KR102586663B1 - 토목 bim 데이터 품질체크 플랫폼 구조 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 토목 BIM 데이터 품질체크 플랫폼 구조에 관한 것으로서, 토목 BIM의 품질검토를 위한 룰(Rule) 기반의 자동화 프로그램을 활용하여 토목 BIM 데이터 품질을 검토하는 품질체크 플랫폼 구조에 있어, 토목 BIM 객체 모델을 정보 구조화하는 객체 정보 모델단계; 모듈화를 지원하고 재활용성이 있는 MVC 디자인 패턴을 기반으로 정의되는 CBC 구조를 정의하는 CBC 구조 정의단계; 프로그램의 작동을 통해 CBC 기본 UI를 제공하는 프로그램 실행단계; 토목 BIM 객체 모델의 데이터 품질을 체크하기 위해서 대상이 되는 모델을 정의하는 객체 대상 모델의 정의단계; 및 토목 BIM 데이터 품질을 검토하기 위한 기준을 정의하는 룰셋 정의단계;을 포함한다.
Description
본 발명은 토목 BIM 데이터 품질체크 플랫폼 구조에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 건설 정보 모델링(BIM: Building Information Modeling, 이하 BIM)의 품질체크 규칙, 방법 등 자동화의 체크를 위한 토목 BIM 데이터 품질체크 플랫폼 구조에 관한 것이다.
일반적으로, 건설 정보 모델링(BIM: Building Information Modeling)이란, 다차원 가상 공간에 계획, 설계, 엔지니어링(도로, 공항, 철도, 교량, 터널, 탬 등), 시공, 운영 및 유지관리, 폐기까지 전생애주기 측면에서 시설물을 디지털로 모델링하는 과정을 말한다.
이러한 BIM 기반의 전면설계로 전환되는 시점에서, BIM의 신뢰성과 활용성을 확대하기 위해서는 BIM 모델의 오류를 최소화하여 품질을 확보해야 한다.
그러나 복잡하고 무수히 많은 BIM 모델을 사용자의 실무적 경험을 통한 시각적 판단과 해당 SW 자체 기능에 의하여 품질을 검토하고 있는 실정이다.
또한, 물리적인 형상과 설계기준, 설계 정보 등을 일일이 검토하여 품질을 확보하기에는 한계가 있으며, 시간 비용, 인력 투입 등 BIM 효과 차원에서도 바람직하지 않다.
이러한 문제를 해결하기 위해 토목분야 특히, 철도인프라 분야에서는 계획 및 설계, 성과품 작성, 납품 등 설계단계별 BIM 디지털 모델의 품질을 확보하고자 체계적이고 자동화된 품질관리 연구를 진행 중에 있는 상황이다.
본 발명은 상기와 같은 실정을 감안하여 제안된 것으로서, 토목 BIM 데이터 품질(quality)과 무결성(integrity) 검토를 지원하는 건축 구조물을 포함한 토목 객체의 속성(CBC:Civil BIM Code Checker) 프로그램을 제공할 수 있는 토목 BIM 데이터 품질체크 플랫폼 구조를 제공하는데 그 목적이 있다.
여기서, 상기 토목 객체의 속성(CBC:Civil BIM Code Checker) 프로그램은 개발이 용이하도록 소프트웨어 구조 기술 산업표준인 통합 모델링 언어(UML : Unified Modeling Language)로 정의된다.
본 발명의 일실시예에 의한 토목 BIM 데이터 품질체크 플랫폼 구조는 토목 BIM의 품질검토를 위한 룰(Rule) 기반의 자동화 프로그램을 활용하여 토목 BIM 데이터 품질을 검토하는 품질체크 플랫폼 구조에 있어, 토목 BIM 객체 모델을 정보 구조화하는 객체 정보 모델단계; 모듈화를 지원하고 재활용성이 있는 MVC 디자인 패턴을 기반으로 정의되는 CBC 구조를 정의하는 CBC 구조 정의단계; 프로그램의 작동을 통해 CBC 기본 UI를 제공하는 프로그램 실행단계; 토목 BIM 객체 모델의 데이터 품질을 체크하기 위해서 대상이 되는 모델을 정의하는 객체 대상 모델의 정의단계; 및 토목 BIM 데이터 품질을 검토하기 위한 기준을 정의하는 룰셋 정의단계;을 포함한다.
그리고 상기 CBC 구조는 다양한 BIM 모델러에서 사용할 수 있도록 하기와 같은 서비스 호출하는 방식으로 실행되고, 외부 설정 파일은 json 으로 파싱되며,
상기 Filter는 Civil BIM object model에서 품질체크에 필요한 항목만 추출하는 MVD(Model View Definition)역할을 수행하고, 하기와 같은 방식으로 서비스 호출하고, Filter를 json 형태로 표현하여 실행될 수 있다.
다음으로, 상기 CBC는 공동 모듈로 모델의 규칙을 체크할 수 있도록 비즈니스 로직을 포함하되, Desite, Civil 3D과 같은 호스트 프로그램의 토목 객체 모델의 정보 접근을 직접 지원하고, 직접 지원이 어려운 호스트 프로그램은 LandXML 파서를 통해 정보를 획득할 수 있다.
그리고 상기 CBC는 모듈의 독립성과 재활용성을 고려하여 MVC(model, view, controller) 디자인 패턴을 사용되고, 상기 MVC는 토목 BIM 모델 정보를 관리하는 모델(Model), 상기 모델(Model)의 정보를 통해 규칙 등 비즈니스 로직을 구현하는 컨트롤러(Controller), 상기 컨트롤러(Controller)에 의해 계산된 결과 및 입력을 담당하는 뷰(View)로 구성될 수 있다.
다음으로, 상기 객체 대상 모델의 정의단계는 Civil BIM 모델, 도로, 선형, 종단, 횡단을 정의하고, 상기 Civil BIM 모델은 도로들을 관리하며, 상기 도로는 지표면을 고려하고, 상기 지표면은 다양한 지형층을 고려하고, 상기 선형은 평면과 종단 선형을 구성하며, 상기 횡단은 선형에 종속되도록 정의될 수 있다.
여기서, 상기 Civil BIM 모델에서 각 도로는 이름, 선형, 지표면, 시작 및 끝 스테이션(station)을 가지도록 정의하고, 상기 지표면은 등고선이나 삼각망으로 구성된 수치지형으로 정의하며, 상기 평면 선형은 선과 곡선으로 정의하고, 상기 종단 선형은 도로의 종단을 정의하면서 변곡점과 포물선으로 정의하며, 상기 횡단은 횡단계획과 횡단의 지반선으로 정의할 수 있다.
그리고 상기 객체 정보 모델단계와 CBC 구조 정의단계의 사이로 토목 BIM 데이터 품질검토시 설계자의 요구에 맞춰 검토사항을 입력하는 요구사항 입력단계;가 더 포함되고, 상기 요구사항 입력단계의 소프트웨어 구조는 기능 요구사항, 기능 확장성, 일반적인 Civil BIM 객체 모델, 확장 가능한 애드인(addin) 구조, 유지보수성, 산업표준, 시스템 특성을 고려하고, 상기 요구사항 입력단계의 요구사항에 근거한 기능적 요소는 요구사항에 사전 정의된 BIM 데이터 품질 검토 규칙, 대상 객체는 도로, 교량, 터널이며, 각 객체의 데이터 품질 검수는 사전 정의된 분류체계코드와 속성정보를 대상, 분류체계코드와 속성정보로 체크할 수 없는 객체 데이터는 기하학적 속성과 패턴, 알고리즘에 의해 데이터 품질체크, 알고리즘에 의해 데이터 품질체크가 불가능한 경우 수동 체크, 요구사항에 따른 가변성을 고려한 품질 검토대상 모델의 정의를 포함할 수 있다.
이후, 상기 요구사항 입력단계와 CBC 구조 정의단계의 사이로 복수개의 건축 구조물을 포함한 토목 객체 속성이 저장된 외부 저장소에서 품질검토 대상을 로드시키는 토목 객체 로드 단계;가 더 포함될 수 있다.
그리고 상기 룰셋 정의단계의 이후로 토목 BIM 데이터 품질을 검토할 수 있는 품질 검토단계; 및 검토 결과를 시각화 모델, 리포트, 그래프, 모델에서 하이라이트 중 적어도 어느 하나로 표현하는 결과 분석단계;를 더 포함될 수 있다.
본 발명에 의한 토목 BIM 데이터 품질체크 플랫폼 구조는 BIM 모델의 품질 향상을 위해 BIM 품질검토의 기준이 되는 토목인프라 기술분야별 설계기준에 근거하는 품질검토 항목을 활용하여, 공용포맷 기반 BIM 모델 체커의 룰 생성 패턴을 제공함으로써 품질검토 수행자가 원하는 룰을 용이하게 개발할 수 있도록 지원할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 의한 토목 BIM 데이터 품질체크 플랫폼 구조는 BIM 품질검토를 위한 공용포맷 기반 소프트웨어를 지원하고, BIM 지침의 품질검토를 지원하는 기초자료로 활용하여 BIM 모델의 품질을 향상시킴으로써 건설 생산성을 높일 수 있다.
또한, 본 발명에 의한 토목 BIM 데이터 품질체크 플랫폼 구조는 BIM 설계자와 체커를 일체형으로 구성함으로써, 설계자가 설계를 진행하면서 BIM 품질검토와 모델링 작업을 동시에 진행시킬 수 있고, 이에 따라 BIM 모델의 품질을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 토목 BIM 데이터 품질체크 플랫폼 구조를 나타낸 순차도.
도 2 및 3은 본 발명에 따른 토목 BIM 데이터 품질체크 플랫폼 구조의 다른 실시 예를 나타낸 순차도.
도 4는 본 발명에 따른 토목 BIM 데이터 품질체크 플랫폼 구조의 토목 BIM 객체 모델을 나타낸 도면.
도 5는 본 발명에 따른 토목 BIM 데이터 품질체크 플랫폼 구조의 토목 BIM 객체 모델 클래스 역할을 정의한 도면.
도 6은 본 발명에 따른 토목 BIM 데이터 품질체크 플랫폼 구조의 CBC 어플리케이션 구조를 나타낸 도면.
도 7은 본 발명에 따른 토목 BIM 데이터 품질체크 플랫폼 구조의 토목 BIM 객체 품질 검토를 위한 규칙 클래스 구조 정의를 나타낸 도면.
도 2 및 3은 본 발명에 따른 토목 BIM 데이터 품질체크 플랫폼 구조의 다른 실시 예를 나타낸 순차도.
도 4는 본 발명에 따른 토목 BIM 데이터 품질체크 플랫폼 구조의 토목 BIM 객체 모델을 나타낸 도면.
도 5는 본 발명에 따른 토목 BIM 데이터 품질체크 플랫폼 구조의 토목 BIM 객체 모델 클래스 역할을 정의한 도면.
도 6은 본 발명에 따른 토목 BIM 데이터 품질체크 플랫폼 구조의 CBC 어플리케이션 구조를 나타낸 도면.
도 7은 본 발명에 따른 토목 BIM 데이터 품질체크 플랫폼 구조의 토목 BIM 객체 품질 검토를 위한 규칙 클래스 구조 정의를 나타낸 도면.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 기재에 의해 정의된다. 한편, 본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자 이외의 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
또한, 본 발명에서, 어떤 엘리먼트(또는 구성요소)가 구현됨에 있어서 특별한 언급이 없다면, 그 엘리먼트(또는 구성요소)는 소프트웨어, 하드웨어, 또는 소프트웨어, 어플리케이션 프로그램 및 하드웨어 어떤 형태로도 구현될 수 있는 것으로 이해되어야 할 것이다.
또한, 본 발명에서 DB라 함은, 각각의 DB에 대응되는 정보를 저장하는 소프트웨어 및 하드웨어의 기능적 구조적 결합을 의미할 수 있다. DB는 적어도 하나의 테이블로 구현될 수도 있으며, 상기 DB에 저장된 정보를 검색, 저장, 및 관리하기 위한 별도의 DBMS(Database Management System)를 더 포함할 수도 있다. 또한, 링크드 리스트(linked-list), 트리(Tree), 관계형 DB의 형태 등 다양한 방식으로 구현될 수 있으며, 상기 DB에 대응되는 정보를 저장할 수 있는 모든 데이터 저장매체 및 데이터 구조를 포함한다.
또한, 본 발명은 토목 BIM 데이터 품질(quality)과 무결성(integrity) 검토를 지원하는 CBC(Civil BIM Code Checker) 소프트웨어의 SAD (Software Architecture Development)를 정의하고, 본 발명은 개발이 가능하도록 소프트웨어 구조 기술 산업표준인 UML(Unified Modeling Language)로 정의된다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면, 도 1은 본 발명에 따른 토목 BIM 데이터 품질체크 플랫폼 구조를 나타낸 순차도이고, 도 2 및 3은 본 발명에 따른 토목 BIM 데이터 품질체크 플랫폼 구조의 다른 실시 예를 나타낸 순차도이며, 도 4는 본 발명에 따른 토목 BIM 데이터 품질체크 플랫폼 구조의 토목 BIM 객체 모델을 나타낸 도면이고, 도 5는 본 발명에 따른 토목 BIM 데이터 품질체크 플랫폼 구조의 토목 BIM 객체 모델 클래스 역할을 정의한 도면이며, 도 6은 본 발명에 따른 토목 BIM 데이터 품질체크 플랫폼 구조의 CBC 어플리케이션 구조를 나타낸 도면이고, 도 7은 본 발명에 따른 토목 BIM 데이터 품질체크 플랫폼 구조의 토목 BIM 객체 품질 검토를 위한 규칙 클래스 구조 정의를 나타낸 도면이다.
본원 발명인 토목 BIM 데이터 품질체크 플랫폼 구조(10)는 객체 정보 모델단계(S210), CBC 구조 정의단계(S220), 프로그램 실행단계(S230), 객체 대상 모델의 정의단계(S240), 룰셋 정의단계(S250)을 포함한다.
상기 객체 정보 모델단계(S210)는 토목 BIM 객체 모델을 정보 구조화하는 단계이다.
즉, 상기 객체 정보 모델 구조단계(S210)는 토목 BIM 모델을 정보 구조한 것으로서 정보분류체계는 객체 정보 모델을 반영한다.
그리고 상기 객체 정보 모델 구조단계(S210)는 도시된 도 4 및 5와 같이 BIM 품질 검토에 필요한 토목 BIM 객체 모델과 토목 BIM 객체 모델의 각 클래스 역할을 정의한다.
상기 CBC 구조 정의단계(S220)는 모듈화를 지원하고 재활용성이 있는 MVC 디자인 패턴을 기반으로 정의되는 CBC 구조를 정의하는 단계이다.
즉, 상기 CBC 구조 정의단계(S220)는 CBC 구조를 도시된 도 4와 같이 CBC 어플리케이션 구조를 가질 수 있도록 한 것이다.
여기서, 상기 CBC는 공동 모듈로 모델의 규칙을 체크할 수 있도록 비즈니스 로직을 포함하게 된다.
구체적으로, Desite, Civil 3D과 같은 호스트 프로그램의 토목 객체 모델의 정보 접근을 직접 지원하고, 직접 지원이 어려운 호스트 프로그램은 LandXML 파서를 통해 정보를 획득하게 된다.
그리고 상기 CBC는 모듈의 독립성과 재활용성을 고려하여 MVC(model, view, controller) 디자인 패턴을 사용한다.
여기서, 상기 MVC는 토목 BIM 모델 정보를 관리하는 모델(Model), 상기 모델(Model)의 정보를 통해 규칙 등 비즈니스 로직을 구현하는 컨트롤러(Controller), 상기 컨트롤러(Controller)에 의해 계산된 결과 및 입력을 담당하는 뷰(View)로 구성된다.
또한, 상기 CBC를 구성하는 패키지는 CimApp, CimModel, Filter, Rule 클래스 등으로 구성된다.
그리고 상기 CBC를 구성하는 패키지는 다양한 BIM 모델러에서 사용할 수 있도록 외부에서 재활용될 수 있는 구조가 되어야 하므로 하기와 같은 서비스 호출하는 방식으로 실행된다. 이때, 외부 설정 파일 등은 json 으로 파싱된다.
● Host software plugin = {CBC}
● CBC = {CbcApp, CbcModel, Filter, Rule}
● CbcApp = CBC application class
● CbcModel = CBC information model
● Filter = CBC data filter
● Ruleset = CBC rule definition
그리고 상기 Filter는 복잡한 Civil BIM object model에서 품질체크에 필요한 항목만 추출하는 역할을 수행한다.
구체적으로, 상기 필터는 품질체크하기 전에 필요한 데이터만 필터링한 후 품질체크를 수행할 수 있도록 한 것이다. 이때, 상기 Filter는 일종의 MVD(Model View Definition)역할을 수행한다.
Filter = {name, filter type, conditions}
Filter type = {object or PSet or property or geometry}
conditions = {condition* or 'or' or 'and'}
condition = {name, operation, value}
operation = {regular expression}
* = multiple
Filter를 json 형태로 표현하면 다음과 같다.
{
"filter" : {
"name" : "alignment*",
"type" : "PSet",
"conditions" : {
"condition": {
"classification" : "align*",
"design speed" : ""
}
}
}
}
상기 프로그램 실행단계(S230)는 토목 BIM 데이터 품질 검토를 위한 프로그램의 작동단계이다.
즉, 상기 프로그램 실행단계(S230)는 자동화 프로그램의 작동을 통해 토목 BIM 데이터의 품질을 검토하기 위한 CBC(Civil BIM Code Checker)의 기본 UI를 제공할 수 있도록 한 것이다.
상기 객체 대상 모델의 정의단계(S240)는 토목 BIM 객체 모델의 데이터 품질을 체크하기 위해서 대상이 되는 모델을 정의하는 단계이다.
즉, 상기 객체 대상 모델의 정의단계(S240)는 다양한 BIM 모델러 소프트웨어에서 모델링한 Civil BIM 모델, 도로, 선형, 종단, 횡단 등의 정보 모델을 관리 및 교환하면서 정의할 수 있도록 한 것이다.
그리고 상기 객체 대상 모델의 정의단계(S240)를 통해 정의되는 객체 대상 모델은 Civil BIM 모델, 도로, 선형, 종단, 횡단 등으로 한정하되, 상기 객체 대상 모델은 환경 및 목적 등에 따라 달라질 수 있음을 밝힌다.
구체적으로, 상기 객체 대상 모델을 정의를 살펴보면, 상기 Civil BIM 모델은 도로들을 관리하되, 각 도로는 이름, 선형, 지표면, 시작 및 끝 스테이션(station)을 가지도록 정의한다.
그리고 상기 도로는 지표면을 고려하고, 상기 지표면은 다양한 지형층을 고려하되, 상기 지표면은 등고선이나 삼각망으로 구성된 수치지형으로 정의한다.
또한, 상기 선형은 평면과 종단 선형을 구성하고, 상기 평면 선형은 선과 곡선으로 정의하며, 상기 종단 선형은 도로의 종단을 정의하면서 변곡점과 포물선으로 정의한다.
또한, 상기 횡단은 선형에 종속되도록 정의하고, 상기 횡단은 횡단계획과 횡단의 지반선으로 정의하되, 상기 지반선들은 토사 지반선, 리핑암선, 발파암선 등으로 구성할 수 있다.
여기서, 상기 객체 대상 모델의 정의는 환경 및 목적 등에 따라 변경됨은 당연한 것이다.
상기 룰셋 정의단계(S250)는 토목 BIM 데이터 품질을 검토하기 위한 기준을 정의하는 단계이다.
즉, 상기 룰셋 정의단계(S250)는 토목 BIM 데이터 품질을 검토하기 위한 규칙 정의를 json 형식으로 기술하면서 규칙이 계층적인 구조를 가지도록 정의한 것이다.
여기서, 상기 룰셋 정의단계(S250)는 규칙이 다른 규칙들을 재귀적으로 참조할 수 있도록 기존에 정의된 규칙들을 재활용하면서도 구조화할 수 있도록 한다.
구체적으로 상기 룰셋 정의단계(S250)는 road, bridge, tunnel, building과 같은 가변적인 토목 BIM 객체 구조가 배치되는 룰(Rule) 하위 클래스; 상기 룰(Rule) 하위 클래스에서 전달되는 토목 BIM 객체의 규칙을 정리하는 룰(Rule); 가장 기본적으로 만족해야 할 규칙을 정의하는 룰 베이스(Rule base); 프로젝트 이름, 저자, 이메일, 생성일자 등과 같은 규칙세트를 정의하는 룰셋(Ruleset); 토목 BIM 객체 모델 데이터 소스의 메타데이터를 정의함. 이름, 데이터소스의 파일경로, 단위 등의 토목 BIM 객체 모델 데이터 소스의 메타데이터를 정의하는 모델;을 포함한다.
즉, 상기 룰셋 정의단계(S250)는 road, bridge, tunnel, building과 같은 가변적인 토목 BIM 객체 구조가 룰(Rule)를 통해 규칙이 정해진 후, 가장 기본적으로 만족해야하는 규칙을 정의한 다음, 프로젝트 이름, 저자, 이메일, 생성일자 등을 관리받은 후, 이름, 데이터소스의 파일경로, 단위 등을 정의받게 되는 것이다.
상기와 같이 구성되는 클랙스의 역할 정의를 json 형식으로 기술하면 하기와 같다.
{
"ruleset" : {
"project": {
"project_name" : "CIM",
"author" : "LAP",
"author_email" : "cim@gmail.com",
"created_date" : "2022.1.1",
"modified_date" : "2022.3.1",
"model": "highway-1"
},
"base_rule": {
"PSet": {
"name": "not_null"
}
},
"rule": {
"roadway": {
"pavement": {
"super_elevation_min" : "0.00",
"super_elevation_max" : "0.02"
},
"slope": {
"cut_slope_min" : "1.2",
"cut_slope_max" : "1.5"
}
},
"bridge": {
},
"tunnel": {
},
"building": {
}
}
},
"model": {
"name": "highway-1",
"input_file": "align.json",
"distance_unit": "meter",
"slope_unit": "1:horizen",
"angle_unit": "radian"
}
}
이런 방식으로 토목 BIM 데이터 품질체크 규칙을 정의를 통해서 프로젝트 유형별로 달라지는 품질체크 요구사항을 파일로 정의해 재활용가능한 라이브러리로 관리할 수 있게 된다.
다음으로, 상기 토목 BIM 데이터 품질체크 플랫폼 구조(10)는 도시된 도 2 와 같이 진행될 수 있다.
상기 객체 정보 모델단계와 CBC 구조 정의단계의 사이로 요구사항 입력단계(S110)가 더 포함될 수 있다.
즉, 상기 요구사항 입력단계(S110)는 토목 BIM 데이터 품질검토시 설계자의 요구에 맞춰 검토사항을 입력하는 단계이다.
그리고 상기 요구사항 입력단계의 소프트웨어 구조는 기능 요구사항, 기능 확장성, 일반적인 Civil BIM 객체 모델, 확장 가능한 애드인(addin) 구조, 유지보수성, 산업표준, 시스템 특성 을 고려한다.
또한, 상기 요구사항 입력단계의 요구사항에 근거한 기능적 요소는 요구사항에 사전 정의된 BIM 데이터 품질 검토 규칙, 대상 객체는 도로, 교량, 터널이며, 각 객체의 데이터 품질 검수는 사전 정의된 분류체계코드와 속성정보를 대상, 분류체계코드와 속성정보로 체크할 수 없는 객체 데이터는 기하학적 속성과 패턴, 알고리즘에 의해 데이터 품질체크, 알고리즘에 의해 데이터 품질체크가 불가능한 경우 수동 체크, 요구사항에 따른 가변성을 고려한 품질 검토대상 모델의 정의를 고려한다.
다음으로, 상기 요구사항 입력단계와 CBC 구조 정의단계의 사이로 토목 객체 로드 단계(S120)가 더 포함될 수 있다.
상기 토목 객체 로드 단계(S120)는 복수개의 건축 구조물을 포함한 토목 객체 속성이 저장된 외부 저장소에서 품질검토 대상을 로드시키는 단계이다.
즉, 상기 토목 객체 로드단계(S120)는 다양한 BIM 모델러나 뷰어(viewer) 프로그램에 플러그인되어 사용할 수 있는 구조를 지원하고, 제공되지 않는 기능에 대해서는 CBC 프로그램을 통해 지원할 수 있도록 한 것이다.
여기서, 플러그인의 호스트 프로그램은 상용 BIM 뷰어인 Desite BIM, NavisWorks 등과 상용 BIM 저작도구인 Civil 3D, Rhino, Revit 등 국내에서 활용되고 있는 상용 Civil BIM 저작도구를 포함한다.
다음으로 상기 토목 BIM 데이터 품질체크 플랫폼 구조(10)는 도시된 도 3과 같이 진행될 수 있다.
상기 룰셋 정의단계(S250)의 이후로 토목 BIM 데이터 품질을 검토할 수 있는 품질 검토단계(S310)와 검토 결과를 시각화 모델, 리포트, 그래프, 모델에서 하이라이트 중 적어도 어느 하나로 표현하는 결과 분석단계(S320)가 더 포함될 수 있다.
먼저, 상기 품질 검토단계(S310)는 논리 품질검토와 데이터 속성정보를 품질검토할 수 있도록 한 것이다.
즉, 상기 품질 검토단계(S310)는 모델을 선택한 후 룰셋(Rule-set)을 적용해서 결과를 확인하는 논리 품질검토와 품질검토 대상객체를 선택한 후 룰셋 파라메터를 입력하여 속성값을 계산 및 평가하는 데이터 속성정보 품질검토를 거치된다.
그리고 상기 품질 검토단계(S310)는 모델객체를 선택한 후 규칙을 체크하는 모델객체 선택 및 체크절차, 룰셋(Rule-set) 체크할 파라메터를 정의하고 체크할 수식을 정의하는 룰셋 정의 입력절차, 횡단 객체 및 룰셋 정의를 분석하는 분석절차, 룰셋 정의를 계산하고 평가하는 계산 및 평가절차 및 상기 룰셋 체크 결과를 리포트하는 결과보고절차를 거친다.
여기서, 상기 룰셋 정의 입력절차는 횡단 모델 분석, 횡단 기하모델 변환, 룰셋 조건 정의 언어 등의 품질검토에 필요한 내용을 입력하게 된다.
다음으로, 상기 데이터 속성정보 품질검토는 품질검토 대상객체를 선택한 후 룰셋 파라메터를 입력한 다음 속성값을 계산 및 평가한 후 결과를 분석하는 절차를 통해 품질을 검토하게 된다.
여기서, 상기 품질검토 대상객체를 선택은 체크 프로세싱 부하 감소, 선택 대상 객체에 대한 별도의 조건에 대한 검토 가능, 사전 객체 선택없이 전체 모델에 대한 품질검토 가능하도록 선택한다.
또한, 상기 룰셋 파라메터에는 JSON Rule structure를 적용하여 이름, 설명, 형식, 조건 등을 입력하며, 상기 속성값 계산 및 평가는 속성 확인 가능하도록 DESITE Webform File, JavaScript, Retrieve property check parameters from JSON, Interact with BIM model via DESITE API를 적용한다.
또한, 결과분석에서 데이터 속성 품질검토 결과는 웹폼(그래프, HTML 테이블 (in dev.), Text Log과 DESITE BIM workspace (BIM model interaction) 및 Export file(in dev.)을 나타내게 된다.
다음으로 상기 결과 분석단계(S320)는 논리 품질검토와 데이터 속성정보 품질검토의 결과를 웹폼(그래프, HTML 테이블 (in dev.), Text Log과 DESITE BIM workspace (BIM model interaction) 및 Export file(in dev.)을 통해 결과를 분석할 수 있도록 한 것이다.
상기와 같이 구성되는 토목 BIM 데이터 품질체크 플랫폼 구조의 실시 예를 살펴보면 다음과 같다.
먼저, 토목 BIM 품질 검토에 필요한 토목 BIM 객체 모델과 토목 BIM 객체 모델의 각 클래스 역할을 정의한 후 모듈화를 지원하고 재활용성이 있는 MVC 디자인 패턴을 기반으로 정의되는 CBC 구조를 정의한다.
여기서, Desite, Civil 3D 등과 같은 호스트 프로그램의 토목 객체 모델의 정보 접근을 직접 지원하고, 직접 지원이 어려운 호스트 프로그램은 LandXML 파서를 통해 정보를 획득한다.
그리고 자동화 프로그램의 작동을 통해 토목 BIM 데이터의 품질을 검토하기 위한 CBC(Civil BIM Code Checker)의 기본 UI를 제공한 후 다양한 BIM 모델러 소프트웨어에서 모델링한 Civil BIM 모델, 도로, 선형, 종단, 횡단 등의 정보 모델을 관리 및 교환할 수 있도록 정의한다.
여기서, 정의되는 객체 대상 모델은 Civil BIM 모델, 도로, 선형, 종단, 횡단 등으로 한정하되, 상기 객체 대상 모델은 환경 및 목적 등에 따라 달라질 수 있다.
다음으로, 상기 토목 BIM 데이터 품질을 검토하기 위한 규칙 정의를 json 형식으로 기술하면서 규칙이 계층적인 구조를 가지도록 정의한다.
이후, road, bridge, tunnel, building과 같은 가변적인 토목 BIM 객체 구조가 룰(Rule)를 통해 규칙이 정해진 후, 가장 기본적으로 만족해야하는 규칙을 정의한 다음, 프로젝트 이름, 저자, 이메일, 생성일자 등을 관리받은 후, 이름, 데이터소스의 파일경로, 단위 등을 정의하면, 토목 BIM 데이터 품질체크 플랫폼 구조는 완료되는 것이다.
이상의 설명은 본 발명의 기술적 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 본 발명의 본질적 특성을 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다.
따라서, 본 발명에 표현된 실시예들은 본 발명의 기술적 사상을 한정하는 것이 아니라, 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 권리범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하고, 그와 동등하거나, 균등한 범위 내에 있는 모든 기술적 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
10 : 토목 BIM 데이터 품질체크 플랫폼 구조
S110 : 요구사항 입력단계
S120 : 토목 객체 로드 단계
S210 : 객체 정보 모델단계
S220 : CBC 구조 정의단계
S230 : 프로그램 실행단계
S240 : 객체 대상 모델의 정의단계
S250 : 룰셋 정의단계
S310 : 품질 검토단계
S320 : 결과 분석단계
S110 : 요구사항 입력단계
S120 : 토목 객체 로드 단계
S210 : 객체 정보 모델단계
S220 : CBC 구조 정의단계
S230 : 프로그램 실행단계
S240 : 객체 대상 모델의 정의단계
S250 : 룰셋 정의단계
S310 : 품질 검토단계
S320 : 결과 분석단계
Claims (10)
- 토목 BIM의 품질검토를 위한 룰(Rule) 기반의 자동화 프로그램을 활용하여 토목 BIM 데이터 품질을 검토하는 품질체크 플랫폼 구조에 있어서,
토목 BIM 객체 모델을 정보 구조화하는 객체 정보 모델단계;
모듈화를 지원하고 재활용성이 있는 MVC 디자인 패턴을 기반으로 정의되는 CBC 구조를 정의하는 CBC 구조 정의단계;
프로그램의 작동을 통해 CBC 기본 UI를 제공하는 프로그램 실행단계;
토목 BIM 객체 모델의 데이터 품질을 체크하기 위해서 대상이 되는 모델을 정의하는 객체 대상 모델의 정의단계;
토목 BIM 데이터 품질을 검토하기 위한 기준을 정의하는 룰셋 정의단계;를 포함하고,
상기 객체 정보 모델단계와 CBC 구조 정의단계의 사이로 토목 BIM 데이터 품질검토시 설계자의 요구에 맞춰 검토사항을 입력하는 요구사항 입력단계;가 더 포함되고,
상기 요구사항 입력단계의 소프트웨어 구조는 기능 요구사항, 기능 확장성, 일반적인 Civil BIM 객체 모델, 확장 가능한 애드인(addin) 구조, 유지보수성, 산업 표준, 시스템 특성 을 고려하고,
상기 요구사항 입력단계의 요구사항에 근거한 기능적 요소는 요구사항에 사전 정의된 BIM 데이터 품질 검토 규칙, 대상 객체는 도로, 교량, 터널이며, 각 객체의 데이터 품질 검수는 사전 정의된 분류체계코드와 속성정보를 대상, 분류체계코드와 속성정보로 체크할 수 없는 객체 데이터는 기하학적 속성과 패턴, 알고리즘에 의해 데이터 품질체크, 알고리즘에 의해 데이터 품질체크가 불가능한 경우 수동 체크, 요구사항에 따른 가변성을 고려한 품질 검토대상 모델의 정의를 포함하는 것을 특징으로 하는 토목 BIM 데이터 품질체크 플랫폼 구조.
- 청구항 1에 있어서,
상기 CBC 구조는 다양한 BIM 모델러에서 사용할 수 있도록 하기와 같은 서비스 호출하는 방식으로 실행되고,
● Host software plugin = {CBC}
● CBC = {CbcApp, CbcModel, Filter, Rule}
● CbcApp = CBC application class
● CbcModel = CBC information model
● Filter = CBC data filter
● Ruleset = CBC rule definition
외부 설정 파일은 json 으로 파싱되며,
상기 Filter는 Civil BIM object model에서 품질체크에 필요한 항목만 추출하는 MVD(Model View Definition)역할을 수행하고, 하기와 같은 서비스 호출하는 방식으로
Filter = {name, filter type, conditions}
Filter type = {object or PSet or property or geometry}
conditions = {condition* or 'or' or 'and'}
condition = {name, operation, value}
operation = {regular expression}
* = multiple
Filter를 json 형태로 표현하면 다음과 같다.
{
"filter" : {
"name" : "alignment*",
"type" : "PSet",
"conditions" : {
"condition": {
"classification" : "align*",
"design speed" : ""
}
}
}
}
실행되는 것을 특징으로 하는 토목 BIM 데이터 품질체크 플랫폼 구조.
- 청구항 1에 있어서,
상기 CBC는 공동 모듈로 모델의 규칙을 체크할 수 있도록 비즈니스 로직을 포함하되,
Desite, Civil과 같은 호스트 프로그램의 토목 객체 모델의 정보 접근을 직접 지원하고,
직접 지원이 어려운 호스트 프로그램은 LandXML 파서를 통해 정보를 획득하는 것을 특징으로 하는 토목 BIM 데이터 품질체크 플랫폼 구조.
- 청구항 1에 있어서,
상기 CBC는 모듈의 독립성과 재활용성을 고려하여 MVC(model, view, controller) 디자인 패턴을 사용되고,
상기 MVC는 토목 BIM 모델 정보를 관리하는 모델(Model), 상기 모델(Model)의 정보를 통해 규칙 등 비즈니스 로직을 구현하는 컨트롤러(Controller), 상기 컨트롤러(Controller)에 의해 계산된 결과 및 입력을 담당하는 뷰(View)로 구성되는 것을 특징으로 하는 토목 BIM 데이터 품질체크 플랫폼 구조.
- 청구항 1에 있어서,
상기 객체 대상 모델의 정의단계는 Civil BIM 모델, 도로, 선형, 종단, 횡단을 정의하고,
상기 Civil BIM 모델은 도로들을 관리하며, 상기 도로는 지표면을 고려하고, 상기 지표면은 다양한 지형층을 고려하고, 상기 선형은 평면과 종단 선형을 구성하며, 상기 횡단은 선형에 종속되도록 정의되는 것을 특징으로 하는 토목 BIM 데이터 품질체크 플랫폼 구조.
- 청구항 5에 있어서,
상기 Civil BIM 모델에서 각 도로는 이름, 선형, 지표면, 시작 및 끝 스테이션(station)을 가지도록 정의하고,
상기 지표면은 등고선이나 삼각망으로 구성된 수치지형으로 정의하며,
상기 평면 선형은 선과 곡선으로 정의하고,
상기 종단 선형은 도로의 종단을 정의하면서 변곡점과 포물선으로 정의하며,
상기 횡단은 횡단계획과 횡단의 지반선으로 정의하는 것을 특징으로 하는 토목 BIM 데이터 품질체크 플랫폼 구조.
- 청구항 1에 있어서, 상기 룰셋 정의단계는,
road, bridge, tunnel, building과 같은 가변적인 토목 BIM 객체 구조가 배치되는 룰(Rule) 하위 클래스;
상기 룰(Rule) 하위 클래스에서 전달되는 토목 BIM 객체의 규칙을 정리하는 룰(Rule);
가장 기본적으로 만족해야 할 규칙을 정의하는 룰 베이스(Rule base);
프로젝트 이름, 저자, 이메일, 생성일자 등과 같은 규칙세트를 정의하는 룰셋(Ruleset);
이름, 데이터소스의 파일경로, 단위 등의 토목 BIM 객체 모델 데이터 소스의 메타데이터를 정의하는 모델;을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 토목 BIM 데이터 품질체크 플랫폼 구조.
- 삭제
- 청구항 1에 있어서,
상기 요구사항 입력단계와 CBC 구조 정의단계의 사이로 복수개의 건축 구조물을 포함한 토목 객체 속성이 저장된 외부 저장소에서 품질검토 대상을 로드시키는 토목 객체 로드 단계;가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 토목 BIM 데이터 품질체크 플랫폼 구조.
- 청구항 1에 있어서,
상기 룰셋 정의단계의 이후로 토목 BIM 데이터 품질을 검토할 수 있는 품질 검토단계; 및
검토 결과를 시각화 모델, 리포트, 그래프, 모델에서 하이라이트 중 적어도 어느 하나로 표현하는 결과 분석단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 토목 BIM 데이터 품질체크 플랫폼 구조.
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