KR102626755B1 - A Framework for Automatic Generation of Augmented reality Objects - Google Patents

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KR102626755B1
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송동정
김상준
전채이
박성호
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주식회사 엘에스엠케이
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Abstract

본 발명은 증강현실 객체의 자동 생성을 위한 프레임워크에 관한 것으로서, 시설물 관련 데이터의 저장 및 AR기기와 통신하도록 구비되고, AR 환경에서 확인할 수 있는 시설물 관련 증강현실 3D 객체인 AR asset을 생성하는 서버(server); 서버와 통신을 통해 연동하도록 구비되고, 인터넷 환경을 통해 접속된 사용자가 업로드하는 시설물 관련 IFC(Industrial Foundation Classes) 파일의 관리적 기능을 수행하는 웹(web); 서버와 통신하도록 구비되고, AR 환경에서 확인할 수 있는 시설물 관련 생성된 증강현실 3D 객체인 AR asset을 출력하여 디스플레이하는 AR기기;를 포함하며, 상기 서버는 Amazon Web Services(AWS) 기반으로 구축하되, 서버의 구동을 위한 Node.js 기반 백엔드(Backend)부, 데이터베이스로서 AWS의 RDS(Relational Database Service)부, 데이터의 저장을 위해 AWS의 S3(Scalable Storage Service)부, AR기기와의 실시간 양방향 통신을 가능하게 하는 RMB(Redis Message Broker)부 및 소켓(socket)부를 포함하고, 상기 웹에 접속된 사용자가 업로드한 IFC 파일은 S3부에 자동으로 저장 보관하고, 상기 RDS부 및 S3부를 통해 사용자가 필요에 따라 추후에 해당 파일을 확인할 수 있도록 구성하며, 상기 웹에 접속된 사용자가 AR기기 View를 요청하면 상기 웹에서는 요청된 View에 해당하는 IFC 파일을 3D File Format으로 변환한 후 S3부에 저장하고, 상기 서버는 소켓부로부터 해당 요청신호를 전달받아 저장된 파일명을 RMB부로 전송(Publish)하도록 구성하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 건설기반 시설물의 유지관리에 있어 AR(증강현실) 등 첨단 디지털 기술을 접목함으로써 기술 고도화를 추구 및 기존에 비해 보다 효율적인 유지관리 시스템을 구현할 수 있으며, 특히 AR 어플리케이션에서 활용가능한 증강현실 객체인 asset 생성에 따른 복잡한 3D 객체의 변환 과정을 축소하고 자동화함으로써 시설물의 기본정보로부터 최종목표인 증강현실 asset을 손쉽게 하면서 자동 생성할 수 있다.
The present invention relates to a framework for automatic creation of augmented reality objects. A server equipped to store facility-related data and communicate with AR devices, and generates AR assets, which are facility-related augmented reality 3D objects that can be confirmed in an AR environment. (server); A web that is equipped to link with a server through communication and performs a management function of facility-related IFC (Industrial Foundation Classes) files uploaded by users connected through the Internet environment; An AR device that is equipped to communicate with a server and outputs and displays AR assets, which are augmented reality 3D objects created related to facilities that can be viewed in an AR environment, wherein the server is built based on Amazon Web Services (AWS), Node.js-based backend for server operation, AWS's RDS (Relational Database Service) as a database, AWS's S3 (Scalable Storage Service) for data storage, and real-time two-way communication with AR devices. It includes an RMB (Redis Message Broker) unit and a socket unit, and the IFC file uploaded by the user connected to the web is automatically stored in the S3 unit, and the user can access it as needed through the RDS unit and the S3 unit. Accordingly, the file is configured to be checked later, and when a user connected to the web requests an AR device view, the web converts the IFC file corresponding to the requested view into 3D File Format and stores it in S3. , The server is configured to receive the corresponding request signal from the socket unit and transmit (publish) the stored file name to the RMB unit.
According to the present invention, by incorporating cutting-edge digital technologies such as AR (augmented reality) in the maintenance and management of construction-based facilities, it is possible to pursue technological advancement and implement a more efficient maintenance system than the existing one, and in particular, augmented reality that can be used in AR applications. By reducing and automating the conversion process of complex 3D objects resulting from the creation of assets, which are real objects, the final goal, augmented reality assets, can be easily and automatically created from the basic information of the facility.

Description

증강현실 객체의 자동생성을 위한 프레임워크{A Framework for Automatic Generation of Augmented reality Objects}A Framework for Automatic Generation of Augmented Reality Objects}

본 발명은 교량이나 고속도로 등을 비롯한 건설기반 시설물 관련 데이터 파일의 처리와 증강현실(AR) 기술의 결합을 중심으로 하는 증강현실 객체의 자동 생성을 위한 프레임워크에 관한 것으로서, 어플리케이션에서 활용가능한 증강현실 객체인 asset 생성에 따른 복잡한 3D 객체의 변환 과정을 축소하고 자동화함으로써 시설물의 기본정보로부터 최종목표인 증강현실 asset을 손쉽게 생성하면서 자동 생성할 수 있도록 한 증강현실 객체의 자동 생성을 위한 프레임워크에 관한 것이다.The present invention relates to a framework for the automatic creation of augmented reality objects that focuses on the processing of data files related to construction infrastructure, including bridges and highways, and the combination of augmented reality (AR) technology, and provides augmented reality that can be used in applications. A framework for the automatic creation of augmented reality objects that allows for easy and automatic creation of the final goal, augmented reality assets, from the basic information of the facility by reducing and automating the conversion process of complex 3D objects according to asset creation. will be.

일반적으로 건설기반 시설물에 대한 정보들은 기존 2D CAD에서 3D CAD로, 그리고 최근에는 BIM(Building Information Modeling) 환경으로 변화되고 있다.In general, information about construction-based facilities is changing from existing 2D CAD to 3D CAD, and recently to BIM (Building Information Modeling) environment.

상기 BIM은 시설물에 대한 정보들을 디지털화하고 시각화하는 표준 프로세스를 나타내고, 설계 및 구성을 비롯한 다양한 정보들을 포함하며, AutoCAD, ArchiCAD 등의 소프트웨어를 사용하여 3D모델을 생성한다. 이러한 BIM은 BuildingSmart에서 개발된 IFC(Industrial Foundation Classes) 파일로 표현된다.The BIM represents a standard process for digitizing and visualizing information about facilities, includes various information including design and configuration, and creates 3D models using software such as AutoCAD and ArchiCAD. These BIMs are expressed as IFC (Industrial Foundation Classes) files developed by BuildingSmart.

여기에서, 상기 IFC는 건축물 정보의 공유 및 교환에 사용되는 개방형 데이터 표준으로서, 엔지니어링과 건축 및 시공분야 간의 상호운용성을 지원하는 표준화된 디지털 데이터로 정의할 수 있다.Here, the IFC is an open data standard used for sharing and exchanging building information, and can be defined as standardized digital data that supports interoperability between engineering, architecture, and construction fields.

부연하여, 상기 BIM이 디지털 협업을 위한 프레임워크라면, IFC는 그런 협업을 가능하게 하는 언어라고 할 수 있다. 또한 BIM 기술은 건설 프로젝트의 단계별로 발생되는 다양한 3차원 정보들을 효과적으로 연계관리하고 가공할 수 있는 환경을 제공하며. 다양한 시설물의 유지관리 시스템에도 적용되고 있다.In addition, if BIM is a framework for digital collaboration, IFC can be said to be a language that enables such collaboration. In addition, BIM technology provides an environment that can effectively link and manage and process various 3D information generated at each stage of a construction project. It is also applied to maintenance systems for various facilities.

한편, 최근 국내의 교량이나 고속도로 등의 시설물에 대한 안전진단 및 보수보강을 위한 점검을 주기적으로 시행하고 있다.Meanwhile, safety diagnosis and maintenance and reinforcement inspections are being conducted periodically on facilities such as bridges and highways in Korea.

그러나, 현재는 관리자들의 육안이나 문서중심의 점검방식이기 때문에 신뢰성의 저하, 체계적인 관리 및 효율성에 대한 문제가 대두되고 있다. 이에 따라 이러한 시설물에 대한 효과적인 유지보수를 위하여 시설물의 정보를 BIM 기반의 3D 객체로 표현하고, HCI(인간과 컴퓨터 상호작용) 분야에서 연구되던 AR(증강현실)/VR(가상현실)/MR(혼합현실) 등의 최신기술을 적용하여 AR글래스 및 모바일 기기로 관리하는 스마트 관리기법들이 시도되고 있다.However, because the current inspection method is based on managers' visual or document-based inspection methods, problems with reduced reliability, systematic management, and efficiency are emerging. Accordingly, in order to effectively maintain these facilities, information on the facilities is expressed as BIM-based 3D objects, and AR (augmented reality)/VR (virtual reality)/MR() researched in the field of HCI (human-computer interaction) Smart management techniques that manage with AR glasses and mobile devices are being attempted by applying the latest technologies such as mixed reality.

이와 같은 AR(증강현실)/VR(가상현실)/MR(혼합현실) 등의 최신기술을 적용한 시설물에 대한 첨단 유지보수 시스템의 개발을 위해서는 시설물에 대한 기본정보인 BIM 데이터를 최종적인 증강현실 객체로 변환하는 작업이 요구 된다. 즉, 증강현실 객체인 asset 생성과정은 우선적으로 시설물에 대한 기본 데이터인 IFC 파일을 BIM소프트웨어를 이용하여 생성하고, 생성된 BIM 파일을 AR 시스템에서 사용가능한 3D 파일 포맷으로 변환한다. 그리고 이렇게 변환된 3D 파일을 다양한 AR개발툴을 사용하여 최종적으로 AR 어플리케이션에서 활용가능한 AR asset으로 변환한다.In order to develop an advanced maintenance system for facilities that apply the latest technologies such as AR (Augmented Reality)/VR (Virtual Reality)/MR (Mixed Reality), BIM data, which is basic information about the facility, is used as the final augmented reality object. Conversion work is required. in other words, The asset creation process, which is an augmented reality object, first creates an IFC file, which is basic data about the facility, using BIM software, and converts the generated BIM file into a 3D file format usable in the AR system. And the converted 3D file is finally converted into an AR asset that can be used in AR applications using various AR development tools.

하지만, 이와 같이 AR asset(증강현실 객체) 생성과정이 복잡하기 때문에 증강현실 시스템 개발이 쉽게 활성화되기 어려우며, 다음과 같은 다양한 문제점들이 나타나고 있다.However, because the AR asset (augmented reality object) creation process is complex, it is difficult to easily develop augmented reality systems, and various problems are appearing as follows.

첫째, 증강현실 객체의 생성과정에 많은 단계와 변환작업이 요구된다. 특히, 각 단계별로 객체에 대한 정보의 추출과 변환에 필요한 다양한 소프트웨어의 적용이 요구되고 있어 초보자에게는 많은 시간이 소요된다.First, many steps and conversion operations are required in the creation process of augmented reality objects. In particular, it takes a lot of time for beginners because each step requires the application of various software necessary for extracting and converting information about the object.

둘째, 생성된 객체에 대해서 목적에 맞게 정보를 가공하거나 최적화를 하기위한 추가적인 작업에도 많은 어려움이 있다.Second, there are many difficulties in additional work to process or optimize information for the created object to suit the purpose.

셋째, 대상 영역에 따라 특정한 AR 글래스 또는 모바일 기기 등 다양한 하드웨어(H/W)가 사용되기 때문에 이에 따른 적절한 3D 객체로의 생성이 필요하나, 이에 따른 어려움이 있다.Third, since various hardware (H/W) such as specific AR glasses or mobile devices are used depending on the target area, it is necessary to create appropriate 3D objects, but there are difficulties associated with this.

따라서, 시설물의 유지관리에 있어 AR(증강현실) 등의 첨단 디지털 기술을 접목함에 따른 상술한 문제점들을 해결하기 위한 대안이 절실히 요구되는 실정에 있으며, 보다 효율적인 관리를 위한 대책 마련이 요구되고 있다.Therefore, there is an urgent need for alternatives to solve the above-mentioned problems caused by applying cutting-edge digital technologies such as AR (augmented reality) in the maintenance and management of facilities, and measures for more efficient management are required.

한편, 종래기술의 해결 관련하여 선행기술문헌을 살펴보았을 때, 국내공개특허 제10-2013-0101202호에서 "교량구조물의 증강현실 기반 안전진단 정보 가시화 방법 및 그 시스템"을 개시하고 있고, 국내등록특허 제10-2521565호에서 "3차원 그래프 뉴럴 네트워크 검출을 이용하여 증강현실 서비스를 제공하고 재생하는 장치 및 방법"을 개시하고 있으며, 국내공개특허 제10-2013-0063876호에서 "클라우드 컴퓨팅을 이용한 증강 현실 시스템 및 생성 방법"을 개시하고 있다.Meanwhile, when looking at the prior art literature in relation to the solution of the prior art, Domestic Publication Patent No. 10-2013-0101202 discloses “Augmented reality-based safety diagnosis information visualization method and system for bridge structures” and was registered in Korea. Patent No. 10-2521565 discloses “A device and method for providing and playing augmented reality services using 3D graph neural network detection,” and Domestic Publication Patent No. 10-2013-0063876 discloses “Using cloud computing.” “Augmented reality system and generation method” is disclosed.

하지만, 이러한 종래기술들은 단순 참조할 문헌이라 할 수 있는 것으로서, 기술적 구성 및 해결방식 측면에서 기술적 차이를 갖는다 할 수 있다.However, these prior technologies can be said to be simply reference documents and have technical differences in terms of technical configuration and solution method.

대한민국 공개특허공보 제10-2013-0101202호Republic of Korea Patent Publication No. 10-2013-0101202 대한민국 등록특허공보 제10-2521565호Republic of Korea Patent Publication No. 10-2521565 대한민국 공개특허공보 제10-2013-0063876호Republic of Korea Patent Publication No. 10-2013-0063876

본 발명은 상기의 종래 문제점들을 개선 및 이를 감안하여 안출된 것으로서, 건설기반 시설물의 유지관리에 있어 AR(증강현실) 등 첨단 디지털 기술을 접목하여 보다 효율적인 유지관리 시스템을 구현할 수 있도록 하되, 특히 AR 어플리케이션에서 활용가능한 증강현실 객체인 asset 생성에 따른 복잡한 3D 객체의 변환 과정을 축소하고 자동화함으로써 시설물의 기본정보로부터 최종목표인 증강현실 asset을 손쉽게 하면서 자동 생성할 수 있도록 한 증강현실 객체의 자동 생성을 위한 프레임워크를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention was developed in consideration of and to improve the above-mentioned conventional problems, and enables the implementation of a more efficient maintenance management system by incorporating cutting-edge digital technologies such as AR (augmented reality) in the maintenance and management of construction-based facilities. In particular, AR By reducing and automating the conversion process of complex 3D objects according to the creation of assets, which are augmented reality objects that can be used in applications, the final goal, augmented reality assets, can be easily and automatically created from the basic information of the facility. Automatic creation of augmented reality objects. The purpose is to provide a framework for

본 발명은 건물 및 건설 정보 모델링인 BIM 데이터를 담고 있는 IFC 파일을 보다 쉽게 처리할 수 있도록 하되 기존 IFC 파일을 처리하기 위한 많은 단계를 자동화하여 복잡한 처리과정을 단축 및 편리하게 증강현실 asset을 생성할 수 있도록 하며, 대상 시설물의 IFC 파일에 대해 여러 포맷으로의 전환 기능을 제공함으로써 다양한 환경에서 파일 호환성을 갖도록 하는 증강현실 객체의 자동 생성을 위한 프레임워크를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention makes it easier to process IFC files containing BIM data, which is building and construction information modeling, but automates many steps for processing existing IFC files to shorten complex processing processes and conveniently create augmented reality assets. The purpose is to provide a framework for the automatic creation of augmented reality objects that ensures file compatibility in various environments by providing conversion functions to various formats for IFC files of target facilities.

본 발명은 파일 변환 최적화를 통해 3D 객체 생성시 객체의 크기 및 처리용량을 감소시킬 수 있도록 하며, 시스템을 구성하는 AR기기와 서버와의 통신을 통하여 중간 처리과정을 생략하고 IFC 파일을 AR기기에서 즉시 볼 수 있게 하여 편리성을 높일 수 있도록 한 증강현실 객체의 자동 생성을 위한 프레임워크를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention allows to reduce the size and processing capacity of objects when creating 3D objects by optimizing file conversion, and skips intermediate processing through communication between the AR device and the server that constitutes the system and converts the IFC file from the AR device. The purpose is to provide a framework for the automatic creation of augmented reality objects that can be viewed immediately and thus increase convenience.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 증강현실 객체의 자동 생성을 위한 프레임워크는, 시설물 관련 데이터의 저장 및 AR기기와 통신하도록 구비되고, AR 환경에서 확인할 수 있는 시설물 관련 증강현실 3D 객체인 AR asset을 생성하는 서버(server); 서버와 통신을 통해 연동하도록 구비되고, 인터넷 환경을 통해 접속된 사용자가 업로드하는 시설물 관련 IFC(Industrial Foundation Classes) 파일의 관리적 기능을 수행하는 웹(web); 서버와 통신하도록 구비되고, AR 환경에서 확인할 수 있는 시설물 관련 생성된 증강현실 3D 객체인 AR asset을 출력하여 디스플레이하는 AR기기;를 포함하며, 상기 서버는 Amazon Web Services(AWS) 기반으로 구축하되, 서버의 구동을 위한 Node.js 기반 백엔드(Backend)부, 데이터베이스로서 AWS의 RDS(Relational Database Service)부, 데이터의 저장을 위해 AWS의 S3(Scalable Storage Service)부, AR기기와의 실시간 양방향 통신을 가능하게 하는 RMB(Redis Message Broker)부 및 소켓(socket)부를 포함하고, 상기 웹에 접속된 사용자가 업로드한 IFC 파일은 S3부에 자동으로 저장 보관하고, 상기 RDS부 및 S3부를 통해 사용자가 필요에 따라 추후에 해당 파일을 확인할 수 있도록 구성하며, 상기 웹에 접속된 사용자가 AR기기 View를 요청하면 상기 웹에서는 요청된 View에 해당하는 IFC 파일을 3D File Format으로 변환한 후 S3부에 저장하고, 상기 서버는 소켓부로부터 해당 요청신호를 전달받아 저장된 파일명을 RMB부로 전송(Publish)하도록 구성하는 것을 특징으로 한다.The framework for automatic creation of augmented reality objects according to the present invention to achieve the above purpose is equipped to store facility-related data and communicate with AR devices, and is a facility-related augmented reality 3D object that can be confirmed in an AR environment. A server that creates AR assets; A web that is equipped to link with a server through communication and performs a management function of facility-related IFC (Industrial Foundation Classes) files uploaded by users connected through the Internet environment; An AR device that is equipped to communicate with a server and outputs and displays AR assets, which are augmented reality 3D objects created related to facilities that can be viewed in an AR environment, wherein the server is built based on Amazon Web Services (AWS), Node.js-based backend for server operation, AWS's RDS (Relational Database Service) as a database, AWS's S3 (Scalable Storage Service) for data storage, and real-time two-way communication with AR devices. It includes an RMB (Redis Message Broker) unit and a socket unit, and the IFC file uploaded by the user connected to the web is automatically stored in the S3 unit, and the user can access it as needed through the RDS unit and the S3 unit. Accordingly, the file is configured to be checked later, and when a user connected to the web requests an AR device view, the web converts the IFC file corresponding to the requested view into 3D File Format and stores it in S3. , The server is configured to receive the corresponding request signal from the socket unit and transmit (publish) the stored file name to the RMB unit.

일 유형에 따르면, 상기 AR기기는 홀로렌즈이고, 상기 서버와의 상호작용 및 Redis 통신을 수행하기 위한 Redis 핸들러모듈이 탑재되고, 상기 서버에서 사용자의 요청에 따라 신호 데이터를 AR기기로 전송할 시, 상기 AR기기는 서버로부터 사용자가 요청한 해당 신호 데이터를 받아 이에 맞는 3D 객체(Object)를 S3부에서 가져와 증강현실(AR) 환경에 출력하여 디스플레이하며, 상기 서버에서 사용자의 요청에 따라 특정 신호 데이터를 Redis 통신을 통해 전송(Publish)하면, AR기기에서는 서버로부터 전송되는 신호 데이터를 받아 이에 해당하는 3D 객체를 S3부에서 검색하고 검색된 3D 객체를 AR기기로 불러와서 AR 환경에 디스플레이하도록 구성할 수 있다.According to one type, the AR device is a HoloLens and is equipped with a Redis handler module for interaction with the server and Redis communication, and when the server transmits signal data to the AR device according to the user's request, The AR device receives the corresponding signal data requested by the user from the server, retrieves the corresponding 3D object from the S3 unit, outputs and displays it in an augmented reality (AR) environment, and provides specific signal data from the server according to the user's request. When transmitted (published) through Redis communication, the AR device can receive signal data transmitted from the server, search the corresponding 3D object in S3, load the searched 3D object to the AR device, and display it in the AR environment. .

일 유형에 따르면, 상기 웹은 파일 업로드가 가능한 웹사이트 운영을 위해 React 기반 프론트엔드(Frontend)로 구축하되, 사용자가 IFC 파일을 업로드하고 업로드한 IFC 파일을 쉽게 확인할 수 있게 하는 IFC Viewer부, IFC 파일을 최적화 처리하기 위한 IFC 처리부, IFC 데이터를 3D File 포맷(Format)으로 변환하기 위한 3D파일 포맷변환부를 포함하며, 상기 웹에서는 사용자가 업로드한 IFC 파일을 3D Format File로 변환하여 S3부에 업로드한 후 AR기기에 특정 신호 데이터를 보내도록 구성하되, 상기 AR기기로 특정 신호 데이터를 보낼 때에 웹과 서버간에는 소켓(Socket) 통신하도록 구성하고, 상기 웹에서 신호 데이터를 소켓통신을 통해 보낼시 서버에서 전달받아 Redis 통신을 통해 AR기기로 최종 전송하도록 구성할 수 있다.According to one type, the web is built with a React-based frontend to operate a website capable of uploading files, and the IFC Viewer unit, IFC, allows users to upload IFC files and easily check the uploaded IFC files. It includes an IFC processing unit for optimal file processing and a 3D file format conversion unit for converting IFC data into a 3D file format. On the web, the IFC file uploaded by the user is converted into a 3D format file and uploaded to the S3 section. Then, it is configured to send specific signal data to the AR device, but when sending specific signal data to the AR device, socket communication is configured between the web and the server, and when signal data is sent from the web through socket communication, the server It can be configured to receive data from and finally transmit it to the AR device through Redis communication.

일 유형에 따르면, 상기 웹은, 사용자가 업로드한 IFC 파일을 오픈 할 때 IFCLoader모듈 및 UploadS3모듈이 사용되며, IFCLoader모듈을 통해 IFC 파일을 로드한 뒤 UploadS3모듈을 통해 IFC 파일을 S3부에 업로드하고 이후 IFC Viewer부를 렌더링하기 위해 InitializeViewer모듈과 SetViewer모듈이 콜백으로 작동하도록 기능하는 IFC function부; 업로드 된 IFC 파일을 관리하기 위해 GetS3List모듈 및 Modal모듈이 사용되며, 상기 IFC function부에서 UploadS3모듈을 통해 업로드된 IFC 파일을 Modal모듈에서 IFC 파일에 대한 리스트를 확인하고 관리하도록 기능하는 Recent Files function부; IFC Viewer부에 렌더링된 IFC 파일을 삭제하기 위한 ResetView모듈이 사용되며, Reset이 실행되면 InitializeViewer모듈과 SetViewer모듈을 통해 초기 Viewer의 상태로 돌아가도록 기능하는 Reset function부; AR기기로 신호를 보내기 위해서 RedisPublish모듈 및 SendSignal모듈이 사용되며, 해당 기능이 실행되면 ReceiveMessage모듈과 SendMessage모듈을 통해 AR기기와 소켓통신을 진행하도록 기능하는 View In HoloLens Function부; GLTF, OBJ, PLY, STL의 확장자 파일로의 변환을 위해 Export모듈과 Parse모듈 및 CreateObjectUrl모듈이 사용되며, IFC 파일을 기준으로 상기 4가지 확장자를 갖는 포맷의 파일로 변환하도록 기능하는 Convert Function부; IFC 파일을 웹 상에서 렌더링을 하기 위해 InitializeViewer모듈 및 SetViewer모듈이 사용되며, 상기 Reset function부의 콜백으로 사용됨과 더불어 IFC viewer부의 상태(state)를 설정할 수 있는 IFC view function부; RMD부와 실시간 통신을 위한 ReceiveMessage모듈 및 SendMessage모듈이 사용되며, 상기 view In Hololens function부와 함께 실시간으로 AR기기에서 IFC 파일을 상호작용할 수 있도록 기능하는 Communication function부;를 포함하는 구성일 수 있다.According to one type, the IFCLoader module and UploadS3 module are used on the web when opening an IFC file uploaded by a user. After loading the IFC file through the IFCLoader module, the IFC file is uploaded to the S3 section through the UploadS3 module. IFC function unit that functions as a callback for the InitializeViewer module and SetViewer module to render the IFC Viewer unit; The GetS3List module and Modal module are used to manage uploaded IFC files, and the Recent Files function section functions to check and manage the list of IFC files in the Modal module for IFC files uploaded through the UploadS3 module in the IFC function section. ; The ResetView module is used to delete the IFC file rendered in the IFC Viewer part, and when Reset is executed, the Reset function part functions to return to the initial Viewer state through the InitializeViewer module and SetViewer module; The RedisPublish module and SendSignal module are used to send signals to the AR device, and when the function is executed, the View In HoloLens Function unit functions to perform socket communication with the AR device through the ReceiveMessage module and SendMessage module; The Export module, Parse module, and CreateObjectUrl module are used to convert files with the extensions of GLTF, OBJ, PLY, and STL, and a Convert Function unit that functions to convert files in the formats with the above four extensions based on IFC files; In order to render IFC files on the web, the InitializeViewer module and SetViewer module are used, and in addition to being used as a callback of the Reset function unit, an IFC view function unit can set the state of the IFC viewer unit; The ReceiveMessage module and the SendMessage module are used for real-time communication with the RMD unit, and the communication function unit functions to interact with the IFC file in the AR device in real time together with the view in Hololens function unit.

일 유형에 따르면, 상기 웹에는 사용자 인터페이스를 위한 프레임워크 메뉴를 갖되, 웹화면 상에 디스플레이되어 사용자가 선택 가능하도록 구비된 File 메뉴와 Edit 메뉴 및 Optimize 메뉴를 포함하고, 상기 File 메뉴는 사용자가 IFC 파일을 업로드하여 IFC Viewer부에서 확인할 수 있는 Open IFC, 사용자가 업로드한 IFC 파일의 기록을 조회할 수 있으면서 업로드한 날짜를 확인하거나 파일을 저장하고 삭제하는 기능을 사용할 수 있는 Recent Files, IFC Viewer부를 처음 상태로 되돌릴 수 있는 Reset, 현재 IFC Viewer부에서 확인중인 IFC 파일을 바로 AR기기에서 볼 수 있게 하고 클릭시 AR기기로 신호를 전송할 수 있는 View In Hololens에 의한 4가지 서브메뉴를 가지며; 상기 Edit 메뉴는 Open IFC를 통해 업로드한 IFC 파일을 GLTF 포맷 파일로 변환하여 저장할 수 있는 Convert as GLTF, Open IFC를 통해 업로드한 IFC 파일을 OBJ 포맷 파일로 변환하여 저장할 수 있는 Convert as OBJ, Open IFC를 통해 업로드한 IFC 파일을 PLY 포맷 파일로 변환하여 저장할 수 있는 Convert as PLY, Open IFC를 통해 업로드한 IFC 파일을 STL 포맷 파일로 변환하여 저장할 수 있는 Convert as STL에 의한 4가지 서브메뉴를 가지며; 상기 Optimize 메뉴는 Open IFC를 통해 업로드한 IFC 파일을 최적화시킴은 물론 파일 용량을 줄여 로컬에 저장할 수 있게 하는 Optimize IFC의 서브메뉴를 갖는 구성일 수 있다.According to one type, the web has a framework menu for a user interface, and includes a File menu, an Edit menu, and an Optimize menu displayed on the web screen so that the user can select, and the File menu allows the user to use IFC Open IFC, which allows you to upload files and check them in the IFC Viewer, Recent Files, where you can check the history of IFC files uploaded by users, check the upload date, or use the function to save and delete files, and IFC Viewer. It has four submenus: Reset, which allows you to return to the initial state, and View In Hololens, which allows you to view the IFC file currently being viewed in the IFC Viewer section on the AR device and transmits a signal to the AR device when clicked; The Edit menu includes Convert as GLTF, which allows you to convert and save IFC files uploaded through Open IFC into GLTF format files, Convert as OBJ, and Open IFC, which allows you to convert and save IFC files uploaded through Open IFC into OBJ format files. It has four submenus: Convert as PLY, which allows you to convert and save IFC files uploaded through Open IFC into PLY format files, and Convert as STL, which allows you to convert and save IFC files uploaded through IFC into STL format files; The Optimize menu may have a submenu of Optimize IFC that not only optimizes IFC files uploaded through Open IFC, but also reduces file size and allows them to be stored locally.

일 유형에 따르면, 상기 IFC 처리부는, 원본 IFC 파일에 비해 용량을 감소시킨 IFC 최적화 파일을 생성함으로써 데이터의 전송, 저장, 처리 과정에 따른 효율을 향상시킬 수 있도록 알고리즘 처리하며, 알고리즘을 통해 원본 IFC 파일 측 3D 모델을 웹 어셈블리 메모리에 저장하고, 이 웹 어셈블리 메모리에서 복사하여 새로운 버퍼를 반환하는 동작을 수행하는 것으로서, (1) 3D 모델의 크기 계산하는 과정, (2) 3D 모델의 크기에 필요한 헤더 바이트를 더한 만큼 크기를 가진 새로운 배열을 생성하는 과정, (3) 3D 모델 데이터를 추출하는 과정, (4) 추출한 3D 모델 데이터를 웹 어셈블리 메모리에 복사하는 과정, (5) 추출한 3D 모델 데이터를 웹 어셈블리 메모리에 저장한 새로운 버퍼를 생성하는 과정, (6) 생성된 새로운 버퍼를 반환하는 과정으로 순차 처리하는 구성일 수 있다.According to one type, the IFC processing unit processes an algorithm to improve efficiency in the data transmission, storage, and processing process by creating an IFC optimization file with a reduced capacity compared to the original IFC file, and processes the original IFC file through the algorithm. The operation of storing the file-side 3D model in Web Assembly memory, copying it from this Web Assembly memory, and returning a new buffer is performed. (1) The process of calculating the size of the 3D model, (2) The process of calculating the size of the 3D model. Process of creating a new array with a size equal to the header bytes added, (3) Process of extracting 3D model data, (4) Process of copying the extracted 3D model data to Web Assembly memory, (5) Process of extracting the extracted 3D model data It may be a sequential processing structure that includes (6) the process of creating a new buffer stored in the web assembly memory, and (6) the process of returning the created new buffer.

일 유형에 따르면, 상기 Open IFC의 서브메뉴를 통해 Local ifc 파일에 대해 IFC Viewer부로 불러와서 디스플레이하고, 이렇게 불러온 ifc 파일에 대해 자동으로 AWS S3부에 업로드시킴으로써 Recent Files의 서브메뉴에서 Local ifc 파일이 없어도 서버에서 ifc 파일을 불러올 수 있도록 구성하며, 상기 View In HoloLens의 서브메뉴를 통해 AR기기에서 현재 IFC Viewer부에서 디스플레이되고있는 ifc 파일을 Load 및 신호를 주어 실시간으로 AR환경에서의 asset을 확인할 수 있도록 구성할 수 있다.According to one type, the Local ifc file is loaded and displayed in the IFC Viewer through the submenu of Open IFC, and the loaded ifc file is automatically uploaded to AWS S3, so that the Local ifc file is displayed in the Recent Files submenu. Even without this, ifc files can be loaded from the server, and through the View In HoloLens submenu, the ifc file currently displayed in the IFC Viewer section is loaded and signaled on the AR device to check assets in the AR environment in real time. It can be configured to do so.

본 발명에 따르면, 건설기반 시설물의 유지관리에 있어 AR(증강현실) 등 첨단 디지털 기술을 접목함으로써 기술 고도화를 추구 및 기존에 비해 보다 효율적인 유지관리 시스템을 구현할 수 있으며, 특히 AR 어플리케이션에서 활용가능한 증강현실 객체인 asset 생성에 따른 복잡한 3D 객체의 변환 과정을 축소하고 자동화함으로써 시설물의 기본정보로부터 최종목표인 증강현실 asset을 손쉽게 하면서 자동 생성할 수 있는 유용한 효과를 제공할 수 있다.According to the present invention, by incorporating cutting-edge digital technologies such as AR (augmented reality) in the maintenance and management of construction-based facilities, it is possible to pursue technological advancement and implement a more efficient maintenance system than the existing one, and in particular, augmented reality that can be used in AR applications. By reducing and automating the conversion process of complex 3D objects resulting from the creation of assets, which are real objects, it can provide the useful effect of easily and automatically generating the final goal, augmented reality assets, from the basic information of the facility.

본 발명에 따르면, 건물 및 건설 정보 모델링인 BIM 데이터를 담고 있는 IFC 파일을 보다 쉽게 처리할 수 있도록 하되 기존 IFC 파일을 처리하기 위한 많은 단계를 자동화하여 복잡한 처리과정을 단축 및 편리하게 증강현실 asset을 생성할 수 있으며, 대상 시설물의 전체 파일도 처리 가능하며, IFC 파일에 대해 여러 포맷으로의 전환 기능을 제공함으로써 다양한 환경에서 파일 호환성을 갖게 할 수 있는 유용한 효과를 제공할 수 있다.According to the present invention, it is possible to more easily process IFC files containing BIM data, which is building and construction information modeling, and automate many steps for processing existing IFC files to shorten the complex processing process and conveniently create augmented reality assets. It can be created, the entire file of the target facility can be processed, and by providing conversion functions for IFC files into various formats, it can provide a useful effect of ensuring file compatibility in various environments.

본 발명에 따르면, 파일 변환 최적화를 통해 3D 객체 생성시 객체의 크기 및 처리용량을 감소시킬 수 있으며, 시스템을 구성하는 AR기기와 서버와의 통신을 통하여 중간 처리과정을 생략하고 IFC 파일을 AR기기에서 즉시 볼 수 있게 하는 등 편리성을 높일 수 있는 유용한 효과를 제공할 수 있다.According to the present invention, the size and processing capacity of the object can be reduced when creating a 3D object through file conversion optimization, and intermediate processing can be omitted through communication between the AR device and the server that constitutes the system, and the IFC file can be converted to the AR device. It can provide useful effects that increase convenience, such as allowing you to view it immediately.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 증강현실 객체의 자동 생성을 위한 프레임워크를 나타낸 개념도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 증강현실 객체의 자동 생성을 위한 프레임워크를 나타낸 블록 구성도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 증강현실 객체의 자동 생성을 위한 프레임워크에 있어 웹 화면상에서의 File 메뉴를 나타낸 예시도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 증강현실 객체의 자동 생성을 위한 프레임워크에 있어 웹 화면상에서의 Edit 메뉴를 나타낸 예시도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 증강현실 객체의 자동 생성을 위한 프레임워크를 갖는 시설물 유지관리 시스템에 있어 웹 화면상에서의 Optimize 메뉴를 나타낸 예시도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 증강현실 객체의 자동 생성을 위한 프레임워크에 있어 IFC Viewer부를 통해 웹 화면상에서 불러온 IFC 데이터를 보여주는 예시도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 증강현실 객체의 자동 생성을 위한 프레임워크에 있어 View In Hololens 서브메뉴의 기능을 통해 AR기기에서 현재 웹 화면상에서 보고 있는 ifc 파일을 실시간으로 AR환경에서의 asset 상태를 확인할 수 있음을 보여주는 예시도이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 증강현실 객체의 자동 생성을 위한 프레임워크에 있어 다른 3D 객체로의 파일 변환 및 Export 상태를 보여주는 예시도이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 증강현실 객체의 자동 생성을 위한 프레임워크에 있어 IFC 최적화 알고리즘이 적용된 3D 객체의 결과를 출력한 상태를 보여주는 예시도이다.
Figure 1 is a conceptual diagram showing a framework for automatic creation of augmented reality objects according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a block diagram showing a framework for automatic creation of augmented reality objects according to an embodiment of the present invention.
Figure 3 is an example diagram showing the File menu on a web screen in the framework for automatic creation of augmented reality objects according to an embodiment of the present invention.
Figure 4 is an example diagram showing the Edit menu on a web screen in the framework for automatic creation of augmented reality objects according to an embodiment of the present invention.
Figure 5 is an example diagram showing the Optimize menu on a web screen in a facility maintenance system with a framework for automatic creation of augmented reality objects according to an embodiment of the present invention.
Figure 6 is an example diagram showing IFC data loaded on a web screen through the IFC Viewer unit in the framework for automatic creation of augmented reality objects according to an embodiment of the present invention.
Figure 7 shows the ifc file currently being viewed on the web screen on the AR device through the View In Hololens submenu function in the framework for automatic creation of augmented reality objects according to an embodiment of the present invention as an asset in the AR environment in real time. This is an example showing that the status can be checked.
Figure 8 is an example diagram showing the status of file conversion and export to another 3D object in the framework for automatic creation of augmented reality objects according to an embodiment of the present invention.
Figure 9 is an example diagram showing the output of the results of a 3D object to which the IFC optimization algorithm is applied in the framework for automatic creation of augmented reality objects according to an embodiment of the present invention.

본 발명에 대해 바람직한 실시예를 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같으며, 이와 같은 상세한 설명 및 도면을 통해서 본 발명의 목적과 구성 및 그에 따른 특징들을 보다 잘 이해할 수 있게 될 것이다.Preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings as follows. Through this detailed description and drawings, the purpose and configuration of the present invention and its characteristics will be better understood.

도 1 내지 도 9는 본 발명의 실시예에 따른 증강현실 객체의 자동 생성을 위한 프레임워크를 설명하기 위해 나타낸 도면들이다.1 to 9 are diagrams showing a framework for automatically creating augmented reality objects according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 실시예에 따른 증강현실 객체의 자동 생성을 위한 프레임워크는 도 1 및 도 2에서 보여주는 바와 같이, 서버(100)와 웹(200) 및 AR기기(300)를 포함하는 구성으로 이루어진다.As shown in Figures 1 and 2, the framework for automatic creation of augmented reality objects according to an embodiment of the present invention consists of a server 100, a web 200, and an AR device 300.

상기 서버(server)(100)는 시설물 관련 데이터의 저장 및 AR기기(300)와 통신하도록 구비되고, AR(증강현실) 환경에서 확인할 수 있는 시설물 관련 증강현실 3D 객체인 AR asset을 생성하기 위한 구성이다.The server 100 is equipped to store facility-related data and communicate with the AR device 300, and is configured to generate AR assets, which are facility-related augmented reality 3D objects that can be confirmed in an AR (augmented reality) environment. am.

상기 서버(100)는 유연성과 확장성 및 안정성이 향상된 정교한 애플리케이션을 수행할 수 있도록 Amazon Web Services(AWS) 기반을 갖는 서버로 구축한다.The server 100 is built as a server based on Amazon Web Services (AWS) to enable sophisticated applications with improved flexibility, scalability, and stability.

상기 서버(100)는 서버의 구동을 위한 Node.js 기반 백엔드(Backend)부(110)와, 데이터베이스로서 사용하기 위한 AWS의 RDS(Relational Database Service)부(120)와, 각종 데이터의 저장을 위한 AWS의 S3(Scalable Storage Service)부(130)와, AR기기(300)와의 실시간 양방향 통신을 가능하게 하는 RMB(Redis Message Broker)부(140) 및 소켓(socket)부(150)를 포함한다.The server 100 includes a Node.js-based backend unit 110 for operating the server, an AWS Relational Database Service (RDS) unit 120 for use as a database, and a Relational Database Service (RDS) unit 120 for use as a database. It includes an AWS S3 (Scalable Storage Service) unit 130, a RMB (Redis Message Broker) unit 140 and a socket unit 150 that enable real-time two-way communication with the AR device 300.

상기 웹(200)에 접속된 사용자가 업로드한 IFC 파일은 S3부(130)에 자동으로 저장 보관한다.The IFC file uploaded by the user connected to the web 200 is automatically stored in the S3 unit 130.

상기 RDS부(120) 및 S3부(130)를 통해 사용자가 필요에 따라 추후에 해당 파일을 확인할 수 있도록 한다.The RDS unit 120 and S3 unit 130 allow the user to check the corresponding file later as needed.

상기 웹(200)에 접속된 사용자가 AR기기(300) 측 View를 요청하면, 웹(200)에서는 요청된 View에 해당하는 IFC 파일을 3D File Format으로 변환한 후 S3부(130)에 저장하고, 서버(100)에서는 소켓부(150)로부터 해당 요청신호를 전달받아 저장된 파일명을 RMB부(140)로 전송(Publish)하도록 구성한다.When a user connected to the web 200 requests a view from the AR device 300, the web 200 converts the IFC file corresponding to the requested view into 3D File Format and stores it in the S3 unit 130. , the server 100 is configured to receive the corresponding request signal from the socket unit 150 and transmit (publish) the stored file name to the RMB unit 140.

상기 웹(web)(200)은 서버(100)와 통신을 통해 연동하도록 구비되고, 인터넷 환경을 통해 접속된 사용자가 업로드하는 시설물 관련 IFC(Industrial Foundation Classes) 파일의 관리적 기능을 수행하기 위한 구성이다.The web 200 is equipped to link with the server 100 through communication and is configured to perform management functions of facility-related IFC (Industrial Foundation Classes) files uploaded by users connected through the Internet environment. .

상기 웹(200)은 파일 업로드가 가능한 웹사이트 운영을 위해 React 기반 프론트엔드(Frontend)로 구축한다.The web 200 is built with a React-based frontend to operate a website capable of uploading files.

상기 웹(200)은 사용자가 인터페이스를 통해 IFC 파일을 업로드하고 업로드한 IFC 파일을 디스플레이하여 쉽게 확인할 수 있도록 하기 위한 IFC Viewer부(201)와, 사용자가 업로드한 IFC 파일을 최적화 처리하기 위한 IFC 처리부(202)와, IFC 파일이 갖는 IFC 데이터를 3D File 포맷(Format)으로 변환하기 위한 3D파일 포맷변환부(203)를 포함한다.The web 200 includes an IFC Viewer unit 201 for allowing the user to upload an IFC file through an interface and display the uploaded IFC file for easy confirmation, and an IFC processing unit for optimally processing the IFC file uploaded by the user. It includes (202) and a 3D file format conversion unit 203 for converting the IFC data contained in the IFC file into a 3D file format.

상기 웹(200)에서는 사용자가 업로드한 IFC 파일을 3D Format File로 변환하여 서버(100) 측 S3부(130)에 업로드한 후 AR기기(300)에 특정 신호 데이터를 보내도록 구성하되, 상기 AR기기(300)로 특정 신호 데이터를 보낼 때에 웹(200)과 서버(100) 간에는 소켓(Socket) 통신하도록 구성한다.The web 200 is configured to convert the IFC file uploaded by the user into a 3D Format File, upload it to the S3 unit 130 on the server 100, and then send specific signal data to the AR device 300. When sending specific signal data to the device 300, socket communication is performed between the web 200 and the server 100.

그리고, 상기 웹(200)에서 신호 데이터를 소켓통신을 통해 서버(100)로 보낼시 서버(100)에서는 이를 전달받아 RMD부(140) 측 Redis 통신을 통해 AR기기(300)로 최종 전송하도록 구성한다.In addition, when the web 200 sends signal data to the server 100 through socket communication, the server 100 receives it and finally transmits it to the AR device 300 through Redis communication on the RMD unit 140. do.

상기 웹(200)은 함수별 기능 수행을 위한 소프트웨어적 구성을 갖는 것으로서, 다수의 핵심기능과 이를 위해 사용되는 모듈을 포함한다.The web 200 has a software configuration for performing each function, and includes a number of core functions and modules used for these functions.

상세하게, 상기 웹(200)에서는 IFC function부(200a), Recent Files function부(200b), Reset function부(200c), View In HoloLens Function부(200d), Convert Function부(200e), IFC view function부(200f), Communication function부(200g)를 포함한다.In detail, the web 200 includes an IFC function unit 200a, a Recent Files function unit 200b, a Reset function unit 200c, a View In HoloLens Function unit 200d, a Convert Function unit 200e, and an IFC view function. Includes a part (200f) and a communication function part (200g).

상기 IFC function부는 사용자가 업로드한 IFC 파일을 오픈 할 때 IFCLoader모듈 및 UploadS3모듈이 사용되며, IFCLoader모듈을 통해 IFC 파일을 로드한 뒤 UploadS3모듈을 통해 IFC 파일을 S3부에 업로드하고 이후 IFC Viewer부로 렌더링하기 위해 InitializeViewer모듈과 SetViewer모듈이 콜백으로 작동하도록 기능한다.The IFC function part uses the IFCLoader module and UploadS3 module when opening an IFC file uploaded by the user. After loading the IFC file through the IFCLoader module, the IFC file is uploaded to the S3 section through the UploadS3 module and then rendered to the IFC Viewer section. To do this, the InitializeViewer module and SetViewer module function as callbacks.

상기 Recent Files function부는 사용자가 업로드한 IFC 파일을 관리하기 위해 GetS3List모듈 및 Modal모듈이 사용되며, 상기 IFC function부에서 UploadS3모듈을 통해 업로드된 IFC 파일을 Modal모듈에서 IFC 파일에 대한 리스트를 확인하고 관리하도록 기능한다.The Recent Files function part uses the GetS3List module and the Modal module to manage the IFC files uploaded by the user, and the IFC file uploaded through the UploadS3 module in the IFC function part is checked and manages the list of IFC files in the Modal module. It functions to do so.

상기 Reset function부는 IFC Viewer부에 렌더링된 IFC 파일을 삭제하기 위한 ResetView모듈이 사용되며, Reset이 실행되면 InitializeViewer모듈과 SetViewer모듈을 통해 초기 Viewer의 상태로 돌아가도록 기능한다.The Reset function part uses the ResetView module to delete the IFC file rendered in the IFC Viewer unit, and when Reset is executed, it returns to the initial Viewer state through the InitializeViewer module and SetViewer module.

상기 View In HoloLens Function부는 AR기기로 신호를 보내기 위해서 RedisPublish모듈 및 SendSignal모듈이 사용되며, 해당 기능이 실행되면 ReceiveMessage모듈과 SendMessage모듈을 통해 AR기기와 소켓통신을 진행하도록 기능한다.The View In HoloLens Function part uses the RedisPublish module and SendSignal module to send signals to the AR device, and when the function is executed, it functions to proceed with socket communication with the AR device through the ReceiveMessage module and SendMessage module.

상기 Convert Function부는 GLTF, OBJ, PLY, STL의 확장자 파일로의 변환을 위해 Export모듈과 Parse모듈 및 CreateObjectUrl모듈이 사용되며, IFC 파일을 기준으로 상기 4가지 확장자를 갖는 포맷의 파일로 변환하도록 기능한다.The Convert Function unit uses the Export module, Parse module, and CreateObjectUrl module to convert files with the extensions of GLTF, OBJ, PLY, and STL, and functions to convert files in the formats with the above four extensions based on IFC files. .

상기 IFC view function부는 IFC 파일을 웹 상에서 렌더링을 하기 위해 InitializeViewer모듈 및 SetViewer모듈이 사용되며, 상기 Reset function부의 콜백으로 사용됨과 더불어 IFC viewer부의 상태(state)를 설정할 수 있도록 기능한다.The IFC view function unit uses the InitializeViewer module and SetViewer module to render IFC files on the web, and is used as a callback for the Reset function unit and functions to set the state of the IFC viewer unit.

상기 Communication function부는 서버 측 RMD부와 실시간 통신을 위한 ReceiveMessage모듈 및 SendMessage모듈이 사용되며, 상기 view In Hololens function부와 함께 실시간으로 AR기기에서 IFC 파일을 상호작용할 수 있도록 기능한다.The Communication function unit uses the ReceiveMessage module and SendMessage module for real-time communication with the RMD unit on the server side, and together with the view In Hololens function unit, it functions to interact with IFC files on the AR device in real time.

또한, 상기 웹(200)에는 사용자 인터페이스를 위한 프레임워크 메뉴를 갖되, 웹화면 상에 디스플레이되어 사용자가 선택 가능하도록 구비되는 File 메뉴와 Edit 메뉴 및 Optimize 메뉴를 포함한다.In addition, the web 200 has a framework menu for a user interface, and includes a File menu, an Edit menu, and an Optimize menu that are displayed on the web screen and available for selection by the user.

상기 File 메뉴는 도 3에서 보여주는 바와 같이, Open IFC, Recent Files, Reset, View In Hololens에 의한 4가지 서브메뉴를 갖는다.As shown in Figure 3, the File menu has four submenus: Open IFC, Recent Files, Reset, and View In Hololens.

상기 Open IFC 서브메뉴는 사용자가 IFC 파일을 업로드하여 도 6에서 보여주는 바와 같이, IFC Viewer부에서 확인할 수 있게 한다.The Open IFC submenu allows the user to upload an IFC file and check it in the IFC Viewer section, as shown in FIG. 6.

상기 Recent Files 서브메뉴는 사용자가 업로드한 IFC 파일의 기록을 조회할 수 있으면서 업로드한 날짜를 확인하거나 파일을 저장하고 삭제하는 기능을 사용할 수 있다.The Recent Files submenu allows users to view the history of IFC files uploaded by the user, check the upload date, or use the function to save and delete files.

상기 Reset 서브메뉴는 IFC Viewer부를 처음 상태로 되돌릴 수 있게 한다.The Reset submenu allows the IFC Viewer unit to return to its initial state.

상기 View In Hololens 서브메뉴는 현재 IFC Viewer부에서 확인중인 IFC 파일을 바로 AR기기에서 볼 수 있게 하고, 클릭시 AR기기로 신호를 전송할 수 있게 한다.The View In Hololens submenu allows the IFC file currently being viewed in the IFC Viewer section to be viewed directly on the AR device and, when clicked, transmits a signal to the AR device.

이와 같은 상술한 4가지 서브메뉴를 갖는 File 메뉴는 IFC Viewer부의 활성화를 통한 IFC Viewer에 매칭되는 것으로서, 상기 Open IFC 서브메뉴를 통해 Local ifc 파일에 대해 IFC Viewer부로 불러와서 디스플레이하고, 이렇게 불러온 ifc 파일에 대해 자동으로 AWS S3부에 업로드시킴으로써 Recent Files 서브메뉴에서 Local ifc 파일이 없어도 서버에서 ifc 파일을 불러올 수 있으며, 상기 View In HoloLens 서브메뉴를 통해 AR기기에서 현재 IFC Viewer부에서 디스플레이되고있는 ifc 파일을 Load 및 신호를 주어 도 7에서 보여주는 바와 같이 실시간으로 AR환경에서의 asset을 확인할 수 있다.The File menu, which has the above-described four submenus, matches the IFC Viewer through activation of the IFC Viewer unit, and loads and displays local ifc files into the IFC Viewer unit through the Open IFC submenu, and displays the ifc files loaded in this way. By automatically uploading files to AWS S3, you can load ifc files from the server even if there are no local ifc files in the Recent Files submenu, and ifc files currently displayed in the IFC Viewer section on the AR device through the View In HoloLens submenu. By loading the file and giving a signal, you can check the asset in the AR environment in real time, as shown in Figure 7.

상기 Edit 메뉴는 도 4에서 보여주는 바와 같이, Convert as GLTF, Convert as OBJ, Convert as PLY, Convert as STL에 의한 4가지 서브메뉴를 갖는다.As shown in Figure 4, the Edit menu has four submenus: Convert as GLTF, Convert as OBJ, Convert as PLY, and Convert as STL.

상기 Convert as GLTF 서브메뉴는 Open IFC를 통해 업로드한 IFC 파일을 GLTF 포맷 파일로 변환하여 저장할 수 있게 한다.The Convert as GLTF submenu allows you to convert and save an IFC file uploaded through Open IFC into a GLTF format file.

상기 Convert as OBJ 서브메뉴는 Open IFC를 통해 업로드한 IFC 파일을 OBJ 포맷 파일로 변환하여 저장할 수 있게 한다.The Convert as OBJ submenu allows you to convert and save an IFC file uploaded through Open IFC into an OBJ format file.

상기 Convert as PLY 서브메뉴는 Open IFC를 통해 업로드한 IFC 파일을 PLY 포맷 파일로 변환하여 저장할 수 있게 한다.The Convert as PLY submenu allows you to convert and save IFC files uploaded through Open IFC into PLY format files.

상기 Convert as STL 서브메뉴는 Open IFC를 통해 업로드한 IFC 파일을 STL 포맷 파일로 변환하여 저장할 수 있게 한다.The Convert as STL submenu allows you to convert an IFC file uploaded through Open IFC into an STL format file and save it.

이와 같은 상술한 4가지 서브메뉴를 갖는 Edit 메뉴는 3D파일 포맷변환부의 활성화를 통한 파일 형식 변환에 매칭되는 것으로서, ifc 파일의 확장성을 고려하여 다양한 파일 형식으로의 변환을 지원하도록 구성한다.The Edit menu, which has the four submenus described above, matches file format conversion through activation of the 3D file format conversion unit, and is configured to support conversion to various file formats in consideration of the expandability of ifc files.

본 발명에서는 IFC 파일에 대한 확장성과 다른 다양한 시스템에서 사용성을 높이기 위해 GLTF, OBJ, PLY, STL 형식의 3D객체의 변환 및 Export를 지원하도록 구성하며, 상기 Edit 메뉴가 갖는 4가지 서브메뉴를 통해 원하는 객체로의 변환을 선택할 수 있다.The present invention is configured to support conversion and export of 3D objects in GLTF, OBJ, PLY, and STL formats in order to increase scalability of IFC files and usability in various other systems. You can choose to convert to an object.

도 8에서는 IFC 파일에 대해 3D 객체의 변환 및 Export를 지원하는 예시를 보여주고 있다.Figure 8 shows an example of supporting conversion and export of 3D objects for IFC files.

이때, 상기 Edit 메뉴가 갖는 4가지 서브메뉴를 통해 원하는 객체로의 변환을 수행하기 위한 처리순서는 아래와 같다.At this time, the processing sequence for converting to a desired object through the four submenus of the Edit menu is as follows.

(1) 사용자 인터페이스를 위한 프레임워크 메뉴를 이용하여 IFC 파일을 업로드한다.(1) Upload the IFC file using the Framework menu for user interface.

(2) IFC Viewer부를 initialize한다.(2) Initialize the IFC Viewer part.

(3) 업로드한 IFC 파일을 load하고, IFC Model을 생성한다.(3) Load the uploaded IFC file and create an IFC Model.

(4) IFC Model을 선택된 확장자로 Parsing한다.(4) Parse the IFC Model with the selected extension.

(5) Parsing된 객체를 JSON 문자열로 변환한다.(5) Convert the parsed object to a JSON string.

(6) JSON 문자열을 넣어 대용량 바이너리 데이터로 변환한다.(6) Enter the JSON string and convert it into large binary data.

(7) 사용자가 다운로드시 변환 파일을 전달한다.(7) When the user downloads, the conversion file is delivered.

상기 Optimize 메뉴는 도 5에서 보여주는 바와 같이, Optimize IFC 서브메뉴를 갖는다.As shown in FIG. 5, the Optimize menu has an Optimize IFC submenu.

상기 Optimize IFC 서브메뉴는 Open IFC를 통해 업로드한 IFC 파일을 최적화시킴은 물론 파일 용량을 줄여 로컬에 저장할 수 있게 한다.The Optimize IFC submenu not only optimizes the IFC file uploaded through Open IFC, but also reduces the file size so that it can be stored locally.

이와 같은 상술한 Optimize IFC 서브메뉴를 갖는 Optimize 메뉴는 IFC 처리부의 활성화를 통한 업로드된 IFC 파일의 최적화에 매칭되는 것으로서, 원본 IFC 파일에 비해 용량을 감소시킨 IFC 최적화 파일을 생성함으로써 데이터의 전송, 저장, 처리 과정에 따른 효율을 향상시킬 수 있도록 알고리즘 처리한다.The Optimize menu with the above-described Optimize IFC submenu matches the optimization of the uploaded IFC file through activation of the IFC processing unit, and transmits and stores data by creating an IFC optimization file with a reduced capacity compared to the original IFC file. , algorithm processing is performed to improve the efficiency of the processing process.

부연하여, 업로드된 IFC 파일의 최적화는 알고리즘을 통해 원본 IFC 파일 측 3D 모델을 웹 어셈블리 메모리에 저장하고, 이 웹 어셈블리 메모리에서 복사하여 새로운 버퍼를 반환하는 동작을 수행하는 것으로서, 처리순서는 아래와 같다.In addition, optimization of the uploaded IFC file involves storing the 3D model of the original IFC file in Web Assembly memory through an algorithm, copying it from this Web Assembly memory, and returning a new buffer. The processing order is as follows. .

(1) 업로드된 IFC 파일이 갖는 3D 모델의 크기를 계산한다.(1) Calculate the size of the 3D model of the uploaded IFC file.

(2) 3D 모델의 크기에 필요한 헤더 바이트를 더한 만큼 크기를 가진 새로운 배열을 생성한다.(2) Create a new array with a size equal to the size of the 3D model plus the required header bytes.

(3) 3D 모델 데이터를 추출한다.(3) Extract 3D model data.

(4) 추출한 3D 모델 데이터를 웹 어셈블리 메모리에 복사한다.(4) Copy the extracted 3D model data to Web Assembly memory.

(5) 추출한 3D 모델 데이터를 웹 어셈블리 메모리에 저장한 새로운 버퍼를 생성한다.(5) Create a new buffer that stores the extracted 3D model data in Web Assembly memory.

(6) 생성된 새로운 버퍼를 반환한다.(6) Returns the new buffer created.

즉, 이와 같은 일련의 처리과정을 갖는 알고리즘을 통해 생성된 파일은 원본 IFC 파일에 비해 용량이 감소되며, 이를 통해 데이터의 전송과 저장 및 처리 과정에서 시간이 지연되거나 공간상의 문제가 발생되는 것을 해소하는 등 효율을 높일 수 있다.In other words, files created through an algorithm with this series of processing processes have a reduced capacity compared to the original IFC file, which solves the problem of time delays or space problems during data transmission, storage, and processing. Efficiency can be increased by doing so.

상기 IFC 파일의 최적화 데이터는 서버(100)에 저장된다.The optimization data of the IFC file is stored in the server 100.

도 9에서는 Optimize IFC 서브메뉴의 선택시 IFC 최적화 알고리즘이 적용된 3D 객체의 출력 상태를 보여주고 있다.Figure 9 shows the output state of a 3D object to which the IFC optimization algorithm is applied when the Optimize IFC submenu is selected.

상기 AR기기(300)는 서버(100)와 통신하도록 구비되고, 증강현실(AR) 환경에서 확인할 수 있는 시설물 관련 생성된 증강현실 3D 객체인 AR asset을 출력하여 디스플레이하기 위한 구성이다.The AR device 300 is equipped to communicate with the server 100 and is configured to output and display AR assets, which are augmented reality 3D objects created related to facilities that can be confirmed in an augmented reality (AR) environment.

상기 AR기기(300)는 홀로렌즈를 사용한다.The AR device 300 uses HoloLens.

상기 AR기기(300)에는 상기 서버(100)와의 상호작용 및 Redis 통신을 수행하기 위한 Redis 핸들러모듈이 탑재된다.The AR device 300 is equipped with a Redis handler module to interact with the server 100 and perform Redis communication.

상기 AR기기(300)에서는 상기 서버에서 사용자의 요청에 따라 신호 데이터를 AR기기로 전송할 시, 서버(100)로부터 사용자가 요청한 해당 신호 데이터를 받아 이에 맞는 3D 객체(Object)를 S3부(130)에서 가져와 증강현실(AR) 환경에 출력하여 디스플레이한다.In the AR device 300, when the server transmits signal data to the AR device according to the user's request, it receives the corresponding signal data requested by the user from the server 100 and creates a 3D object corresponding to the corresponding signal data in the S3 unit 130. It is taken from , printed and displayed in an augmented reality (AR) environment.

또한, 상기 서버(100)에서 사용자의 요청에 따라 특정 신호 데이터를 Redis 통신을 통해 전송(Publish)하면, AR기기(300)에서는 서버(100)로부터 전송되는 신호 데이터를 받아 이에 해당하는 3D 객체를 S3부(130)에서 검색하고 검색된 3D 객체를 AR기기(300)로 불러와서 증강현실(AR) 환경에 디스플레이한다.In addition, when the server 100 transmits (publishes) specific signal data through Redis communication according to the user's request, the AR device 300 receives the signal data transmitted from the server 100 and creates the corresponding 3D object. The S3 unit 130 retrieves the searched 3D object and loads it into the AR device 300 to display it in an augmented reality (AR) environment.

이때, 상기 AR기기(300)는 3D와 가상현실(VR) 및 증강현실(AR)의 디스플레이를 가능하게 하고 3차원의 몰입형 인터랙티브 경험을 가능하게 하는 소프트웨어인 Unity 플랫폼이 탑재된다.At this time, the AR device 300 is equipped with the Unity platform, software that enables 3D, virtual reality (VR), and augmented reality (AR) displays and a three-dimensional, immersive interactive experience.

상기 AR기기(300)는 웹(200)과 연동되는 서버(100)에서 해당 시설물의 증강현실 객체 정보에 대한 일부 수정이 있을 경우 편집신호 데이터를 즉시 전송받도록 구비하고, 해당 편집신호 데이터에 기반하여 서버(100)의 데이터베이스인 RDS부(120)로부터 편집되어 저장된 변경 데이터를 즉시 불러와서 디스플레이하도록 구성할 수 있다.The AR device 300 is equipped to immediately receive edit signal data when there is some modification to the augmented reality object information of the facility in the server 100 linked to the web 200, and receives edit signal data based on the edit signal data. It can be configured to immediately load and display edited and stored change data from the RDS unit 120, which is the database of the server 100.

한편, 이하에서는 IFC 파일의 최적화 테스트를 위해 3D 객체의 변환에 관한 실험을 수행하였으며, 총 4개의 ifc 파일로 테스트를 실시하여 아래 표 1에 그 실험결과치를 나타내었다.Meanwhile, in the following, experiments were conducted on the conversion of 3D objects to test the optimization of IFC files. Tests were conducted with a total of four ifc files, and the experimental results are shown in Table 1 below.

표 1은 원본 ifc, 최적화된 ifc, 변환된 gltf, 변환된 obj, 변환된 ply, 변환된 stl 파일들의 용량을 상호 비교하였으며, 확장자별 용량 감소를 분석하여 나타내었다.Table 1 compares the capacities of the original ifc, optimized ifc, converted gltf, converted obj, converted ply, and converted stl files, and analyzes the capacity reduction by extension.

상기 표 1에서는 다양한 파일 형식에 대해 최적화 방법을 적용한 결과를 보여주고 있으며, 용량이 감소됨을 관찰할 수 있었다.Table 1 above shows the results of applying the optimization method to various file formats, and it was observed that the capacity was reduced.

세분하여, 원본 ifc 파일 대비 최적화된 IFC 파일은 평균 6%의 용량 감소율, GLTF로 변환된 파일은 평균 73%의 용량 감소율, OBJ로 변환된 파일은 평균 60%의 용량 감소율, PLY로 변환된 파일은 평균 66%의 용량 감소율, STL로 변환된 파일은 평균 46%의 용량 감소율을 나타내었다.In detail, compared to the original ifc file, optimized IFC files have an average size reduction of 6%, files converted to GLTF have an average size reduction of 73%, files converted to OBJ have an average size reduction of 60%, and files converted to PLY. showed an average capacity reduction rate of 66%, and files converted to STL showed an average capacity reduction rate of 46%.

이와 같은 파일 테스트 및 그 결과들에 의하면, 최적화 방법은 다양한 파일 형식에 대해 평균치 기준 최소 6%에서 최대 73%에 이르기까지의 용량 감소 효과를 보여주었으며, 본 발명에서의 시스템에 있어 ifc 파일의 최적화와 변환 기능이 파일 측 용량 감소와 더불어 다양한 형식으로의 파일 변환이 가능함을 보여주고 있다.According to these file tests and their results, the optimization method showed a capacity reduction effect ranging from a minimum of 6% to a maximum of 73% based on the average for various file formats, and optimization of the ifc file in the system of the present invention The conversion function shows that it is possible to convert files into various formats while reducing file size.

이러한 파일 테스트 및 그 결과치에 따르면, 본 발명을 통해 데이터의 저장 공간을 효율적으로 사용할 수 있고 다양한 환경에서의 파일 호환성을 가질 수 있음을 보여주고 있다 할 것이다.According to these file tests and their results, it can be said that the present invention can efficiently use data storage space and have file compatibility in various environments.

이에 따라, 본 발명을 통해서는 건물 및 건설 정보 모델링(BIM) 데이터를 담고 있는 IFC 파일을 보다 쉽게 처리할 수 있으며, 아래와 같은 다양한 장점을 제공할 수 있다.Accordingly, through the present invention, IFC files containing building and construction information modeling (BIM) data can be processed more easily and can provide various advantages as follows.

첫째, IFC 파일을 처리하기 위한 많은 단계를 자동화하여 복잡한 처리과정을 단축할 수 있으므로 편리하게 증강현실 asset을 생성할 수 있다.First, by automating many steps to process IFC files, the complex processing process can be shortened, allowing you to conveniently create augmented reality assets.

둘째, 대상 시설물의 전체 IFC 파일이 아닌 부분적인 IFC 파일도 처리가 가능하다.Second, it is possible to process partial IFC files rather than the entire IFC file of the target facility.

셋째, IFC 파일을 여러 포맷으로 변환 처리할 수 있어 다양한 환경에서의 파일 호환성을 제공할 수 있다.Third, IFC files can be converted into various formats, providing file compatibility in various environments.

넷째, 파일 최적화 및 변환에 따른 증강현실 3D 객체를 생성시 용량을 감소시킬 수 있다.Fourth, capacity can be reduced when creating augmented reality 3D objects through file optimization and conversion.

다섯째, 서버와 AR기기와의 통신을 통하여 중간 처리과정을 생략할 수 있고, IFC 파일을 AR기기(홀로렌즈)에서 즉시 볼 수 있게 하는 등 편리성을 높여줄 수 있다.Fifth, through communication between the server and the AR device, intermediate processing can be omitted, and convenience can be increased by allowing IFC files to be viewed immediately on the AR device (HoloLens).

이상의 설명은 본 발명을 예시적으로 설명한 것이고, 명세서에 게시된 실시예는 본 발명의 기술사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이므로 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정과 변형 또는 단계의 치환 등이 가능할 것이다. 그러므로 본 발명의 보호범위는 청구범위에 기재된 사항에 의해 해석되고, 그와 균등한 범위 내에 있는 기술적 사항도 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The above description is an illustrative description of the present invention, and the embodiments published in the specification are not intended to limit the technical idea of the present invention, but are for illustrative purposes, so those skilled in the art Various modifications, transformations, or substitution of steps will be possible without departing from the technical idea of . Therefore, the scope of protection of the present invention should be interpreted based on the matters stated in the claims, and technical matters within the equivalent scope thereof should also be interpreted as being included in the scope of rights of the present invention.

100: 서버
110: Node.js 기반 백엔드(Backend)부
120: RDS(Relational Database Service)부
130: S3(Scalable Storage Service)부
140: RMB(Redis Message Broker)부
150: 소켓(socket)부
200: 웹
201: IFC Viewer부
202: IFC 처리부
203: 3D파일 포맷변환부
300: AR기기
100: server
110: Node.js-based backend
120: RDS (Relational Database Service) Department
130: S3 (Scalable Storage Service) part
140: RMB (Redis Message Broker) part
150: Socket part
200: web
201: IFC Viewer section
202: IFC processing unit
203: 3D file format conversion unit
300: AR device

Claims (7)

시설물 관련 데이터의 저장 및 AR기기와 통신하도록 구비되고, AR 환경에서 확인할 수 있는 시설물 관련 증강현실 3D 객체인 AR asset을 생성하는 서버(server);
서버와 통신을 통해 연동하도록 구비되고, 인터넷 환경을 통해 접속된 사용자가 업로드하는 시설물 관련 IFC(Industrial Foundation Classes) 파일의 관리적 기능을 수행하는 웹(web);
서버와 통신하도록 구비되고, AR 환경에서 확인할 수 있는 시설물 관련 생성된 증강현실 3D 객체인 AR asset을 출력하여 디스플레이하는 AR기기; 를 포함하며,
상기 서버는 Amazon Web Services(AWS) 기반으로 구축하되, 서버의 구동을 위한 Node.js 기반 백엔드(Backend)부, 데이터베이스로서 AWS의 RDS(Relational Database Service)부, 데이터의 저장을 위해 AWS의 S3(Scalable Storage Service)부, AR기기와의 실시간 양방향 통신을 가능하게 하는 RMB(Redis Message Broker)부 및 소켓(socket)부를 포함하고,
상기 웹에 접속된 사용자가 업로드한 IFC 파일은 S3부에 자동으로 저장 보관하고, 상기 RDS부 및 S3부를 통해 사용자가 필요에 따라 추후에 해당 파일을 확인할 수 있도록 구성하며,
상기 웹에 접속된 사용자가 AR기기 View를 요청하면 상기 웹에서는 요청된 View에 해당하는 IFC 파일을 3D File Format으로 변환한 후 S3부에 저장하고, 상기 서버는 소켓부로부터 해당 요청신호를 전달받아 저장된 파일명을 RMB부로 전송(Publish)하도록 구성하는 것을 특징으로 하는 증강현실 객체의 자동 생성을 위한 프레임워크.
A server that is equipped to store facility-related data and communicate with AR devices, and generates AR assets, which are facility-related augmented reality 3D objects that can be viewed in an AR environment;
A web that is equipped to link with a server through communication and performs a management function of facility-related IFC (Industrial Foundation Classes) files uploaded by users connected through the Internet environment;
An AR device that is equipped to communicate with a server and outputs and displays AR assets, which are augmented reality 3D objects created related to facilities that can be viewed in an AR environment; Includes,
The server is built based on Amazon Web Services (AWS), with a Node.js-based backend for running the server, AWS's RDS (Relational Database Service) as a database, and AWS's S3 (S3) for data storage. It includes a Scalable Storage Service (RMB) unit, a RMB (Redis Message Broker) unit that enables real-time two-way communication with AR devices, and a socket unit,
The IFC file uploaded by the user connected to the web is automatically saved and stored in the S3 section, and the user can check the file later as needed through the RDS section and the S3 section,
When a user connected to the web requests an AR device view, the web converts the IFC file corresponding to the requested view into 3D File Format and stores it in the S3 section, and the server receives the corresponding request signal from the socket section. A framework for automatic creation of augmented reality objects, characterized in that the saved file name is transmitted (published) to the RMB department.
제 1항에 있어서,
상기 AR기기는 홀로렌즈이고,
상기 서버와의 상호작용 및 Redis 통신을 수행하기 위한 Redis 핸들러모듈이 탑재되고,
상기 서버에서 사용자의 요청에 따라 신호 데이터를 AR기기로 전송할 시, 상기 AR기기는 서버로부터 사용자가 요청한 해당 신호 데이터를 받아 이에 맞는 3D 객체(Object)를 S3부에서 가져와 증강현실(AR) 환경에 출력하여 디스플레이하며,
상기 서버에서 사용자의 요청에 따라 특정 신호 데이터를 Redis 통신을 통해 전송(Publish)하면, AR기기에서는 서버로부터 전송되는 신호 데이터를 받아 이에 해당하는 3D 객체를 S3부에서 검색하고 검색된 3D 객체를 AR기기로 불러와서 AR 환경에 디스플레이하도록 구성하는 것을 특징으로 하는 증강현실 객체의 자동 생성을 위한 프레임워크.
According to clause 1,
The AR device is HoloLens,
A Redis handler module is installed to interact with the server and perform Redis communication,
When the server transmits signal data to the AR device according to the user's request, the AR device receives the corresponding signal data requested by the user from the server, retrieves the corresponding 3D object from the S3 unit, and enters the augmented reality (AR) environment. Print and display,
When the server transmits (publishes) specific signal data through Redis communication according to the user's request, the AR device receives the signal data transmitted from the server, searches the S3 for the corresponding 3D object, and sends the searched 3D object to the AR device. A framework for the automatic creation of augmented reality objects, characterized in that they are loaded and configured to be displayed in an AR environment.
제 1항에 있어서,
상기 웹은 파일 업로드가 가능한 웹사이트 운영을 위해 React 기반 프론트엔드(Frontend)로 구축하되, 사용자가 IFC 파일을 업로드하고 업로드한 IFC 파일을 확인할 수 있게 하는 IFC Viewer부, IFC 파일을 처리하기 위한 IFC 처리부, IFC 데이터를 3D File 포맷(Format)으로 변환하기 위한 3D파일 포맷변환부를 포함하며,
상기 웹에서는 사용자가 업로드한 IFC 파일을 3D Format File로 변환하여 S3부에 업로드한 후 AR기기에 특정 신호 데이터를 보내도록 구성하되, 상기 AR기기로 특정 신호 데이터를 보낼 때에 웹과 서버간에는 소켓(Socket) 통신하도록 구성하고, 상기 웹에서 신호 데이터를 소켓통신을 통해 보낼시 서버에서 전달받아 Redis 통신을 통해 AR기기로 최종 전송하도록 구성하는 것을 특징으로 하는 증강현실 객체의 자동 생성을 위한 프레임워크.
According to clause 1,
The web is built with a React-based frontend to operate a website capable of uploading files, with an IFC Viewer unit that allows users to upload IFC files and check the uploaded IFC files, and an IFC to process IFC files. It includes a processing unit and a 3D file format conversion unit to convert IFC data into a 3D file format.
On the web, the IFC file uploaded by the user is converted to a 3D Format File, uploaded to the S3 section, and then configured to send specific signal data to the AR device. However, when sending specific signal data to the AR device, a socket (socket) is established between the web and the server. Socket) A framework for automatic creation of augmented reality objects, configured to communicate, and configured to receive signal data from the server when sending signal data through socket communication on the web and finally transmit it to the AR device through Redis communication.
제 1항에 있어서,
상기 웹은,
사용자가 업로드한 IFC 파일을 오픈 할 때 IFCLoader모듈 및 UploadS3모듈이 사용되며, IFCLoader모듈을 통해 IFC 파일을 로드한 뒤 UploadS3모듈을 통해 IFC 파일을 S3부에 업로드하고 이후 IFC Viewer부를 렌더링하기 위해 InitializeViewer모듈과 SetViewer모듈이 콜백으로 작동하도록 기능하는 IFC function부;
업로드 된 IFC 파일을 관리하기 위해 GetS3List모듈 및 Modal모듈이 사용되며, 상기 IFC function부에서 UploadS3모듈을 통해 업로드된 IFC 파일을 Modal모듈에서 IFC 파일에 대한 리스트를 확인하고 관리하도록 기능하는 Recent Files function부;
IFC Viewer부에 렌더링된 IFC 파일을 삭제하기 위한 ResetView모듈이 사용되며, Reset이 실행되면 InitializeViewer모듈과 SetViewer모듈을 통해 초기 Viewer의 상태로 돌아가도록 기능하는 Reset function부;
AR기기로 신호를 보내기 위해서 RedisPublish모듈 및 SendSignal모듈이 사용되며, 해당 기능이 실행되면 ReceiveMessage모듈과 SendMessage모듈을 통해 AR기기와 소켓통신을 진행하도록 기능하는 View In HoloLens Function부;
GLTF, OBJ, PLY, STL의 확장자 파일로의 변환을 위해 Export모듈과 Parse모듈 및 CreateObjectUrl모듈이 사용되며, IFC 파일을 기준으로 상기 4가지 확장자를 갖는 포맷의 파일로 변환하도록 기능하는 Convert Function부;
IFC 파일을 웹 상에서 렌더링을 하기 위해 InitializeViewer모듈 및 SetViewer모듈이 사용되며, 상기 Reset function부의 콜백으로 사용됨과 더불어 IFC viewer부의 상태(state)를 설정할 수 있는 IFC view function부;
RMD부와 실시간 통신을 위한 ReceiveMessage모듈 및 SendMessage모듈이 사용되며, 상기 view In Hololens function부와 함께 실시간으로 AR기기에서 IFC 파일을 상호작용할 수 있도록 기능하는 Communication function부; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 증강현실 객체의 자동 생성을 위한 프레임워크.
According to clause 1,
The web is,
When opening an IFC file uploaded by a user, the IFCLoader module and UploadS3 module are used. After loading the IFC file through the IFCLoader module, the IFC file is uploaded to S3 through the UploadS3 module, and then the InitializeViewer module is used to render the IFC Viewer. IFC function part that functions to enable the SetViewer module to operate as a callback;
The GetS3List module and Modal module are used to manage uploaded IFC files, and the Recent Files function section functions to check and manage the list of IFC files in the Modal module for IFC files uploaded through the UploadS3 module in the IFC function section. ;
The ResetView module is used to delete the IFC file rendered in the IFC Viewer part, and when Reset is executed, the Reset function part functions to return to the initial Viewer state through the InitializeViewer module and SetViewer module;
The RedisPublish module and SendSignal module are used to send signals to the AR device, and when the function is executed, the View In HoloLens Function unit functions to perform socket communication with the AR device through the ReceiveMessage module and SendMessage module;
The Export module, Parse module, and CreateObjectUrl module are used to convert files with the extensions of GLTF, OBJ, PLY, and STL, and a Convert Function unit that functions to convert files in the formats with the above four extensions based on IFC files;
In order to render IFC files on the web, the InitializeViewer module and SetViewer module are used, and in addition to being used as a callback of the Reset function unit, an IFC view function unit can set the state of the IFC viewer unit;
A ReceiveMessage module and a SendMessage module are used for real-time communication with the RMD unit, and a Communication function unit that functions to interact with an IFC file in an AR device in real time together with the view In Hololens function unit; A framework for automatic creation of augmented reality objects, comprising:
제 1항에 있어서,
상기 웹에는 사용자 인터페이스를 위한 프레임워크 메뉴를 갖되, 웹화면 상에 디스플레이되어 사용자가 선택 가능하도록 구비된 File 메뉴와 Edit 메뉴 및 Optimize 메뉴를 포함하고,
상기 File 메뉴는 사용자가 IFC 파일을 업로드하여 IFC Viewer부에서 확인할 수 있는 Open IFC, 사용자가 업로드한 IFC 파일의 기록을 조회할 수 있으면서 업로드한 날짜를 확인하거나 파일을 저장하고 삭제하는 기능을 사용할 수 있는 Recent Files, IFC Viewer부를 처음 상태로 되돌릴 수 있는 Reset, 현재 IFC Viewer부에서 확인중인 IFC 파일을 바로 AR기기에서 볼 수 있게 하고 클릭시 AR기기로 신호를 전송할 수 있는 View In Hololens에 의한 4가지 서브메뉴를 가지며;
상기 Edit 메뉴는 Open IFC를 통해 업로드한 IFC 파일을 GLTF 포맷 파일로 변환하여 저장할 수 있는 Convert as GLTF, Open IFC를 통해 업로드한 IFC 파일을 OBJ 포맷 파일로 변환하여 저장할 수 있는 Convert as OBJ, Open IFC를 통해 업로드한 IFC 파일을 PLY 포맷 파일로 변환하여 저장할 수 있는 Convert as PLY, Open IFC를 통해 업로드한 IFC 파일을 STL 포맷 파일로 변환하여 저장할 수 있는 Convert as STL에 의한 4가지 서브메뉴를 가지며;
상기 Optimize 메뉴는 Open IFC를 통해 업로드한 IFC 파일의 용량을 줄여 로컬에 저장할 수 있게 하는 Optimize IFC의 서브메뉴를 갖는 것을 특징으로 하는 증강현실 객체의 자동 생성을 위한 프레임워크.
According to clause 1,
The web has a framework menu for a user interface, and includes a File menu, an Edit menu, and an Optimize menu displayed on the web screen so that the user can select,
The above File menu is Open IFC, which allows users to upload IFC files and check them in the IFC Viewer section. Users can check the history of IFC files uploaded by users, check the upload date, or use functions to save and delete files. Recent Files, Reset, which returns the IFC Viewer to its initial state, and View In Hololens, which allows you to view the IFC file currently being viewed in the IFC Viewer directly on the AR device and sends a signal to the AR device when clicked. Has submenus;
The Edit menu includes Convert as GLTF, which allows you to convert and save IFC files uploaded through Open IFC into GLTF format files, Convert as OBJ, and Open IFC, which allows you to convert and save IFC files uploaded through Open IFC into OBJ format files. It has four submenus: Convert as PLY, which allows you to convert and save IFC files uploaded through Open IFC into PLY format files, and Convert as STL, which allows you to convert and save IFC files uploaded through IFC into STL format files;
The Optimize menu is a framework for the automatic creation of augmented reality objects, characterized in that it has a submenu of Optimize IFC that reduces the size of the IFC file uploaded through Open IFC and allows it to be stored locally.
제 3항에 있어서,
상기 IFC 처리부는,
원본 IFC 파일에 비해 용량을 감소시킨 IFC 파일을 생성함으로써 데이터의 전송, 저장, 처리 과정에 따른 효율을 향상시킬 수 있도록 알고리즘 처리하며,
알고리즘을 통해 원본 IFC 파일 측 3D 모델을 웹 어셈블리 메모리에 저장하고, 이 웹 어셈블리 메모리에서 복사하여 새로운 버퍼를 반환하는 동작을 수행하는 것으로서,
(1) 3D 모델의 크기를 계산하는 과정,
(2) 3D 모델의 크기에 필요한 헤더 바이트를 더한 만큼 크기를 가진 새로운 배열을 생성하는 과정,
(3) 3D 모델 데이터를 추출하는 과정,
(4) 추출한 3D 모델 데이터를 웹 어셈블리 메모리에 복사하는 과정,
(5) 추출한 3D 모델 데이터를 웹 어셈블리 메모리에 저장한 새로운 버퍼를 생성하는 과정,
(6) 생성된 새로운 버퍼를 반환하는 과정으로 순차 처리하는 것을 특징으로 하는 증강현실 객체의 자동 생성을 위한 프레임워크.
According to clause 3,
The IFC processing unit,
By creating an IFC file with a reduced capacity compared to the original IFC file, an algorithm is processed to improve the efficiency of the data transmission, storage, and processing process.
Through an algorithm, the 3D model on the original IFC file is stored in Web Assembly memory, copied from this Web Assembly memory, and a new buffer is returned.
(1) The process of calculating the size of the 3D model,
(2) The process of creating a new array with a size equal to the size of the 3D model plus the required header bytes,
(3) Process of extracting 3D model data,
(4) The process of copying the extracted 3D model data to web assembly memory,
(5) Process of creating a new buffer storing the extracted 3D model data in web assembly memory,
(6) A framework for automatic creation of augmented reality objects, characterized by sequential processing in the process of returning the new buffer created.
제 5항에 있어서,
상기 Open IFC의 서브메뉴를 통해 Local ifc 파일에 대해 IFC Viewer부로 불러와서 디스플레이하고, 이렇게 불러온 ifc 파일에 대해 자동으로 AWS S3부에 업로드시킴으로써 Recent Files의 서브메뉴에서 Local ifc 파일이 없어도 서버에서 ifc 파일을 불러올 수 있도록 구성하며,
상기 View In HoloLens의 서브메뉴를 통해 AR기기에서 현재 IFC Viewer부에서 디스플레이되고있는 ifc 파일을 Load 및 신호를 주어 실시간으로 AR환경에서의 asset을 확인할 수 있도록 구성하는 것을 특징으로 하는 증강현실 객체의 자동 생성을 위한 프레임워크.
According to clause 5,
Through the Open IFC submenu, local ifc files are loaded and displayed in the IFC Viewer, and the loaded ifc files are automatically uploaded to AWS S3, so even if there is no local ifc file in the Recent Files submenu, ifc files are stored on the server. Configure to load files,
Automatic augmented reality objects, characterized in that the AR device loads the ifc file currently displayed in the IFC Viewer section through the View In HoloLens submenu and sends a signal so that assets in the AR environment can be checked in real time. A framework for creation.
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