KR102271064B1 - 3차원 건물 모델의 층 분리 방법과, 시스템 및 이 방법을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체 - Google Patents

3차원 건물 모델의 층 분리 방법과, 시스템 및 이 방법을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체 Download PDF

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Abstract

본 발명은 3차원 건물 모델을 수작업 없이 자동으로 층별로 분할할 수 있게 하는 3차원 건물 모델의 층 분리 방법과, 시스템 및 이 방법을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체에 관한 것으로서, (a) 3차원 건물 모델의 3차원 정점 좌표 및 텍스쳐 UV 좌표를 획득하는 단계; (b) 상기 3차원 정점 좌표를 포함하는 정점 삼각형 정보를 이용하여 지정 구간에 대해 특정 높이로 분할 구간을 설정하는 단계; (c) 상기 정점 삼각형 정보와 상기 분할 구간을 이용하여 3차원 평면과 상기 정점 삼각형 정보에 의한 정점 삼각형의 교차점을 추출하는 단계; (d) 상기 정점 삼각형 정보의 3차원 정점 좌표에서 상기 교차점들을 연결하는 3차원 선형을 도출하는 단계; (e) 상기 3차원 선형들로 이루어지는 적어도 하나의 상층 분할 삼각형 정보와 하층 분할 사각형을 삼각형으로 재분할한 적어도 하나의 하층 분할 삼각형 정보를 생성하는 단계; 및 (f) 상기 상층 분할 삼각형 정보들을 취합하여 3차원 상층 모델 정보를 구성하고, 상기 하층 분할 삼각형 정보들을 취합하여 3차원 하층 모델 정보를 구성하여 층을 분리하는 단계;를 포함할 수 있다.

Description

3차원 건물 모델의 층 분리 방법과, 시스템 및 이 방법을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체{Floor separation method for 3D building model, system and computer readable medium recording the method}
본 발명은 3차원 건물 모델의 층 분리 방법과, 시스템 및 이 방법을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 3차원 건물 모델을 수작업 없이 자동으로 층별로 분할할 수 있게 하는 3차원 건물 모델의 층 분리 방법과, 시스템 및 이 방법을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체에 관한 것이다.
3차원 Max, 구글 스케치업(SketchUp) 등 3차원 모델을 생성하고 편집할 수 있는 3차원 상용 도구들이 널리 사용되고 있다. 종래의 이러한 3차원 모델링 도구들은 건물의 정점 좌표를 통해 얻은 3차원 모델에 촬영 이미지를 결합시켜서 전체 건물을 비쥬얼적으로 구성할 수 있는 것으로서, 만약, 건물의 층별 모델링이 필요한 경우, 작업자는 이미 생성된 건물 전체의 3차원 모델을 수작업으로 분할하는 별도의 작업이 필요했었다.
특히, 종래의 3차원 편집 상용 도구로 3차원 모델을 분할 및 편집하는 경우, 작업자가 각각의 좌표를 상세하게 입력하거나 이미지를 수작업으로 잘라내거나 붙여넣어서 편집할 수는 있었다.
그러나, 대량의 건물 모델을 일괄 분할하고자 하는 경우에는, 상당한 시간적 비용과 전문 인력이 소모되고, 이로 인하여 작업 비용이 크게 낭비되는 등 많은 문제점들이 있었다.
본 발명은 상기한 문제점을 포함하여, 야기되어지는 여러 가지 문제점들을 해결하기 위한 것으로서, 실좌표가 적용된 사용자 3차원 건물 모델의 층별 자동 분리할 수 있도록 건물 모델이 분리될 시작 높이와 마지막 높이를 지정 후 특정 분할(층) 높이의 입력으로 높이(Z)에 해당하는 3차원평면을 기준으로 모델을 이루는 삼각형을 평면 분할하고 다시 삼각화(Triangulation) 하여 모델 정점(VERTEX)에 대응되는 모델 이미지 좌표를 이용하여 분할된 정점에 대해 분할된 모델 이미지 좌표를 재조정함으로써 모델 분할 일련의 과정을 자동화하여 사용목적에 알맞은 LOD3(층으로 분리된 모델)급 데이터를 쉽게 제작할 수 있고, 최근 도시단위의 스마트시티 서비스를 실현함에 있어 주요 기술로 적용될 수 있으며, 실세계와 유사한 3차원환경을 구축하여 각종 서비스를 구현할 수 있고, 층별 데이터가 포함된 3차원 건물 모델을 제작하기 위한 비용과 시간을 크게 절감할 수 있으며, 건물 외곽 데이터를 활용하여 층별 실내를 표현할 수 있고, 외곽면만 존재하는 3차원 건물을 분할하기 위해서는 3차원 모델을 구성하는 삼각형과 텍스쳐 이미지의 상관관계를 이해하고 3차원 삼각형을 이루는 변(Edge)과 3차원 평면사이의 교차점을 추출하여 층별로 삼각형을 분해해서 재구성하여 삼각형에 종속된 고해상도의 실사 이미지를 삼각형 분할구조에 대응하여 분할하고 다시 재구성된 삼각형 정점 정보에 맞게 정점 매핑 좌표(UV Coordinate)를 자동으로 재구성할 수 있게 하는 3차원 건물 모델의 층 분리 방법과, 시스템 및 이 방법을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체를 제공하는 것을 목적으로 한다. 그러나 이러한 과제는 예시적인 것으로서, 이에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 사상에 따른 3차원 건물 모델의 층 분리 방법은, (a) 3차원 건물 모델의 3차원 정점 좌표 및 텍스쳐 UV 좌표를 획득하는 단계; (b) 상기 3차원 정점 좌표를 포함하는 정점 삼각형 정보를 이용하여 지정 구간에 대해 특정 높이로 분할 구간을 설정하는 단계; (c) 상기 정점 삼각형 정보와 상기 분할 구간을 이용하여 3차원 평면과 상기 정점 삼각형 정보에 의한 정점 삼각형의 교차점을 추출하는 단계; (d) 상기 정점 삼각형 정보의 3차원 정점 좌표에서 상기 교차점들을 연결하는 3차원 선형을 도출하는 단계; (e) 상기 3차원 선형들로 이루어지는 적어도 하나의 상층 분할 삼각형 정보와 하층 분할 사각형을 삼각형으로 재분할한 적어도 하나의 하층 분할 삼각형 정보를 생성하는 단계; 및 (f) 상기 상층 분할 삼각형 정보들을 취합하여 3차원 상층 모델 정보를 구성하고, 상기 하층 분할 삼각형 정보들을 취합하여 3차원 하층 모델 정보를 구성하여 층을 분리하는 단계;를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 상기 (f) 단계는, (f-1) 각 층의 바닥(bottom) 평면을 기준으로 적어도 상기 상층 분할 삼각형 정보, 상기 하층 분할 삼각형 정보 및 이들의 조합들 중 어느 하나 이상을 포함하는 바닥 기준 삼각형 정보들을 생성하는 단계; (f-2) 각 층의 천장(top) 평면을 기준으로 적어도 상기 상층 분할 삼각형 정보, 상기 하층 분할 삼각형 정보 및 이들의 조합들 중 어느 하나 이상을 포함하는 천장 기준 삼각형 정보들을 생성하는 단계; (f-3) 상기 바닥 기준 삼각형 정보에 의한 바닥 기준 삼각형의 제 1 중점의 제 1 높이 및 상기 천장 기준 삼각형 정보에 의한 천장 기준 삼각형의 제 2 중점의 제 2 높이를 산출하는 단계; 및 (f-4) 상기 제 1 중점 또는 상기 제 2 중점이 해당 층의 바닥 높이와 천장 높이 사이의 높이에 해당되는 상기 바닥 기준 삼각형 또는 상기 천장 기준 삼각형들을 추출하여 3차원 분할 리스트를 층별로 저장하는 단계;를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, (g) 상기 3차원 정점 좌표에 3차원 이미지를 맵핑하는 단계;를 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 상기 (g) 단계는, (g-1) 상기 3차원 이미지에 해당하는 상기 텍스쳐 UV 좌표를 설정하여 형상 삼각형 리스트에 저장하는 단계; (g-2) 상기 형상 삼각형 리스트를 이용하여 상기 3차원 이미지를 각각에 해당되는 분할 이미지들로 분리하는 단계; 및 (g-3) 상기 3차원 분할 리스트에 상기 분할 이미지를 층별로 매칭하여 층별 이미지를 재구성하는 단계;를 포함할 수 있다.
한편, 상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 사상에 따른 3차원 건물 모델의 층 분리 시스템은, 3차원 건물 모델의 3차원 정점 좌표 및 텍스쳐 UV 좌표를 취득하는 좌표 획득부; 상기 3차원 정점 좌표를 포함하는 정점 삼각형 정보를 이용하여 지정 구간에 대해 특정 높이로 분할 구간을 설정하는 구간 설정부; 상기 정점 삼각형 정보와 상기 분할 구간을 이용하여 3차원 평면과 상기 정점 삼각형 정보에 의한 정점 삼각형의 교차점을 추출하는 교차점 추출부; 상기 정점 삼각형 정보의 3차원 정점 좌표에서 상기 교차점들을 연결하는 3차원 선형을 도출하는 3차원 선형 도출부; 상기 3차원 선형들로 이루어지는 적어도 하나의 상층 분할 삼각형 정보와 하층 분할 사각형을 삼각형으로 재분할한 적어도 하나의 하층 분할 삼각형 정보를 생성하는 분할 삼각형 생성부; 및 상기 상층 분할 삼각형 정보들을 취합하여 3차원 상층 모델 정보를 구성하고, 상기 하층 분할 삼각형 정보들을 취합하여 3차원 하층 모델 정보를 구성하여 층을 분리하는 층 분리부;를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 상기 층 분리부는, 각 층의 바닥(bottom) 평면을 기준으로 적어도 상기 상층 분할 삼각형 정보, 상기 하층 분할 삼각형 정보 및 이들의 조합들 중 어느 하나 이상을 포함하는 바닥 기준 삼각형 정보들을 생성하는 바닥 기준 삼각형 생성부; 각 층의 천장(top) 평면을 기준으로 적어도 상기 상층 분할 삼각형 정보, 상기 하층 분할 삼각형 정보 및 이들의 조합들 중 어느 하나 이상을 포함하는 천장 기준 삼각형 정보들을 생성하는 천장 기준 삼각형 생성부; 상기 바닥 기준 삼각형 정보에 의한 바닥 기준 삼각형의 제 1 중점의 제 1 높이 및 상기 천장 기준 삼각형 정보에 의한 천장 기준 삼각형의 제 2 중점의 제 2 높이를 산출하는 중점 높이 산출부; 및 상기 제 1 중점 또는 상기 제 2 중점이 해당 층의 바닥 높이와 천장 높이 사이의 높이에 해당되는 상기 바닥 기준 삼각형 또는 상기 천장 기준 삼각형들을 추출하여 3차원 분할 리스트를 층별로 저장하는 층별 저장부;를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 상기 3차원 정점 좌표에 3차원 이미지를 맵핑하는 이미지 맵핑부;를 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 상기 이미지 맵핑부는, 상기 3차원 이미지에 해당하는 상기 텍스쳐 UV 좌표를 설정하여 형상 삼각형 리스트에 저장하는 UV 좌표 저장부; 상기 형상 삼각형 리스트를 이용하여 상기 3차원 이미지를 각각에 해당되는 분할 이미지들로 분리하는 이미지 분리부; 및 상기 3차원 분할 리스트에 상기 분할 이미지를 층별로 매칭하여 층별 이미지를 재구성하는 층별 이미지 재구성부;를 포함할 수 있다.
한편, 상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 사상에 따른 3차원 건물 모델의 층 분리 방법은, 3차원 건물 모델의 3차원 정점 좌표 및 텍스쳐 UV 좌표를 취득하는 좌표 획득부, 상기 3차원 정점 좌표를 포함하는 정점 삼각형 정보를 이용하여 지정 구간에 대해 특정 높이로 분할 구간을 설정하는 구간 설정부, 상기 정점 삼각형 정보와 상기 분할 구간을 이용하여 3차원 평면과 상기 정점 삼각형 정보에 의한 정점 삼각형의 교차점을 추출하는 교차점 추출부, 상기 정점 삼각형 정보의 3차원 정점 좌표에서 상기 교차점들을 연결하는 3차원 선형을 도출하는 3차원 선형 도출부, 상기 3차원 선형들로 이루어지는 적어도 하나의 상층 분할 삼각형 정보와 하층 분할 사각형을 삼각형으로 재분할한 적어도 하나의 하층 분할 삼각형 정보를 분할 삼각형 생성부 및 상기 상층 분할 삼각형 정보들을 취합하여 3차원 상층 모델 정보를 구성하고, 상기 하층 분할 삼각형 정보들을 취합하여 3차원 하층 모델 정보를 구성하여 층을 분리하는 층 분리부를 포함하는 3차원 건물 모델의 층 분리 시스템을 이용한 3차원 건물 모델의 층 분리 방법에 있어서, (a) 3차원 건물 모델의 3차원 정점 좌표 및 텍스쳐 UV 좌표를 획득하는 단계; (b) 상기 3차원 정점 좌표를 포함하는 정점 삼각형 정보를 이용하여 지정 구간에 대해 특정 높이로 분할 구간을 설정하는 단계; (c) 상기 정점 삼각형 정보와 상기 분할 구간을 이용하여 3차원 평면과 상기 정점 삼각형 정보에 의한 정점 삼각형의 교차점을 추출하는 단계; (d) 상기 정점 삼각형 정보의 3차원 정점 좌표에서 상기 교차점들을 연결하는 3차원 선형을 도출하는 단계; (e) 상기 3차원 선형들로 이루어지는 적어도 하나의 상층 분할 삼각형 정보와 하층 분할 사각형을 삼각형으로 재분할한 적어도 하나의 하층 분할 삼각형 정보를 생성하는 단계; 및 (f) 상기 상층 분할 삼각형 정보들을 취합하여 3차원 상층 모델 정보를 구성하고, 상기 하층 분할 삼각형 정보들을 취합하여 3차원 하층 모델 정보를 구성하여 층을 분리하는 단계;를 포함할 수 있다.
한편, 상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 사상에 따른 3차원 건물 모델의 층 분리 방법을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체는, (a) 3차원 건물 모델의 3차원 정점 좌표 및 텍스쳐 UV 좌표를 획득하는 단계; (b) 상기 3차원 정점 좌표를 포함하는 정점 삼각형 정보를 이용하여 지정 구간에 대해 특정 높이로 분할 구간을 설정하는 단계; (c) 상기 정점 삼각형 정보와 상기 분할 구간을 이용하여 3차원 평면과 상기 정점 삼각형 정보에 의한 정점 삼각형의 교차점을 추출하는 단계; (d) 상기 정점 삼각형 정보의 3차원 정점 좌표에서 상기 교차점들을 연결하는 3차원 선형을 도출하는 단계; (e) 상기 3차원 선형들로 이루어지는 적어도 하나의 상층 분할 삼각형 정보와 하층 분할 사각형을 삼각형으로 재분할한 적어도 하나의 하층 분할 삼각형 정보를 생성하는 단계; 및 (f) 상기 상층 분할 삼각형 정보들을 취합하여 3차원 상층 모델 정보를 구성하고, 상기 하층 분할 삼각형 정보들을 취합하여 3차원 하층 모델 정보를 구성하여 층을 분리하는 단계;를 포함할 수 있다.
상기한 바와 같이 이루어진 본 발명의 일부 실시예들에 따르면, 3차원 상용 도구를 이용하여 수작업으로 분할하던 종래의 시간적 비용을 절약할 수 있고, 수작업에서 발생할 수 있는 데이터의 손실을 최소화할 수 있는 정확하고 안전한 3차원 모델의 층 분할이 가능하며, 모델의 층 분할을 통하여 보다 정밀하고 고도화된 가시화 서비스가 가능하며, 3차원 모델을 인터넷 상에 서비스함에 있어 고용량 데이터를 받기 위한 대기시간을 네트워크 분산처리를 통해 최소화할 수 있는 분할된 3차원 데이터를 자동으로 생성할 수 있으며, 이미지 분할로 인해 3차원 모델이 사용하고 있지 않은 이미지 공간을 제거함으로써 시스템의 메모리 공간을 절약할 수 있고, 3차원 화면 렌더링 상에서 사용자 시야의 움직임에 따라 데이터 로딩 범위를 선택적으로 활용할 수 있어 고정밀 데이터 로딩에 효율적으로 적용할 수 있는 효과를 갖는 것이다. 물론 이러한 효과에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 일부 실시예들에 따른 3차원 건물 모델의 층 분리 방법을 나타내는 순서도이다.
도 2는 도 1의 3차원 건물 모델의 층 분리 방법의 (f) 단계를 보다 상세하게 나타내는 순서도이다.
도 3은 도 1의 3차원 건물 모델의 층 분리 방법의 (g) 단계를 보다 상세하게 나타내는 순서도이다.
도 4는 본 발명의 일부 실시예들에 따른 3차원 건물 모델의 층 분리 시스템을 나타내는 순서도이다.
도 5는 도 4의 3차원 건물 모델의 층 분리 시스템의 층 분리부를 보다 상세하게 나타내는 순서도이다.
도 6은 도 4의 3차원 건물 모델의 층 분리 시스템의 이미지 맵핑부를 보다 상세하게 나타내는 순서도이다.
도 7은 도 1의 3차원 건물 모델의 층 분리 방법의 (c) 단계의 교차점 추출 과정을 개념적으로 나타내는 개념도이다.
도 8은 도 1의 3차원 건물 모델의 층 분리 방법의 (d) 단계의 3차원 선형 도출 과정을 개념적으로 나타내는 개념도이다.
도 9는 도 1의 3차원 건물 모델의 층 분리 방법의 (e) 단계의 삼각형 생성 과정을 개념적으로 나타내는 개념도이다.
도 10은 도 1의 3차원 건물 모델의 층 분리 방법의 (g) 단계의 이미지 맵핑 과정을 개념적으로 나타내는 개념도이다.
도 11 내지 도 15는 도 4의 3차원 건물 모델의 층 분리 시스템의 층 분리 과정을 나타내는 여러 실시예들에 따른 캡쳐 화면들이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 여러 실시예들을 상세히 설명하기로 한다.
본 발명의 실시예들은 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이며, 하기 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다. 오히려 이들 실시예들은 본 개시를 더욱 충실하고 완전하게 하고, 당업자에게 본 발명의 사상을 완전하게 전달하기 위하여 제공되는 것이다. 또한, 도면에서 각 층의 두께나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장된 것이다.
명세서 전체에 걸쳐서, 막, 영역 또는 기판과 같은 하나의 구성요소가 다른 구성요소 "상에", "연결되어", "적층되어" 또는 "커플링되어" 위치한다고 언급할 때는, 상기 하나의 구성요소가 직접적으로 다른 구성요소 "상에", "연결되어", "적층되어" 또는 "커플링되어" 접촉하거나, 그 사이에 개재되는 또 다른 구성요소들이 존재할 수 있다고 해석될 수 있다. 반면에, 하나의 구성요소가 다른 구성요소 "직접적으로 상에", "직접 연결되어", 또는 "직접 커플링되어" 위치한다고 언급할 때는, 그 사이에 개재되는 다른 구성요소들이 존재하지 않는다고 해석된다. 동일한 부호는 동일한 요소를 지칭한다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 용어 "및/또는"은 해당 열거된 항목 중 어느 하나 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.
본 명세서에서 제 1, 제 2 등의 용어가 다양한 부재, 부품, 영역, 층들 및/또는 부분들을 설명하기 위하여 사용되지만, 이들 부재, 부품, 영역, 층들 및/또는 부분들은 이들 용어에 의해 한정되어서는 안됨은 자명하다. 이들 용어는 하나의 부재, 부품, 영역, 층 또는 부분을 다른 영역, 층 또는 부분과 구별하기 위하여만 사용된다. 따라서, 이하 상술할 제 1 부재, 부품, 영역, 층 또는 부분은 본 발명의 가르침으로부터 벗어나지 않고서도 제 2 부재, 부품, 영역, 층 또는 부분을 지칭할 수 있다.
또한, "상의" 또는 "위의" 및 "하의" 또는 "아래의"와 같은 상대적인 용어들은 도면들에서 도해되는 것처럼 다른 요소들에 대한 어떤 요소들의 관계를 기술하기 위해 여기에서 사용될 수 있다. 상대적 용어들은 도면들에서 묘사되는 방향에 추가하여 소자의 다른 방향들을 포함하는 것을 의도한다고 이해될 수 있다. 예를 들어, 도면들에서 소자가 뒤집어 진다면(turned over), 다른 요소들의 상부의 면 상에 존재하는 것으로 묘사되는 요소들은 상기 다른 요소들의 하부의 면 상에 방향을 가지게 된다. 그러므로, 예로써 든 "상의"라는 용어는, 도면의 특정한 방향에 의존하여 "하의" 및 "상의" 방향 모두를 포함할 수 있다. 소자가 다른 방향으로 향한다면(다른 방향에 대하여 90도 회전), 본 명세서에 사용되는 상대적인 설명들은 이에 따라 해석될 수 있다.
본 명세서에서 사용된 용어는 특정 실시예를 설명하기 위하여 사용되며, 본 발명을 제한하기 위한 것이 아니다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 단수 형태는 문맥상 다른 경우를 분명히 지적하는 것이 아니라면, 복수의 형태를 포함할 수 있다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 경우 "포함한다(comprise)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급한 형상들, 숫자, 단계, 동작, 부재, 요소 및/또는 이들 그룹의 존재를 특정하는 것이며, 하나 이상의 다른 형상, 숫자, 동작, 부재, 요소 및/또는 그룹들의 존재 또는 부가를 배제하는 것이 아니다.
이하, 본 발명의 실시예들은 본 발명의 이상적인 실시예들을 개략적으로 도시하는 도면들을 참조하여 설명한다. 도면들에 있어서, 예를 들면, 제조 기술 및/또는 공차(tolerance)에 따라, 도시된 형상의 변형들이 예상될 수 있다. 따라서, 본 발명 사상의 실시예는 본 명세서에 도시된 영역의 특정 형상에 제한된 것으로 해석되어서는 아니 되며, 예를 들면 제조상 초래되는 형상의 변화를 포함하여야 한다.
도 1은 본 발명의 일부 실시예들에 따른 3차원 건물 모델의 층 분리 방법을 나타내는 순서도이다.
아울러, 도 7은 도 1의 3차원 건물 모델의 층 분리 방법의 (c) 단계의 교차점 추출 과정을 개념적으로 나타내는 개념도이고, 도 8은 도 1의 3차원 건물 모델의 층 분리 방법의 (d) 단계의 3차원 선형 도출 과정을 개념적으로 나타내는 개념도이고, 도 9는 도 1의 3차원 건물 모델의 층 분리 방법의 (e) 단계의 삼각형 생성 과정을 개념적으로 나타내는 개념도이고, 도 10은 도 1의 3차원 건물 모델의 층 분리 방법의 (g) 단계의 이미지 맵핑 과정을 개념적으로 나타내는 개념도이다.
먼저, 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일부 실시예들에 따른 3차원 건물 모델의 층 분리 방법은, (a) 3차원 건물 모델의 3차원 정점 좌표 및 텍스쳐 UV 좌표를 획득하는 단계와, (b) 정점 삼각형 정보를 이용하여 지정 구간에 대해 특정 높이로 분할 구간을 설정하는 단계와, (c) 3차원 평면과 정점 삼각형의 변과의 2개의 교차점을 추출하는 단계와, (d) 3차원 정점 좌표에서 교차점들을 연결하는 3차원 선형을 도출하는 단계와, (e) 상층 분할 삼각형 및 하층 분할 삼각형을 생성하는 단계와, (f) 상층 분할 삼각형 정보들을 취합하여 3차원 상층 모델 정보를 구성하고, 하층 분할 삼각형 정보들을 취합하여 3차원 하층 모델 정보를 구성하여 층을 분리하는 단계 및 (g) 3차원 정점 좌표에 3차원 이미지를 맵핑하는 단계를 포함할 수 있다.
예컨대, 도 7의 (a)에 도시된 바와 같이, 상기 (a) 단계는, 상기 3차원 건물 모델의 3차원 정점 좌표(x, y, z) 및 후술될 텍스쳐 UV(tu, tv) 좌표를 획득할 수 있다. 이러한 상기 3차원 정점 좌표(x, y, z)는 각종 설계도나 항공 지도나 드론이나 카메라 등 정밀 측정 기기 등에 의해 획득될 수 있고, 상기 텍스쳐 UV(tu, tv) 좌표 역시, 항공 사진이나 카메라 등 각종 이미지 촬영 기기 등에 의해 획득될 수 있다.
이어서, 도 7의 (a)에 도시된 바와 같이, 상기 (b) 단계는, 상기 3차원 정점 좌표(x, y, z)를 포함하는 정점 삼각형 정보를 이용하여 지정 구간에 대해 특정 높이로 분할 구간(A)을 설정할 수 있다. 이러한 상기 분할 구간(A)은 예컨대, 건물의 최하층부터 최상층까지 작업자가 설정하거나, 특정 층에서 특정 층 등으로 층 분리를 원하는 구간을 자유롭게 설정할 수 있다.
이어서, 도 7의 (b)(c) 및 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 (c) 단계는, 상기 정점 삼각형 정보와 상기 분할 구간(A)을 이용하여 3차원 평면(B)과 상기 정점 삼각형 정보에 의한 정점 삼각형(1; v0-v1-v2)의 변(edge)과의 2개의 교차점(v3, v4)을 추출할 수 있다.
이어서, 도 9에 도시된 바와 같이, 상기 (d) 단계는, 상기 정점 삼각형 정보의 3차원 정점 좌표(v0, v1, v2)에서 상기 교차점(v3, v4)들을 연결하는 3차원 선형(v1-v2, v2-v3, v3-v0, v0-v4, v3-v4, v2-v4, v4-v1)을 도출할 수 있다.
이어서, 도 9에 도시된 바와 같이, 상기 (e) 단계는, 상기 정점 삼각형(1)을 상기 3차원 선형들로 이루어지는 적어도 하나의 상층 분할 삼각형(T1; v0-v4-v3) 및 하층 분할 사각형을 삼각형으로 재분할한 적어도 하나의 하층 분할 삼각형(T2; v3-v4-v2)(T3; v4-v1-v2)을 생성할 수 있다.
이어서, 도 9에 도시된 바와 같이, 상기 (f) 단계는, 상기 상층 분할 삼각형(T1; v3-v0-v4) 정보들을 취합하여 3차원 상층 모델 정보를 구성하고, 상기 하층 분할 삼각형(T2; v2-v3-v4)(T3; v1-v2-v4) 정보들을 취합하여 3차원 하층 모델 정보를 구성하여 층을 분리할 수 있다.
도 2는 도 1의 3차원 건물 모델의 층 분리 방법의 (f) 단계를 보다 상세하게 나타내는 순서도이다.
더욱 구체적으로 예를 들면, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 (f) 단계는, (f-1) 각 층의 바닥(bottom) 평면을 기준으로 적어도 상기 상층 분할 삼각형 정보, 상기 하층 분할 삼각형 정보 및 이들의 조합들 중 어느 하나 이상을 포함하는 바닥 기준 삼각형 정보들을 생성하는 단계와, (f-2) 각 층의 천장(top) 평면을 기준으로 적어도 상기 상층 분할 삼각형 정보, 상기 하층 분할 삼각형 정보 및 이들의 조합들 중 어느 하나 이상을 포함하는 천장 기준 삼각형 정보들을 생성하는 단계와, (f-3) 상기 바닥 기준 삼각형 정보에 의한 바닥 기준 삼각형의 제 1 중점의 제 1 높이 및 상기 천장 기준 삼각형 정보에 의한 천장 기준 삼각형의 제 2 중점의 제 2 높이를 산출하는 단계 및 (f-4) 상기 제 1 중점 또는 상기 제 2 중점이 해당 층의 바닥 높이와 천장 높이 사이의 높이에 해당되는 상기 바닥 기준 삼각형 또는 상기 천장 기준 삼각형들을 추출하여 3차원 분할 리스트를 층별로 저장하는 단계를 포함할 수 있다.
도 3은 도 1의 3차원 건물 모델의 층 분리 방법의 (g) 단계를 보다 상세하게 나타내는 순서도이다.
이어서, 도 3 및 도 10에 도시된 바와 같이, 상기 (g) 단계는, (g-1) 상기 3차원 정점 좌표(v0, v1, v2)와 상기 교차점(v3, v4)에 대응하는 상기 3차원 이미지의 상기 텍스쳐 UV 좌표(uv0, uv1, uv2, uv3, uv4)를 설정하여 형상 삼각형 리스트에 저장하는 단계와, (g-2) 상기 형상 삼각형 리스트를 이용하여 상기 3차원 이미지를 각각에 해당되는 분할 이미지들로 분리하는 단계 및 (g-3) 상기 3차원 분할 리스트에 상기 분할 이미지를 층별로 매칭하여 층별 이미지를 재구성하는 단계를 포함할 수 있다.
따라서, 본 발명의 일부 실시예들에 따른 3차원 건물 모델의 층 분리 방법은, 실좌표가 적용된 사용자 3차원 건물 모델의 층별 자동 분리할 수 있도록 건물 모델이 분리될 시작 높이와 마지막 높이를 지정 후 특정 분할(층) 높이의 입력으로 높이(Z)에 해당하는 3차원평면을 기준으로 모델을 이루는 삼각형을 평면 분할하고 다시 삼각화(Triangulation) 하여 모델 정점(VERTEX)에 대응되는 모델 이미지 좌표를 이용하여 분할된 정점에 대해 분할된 모델 이미지 좌표를 재조정함으로써 모델 분할 일련의 과정을 자동화하여 사용목적에 알맞은 LOD3(층으로 분리된 모델)급 데이터를 쉽게 제작할 수 있고, 최근 도시단위의 스마트시티 서비스를 실현함에 있어 주요 기술로 적용될 수 있으며, 실세계와 유사한 3차원환경을 구축하여 각종 서비스를 구현할 수 있고, 층별 데이터가 포함된 3차원 건물 모델을 제작하기 위한 비용과 시간을 크게 절감할 수 있으며, 건물 외곽 데이터를 활용하여 층별 실내를 표현할 수 있고, 외곽면만 존재하는 3차원 건물을 분할하기 위해서는 3차원 모델을 구성하는 삼각형과 텍스쳐 이미지의 상관관계를 이해하고 3차원 삼각형을 이루는 변(Edge)과 3차원 평면사이의 교차점을 추출하여 층별로 삼각형을 분해해서 재구성하여 삼각형에 종속된 고해상도의 실사 이미지를 삼각형 분할구조에 대응하여 분할하고 다시 재구성된 삼각형 정점 정보에 맞게 정점 매핑 좌표(UV Coordinate)를 자동으로 재구성할 수 있다.
그러므로, 3차원 상용 도구를 이용하여 수작업으로 분할하던 종래의 시간적 비용을 절약할 수 있고, 수작업에서 발생할 수 있는 데이터의 손실을 최소화할 수 있는 정확하고 안전한 3차원 모델의 층 분할이 가능하며, 모델의 층 분할을 통하여 보다 정밀하고 고도화된 가시화 서비스가 가능하며, 3차원 모델을 인터넷 상에 서비스함에 있어 고용량 데이터를 받기 위한 대기시간을 네트워크 분산처리를 통해 최소화할 수 있는 분할된 3차원 데이터를 자동으로 생성할 수 있으며, 이미지 분할로 인해 3차원 모델이 사용하고 있지 않은 이미지 공간을 제거함으로써 시스템의 메모리 공간을 절약할 수 있고, 3차원 화면 렌더링 상에서 사용자 시야의 움직임에 따라 데이터 로딩 범위를 선택적으로 활용할 수 있어 고정밀 데이터 로딩에 효율적으로 적용할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일부 실시예들에 따른 3차원 건물 모델의 층 분리 시스템(100)을 나타내는 순서도이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일부 실시예들에 따른 3차원 건물 모델의 층 분리 시스템(100)은, 3차원 건물 모델의 3차원 정점 좌표 및 텍스쳐 UV 좌표를 취득하는 좌표 획득부(10)와, 상기 3차원 정점 좌표를 포함하는 정점 삼각형 정보를 이용하여 지정 구간에 대해 특정 높이로 분할 구간을 설정하는 구간 설정부(20)와, 상기 정점 삼각형 정보와 상기 분할 구간을 이용하여 3차원 평면과 상기 정점 삼각형 정보에 의한 정점 삼각형의 2개의 교차점을 추출하는 교차점 추출부(30)와, 상기 정점 삼각형 정보의 3차원 정점 좌표에서 상기 교차점들을 연결하는 3차원 선형을 도출하는 3차원 선형 도출부(40)와, 상기 3차원 선형들로 이루어지는 적어도 하나의 상층 분할 삼각형 정보와 하층 분할 사각형을 삼각형으로 재분할한 적어도 하나의 하층 분할 삼각형 정보를 생성하는 분할 삼각형 생성부(50)와, 상기 상층 분할 삼각형 정보들을 취합하여 3차원 상층 모델 정보를 구성하고, 상기 하층 분할 삼각형 정보들을 취합하여 3차원 하층 모델 정보를 구성하여 층을 분리하는 층 분리부(60) 및 상기 3차원 정점 좌표에 3차원 이미지를 맵핑하는 이미지 맵핑부(70)를 포함할 수 있다.
도 5는 도 4의 3차원 건물 모델의 층 분리 시스템(100)의 층 분리부(60)를 보다 상세하게 나타내는 순서도이다.
더욱 구체적으로 예를 들면, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 층 분리부(60)는, 각 층의 바닥(bottom) 평면을 기준으로 적어도 상기 상층 분할 삼각형 정보, 상기 하층 분할 삼각형 정보 및 이들의 조합들 중 어느 하나 이상을 포함하는 바닥 기준 삼각형 정보들을 생성하는 바닥 기준 삼각형 생성부(61)와, 각 층의 천장(top) 평면을 기준으로 적어도 상기 상층 분할 삼각형 정보, 상기 하층 분할 삼각형 정보 및 이들의 조합들 중 어느 하나 이상을 포함하는 천장 기준 삼각형 정보들을 생성하는 천장 기준 삼각형 생성부(62)와, 상기 바닥 기준 삼각형 정보에 의한 바닥 기준 삼각형의 제 1 중점의 제 1 높이 및 상기 천장 기준 삼각형 정보에 의한 천장 기준 삼각형의 제 2 중점의 제 2 높이를 산출하는 중점 높이 산출부(63) 및 상기 제 1 중점 또는 상기 제 2 중점이 해당 층의 바닥 높이와 천장 높이 사이의 높이에 해당되는 상기 바닥 기준 삼각형 또는 상기 천장 기준 삼각형들을 추출하여 3차원 분할 리스트를 층별로 저장하는 층별 저장부(64)를 포함할 수 있다.
도 6은 도 4의 3차원 건물 모델의 층 분리 시스템(100)의 이미지 맵핑부(70)를 보다 상세하게 나타내는 순서도이다.
더욱 구체적으로 예를 들면, 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 이미지 맵핑부(70)는, 상기 3차원 이미지에 해당하는 상기 텍스쳐 UV 좌표를 설정하여 형상 삼각형 리스트에 저장하는 UV 좌표 저장부(71)와, 상기 형상 삼각형 리스트를 이용하여 상기 3차원 이미지를 각각에 해당되는 분할 이미지들로 분리하는 이미지 분리부(72) 및 상기 3차원 분할 리스트에 상기 분할 이미지를 층별로 매칭하여 층별 이미지를 재구성하는 층별 이미지 재구성부(73)를 포함할 수 있다.
도 11 내지 도 15는 도 4의 3차원 건물 모델의 층 분리 시스템(100)의 층 분리 과정을 나타내는 여러 실시예들에 따른 캡쳐 화면들이다.
도 4 내지 도 15에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일부 실시예들에 따른 3차원 건물 모델의 층 분리 시스템(100)을 이용한 층 분리 과정을 설명하면, 먼저, 도 11에 도시된 바와 같이, 상기 좌표 획득부(10)를 이용하여, 3차원 건물 모델의 3차원 정점 좌표(왼쪽 3차원 정점 및 삼각형 모델 포함) 및 텍스쳐 UV 좌표(가운데 실사 이미지 정보 포함)를 취득할 수 있다. 따라서, 도 11에 도시된 바와 같이, 1차적으로 3차원 건물 모델의 상기 3차원 정점 좌표 및 텍스쳐 UV 좌표를 단순 결합시켜서 3차원 실사 전체 건물을 모델링(오른쪽 건물 전체 모델)을 할 수 있다.
이어서, 도 12에 도시된 바와 같이, 상기 구간 설정부(20)를 이용하여, 상기 3차원 정점 좌표를 포함하는 정점 삼각형 정보를 이용하여 지정 구간에 대해 특정 높이로 분할 구간(최하층 바닥부터 최상층 천정까지 노란 점으로 표시됨)을 설정할 수 있다.
이어서, 도 13에 도시된 바와 같이, 상기 교차점 추출부(30)와, 상기 3차원 선형 도출부(40)와 상기 분할 삼각형 생성부(50) 및 상기 층 분리부(60)를 이용하여, 상기 정점 삼각형 정보와 상기 분할 구간을 이용하여 3차원 평면과 상기 정점 삼각형 정보에 의한 정점 삼각형의 2개의 교차점을 추출하고, 상기 정점 삼각형 정보의 3차원 정점 좌표에서 상기 교차점들을 연결하는 3차원 선형을 도출하고, 상기 3차원 선형들로 이루어지는 적어도 하나의 상층 분할 삼각형 정보와 하층 분할 사각형을 삼각형으로 재분할한 적어도 하나의 하층 분할 삼각형 정보를 생성하고, 상기 상층 분할 삼각형 정보들을 취합하여 3차원 상층 모델 정보를 구성하고, 상기 하층 분할 삼각형 정보들을 취합하여 3차원 하층 모델 정보를 구성하여 층을 분리하는 일련의 과정들을 반복할 수 있다.
이 때, 상기 바닥 기준 삼각형 생성부(61)를 이용하여, 각 층의 바닥(bottom) 평면을 기준으로 적어도 상기 상층 분할 삼각형 정보, 상기 하층 분할 삼각형 정보 및 이들의 조합들 중 어느 하나 이상을 포함하는 바닥 기준 삼각형 정보들을 생성할 수 있고, 상기 천장 기준 삼각형 생성부(62)를 이용하여, 각 층의 천장(top) 평면을 기준으로 적어도 상기 상층 분할 삼각형 정보, 상기 하층 분할 삼각형 정보 및 이들의 조합들 중 어느 하나 이상을 포함하는 천장 기준 삼각형 정보들을 생성할 수 있으며, 상기 중점 높이 산출부(63)를 이용하여, 상기 바닥 기준 삼각형 정보에 의한 바닥 기준 삼각형의 제 1 중점의 제 1 높이 및 상기 천장 기준 삼각형 정보에 의한 천장 기준 삼각형의 제 2 중점의 제 2 높이를 산출할 수 있고, 상기 층별 저장부(64)를 이용하여, 중점 높이 산출부(63) 및 상기 제 1 중점 또는 상기 제 2 중점이 해당 층의 바닥 높이와 천장 높이 사이의 높이에 해당되는 상기 바닥 기준 삼각형 또는 상기 천장 기준 삼각형들을 추출하여 3차원 분할 리스트를 층별로 저장할 수 있다.
이어서, 도 14 및 도 15에 도시된 바와 같이, 상기 이미지 맵핑부(70)를 이용하여 상기 3차원 정점 좌표에 3차원 이미지를 맵핑할 수 있다.
더욱 구체적으로 예를 들면, 상기 UV 좌표 저장부(71)를 이용하여, 상기 3차원 이미지에 해당하는 상기 텍스쳐 UV 좌표를 설정하여 형상 삼각형 리스트에 저장하고, 도 14에 도시된 바와 같이, 상기 이미지 분리부(72)를 이용하여, 상기 형상 삼각형 리스트를 통해 상기 3차원 이미지를 각각에 해당되는 분할 이미지들로 분리하고, 도 15에 도시된 바와 같이, 상기 층별 이미지 재구성부(73)를 이용하여, 상기 3차원 분할 리스트에 상기 분할 이미지를 층별로 매칭하여 층별 이미지를 재구성할 수 있다.
그러므로, 3차원 상용 도구를 이용하여 수작업으로 분할하던 종래의 시간적 비용을 절약할 수 있고, 수작업에서 발생할 수 있는 데이터의 손실을 최소화할 수 있는 정확하고 안전한 3차원 모델의 층 분할이 가능하며, 모델의 층 분할을 통하여 보다 정밀하고 고도화된 가시화 서비스가 가능하다.
한편, 본 발명은 또한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현되는 것이 가능하다.
컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록 장치를 포함할 수 있다.
컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체의 예로는 상술된 서버 컴퓨터(60)는 물론이고, ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피디스크, 광자기 디스크, 광데이터 저장장치, 플래시 메모리, USB 메모리 등을 포함할 수 있다.
또한, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다.
그러므로, 3차원 모델을 인터넷 상에 서비스함에 있어 고용량 데이터를 받기 위한 대기시간을 네트워크 분산처리를 통해 최소화할 수 있는 분할된 3차원 데이터를 자동으로 생성할 수 있으며, 이미지 분할로 인해 3차원 모델이 사용하고 있지 않은 이미지 공간을 제거함으로써 시스템의 메모리 공간을 절약할 수 있고, 3차원 화면 렌더링 상에서 사용자 시야의 움직임에 따라 데이터 로딩 범위를 선택적으로 활용할 수 있어 고정밀 데이터 로딩에 효율적으로 적용할 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
10: 좌표 획득부
20: 구간 설정부
30: 교차점 추출부
40: 3차원 선형 도출부
50: 분할 삼각형 생성부
60: 층 분리부
70: 이미지 맵핑부
100: 3차원 건물 모델의 층 분리 시스템

Claims (10)

  1. (a) 3차원 건물 모델의 3차원 정점 좌표 및 텍스쳐 UV 좌표를 획득하는 단계;
    (b) 상기 3차원 정점 좌표를 포함하는 정점 삼각형 정보를 이용하여 지정 구간에 대해 특정 높이로 분할 구간을 설정하는 단계;
    (c) 상기 정점 삼각형 정보와 상기 분할 구간을 이용하여 3차원 평면과 상기 정점 삼각형 정보에 의한 정점 삼각형의 교차점을 추출하는 단계;
    (d) 상기 정점 삼각형 정보의 3차원 정점 좌표에서 상기 교차점들을 연결하는 3차원 선형을 도출하는 단계;
    (e) 상기 3차원 선형들로 이루어지는 적어도 하나의 상층 분할 삼각형 정보와 하층 분할 사각형을 삼각형으로 재분할한 적어도 하나의 하층 분할 삼각형 정보를 생성하는 단계; 및
    (f) 상기 상층 분할 삼각형 정보들을 취합하여 3차원 상층 모델 정보를 구성하고, 상기 하층 분할 삼각형 정보들을 취합하여 3차원 하층 모델 정보를 구성하여 층을 분리하는 단계;를 포함하고,
    상기 (f) 단계는,
    (f-1) 각 층의 바닥(bottom) 평면을 기준으로 적어도 상기 상층 분할 삼각형 정보, 상기 하층 분할 삼각형 정보 및 이들의 조합들 중 어느 하나 이상을 포함하는 바닥 기준 삼각형 정보들을 생성하는 단계;
    (f-2) 각 층의 천장(top) 평면을 기준으로 적어도 상기 상층 분할 삼각형 정보, 상기 하층 분할 삼각형 정보 및 이들의 조합들 중 어느 하나 이상을 포함하는 천장 기준 삼각형 정보들을 생성하는 단계;
    (f-3) 상기 바닥 기준 삼각형 정보에 의한 바닥 기준 삼각형의 제 1 중점의 제 1 높이 및 상기 천장 기준 삼각형 정보에 의한 천장 기준 삼각형의 제 2 중점의 제 2 높이를 산출하는 단계; 및
    (f-4) 상기 제 1 중점 또는 상기 제 2 중점이 해당 층의 바닥 높이와 천장 높이 사이의 높이에 해당되는 상기 바닥 기준 삼각형 또는 상기 천장 기준 삼각형들을 추출하여 3차원 분할 리스트를 층별로 저장하는 단계;
    를 포함하는, 3차원 건물 모델의 층 분리 방법.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    (g) 상기 3차원 정점 좌표에 3차원 이미지를 맵핑하는 단계;
    를 더 포함하는, 3차원 건물 모델의 층 분리 방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 (g) 단계는,
    (g-1) 상기 3차원 이미지에 해당하는 상기 텍스쳐 UV 좌표를 설정하여 형상 삼각형 리스트에 저장하는 단계;
    (g-2) 상기 형상 삼각형 리스트를 이용하여 상기 3차원 이미지를 각각에 해당되는 분할 이미지들로 분리하는 단계; 및
    (g-3) 상기 3차원 분할 리스트에 상기 분할 이미지를 층별로 매칭하여 층별 이미지를 재구성하는 단계;
    를 포함하는, 3차원 건물 모델의 층 분리 방법.
  5. 3차원 건물 모델의 3차원 정점 좌표 및 텍스쳐 UV 좌표를 취득하는 좌표 획득부;
    상기 3차원 정점 좌표를 포함하는 정점 삼각형 정보를 이용하여 지정 구간에 대해 특정 높이로 분할 구간을 설정하는 구간 설정부;
    상기 정점 삼각형 정보와 상기 분할 구간을 이용하여 3차원 평면과 상기 정점 삼각형 정보에 의한 정점 삼각형의 교차점을 추출하는 교차점 추출부;
    상기 정점 삼각형 정보의 3차원 정점 좌표에서 상기 교차점들을 연결하는 3차원 선형을 도출하는 3차원 선형 도출부;
    상기 3차원 선형들로 이루어지는 적어도 하나의 상층 분할 삼각형 정보와 하층 분할 사각형을 삼각형으로 재분할한 적어도 하나의 하층 분할 삼각형 정보를 생성하는 분할 삼각형 생성부; 및
    상기 상층 분할 삼각형 정보들을 취합하여 3차원 상층 모델 정보를 구성하고, 상기 하층 분할 삼각형 정보들을 취합하여 3차원 하층 모델 정보를 구성하여 층을 분리하는 층 분리부;를 포함하고,
    상기 층 분리부는,
    각 층의 바닥(bottom) 평면을 기준으로 적어도 상기 상층 분할 삼각형 정보, 상기 하층 분할 삼각형 정보 및 이들의 조합들 중 어느 하나 이상을 포함하는 바닥 기준 삼각형 정보들을 생성하는 바닥 기준 삼각형 생성부;
    각 층의 천장(top) 평면을 기준으로 적어도 상기 상층 분할 삼각형 정보, 상기 하층 분할 삼각형 정보 및 이들의 조합들 중 어느 하나 이상을 포함하는 천장 기준 삼각형 정보들을 생성하는 천장 기준 삼각형 생성부;
    상기 바닥 기준 삼각형 정보에 의한 바닥 기준 삼각형의 제 1 중점의 제 1 높이 및 상기 천장 기준 삼각형 정보에 의한 천장 기준 삼각형의 제 2 중점의 제 2 높이를 산출하는 중점 높이 산출부; 및
    상기 제 1 중점 또는 상기 제 2 중점이 해당 층의 바닥 높이와 천장 높이 사이의 높이에 해당되는 상기 바닥 기준 삼각형 또는 상기 천장 기준 삼각형들을 추출하여 3차원 분할 리스트를 층별로 저장하는 층별 저장부;
    를 포함하는, 3차원 건물 모델의 층 분리 시스템.
  6. 삭제
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 3차원 정점 좌표에 3차원 이미지를 맵핑하는 이미지 맵핑부;
    를 더 포함하는, 3차원 건물 모델의 층 분리 시스템.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 이미지 맵핑부는,
    상기 3차원 이미지에 해당하는 상기 텍스쳐 UV 좌표를 설정하여 형상 삼각형 리스트에 저장하는 UV 좌표 저장부;
    상기 형상 삼각형 리스트를 이용하여 상기 3차원 이미지를 각각에 해당되는 분할 이미지들로 분리하는 이미지 분리부; 및
    상기 3차원 분할 리스트에 상기 분할 이미지를 층별로 매칭하여 층별 이미지를 재구성하는 층별 이미지 재구성부;
    를 포함하는, 3차원 건물 모델의 층 분리 시스템.
  9. 3차원 건물 모델의 3차원 정점 좌표 및 텍스쳐 UV 좌표를 취득하는 좌표 획득부, 상기 3차원 정점 좌표를 포함하는 정점 삼각형 정보를 이용하여 지정 구간에 대해 특정 높이로 분할 구간을 설정하는 구간 설정부, 상기 정점 삼각형 정보와 상기 분할 구간을 이용하여 3차원 평면과 상기 정점 삼각형 정보에 의한 정점 삼각형의 교차점을 추출하는 교차점 추출부, 상기 정점 삼각형 정보의 3차원 정점 좌표에서 상기 교차점들을 연결하는 3차원 선형을 도출하는 3차원 선형 도출부, 상기 3차원 선형들로 이루어지는 적어도 하나의 상층 분할 삼각형 정보와 하층 분할 사각형을 삼각형으로 재분할한 적어도 하나의 하층 분할 삼각형 정보를 분할 삼각형 생성부 및 상기 상층 분할 삼각형 정보들을 취합하여 3차원 상층 모델 정보를 구성하고, 상기 하층 분할 삼각형 정보들을 취합하여 3차원 하층 모델 정보를 구성하여 층을 분리하는 층 분리부를 포함하는 3차원 건물 모델의 층 분리 시스템을 이용한 3차원 건물 모델의 층 분리 방법에 있어서,
    (a) 3차원 건물 모델의 3차원 정점 좌표 및 텍스쳐 UV 좌표를 획득하는 단계;
    (b) 상기 3차원 정점 좌표를 포함하는 정점 삼각형 정보를 이용하여 지정 구간에 대해 특정 높이로 분할 구간을 설정하는 단계;
    (c) 상기 정점 삼각형 정보와 상기 분할 구간을 이용하여 3차원 평면과 상기 정점 삼각형 정보에 의한 정점 삼각형의 교차점을 추출하는 단계;
    (d) 상기 정점 삼각형 정보의 3차원 정점 좌표에서 상기 교차점들을 연결하는 3차원 선형을 도출하는 단계;
    (e) 상기 3차원 선형들로 이루어지는 적어도 하나의 상층 분할 삼각형 정보와 하층 분할 사각형을 삼각형으로 재분할한 적어도 하나의 하층 분할 삼각형 정보를 생성하는 단계; 및
    (f) 상기 상층 분할 삼각형 정보들을 취합하여 3차원 상층 모델 정보를 구성하고, 상기 하층 분할 삼각형 정보들을 취합하여 3차원 하층 모델 정보를 구성하여 층을 분리하는 단계;를 포함하고,
    상기 (f) 단계는,
    (f-1) 각 층의 바닥(bottom) 평면을 기준으로 적어도 상기 상층 분할 삼각형 정보, 상기 하층 분할 삼각형 정보 및 이들의 조합들 중 어느 하나 이상을 포함하는 바닥 기준 삼각형 정보들을 생성하는 단계;
    (f-2) 각 층의 천장(top) 평면을 기준으로 적어도 상기 상층 분할 삼각형 정보, 상기 하층 분할 삼각형 정보 및 이들의 조합들 중 어느 하나 이상을 포함하는 천장 기준 삼각형 정보들을 생성하는 단계;
    (f-3) 상기 바닥 기준 삼각형 정보에 의한 바닥 기준 삼각형의 제 1 중점의 제 1 높이 및 상기 천장 기준 삼각형 정보에 의한 천장 기준 삼각형의 제 2 중점의 제 2 높이를 산출하는 단계; 및
    (f-4) 상기 제 1 중점 또는 상기 제 2 중점이 해당 층의 바닥 높이와 천장 높이 사이의 높이에 해당되는 상기 바닥 기준 삼각형 또는 상기 천장 기준 삼각형들을 추출하여 3차원 분할 리스트를 층별로 저장하는 단계;
    를 포함하는, 3차원 건물 모델의 층 분리 방법.
  10. (a) 3차원 건물 모델의 3차원 정점 좌표 및 텍스쳐 UV 좌표를 획득하는 단계;
    (b) 상기 3차원 정점 좌표를 포함하는 정점 삼각형 정보를 이용하여 지정 구간에 대해 특정 높이로 분할 구간을 설정하는 단계;
    (c) 상기 정점 삼각형 정보와 상기 분할 구간을 이용하여 3차원 평면과 상기 정점 삼각형 정보에 의한 정점 삼각형의 교차점을 추출하는 단계;
    (d) 상기 정점 삼각형 정보의 3차원 정점 좌표에서 상기 교차점들을 연결하는 3차원 선형을 도출하는 단계;
    (e) 상기 3차원 선형들로 이루어지는 적어도 하나의 상층 분할 삼각형 정보와 하층 분할 사각형을 삼각형으로 재분할한 적어도 하나의 하층 분할 삼각형 정보를 생성하는 단계; 및
    (f) 상기 상층 분할 삼각형 정보들을 취합하여 3차원 상층 모델 정보를 구성하고, 상기 하층 분할 삼각형 정보들을 취합하여 3차원 하층 모델 정보를 구성하여 층을 분리하는 단계;를 포함하고,
    상기 (f) 단계는,
    (f-1) 각 층의 바닥(bottom) 평면을 기준으로 적어도 상기 상층 분할 삼각형 정보, 상기 하층 분할 삼각형 정보 및 이들의 조합들 중 어느 하나 이상을 포함하는 바닥 기준 삼각형 정보들을 생성하는 단계;
    (f-2) 각 층의 천장(top) 평면을 기준으로 적어도 상기 상층 분할 삼각형 정보, 상기 하층 분할 삼각형 정보 및 이들의 조합들 중 어느 하나 이상을 포함하는 천장 기준 삼각형 정보들을 생성하는 단계;
    (f-3) 상기 바닥 기준 삼각형 정보에 의한 바닥 기준 삼각형의 제 1 중점의 제 1 높이 및 상기 천장 기준 삼각형 정보에 의한 천장 기준 삼각형의 제 2 중점의 제 2 높이를 산출하는 단계; 및
    (f-4) 상기 제 1 중점 또는 상기 제 2 중점이 해당 층의 바닥 높이와 천장 높이 사이의 높이에 해당되는 상기 바닥 기준 삼각형 또는 상기 천장 기준 삼각형들을 추출하여 3차원 분할 리스트를 층별로 저장하는 단계;
    를 포함하는, 3차원 건물 모델의 층 분리 방법을 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체.
KR1020200046750A 2020-04-17 2020-04-17 3차원 건물 모델의 층 분리 방법과, 시스템 및 이 방법을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체 KR102271064B1 (ko)

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