KR102346920B1 - Apparatus and method of constructing digital twin - Google Patents

Apparatus and method of constructing digital twin Download PDF

Info

Publication number
KR102346920B1
KR102346920B1 KR1020210082556A KR20210082556A KR102346920B1 KR 102346920 B1 KR102346920 B1 KR 102346920B1 KR 1020210082556 A KR1020210082556 A KR 1020210082556A KR 20210082556 A KR20210082556 A KR 20210082556A KR 102346920 B1 KR102346920 B1 KR 102346920B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
data
image
building
digital twin
case
Prior art date
Application number
KR1020210082556A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
현창택
이상훈
김승권
이영찬
쿠훌룩
왕지환
최우근
부유현
노문호
윤유상
Original Assignee
서울시립대학교 산학협력단
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 서울시립대학교 산학협력단 filed Critical 서울시립대학교 산학협력단
Priority to KR1020210082556A priority Critical patent/KR102346920B1/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102346920B1 publication Critical patent/KR102346920B1/en

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06TIMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T17/00Three dimensional [3D] modelling, e.g. data description of 3D objects
    • G06T17/05Geographic models
    • G06K9/6267
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06QINFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q50/00Information and communication technology [ICT] specially adapted for implementation of business processes of specific business sectors, e.g. utilities or tourism
    • G06Q50/10Services

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Software Systems (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • Tourism & Hospitality (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Computer Graphics (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Economics (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Human Resources & Organizations (AREA)
  • Marketing (AREA)
  • Primary Health Care (AREA)
  • Strategic Management (AREA)
  • General Business, Economics & Management (AREA)
  • Processing Or Creating Images (AREA)

Abstract

Disclosed are an apparatus and method for constructing the digital twin. According to the present invention, the apparatus for constructing the digital twin can comprise: a classification unit classifying a first case requiring simple property information of a building from a second case requiring property information of a reference detail level or higher of the building; an input unit receiving one or more of a first data and/or a second data from an external server storing the first data corresponding to a first image model macroscopically expressing a city including the building and the second data corresponding to a second image model microscopically expressing the building itself; a visualization processing unit processing the first data into a first image based on the first image model; and a control unit which, when the first case is the case, displays the first image, and when the second case is the case, ends the display of the first image, controls the visualization processing unit to process the second data into a second image based on the second image model, and displays the second image. The present invention aims to provide an apparatus and method for constructing the digital twin, which are capable of making data lightweight in accordance with service characteristics and constructing the digital twin based on that.

Description

디지털 트윈 구축 장치 및 디지털 트윈 구축 방법{APPARATUS AND METHOD OF CONSTRUCTING DIGITAL TWIN}Digital twin building device and digital twin building method {APPARATUS AND METHOD OF CONSTRUCTING DIGITAL TWIN}

본 발명은 디지털 트윈 구축 장치 및 디지털 트윈 구축 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 서비스 특성에 따른 데이터 경량화를 수행하고 이에 기초하여 디지털 트윈을 구축할 수 있는 디지털 트윈 구축 장치 및 디지털 트윈 구축 방법에 관한 것이다. The present invention relates to an apparatus for building a digital twin and a method for building a digital twin, and more particularly, to a device for constructing a digital twin and a method for constructing a digital twin capable of performing data weight reduction according to service characteristics and building a digital twin based on this will be.

스마트 시티의 도시운영 관리시스템으로 디지털 트윈 소프트웨어를 활용하기 위해서는, 도시 스케일의 정보모델과 시설물 단위의 정보모델의 연계가 필요하다. 이를 위해, 건물정보를 다루는 건물정보모델링(Building Information Modelling, BIM)과 공간정보를 다루는 지리정보시스템(Geographical Information System, GIS)간의 연계 또는 통합을 시도하는 다양한 연구가 이루어지고 있다. 특히, BIM의 표준 데이터모델인 IFC(Industry Foundation Classes)와 GIS의 표준데이터모델인 CityGML간의 변환에 대한 연구가 시도되었지만, 두 데이터의 특성과 사용목적이 많이 달라서 유의미한 연구결과가 도출되지 않고 있는 실정이다. 두 데이터 포맷의 데이터 구조는 전혀 다르므로, 현재의 기술수준으로는 공통요소를 기준으로 하는 부분적인 통합만 가능하며, 도시 데이터를 완전하게 제공할 수 있는 수준의 구현은 불가능하다. 나아가, BIM과 GIS의 데이터 스키마 단계에서의 통합은 기술적으로 구현이 어려운 실정이다. In order to utilize the digital twin software as the city operation management system of a smart city, it is necessary to link the city-scale information model and the facility-level information model. To this end, various studies that attempt to link or integrate between Building Information Modeling (BIM) dealing with building information and Geographical Information System (GIS) dealing with spatial information are being conducted. In particular, a study on the conversion between IFC (Industry Foundation Classes), a standard data model of BIM, and CityGML, a standard data model of GIS, has been attempted, but the characteristics and purpose of use of the two data are very different, so no meaningful research results are derived. to be. Since the data structures of the two data formats are completely different, with the current technology level, only partial integration based on common factors is possible, and it is impossible to implement at a level that can completely provide city data. Furthermore, the integration in the data schema stage of BIM and GIS is technically difficult to implement.

BIM과 GIS간의 통합을 연구한 논문인 Integration of BIM and GIS in sustainable built environment: A review and bibliometric analysis (Wang, H., Pan, Y., & Luo, X., 2019, Automation in Construction, 103권, 41-52page)에서는, 2008년~2018년 사이의 BIM-GIS 통합 관련 76개 연구사례를 분석하였다. 그러나, 논문에서 언급한 바와 같이, BIM-GIS간의 통합 기술에는 여러 결점이 존재한다. 또한, 논문은 BIM과 GIS의 데이터 스키마 단계에서의 통합에 대해서는 전혀 언급하고 있지 않다. Integration of BIM and GIS in sustainable built environment: A review and bibliometric analysis (Wang, H., Pan, Y., & Luo, X., 2019, Automation in Construction, Volume 103), a thesis that studies the integration between BIM and GIS , pages 41-52) analyzed 76 research cases related to BIM-GIS integration between 2008 and 2018. However, as mentioned in the paper, the integration technology between BIM-GIS has several drawbacks. Also, the paper does not mention the integration of BIM and GIS at the data schema level.

나아가, 데이터 통합이 가능하더라도 정보 모델의 본질적인 용량 크기로 인해 대민 서비스를 위한 웹 서비스 환경에서는 부하가 발생하는 한계가 있다. 시설물의 형상 및 속성 정보를 담고 있는 BIM은 모델의 LOD(Level of Detail)에 따라 정보의 양은 차이가 있지만, 하드웨어적 관점에서 볼 때 도시 차원에서의 수많은 건축물을 BIM 모델을 활용하여 가상으로 구축하기에는 한계가 있다.Furthermore, even if data integration is possible, there is a limit in generating a load in the web service environment for public service due to the intrinsic capacity size of the information model. BIM, which contains information on the shape and properties of facilities, has a different amount of information depending on the LOD (Level of Detail) of the model. There are limits.

도 1은 IFC와 CityGML 각각의 LOD별로 구현된 건물 형상을 도시한 도면이다.1 is a diagram illustrating a building shape implemented for each LOD of IFC and CityGML.

도 1에 도시된 바와 같이, 건물을 대상으로 하는 IFC 표준에서의 LOD 기준과 도시를 대상으로 하는 CityGML 표준에서의 LOD 기준에 따라 표시되는 3차원 영상은 전체적인 외관과 세부 형상에서 차이가 있다.As shown in FIG. 1 , the 3D image displayed according to the LOD standard in the IFC standard for buildings and the LOD standard in the CityGML standard for cities is different in overall appearance and detailed shape.

가장 좌측에 도시된 건물 형상(a)은 IFC 기반 데이터를 사용하여 3차원 영상을 구축한 경우이다. 이 경우, 미세한 형상까지 표현이 가능하나, 정보모델 특성상 크기가 너무 방대하여 도시 단위의 디지털 트윈 구축은 어렵다. The building shape (a) shown at the far left is a case in which a 3D image is constructed using IFC-based data. In this case, it is possible to express even a fine shape, but it is difficult to construct a digital twin in a city unit because the size is too large due to the nature of the information model.

우측으로부터 순차적으로 도시된 3개의 건물 형상(d, c, b)은 각각 CityGML 표준에서의 LOD 기준에 따라 표시되는 3차원 영상들이다. 이 경우, 가장 우측에서 좌측 방향으로 갈수록 LOD 레벨은 높아지고, 이에 대응하여 3차원 영상은 미세한 부분까지 표현되게 된다.The three building shapes (d, c, b) sequentially shown from the right are 3D images displayed according to the LOD standard in the CityGML standard, respectively. In this case, the LOD level increases from the rightmost to the left, and correspondingly, the 3D image is expressed even in minute parts.

이와 같이, CityGML 기반 데이터를 사용하여 3차원 영상을 구축하게 되면, 3차원 모델 구조가 상대적으로 간단하고 데이터 용량이 작다는 장점이 있으나, 미세한 부분이 잘 표현되지 않아 미세 형상의 시각화를 위한 추가 작업이 필요하다는 문제점이 존재한다.As such, when a three-dimensional image is constructed using CityGML-based data, the three-dimensional model structure is relatively simple and the data capacity is small. There is a problem that this is necessary.

Integration of BIM and GIS in sustainable built environment: A review and bibliometric analysis(저자: Hao Wang, Yisha Pan, Xiaochun Luo)(출처: Automation in Construction, 103권, 41-52page, 2019.7.1).Integration of BIM and GIS in sustainable built environment: A review and bibliometric analysis (Author: Hao Wang, Yisha Pan, Xiaochun Luo) (Source: Automation in Construction, Volume 103, 41-52 pages, July 1, 2019).

본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 서비스 특성에 따른 데이터 경량화를 수행하고 이에 기초하여 디지털 트윈을 구축할 수 있는 디지털 트윈 구축 장치 및 디지털 트윈 구축 방법을 제공하는 것이다.An object to be solved by the present invention is to provide a digital twin building apparatus and a digital twin building method capable of performing data weight reduction according to service characteristics and building a digital twin based on this.

또한, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는, BIM과 GIS의 데이터 통합을 수행함으로써, BIM과 GIS 간의 효과적인 통합 및 연계를 구현할 수 있는 디지털 트윈 구축 장치 및 디지털 트윈 구축 방법을 제공하는 것이다.In addition, the problem to be solved by the present invention is to provide a digital twin building apparatus and a digital twin building method that can implement effective integration and linkage between BIM and GIS by performing data integration between BIM and GIS.

본 발명의 일 실시예에 의한 디지털 트윈 구축 장치는, 건물의 단순한 속성정보가 필요한 제1경우와, 상기 건물의 기준 상세레벨 이상의 속성정보가 필요한 제2경우를 구분하는 분류부; 와, 상기 건물을 포함하는 도시를 거시적으로 표현하는 제1영상모델에 대응하는 제1데이터와 상기 건물 자체를 미시적으로 표현하는 제2영상모델에 대응하는 제2데이터가 저장된 외부 서버로부터 상기 제1데이터 및/또는 상기 제2데이터 중 적어도 하나를 수신하는 입력부; 와, 상기 제1영상모델에 기초하여 상기 제1데이터를 제1영상으로 영상처리하는 시각화 처리부; 및, 상기 제1경우에 해당하면 상기 제1영상을 표시하고, 상기 제2경우에 해당하면 상기 제1영상의 표시를 종료한 후, 상기 제2영상모델에 기초하여 상기 제2데이터를 제2영상으로 영상처리하도록 상기 시각화 처리부를 제어하고 상기 제2영상을 표시하는 제어부; 를 포함할 수 있다.A digital twin construction apparatus according to an embodiment of the present invention includes a classification unit for classifying a first case in which simple attribute information of a building is required and a second case in which attribute information equal to or higher than a reference detail level of the building is required; and first data corresponding to a first image model macroscopically expressing a city including the building and second data corresponding to a second image model expressing the building itself microscopically from an external server in which the first data is stored. an input unit for receiving at least one of data and/or the second data; and a visualization processing unit that image-processes the first data into a first image based on the first image model; and displaying the first image if the case is the first case, and ending the display of the first image if the case is the second case, and then converting the second data to a second data based on the second image model. a control unit for controlling the visualization processing unit to process an image into an image and displaying the second image; may include

상기 디지털 트윈 구축 장치에 있어서, 상기 제1영상모델은 지리 정보 시스템(Geographical Information System, GIS)이고, 상기 제2영상모델은 건물 정보 모델링(Building Information Modelling, BIM)이며, 상기 제1데이터는 상기 GIS의 표준 데이터 모델인 CityGML이고, 상기 제2데이터는 상기 BIM의 표준 데이터 모델인 IFC(Industry Foundation Classes)인 것을 특징으로 한다.In the digital twin building apparatus, the first image model is a Geographical Information System (GIS), the second image model is Building Information Modeling (BIM), and the first data is the CityGML, which is a standard data model of GIS, and the second data is characterized in that IFC (Industry Foundation Classes), which is a standard data model of BIM.

상기 디지털 트윈 구축 장치에 있어서, 상기 제어부는, 상기 BIM에 대응하는 상기 IFC의 데이터 파일을 파싱하여 객체별로 상기 속성정보를 추출하고, 추출된 상기 속성정보를 이용하여 상기 객체별로 영상처리를 수행함으로써 상기 객체별로 형상 정보를 획득하도록, 상기 시각화 처리부를 제어할 수 있다.In the digital twin building apparatus, the control unit parses the data file of the IFC corresponding to the BIM, extracts the attribute information for each object, and performs image processing for each object using the extracted attribute information. The visualization processing unit may be controlled to obtain shape information for each object.

상기 디지털 트윈 구축 장치에 있어서, 상기 제어부는, 상기 객체 각각과 이에 대응하는 상기 형상 정보를 매칭하여 저장할 수 있다.In the digital twin building apparatus, the control unit may match and store each of the objects and the shape information corresponding thereto.

상기 디지털 트윈 구축 장치에 있어서, 상기 제어부는, 상기 BIM에 기초하여 상기 IFC를 상기 제2영상으로 처리하는 경우 적어도 하나의 상기 객체를 선택하고 이에 대응하는 상기 형상 정보를 표시하되 상기 건물이 표시되는 소정 상세레벨에 따라 선택되는 적어도 하나의 상기 객체의 수가 달라지도록, 상기 시각화 처리부를 제어할 수 있다.In the digital twin building apparatus, when the IFC is processed as the second image based on the BIM, the control unit selects at least one object and displays the shape information corresponding thereto, but the building is displayed. The visualization processing unit may be controlled so that the number of the at least one object selected according to a predetermined level of detail varies.

상기 디지털 트윈 구축 장치에 있어서, 상기 속성정보는, 높이, 원점, 방향 및 길이 중 적어도 하나를 포함하고, 상기 영상처리는, 위치 지정, 면 생성, solid 생성 및 그룹화(객체화) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.In the digital twin building apparatus, the attribute information includes at least one of height, origin, direction, and length, and the image processing includes at least one of positioning, surface generation, solid generation, and grouping (objectification) can do.

상기 디지털 트윈 구축 장치에 있어서, 상기 기준 상세레벨은, LOD(Level of Detail) 4인 것을 특징으로 한다.In the digital twin building apparatus, the reference level of detail is characterized in that LOD (Level of Detail) 4 is.

본 발명의 다른 실시예에 의한 디지털 트윈 구축 방법은, 건물의 단순한 속성정보가 필요한 제1경우와, 상기 건물의 기준 상세레벨 이상의 속성정보가 필요한 제2경우를 구분하는 단계; 와, 상기 건물을 포함하는 도시를 거시적으로 표현하는 제1영상모델에 대응하는 제1데이터와 상기 건물 자체를 미시적으로 표현하는 제2영상모델에 대응하는 제2데이터가 저장된 외부 서버로부터 상기 제1데이터 및/또는 상기 제2데이터 중 적어도 하나를 수신하는 단계; 와, 상기 제1영상모델에 기초하여 상기 제1데이터를 제1영상으로 영상처리하는 단계; 및, 상기 제1경우에 해당하면 상기 제1영상을 표시하고, 상기 제2경우에 해당하면 상기 제1영상의 표시를 종료한 후, 상기 제2영상모델에 기초하여 상기 제2데이터를 제2영상으로 영상처리하여 표시하는 단계; 를 포함할 수 있다.A digital twin construction method according to another embodiment of the present invention includes the steps of distinguishing a first case in which simple attribute information of a building is required and a second case in which attribute information equal to or higher than a reference detail level of the building is required; and first data corresponding to a first image model macroscopically expressing a city including the building and second data corresponding to a second image model expressing the building itself microscopically from an external server in which the first data is stored. receiving at least one of data and/or the second data; and image processing the first data into a first image based on the first image model; and displaying the first image if the case is the first case, and ending the display of the first image if the case is the second case, and then converting the second data to a second data based on the second image model. processing and displaying an image as an image; may include

상기 디지털 트윈 구축 방법에 있어서, 상기 제1영상모델은 지리 정보 시스템(Geographical Information System, GIS)이고, 상기 제2영상모델은 건물 정보 모델링(Building Information Modelling, BIM)이며, 상기 제1데이터는 상기 GIS의 표준 데이터 모델인 CityGML이고, 상기 제2데이터는 상기 BIM의 표준 데이터 모델인 IFC(Industry Foundation Classes)인 것을 특징으로 한다.In the digital twin building method, the first image model is a Geographical Information System (GIS), the second image model is Building Information Modeling (BIM), and the first data is the CityGML, which is a standard data model of GIS, and the second data is characterized in that IFC (Industry Foundation Classes), which is a standard data model of BIM.

상기 디지털 트윈 구축 방법에 있어서, 상기 BIM에 대응하는 상기 IFC의 데이터 파일을 파싱하여 객체별로 상기 속성정보를 추출하고, 추출된 상기 속성정보를 이용하여 상기 객체별로 영상처리를 수행함으로써 상기 객체별로 형상 정보를 획득할 수 있다.In the digital twin construction method, by parsing the data file of the IFC corresponding to the BIM to extract the attribute information for each object, and performing image processing for each object using the extracted attribute information, the shape for each object information can be obtained.

본 발명의 실시예에 따르면, 서비스 특성에 따른 데이터 경량화를 수행하고 이에 기초하여 디지털 트윈을 구축할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, data weight reduction according to service characteristics can be performed and a digital twin can be built based on this.

또한, 본 발명의 실시예에 따르면, BIM과 GIS의 데이터 통합을 수행함으로써, BIM과 GIS 간의 효과적인 통합 및 연계를 구현할 수 있다.In addition, according to an embodiment of the present invention, by performing data integration of BIM and GIS, it is possible to implement effective integration and linkage between BIM and GIS.

도 1은 IFC와 CityGML 각각의 LOD별로 구현된 건물 형상을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 디지털 트윈 구축 장치의 구성을 도시한 블록도이다.
도 3은 본 발명에 따른 디지털 트윈 구축 장치가 객체별로 모델을 생성하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 디지털 트윈 구축 장치가 객체별로 속성 정보 및 형상 정보를 매칭한 일 예를 도시한다.
도 5는 본 발명에 따른 디지털 트윈 구축 장치가 서비스 특성에 따라 BIM과 GIS를 통합 및 연계하는 일 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 도 5에서 IFC 데이터의 XML 변환을 통한 데이터베이스화를 도시한 도면이다.
도 7은 도 5에서 디지털 트윈 소프트웨어 내에서 객체 별 시각화를 수행한 경우이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른, 컴퓨팅 장치를 나타내는 도면이다.
1 is a diagram illustrating a building shape implemented for each LOD of IFC and CityGML.
2 is a block diagram showing the configuration of a digital twin building apparatus according to the present invention.
3 is a view for explaining a method of generating a model for each object by the digital twin building apparatus according to the present invention.
4 shows an example in which the digital twin building apparatus according to the present invention matches attribute information and shape information for each object.
5 is a diagram for explaining an example in which the digital twin building apparatus according to the present invention integrates and links BIM and GIS according to service characteristics.
FIG. 6 is a diagram illustrating database formation through XML conversion of IFC data in FIG. 5 .
FIG. 7 is a case of performing visualization for each object within the digital twin software in FIG. 5 .
8 is a diagram illustrating a computing device according to an embodiment of the present invention.

아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, the embodiments of the present invention will be described in detail so that those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains can easily implement them. However, the present invention may be embodied in several different forms and is not limited to the embodiments described herein. And in order to clearly explain the present invention in the drawings, parts irrelevant to the description are omitted, and similar reference numerals are attached to similar parts throughout the specification.

본 명세서에서, 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.In the present specification, duplicate descriptions of the same components will be omitted.

또한 본 명세서에서, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 '연결되어' 있다거나 '접속되어' 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에 본 명세서에서, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 '직접 연결되어' 있다거나 '직접 접속되어' 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.Also, in this specification, when it is said that a certain element is 'connected' or 'connected' to another element, it may be directly connected or connected to the other element, but other elements in the middle It should be understood that there may be On the other hand, in this specification, when it is mentioned that a certain element is 'directly connected' or 'directly connected' to another element, it should be understood that the other element does not exist in the middle.

또한, 본 명세서에서 사용되는 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용되는 것으로써, 본 발명을 한정하려는 의도로 사용되는 것이 아니다.In addition, the terms used herein are used only to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention.

또한 본 명세서에서, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다.Also, in this specification, the singular expression may include the plural expression unless the context clearly dictates otherwise.

또한 본 명세서에서, '포함하다' 또는 '가지다' 등의 용어는 명세서에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품, 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것일 뿐, 하나 또는 그 이상의 다른 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.Also, in this specification, terms such as 'include' or 'have' are only intended to designate that the features, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof described in the specification exist, and one or more It is to be understood that the existence or addition of other features, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof, is not precluded in advance.

또한 본 명세서에서, '및/또는' 이라는 용어는 복수의 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다. 본 명세서에서, 'A 또는 B'는, 'A', 'B', 또는 'A와 B 모두'를 포함할 수 있다.Also in this specification, the term 'and/or' includes a combination of a plurality of described items or any item of a plurality of described items. In this specification, 'A or B' may include 'A', 'B', or 'both A and B'.

또한 본 명세서에서, 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략될 것이다.Also, in this specification, detailed descriptions of well-known functions and configurations that may obscure the gist of the present invention will be omitted.

건물 정보 모델링(Building information modelling, BIM)과 지리 정보 시스템(Geographical Information Systems, GIS)은 건축 및 환경 객체의 디지털 표현을 제공한다. BIM은 건물정보를 다루며, 건물 자체의 미시적 표현에 초점을 맞춘다. GIS는 공간정보를 다루며, 건물의 외부 환경에 대한 거시적 표현을 제공한다.Building information modeling (BIM) and Geographical Information Systems (GIS) provide digital representations of architectural and environmental objects. BIM deals with building information and focuses on the micro-expression of the building itself. GIS deals with spatial information and provides a macroscopic representation of the external environment of a building.

3차원 모델링을 위한 공간정보는 크게 실내 공간정보와 실외 공간정보로 구분될 수 있으며, 일반적으로 실내 공간정보는 BIM 데이터로 표현되고, 실외 공간정보는 GIS 데이터로 표현될 수 있다.Spatial information for 3D modeling can be largely divided into indoor spatial information and outdoor spatial information. In general, indoor spatial information can be expressed as BIM data, and outdoor spatial information can be expressed as GIS data.

구체적으로, BIM은 건물을 데이터화하여 수치 데이터를 만든다. 이 경우, 단순한 선이나 면 작업이 아닌 선의 시작과 끝점을 잇는 길이의 데이터가 생성되고, 면은 닫힌 면의 기준으로 면적이 데이터화 된다.Specifically, BIM creates numerical data by converting buildings into data. In this case, data of the length connecting the start and end points of a line is generated rather than a simple line or surface operation, and the area of the surface is converted into data based on the closed surface.

GIS는 공간적으로 위치를 표현하는 지형 정보와 그 형태와 기능을 설명 보완하는 비도형 속성정보를 그래픽과 데이터베이스의 관리기능 등과 연계하여 정보를 저장, 추출, 관리 및 분석한다. 이 경우, 공간상 위치를 점유하는 지리자료(geographic data)와 이에 관련된 속성자료(attribute data)를 통합하여 처리한다.GIS stores, extracts, manages, and analyzes geographic information that spatially expresses location and non-graphic attribute information that explains and supplements its form and function by linking it with graphic and database management functions. In this case, geographic data occupying a spatial location and related attribute data are integrated and processed.

본 명세서에 사용되는 BIM 데이터는 도로, 교량, 구조물과 같이 BIM을 구현할 때 사용되는 건물에 대한 모든 정보를 의미할 수 있으며, GIS 데이터 역시 통상적인 하천, 공원 등과 같은 지리적 정보 이외에 가로등, 횡단보도, 주차시설, 대기 오염의 측정하기 위한 IOT(internet of things) 시설물, CCTV 등을 포함하는 정보를 통칭할 수 있다.BIM data used in this specification may refer to all information about buildings used when implementing BIM, such as roads, bridges, and structures, and GIS data also includes general geographic information such as rivers and parks, street lights, crosswalks, Information including parking facilities, Internet of things (IOT) facilities for measuring air pollution, CCTV, etc. may be collectively referred to as information.

이하, 도면을 참조하여 본 발명에 따른 디지털 트윈 구축 장치 및 디지털 트윈 구축 방법을 상세하게 설명한다.Hereinafter, a digital twin building apparatus and a digital twin building method according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

도 2는 본 발명에 따른 디지털 트윈 구축 장치의 구성을 도시한 블록도이다.2 is a block diagram showing the configuration of a digital twin building apparatus according to the present invention.

본 발명에 따른 디지털 트윈 구축 장치(200)는 BIM과 GIS의 데이터 통합을 수행할 수 있다. The digital twin building apparatus 200 according to the present invention may perform data integration of BIM and GIS.

구체적으로, 도시 차원에서의 관리를 전체로 하는 스마트 도시운영 관리 시스템 구축을 위해서는 CityGML의 LOD 수준을 기준으로 활용하는 것이 현재의 기술수준을 고려했을 때 타당하며, CityGML의 표면의 한계가 두드러지는 건물 부재 정보의 표현을 위한 서비스에만 IFC를 부분적으로 활용하는 방법이 필요하다.Specifically, in order to build a smart city operation management system that manages city-level management as a whole, it is reasonable to use CityGML's LOD level as a standard, considering the current technology level, A method that partially utilizes IFC is required only for services for the expression of absence information.

현시점의 CityGML 기반 LOD 3 수준으로 구축된 모델은 형상 시각화만 가능한 수준이다. 또한, BIM 객체 정보를 GIS surface 정보로 변환하는 방법들은 제시되었으나, surface 모델은 물리 시뮬레이션 등의 수행을 위한 추가 작업이 필요하다.The model built at the current CityGML-based LOD 3 level is only available for shape visualization. In addition, although methods for converting BIM object information into GIS surface information have been suggested, additional work is required for the surface model to perform physics simulation, etc.

따라서, 본 발명에서는 LOD 1 부터 3 까지의 서비스 제공 시 CityGML을 사용하고, 시설물의 부재 정보가 필요한 LOD 4 이상의 서비스에서는 CityGML 대신 동일한 위치에 IFC 객체(object) 데이터를 사용한다. 구체적으로, 각각의 데이터를 하나의 좌표를 기준으로 동일한 위치에 배치시키되, 서로 간섭하지 않도록 2중 레이어로 구현하고, 필요한 경우에만 데이터 입력 및 시각화를 수행하여 BIM-GIS 연계 기반 디지털 트윈을 구축할 수 있다.Therefore, in the present invention, CityGML is used to provide services from LODs 1 to 3, and IFC object data is used at the same location instead of CityGML for services of LOD 4 or higher requiring facility absence information. Specifically, each data is placed in the same location based on one coordinate, but it is implemented as a double layer so as not to interfere with each other, and data input and visualization are performed only when necessary to build a BIM-GIS linkage-based digital twin. can

본 발명에 따른 디지털 트윈 구축 장치(200)는 분류부(210), 입력부(220), 시각화 처리부(230) 및 제어부(240)를 포함하여 구성될 수 있다.The digital twin building apparatus 200 according to the present invention may include a classification unit 210 , an input unit 220 , a visualization processing unit 230 , and a control unit 240 .

분류부(210)는 건물의 단순한 속성정보가 필요한 제1경우와, 건물의 기준 상세레벨 이상의 속성정보가 필요한 제2경우를 구분할 수 있다. 여기서, 속성정보는, 높이, 원점, 방향 및 길이 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. The classification unit 210 may distinguish a first case in which simple attribute information of a building is required and a second case in which attribute information equal to or higher than the reference detail level of the building is required. Here, the attribute information may include at least one of a height, an origin, a direction, and a length.

일 실시예에 의하면, 기준 상세레벨은, LOD(Level of Detail) 4 일 수 있다.According to an embodiment, the reference detail level may be LOD (Level of Detail) 4 .

입력부(220)는 건물을 포함하는 도시를 거시적으로 표현하는 제1영상모델에 대응하는 제1데이터와 건물 자체를 미시적으로 표현하는 제2영상모델에 대응하는 제2데이터가 저장된 외부 서버로부터 제1데이터 및/또는 제2데이터 중 적어도 하나를 수신할 수 있다.The input unit 220 receives first data from an external server in which first data corresponding to a first image model macroscopically expressing a city including a building and second data corresponding to a second image model expressing the building itself microscopically are stored. At least one of data and/or second data may be received.

일 실시예에 의하면, 제1영상모델은 지리 정보 시스템(Geographical Information System, GIS)이고, 제2영상모델은 건물 정보 모델링(Building Information Modelling, BIM)일 수 있다. 또한, 제1데이터는 GIS의 표준 데이터 모델인 CityGML이고, 제2데이터는 BIM의 표준 데이터 모델인 IFC(Industry Foundation Classes)일 수 있다. According to an embodiment, the first image model may be a geographic information system (GIS), and the second image model may be a building information modeling (BIM). Also, the first data may be CityGML, a standard data model of GIS, and the second data may be Industry Foundation Classes (IFC), a standard data model of BIM.

시각화 처리부(230)는 제1영상모델에 기초하여 제1데이터를 제1영상으로 영상처리 할 수 있다. 여기서, 영상처리는, 위치 지정, 면 생성, solid 생성 및 그룹화(객체화) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.The visualization processing unit 230 may image-process the first data as a first image based on the first image model. Here, the image processing may include at least one of positioning, surface generation, solid generation, and grouping (objectification).

제어부(240)는 제1경우에 해당하면 제1영상을 표시하고, 제2경우에 해당하면 제1영상의 표시를 종료한 후, 제2영상모델에 기초하여 제2데이터를 제2영상으로 영상처리하도록 시각화 처리부(230)를 제어하고 제2영상을 표시할 수 있다.The controller 240 displays the first image if the case is the first case, and ends the display of the first image if the case is the second case, and then converts the second data to the second image based on the second image model. The visualization processing unit 230 may be controlled to process and the second image may be displayed.

제어부(240)는 객체별로 형상 정보를 획득할 수 있다. 구체적으로, 제어부(240)는 BIM에 대응하는 IFC의 데이터 파일을 파싱하여 객체별로 속성정보를 추출하고, 추출된 속성정보를 이용하여 객체별로 영상처리를 수행함으로써 객체별로 형상 정보를 획득하도록, 시각화 처리부(230)를 제어할 수 있다.The controller 240 may acquire shape information for each object. Specifically, the controller 240 parses the IFC data file corresponding to the BIM to extract attribute information for each object, and performs image processing for each object using the extracted attribute information to obtain shape information for each object, visualization The processing unit 230 may be controlled.

이 경우, 제어부(240)는 객체 각각과 이에 대응하는 형상 정보를 매칭하여 데이터베이스에 저장할 수 있다.In this case, the controller 240 may match each object with shape information corresponding thereto and store it in the database.

제어부(240)는 객체별로 시각화를 수행할 수 있다. 구체적으로, 제어부(240)는 객체 전체에 대해서 시각화를 수행하거나 객체 일부에 대해서 시각화를 수행할 수 있다. 일 실시예에 의하면, 제어부(240)는 BIM에 기초하여 IFC를 제2영상으로 처리하는 경우 적어도 하나의 객체를 선택하고 이에 대응하는 형상 정보를 표시하되, 건물이 표시되는 소정 상세레벨에 따라 선택되는 적어도 하나의 객체의 수가 달라지도록 시각화 처리부(230)를 제어할 수 있다.The controller 240 may perform visualization for each object. Specifically, the controller 240 may perform visualization on the whole object or visualization on a part of the object. According to an embodiment, when the IFC is processed as the second image based on the BIM, the control unit 240 selects at least one object and displays shape information corresponding thereto, but selects it according to a predetermined level of detail at which the building is displayed. The visualization processing unit 230 may be controlled to change the number of at least one object to be used.

도 3은 본 발명에 따른 디지털 트윈 구축 장치가 객체별로 모델을 생성하는 방법을 설명하기 위한 도면이다. 3 is a view for explaining a method of generating a model for each object by the digital twin building apparatus according to the present invention.

디지털 트윈 구축 장치(200)는 서비스 제공 수준에 따라, BIM 모델에서 요소(element)별 정보를 추출하여 자동으로 객체기반 영상 모델링을 수행할 수 있다.The digital twin building apparatus 200 may automatically perform object-based image modeling by extracting element-specific information from the BIM model according to a service provision level.

구체적으로, 디지털 트윈 구축 장치(200)는 IFC 데이터에서 필요정보를 추출하고, 이를 이용하여 객체별 모델을 생성할 수 있다. 이 경우, IFC 데이터로부터 형상데이터를 추출하고, 이에 기초하여 자동으로 영상 모델링을 수행할 수 있다.Specifically, the digital twin building apparatus 200 may extract necessary information from IFC data and generate a model for each object using this. In this case, shape data may be extracted from the IFC data, and image modeling may be automatically performed based on the extracted shape data.

도 3을 참조하면, BIM 파일에서 내보낸 IFC 파일(S310)을 파싱하여, 요소(element)별로 층, 높이, 원점, 방향 및 길이 등의 정보를 추출한다(S320).Referring to FIG. 3 , the IFC file (S310) exported from the BIM file is parsed to extract information such as layer, height, origin, direction, and length for each element (S320).

추출된 정보들(S330)을 이용하여 요소별로 위치 지정, 면 생성, solid 생성, 그룹화(객체화) 등의 영상모델 정보생성 과정을 통해 객체 별 가시화를 수행한다(S340).By using the extracted information (S330), each object is visualized through the image model information creation process such as positioning for each element, surface generation, solid generation, and grouping (objectification) (S340).

최종적으로, 각각의 요소에 대응하는 형상 정보가 얻어진다(S350). 예를 들어, 형상 정보는 3D Engine(SketchUp) file 형태로 구현될 수 있다.Finally, shape information corresponding to each element is obtained (S350). For example, the shape information may be implemented in the form of a 3D Engine (SketchUp) file.

도 4는 본 발명에 따른 디지털 트윈 구축 장치가 객체별로 속성 정보 및 형상 정보를 매칭한 일 예를 도시한다.4 shows an example in which the digital twin building apparatus according to the present invention matches attribute information and shape information for each object.

디지털 트윈 구축 장치(200)는 속성 정보를 추출하여 객체(object)별 영상 모델과 매칭할 수 있다. 이를 위해 객체별로 요소 ID(element ID)를 할당하고, 각 객체별로 속성 정보를 추출한 후, 요소 ID를 이용하여 객체와 이에 대응하는 속성 정보 및 형상 정보를 매칭할 수 있다. The digital twin building apparatus 200 may extract attribute information and match it with an image model for each object. To this end, after allocating an element ID to each object, extracting attribute information for each object, the element ID may be used to match the object with the corresponding attribute information and shape information.

구체적으로, 도 4에는 도 3의 방법으로 추출된 속성 정보와 형상 정보를 요소 별 ID를 이용하여 매칭하는 방법의 일 예가 도시된다.Specifically, FIG. 4 shows an example of a method of matching attribute information and shape information extracted by the method of FIG. 3 using IDs for each element.

BIM 파일에서 내보낸 IFC 파일(410)을 파싱하여 요소별 ID(420)를 추출한다.By parsing the IFC file 410 exported from the BIM file, the element ID 420 is extracted.

추출된 ID와 동일한 ID에 해당하는 속성 정보(430)를 추출하여 해당 형상 정보(440)와 매칭시킨다.Attribute information 430 corresponding to the same ID as the extracted ID is extracted and matched with the corresponding shape information 440 .

이에 의해 속성 정보가 가시화된다(450).Accordingly, the attribute information is visualized ( 450 ).

도 3 및 도 4에서 제시되는 방법은 후술하는 도 5의 bSI에서 제공하는 컨버터인 IFC Open Shell과 비슷한 역할을 수행하지만, IFC 파일에서 직접 정보를 추출함으로써 XML 기반 정보추출 방식보다 시간적 측면에서 월등히 빠른 방식이다. 또한, 추출된 정보는 도 5의 네트워크 모듈(Network Module)에 형상 정보와 속성 정보를 분리하여 저장할 수 있다.The method presented in FIGS. 3 and 4 performs a role similar to that of the IFC Open Shell, a converter provided by bSI of FIG. 5, which will be described later, but is significantly faster in time than the XML-based information extraction method by extracting information directly from the IFC file. method. In addition, the extracted information may be stored separately from shape information and attribute information in the network module of FIG. 5 .

도 5는 본 발명에 따른 디지털 트윈 구축 장치가 서비스 특성에 따라 BIM과 GIS를 통합 및 연계하는 일 예를 설명하기 위한 도면이다.5 is a diagram for explaining an example in which the digital twin building apparatus according to the present invention integrates and links BIM and GIS according to service characteristics.

디지털 트윈 구축 장치(200)는 서비스 특성에 따라 BIM과 GIS를 통합 및 연계하고 이에 기초하여 디지털 트윈을 구축할 수 있다. 구체적으로, 사용예(Use case)에 대응하여 LOD 4 이상의 공간정보를 기준으로 IFC 파일 또는 CityGML 파일을 활용하여 3차원 영상을 구현할 수 있다.The digital twin building apparatus 200 may integrate and link BIM and GIS according to service characteristics, and build a digital twin based thereon. Specifically, in response to a use case, a 3D image may be implemented by using an IFC file or a CityGML file based on spatial information of LOD 4 or higher.

도시운영 관리자는 CityGML 파일 데이터와 IFC 파일 데이터를 외부 서버(ex: 웹 서버)에 업로드한다. 디지털 트윈 구축 장치(200)는 단순 건물정보 확인이 필요한 사용예(Use case)와 시설물 객체정보를 활용하는 사용예(Use case)를 구분하고, 건물의 단순한 속성정보가 필요한 경우에는 CityGML 데이터를 활용하고, LOD 4 수준의 시설물 객체정보가 필요한 사용예(Use case)에는 IFC Geometry를 활용한다. 여기서, 시설물 객체정보는 사용예(Use case)별로 필요한 데이터에 한해서만 XML 형식의 IFC Property를 활용하여 관리한다.The city management manager uploads CityGML file data and IFC file data to an external server (ex: web server). The digital twin construction device 200 distinguishes a use case that requires simple building information confirmation and a use case that utilizes facility object information, and uses CityGML data when simple property information of a building is required. In addition, IFC Geometry is used for use cases that require LOD 4 level facility object information. Here, facility object information is managed using XML format IFC Property only for data required for each use case.

도 5에 도시된 바와 같이, IFC 파일과 CityGML 파일은 디지털 트윈 소프트웨어(s/w) 내에서 연계된다.As shown in Fig. 5, the IFC file and the CityGML file are linked within the digital twin software (s/w).

구체적으로, 도 5에는 IFC 데이터와 CityGML 데이터가 동시에 사용되는 경우, 즉 LOD 3 서비스에서 LOD 4 서비스로 변화될 때의 경계 시점에서의 데이터 흐름이 도식화되어 있는데, 그 구체적인 내용은 다음과 같다. Specifically, FIG. 5 schematically illustrates a data flow at the boundary point when IFC data and CityGML data are used simultaneously, that is, when the LOD 3 service is changed to the LOD 4 service.

CityGML은 데이터베이스화 되어 있고, LOD 3 서비스 제공을 위해 이미 디지털 트윈 소프트웨어(S/W)에서 시각화 되어 있는 상태이다.CityGML has been converted into a database and has already been visualized in digital twin software (S/W) to provide LOD 3 service.

IFC 데이터는 관리자가 업로드하는 순간부터 IfcOpenShell 프로그램을 이용하여 XML 형식으로 변환됨으로써, 속성정보는 요소(element)별로 데이터베이스를 구축한다. 이 경우, 요소 별로 객체화된 형상 정보는 오브젝트(OBJ) 형식으로 변환하여 별도의 메모리에 저장된다. IFC data is converted into XML format using the IfcOpenShell program from the moment the administrator uploads it, so that attribute information builds a database for each element. In this case, the shape information objectified for each element is converted into an object (OBJ) format and stored in a separate memory.

만일, LOD 4 서비스가 실행되면, 기존에 시각화되어 있던 CityGML 데이터의 시각화는 종료되고, 필요한 객체에 해당하는 정보만 호출하여 시각화 한다.If the LOD 4 service is executed, the visualization of the previously visualized CityGML data is terminated, and only the information corresponding to the necessary object is called and visualized.

도 6은 도 5에서 IFC 데이터의 XML 변환을 통한 데이터베이스화를 도시한 도면이다. FIG. 6 is a diagram illustrating database formation through XML conversion of IFC data in FIG. 5 .

생성된 데이터베이스(600)에는 요소별로 이에 대응하는 속성 정보가 매칭된다.The generated database 600 is matched with attribute information corresponding thereto for each element.

도 7은 도 5에서 디지털 트윈 소프트웨어 내에서 객체 별 시각화를 수행한 경우이다.FIG. 7 is a case of performing visualization for each object within the digital twin software in FIG. 5 .

좌측 도면(710)은 객체 전체를 시각화한 경우이다. 그림에서 보여지는 바와 같이, 전체 객체(715)에 대하여 시각화가 수행되었다.The left figure 710 is a case in which the entire object is visualized. As shown in the figure, visualization was performed on the entire object 715 .

우측 도면(720)은 객체 일부만 시각화한 경우이다. 전체 객체(725) 중에서 일부 객체(725_a, 725_b, 725_c)를 제외한 나머지 객체들에 대해서 시각화가 수행된다.The right figure 720 is a case in which only a part of the object is visualized. Visualization is performed on the remaining objects except for some objects 725_a, 725_b, and 725_c among all objects 725 .

한편, 본 발명에 따른 디지털 트윈 구축 방법은, 건물의 단순한 속성정보가 필요한 제1경우와, 상기 건물의 기준 상세레벨 이상의 속성정보가 필요한 제2경우를 구분하는 단계; 와, 상기 건물을 포함하는 도시를 거시적으로 표현하는 제1영상모델에 대응하는 제1데이터와 상기 건물 자체를 미시적으로 표현하는 제2영상모델에 대응하는 제2데이터가 저장된 외부 서버로부터 상기 제1데이터 및/또는 상기 제2데이터 중 적어도 하나를 수신하는 단계; 와, 상기 제1영상모델에 기초하여 상기 제1데이터를 제1영상으로 영상처리하는 단계; 및, 상기 제1경우에 해당하면 상기 제1영상을 표시하고, 상기 제2경우에 해당하면 상기 제1영상의 표시를 종료한 후, 상기 제2영상모델에 기초하여 상기 제2데이터를 제2영상으로 영상처리하여 표시하는 단계; 를 포함할 수 있다.On the other hand, the digital twin construction method according to the present invention comprises the steps of distinguishing a first case in which simple attribute information of a building is required and a second case in which attribute information equal to or higher than a reference detail level of the building is required; and first data corresponding to a first image model macroscopically expressing a city including the building and second data corresponding to a second image model expressing the building itself microscopically from an external server in which the first data is stored. receiving at least one of data and/or the second data; and image processing the first data into a first image based on the first image model; and displaying the first image if the case is the first case, and ending the display of the first image if the case is the second case, and then converting the second data to a second data based on the second image model. processing and displaying an image as an image; may include

일 실시예에 의하면, 제1영상모델은 지리 정보 시스템(GIS)이고, 제2영상모델은 건물 정보 모델링(BIM)일 수 있다. 또한, 제1데이터는 상기 GIS의 표준 데이터 모델인 CityGML이고, 제2데이터는 상기 BIM의 표준 데이터 모델인 IFC일 수 있다.According to an embodiment, the first image model may be a geographic information system (GIS), and the second image model may be a building information modeling (BIM). Also, the first data may be CityGML, which is a standard data model of the GIS, and the second data may be IFC, which is a standard data model of the BIM.

본 발명은 IFC 포맷의 BIM 정보와 CityGML 포맷의 수준별 연계를 통해 Use case별로 관리 데이터의 요구 수준별 제공을 가능하게 한다. 이 경우, 도시관리에 필요한 각종 데이터를 Use case별 요구 수준에 따라 가상화 할 수 있어, 정보량 및 정보제공속도 측면에서 최적의 서비스를 제공할 수 있게 된다.The present invention enables the provision of management data for each use case by request level by linking the BIM information in the IFC format and the CityGML format by level. In this case, various data necessary for city management can be virtualized according to the required level for each use case, so that the optimal service can be provided in terms of the amount of information and the speed of information provision.

이와 같은 본 발명은 스마트 시티의 도시관리 서비스 분야에 적용될 수 있을 뿐 아니라, 나아가, 제조업 등 산업 전반에 응용되어 적용될 수 있다. The present invention as described above can be applied not only to the urban management service field of a smart city, but also can be applied and applied to the overall industry such as manufacturing.

도 8은 본 발명의 실시예에 따른, 컴퓨팅 장치를 나타내는 도면이다. 도 8의 컴퓨팅 장치(TN100)는 본 명세서에서 기술된 디지털 트윈 구축 장치(200)일 수 있다.8 is a diagram illustrating a computing device according to an embodiment of the present invention. The computing device TN100 of FIG. 8 may be the digital twin building device 200 described herein.

도 8의 실시예에서, 컴퓨팅 장치(TN100)는 적어도 하나의 프로세서(TN110), 송수신 장치(TN120), 및 메모리(TN130)를 포함할 수 있다. 또한, 컴퓨팅 장치(TN100)는 저장 장치(TN140), 입력 인터페이스 장치(TN150), 출력 인터페이스 장치(TN160) 등을 더 포함할 수 있다. 컴퓨팅 장치(TN100)에 포함된 구성 요소들은 버스(bus)(TN170)에 의해 연결되어 서로 통신을 수행할 수 있다.In the embodiment of FIG. 8 , the computing device TN100 may include at least one processor TN110 , a transceiver device TN120 , and a memory TN130 . In addition, the computing device TN100 may further include a storage device TN140 , an input interface device TN150 , an output interface device TN160 , and the like. Components included in the computing device TN100 may be connected by a bus TN170 to communicate with each other.

프로세서(TN110)는 메모리(TN130) 및 저장 장치(TN140) 중에서 적어도 하나에 저장된 프로그램 명령(program command)을 실행할 수 있다. 프로세서(TN110)는 중앙 처리 장치(CPU: central processing unit), 그래픽 처리 장치(GPU: graphics processing unit), 또는 본 발명의 실시예에 따른 방법들이 수행되는 전용의 프로세서를 의미할 수 있다. 프로세서(TN110)는 본 발명의 실시예와 관련하여 기술된 절차, 기능, 및 방법 등을 구현하도록 구성될 수 있다. 프로세서(TN110)는 컴퓨팅 장치(TN100)의 각 구성 요소를 제어할 수 있다.The processor TN110 may execute a program command stored in at least one of the memory TN130 and the storage device TN140. The processor TN110 may mean a central processing unit (CPU), a graphics processing unit (GPU), or a dedicated processor on which methods according to an embodiment of the present invention are performed. The processor TN110 may be configured to implement procedures, functions, and methods described in connection with an embodiment of the present invention. The processor TN110 may control each component of the computing device TN100.

메모리(TN130) 및 저장 장치(TN140) 각각은 프로세서(TN110)의 동작과 관련된 다양한 정보를 저장할 수 있다. 메모리(TN130) 및 저장 장치(TN140) 각각은 휘발성 저장 매체 및 비휘발성 저장 매체 중에서 적어도 하나로 구성될 수 있다. 예를 들어, 메모리(TN130)는 읽기 전용 메모리(ROM: read only memory) 및 랜덤 액세스 메모리(RAM: random access memory) 중에서 적어도 하나로 구성될 수 있다. Each of the memory TN130 and the storage device TN140 may store various information related to the operation of the processor TN110. Each of the memory TN130 and the storage device TN140 may be configured as at least one of a volatile storage medium and a nonvolatile storage medium. For example, the memory TN130 may include at least one of a read only memory (ROM) and a random access memory (RAM).

송수신 장치(TN120)는 유선 신호 또는 무선 신호를 송신 또는 수신할 수 있다. 송수신 장치(TN120)는 네트워크에 연결되어 통신을 수행할 수 있다. The transceiver TN120 may transmit or receive a wired signal or a wireless signal. The transceiver TN120 may be connected to a network to perform communication.

한편, 본 발명의 실시예는 지금까지 설명한 장치 및/또는 방법을 통해서만 구현되는 것은 아니며, 본 발명의 실시예의 구성에 대응하는 기능을 실현하는 프로그램 또는 그 프로그램이 기록된 기록 매체를 통해 구현될 수도 있으며, 이러한 구현은 상술한 실시예의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 기술자라면 쉽게 구현할 수 있는 것이다. On the other hand, the embodiment of the present invention is not implemented only through the apparatus and/or method described so far, and a program for realizing a function corresponding to the configuration of the embodiment of the present invention or a recording medium in which the program is recorded may be implemented. And, such an implementation can be easily implemented by those skilled in the art from the description of the above-described embodiments.

이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 통상의 기술자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.Although the embodiments of the present invention have been described in detail above, the scope of the present invention is not limited thereto, and various modifications and improvements by those skilled in the art using the basic concept of the present invention as defined in the following claims are also presented. It belongs to the scope of the invention.

200: 디지털 트윈 구축 장치 210: 분류부
220: 입력부 230: 시각화 처리부
240: 제어부
200: digital twin building device 210: classification unit
220: input unit 230: visualization processing unit
240: control unit

Claims (10)

디지털 트윈 구축 장치에 있어서,
건물의 단순한 속성정보가 필요한 제1경우와, 상기 건물의 기준 상세레벨 이상의 속성정보가 필요한 제2경우를 구분하는 분류부;
상기 건물을 포함하는 도시를 거시적으로 표현하는 제1영상모델에 대응하는 제1데이터와 상기 건물 자체를 미시적으로 표현하는 제2영상모델에 대응하는 제2데이터가 저장된 외부 서버로부터 상기 제1데이터 및/또는 상기 제2데이터 중 적어도 하나를 수신하는 입력부;
상기 제1영상모델에 기초하여 상기 제1데이터를 제1영상으로 영상처리하는 시각화 처리부; 및
상기 제1경우에 해당하면 상기 제1영상을 표시하고, 상기 제2경우에 해당하면 상기 제1영상의 표시를 종료한 후, 상기 제2영상모델에 기초하여 상기 제2데이터를 제2영상으로 영상처리하도록 상기 시각화 처리부를 제어하고 상기 제2영상을 표시하는 제어부; 를 포함하되,
상기 기준 상세레벨 미만의 서비스 제공 시 상기 제1데이터를 사용하고 시설물의 부재 정보가 필요한 상기 기준 상세레벨 이상의 서비스 제공 시에는 상기 제1데이터 대신 동일한 위치에 상기 제2데이터의 객체 데이터를 사용하며, 이를 위해 상기 제1데이터와 상기 제2데이터를 하나의 좌표를 기준으로 동일한 위치에 배치시키고 서로 간섭하지 않도록 2중 레이어로 구현하여 필요한 경우에만 입력 및 시각화를 수행하는,
디지털 트윈 구축 장치.
In the digital twin building apparatus,
a classification unit for classifying a first case in which simple attribute information of a building is required and a second case in which attribute information equal to or higher than the reference detail level of the building is required;
The first data and / or an input unit for receiving at least one of the second data;
a visualization processing unit that image-processes the first data into a first image based on the first image model; and
In case of the first case, the first image is displayed, and in case of the second case, after the display of the first image is finished, the second data is converted into a second image based on the second image model. a control unit for controlling the visualization processing unit to process an image and displaying the second image; including,
When providing a service lower than the reference detail level, the first data is used, and when providing a service higher than the reference detail level requiring information about the absence of a facility, the object data of the second data is used in the same location instead of the first data, To this end, the first data and the second data are arranged at the same position based on one coordinate and implemented as a double layer so as not to interfere with each other, and input and visualization are performed only when necessary,
Digital twin building device.
제1항에 있어서,
상기 제1영상모델은 지리 정보 시스템(Geographical Information System, GIS)이고, 상기 제2영상모델은 건물 정보 모델링(Building Information Modelling, BIM)이며,
상기 제1데이터는 상기 GIS의 표준 데이터 모델인 CityGML이고, 상기 제2데이터는 상기 BIM의 표준 데이터 모델인 IFC(Industry Foundation Classes)인 것을 특징으로 하는,
디지털 트윈 구축 장치.
According to claim 1,
The first image model is a geographic information system (Geographical Information System, GIS), the second image model is a building information modeling (Building Information Modeling, BIM),
The first data is CityGML, which is a standard data model of the GIS, and the second data is IFC (Industry Foundation Classes), which is a standard data model of the BIM,
Digital twin building device.
제2항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 BIM에 대응하는 상기 IFC의 데이터 파일을 파싱하여 객체별로 상기 속성정보를 추출하고, 추출된 상기 속성정보를 이용하여 상기 객체별로 영상처리를 수행함으로써 상기 객체별로 형상 정보를 획득하도록, 상기 시각화 처리부를 제어하는,
디지털 트윈 구축 장치.
3. The method of claim 2,
The control unit is
The visualization processing unit extracts the attribute information for each object by parsing the data file of the IFC corresponding to the BIM, and obtains shape information for each object by performing image processing for each object using the extracted attribute information to control,
Digital twin building device.
제3항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 객체 각각과 이에 대응하는 상기 형상 정보를 매칭하여 저장하는,
디지털 트윈 구축 장치.
4. The method of claim 3,
The control unit is
Matching and storing each of the objects and the shape information corresponding thereto,
Digital twin building device.
제3항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 BIM에 기초하여 상기 IFC를 상기 제2영상으로 처리하는 경우 적어도 하나의 상기 객체를 선택하고 이에 대응하는 상기 형상 정보를 표시하되 상기 건물이 표시되는 소정 상세레벨에 따라 선택되는 적어도 하나의 상기 객체의 수가 달라지도록, 상기 시각화 처리부를 제어하는,
디지털 트윈 구축 장치.
4. The method of claim 3,
The control unit is
When the IFC is processed as the second image based on the BIM, at least one object is selected and the shape information corresponding thereto is displayed, but at least one object selected according to a predetermined detail level at which the building is displayed to control the visualization processing unit so that the number of
Digital twin building device.
제3항에 있어서,
상기 속성정보는, 높이, 원점, 방향 및 길이 중 적어도 하나를 포함하고,
상기 영상처리는, 위치 지정, 면 생성, solid 생성 및 그룹화(객체화)를 포함하는,
디지털 트윈 구축 장치.
4. The method of claim 3,
The attribute information includes at least one of a height, an origin, a direction, and a length,
The image processing includes positioning, surface generation, solid generation and grouping (objectification),
Digital twin building device.
제1항에 있어서,
상기 기준 상세레벨은, LOD(Level of Detail) 4인 것을 특징으로 하는,
디지털 트윈 구축 장치.
According to claim 1,
The reference detail level, characterized in that LOD (Level of Detail) 4,
Digital twin building device.
디지털 트윈 구축 방법에 있어서,
건물의 단순한 속성정보가 필요한 제1경우와, 상기 건물의 기준 상세레벨 이상의 속성정보가 필요한 제2경우를 구분하는 단계;
상기 건물을 포함하는 도시를 거시적으로 표현하는 제1영상모델에 대응하는 제1데이터와 상기 건물 자체를 미시적으로 표현하는 제2영상모델에 대응하는 제2데이터가 저장된 외부 서버로부터 상기 제1데이터 및/또는 상기 제2데이터 중 적어도 하나를 수신하는 단계;
상기 제1영상모델에 기초하여 상기 제1데이터를 제1영상으로 영상처리하는 단계; 및
상기 제1경우에 해당하면 상기 제1영상을 표시하고, 상기 제2경우에 해당하면 상기 제1영상의 표시를 종료한 후, 상기 제2영상모델에 기초하여 상기 제2데이터를 제2영상으로 영상처리하여 표시하는 단계; 를 포함하되,
상기 기준 상세레벨 미만의 서비스 제공 시 상기 제1데이터를 사용하고 시설물의 부재 정보가 필요한 상기 기준 상세레벨 이상의 서비스 제공 시에는 상기 제1데이터 대신 동일한 위치에 상기 제2데이터의 객체 데이터를 사용하며, 이를 위해 상기 제1데이터와 상기 제2데이터를 하나의 좌표를 기준으로 동일한 위치에 배치시키고 서로 간섭하지 않도록 2중 레이어로 구현하여 필요한 경우에만 입력 및 시각화를 수행하는,
디지털 트윈 구축 방법.
In the digital twin construction method,
distinguishing between a first case in which simple attribute information of a building is required and a second case in which attribute information equal to or higher than a reference detail level of the building is required;
The first data and / or receiving at least one of the second data;
image processing the first data into a first image based on the first image model; and
In case of the first case, the first image is displayed, and in case of the second case, after the display of the first image is finished, the second data is converted into a second image based on the second image model. image processing and display; including,
When providing a service lower than the reference detail level, the first data is used, and when providing a service higher than the reference detail level requiring information about the absence of a facility, the object data of the second data is used in the same location instead of the first data, To this end, the first data and the second data are arranged at the same position based on one coordinate and implemented as a double layer so as not to interfere with each other, and input and visualization are performed only when necessary,
How to build a digital twin.
제8항에 있어서,
상기 제1영상모델은 지리 정보 시스템(Geographical Information System, GIS)이고, 상기 제2영상모델은 건물 정보 모델링(Building Information Modelling, BIM)이며,
상기 제1데이터는 상기 GIS의 표준 데이터 모델인 CityGML이고, 상기 제2데이터는 상기 BIM의 표준 데이터 모델인 IFC(Industry Foundation Classes)인 것을 특징으로 하는,
디지털 트윈 구축 방법.
9. The method of claim 8,
The first image model is a geographic information system (Geographical Information System, GIS), the second image model is a building information modeling (Building Information Modeling, BIM),
The first data is CityGML, which is a standard data model of the GIS, and the second data is IFC (Industry Foundation Classes), which is a standard data model of the BIM,
How to build a digital twin.
제9항에 있어서,
상기 BIM에 대응하는 상기 IFC의 데이터 파일을 파싱하여 객체별로 상기 속성정보를 추출하고, 추출된 상기 속성정보를 이용하여 상기 객체별로 영상처리를 수행함으로써 상기 객체별로 형상 정보를 획득하는,
디지털 트윈 구축 방법.
10. The method of claim 9,
Obtaining shape information for each object by parsing the data file of the IFC corresponding to the BIM, extracting the attribute information for each object, and performing image processing for each object using the extracted attribute information,
How to build a digital twin.
KR1020210082556A 2021-06-24 2021-06-24 Apparatus and method of constructing digital twin KR102346920B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210082556A KR102346920B1 (en) 2021-06-24 2021-06-24 Apparatus and method of constructing digital twin

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210082556A KR102346920B1 (en) 2021-06-24 2021-06-24 Apparatus and method of constructing digital twin

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR102346920B1 true KR102346920B1 (en) 2022-01-03

Family

ID=79348448

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020210082556A KR102346920B1 (en) 2021-06-24 2021-06-24 Apparatus and method of constructing digital twin

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102346920B1 (en)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114386150A (en) * 2022-01-13 2022-04-22 上海理工大学 Digital and intelligent building applying 6G digital twins
CN116069851A (en) * 2023-03-03 2023-05-05 黄河勘测规划设计研究院有限公司 Method for manufacturing hydraulic and hydroelectric engineering reporting system based on digital twin technology
CN116305420A (en) * 2023-01-30 2023-06-23 中国公路工程咨询集团有限公司 Highway maintenance digital twin body construction method, system, equipment and medium
KR102587701B1 (en) * 2022-09-20 2023-10-11 (주)더퍼스트아이씨티 Facility management system based on digital twin
KR20240009751A (en) * 2022-07-14 2024-01-23 연세대학교 산학협력단 Method and apparatus for automatically creating detail of 3-dimensional design model using library transplant
CN117540474A (en) * 2023-11-20 2024-02-09 中建三局集团有限公司 BIM-based whole process management method and related device
CN118114480A (en) * 2024-03-04 2024-05-31 国网湖北省电力有限公司经济技术研究院 Multi-system compatible full-perception self-optimization power grid project digital twin model and data alignment method thereof

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101317805B1 (en) * 2012-12-07 2013-10-15 한국건설기술연구원 Synchronization device of spatial information between bim-gis and synchronization method thereof
KR101543558B1 (en) * 2014-09-24 2015-08-12 경북대학교 산학협력단 Method for creating of integrated-space object-data and system for providing of integrated-space information
KR101996177B1 (en) * 2018-07-09 2019-07-03 서울시립대학교 산학협력단 Method and apparatus for providing bim/gis integrated information, and system using the same
KR20210054408A (en) * 2019-11-05 2021-05-13 서울시립대학교 산학협력단 Apparatus and method for modeling using gis

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101317805B1 (en) * 2012-12-07 2013-10-15 한국건설기술연구원 Synchronization device of spatial information between bim-gis and synchronization method thereof
KR101543558B1 (en) * 2014-09-24 2015-08-12 경북대학교 산학협력단 Method for creating of integrated-space object-data and system for providing of integrated-space information
KR101996177B1 (en) * 2018-07-09 2019-07-03 서울시립대학교 산학협력단 Method and apparatus for providing bim/gis integrated information, and system using the same
KR20210054408A (en) * 2019-11-05 2021-05-13 서울시립대학교 산학협력단 Apparatus and method for modeling using gis

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Integration of BIM and GIS in sustainable built environment: A review and bibliometric analysis(저자: Hao Wang, Yisha Pan, Xiaochun Luo)(출처: Automation in Construction, 103권, 41-52page, 2019.7.1).

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114386150A (en) * 2022-01-13 2022-04-22 上海理工大学 Digital and intelligent building applying 6G digital twins
KR20240009751A (en) * 2022-07-14 2024-01-23 연세대학교 산학협력단 Method and apparatus for automatically creating detail of 3-dimensional design model using library transplant
KR102692574B1 (en) * 2022-07-14 2024-08-05 연세대학교 산학협력단 Method and apparatus for automatically creating detail of 3-dimensional design model using library transplant
KR102587701B1 (en) * 2022-09-20 2023-10-11 (주)더퍼스트아이씨티 Facility management system based on digital twin
CN116305420A (en) * 2023-01-30 2023-06-23 中国公路工程咨询集团有限公司 Highway maintenance digital twin body construction method, system, equipment and medium
CN116305420B (en) * 2023-01-30 2023-10-17 中国公路工程咨询集团有限公司 Highway maintenance digital twin body construction method, system, equipment and medium
CN116069851A (en) * 2023-03-03 2023-05-05 黄河勘测规划设计研究院有限公司 Method for manufacturing hydraulic and hydroelectric engineering reporting system based on digital twin technology
CN117540474A (en) * 2023-11-20 2024-02-09 中建三局集团有限公司 BIM-based whole process management method and related device
CN117540474B (en) * 2023-11-20 2024-05-10 中建三局集团有限公司 BIM-based whole process management method and related device
CN118114480A (en) * 2024-03-04 2024-05-31 国网湖北省电力有限公司经济技术研究院 Multi-system compatible full-perception self-optimization power grid project digital twin model and data alignment method thereof

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102346920B1 (en) Apparatus and method of constructing digital twin
KR102160990B1 (en) Server and method for 3d city modeling based on object, and system using the same
US10636209B1 (en) Reality-based three-dimensional infrastructure reconstruction
Lin et al. Visualization of indoor thermal environment on mobile devices based on augmented reality and computational fluid dynamics
CN109829022B (en) Internet map service system fusing monitoring video information and construction method
JP3212113B2 (en) Map information display method and device
CN107610217A (en) A kind of nuclear power generating equipment virtually identifies display systems and method
KR100915209B1 (en) Automatic Modeling And Navigation System for Solid Builing Plane And Internal in Base of XML, And Method Thereof
Padsala et al. Conceptualizing, Managing and Developing: A Web Based 3D City Information Model for Urban Energy Demand Simulation.
Agugiaro et al. A web-based interactive tool for multi-resolution 3D models of a Maya archaeological site
Gan et al. Integrated BIM and VR for interactive aerodynamic design and wind comfort analysis of modular buildings
CN113988677A (en) Integrated city planning decision support system based on smart city planning
Chen et al. Modeling standards and file formats for indoor mapping
Buyukdemircioglu et al. Development of a smart city concept in virtual reality environment
Nguyen et al. Integration of H-BIM, virtual reality, and augmented reality in digital twin era-a case study in cultural heritage
Amoruso et al. A BIM for the identity of historic urban landscapes. Integrated applications of survey for the Certosa di Bologna architectural heritage
Guney Rethinking GIS towards the vision of smart cities through CityGML
Amirebrahimi et al. An integrated web-based 3D modeling and visualization platform to support sustainable cities
Pina et al. Semantic visualization of 3D urban environments
Petrova-Antonova et al. Towards a semantic 3D model of Sofia City
Zhu et al. Building interior model interpolation between IFC and CityGML
Stavric et al. From 3D building information modeling towards 5D city information modeling
Guadagnoli et al. Ricostruzione 3D della città di Amatrice. Una operazione di ‘instant modeling'.
Karim et al. 3D CityGML Building Models Development With Cross-Scale Query Database
Ellul et al. LOD 1 VS. LOD 2–Preliminary investigations into differences in mobile rendering performance

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant