KR102243437B1 - 3d 지형정보 영상 매핑을 위한 타일링 처리를 이용하는 영상 표출 방법 및 시스템 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 유니티 기반의 3D 지형정보 영상 매핑을 위한 도엽단위 타일링 처리를 이용하는 영상 표출 방법 및 시스템에 관한 것이다.
본 발명의 일실시예에 따른 3D 지형정보 영상 매핑을 위한 타일링 처리를 이용하는 영상 표출 시스템은 외부로부터 항공 또는 위성 영상 지도 데이터와 수치지형도를 입력받아서 좌표계 통일 변환을 수행하여 저장하고, 통일된 좌표계를 가진 수치지형도를 처리하여 DEM 데이터를 생성하는 GIS처리부; GIS처리부로부터 통일된 좌표계를 가진 항공 및 위성 영상 지도 데이터를 수신하고, 수치지형도 축척 기반으로 타일 사이즈와 해상도를 고려하여 영상 분할 수치를 계산하고, 계산된 수치에 따라 지도를 분할하여, 복수의 영상 데이터를 생성하는 영상분할처리부; 상기 GIS처리부로부터 전달받은 상기 DEM 데이터를 3D 메쉬 데이터로 변환하는 메쉬 변환부; 및 상기 복수의 영상 데이터를 수신하여 재결합하고, 상기 메쉬변환부로부터 수신한 상기 3D 메쉬 데이터와 재결합된 복수의 영상 데이터를 이용하여 3D지형정보를 표출하는 표출부;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일실시예에 따른 3D 지형정보 영상 매핑을 위한 타일링 처리를 이용하는 영상 표출 시스템은 외부로부터 항공 또는 위성 영상 지도 데이터와 수치지형도를 입력받아서 좌표계 통일 변환을 수행하여 저장하고, 통일된 좌표계를 가진 수치지형도를 처리하여 DEM 데이터를 생성하는 GIS처리부; GIS처리부로부터 통일된 좌표계를 가진 항공 및 위성 영상 지도 데이터를 수신하고, 수치지형도 축척 기반으로 타일 사이즈와 해상도를 고려하여 영상 분할 수치를 계산하고, 계산된 수치에 따라 지도를 분할하여, 복수의 영상 데이터를 생성하는 영상분할처리부; 상기 GIS처리부로부터 전달받은 상기 DEM 데이터를 3D 메쉬 데이터로 변환하는 메쉬 변환부; 및 상기 복수의 영상 데이터를 수신하여 재결합하고, 상기 메쉬변환부로부터 수신한 상기 3D 메쉬 데이터와 재결합된 복수의 영상 데이터를 이용하여 3D지형정보를 표출하는 표출부;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
Description
본 발명은 3D 지형정보 영상 매핑을 위한 타일링 처리를 이용하는 영상 표출 방법 및 시스템에 관한 것으로, 보다 구체적으로는, 유니티 기반의 3D 지형정보 영상 매핑을 위한 도엽단위 타일링 처리를 이용하는 영상 표출 방법 및 시스템에 관한 것이다.
강력한 3D(3차원) 표출 기능을 가진 게임 엔진을 활용하여 실사와 같은 3D 지형정보를 구축하기 위한 노력이 진행되고 있으나 Unity, Unreal 엔진 등에 GIS(Geographic Information System) 데이터를 적용시킬 경우 대용량으로 인한 효율 저하, 체계가 다른 좌표계 등과 같은 다양한 문제점이 존재한다. 게임 엔진인 Unity(유니티)상에 위성 및 항공영상과 같은 GIS 지도를 표출하기 위해서는 축척과 해상도를 고려하여 분할하고 Unity 엔진의 좌표계에 적합하도록 변환이 필요하다. 좌표계를 일치시키지 않은 경우 일정 지역의 좌표 입력 시 원하는 위치가 아닌 다른 곳에 표현되어 정확한 정보 인식이 어렵다. 또한 실사와 같은 텍스쳐를 구현하기 위해서는 실제 촬영 항공 및 위성영상의 활용이 불가피하다.
Unity는 2D 및 3D 비디오 게임의 개발 환경을 제공하는 게임 엔진이자, 3D 애니메이션과 건축 시각화, 가상현실(VR) 등 인터랙티브 콘텐츠 제작을 위한 통합 저작 도구이다. 현재 Unity에는 Google Static Maps API를 활용하는 방법으로 기본적인 세팅을 하거나 개인이 원하는 위성 지도 사용 시에는 임의로 세팅을 하여 확인한다.
공간상에서 어느 한 지점의 위치를 정의하기 위해서는 기준이 되는 좌표계가 필요하다. 기존 Unity에는 정확한 좌표계 입력과 보정 가능한 환경이 구성 되어있지 않기에 좌표 설정된 지역이 아닌 다른 위치로 나타나게 되어 잘못된 지도 표현이 된다. 또한, 지도를 Unity에 사용 시 끝과 끝의 화면에 맞추어 확대 되는 것이 아닌 Unity 화면상의 일정 부분만 채워져 지도 표현이 되는 현상이 발생한다.
Unity 기반의 3차원 지도 위치와 크기 유지를 위한 좌표계 입력 기술은 처음 Unity에 좌표를 입력하려고 할 시에는 지도에 맞춰 기본적 좌표계가 알맞게 설정되어 있지 않아 좌표를 불러와도 정확도 낮은 지도가 시각화된다.
Unity에서의 기본 좌표계는 로컬좌표계. 월드좌표계, 뷰포트좌표계, 스크린좌표계 등등 많은 좌표계들이 있으나 각 메소드마다 리턴 하는 좌표계가 있어 시간 소요가 많이 된다. 로컬좌표계는 자신을 중심(0,0,0)으로 생각한 각각의 모델링에 대한 고유의 좌표이고 만약 부모 객체가 있다면 부모객체의 좌표와의 거리를 나타낸다.
반면, 월드좌표는 절대좌표라고 하기도 하고 Unity 좌표상에서 정해져 있는 원점(0,0,0)에 기준을 정한 좌표를 말한다. 월드좌표는 Unity 상에서 변하지 않고 Reset버튼을 누른다면 객체가 그 기준점으로 가게 된다. 이렇게 좌표계들이 설정되어 있기에 지도에게 맞는 좌표계를 입력하여 정확한 인식을 하도록 해야 한다.
또한, GIS 좌표계로는 우리나라 좌표계로 기존 한국측지계에서는 베셀(Bessel) 타원체와 Korean_1985 데이텀을 사용하였으나 세계측지계에서는 GRS80 타원체와 ITRF2000 데이텀을 사용한다.
우리나라를 비롯해 여러 나라가 공통적으로 사용하고 있는 세계측지계인 ITRF(International Terrestrial Reference Frame)는 국제지구기준좌표계다. 이 좌표계는 지구의 회전운동의 감시나 좌표계의 유지 등을 목적으로 국제지구회전관측사업(IERS)이라는 학술기관이 구축한 세계측지계다. 이 좌표계를 사용해 구한 지구중심좌표를 경위도로 변환할 때 추천하고 있는 회전타원체가 GRS80(Geodetic Reference System 1980)이다. 이 GRS80은 1970년 국제측지학협회(IAG)와 국제측지학지구물리학연합(IUGG)이 채택한 것으로, 현재 지구의 형상을 가장 잘 나타낸 타원체로 널리 이용되고 있다. 이 타원체는 WGS-84 타원체와는 지구 장반경의 값은 같고 단반경의 값이 약 0.1mm 정도만 차이가 나 거의 동일한 것으로 취급하고 있다. 이렇게 좌표계들이 다르기에 Unity상에 기본 좌표계들로만 설정된 상태에는 명확한 지도 표현이 어렵기에 원하는 좌표계를 입력할 수 있는 시스템이 필요하다.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명은 유니티 기반의 3D 지형정보 영상 매핑을 위한 도엽단위 타일링 처리를 이용하는 영상 표출 방법 및 시스템을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
그러나 본 발명의 목적은 상기에 언급된 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일실시예에 따른 3D 지형정보 영상 매핑을 위한 타일링 처리를 이용하는 영상 표출 시스템은 외부로부터 항공 또는 위성 영상 지도 데이터와 수치지형도를 입력받아서 좌표계 통일 변환을 수행하여 저장하고, 통일된 좌표계를 가진 수치지형도를 처리하여 DEM 데이터를 생성하는 GIS처리부; GIS처리부로부터 통일된 좌표계를 가진 항공 및 위성 영상 지도 데이터를 수신하고, 수치지형도 축척 기반으로 타일 사이즈와 해상도를 고려하여 영상 분할 수치를 계산하고, 계산된 수치에 따라 지도를 분할하여, 복수의 영상 데이터를 생성하는 영상분할처리부; 상기 GIS처리부로부터 전달받은 상기 DEM 데이터를 3D 메쉬 데이터로 변환하는 메쉬 변환부; 및 상기 복수의 영상 데이터를 수신하여 재결합하고, 상기 메쉬변환부로부터 수신한 상기 3D 메쉬 데이터와 재결합된 복수의 영상 데이터를 이용하여 3D지형정보를 표출하는 표출부;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 GIS처리부는 통일된 좌표계를 가진 수치지형도에서 등고선을 추출한 뒤 점데이터로 변환하고 표고점을 병합하여 지형데이터를 생성하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 GIS처리부는 상기 등고선과 표고점을 이용하여 TIN(불규칙삼각망자료) 보간법을 적용하여 TIN을 생성하고, TIN을 DEM으로 변환하여 생성하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 GIS처리부는 상기 생성된 DEM의 질감 및 정밀도 보정을 수행하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 GIS처리부(100)의 좌표계 통일 변환을 위해, GIS처리부(100)가 외부 장치로부터 축척별 수치지형도와 항공 및 위성 영상 지도 데이터를 원본 데이터로서 입력받고, 상기 원본 데이터의 좌표계를 확인하고 레이어 트리에서 좌표계를 변환하려는 데이터를 선택 후 Set CRS(Coordinate Reference System, 좌표계 설정) 선택 후 원하는 좌표계 선택과 확인을 수행하고, 레이어 트리에서 데이터를 저장할 곳과 파일명을 지정한 후 변환하고자하는 좌표계를 선택 후 저장하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 영상분할처리부는 글로벌 맵퍼를 통해 수치지형도 축척 기반으로 타일 사이즈와 해상도를 고려하여 영상 분할 수치를 계산하고, 계산된 수치에 따라 하나의 지도를 가로와 세로 몇 개로 나눠 프로그램에 읽게 할 것인지 결정하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 영상분할처리부는 도엽에서 기준점을 산정하고 그 위치에 해당하는 GIS 좌표를 획득하고 항공 또는 위성 영상의 GIS 좌표에서 일치점을 확인하고, 기준점을 기반으로 항공 또는 위성 영상을 도엽의 사이즈와 일치시켜 해상도 기준으로 타일링하여 분할하고, 분할된 항공 또는 위성 영상을 메쉬변환부 또는 표출부로 전달하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 일실시예에 따른 3D 지형정보 영상 매핑을 위한 타일링 처리를 이용하는 영상 표출 방법은 GIS처리부가 외부로부터 항공 또는 위성 영상 지도 데이터와 수치지형도를 입력받아서 좌표계 통일 변환을 수행하여 저장하고, 통일된 좌표계를 가진 수치지형도를 처리하여 DEM 데이터를 생성하는 GIS처리단계; 영상분할처리부가 GIS처리부로부터 통일된 좌표계를 가진 항공 및 위성 영상 지도 데이터를 수신하고, 수치지형도 축척 기반으로 타일 사이즈와 해상도를 고려하여 영상 분할 수치를 계산하고, 계산된 수치에 따라 지도를 분할하여, 복수의 영상 데이터를 생성하는 영상분할처리단계; 메쉬 변환부가 상기 GIS처리부로부터 전달받은 상기 DEM 데이터를 3D 메쉬 데이터로 변환하는 메쉬변환단계; 표출부가 상기 복수의 영상 데이터를 수신하여 재결합하고, 상기 메쉬변환부로부터 수신한 상기 3D 메쉬 데이터와 재결합된 복수의 영상 데이터를 이용하여 3D지형정보를 표출하는 표출단계;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 GIS처리단계는 통일된 좌표계를 가진 수치지형도에서 등고선을 추출한 뒤 점데이터로 변환하고 표고점을 병합하여 지형데이터를 생성하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 GIS처리단계는 상기 등고선과 표고점을 이용하여 TIN(불규칙삼각망자료) 보간법을 적용하여 TIN을 생성하고, TIN을 DEM으로 변환하여 생성하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 GIS처리단계는 상기 생성된 DEM의 질감 및 정밀도 보정을 수행하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 GIS처리단계는 좌표계 통일 변환을 위해, GIS처리부(100)가 외부 장치로부터 축척별 수치지형도와 항공 및 위성 영상 지도 데이터를 원본 데이터로서 입력받는 과정, 상기 원본 데이터의 좌표계를 확인하고 레이어 트리에서 좌표계를 변환하려는 데이터를 선택 후 Set CRS(Coordinate Reference System, 좌표계 설정) 선택 후 원하는 좌표계 선택과 확인을 수행하는 과정, 레이어 트리에서 데이터를 저장할 곳과 파일명을 지정한 후 변환하고자하는 좌표계를 선택 후 저장하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 영상분할처리단계는 글로벌 맵퍼를 통해 수치지형도 축척 기반으로 타일 사이즈와 해상도를 고려하여 영상 분할 수치를 계산하고, 계산된 수치에 따라 하나의 지도를 가로와 세로 몇 개로 나눠 프로그램에 읽게 할 것인지 결정하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 영상분할처리단계는 도엽에서 기준점을 산정하고 그 위치에 해당하는 GIS 좌표를 획득하고 항공 또는 위성 영상의 GIS 좌표에서 일치점을 확인하는 과정, 기준점을 기반으로 항공 또는 위성 영상을 도엽의 사이즈와 일치시켜 해상도 기준으로 타일링하여 분할하는 과정, 분할된 항공 또는 위성 영상을 메쉬변환부 또는 표출부로 전달하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 일실시예에 따른 컴퓨터로 판독 가능한 기록매체는 3D 지형정보 영상 매핑을 위한 타일링 처리를 이용하는 영상 표출 방법을 실행하는 프로그램을 기록한 것을 특징으로 한다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 3D 지형정보 영상 매핑을 위한 타일링 처리를 이용하는 영상 표출 시스템에서는 기존 상태의 면적이나 위치를 올바르게 표현될 수 있도록 영상을 도엽단위로 분할하여 3D 지형정보를 표현하는 방법을 사용하여 대용량의 실사와 같은 3D 지형정보 표출이 가능한 효과가 있다.
또한 본 발명은 게임 엔진인 Unity에서 GIS 데이터 활용도를 증가시키기 위해, Unity와 GIS 데이터의 융합을 위한 좌표계 적용 방안을 제시하여, 본 발명을 통해 고해상도의 위성 및 항공영상을 Unity에서 원활하게 활용할 수 있을 것으로 예상된다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 3D 지형정보 표출시스템을 도시한 것이다.
도 2는 고해상도 이미지를 타일링하여 분할한 예를 도시한 것이다.
도 3은 지도를 재결합하여 유니트에 표출 시키기 위한 소스 코드의 일예를 도시한 것이다.
도 4는 본 발명의 다른 일실시예에 따른 3D 지형정보 영상 매핑을 위한 타일링 처리를 이용하는 영상 표출 방법의 처리 과정을 도시한 것이다.
도 5는 본 발명의 또다른 일실시예에 따른 3D 지형정보 영상 매핑을 위한 타일링 처리를 이용하는 영상 표출 방법의 처리 과정을 도시한 것이다.
도 2는 고해상도 이미지를 타일링하여 분할한 예를 도시한 것이다.
도 3은 지도를 재결합하여 유니트에 표출 시키기 위한 소스 코드의 일예를 도시한 것이다.
도 4는 본 발명의 다른 일실시예에 따른 3D 지형정보 영상 매핑을 위한 타일링 처리를 이용하는 영상 표출 방법의 처리 과정을 도시한 것이다.
도 5는 본 발명의 또다른 일실시예에 따른 3D 지형정보 영상 매핑을 위한 타일링 처리를 이용하는 영상 표출 방법의 처리 과정을 도시한 것이다.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "구성된다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 3D 지형정보 영상 표출 시스템을 도시한 것이다. 도 1에서 보듯이, GIS처리부(100), 영상분할처리부(200), 메쉬변환부(300), 표출부(400)를 포함하여 구성된다.
도 1에서 보듯이, 본 발명의 일실시예에 따른 3D 지형정보 영상 매핑을 위한 타일링 처리를 이용하는 영상 표출 시스템은 외부로부터 항공 또는 위성 영상 지도 데이터와 수치지형도를 입력받아서 좌표계 통일 변환을 수행하여 저장하고, 통일된 좌표계를 가진 수치지형도를 처리하여 DEM 데이터를 생성하는 GIS처리부, GIS처리부로부터 통일된 좌표계를 가진 항공 및 위성 영상 지도 데이터를 수신하고, 수치지형도 축척 기반으로 타일 사이즈와 해상도를 고려하여 영상 분할 수치를 계산하고, 계산된 수치에 따라 지도를 분할하여, 복수의 영상 데이터를 생성하는 영상분할처리부, 상기 GIS처리부로부터 전달받은 상기 DEM 데이터를 3D 메쉬 데이터로 변환하는 메쉬 변환부, 및 상기 복수의 영상 데이터를 수신하여 재결합하고, 상기 메쉬변환부로부터 수신한 상기 3D 메쉬 데이터와 재결합된 복수의 영상 데이터를 이용하여 3D지형정보를 표출하는 표출부를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 GIS처리부는 통일된 좌표계를 가진 수치지형도에서 등고선을 추출한 뒤 점데이터로 변환하고 표고점을 병합하여 지형데이터를 생성한다. 상기 GIS처리부는 상기 등고선과 표고점을 이용하여 TIN(불규칙삼각망자료) 보간법을 적용하여 TIN을 생성하고, TIN을 DEM으로 변환하여 생성한다. 상기 GIS처리부는 상기 생성된 DEM의 질감 및 정밀도 보정을 수행한다. 상기 GIS처리부(100)의 좌표계 통일 변환을 위해, GIS처리부(100)가 외부 장치로부터 축척별 수치지형도와 항공 및 위성 영상 지도 데이터를 원본 데이터로서 입력받고, 상기 원본 데이터의 좌표계를 확인하고 레이어 트리에서 좌표계를 변환하려는 데이터를 선택 후 Set CRS(Coordinate Reference System, 좌표계 설정) 선택 후 원하는 좌표계 선택과 확인을 수행하고, 레이어 트리에서 데이터를 저장할 곳과 파일명을 지정한 후 변환하고자하는 좌표계를 선택 후 저장한다.
상기 영상분할처리부는 글로벌 맵퍼를 통해 수치지형도 축척 기반으로 타일 사이즈와 해상도를 고려하여 영상 분할 수치를 계산하고, 계산된 수치에 따라 하나의 지도를 가로와 세로 몇 개로 나눠 프로그램에 읽게 할 것인지 결정한다. 상기 영상분할처리부는 도엽(Mesh)에서 기준점을 산정하고 그 위치에 해당하는 GIS 좌표를 획득하고 항공 또는 위성 영상의 GIS 좌표에서 일치점을 확인하고, 기준점을 기반으로 항공 또는 위성 영상을 도엽의 사이즈와 일치시켜 해상도 기준으로 타일링하여 분할하고, 분할된 항공 또는 위성 영상을 메쉬변환부 또는 표출부로 전달한다.
이하에서는 도 1를 참조하여 각 구성들에 대해 상세히 설명한다.
먼저 GIS처리부(100)의 좌표계 통일 변환 기능에 대해서 설명한다. 종래기술에서 살펴본 봐와 같이, Unity에서의 기본 좌표계와 GIS 좌표계들이 서로 다르기에 Unity상에 기본 좌표계들로만 설정된 상태에는 명확한 지도 표현이 어렵기에 원하는 좌표계를 입력할 수 있는 시스템이 필요하다. 그렇기에 GIS처리부(100)에서는 Unity와 GIS 좌표계의 불일치성은 오픈 소스 기반의 지리정보 조회, 생성, 편집, 분석이 용이한 지리정보체계 소프트웨어인 QGIS(Quantum GIS로 불림)를 통해 좌표계 변환을 하여 하나로 통일시켜 일치성을 준다. QGIS를 통한 데이터 좌표계 변환 및 저장 방법으로는 GIS처리부(100)가 외부 장치(데이터베이스, 저장장치)로부터 축척별 수치지형도와 항공 및 위성 영상 지도 데이터를 원본 데이터로서 입력받는다. 상기 원본 데이터의 좌표계를 확인하고 레이어 트리에서 좌표계를 변환하려는 데이터를 선택 후 Set CRS(Coordinate Reference System, 좌표계 설정) 선택 후 원하는 좌표계 선택과 확인을 한다. 그리고 레이어 트리에서 데이터를 저장할 곳과 파일명을 지정한 후 변환하고자하는 좌표계를 선택 후 저장한다.
GIS처리부(100)의 좌표계 통일 변환 기능 이후 등고선 및 표고점 추출 기능을 수행하게 된다. 이를 위해 GIS처리부(100)는 통일된 좌표계를 가진 수치 지도(수치지형도)를 GIS S/W를 이용하여 DEM 생성을 위해 기본 소스가 되는 수치지도 데이터를 검사하고, 그리고 DEM(Digital Elevation Model, 수치표고모델) 생성 시 필요한 등고선을 추출한 뒤 점데이터로 변환하고 표고점을 병합하여 지형데이터를 생성한다. 등고선만을 이용하여 DEM을 생성할 수 있지만, 표고점이 있다면 이를 고려하여 정확도 높은 DEM 생성이 가능하다.
GIS처리부(100)의 등고선 및 표고점 추출 기능 이후에 TIN 보간법 적용 기능을 수행하게 된다. TIN 보간법 적용으로 TIN이 생성되는데, 격자형 DEM을 생성하기 위한 전 단계로서 추출된 표고점들에 대한 x, y, z 정보를 이용하여 불규칙 삼각망 구조의 자료로 변환하는 역할을 한다. 이를 위해 GIS처리부(100)는 등고선과 표고점을 이용하여 GIS S/W 기능에서 지형 구축에 가장 유리한 TIN(Triangulated Irregular Network, 불규칙삼각망자료) 보간법을 적용하여 TIN 등의 산출물을 생성한다. TIN 보간법이란 이미 속성값을 알고 있는 일정 지역내에 속한 특정 지점의 속성값을 알기 위해서 사용되는 방식이다. 본 발명에서는 추출된 표고점을 이용하여 격자형 DEM 제작을 하는 경우는 Nearnest Neighbor, Inverse weighted distance, Inverse square distance weighted interpolation, Bilinear 보간법이 사용될 수 있다.
GIS처리부(100)의 TIN 보간법 적용 기능 이후에 DEM 생성 기능을 수행하게 된다. 이를 위해 GIS처리부(100)는 경사도나 향(사면의 방향)분석과 같은 지형 분석도구 등 여러 가지를 사용하기 위해 만들어둔 TIN을 DEM으로 변환하여 생성한다. GIS처리부(100)의 DEM 생성 기능 이후에 DEM 질감 및 정밀도보정 기능을 수행한다. DEM 정밀도 보정 기능을 먼저 설명한다. Unity 3차원 공간정보의 효율적인 표출을 위해 3D 공간 인프라를 최적화한다. 3D Base Map의 최적화를 위한 DEM 재구성을 수행한다. DEM의 좌표계를 미터(m) 단위의 평면 좌표계를 사용하기 위해서 한국측지계(Korea TM)로 설정하고 투영원점을 Korea Central Belt Korea(126.0E ?? 128.0E) 기준으로 설정한다. 좌표계는 WGS84와 가로, 세로, 높이(x,y,z)는 미터(m)로 설정한다. DEM 구축을 위한 분할은 10ㅧ10으로 구분하여 분할하며 DEM 픽셀의 거리는 3m로 설정한다. 생성된 DEM을 기반으로 MESH를 재구성 하고 기존에 구축된 3D MESH보다 Vertex의 수가 증가하여 3D 지형 정밀도를 증가시킨다. 또한 DEM 질감 보정기능을 설명한다. 더 높은 질감을 표현하기 위해서는 더욱 지도를 많이 나눠 1 픽셀 당 해당하는 m를 짧게 하여 선명한 질감을 표현하게 한다.
GIS처리부(100)의 DEM 생성 기능에서 생성된 DEM 데이터 또는 DEM 질감 및 정밀도보정 기능에서 생성된 DEM 데이터는 각각의 기능내에서 Unity 엔진에 적용될 수 있도록 이미지 파일(Tiff 또는 IMG)로 변환될 수 있다.
다음으로, 영상분할처리부(200)의 분할수치계산 기능을 설명한다. 통일된 좌표계를 가진 GIS 지도를 Unity 3D에 DEM을 변환하여 생성된 Mesh를 표출시키기 위해 컴퓨터 해상도에 맞춰 지도와 비율을 조정한다. 고해상도의 큰 위성지도를 Unity 3D상에 올리기 위해서는 모든 화면을 인식하여 컴퓨터가 읽어내는데 오랜 시간이 소요된다. 또한, 너무 오래 걸릴 시에는 시스템이 종료가 되기에 일정량으로 나눠서 인식을 시켜야한다. 그렇기에 영상분할처리부(200)는 Unity에서 지도 표현에 필요한 GIS 좌표계를 GIS, GPS, 위성영상처리 기능들을 편리하고 쉽게 사용할 수 있는 GUI 환경인 글로벌맵퍼를 통해 수치지형도 축척 기반으로 타일 사이즈와 해상도 등을 고려하여 영상 분할 수치를 계산한다. 나온 수치에 따라 하나의 지도를 가로와 세로 몇 개로 나눠 프로그램에 읽게 할 것인지 결정한다. 국토지리정보원은 다양한 축척의 수치지형도를 제공하지만 가장 사용 빈도가 높은 1:5,000 축척을 활용하였다. 1:5,000의 도엽 당 Size는 55x44cm이며 면적은 약 6이다. 또한, 도엽 당 실제 Size로는 가로 2,190m, 세로 2,740m로 2.19x2.74(km)이다. 예를 들어 Base Map을 110x88cm로 구축한다고 가정하면 4개 도엽의 수치지형도를 포함하게 된다. 가로 세로 두 배로 늘어나기 때문에 전체적인 실제 사이즈는 4.38x5.48km이다. 대략적으로 도엽 기준 4:5 비율을 가지게 되며 3D Base Map 구축을 위한 항공 및 위성영상의 해상도의 기준으로 산정하였다. 예를 들어 한 타일 해상도의 기준을 1,024로 가정하여 도엽의 지도 비율인 4:5로 계산하여 가로 세로 1,024x1,280으로 설정된다. 표출부(400)의 화면에 표시된 산출물과 항공 또는 위성 영상의 재결합 상태에 따라 사용자의 입력에 의해 영상분할처리부(200)의 분할수치계산 기능을 재수행하게 할 수 있다. 재결합 상태가 좋지 않은 경우나 축척별 수치지형도가 달리지는 경우에 재수행하게 될 수 있다.
다음으로, 영상분할처리부(200)의 지도 분할 기능을 설명한다. 분할수치계산 기능 이후 도엽에서 기준점을 산정하고 그 위치에 해당하는 GIS 좌표를 획득하고 항공 또는 위성 영상의 GIS 좌표에서 일치점을 확인한다. 기준점을 기반으로 항공 또는 위성 영상을 도엽의 Size와 일치시켜 앞서 산정된 해상도 기준으로 타일링하여 분할한다. 기준점을 기반으로 도엽의 Size와 일치시켜 앞서 산정된 해상도 기준으로 타일링하여 분할된 항공 또는 위성 영상을 메쉬변환부(300) 또는 표출부(400)로 전달할 수 있다.
도 2는 고해상도 이미지를 타일링하여 분할한 예를 도시한 것이다. 도 3에서 보듯이, 10,000 x 10,000 사이즈의 고새항도 이미지를 가로 세로 5 x 5로 타일일하여 분할되고 있다.
다음으로, 메쉬변환부(300)를 설명한다. 메쉬변환부(300)는 Unity 3D 엔진에서 3차원 지형정보를 구축하기 위하여, DEM 기반의 메쉬 데이터를 생성하여야 한다. 기준점을 기반으로 도엽의 Size와 일치시켜 앞서 산정된 해상도 기준으로 타일링하여 분할된 항공 또는 위성 영상을 영상분할처리부(200)로부터 전달받아서 표출부(400)로 전달할 수 있다. 또한 GIS처리부(100)로부터 DEM 데이터를 전달받아서 DEM 기반의 메쉬 데이터를 생성하고 생성된 메쉬 데이터를 표출부(400)로 전달한다. 상기 DEM 데이터는 Unity 엔진에 적용될 수 있도록 이미지 파일(Tiff 또는 IMG)로 변환된 것일 수 있다. 상기 메쉬변환부(300)는 상기 DEM 데이터를 텍스트(.txt) 파일로 변환하여 저장하되, 생성되는 3축(x,y,z) 꼭지점(vertex) 정보의 배치 위치를 기준으로 매핑 좌표를 포함하는 3D 메쉬 데이터로 변환할 수 있다.
다음으로 표출부(400)를 설명한다. 표출부(400)를 위하여 자체개발 했던 STREAM이 사용될 수 있다.
도 3은 지도를 재결합하여 유니트에 표출 시키기 위한 소스 코드의 일예를 도시한 것이다.
먼저, 표출부(400)의 지도재결합 기능을 설명한다. 표출부(400)에서 도 3과 같은 소스 코드를 입력하여 지도를 재결합하여 Unity에 표출시키게 된다. Unity에 표출시키기 위하여 3D 메쉬 데이터와 분할된 항공영상을 맵핑(mapping)할 수 있다. 표출부(400)로 사용되는 STREAM(Suitable 3D for River Establishing Application Management) 서비스 개발환경을 정의하면, 사용된 H/W는 Workstation PC ?? 1EA, Server<DB> - 1EA 이다. 개발 및 raw데이터 변환 처리를 위한 S/W는 Unity 3D 2018.2.20f1 or higher, Global Mapper 9, QGIS Desktop 3.8.2 with GRASS 7.6.1를 사용하였다. 요구되는 외부 개발 환경은 Apache tomcat 7.0 or higher - (server), Oracle - (DBMS) 이다. 실행환경을 정의하자면 Windows 기반의 OS 이어야 하며, 현재 해상도는 FHD(1920*1080)로 구성되어 있으며, 필요에 따라 프로젝트 output을 통해 원하는 해상도로 export가 가능하다.
표출부(400)의 3D지형정보표출 기능을 설명한다. 이전의 산출물을 앞서 획득한 좌표 기준으로 도엽 사이즈 별 항공영상을 재결합하여 표출부(400)의 화면에 표출한다. 표출부(400)의 분할수치 재계산 요청기능을 설명한다. 표출부(400)의 화면에 표시된 산출물과 항공영상의 재결합 상태에 따라 사용자의 입력에 의해 영상분할처리부(200)의 분할수치계산기능을 재수행하게 할 수 있다. 재결합 상태가 좋지 않은 경우나 축척별 수치지형도가 달리지는 경우에 재수행하게 될 수 있다.
본 발명에 따른 3D 지형정보 영상 매핑을 위한 타일링 처리를 이용하는 영상 표출 시스템에서는 기존 상태의 면적이나 위치를 올바르게 표현될 수 있도록 영상을 도엽단위로 분할하여 3D 지형정보를 표현하는 방법을 사용하였다. 이 기술을 적용함으로서 대용량의 실사와 같은 3D 지형정보 표출이 가능하였다.
도 4는 본 발명의 다른 일실시예에 따른 3D 지형정보 영상 매핑을 위한 타일링 처리를 이용하는 영상 표출 방법의 처리 과정을 도시한 것이다.
도 4에서 보듯이, GIS처리단계(S100), 영상분할처리단계(S200), 메쉬변환단계(S300), 표출단계(S400)를 포함하여 구성된다. GIS처리단계(S100)는 좌표계통일변환단계(S110), 등고선및표고점추출단계(S120), TIN보간법적용단계(S130), DEM생성단계(S140) 및 DEM질감및정밀도보정단계(S150)를 포함하여 구성된다. 영상분할처리단계(S200)는 분할수치계산단계(S210) 및 지도 분할단계(S220)를 포함하여 구성된다. 표출단계(S400)는 지도재결합단계(S410) 및 3D지형정보표출단계(S420)를 포함하여 구성된다.
먼저, GIS처리단계(100) 중 좌표계통일변환단계(S110)를 설명한다. 좌표계통일변환단계(S110)에서는 Unity와 GIS 좌표계의 불일치성은 QGIS를 통해 좌표계 변환을 하여 하나로 통일시켜 일치성을 준다. QGIS를 통한 데이터 좌표계 변환 및 저장 방법으로는 GIS처리부(100)가 외부 장치(저장장치)로부터 축척별 수치지형도와 항공 및 위성 영상 지도 데이터를 원본 데이터로서 입력받는다. 상기 원본 데이터의 좌표계를 확인하고 레이어 트리에서 좌표계를 변환하려는 데이터를 선택 후 Set CRS(좌표계 설정) 선택 후 원하는 좌표계 선택과 확인을 한다. 그리고 레이어 트리에서 데이터를 저장할 곳과 파일명을 지정한 후 변환하고자하는 좌표계를 선택 후 저장한다.
다음으로, GIS처리단계(100) 중 등고선및표고점추출단계(S120)를 설명한다. 좌표계통일변환단계(S110) 이후 GIS처리부(100)는 통일된 좌표계를 가진 수치 지도를 GIS S/W를 이용하여 DEM 생성을 위해 기본 소스가 되는 수치지도 데이터를 검사하고, 그리고 DEM 생성 시 필요한 등고선을 추출한 뒤 점데이터로 변환하고 표고점을 병합하여 지형데이터를 생성한다. 등고선만을 이용하여 DEM을 생성할 수 있지만, 표고점이 있다면 이를 고려하여 정확도 높은 DEM 생성이 가능하다.
다음으로, GIS처리단계(100) 중 TIN보간법적용단계(S130)를 설명한다. 등고선및표고점추출단계(S120) 이후 GIS처리부(100)는 등고선과 표고점을 이용하여 GIS S/W 기능에서 지형 구축에 가장 유리한 TIN 보간법을 적용하여 TIN을 생성한다.
다음으로, GIS처리단계(100) 중 DEM생성단계(S140)를 설명한다. TIN보간법적용단계(S130) 이후 GIS처리부(100)는 경사도나 향(사면의 방향)분석과 같은 지형 분석도구 등 여러 가지를 사용하기 위해 만들어둔 TIN을 DEM으로 변환하여 생성한다.
다음으로, GIS처리단계(100) 중 DEM질감및정밀도보정단계(S150)를 설명한다.
DEM질감및정밀도보정단계(S150) 중 DEM 정밀도 보정 처리를 먼저 설명한다. Unity 3차원 공간정보의 효율적인 표출을 위해 3D 공간 인프라를 최적화한다. 3D Base Map의 최적화를 위한 DEM 재구성을 수행한다. DEM의 좌표계를 미터(m) 단위의 평면 좌표계를 사용하기 위해서 한국측지계(Korea TM)로 설정하고 투영원점을 Korea Central Belt Korea(126.0E ?? 128.0E) 기준으로 설정한다. 좌표계는 WGS84와 가로, 세로, 높이(x,y,z)는 미터(m)로 설정한다. DEM 구축을 위한 분할은 10ㅧ10으로 구분하여 분할하며 DEM 픽셀의 거리는 3m로 설정한다. 생성된 DEM을 기반으로 MESH를 재구성 하고 기존에 구축된 3D MESH보다 Vertex의 수가 증가하여 3D 지형 정밀도를 증가시킨다. 또한 DEM질감및정밀도보정단계(S150) 중 DEM 질감 보정 처리를 설명한다. 더 높은 질감을 표현하기 위해서는 더욱 지도를 많이 나눠 1 픽셀 당 해당하는 m를 짧게 하여 선명한 질감을 표현하게 한다.
상기 DEM생성단계(S140)에서 생성된 DEM 데이터 또는 상기 DEM질감및정밀도보정단계(S150)에서 생성된 DEM 데이터는 각각의 단계내에서 Unity 엔진에 적용될 수 있도록 이미지 파일(Tiff 또는 IMG)로 변환될 수 있다.
다음으로, 영상분할처리단계(S200)의 분할수치계산단계(S210)를 설명한다.
DEM질감및정밀도보정단계(S150) 이후 통일된 좌표계를 가진 GIS 지도를 Unity 3D에 DEM을 변환하여 생성된 Mesh를 표출시키기 위해 컴퓨터 해상도에 맞춰 지도와 비율을 조정한다. 고해상도의 큰 위성지도를 Unity 3D상에 올리기 위해서는 모든 화면을 인식하여 컴퓨터가 읽어내는데 오랜 시간이 소요된다. 또한, 너무 오래 걸릴 시에는 시스템이 종료가 되기에 일정량으로 나눠서 인식을 시켜야한다. 그렇기에 영상분할처리부(200)는 Unity에서 지도 표현에 필요한 GIS 좌표계를 GIS, GPS, 위성영상처리 기능들을 편리하고 쉽게 사용할 수 있는 GUI 환경인 글로벌맵퍼를 통해 수치지형도 축척 기반으로 타일 사이즈와 해상도 등을 고려하여 영상 분할 수치를 계산한다. 나온 수치에 따라 하나의 지도를 가로와 세로 몇 개로 나눠 프로그램에 읽게 할 것인지 결정한다. 국토지리정보원은 다양한 축척의 수치지형도를 제공하지만 가장 사용 빈도가 높은 1:5,000 축척을 활용하였다. 1:5,000의 도엽 당 Size는 55x44cm이며 면적은 약 6이다. 또한, 도엽 당 실제 Size로는 가로 2,190m, 세로 2,740m로 2.19x2.74(km)이다. 예를 들어 Base Map을 110x88cm로 구축한다고 가정하면 4개 도엽의 수치지형도를 포함하게 된다. 가로 세로 두 배로 늘어나기 때문에 전체적인 실제 사이즈는 4.38x5.48km이다. 대략적으로 도엽 기준 4:5 비율을 가지게 되며 3D Base Map 구축을 위한 항공 및 위성영상의 해상도의 기준으로 산정하였다. 예를 들어 한 타일 해상도의 기준을 1,024로 가정하여 도엽의 지도 비율인 4:5로 계산하여 가로 세로 1,024x1,280으로 설정된다.
다음으로, 영상분할처리단계(S200)의 지도 분할단계(S220)를 설명한다. 분할수치계산단계(S210) 이후 도엽에서 기준점을 산정하고 그 위치에 해당하는 GIS 좌표를 획득하고 항공 또는 위성 영상의 GIS 좌표에서 일치점을 확인한다. 기준점을 기반으로 항공영상을 도엽의 Size와 일치시켜 앞서 산정된 해상도 기준으로 타일링하여 분할한다. 기준점을 기반으로 도엽의 Size와 일치시켜 앞서 산정된 해상도 기준으로 타일링하여 분할된 항공 또는 위성 영상을 메쉬변환부(300) 또는 표출부(400)로 전달할 수 있다.
다음으로, 메쉬변환단계(S300)를 설명한다. 메쉬변환부(300)는 Unity 3D 엔진에서 3차원 지형정보를 구축하기 위하여, DEM 기반의 메쉬 데이터를 생성하여야 한다. 기준점을 기반으로 도엽의 Size와 일치시켜 앞서 산정된 해상도 기준으로 타일링하여 분할된 항공 또는 위성영상을 영상분할처리부(200)로부터 전달받아서 표출부(400)로 전달한다. 또한 GIS처리부(100)로부터 DEM 데이터를 전달받아서 DEM 기반의 메쉬 데이터를 생성하고 생성된 메쉬 데이터를 표출부(400)로 전달한다. 상기 DEM 데이터는 Unity 엔진에 적용될 수 있도록 이미지 파일(Tiff 또는 IMG)로 변환된 것일 수 있다. 상기 메쉬변환부(300)는 상기 DEM 데이터를 텍스트(.txt) 파일로 변환하여 저장하되, 생성되는 3축(x,y,z) 꼭지점(vertex) 정보의 배치 위치를 기준으로 매핑 좌표를 포함하는 3D 메쉬 데이터로 변환할 수 있다.
다음으로 표출단계(S400)를 설명한다. 표출단계(S400)를 수행하는 표출부(400)를 위하여 자체개발 했던 STREAM이 사용될 수 있다.
먼저, 지도재결합단계(S410)를 설명한다. 표출부(400)에서 도 4와 같은 소스 코드를 입력하여 지도를 재결합하여 Unity에 표출시키게 된다. Unity에 표출시키기 위하여 3D 메쉬 데이터와 분할된 항공영상를 맵핑(mapping)한다.
다음으로 3D지형정보표출단계(S420)를 설명한다. 이전의 산출물을 앞서 획득한 좌표 기준으로 도엽 사이즈 별 항공영상을 재결합하여 표출부(400)의 화면에 표출한다.
다음으로 분할수치 재계산단계(S430)를 설명한다. 3D지형정보표출단계(S420)에서 표출부(400)의 화면에 표시된 산출물과 항공영상의 재결합 상태에 따라 사용자의 입력에 의해 영상분할처리부(200)의 분할수치계산단계(S210)을 재수행하게 할 수 있다. 재결합 상태가 좋지 않은 경우나 축척별 수치지형도가 달리지는 경우에 재수행하게 될 수 있다.
본 발명에 따른 3D 지형정보 영상 매핑을 위한 타일링 시스템에서는 기존 상태의 면적이나 위치를 올바르게 표현될 수 있도록 영상을 도엽단위로 분할하여 3D 지형정보를 표현하는 방법을 사용하였다. 이 기술을 적용함으로서 대용량의 실사와 같은 3D 지형정보 표출이 가능하였다.
도 5는 본 발명의 또다른 일실시예에 따른 3D 지형정보 영상 매핑을 위한 타일링 처리를 이용하는 영상 표출 방법의 처리 과정을 도시한 것이다.
도 5에서 보듯이, 본 발명의 또다른 일실시예에 따른 3D 지형정보 영상 매핑을 위한 타일링 처리를 이용하는 영상 표출 방법은 GIS처리단계(S1100), 영상분할처리단계(S1200), 메쉬변환단계(S1300), 영상표출단계(S1400)를 포함하여 구성된다.
도 5에서 보듯이, 상기 GIS처리단계(S1100)는 GIS처리부가 외부로부터 항공 또는 위성 영상 지도 데이터와 수치지형도를 입력받아서 좌표계 통일 변환을 수행하여 저장하고, 통일된 좌표계를 가진 수치지형도를 처리하여 DEM 데이터를 생성하는 단계이다. 바람직하게는, 상기 GIS처리단계는 통일된 좌표계를 가진 수치지형도에서 등고선을 추출한 뒤 점데이터로 변환하고 표고점을 병합하여 지형데이터를 생성하는 과정을 더 포함한다. 상기 GIS처리단계는 상기 등고선과 표고점을 이용하여 TIN(불규칙삼각망자료) 보간법을 적용하여 TIN 등의 산출물을 생성하고, TIN을 DEM으로 변환하여 생성하는 과정을 더 포함한다. 상기 GIS처리단계는 상기 생성된 DEM의 질감 및 정밀도 보정을 수행하는 과정을 더 포함한다. 또한 상기 GIS처리단계는 좌표계 통일 변환을 위해, GIS처리부(100)가 외부 장치로부터 축척별 수치지형도와 항공 및 위성 영상 지도 데이터를 원본 데이터로서 입력받는 과정, 상기 원본 데이터의 좌표계를 확인하고 레이어 트리에서 좌표계를 변환하려는 데이터를 선택 후 Set CRS(Coordinate Reference System, 좌표계 설정) 선택 후 원하는 좌표계 선택과 확인을 수행하는 과정, 레이어 트리에서 데이터를 저장할 곳과 파일명을 지정한 후 변환하고자하는 좌표계를 선택 후 저장하는 과정을 더 포함한다.
상기 영상분할처리단계(S1200)는 영상분할처리부가 GIS처리부로부터 통일된 좌표계를 가진 항공 및 위성 영상 지도 데이터를 수신하고, 수치지형도 축척 기반으로 타일 사이즈와 해상도를 고려하여 영상 분할 수치를 계산하고, 계산된 수치에 따라 지도를 분할하여, 복수의 영상 데이터를 생성하는 단계이다. 바람직하게는, 상기 영상분할처리단계는 글로벌 맵퍼를 통해 수치지형도 축척 기반으로 타일 사이즈와 해상도를 고려하여 영상 분할 수치를 계산하고, 계산된 수치에 따라 하나의 지도를 가로와 세로 몇 개로 나눠 프로그램에 읽게 할 것인지 결정하는 과정을 더 포함한다. 상기 영상분할처리단계는 도엽에서 기준점을 산정하고 그 위치에 해당하는 GIS 좌표를 획득하고 항공 또는 위성 영상의 GIS 좌표에서 일치점을 확인하는 과정, 기준점을 기반으로 항공 또는 위성 영상을 도엽의 사이즈와 일치시켜 해상도 기준으로 타일링하여 분할하는 과정, 분할된 항공 또는 위성 영상을 메쉬변환부 또는 표출부로 전달하는 과정을 더 포함한다.
상기 메쉬변환단계(S1300)는 메쉬 변환부가 상기 GIS처리부로부터 전달받은 상기 DEM 데이터를 3D 메쉬 데이터로 변환하는 단계이다.
상기 영상표출단계(S1400)는 표출부가 상기 복수의 영상 데이터를 수신하여 재결합하고, 상기 메쉬변환부로부터 수신한 상기 3D 메쉬 데이터와 재결합된 복수의 영상 데이터를 이용하여 3D지형정보를 표출하는 단계이다.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 3D 지형정보 영상 매핑을 위한 타일링 방법은 다양한 전자적으로 정보를 처리하는 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 저장 매체에 기록될 수 있다. 저장 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다.
저장 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 소프트웨어 분야 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 저장 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media) 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 전자적으로 정보를 처리하는 장치, 예를 들어, 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
Claims (15)
- 3D 지형정보 영상 매핑을 위한 타일링 처리를 이용하는 영상 표출 시스템에 있어서,
외부로부터 항공 또는 위성 영상 지도 데이터와 수치지형도를 입력받아서 좌표계 통일 변환을 수행하여 저장하고, 통일된 좌표계를 가진 수치지형도를 처리하여 DEM 데이터를 생성하는 GIS처리부;
GIS처리부로부터 통일된 좌표계를 가진 항공 및 위성 영상 지도 데이터를 수신하고, 수치지형도 축척 기반으로 타일 사이즈와 해상도를 고려하여 영상 분할 수치를 계산하고, 계산된 수치에 따라 지도를 분할하여, 복수의 영상 데이터를 생성하는 영상분할처리부;
상기 GIS처리부로부터 전달받은 상기 DEM 데이터를 3D 메쉬 데이터로 변환하는 메쉬 변환부; 및
상기 복수의 영상 데이터를 수신하여 재결합하고, 상기 메쉬변환부로부터 수신한 상기 3D 메쉬 데이터와 재결합된 복수의 영상 데이터를 이용하여 3D지형정보를 표출하는 표출부;를 포함하여 구성되며,
상기 GIS처리부의 좌표계 통일 변환을 위해,
상기 GIS처리부가 외부 장치로부터 축척별 수치지형도와 항공 및 위성 영상 지도 데이터를 원본 데이터로서 입력받고,
상기 원본 데이터의 좌표계를 확인하고 레이어 트리에서 좌표계를 변환하려는 데이터를 선택 후 Set CRS(Coordinate Reference System, ,좌표계 설정) 선택 후 원하는 좌표계 선택과 확인을 수행하고,
레이어 트리에서 데이터를 저장할 곳과 파일명을 지정한 후 변환하고자 하는 좌표계를 선택 후 저장하는 것을 특징으로 하는 3D 지형정보 영상 매핑을 위한 타일링 처리를 이용하는 영상 표출 시스템.
- 제 1 항에 있어서,
상기 GIS처리부는 통일된 좌표계를 가진 수치지형도에서 등고선을 추출한 뒤 점데이터로 변환하고 표고점을 병합하여 지형데이터를 생성하는 것을 특징으로 하는 3D 지형정보 영상 매핑을 위한 타일링 처리를 이용하는 영상 표출 시스템.
- 제 2 항에 있어서,
상기 GIS처리부는 상기 등고선과 표고점을 이용하여 TIN(불규칙삼각망자료) 보간법을 적용하여 TIN을 생성하고, TIN을 DEM으로 변환하여 생성하는 것을 특징으로 하는 3D 지형정보 영상 매핑을 위한 타일링 처리를 이용하는 영상 표출 시스템.
- 제 3 항에 있어서,
상기 GIS처리부는 상기 생성된 DEM의 질감 및 정밀도 보정을 수행하는 것을 특징으로 하는 3D 지형정보 영상 매핑을 위한 타일링 처리를 이용하는 영상 표출 시스템.
- 삭제
- 제 1 항에 있어서,
상기 영상분할처리부는 글로벌 맵퍼를 통해 수치지형도 축척 기반으로 타일 사이즈와 해상도를 고려하여 영상 분할 수치를 계산하고, 계산된 수치에 따라 하나의 지도를 가로와 세로 몇 개로 나눠 프로그램에 읽게 할 것인지 결정하는 것을 특징으로 하는 3D 지형정보 영상 매핑을 위한 타일링 처리를 이용하는 영상 표출 시스템.
- 제 1 항에 있어서,
상기 영상분할처리부는 도엽에서 기준점을 산정하고 그 위치에 해당하는 GIS 좌표를 획득하고 항공 또는 위성 영상의 GIS 좌표에서 일치점을 확인하고, 기준점을 기반으로 항공 또는 위성 영상을 도엽의 사이즈와 일치시켜 해상도 기준으로 타일링하여 분할하고, 분할된 항공 또는 위성 영상을 메쉬변환부 또는 표출부로 전달하는 것을 특징으로 하는 3D 지형정보 영상 매핑을 위한 타일링 처리를 이용하는 영상 표출 시스템.
- 3D 지형정보 영상 매핑을 위한 타일링 처리를 이용하는 영상 표출 방법에 있어서,
GIS처리부가 외부로부터 항공 또는 위성 영상 지도 데이터와 수치지형도를 입력받아서 좌표계 통일 변환을 수행하여 저장하고, 통일된 좌표계를 가진 수치지형도를 처리하여 DEM 데이터를 생성하는 GIS처리단계;
영상분할처리부가 GIS처리부로부터 통일된 좌표계를 가진 항공 및 위성 영상 지도 데이터를 수신하고, 수치지형도 축척 기반으로 타일 사이즈와 해상도를 고려하여 영상 분할 수치를 계산하고, 계산된 수치에 따라 지도를 분할하여, 복수의 영상 데이터를 생성하는 영상분할처리단계;
메쉬 변환부가 상기 GIS처리부로부터 전달받은 상기 DEM 데이터를 3D 메쉬 데이터로 변환하는 메쉬변환단계;
표출부가 상기 복수의 영상 데이터를 수신하여 재결합하고, 상기 메쉬변환부로부터 수신한 상기 3D 메쉬 데이터와 재결합된 복수의 영상 데이터를 이용하여 3D지형정보를 표출하는 표출단계;를 포함하여 구성되며,
상기 GIS처리단계는 좌표계 통일 변환을 위해,
GIS처리부가 외부 장치로부터 축척별 수치지형도와 항공 및 위성 영상 지도 데이터를 원본 데이터로서 입력받는 과정,
상기 원본 데이터의 좌표계를 확인하고 레이어 트리에서 좌표계를 변환하려는 데이터를 선택 후 Set CRS(Coordinate Reference System, 좌표계 설정) 선택 후 원하는 좌표계 선택과 확인을 수행하는 과정,
레이어 트리에서 데이터를 저장할 곳과 파일명을 지정한 후 변환하고자 하는 좌표계를 선택 후 저장하는 과정을 포한하는 것을 특징으로 하는 3D 지형정보 영상 매핑을 위한 타일링 처리를 이용하는 영상 표출 방법.
- 제 8 항에 있어서,
상기 GIS처리단계는 통일된 좌표계를 가진 수치지형도에서 등고선을 추출한 뒤 점데이터로 변환하고 표고점을 병합하여 지형데이터를 생성하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 3D 지형정보 영상 매핑을 위한 타일링 처리를 이용하는 영상 표출 방법.
- 제 9 항에 있어서,
상기 GIS처리단계는 상기 등고선과 표고점을 이용하여 TIN(불규칙삼각망자료) 보간법을 적용하여 TIN을 생성하고, TIN을 DEM으로 변환하여 생성하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 3D 지형정보 영상 매핑을 위한 타일링 처리를 이용하는 영상 표출 방법.
- 제 10 항에 있어서,
상기 GIS처리단계는 상기 생성된 DEM의 질감 및 정밀도 보정을 수행하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 3D 지형정보 영상 매핑을 위한 타일링 처리를 이용하는 영상 표출 방법.
- 삭제
- 제 8 항에 있어서,
상기 영상분할처리단계는 글로벌 맵퍼를 통해 수치지형도 축척 기반으로 타일 사이즈와 해상도를 고려하여 영상 분할 수치를 계산하고, 계산된 수치에 따라 하나의 지도를 가로와 세로 몇 개로 나눠 프로그램에 읽게 할 것인지 결정하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 3D 지형정보 영상 매핑을 위한 타일링 처리를 이용하는 영상 표출 방법.
- 제 8 항에 있어서,
상기 영상분할처리단계는
도엽에서 기준점을 산정하고 그 위치에 해당하는 GIS 좌표를 획득하고 항공 또는 위성 영상의 GIS 좌표에서 일치점을 확인하는 과정,
기준점을 기반으로 항공 또는 위성 영상을 도엽의 사이즈와 일치시켜 해상도 기준으로 타일링하여 분할하는 과정,
분할된 항공 또는 위성 영상을 메쉬변환부 또는 표출부로 전달하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 3D 지형정보 영상 매핑을 위한 타일링 처리를 이용하는 영상 표출 방법.
- 제 8 항 내지 제 11 항, 제 13 항 및 제 14 항 중 어느 한 항의 방법을 실행하는 프로그램을 기록한 것을 특징으로 하는 컴퓨터로 판독 가능한 기록매체.
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| KR1020190173881A KR102243437B1 (ko) | 2019-12-24 | 2019-12-24 | 3d 지형정보 영상 매핑을 위한 타일링 처리를 이용하는 영상 표출 방법 및 시스템 |
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