KR102526720B1 - 3d virtual environment using point colud data and server performing thereof - Google Patents

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KR102526720B1
KR102526720B1 KR1020220091656A KR20220091656A KR102526720B1 KR 102526720 B1 KR102526720 B1 KR 102526720B1 KR 1020220091656 A KR1020220091656 A KR 1020220091656A KR 20220091656 A KR20220091656 A KR 20220091656A KR 102526720 B1 KR102526720 B1 KR 102526720B1
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박영섭
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Abstract

A 3D virtual environment modeling server according to one embodiment of the present invention comprises: a 3D point cloud data generation unit generating 3D point cloud data for a target road section by using sensing information on the target road section of an actual road; a road vector data extraction unit extracting road vector data identical to the actual road and facility vector data for facilities on the actual road by using the 3D point cloud data; a 3D modeling unit performing 3D modeling by using the road vector data, facility vector data and surrounding environment data of the target road section; and an optimization engine application unit applying an optimization engine to a 3D modeling result and resetting the 3D modeling result to match the actual road. According to the present invention, an actual test road environment can be expressed by rendering actual materials such as light sources, shadows, and environments using a game engine.

Description

포인트 클라우드 데이터를 이용한 3차원 가상 환경 모델링 방법 및 이를 실행하는 서버{3D VIRTUAL ENVIRONMENT USING POINT COLUD DATA AND SERVER PERFORMING THEREOF}3D virtual environment modeling method using point cloud data and server executing the same

본 발명은 포인트 클라우드 데이터를 이용한 3차원 가상 환경 모델링 방법 및 이를 실행하는 서버에 관한 것으로, 보다 구체적으로 실제 도로 스캔을 통해 가상현실 환경을 구축함으로써 사용자가 시뮬레이션할 수 있는 포인트 클라우드 데이터를 이용한 3차원 가상 환경 모델링 방법 및 이를 실행하는 서버에 관한 것이다. The present invention relates to a 3D virtual environment modeling method using point cloud data and a server executing the same, and more specifically, to a 3D 3D virtual environment modeling method using point cloud data that can be simulated by a user by constructing a virtual reality environment through a real road scan. It relates to a virtual environment modeling method and a server executing the virtual environment modeling method.

전자지도는 지리적 정보를 기록하는 일종의 그래픽 언어 형식으로서, 사람들의 출행에 많은 편리를 도모하고 있다. 그러나, 전통적인 지도 제품들은 모두 2차원 지도 제품이다. 실제 응용에 있어서, 이러한 2차원 지도들에는 일정한 국한성이 존재한다. An electronic map is a kind of graphic language format that records geographical information, and promotes a lot of convenience for people's travel. However, traditional map products are all two-dimensional map products. In practical applications, these two-dimensional maps have certain limitations.

예를 들어, 실제 도로에는 육교, 고랑길, 터널 등 복잡한 도로 구간이 존재한다. 이러한 복잡한 도로 구간은 공간상 일정한 엇갈림을 형성하며, 이러한 엇갈림은 2차원 지도로 표현하기 어렵다. 또한, 2차원 지도의 표현 형식은 직관적이지 못하여, 이해하기에 불편하다.For example, there are complex road sections such as overpasses, furrows, and tunnels on real roads. These complicated road sections form a certain gap in space, and this gap is difficult to express on a 2D map. In addition, the expression form of the 2D map is not intuitive and is inconvenient to understand.

컴퓨터 그래픽, 3차원 시뮬레이션 기술, 가상 현실 기술 및 네트워크 통신 기술이 쾌속적으로 발전함에 따라 전통적인 2차원 전자지도에도 새로원 활력이 주입되고 있으며, 인터넷을 통해 실행되는 3차원 전자지도는 전자지도 발전의 하나의 중요한 방향이 되고 있다. 3차원 전자지도는 직관적인 지리적 실경 시뮤레이션을 통해 사용자에게 지도 검색, 출행 네비게이션 등 지도 기능을 제공한다. 또한, 3차원 지도에 있어서, 더욱 풍부한 인터렉션과 더욱 화려한 렌더링 기술을 실현할 수 있으며, 이로써 관련 제품에 더 넓은 상상의 공간을 제공한다.As computer graphics, 3D simulation technology, virtual reality technology, and network communication technology develop rapidly, new vitality is being injected into traditional 2D electronic maps, and 3D electronic maps executed through the Internet are the driving force behind the development of electronic maps. It is becoming an important direction. The 3D electronic map provides map functions such as map search and travel navigation to users through intuitive geographical simulation. In addition, in the 3D map, richer interactions and more splendid rendering technology can be realized, thereby providing a wider space of imagination for related products.

기존의 3차원 전자지도에 있어서, 도로의 3차원 모델의 구축 방법은 인공 모델링 방식 및 자동 모델링 방식으로 구분될 수 있다. 인공 모델링 방식은 위성 영상 또는 에어리얼 이미지를 참조하여 3차원 그래픽 소프트웨어를 이용하여 수동으로 도로의 3차원 모델을 제작하는 것을 가리킨다. In existing 3D electronic maps, a method of constructing a 3D model of a road can be divided into an artificial modeling method and an automatic modeling method. The artificial modeling method refers to manually producing a 3D model of a road using 3D graphic software with reference to a satellite image or an aerial image.

상기와 같이, 이러한 모델링 방법은 효율이 그다지 높지 않다. 자동 모델링 방법은 카메라 또는 레이다 등 전문적인 수집 장치를 이용하여 모델링이 필요한 구역에 대해 기계 탑재 또는 차량 탑재 스캐닝을 진행한 다음 스캐닝된 데이터에 따라 자동으로 모델링하는 것을 가리킨다. As above, this modeling method is not very efficient. The automatic modeling method refers to performing machine-mounted or vehicle-mounted scanning on an area requiring modeling using a specialized collecting device such as a camera or radar, and then automatically modeling according to the scanned data.

이러한 모델링 방식의 작업 효율은 현저히 향상되었으나, 카메라, 레이다 자체의 가격이 상당히 비싸다. 또한, 이러한 스캐닝을 한번 진행하는 비용도 아주 높다. 따라서, 자동 모델링 방식의 비용은 대다수의 전자지도 개발 업자들이 뒷걸음질치게 한다.Although the work efficiency of this modeling method has been remarkably improved, the price of the camera and radar itself is quite high. In addition, the cost of performing such scanning once is very high. Thus, the cost of an automatic modeling method sets most electronic map developers back.

공개특허 제10-2018-0087947호(2018년08월03일)Patent Publication No. 10-2018-0087947 (August 03, 2018) 등록특허 제10-2363501호(2022년02월11일)Registered Patent No. 10-2363501 (February 11, 2022) 공개특허 제10-2021-0151865호(2021년12월14일)Patent Publication No. 10-2021-0151865 (December 14, 2021)

본 발명은 시뮬레이션의 이질감을 줄이기 위해 게임 엔진의 실시간 렌더링 기술을 도입하여 실제 테스트 도로 환경과 같은 3차원 가상현실 환경을 구축할 수 있도록 하는 포인트 클라우드 데이터를 이용한 3차원 가상 환경 모델링 방법 및 이를 실행하는 서버를 제공하는 것을 목적으로 한다. The present invention introduces real-time rendering technology of a game engine to reduce the heterogeneity of simulation to build a 3D virtual reality environment such as an actual test road environment, and a method for modeling a 3D virtual environment using point cloud data and executing the same It aims to provide a server.

또한, 본 발명은 실제 도로 스캔을 통해 가상현실 환경을 구축함으로써 사용자가 시뮬레이션할 수 있는 실제와 같은 도로맵을 구현함으로써 시험 비용을 절감하고 위험성을 감소할 수 있도록 하는 포인트 클라우드 데이터를 이용한 3차원 가상 환경 모델링 방법 및 이를 실행하는 서버를 제공하는 것을 목적으로 한다. In addition, the present invention implements a realistic road map that can be simulated by a user by constructing a virtual reality environment through a real road scan, thereby reducing test costs and reducing risks. An object of the present invention is to provide an environment modeling method and a server that executes the method.

또한, 본 발명은 게임 엔진을 이용하여 광원, 그림자, 환경 등과 같은 실제 재질을 렌더링하여 실제 테스트 도로 환경을 표현할 수 있도록 하는 포인트 클라우드 데이터를 이용한 3차원 가상 환경 모델링 방법 및 이를 실행하는 서버를 제공하는 것을 목적으로 한다. In addition, the present invention provides a 3D virtual environment modeling method using point cloud data that renders real materials such as light sources, shadows, environments, etc. using a game engine to express a real test road environment, and a server that executes the same aims to

본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있고, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 이해될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.The objects of the present invention are not limited to the above-mentioned objects, and other objects and advantages of the present invention not mentioned above can be understood by the following description and will be more clearly understood by the examples of the present invention. It will also be readily apparent that the objects and advantages of the present invention may be realized by means of the instrumentalities and combinations indicated in the claims.

이러한 목적을 달성하기 위한 3차원 가상 환경 모델링 서버에서 실행되는 3차원 가상 환경 모델링 방법은 실제 도로 중 대상 도로 구간에 대한 센싱 정보를 이용하여 상기 대상 도로 구간에 대한 3차원 점군 데이터를 생성하는 단계, 상기 3차원 점군 데이터를 이용하여 실제 도로와 동일한 도로 벡터 데이터 및 실제 도로의 시설물에 대한 시설물 벡터 데이터를 추출하는 단계, 상기 도로 벡터 데이터, 상기 시설물 벡터 데이터 및 상기 대상 도로 구간의 주변 환경 데이터를 이용하여 3차원 모델링을 실행하는 단계 및 상기 3차원 모델링한 결과에 최적화 엔진을 적용하여 상기 3차원 모델링한 결과를 상기 실제 도로에 매칭되도록 재설정하는 단계를 포함한다.A 3D virtual environment modeling method executed in a 3D virtual environment modeling server to achieve this purpose includes generating 3D point cloud data for a target road section using sensing information about a target road section among real roads; Extracting road vector data identical to a real road and facility vector data for a facility on a real road using the 3D point cloud data, using the road vector data, the facility vector data, and surrounding environment data of the target road section and executing 3D modeling, and resetting the 3D modeling result to match the actual road by applying an optimization engine to the 3D modeling result.

또한, 이러한 목적을 달성하기 위한 3차원 가상 환경 모델링 서버는 실제 도로 중 대상 도로 구간에 대한 센싱 정보를 이용하여 상기 대상 도로 구간에 대한 3차원 점군 데이터를 생성하는 3차원 점군 데이터 생성부, 상기 3차원 점군 데이터를 이용하여 실제 도로와 동일한 도로 벡터 데이터 및 실제 도로의 시설물에 대한 시설물 벡터 데이터를 추출하는 도로 벡터 데이터 추출부, 상기 도로 벡터 데이터, 상기 시설물 벡터 데이터 및 상기 대상 도로 구간의 주변 환경 데이터를 이용하여 3차원 모델링을 실행하는 3차원 모델링부 및 상기 3차원 모델링한 결과에 최적화 엔진을 적용하여 상기 3차원 모델링한 결과를 상기 실제 도로에 매칭되도록 재설정하는 최적화 엔진 적용부를 포함한다. In addition, the 3D virtual environment modeling server for achieving this purpose includes a 3D point cloud data generation unit for generating 3D point cloud data for the target road section by using sensing information for the target road section among real roads, and the above 3 A road vector data extractor for extracting road vector data identical to a real road and facility vector data for a facility on a real road using dimensional point cloud data, the road vector data, the facility vector data, and surrounding environment data of the target road section A 3D modeling unit that performs 3D modeling using a 3D modeling unit and an optimization engine application unit that applies an optimization engine to a result of the 3D modeling and resets the result of the 3D modeling to match the actual road.

전술한 바와 같은 본 발명에 의하면, 시뮬레이션의 이질감을 줄이기 위해 게임 엔진의 실시간 렌더링 기술을 도입하여 실제 테스트 도로 환경과 같은 3차원 가상현실 환경을 구축할 수 있다는 장점이 있다. According to the present invention as described above, there is an advantage in that a 3D virtual reality environment, such as an actual test road environment, can be constructed by introducing a real-time rendering technology of a game engine to reduce the heterogeneity of simulation.

또한 본 발명에 의하면, 실제 도로 스캔을 통해 가상현실 환경을 구축함으로써 사용자가 시뮬레이션할 수 있는 실제와 같은 도로맵을 구현함으로써 시험 비용을 절감하고 위험성을 감소할 수 있다는 장점이 있다. In addition, according to the present invention, by establishing a virtual reality environment through a real road scan, there is an advantage in that test costs can be reduced and risks can be reduced by implementing a realistic road map that can be simulated by a user.

또한 본 발명에 의하면, 게임 엔진을 이용하여 광원, 그림자, 환경 등과 같은 실제 재질을 렌더링하여 실제 테스트 도로 환경을 표현할 수 있다는 장점이 있다.In addition, according to the present invention, there is an advantage in that a real test road environment can be expressed by rendering real materials such as a light source, a shadow, an environment, and the like using a game engine.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 포인트 클라우드 데이터를 이용한 3차원 가상 환경 모델링 시스템을 설명하기 위한 네트워크 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 가상 환경 모델링 서버의 내부 구조를 설명하기 위한 블록도이다.
도 3은 본 발명에 따른 3차원 가상 환경 모델링 방법의 일 실시예를 설명하기 위한 흐름도이다.1 is a network configuration diagram illustrating a 3D virtual environment modeling system using point cloud data according to an embodiment of the present invention.
2 is a block diagram for explaining the internal structure of a 3D virtual environment modeling server according to an embodiment of the present invention.
3 is a flowchart for explaining an embodiment of a 3D virtual environment modeling method according to the present invention.

전술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 후술되며, 이에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 상세한 설명을 생략한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 도면에서 동일한 참조부호는 동일 또는 유사한 구성요소를 가리키는 것으로 사용된다.The above objects, features and advantages will be described later in detail with reference to the accompanying drawings, and accordingly, those skilled in the art to which the present invention belongs will be able to easily implement the technical spirit of the present invention. In describing the present invention, if it is determined that the detailed description of the known technology related to the present invention may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description will be omitted. Hereinafter, preferred embodiments according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the drawings, the same reference numerals are used to indicate the same or similar components.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 포인트 클라우드 데이터를 이용한 3차원 가상 환경 모델링 시스템을 설명하기 위한 네트워크 구성도이다.1 is a network configuration diagram illustrating a 3D virtual environment modeling system using point cloud data according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 3차원 가상 환경 모델링 서버(100) 및 사용자 단말(200_1~200_N)을 포함한다. Referring to FIG. 1 , a 3D virtual environment modeling server 100 and user terminals 200_1 to 200_N are included.

3차원 가상 환경 모델링 서버(100)는 실제 도로에서 측정된 데이터를 이용하여 3차원 가상 환경을 모델링하는 서버이다.The 3D virtual environment modeling server 100 is a server that models a 3D virtual environment using data measured on a real road.

먼저, 3차원 가상 환경 모델링 서버(100)는 실제 도로 중 대상 도로 구간을 주행하면서 대상 도로 구간에 대한 센싱 정보를 수신한 후 이를 이용하여 대상 도로 구간에 대한 3차원 점군 데이터를 생성한다.First, the 3D virtual environment modeling server 100 receives sensing information about a target road section while driving on a target road section among real roads, and then generates 3D point cloud data for the target road section by using the sensing information.

일 실시예에서, 3차원 가상 환경 모델링 서버(100)는 대상 도로 구간(예를 들어, 도로 시설물 및 지형/지물)에 레이저 펄스를 제공한 후 도로 주변 객체로부터 반사 레이저 펄스를 수신하면, 레이저 펄스를 제공한 시점 및 반사 레이저 펄스를 수신한 시점 사이의 차이 시점을 이용하여 해당 도로 주변 객체와의 거리를 산출하여 3차원 좌표(X좌표, Y좌표 및 Z 좌표)를 획득한다. 따라서, 3차원 가상 환경 모델링 서버(100)는 도로 주변 객체의 3차원 좌표를 이용하여 도로에 대한 3차원 점군 데이터를 생성한다In one embodiment, when the 3D virtual environment modeling server 100 receives a reflected laser pulse from an object around the road after providing a laser pulse to a target road section (eg, road facility and terrain/feature), the laser pulse 3D coordinates (X, Y, and Z coordinates) are obtained by calculating the distance to objects around the road using the difference between the time of providing and the time of receiving the reflected laser pulse. Therefore, the 3D virtual environment modeling server 100 generates 3D point cloud data for the road using the 3D coordinates of objects around the road.

상기의 3차원 가상 환경 모델링 서버(100)는 동일한 대상 도로 구간에 대해서 특정 횟수 동안 각각의 센싱 정보를 수신하고, 이를 이용하여 대상 도로 구간에 대한 복수의 3차원 점군 데이터를 생성한다. 상기의 대상 도로 구간에는 도로 특징에 따른 정합점이 미리 형성되어 있을 수 있다. The 3D virtual environment modeling server 100 receives each sensing information for a specific number of times for the same target road section, and uses it to generate a plurality of 3D point cloud data for the target road section. Matching points according to road characteristics may be previously formed in the target road section.

따라서, 상기의 3차원 가상 환경 모델링 서버(100)는 대상 도로 구간에 대한 복수의 3차원 점군 데이터를 생성할 때 대상 도로 특징에 따른 정합점을 보정하면서 복수의 3차원 점군 데이터를 생성한다. Accordingly, when generating a plurality of 3D point cloud data for a target road section, the 3D virtual environment modeling server 100 generates a plurality of 3D point cloud data while correcting matching points according to characteristics of the target road.

일 실시예에서, 3차원 가상 환경 모델링 서버(100)는 곡선 구간, 경사 구간 등 도로 변동 구간에 정합점을 추가하면서 복수의 3차원 점군 데이터를 생성할 수 있다. In an embodiment, the 3D virtual environment modeling server 100 may generate a plurality of 3D point cloud data while adding a matching point to a road change section such as a curved section or a slope section.

3차원 가상 환경 모델링 서버(100)는 복수의 3차원 점군 데이터 각각의 3차원 좌표 사이의 오차 값을 분석하고, 오차 값이 미리 결정된 오차 값 범위를 초과하는지 여부에 따라 오차 값에 대한 정합을 실행한다. The 3D virtual environment modeling server 100 analyzes an error value between 3D coordinates of each of a plurality of 3D point cloud data, and performs matching on the error value according to whether the error value exceeds a predetermined error value range. do.

상기와 같이, 3차원 가상 환경 모델링 서버(100)는 대상 도로 구간에 대한 복수의 3차원 점군 데이터를 생성한 후, 복수의 3차원 점군 데이터를 가시화 및 도로 시설물 객체 추출을 구현한다. As described above, the 3D virtual environment modeling server 100 generates a plurality of 3D point cloud data for a target road section, then visualizes the plurality of 3D point cloud data and implements road facility object extraction.

또한, 3차원 가상 환경 모델링 서버(100)는 대상 도로 구간에 대한 복수의 3차원 점군 데이터를 이용하여 실제 도로의 시설물 벡터 데이터를 추출한다. In addition, the 3D virtual environment modeling server 100 extracts facility vector data of a real road by using a plurality of 3D point cloud data for a target road section.

예를 들어, 3차원 가상 환경 모델링 서버(100)는 대상 도로 구간에 대한 복수의 3차원 점군 데이터를 이용하여 가로등, 표지판, 도로 연석 등 시설물에 대한 시설물 벡터 데이터를 추출할 수 있다. For example, the 3D virtual environment modeling server 100 may extract facility vector data for facilities such as streetlights, signs, and road curbs by using a plurality of 3D point cloud data for a target road section.

일 실시예에서, 3차원 가상 환경 모델링 서버(100)는 대상 도로 구간에 대한 3차원 점군 데이터 각각을 좌표 상에 표시하고, 좌표 상의 거리가 미리 결정된 시설물 거리 범위에 해당되면 좌표 상의 거리를 이용하여 위치 및 높이를 결정하여 시설물 벡터 데이터를 추출할 수 있다. In one embodiment, the 3D virtual environment modeling server 100 displays each of the 3D point cloud data for a target road section on coordinates, and if the distance on the coordinates corresponds to a predetermined facility distance range, using the distance on the coordinates Facility vector data can be extracted by determining the location and height.

다른 일 실시예에서, 3차원 가상 환경 모델링 서버(100)는 대상 도로 구간에 대한 3차원 점군 데이터 각각을 좌표 상에 표시하고, 좌표를 연결하여 점형, 선형, 면형 등과 같은 데이터로 시설물 벡터 데이터를 추출할 수 있다. In another embodiment, the 3D virtual environment modeling server 100 displays each of the 3D point cloud data for the target road section on coordinates, connects the coordinates, and converts facility vector data into data such as point, linear, and planar shapes. can be extracted.

상기와 같이, 3차원 가상 환경 모델링 서버(100)는 대상 도로 구간에 대한 복수의 3차원 점군 데이터를 이용하여 실제 도로와 동일한 도로 벡터 데이터 및 시설물 벡터 데이터를 추출한 후 메쉬화한다. As described above, the 3D virtual environment modeling server 100 extracts road vector data and facility vector data identical to those of a real road by using a plurality of 3D point cloud data for a target road section, and then meshes them.

그 후, 3차원 가상 환경 모델링 서버(100)는 메쉬된 데이터 중 메쉬되는 위치에 따라 단계별로 나누어 경량화하여 경량화된 모델링 데이터를 생성하고, 경량화된 모델링 데이터에 LOD(Level of Detail)를 단계 별로 제작하여 소스 파일로 준비한다. After that, the 3D virtual environment modeling server 100 divides the meshed data in stages according to the meshed position to generate lightweight modeling data, and produces LOD (Level of Detail) step by step in the lightweight modeling data. and prepare it as a source file.

이때, LOD는 사용자 시점으로부터 거리에 따라 객체의 정밀도 및 해상도를 단계적으로 표현하는 기술이다. 따라서, 3차원 가상 환경 모델링 서버(100)는 경량화된 모델링 데이터에 LOD를 단계 별로 제작함으로써 실제 데이터보다 적은 용량의 데이터를 가시화함으로써 데이터 가시화 속도를 향상시키고 사용자의 하드웨어 사용을 최소화할 수 있다. At this time, LOD is a technique of expressing the precision and resolution of an object step by step according to the distance from the user's point of view. Therefore, the 3D virtual environment modeling server 100 can improve the data visualization speed and minimize the user's hardware use by visualizing data with a smaller capacity than actual data by creating LOD step by step in the lightweight modeling data.

그 후, 3차원 가상 환경 모델링 서버(100)는 상기 3차원 모델링한 결과에 최적화 엔진을 적용하여 상기 3차원 모델링한 결과를 상기 실제 도로에 매칭되도록 재설정한다. After that, the 3D virtual environment modeling server 100 resets the 3D modeling result to match the actual road by applying an optimization engine to the 3D modeling result.

이를 위해, 3차원 가상 환경 모델링 서버(100)는 3차원 모델링된 도로 및 3차원 모델링된 시설물을 배치하여 씬(Scene)을 구축하고, 도로 외 주변 배경을 제작하여 최적화 엔진을 설정한다. To this end, the 3D virtual environment modeling server 100 constructs a scene by arranging 3D modeled roads and 3D modeled facilities, and sets an optimization engine by creating a surrounding background other than the road.

일 실시예에서, 3차원 가상 환경 모델링 서버(100)는 구축된 씬에서 속성 별로 레이어를 분류하여 레이어 별 렌더링 유무를 사용자 단말(200_1~200_N)로부터 수신한 후 렌더링 대상 레이어만이 렌더링되도록 한다. 이때, 속성 별 레이어는 도로 데이터, 빌딩 데이터, 환경 데이터 및 통합 데이터를 포함한다. In one embodiment, the 3D virtual environment modeling server 100 classifies layers according to attributes in the built scene, receives the presence or absence of rendering for each layer from the user terminals 200_1 to 200_N, and renders only the rendering target layer. In this case, the attribute-specific layer includes road data, building data, environment data, and integrated data.

다른 일 실시예에서, 3차원 가상 환경 모델링 서버(100)는 구축된 씬에 날씨 및 시간대 별 환경 정보를 적용한다. 이때, 3차원 가상 환경 모델링 서버(100)는 셰이더가 적용한 메트리얼을 날씨에 따라 변경하여 적용할 수 있다. 종래에는 파티클로 처리하여 물리 계산 연산량이 많아 많은 양의 리소스를 필요로 하였으나, 셰에더로 처리 시 물리 계산이 없기 때문에 적은 리소스로 구현이 가능하다. In another embodiment, the 3D virtual environment modeling server 100 applies weather and time-specific environment information to the built scene. In this case, the 3D virtual environment modeling server 100 may change and apply the material applied by the shader according to the weather. In the past, processing with particles required a large amount of resources due to the large amount of physical calculation calculations.

사용자 단말(200_1~200_N)은 대상 도로 구간에 대한 3차원 가상 환경을 모델링한 후 최적화 엔진에 적용할 때 최적화 엔진을 설정하기 위한 정보를 3차원 가상 환경 모델링 서버(100)에 제공한다.The user terminals 200_1 to 200_N provide information for setting the optimization engine to the 3D virtual environment modeling server 100 when the 3D virtual environment is modeled for the target road section and then applied to the optimization engine.

일 실시예에서, 사용자 단말(200_1~200_N)은 3차원 가상 환경 모델링 서버(100)에 의해 구축된 씬에서 속성 별로 레이어가 분류되면 레이어 별 렌더링 유무를 결정한 후 렌더링 유무에 대한 정보를 3차원 가상 환경 모델링 서버(100)에 제공한다.In one embodiment, the user terminals 200_1 to 200_N determine whether or not to render each layer when layers are classified according to attributes in the scene built by the 3D virtual environment modeling server 100, and then transmit information about whether or not to render to the 3D virtual environment. It is provided to the environment modeling server 100.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 가상 환경 모델링 서버의 내부 구조를 설명하기 위한 블록도이다.2 is a block diagram for explaining the internal structure of a 3D virtual environment modeling server according to an embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 3차원 가상 환경 모델링 서버(100)는 3차원 점군 데이터 생성부(110), 도로 벡터 데이터 추출부(120), 시설물 벡터 데이터 추출부(130), 3차원 모델링부(140) 및 최적화 엔진 적용부(150)를 포함한다.Referring to FIG. 2 , the 3D virtual environment modeling server 100 includes a 3D point cloud data generator 110, a road vector data extractor 120, a facility vector data extractor 130, and a 3D modeling unit 140. ) and an optimization engine application unit 150.

3차원 점군 데이터 생성부(110)는 실제 도로 중 대상 도로 구간을 주행하면서 대상 도로 구간에 대한 센싱 정보를 수신한 후 이를 이용하여 대상 도로 구간에 대한 3차원 점군 데이터를 생성한다.The 3D point cloud data generating unit 110 generates 3D point cloud data for the target road section by using the received sensing information for the target road section while driving on the target road section among actual roads.

일 실시예에서, 3차원 점군 데이터 생성부(110)는 대상 도로 구간(예를 들어, 도로 시설물 및 지형/지물)에 레이저 펄스를 제공한 후 도로 주변 객체로부터 반사 레이저 펄스를 수신하면, 레이저 펄스를 제공한 시점 및 반사 레이저 펄스를 수신한 시점 사이의 차이 시점을 이용하여 해당 도로 주변 객체와의 거리를 산출하여 3차원 좌표(X좌표, Y좌표 및 Z 좌표)를 획득한다. In one embodiment, when the 3D point cloud data generation unit 110 receives a reflected laser pulse from an object around the road after providing a laser pulse to a target road section (eg, a road facility and terrain/feature), the laser pulse 3D coordinates (X, Y, and Z coordinates) are obtained by calculating the distance to objects around the road using the difference between the time of providing and the time of receiving the reflected laser pulse.

3차원 점군 데이터 생성부(110)는 도로 주변 객체의 3차원 좌표를 이용하여 도로에 대한 3차원 점군 데이터를 생성한다. The 3D point cloud data generator 110 generates 3D point cloud data for the road using 3D coordinates of objects around the road.

상기의 3차원 점군 데이터 생성부(110)는 동일한 대상 도로 구간에 대해서 특정 횟수 동안 각각의 센싱 정보를 수신하고, 이를 이용하여 대상 도로 구간에 대한 복수의 3차원 점군 데이터를 생성한다. 상기의 대상 도로 구간에는 도로 특징에 따른 정합점이 미리 형성되어 있을 수 있다. The 3D point cloud data generating unit 110 receives each sensing information for a specific number of times for the same target road section, and generates a plurality of 3D point cloud data for the target road section using this. Matching points according to road characteristics may be previously formed in the target road section.

따라서, 상기의 3차원 점군 데이터 생성부(110)는 대상 도로 구간에 대한 복수의 3차원 점군 데이터를 생성할 때 대상 도로 특징에 따른 정합점을 보정하면서 복수의 3차원 점군 데이터를 생성한다. Accordingly, when generating a plurality of 3D point cloud data for a target road section, the 3D point cloud data generation unit 110 generates a plurality of 3D point cloud data while correcting matching points according to characteristics of the target road.

일 실시예에서, 3차원 점군 데이터 생성부(110)는 곡선 구간, 경사 구간 등 도로 변동 구간에 정합점을 추가하면서 복수의 3차원 점군 데이터를 생성할 수 있다. In an embodiment, the 3D point cloud data generating unit 110 may generate a plurality of 3D point cloud data while adding a matching point to a road change section such as a curved section or a slope section.

3차원 점군 데이터 생성부(110)는 복수의 3차원 점군 데이터 각각의 3차원 좌표 사이의 오차 값을 분석하고, 오차 값이 미리 결정된 오차 값 범위를 초과하는지 여부에 따라 오차 값에 대한 정합을 실행한다. The 3D point cloud data generation unit 110 analyzes the error value between the 3D coordinates of each of the plurality of 3D point cloud data, and matches the error value according to whether the error value exceeds a predetermined error value range. do.

도로 벡터 데이터 추출부(120)는 대상 도로 구간에 대한 복수의 3차원 점군 데이터를 생성한다. The road vector data extractor 120 generates a plurality of 3D point cloud data for a target road section.

시설물 벡터 데이터 추출부(130)는 대상 도로 구간에 대한 복수의 3차원 점군 데이터를 이용하여 실제 도로의 시설물 벡터 데이터를 추출한다. The facility vector data extractor 130 extracts facility vector data of an actual road using a plurality of 3D point cloud data for a target road section.

예를 들어, 시설물 벡터 데이터 추출부(130)는 대상 도로 구간에 대한 복수의 3차원 점군 데이터를 이용하여 가로등, 표지판, 도로 연석 등 시설물에 대한 시설물 벡터 데이터를 추출할 수 있다. For example, the facility vector data extractor 130 may extract facility vector data for facilities such as streetlights, signs, and road curbs by using a plurality of 3D point cloud data for a target road section.

일 실시예에서, 시설물 벡터 데이터 추출부(130)는 대상 도로 구간에 대한 3차원 점군 데이터 각각을 좌표 상에 표시하고, 좌표 상의 거리가 미리 결정된 시설물 거리 범위에 해당되면 좌표 상의 거리를 이용하여 위치 및 높이를 결정하여 시설물 벡터 데이터를 추출할 수 있다. In one embodiment, the facility vector data extractor 130 displays each of the 3D point cloud data for the target road section on coordinates, and if the distance on the coordinates corresponds to a predetermined facility distance range, the location is located using the distance on the coordinates. And it is possible to extract the facility vector data by determining the height.

다른 일 실시예에서, 시설물 벡터 데이터 추출부(130)는 대상 도로 구간에 대한 3차원 점군 데이터 각각을 좌표 상에 표시하고, 좌표를 연결하여 점형, 선형, 면형 등과 같은 데이터로 시설물 벡터 데이터를 추출할 수 있다. In another embodiment, the facility vector data extractor 130 displays each of the 3D point cloud data for the target road section on coordinates, connects the coordinates, and extracts the facility vector data as point, linear, planar, etc. data. can do.

3차원 모델링부(140)는 대상 도로 구간에 대한 복수의 3차원 점군 데이터를 이용하여 실제 도로와 동일한 도로 벡터 데이터 및 시설물 벡터 데이터를 추출한 후 메쉬화한다. The 3D modeling unit 140 extracts the same road vector data and facility vector data as the actual road using a plurality of 3D point cloud data for the target road section, and then meshes them.

그 후, 3차원 모델링부(140)는 메쉬된 데이터 중 메쉬되는 위치에 따라 단계별로 나누어 경량화하여 경량화된 모델링 데이터를 생성하고, 경량화된 모델링 데이터에 LOD(Level of Detail)를 단계 별로 제작하여 소스 파일로 준비한다. After that, the 3D modeling unit 140 divides the meshed data in stages according to the meshed position to generate lightweight modeling data, and creates LOD (Level of Detail) in the lightweight modeling data step by step to generate source data. prepare a file

이때, LOD는 사용자 시점으로부터 거리에 따라 객체의 정밀도 및 해상도를 단계적으로 표현하는 기술이다. 따라서, 3차원 모델링부(140)는 경량화된 모델링 데이터에 LOD를 단계 별로 제작함으로써 실제 데이터보다 적은 용량의 데이터를 가시화함으로써 데이터 가시화 속도를 향상시키고 사용자의 하드웨어 사용을 최소화할 수 있다. At this time, LOD is a technique of expressing the precision and resolution of an object step by step according to the distance from the user's point of view. Therefore, the 3D modeling unit 140 can improve the data visualization speed and minimize the user's hardware use by visualizing data with a smaller capacity than actual data by creating LOD step by step in the lightweight modeling data.

그 후, 최적화 엔진 적용부(150)는 상기 3차원 모델링한 결과에 최적화 엔진을 적용하여 상기 3차원 모델링한 결과를 상기 실제 도로에 매칭되도록 재설정한다. Then, the optimization engine application unit 150 resets the 3D modeling result to match the actual road by applying the optimization engine to the 3D modeling result.

이를 위해, 최적화 엔진 적용부(150)는 3차원 모델링된 도로 및 3차원 모델링된 시설물을 배치하여 씬(Scene)을 구축하고, 도로 외 주변 배경을 제작하여 최적화 엔진을 설정한다. To this end, the optimization engine application unit 150 builds a scene by arranging the 3D modeled road and the 3D modeled facility, and sets the optimization engine by creating a surrounding background other than the road.

일 실시예에서, 최적화 엔진 적용부(150)는 구축된 씬에서 속성 별로 레이어를 분류하여 레이어 별 렌더링 유무를 사용자 단말(200_1~200_N)로부터 수신한 후 렌더링 대상 레이어만이 렌더링되도록 한다. 이때, 속성 별 레이어는 도로 데이터, 빌딩 데이터, 환경 데이터 및 통합 데이터를 포함한다. In an embodiment, the optimization engine application unit 150 classifies the layers according to attributes in the constructed scene, receives the presence or absence of rendering for each layer from the user terminals 200_1 to 200_N, and renders only the rendering target layer. In this case, the attribute-specific layer includes road data, building data, environment data, and integrated data.

다른 일 실시예에서, 최적화 엔진 적용부(150)는 구축된 씬에 날씨 및 시간대 별 환경 정보를 적용한다. 이때, 최적화 엔진 적용부(150)는 셰이더가 적용한 메트리얼을 날씨에 따라 변경하여 적용할 수 있다. 종래에는 파티클로 처리하여 물리 계산 연산량이 많아 많은 양의 리소스를 필요로 하였으나, 셰에더로 처리 시 물리 계산이 없기 때문에 적은 리소스로 구현이 가능하다. In another embodiment, the optimization engine application unit 150 applies weather and time-specific environment information to the built scene. At this time, the optimization engine application unit 150 may change and apply the material applied by the shader according to the weather. In the past, processing with particles required a large amount of resources due to the large amount of physical calculation calculations.

도 3은 본 발명에 따른 3차원 가상 환경 모델링 방법의 일 실시예를 설명하기 위한 흐름도이다. 3 is a flowchart illustrating an embodiment of a 3D virtual environment modeling method according to the present invention.

도 3을 참조하면, 3차원 가상 환경 모델링 서버(100)는 실제 도로 중 대상 도로 구간에 대한 센싱 정보를 이용하여 상기 대상 도로 구간에 대한 3차원 점군 데이터를 생성한다(단계 S310).Referring to FIG. 3 , the 3D virtual environment modeling server 100 generates 3D point cloud data for the target road section by using sensing information about the target road section among real roads (step S310).

단계 S310에 대한 일 실시예에서, 3차원 가상 환경 모델링 서버(100)는 도 4와 같이 대상 도로 구간(예를 들어, 도로 시설물 및 지형/지물)에 레이저 펄스를 제공한 후 도로 주변 객체로부터 반사 레이저 펄스를 수신하면, 레이저 펄스를 제공한 시점 및 반사 레이저 펄스를 수신한 시점 사이의 차이 시점을 이용하여 해당 도로 주변 객체와의 거리를 산출하여 3차원 좌표(X좌표, Y좌표 및 Z 좌표)를 획득한다. 따라서, 3차원 가상 환경 모델링 서버(100)는 도로 주변 객체의 3차원 좌표를 이용하여 도로에 대한 3차원 점군 데이터를 생성한다. In one embodiment of step S310, the 3D virtual environment modeling server 100 provides a laser pulse to the target road section (eg, road facility and terrain/feature) as shown in FIG. 4 and then reflects it from objects around the road. When the laser pulse is received, the distance to objects around the road is calculated using the difference between the time point at which the laser pulse is provided and the time point at which the reflected laser pulse is received, and the three-dimensional coordinates (X coordinate, Y coordinate, and Z coordinate) Acquire Accordingly, the 3D virtual environment modeling server 100 generates 3D point cloud data for the road using the 3D coordinates of objects around the road.

상기의 대상 도로 구간에는 도로 특징에 따른 정합점이 미리 형성되어 있을 수 있다. 따라서, 상기의 3차원 가상 환경 모델링 서버(100)는 대상 도로 구간에 대한 복수의 3차원 점군 데이터를 생성할 때 대상 도로 특징에 따른 정합점을 보정하면서 복수의 3차원 점군 데이터를 생성한다. Matching points according to road characteristics may be previously formed in the target road section. Accordingly, when generating a plurality of 3D point cloud data for a target road section, the 3D virtual environment modeling server 100 generates a plurality of 3D point cloud data while correcting matching points according to characteristics of the target road.

예를 들어, 3차원 가상 환경 모델링 서버(100)는 곡선 구간, 경사 구간 등 도로 변동 구간에 정합점을 추가하면서 복수의 3차원 점군 데이터를 생성할 수 있다. For example, the 3D virtual environment modeling server 100 may generate a plurality of 3D point cloud data while adding a matching point to a road change section such as a curved section or a slope section.

따라서, 3차원 가상 환경 모델링 서버(100)는 복수의 3차원 점군 데이터 각각의 3차원 좌표 사이의 오차 값을 분석하고, 오차 값이 미리 결정된 오차 값 범위를 초과하는지 여부에 따라 오차 값에 대한 정합을 실행한다. Therefore, the 3D virtual environment modeling server 100 analyzes the error value between the 3D coordinates of each of the plurality of 3D point cloud data, and matches the error value according to whether the error value exceeds a predetermined error value range. run

3차원 가상 환경 모델링 서버(100)는 상기 3차원 점군 데이터를 이용하여 실제 도로와 동일한 도로 벡터 데이터 및 실제 도로의 시설물에 대한 시설물 벡터 데이터를 추출한다(단계 S320).The 3D virtual environment modeling server 100 extracts the same road vector data as the real road and facility vector data for facilities on the real road by using the 3D point cloud data (step S320).

단계 S320에 대한 일 실시예에서, 3차원 가상 환경 모델링 서버(100)는 대상 도로 구간에 대한 3차원 점군 데이터 각각을 좌표 상에 표시하고, 좌표 상의 거리가 미리 결정된 시설물 거리 범위에 해당되면 좌표 상의 거리를 이용하여 위치 및 높이를 결정하여 시설물 벡터 데이터를 추출할 수 있다. In one embodiment of step S320, the 3D virtual environment modeling server 100 displays each of the 3D point cloud data for the target road section on the coordinates, and if the distance on the coordinates corresponds to a predetermined facility distance range, on the coordinates Facility vector data can be extracted by determining the location and height using the distance.

단계 S320에 대한 다른 일 실시예에서, 시설물 벡터 데이터 추출부(130)는 대상 도로 구간에 대한 3차원 점군 데이터 각각을 좌표 상에 표시하고, 좌표를 연결하여 점형, 선형, 면형 등과 같은 데이터로 시설물 벡터 데이터를 추출할 수 있다. In another embodiment of step S320, the facility vector data extractor 130 displays each of the 3D point cloud data for the target road section on coordinates, connects the coordinates, and converts the facility into data such as point, linear, planar, etc. Vector data can be extracted.

예를 들어, 시설물 벡터 데이터 추출부(130)는 가로등 벡터 데이터를 추출할 수 있고, 가로등 벡터 데이터를 추출할 수 있고, 도로 연석 벡터 데이터를 추출할 수 있다. For example, the facility vector data extractor 130 may extract street light vector data, street light vector data, and road curb vector data.

3차원 가상 환경 모델링 서버(100)는 도로 벡터 데이터, 상기 시설물 벡터 데이터 및 상기 대상 도로 구간의 주변 환경 데이터를 이용하여 3차원 모델링을 실행한다(단계 S330).The 3D virtual environment modeling server 100 executes 3D modeling using the road vector data, the facility vector data, and the surrounding environment data of the target road section (step S330).

3차원 가상 환경 모델링 서버(100)는 상기 3차원 모델링한 결과에 최적화 엔진을 적용하여 상기 3차원 모델링한 결과를 상기 실제 도로에 매칭되도록 재설정한다(단계 S340).The 3D virtual environment modeling server 100 resets the 3D modeling result to match the actual road by applying an optimization engine to the 3D modeling result (step S340).

한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 이는 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명 사상은 아래에 기재된 특허청구범위에 의해서만 파악되어야 하고, 이의 균등 또는 등가적 변형 모두는 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.Although described by the limited embodiments and drawings, the present invention is not limited to the above embodiments, and those skilled in the art can make various modifications and variations from these descriptions. Therefore, the spirit of the present invention should be grasped only by the claims described below, and all equivalent or equivalent modifications thereof will be said to belong to the scope of the spirit of the present invention.

100: 3차원 가상 환경 모델링 서버,
110: 3차원 점군 데이터 생성부,
120: 도로 벡터 데이터 추출부,
130: 시설물 벡터 데이터 추출부,
140: 3차원 모델링부,
150: 최적화 엔진 적용부
200: 사용자 단말, 100: 3D virtual environment modeling server;
110: 3D point cloud data generator,
120: road vector data extraction unit,
130: facility vector data extraction unit,
140: 3D modeling unit,
150: optimization engine application unit
200: user terminal,

Claims (8)

3차원 가상 환경 모델링 서버에서 실행되는 3차원 가상 환경 모델링 방법에 있어서,
대상 도로 구간에 레이저 펄스를 제공한 후 도로 주변 객체로부터 반사 레이저 펄스를 수신하면, 레이저 펄스를 제공한 시점 및 반사 레이저 펄스를 수신한 시점 사이의 차이 시점을 이용하여 해당 도로 주변 객체와의 거리를 산출하여 3차원 좌표를 획득하는 단계;
상기 3차원 좌표를 이용하여 도로에 대한 3차원 점군 데이터를 생성할 때 대상 도로 특징에 따라 곡선 구간, 경사 구간 및 도로 변동 구간에 정합점을 추가하면서 3차원 점군 데이터를 생성하는 단계;
3차원 점군 데이터 각각의 3차원 좌표 사이의 오차 값을 분석하고, 오차 값이 미리 결정된 오차 값 범위를 초과하는지 여부에 따라 오차 값에 대한 정합을 실행하는 단계;
상기 대상 도로 구간에 대한 3차원 점군 데이터 각각을 좌표 상에 표시하고, 좌표 상의 거리가 미리 결정된 시설물 거리 범위에 해당되면 좌표 상의 거리를 이용하여 위치 및 높이를 결정하여 시설물 벡터 데이터를 추출하거나 좌표를 연결하여 점형, 선형 및 면형 중 적어도 하나의 데이터로 시설물 벡터 데이터를 추출하는 단계;
상기 대상 도로 구간에 대한 복수의 3차원 점군 데이터를 이용하여 실제 도로와 동일한 도로 벡터 데이터 및 시설물 벡터 데이터를 추출한 후 메쉬화하고, 상기 메쉬된 데이터 중 메쉬되는 위치에 따라 단계별로 나누어 경량화하여 경량화된 모델링 데이터를 생성하고, 경량화된 모델링 데이터에 LOD(Level of Detail)를 단계 별로 제작하여 소스 파일로 준비하는 단계; 및
3차원 모델링된 도로 및 3차원 모델링된 시설물을 배치하여 씬(Scene)을 구축하고, 상기 구축된 씬에서 속성 별로 레이어를 분류한 후 사용자 단말로부터 레이어 별 렌더링 유무를 수신하고, 상기 사용자 단말로부터 수신된 레이어 별 렌더링 유무를 기초로 렌더링 대상 레이어만 렌더링하고, 구축된 씬에 셰이더가 적용한 메트리얼을 날씨에 따라 변경하여 날씨 및 시간 대 별 환경 정보를 적용하여 최적화 엔진을 설정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는
포인트 클라우드 데이터를 이용한 3차원 가상 환경 모델링 방법.
In the 3D virtual environment modeling method executed in the 3D virtual environment modeling server,
When a reflected laser pulse is received from an object near the road after providing a laser pulse to the target road section, the distance to the object near the road is determined using the difference between the time point at which the laser pulse is provided and the time point at which the reflected laser pulse is received. calculating and obtaining three-dimensional coordinates;
generating 3D point cloud data while adding matching points to curve sections, slope sections, and road fluctuation sections according to characteristics of a target road when generating 3D point cloud data for a road using the 3D coordinates;
Analyzing error values between 3-dimensional coordinates of each of the 3-dimensional point cloud data, and matching the error values according to whether or not the error values exceed a predetermined error value range;
Each of the 3D point cloud data for the target road section is displayed on coordinates, and if the distance on the coordinates corresponds to a predetermined facility distance range, the position and height are determined using the distance on the coordinates to extract facility vector data or coordinates. extracting facility vector data as at least one of point, linear, and planar data by connecting;
Using a plurality of 3D point cloud data for the target road section, road vector data and facility vector data identical to those of the actual road are extracted and then meshed, and weight is reduced by dividing the meshed data in stages according to the meshed position. Generating modeling data and preparing LOD (Level of Detail) step by step in the lightweight modeling data as a source file; and
A scene is constructed by arranging 3D modeled roads and 3D modeled facilities, and after classifying layers by property in the built scene, receiving information on whether or not rendering is performed for each layer from the user terminal, and receiving from the user terminal Rendering only the layer to be rendered based on whether or not the rendered layer is rendered, and changing the material applied by the shader to the built scene according to the weather to apply weather and time-specific environment information to set the optimization engine. characterized
3D virtual environment modeling method using point cloud data.
 삭제delete 삭제delete 삭제delete 3차원 가상 환경 모델링 서버에 있어서,
대상 도로 구간에 에 레이저 펄스를 제공한 후 도로 주변 객체로부터 반사 레이저 펄스를 수신하면, 레이저 펄스를 제공한 시점 및 반사 레이저 펄스를 수신한 시점 사이의 차이 시점을 이용하여 해당 도로 주변 객체와의 거리를 산출하여 3차원 좌표를 획득하고 상기 3차원 좌표를 이용하여 도로에 대한 3차원 점군 데이터를 생성할 때 대상 도로 특징에 따라 곡선 구간, 경사 구간 및 도로 변동 구간에 정합점을 추가하면서 3차원 점군 데이터를 생성하고, 3차원 점군 데이터 각각의 3차원 좌표 사이의 오차 값을 분석하고, 오차 값이 미리 결정된 오차 값 범위를 초과하는지 여부에 따라 오차 값에 대한 정합을 실행하는 3차원 점군 데이터 생성부;
대상 도로 구간에 대한 3차원 점군 데이터 각각을 좌표 상에 표시하고, 좌표 상의 거리가 미리 결정된 시설물 거리 범위에 해당되면 좌표 상의 거리를 이용하여 위치 및 높이를 결정하여 시설물 벡터 데이터를 추출하거나 좌표를 연결하여 점형, 선형 및 면형 중 적어도 하나의 데이터로 시설물 벡터 데이터를 추출하는 도로 벡터 데이터 추출부;
대상 도로 구간에 대한 복수의 3차원 점군 데이터를 이용하여 실제 도로와 동일한 도로 벡터 데이터 및 시설물 벡터 데이터를 추출한 후 메쉬화하고, 상기 메쉬된 데이터 중 메쉬되는 위치에 따라 단계별로 나누어 경량화하여 경량화된 모델링 데이터를 생성하고, 경량화된 모델링 데이터에 LOD(Level of Detail)를 단계 별로 제작하여 소스 파일로 준비하는 3차원 모델링부;
상기 3차원 모델링한 결과에 최적화 엔진을 적용하여 상기 3차원 모델링한 결과를 상기 실제 도로에 매칭되도록 재설정하는 최적화 엔진 적용부를 포함하고,
상기 최적화 엔진 적용부는
3차원 모델링된 도로 및 3차원 모델링된 시설물을 배치하여 씬(Scene)을 구축하고, 상기 구축된 씬에서 속성 별로 레이어를 분류한 후 사용자 단말로부터 레이어 별 렌더링 유무를 수신하고, 상기 사용자 단말로부터 수신된 레이어 별 렌더링 유무를 기초로 렌더링 대상 레이어만 렌더링하고, 구축된 씬에 셰이더가 적용한 메트리얼을 날씨에 따라 변경하여 날씨 및 시간 대 별 환경 정보를 적용하여 최적화 엔진을 설정하는 것을 특징으로 하는
포인트 클라우드 데이터를 이용한 3차원 가상 환경 모델링 서버.In the 3D virtual environment modeling server,
After providing a laser pulse to the target road section, when a reflected laser pulse is received from an object near the road, the distance to the object around the road is determined by using the difference between the time point at which the laser pulse is provided and the time point at which the reflected laser pulse is received. When 3D coordinates are obtained by calculating , and 3D point cloud data for roads is generated using the 3D coordinates, 3D point clouds are added to curved sections, sloped sections, and road fluctuation sections according to the characteristics of the target road. A 3D point cloud data generation unit that generates data, analyzes the error values between the 3D coordinates of each 3D point cloud data, and matches the error values according to whether or not the error values exceed a predetermined error value range. ;
Each of the 3D point cloud data for the target road section is displayed on the coordinates, and if the distance on the coordinates corresponds to a predetermined facility distance range, the location and height are determined using the distance on the coordinates to extract facility vector data or connect the coordinates. a road vector data extractor for extracting facility vector data as at least one of point, linear and planar data;
Using a plurality of 3D point cloud data for the target road section, road vector data and facility vector data identical to those of the actual road are extracted, then meshed, and lightweight modeling is performed by dividing the meshed data into stages according to the meshed position to reduce weight. A three-dimensional modeling unit that generates data and prepares a source file by producing a level of detail (LOD) step by step in the lightweight modeling data;
An optimization engine application unit for resetting the 3D modeling result to match the actual road by applying an optimization engine to the 3D modeling result;
The optimization engine application unit
A scene is constructed by arranging 3D modeled roads and 3D modeled facilities, and after classifying layers by property in the built scene, receiving information on whether or not rendering is performed for each layer from the user terminal, and receiving from the user terminal It is characterized by setting the optimization engine by rendering only the layer to be rendered based on the presence or absence of rendering for each layer and changing the material applied by the shader to the built scene according to the weather to apply weather and time-specific environment information
3D virtual environment modeling server using point cloud data. 삭제delete 삭제delete 삭제delete
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