

Description

3차원 공간 가시화 장치 및 그 방법{3D space visualization apparatus and method}
본 발명은 디스플레이장치에 3차원 공간을 표시하는 방법 및 그 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 지표면의 공간뿐만 아니라 지하공간까지 용이하게 표시할 수 있는 방법 및 그 장치에 관한 것이다.
일반적으로 지도는 2차원으로 건물의 위치나 도로 등을 표시한다. 구글 등을 포함한 각종 포털 사이트는 거리 등의 3차원 영상을 제공하나, 이는 거리의 영상을 360도 촬영하여 사용자가 보는 각도에 따라 해당하는 영상을 표시할 뿐 내부 구조나 다양한 각도의 3차원 영상을 보여주지 못한다. 또한, 종래의 지도는 지상공간만 표현할 뿐 지하공간을 함께 제공하지 못하고 있다.
등록특허공보 제10-1879855호 "영상의 왜곡보정을 통해 공간모델링을 수행하는 수치지도제작 시스템"
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 3차원 공간을 사용자의 요구에 따라 다양한 시점에서 가시화할 수 있을 뿐만 아니라 지상공간과 함께 지하공간도 함께 가시화할 수 있는 방법 및 그 장치를 제공하는 데 있다.
상기의 기술적 과제를 달성하기 위한, 본 발명의 실시 예에 따른 3차원 공간 가시화 장치의 일 예는, 공간정보를 포함하는 복수 개의 격자; 절단면이 통과하는 격자를 파악하는 격자선별부; 파악된 격자 내 절단면과 만나는 격자점들을 파악하는 격자점선별부; 및 절단면과 만나는 격자점들을 이용하여 절단면의 지하공간을 랜더링하는 가시화부;를 포함한다.
상기의 기술적 과제를 달성하기 위한, 본 발명의 실시 예에 따른 3차원 공간 가시화 방법의 일 예는, 공간정보를 포함하는 복수 개의 격자 중 절단면이 통과하는 격자를 파악하는 단계; 파악된 격자 내 절단면과 만나는 격자점들을 파악하는 단계; 절단면과 만나는 격자점들을 이용하여 절단면의 지하공간을 랜더링하는 단계;를 포함한다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 3차원 공간을 격자 단위로 저장하고 관리하므로 지상공간뿐만 아니라 지하공간도 함께 가시화할 수 있다. 공간을 다양한 크기의 격자로 저장하고 3차원 공간을 가시화할 때 해당 공간의 랜더링에 적합한 최적의 격자를 통해 계산량을 줄여 신속한 가시화가 가능하다.
또한, 지하공간 정보를 지표면을 기준으로 저장하는 경우에 자연재해 등 여러 원인으로 인해 지표면의 높이가 변경되면 지하공간의 정보를 그에 따라 변경하여야 하는 불편함이 존재하나, 본 실시 예는 해수면을 기준으로 지상 및 지하의 공간정보를 격자에 저장하므로 지표면이 변경되어도 지하공간 정보를 변경하거나 갱신할 필요가 없으며 지하공간에 대한 정보 왜곡도 발생하지 않는다. 또한, 지하공간을 절단면을 이용하여 가시화할 때 절단면의 일부가 지표면 위로 돌출되는 문제점을 해결할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 격자의 일 예를 도시한 도면,
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 격자와 격자점의 관계를 도시한 도면,
도 3은 본 발명의 실시 예에 따라 해수면 기준으로 격자를 설정하는 방법의 일 예를 도시한 도면,
도 4는 본 발명의 실시 예에 따라 시점으로부터 가시화 지점의 깊이에 따라 격자를 선택하는 방법의 일 예를 도시한 도면,
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 3차원 공간이 표시된 디스플레이장치의 일 예를 도시한 도면,
도 6은 본 발명의 실시 예에 따라 절단면 랜더링을 위해 절단면과 만나는 격자점을 파악하는 방법의 일 예를 도시한 도면,
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 격자와 지표면의 관계를 도시한 도면,
도 8 및 도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 절단면의 돌출부 제거의 일 예를 도시한 도면,
도 10 및 도 11은 본 발명의 실시 예에 따라 시점이 지표면의 위 또는 아래에 있는지 파악하는 방법의 일 예를 도시한 도면,
도 12 및 도 13은 본 발명의 실시 예에 따른 경계 격자점의 랜더링 영역의 일 예를 도시한 도면,
도 14는 본 발명의 실시 예에 따른 3차원 공간 가시화 방법의 일 예를 도시한 흐름도, 그리고,
도 15는 본 발명의 실시 예에 따라 격자점의 지표면 돌출을 제거하는 방법의 일 예를 도시한 흐름도이다.
이하에서, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 3차원 공간 가시화 장치 및 그 방법에 대해 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 격자의 일 예를 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 각 격자(100,110,120,130)는 3차원 공간을 나타낸다. 격자(100,110,120,130)는 3차원 공간의 크기에 따라 여러 레벨로 분류될 수 있다. 예를 들어, 제1 레벨의 격자(130)는 8개의 제2 레벨의 격자(120)로 분할되고, 제2 레벨의 격자(120)는 다시 8개의 제3 레벨의 격자(110)로 분할되고, 제3 레벨의 격자(110)는 또다시 8개의 제4 레벨의 격자(100)로 분할된다. 제1 레벨의 격자(130)가 나타내는 공간의 가로-세로-높이의 크기가 정해지면 그에 따라 하위 레벨의 공간 크기가 결정된다. 실시 예에 따라 제1 레벨의 격자(130)의 크기는 다양하게 설정될 수 있다.
본 실시 예는 설명의 편의를 위하여 제1 내지 제4 레벨의 격자(100,110,120,130)를 도시하고 있으나, 공간의 크기의 크기가 큰 경우(예를 들어, 지구)에 수십 레벨의 격자가 존재할 수 있다.
공간을 복수 레벨의 격자(100,110,120,130)로 분할하는 경우에, 어느 한 공간의 정보는 복수 레벨의 격자에 모두 저장될 수 있다. 예를 들어, 어떤 레벨의 격자가 나타내는 공간은 그 상위 레벨의 격자에도 포함된다. 따라서 공간을 표현할 때 여러 레벨의 격자 중 어느 하나의 격자를 이용할 수 있다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 격자와 격자점의 관계를 도시한 도면이다.
도 2를 참조하면, 격자(200)는 해당 공간에 대한 정보를 포함한다. 격자는 공간 정보를 래스터(raster) 형태, 벡터 형태 등 다양한 형태로 포함할 수 있다.
격자(200)는 공간을 복수 개의 세부 공간으로 분할한 후 각 세부공간에 대한 정보를 포함할 수 있다. 격자(200) 내 세부공간을 격자점(210)이라고 정의한다. 예를 들어, 격자(200)의 가로, 세로 및 높이를 각각 256 등분하는 경우에, 격자(200)는 256*256*256개의 격자점(210)을 포함한다. 각 격자점(210)은 해당 세부공간에 대한 정보를 포함하며, 래스터 형태로 공간정보를 표현할 경우에 각 격자점(210)은 세부공간의 대표값(예를 들어, 색상, 채도, 농도 등)을 가질 수 있다.
도 1에서 살핀 각 레벨의 격자(100,110,120,130)는 모두 동일한 개수의 격자점으로 구성될 수 있다. 예를 들어, 제1 레벨의 격자(130)와 제2 레벨의 격자(120)는 모두 동일한 개수의 격자점으로 구성될 수 있다. 이 경우에 제1 레벨의 격자(130)의 격자점이 나타내는 공간의 크기와 제2 레벨 격자의 격자점(120)이 나타내는 공간의 크기는 서로 다르나, 제1 레벨 격자(130)와 제2 레벨 격자(120)에 포함되는 데이터 크기는 동일하다. 따라서 디스플레이장치에 큰 공간을 가시화하는 경우와 작은 공간을 가시화하는 경우에 적절한 레벨의 격자를 사용하여 가시화를 위한 계산량을 줄일 수 있어 신속한 가시화가 가능하다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따라 해수면 기준으로 격자를 설정하는 방법의 일 예를 도시한 도면이다.
도 3을 참조하면, 격자(300)는 해수면을 기준으로 설정된다. 예를 들어, 도 1에서 가장 큰 공간을 나타내는 제1 레벨의 격자(130)는 해수면(310)을 기준으로 설정될 수 있다.
기준점과 제1 레벨의 공간 크기가 정의되면, 기준점을 기준으로 각 레벨의 격자에 기 정의된 방법에 따라 순차적으로 식별정보를 부여할 수 있다. 기준점의 3차원 좌표값이 정해지면 격자의 식별정보를 이용하여 각 격자의 3차원 공간의 위치를 파악할 수 있다.
격자(300)가 지표면(320)을 기준으로 설정된다면, 지표면(320)의 높이가 변경(330)될 때마다 격자가 나타내는 공간의 실제 위치가 변경되는 문제점이 발생한다. 예를 들어, 하수관(340)이 지표면(320)으로부터 지하 3m에 묻혀 있고 이에 대한 정보를 지표면을 기준으로 설정된 격자를 이용하여 저장한다고 가정하자. 이 경우에 지표면이 이전 위치에서 변경(320->330)되면 격자가 나타내는 실제 공간의 위치가 변경되므로 격자를 통해 파악되는 하수관의 위치(342)가 실제 위치(340)로부터 벗어나는 문제점이 발생한다. 이에 반해, 본 실시 예와 같이 해수면(310)을 기준으로 격자(300)를 설정하면, 지표면의 변경(320->330)과 무관하게 격자(300)의 위치는 그대로 유지되며, 따라서 격자에 저장된 하수관 위치(340) 정보 또한 왜곡없이 그대로 유지될 수 있다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따라 시점으로부터 가시화 지점의 깊이에 따라 격자를 선택하는 방법의 일 예를 도시한 도면이다.
도 4를 참조하면, 디스플레이장치에 가시화되는 3차원 공간은 이를 바라보는 시점으로부터 일정 거리(즉, 깊이(depth))에 존재한다. 예를 들어, 도 5와 같이 디스플레이장치에 가시화되는 공간은 화면의 아래에서 위쪽으로 갈수록 시점으로부터 멀어지며, 시점으로부터 멀어질수록 동일 크기의 3차원 공간은 더 작게 표현된다.
따라서 공간가시화장치는 3차원 공간을 랜더링하고 가시화할 때 가시화 지점의 깊이에 따라 적절한 레벨의 격자를 선택하여 사용한다. 예를 들어, 공간가시화장치는 가시화 지점의 깊이가 시점~A 사이인 경우에는 레벨N의 격자를 사용하고, 깊이가 A~B 사이인 경우에는 N 레벨의 격자보다 더 큰 공간을 나타내는 N-1 레벨의 격자를 사용하고, 깊이가 B~C 사이인 경우에는 N-1 레벨의 격자보다 더 큰 공간을 나타내는 N-2 레벨의 격자를 사용한다. 각 레벨을 선택하기 위한 깊이의 기준(A,B,C 등)은 실시 예에 따라 다양하게 설정 가능하다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 3차원 공간이 표시된 디스플레이장치의 일 예를 도시한 도면이다.
도 5를 참조하면, 공간가시화장치는 3차원 공간을 가시화 지점의 깊이에 따라서 서로 다른 레벨의 격자를 사용하여 디스플레이장치의 화면(500)에 가시화할 수 있다. 예를 들어, 도 4와 같이 시점으로부터 멀어질수록 더 큰 공간을 나타내는 레벨의 격자를 사용하여 공간을 랜더링하고 가시화할 수 있다.
공간가시화장치는 3차원 공간의 가시화를 위하여 여러 종류의 데이터를 이용할 수 있다. 예를 들어, 건물에 대한 3차원 공간 정보를 격자로 저장하는 제1 격자 데이터, 지표면에 대한 공간 정보를 격자로 저장하는 제2 격자 데이터, 지하공간의 정보를 격자로 저장하는 제3 격자 데이터 등 공간의 형태나 종류 등에 따라 여러 격자 데이터가 존재할 수 있으며, 공간가시화장치는 제1 내지 제3 격자 데이터를 각각 랜더링하여 화면에 가시화할 수 있다.
공간가시화장치는 지상공간과 함께 지하공간을 표현할 수 있다. 예를 들어, 사용자가 화면에서 특정 부위(510)를 지정하면, 공간가시화장치는 사용자가 지정한 부위(510)의 절단면(520)을 지하공간에 대한 정보를 포함하는 격자 데이터를 이용하여 랜더링하고 현 화면에 중첩하여 표시할 수 있다.
공간가시화장치는 절단면 랜더링을 위하여 절단면이 통과하는 격자를 파악한다. 공간가시화장치는 절단면 랜더링을 위하여 시점을 기준으로 그 깊이에 따라 적절한 레벨의 격자를 선택할 수 있다. 예를 들어, 공간가시화장치는 시점으로부터 가까운 곳의 절단면 부위(522)의 랜더링을 위해 N레벨에 속하는 격자를 선택하고, 시점으로부터 보다 먼 곳의 절단면 부위(524)의 랜더링을 위해 N-1레벨에 속하는 격자를 선택할 수 있다. 격자가 선택되면, 공간가시화장치는 절단면과 만나는 각 격자의 격자점들을 파악한 후 그 격자점들을 랜더링하여 가시화한다. 절단면과 만나는 격자점들을 파악하는 방법의 일 예가 도 6에 도시되어 있다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따라 절단면 랜더링을 위해 절단면과 만나는 격자점을 파악하는 방법의 일 예를 도시한 도면이다.
도 6을 참조하면, 공간가시화장치는 격자(600) 내 각 격자점(602)의 중심(620)과 절단면(610) 사이의 최단거리가 기 설정된 값보다 작으면 격자점이 절단면과 만나는 것으로 파악한다. 예를 들어, 격자점(602)의 크기가 1m*1m*1m의 크기라면, 공간가시화장치는 격자점의 중심(620)과 절단면(610) 사이의 최단거리가 1m 이하인 경우를 해당 격자점이 절단면과 만나는 것으로 결정할 수 있다. 공간가시화장치는 사용자가 지정한 절단면(도 5의 520)을 벡터로 정의할 수 있으며, 격자점의 중심(620)과 절단면(610) 사이의 최단거리는 유클리드 거리(Eculidean distance)로 파악할 수 있다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 격자와 지표면의 관계를 도시한 도면이다.
도 7을 참조하면, 절단면을 가시화할 때 절단면이 지표면 위로 돌출하여 표시되는 경우(720)가 존재한다. 격자(700)가 해수면을 기준으로 정의된다면, 지표면(710)과 격자점(700)의 경계가 일치하지 않는 경우가 발생한다.
예를 들어, 격자점(700)이 하나의 대표값으로 격자점이 나타내는 공간 정보를 표현하는 경우에, 절단면과 만나는 격자점들을 단순히 랜더링하면, 지표면(710) 위쪽으로 격자점이 돌출하여 표현(720)되는 문제점이 발생한다. 이를 해결하는 방법을 도 8 이하에서 살펴본다.
도 8 및 도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 절단면의 돌출부 제거의 일 예를 도시한 도면이다.
도 8 및 도 9를 참조하면, 공간가시화장치는 절단면과 만나는 격자점들 중 지표면을 통과하는 격자점(이하, 경계 격자점)(800,900)에 대해, 절단면과 지표면이 만나는 점을 기준으로 절단면 앞쪽으로 돌출된 지표면과 지표면 위쪽으로 돌출된 절단면을 제거할 필요가 있다.
본 실시 예는 실시간 가시화가 가능하도록 시점과 지표면 사이의 상대적 위치와 절단면과 지표면 사이의 상대적 위치를 기준으로 신속하게 돌출부를 제거하여 표시하는 방법을 제시한다.
먼저, 시점의 위치에 따라 경계 격자점(800,900) 내 지표면을 디스플레이장치의 화면에 가시화하거나 가시화하지 않을 수 있다. 다시 말해, 시점과 지표면 사이의 상대적 위치에 따라 경계 격자점(800,900) 내 지표면이 화면에 가시화되는 경우(도 8의 (a))와, 절단면에 의해 가려져 지표면이 화면에 가시화되지 않는 경우(도 9의 (c))가 존재한다. 시점과 지표면 사이의 상대적 위치를 파악하는 다양한 방법이 본 실시 예에 적용될 수 있으며, 일 예가 도 10 및 도 11에 도시되어 있다.
다음으로, 시점을 기준으로 절단면이 지표면보다 앞에 존재하는 경우(도 8의 (a) 또는 도 9의 (c))와 지표면이 절단면보다 앞에 존재하는 경우(도 8의 (c) 또는 도 9의 (a))에 그 상대적 위치에 따라 절단면 또는 지표면이 화면에 가시화될 수 있다. 절단면과 지표면이 표현되는 픽셀의 3차원 좌표값을 일일이 파악하지 않고 절단면과 지표면 사이의 상대적 위치를 이용하여 어느 것이 시점을 기준으로 앞에 존재하는지 파악하는 방법의 일 예가 도 12 및 도 13에 도시되어 있다.
도 10 및 도 11은 본 발명의 실시 예에 따라 시점이 지표면의 위 또는 아래에 있는지 파악하는 방법의 일 예를 도시한 도면이다.
도 10 및 도 11을 참조하면, 공간가시화장치는 시점에서 지표면으로 향하는 선분벡터와 지표면의 법선벡터의 사잇각(θ)을 기준으로 시점이 지표면 위 또는 아래에 있는지 파악할 수 있다.
예를 들어, 선분벡터와 법선벡터의 사잇각(θ)이 90도를 초과하면(도 10), 공간가시화장치는 시점이 지표면 위에 있다고 판단한다. 다른 예로, 선분벡터와 법선벡터의 사잇각(θ)이 90도 이하이면(도 11), 공간가시화장치는 시점이 지표면 아래에 있다고 판단한다.
도 12 및 도 13은 본 발명의 실시 예에 따른 경계 격자점의 랜더링 영역의 일 예를 도시한 도면이다.
도 12를 참조하면, 시점(1200)이 지표면 위에 존재하는 경우에, 공간가시화장치는 지표면의 깊이(즉, 시점으로부터 지표면까지의 거리 l2)와 절단면의 깊이(즉, 시점으로부터 절단면까지의 거리 l1)를 비교하여 절단면이 지표면 앞쪽에 위치하는 경계 격자점의 영역(B)을 랜더링하지 않고, 지표면을 표시화면(1210)에 가시화한다. 반대로, 지표면이 절단면 앞쪽에 위치하면(도 7의 (c)), 공간가시화장치는 해당 영역(A)을 랜더링하여 절단면을 표시화면(1210)에 가기화한다. 3차원 영상에서 깊이 정보를 파악하는 종래의 다양한 방법이 본 실시 예에 적용될 수 있다.
절단면의 랜더링 영역을 보다 신속하게 찾기 위하여 깊이맵을 이용할 수 있다. 예를 들어, 절단면에 의해 잘려나간 부분을 제외한 지표면의 깊이 정보를 깊이맵에 저장한다. 여기서, 깊이맵은 지표면이 표현되는 표시화면(1210)의 각 픽셀에 대한 깊이 정보를 포함한다.
깊이맵이 생성되면, 공간가시화장치는 절단면에 대한 픽셀의 깊이 정보가 깊이맵에 존재하는지 파악한다. 공간가시화장치는 깊이맵이 존재하지 않는 경계 격자점(800)의 영역(A)을 가시화하며, 깊이맵이 존재하는 경계 격자점의 영역(B)은 가시화하지 않고 지표면을 가시화한다. 경계 격자점(800)의 아래에 위치한 절단면에 대한 픽셀의 깊이정보가 깊이맵에 존재하지 않으므로, 공간가시화장치는 깊이맵의 존재 여부를 기초로 랜더링할 절단면의 전체 영역을 신속하게 파악할 수 있다.
도 13을 참조하면, 시점(1300)이 지표면 아래에 존재하는 경우에, 공간가시화장치는 지표면의 깊이(즉, 시점으로부터 지표면까지의 거리 l2)와 절단면의 깊이(즉, 시점으로부터 절단면까지의 거리 l1)를 비교하여 절단면이 지표면 앞쪽에 위치하는 경계 격자점의 영역(A)을 랜더링한다. 반대로, 공간가시화장치는 지표면이 절단면 뒤쪽에 위치하면(도 8의 (a)), 공간가시화장치는 해당 영역(B)을 랜더링하지 않는다.
앞서 살폈듯이, 절단면의 랜더링 영역을 보다 신속하게 찾기 위하여 깊이맵을 이용할 수 있다. 예를 들어, 절단면에 의해 잘려나간 부분을 제외한 지표면에 대한 깊이맵을 생성한다. 공간가시화장치는 깊이맵이 존재하고 시점으로부터 지표면보다 더 가까운 거리(l1<l2)에 위치하는 경계 격자점의 영역(A)을 랜더링하여 표시화면(1310)에 표시한다. 공간가시화장치는 깊이맵이 존재하지 않거나 절단면이 지표면 뒤에 위치하는 경계 격자점의 영역(B)을 랜더링하지 않는다. 따라서 공간가시화장치는 경계 격자점의 B 영역을 제외한 아랫부분의 격자점만을 랜더링하여 절단면을 신속하게 가시화할 수 있다.
도 14는 본 발명의 실시 예에 따른 3차원 공간 가시화 방법의 일 예를 도시한 흐름도이다.
도 14를 참조하면, 공간가시화장치는 절단면을 통과하는 격자를 파악한다(S1400). 격자는 도 1과 같이 서로 다른 크기의 공간을 나타내는 여러 레벨의 격자로 구성될 수 있으며, 공간가시화장치는 절단면에 가시화되는 공간의 깊이를 기초로 도 4와 같이 랜더링을 위한 적절한 레벨의 격자를 선택할 수 있다.
절단면을 통과하는 격자가 파악되면, 공간가시화장치는 각 격자 내 절단면과 만나는 격자점을 파악한다(S1410). 절단면과 만나는 격자점을 파악하는 방법의 일 예가 도 6에 도시되어 있다.
공간가시화장치는 파악된 격자점들을 랜더링하여 디스플레이장치의 화면에 가시화한다(S1420). 격자가 도 3과 같이 지표면이 아닌 해수면을 기준으로 설정되어 있다면, 각 격자점의 경계가 지표면의 경계가 상이하여, 도 7과 같이 격자점이 지표면 위로 돌출하여 표시되는 경우가 발생할 수 있다. 이를 제거하는 방법의 일 예가 도 15에 도시되어 있다.
도 15는 본 발명의 실시 예에 따라 격자점의 지표면 돌출을 제거하는 방법의 일 예를 도시한 흐름도이다.
도 15를 참조하면, 공간가시화장치는 지표면을 통과하는 경계 격자점에 대해 시점이 지표면 위 또는 아래에 존재하는지 파악한다(S1500). 공간가시화장치는 도 10 및 도 11과 같이 지표면의 법선벡터와 시선과 지표면을 연결하는 선분벡터 사이의 사잇각을 기초로 시선의 위치를 파악할 수 있다.
공간가시화장치는 시점을 기준으로 지표면과 절단면의 상대적 위치를 파악한다(S1510). 예를 들어, 공간가시화장치는 도 12 및 도 13과 같이 시점과 지표면 사이의 거리(깊이), 시점과 절단면 사이의 거리(깊이)를 이용하여 지표면과 절단면 중 어느 것이 시점으로부터 더 가까운 위치에 존재하는지 파악할 수 있다.
공간가시화장치는 시점의 위치와 절단면과 지표면 사이의 상대적 위치를 경계 격자점 내 제거할 부위와 랜더링할 부위를 파악한다(S1520). 예를 들어, 공간가시화장치는 도 12 및 도 13에서 살핀 바와 같이, 시점이 지표면 위에 존재하고 절단면이 지표면보다 시점에 더 가까우면 해당 절단면의 영역을 랜더링하지 않는다. 다른 예로, 공간가시화장치는 시점이 지표면 아래에 존재하고 절단면이 지표면보다 시점으로부터 더 멀면 해당 절단면의 영영을 랜더링하지 않는다.
본 실시 예에서, 공간가시화장치는 메모리, CPU, 입출력장치 등을 포함하는 컴퓨팅 장치일 수 있으며, 본 발명의 실시 예가 구현된 프로그램을 메모리에 로딩하고 CPU에 의해 그 프로그램의 코드를 수행하여 3차원 공간을 가시화할 수 있다.
본 실시 예는 또한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피디스크, 광데이터 저장장치 등이 있다. 또한 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다.
이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (12)

  1. 공간정보를 포함하는 복수 개의 격자;
    절단면이 통과하는 격자를 파악하는 격자선별부;
    파악된 격자 내 절단면과 만나는 격자점들을 파악하는 격자점선별부; 및
    절단면과 만나는 격자점들을 이용하여 절단면의 지하공간을 랜더링하는 가시화부;를 포함하고,
    상기 가시화부는,
    시점이 지표면 아래에 있으면, 지표면을 통과하는 경계 격자점이 나타내는 공간 중 시점을 기준으로 지표면보다 앞에 위치하는 절단면을 랜더링하고,
    시점이 지표면 위에 있으면, 지표면을 통과하는 경계 격자점이 나타내는 공간 중 시점을 기준으로 뒤쪽에 지표면이 존재하지 않는 절단면을 랜더링하고,
    상기 가시화부는,
    지표면의 법선 벡터와 시점에서 경계 격자점을 향하는 선분벡터의 사잇각이 90도 초과이면 시점이 지표면 위에 있다고 판단하고, 상기 사잇각이 90도 이하이면 시점이 지표면 아래에 있다고 판단하는 것을 특징으로 하는 공간 가시화 장치.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 복수 개의 격자는,
    서로 다른 크기의 공간을 나타내는 각 레벨의 격자를 포함하고,
    서로 다른 레벨의 격자는 모두 동일한 개수의 격자점을 포함하는 것을 특징으로 하는 공간 가시화 장치.
  3. 제 2항에 있어서, 상기 격자선별부는,
    시점과 가시화 지점 사이의 거리에 따라 서로 다른 레벨의 격자를 파악하는 것을 특징으로 하는 공간 가시화 장치.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 복수 개의 격자는,
    해수면을 기준으로 설정된 공간에 대한 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 공간 가시화 장치.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 제 1항에 있어서, 상기 가시화부는,
    시점을 기준으로 파악한 지표면에 대한 깊이 정보와 시점을 기준으로 파악한 경계 격자점의 공간 내 각 위치와의 거리를 비교하여 지표면보다 앞에 위치한 절단면을 파악하는 것을 특징으로 하는 공간 가시화 장치.
  8. 공간정보를 포함하는 복수 개의 격자 중 절단면이 통과하는 격자를 파악하는 단계;
    파악된 격자 내 절단면과 만나는 격자점들을 파악하는 단계;
    절단면과 만나는 격자점들을 이용하여 절단면의 지하공간을 랜더링하는 단계;를 포함하고,
    상기 랜더링하는 단계는,
    시점이 지표면 아래에 있으면, 지표면을 통과하는 경계 격자점이 나타내는 공간 중 시점을 기준으로 지표면보다 앞에 위치하는 절단면을 랜더링하는 단계; 및
    시점이 지표면 위에 있으면, 지표면을 통과하는 경계 격자점이 나타내는 공간 중 시점을 기준으로 뒤쪽에 지표면이 존재하지 않는 절단면을 랜더링하는 단계;를 포함하고,
    상기 랜더링하는 단계는,
    지표면의 법선 벡터와 시점에서 경계 격자점을 향하는 선분벡터의 사잇각이 90도 초과이면 시점이 지표면 위에 있다고 판단하고, 상기 사잇각이 90도 이하이면 시점이 지표면 아래에 있다고 판단하는 것을 특징으로 하는 공간 가시화 방법.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 복수 개의 격자는, 서로 다른 크기의 공간을 나타내는 각 레벨의 격자를 포함하고,
    상기 격자를 파악하는 단계는, 시점과 가시화 지점 사이의 거리에 따라 서로 다른 레벨의 격자를 파악하는 것을 특징으로 하는 공간 가시화 방법.
  10. 제 8항에 있어서,
    상기 복수 개의 격자는, 해수면을 기준으로 설정된 공간에 대한 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 공간 가시화 방법.
  11. 삭제
  12. 제 8항 내지 제 10항 중 어느 한 항에 기재된 방법을 수행하기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체.
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