KR20000050372A - 실시간 일조환경 시뮬레이션 방법 및 기록매체 - Google Patents

Abstract

1. 청구 범위에 기재된 발명이 속한 기술분야

실시간 일조환경 시뮬레이션 방법 및 기록매체.

2. 발명이 해결하려고 하는 기술적 과제

건물 데이터와 지역데이터, 그리고 태양의 위치 데이터를 이용하여, 건축물의 높이 및 건물배치 형상 등에 따른 인접 건물에의 일조환경 영향을 파악할 수 있는 3차원 실시간 일조환경 시뮬레이션 방법을 제공한다.

3. 발명의 해결방법의 요지

건물 형상 데이터와 지역데이터를 입력받아, 특정지역에서 특정일, 특정시각의 태양의 고도 및 방위각을 산출하고, 상기 산출된 태양의 고도 및 방위각 데이터를 데카르트 공간 상의 좌표점으로 변환하여, 태양의 위치를 이동시켜, 태양의 위치에 따라 입력된 건물 형상 데이터에 대응되는 건물의 그림자를 지면에 생성함과 동시에 건물 상호간의 위치에 따라 인접 건물의 외벽에 그림자를 생성하되, 상기 건물 외벽면의 영역을 벗어나서 생성되는 그림자는 제거한다.

4. 발명의 중요한 용도

건물의 일조환경을 측정하는데 이용된다.

Description

실시간 일조환경 시뮬레이션 방법 및 기록매체{REALTIME SHADE SIMULATION}

본 발명은 실시간 일조환경 시뮬레이션 방법 및 기록매체에 관한 것으로, 더욱 자세하게는 3차원 건물 데이터와 지역데이터 그리고 연중 날짜 및 시간에 따라변화하는 태양의 위치 데이터를 이용하여, 건축물의 높이 및 건물배치 형상 등에 따른 인접 건물에의 일조환경 영향 파악을 가능하도록 하는 3차원 실시간 일조환경 시뮬레이션 방법 및 기록매체에 관한 것이다.

일반적으로 건축법 및 주요 시도의 조례에서 규정하고 있는 일조권 관련 기준은 인동간격의 개념과 동지일을 기준으로 한 일조 가능 시간에 의한 제한으로 규정되어 있다. 이에 건축설계 사무소나 건설회사에서 건축설계 및 건축물 배치계획을 하는 경우, 현재까지는 특정일의 일조 가능 시간을 파악할 수 있는 방법이 없어, 해당 시도의 조례를 참고하여 법규에 위반되지 않도록 하는 인동간격 등의 설정으로 일조환경에 대한 고려가 이루어지고 있는 실정이다.

그러나, 연중 특정일의 일조 현황 파악을 위한 방법의 부재로 인해, 법규를 위반하지 않았음에도 불구하고, 건축물이 시공된 후, 일조 가능 시간 부족을 이유로 민원이 발생하는 경우, 건설회사의 측면에서는 많은 보상 비용이 지출되고, 입주자 및 건물 인근 거주자의 측면에서는 일조부족에 따르는 불만족을 표출하는 사례가 빈번히 발생되고 있다. 입주자 및 인근주민들의 이러한 일조환경에 대한 불만족의 표출은 주거환경에 대한 관심이 증가되면서 더욱 커지고 있고, 따라서 신축건물 주변의 일조환경에 대한 사전검토가 건축법규차원 이상으로 고려되어야 하는 실정이다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 3차원 건물 데이터와 지역데이터, 그리고 연중 날짜 및 시간에 따라 변화하는 태양의 위치 데이터를 이용하여, 건축물의 높이 및 건물배치 형상 등에 따른 인접 건물에의 일조환경 영향 파악을 가능하도록 하는 3차원 실시간 일조환경 시뮬레이션 방빕 및 기록매체를 제공하는데 있다.

도1은 본 발명이 적용되는 일반적인 컴퓨터의 구조도.

도2는 본 발명에 따른 실시간 일조환경 시뮬레이션 방법의 전체 흐름도.

도3은 본 발명에 따른 입력 인터페이스의 예시도.

도4는 본 발명에 따른 지표면 좌표값 및 높이의 입력으로 생성되는 건물의 예시도.

도5는 본 발명에 따른 태양의 위치산출 및 좌표변환 단계의 상세 흐름도.

도6은 태양의 고도 및 방위각을 산출하는 과정을 설명하기 위한 도면.

도7은 태양의 고도 및 방위각을 데카르트 공간 상의 좌표점으로 변환하는 과정을 설명하기 위한 도면.

도8은 본 발명에 따른 그림자 생성단계의 상세 흐름도.

도9는 본 발명에 따른 건물 외벽면에 그림자를 생성하고 벗어나는 영역에 대한 처리 방법을 설명하기 위한 도면.

도10은 본 발명에 따른 3차원 실시간 일조환경 시뮬레이션의 실행 예시도.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 일조환경 시뮬레이션 방법은 데이터베이스를 포함하는 컴퓨팅시스템에서의 일조환경 시뮬레이션 방법에 있어서, 건물 형상 데이터와 지역데이터를 입력받아 데이터베이스에 저장하고, 출력조건 파라메터틀 입력받는 제1단계; 상기 입력된 특정지역에서 특정일, 특정시각의 태양의 고도 및 방위각을 산출하는 제2단계; 상기 산출된 태양의 고도 및 방위각 데이터를 데카르트 공간 상의 좌표점으로 변환하고, 실제 일조 환경과 동일하도록 태양의 위치를 이동시키는 제3단계; 상기 태양의 위치에 따라 상기 입력된 건물 형상 데이터에 대응되는 건물의 그림자를 지면에 생성함과 동시에 건물 상호간의 위치에 따라 인접 건물의 외벽에 그림자를 생성하되, 상기 건물 외벽면의 영역을 벗어나서 생성되는 그림자는 제거하는 제4단계; 및 상기 얻어진 일조환경 시뮬레이션 결과를 사용자에 의해 입력된 출력조건 파라메터에 따라 출력하는 제5단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 컴퓨터에서 건물 형상 데이터와 지역데이터를 입력받아 데이터베이스에 저장하는 기능; 상기 입력된 특정지역에서 특정일, 특정시각의 태양의 고도 및 방위각을 산출하는 기능; 상기 산출된 태양의 고도 및 방위각 데이터를 데카르트 공간 상의 좌표점으로 변환하고, 실제 일조 환경과 동일하도록 태양의 위치를 이동시키는 기능; 상기 태양의 위치에 따라 상기 입력된 건물 형상 데이터에 대응되는 건물의 그림자를 지면에 생성함과 동시에 건물 상호간의 위치에 따라 인접 건물의 외벽에 그림자를 생성하되, 상기 건물 외벽면의 영역을 벗어나서 생성되는 그림자는 제거하는 그림자 생성 기능; 및 상기 얻어진 일조환경 시뮬레이션 결과를 사용자에 의해 입력된 출력조건 파라메터에 따라 출력하는 기능을 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 제공한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 상세히 설명 한다.

도1은 본 발명이 적용되는 일반적인 컴퓨터의 구성도로서, 도면에서 1은 중앙처리장치, 2는 입력장치, 3은 출력장치, 4는 메모리, 5는 데이타베이스를 각각 나타낸다.

본 발명을 위해서는 3차원 건물의 형상데이터와, 위도 경도의 좌표값을 갖는 지역데이터, 그리고 태양의 위치데이터를 저장하는 데이터베이스(5)가 구비된다. 그리고, 상기 데이터베이스(5)를 관리하고 연산을 수행하는 중앙처리장치(1)와, 사용자로부터 각종 데이터 및 파라메터를 입력받기 위한 입력장치(2)와, 일조환경의 처리결과를 출력, 보관하기 위한 출력장치(3)와, 중앙처리장치(1)에서 연산에 필요한 데이터를 임시보관하기 위한 메모리(4)가 구비된다. 여기서, 출력장치(3)로는 모니터 혹은 프린터 등의 다양한 종류가 있을 수 있다.

도2는 본 발명에 따른 실시간 일조환경 시뮬레이션 방법의 전체 흐름도이다.

먼저, 입력되는 3차원 건물 형상 데이터 및 지역데이터를 연계하여 3차원 건물을 모델링한다(101). 여기서, 3차원의 건물 형상 데이터는 사용자의 직접 입력에 의해 획득되거나, 기존의 상용 그래픽 프로그램에서 제공하는 파일(예를 들어, CAD패키지의 dxf 파일)로부터 획득될 수 있다. 그리고, 입력된 특정지역에서 특정일/특정시각의 태양의 고도 및 방위각을 산출하고, 각도로 표시된 태양의 고도 및 방위각 데이터를 데카르트 공간 상의 좌표점으로 변환한 다음에, 실제 일조 환경과 동일하도록 태양의 위치를 이동시킨다(102). 그런 다음, 태양의 위치에 따라 건물 형상 데이터와 연계하여, 지면에 건물 그림자를 생성하고, 건물 상호간의 위치관계를 파악한 다음에, 상기 파악된 건물의 위치에 따라 인접 건물의 외벽에 그림자를 생성한다. 그런 다음, 이렇게 외벽에 그림자를 생성한 다음에, 외벽면의 영역을 벗어나서 생성되는 그림자를 제거한다(103). 그리고, 이러한 과정을 통해 얻어진 일조환경 시뮬레이션 결과를 사용자에 의해 입력된 일조환경 분석조건(건물 형상의 외곽선 디스플레이 기능 여부, 태양의 위치 디스플레이 여부, 에니메이션 여부 등)에 따라 컴퓨터의 모니터에 출력하거나 파일로 저장하는 등의 디스플레이 과정이 수행된다(104).

이러한 본 발명에서 지역데이터는 프로그램에서 제공되는 기본데이터로 설정되거나, 지역데이터의 추가에 의한 직접적인 지역데이터의 입력에 의해 설정된다. 그리고, 초기 파라메터 입력과정에서 건물을 구분하기 위해 사용될 건물명, 건물의 높이, 일조환경 분석시 해당 건물의 몇 층까지 그림자가 생기는지 용이하게 파악할수 있도록 건물 층수를 디스플레이하기 위해 사용될 건물 층수가 입력되고, 화면상에서 전면 건물에 의해 후면에 위치한 건물의 그림자 영역을 명확히 파악하지 못할경우를 대비해 건물의 형태를 외곽선으로만 표시하는 기능을 적용할 건물을 지정한다.

도3은 이러한 입력 기능을 수행하기 위한 입력 인터페이스 양식을 나타낸 것이며, 도3에서 사용자에 의해 입력된 입력좌표 및 건물 높이데이터는 표1과 같은 형식의 데이터베이스로 관리된다. 도4는 이와 같은 데이터베이스로 구성되는 3차원 건물의 형상 예를 나타낸 것이며, 이러한 건물의 좌표데이터는 배열로서 저장된다.

도5는 도2의 태양의 위치산출 및 좌표변환단계의 상세 흐름도이다.

먼저, 입력된 지역데이터와 시각데이터를 연계하여(201), 특정지역, 특정시각의 태양의 고도 및 방위각을 산출한다(202). 여기서, 시각데이터는 프로그램이 실행된 날짜와 시각을 기본값으로 설정하며, 이후에 결과의 디스플레이시 입력시간이 변경되면 그 변경된 값에 따라 연동된다.

태양의 위치를 산출한 다음에, 태양의 위치를 나타내는 고도 및 방위각을 데카르트 공간 상의 좌표점으로 변환시키고(203), 변환된 좌표점을 기준으로 절대거리를 이동하여 태양빛과 유사한 효과가 나도록 한다(2O4).

여기서, 태양의 고도 및 방위각을 산출하고, 태양의 좌표를 변환시키는 구체적인 방법은 다음과 같다.

도6과 같이 태양의 위치는 지평면 상의 기점을 중심으로 천구(天球, skydome) 위를 태양이 동에서 서쪽으로 이동한다고 가정하여 구한다. 어느 시각의 천구 상 태양의 위치는 태양방위각(α)과 태양고도(h)의 두 각도로 표시할 수 있다. 즉, 태양고도(h)는 그 시각의 천구 상의 태양과 기점을 연결하는 선과 이것의 수평면 상의 투영선과 이루는 각으로, 이는 0 ∼ 90도 사이에서 변화한다. 태양방위각(α)은 투영선과 남북측이 이루는 각으로 정의되고, 일반적으로 정남을 기준으로 하여 동쪽으로는 ( + ), 서쪽으로는 ( - ) 부호를 표시하며, 이는 0 ∼ 180도 사이에서 변화한다.

태양방위각과 태양고도는 위도(φ), 일적위, 진태양시 시각( t )에 의하여 결정되며, 태양고도(h)와 태양 방위각(α)은 다음의 수학식들에 의해 계산된다.

또는,

단, 수학식 1에서 φ는 그 지방의 위도, δ는 일적위(日赤緯), t는 시각(時角)을 각각 나타낸다.

그리고, 일적위(δ)와 시각(t)은 다음의 수학식 2 및 수학식 3과 같이 얻어진다.

여기서, n은 정월 초하루부터의 통산일(1월 1일부터 n날째), T는 표준시, L은 그 지방의 경도를 각각 나타낸다. 또 e는 균시차[단위 : 분]라 하며, 이는 수학식 4와 같이 구할 수 있다.

여기서, 태양의 위치를 나타내는 고도 및 방위각만으로는 그림자를 생성하기에 부족하며, 고도 및 방위각으로 표시된 태양의 위치를 실제 태양의 거동과 유사한 거리로 이동시켜야 한다. 이때, 실제 태양의 거리는 원일점에서 152×10⁹m이고, 근일점에서 147×10⁹m으로 유동적이나, 본 출원인이 확인한 결과 약 1.0×10⁸m 정도의 절대거리에서 태양이 있다고 가정하여도 그림자의 크기에는 실제와 육안으로 식별할 수 없을 정도의 오차를 보였기 때문에, 컴퓨터에서 제어 가능한 유효 숫자 및 프로그램의 효율성을 위하여 1.0×10⁸m 정도의 절대거리에서 태양이 원구상의 표면을 이동하는 것으로 설정하였다. 태양의 고도 및 방위각으로 산출된 위치좌표를 데카르트 공간 상의 임의의 좌표점으로 변환하는 과정은 다음과 같다.

방위각이 α인 경우 원점에서 거리가 1인 점(L=1)을 도6의 X-Z 좌표축에 나타낼 때, (x, z)은 (sin α,cos α)로 표시할 수 있으며, 이점을 고도(h)만큼 회전이동하면, 방위각 및 고도로 표시된 데이터를 원점에서 절대거리가 1인 (x, y, z)좌표로 변환할 수 있다. 이러한 방법으로 y좌표는 tan(h)를 구할 수 있으며, 각각의 좌표성분에 절대거리를 곱하면 실제 태양과 유사한 거동을 하는 좌표값을 얻을 수 있다. 이러한 과정이 도7에 도시되어 있다.

이 방법은 방위각과 고도를 단위벡터로 표시한 후, 각 좌표성분에 절대거리를 곱하여 이동시키는 것과도 동일한 개념이며, 산출식은 수학식 5와 같다. 앞에서 기술한 바와 같이 본 발명에서는 태양까지의 절대거리(AB)를 1.0×10⁸로 설정하였다.

다음의 수학식 6은 시뮬레이션 결과의 디스플레이 모드에서 일조환경 분석화면을 보다 효과적으로 보이기 위해, 화면상에 태양의 모델링 화면을 디스플레이하는데 사용되는 좌표값 계산식으로, 태양의 실제 좌표값 설정방법과 유사하지만, 절대거리(VA)를 화면상에 보이는 거리인 120으로 설정하였다.

도8은 본 발명에 따른 도2의 지면과 인근건물 외벽에 그림자를 생성하는 단계의 상세 흐름도이다.

산출된 태양좌표를 시각변화에 따라 연계한 후(301), 상기 태양좌표와 건물데이터의 각 꼭지점을 연계하여, 지표면에 모든 건물의 그림자를 생성한다(302). 그리고, 임의시각에서 태양으로부터의 건물간 거리계산을 통해 건물의 위치관계를 파악하여(303), 태양에서 보다 멀리 있는 건물의 외벽면에 그림자를 생성한다(304). 그리고, 생성된 그림자 중 건물 외벽영역을 벗어나는 그림자를 절단한다(305).

도8에서 태양좌표와 건물데이터를 연계하여 지표면에 모든 건물의 그림자를 생성하는 단계(302)는 태양의 좌표와 건물의 꼭지점 좌표로 공간상에서 직선의 방정식을 구한 후, 지표면으로 구성된 평면의 방정식과의 교점을 구하여, 각 교점을 연결한 면으로 용이하게 그림자를 표현할 수 있다. 그러나, 주변 건물에 그림자를 생성하는 단계에서는 보다 복잡한 과정을 거쳐야 한다. 왜냐하면, 다른 건물 외벽으로 결정되는 평면과 태양과 건물간 꼭지점으로 구성되는 직선과의 교점을 구하다 보면, 태양에서 보다 멀리 있는 건물의 그림자가 태양에 가까운 면에 그려지는 결과도 초래될 수 있기 때문이다. 이에 따라 건물 외벽면에 그림자를 생성하기 전에 건물의 중심점을 구한 후, 임의시각 태양좌표에서 건물간의 상호거리를 비교하여, 위치관계를 파악한다. 이러한 과정을 거친후, 지표면에 그림자를 생성하는 방법과 같은 방법으로 보다 멀리 있는 건물의 외벽면에 그림자를 생성한다. 그러나 무한평면으로 구성되는 지표면과 달리 건물의 외벽은 일정한 영역을 가지고 있기 때문에, 건물의 외벽면 영역을 벗어나는 부분에 대한 처리가 필요하며, 본 발명에서 그 과정은 아래와 같은 방법에 의거하여 수행된다.

도9는 그 예를 나타낸 것으로, 태양의 좌표점과 인접 다른 건물의 꼭지점으로 구성되는 공간상의 직선과 하나의 건물 외벽면에서 좌표1, 좌표2, 좌표5(혹은 좌표6)로 구성되는 평면의 교점을 구한 것으로 각 교점을 연결하는 면을 생성하면, 좌표1-좌표2-좌표5-좌표6으로 구성된 건물의 외벽면 영역을 벗어나는 P2, S6등이 나타나게 된다. 따라서, P2의 경우는 P1과 P2의 일직선상에 있으면서 좌표2-좌표6으로 연결된 건물 모서리면의 교점P로 이동하여야 한다. 본 발명에서 P1과 P2로 연결되는 공간상의 직선과 좌표2-좌표6으로 구성되는 직선의 교점을 구하는 방법으로, 컴퓨터의 오류로 공간상에서 교점이 생기지 않을 수 있는 점을 감안하여, P2를 X-Z 평면상의 P2'으로 이동하고, P1을 X-Z 평면상의 점 P1'으로 이동한 후, P1'과 P2'이 건물의 모서리와 만나는 점 좌표2와의 거리비 m'과 n'을 구한 후, m':n'의 비가 m:n의 비와 같다는 법칙을 이용하여, 공간상의 내분공식을 활용하여 P2를 교점P로 이동한다. S6도 같은 방법으로 교점P2로 이동한 후, 그림자면을 생성한다. 이와같이 건물의 외벽면 영역을 벗어나는 교점이 생성되는 경우에 대해, 모든 교점이 외벽면의 좌측에 위치하는 경우 및 모든 교점이 외벽면의 오른쪽에 위치하는 경우에는 그림자를 생성하지 않고, 교점 일부가 외벽면 영역을 벗어나는 경우에는 위와 같은 방법으로 교점이동 등을 통해 그림자를 생성한다.

이와 같은 과정을 통해 얻어진 시뮬레이션 결과를 출력함에 있어서는, 사용자에 의해 설정된 에니메이션 여부 및 에니메이션을 수행할 날짜, 시작시각, 에니메이션 간격(최소 1분간격), 에니메이션 종료시각, 태양의 위치표시 여부, 건물의 외곽선만으로의 표시 여부 등을 확인하고, 이에 따라 입력한 건물 층수데이터로 건물의 높이방향을 나누어 일정간격으로 층수 구분선을 그리는 것을 포함한 3차원 건물을 화면상에 모델링하여 디스플레이 하고, 시간간격에 따라 순차적으로 반복하여 화면상에 그림자를 디스플레이 한다. 에니메이션의 실행은 연속적으로 수행하는 것도 가능하며, 입력장치에 의해서 임의구간 전진 및 후진도 가능하다. 또한 일조환경시뮬레이션 결과는 프린터로의 출력 및 그래픽 파일로의 저장도 가능하다.

도10은 본 발명에 의한 3차원 실시간 일조환경 시뮬레이션을 통해 얻어진 결과를 도시한 것으로, 분석이 용이하도록 태양의 위치를 표시하고, 시간 변화에 따른 에니메이션 기능 및 에니메이션 도중의 시각 표시기능 등을 포함하고 있으며, 건물모델링 입력방식도 지표면과 닿는 4지점과 건물의 높이를 입력함으로써, 입력이 용이할 뿐만 아니라 정방형이 아닌 다양한 형태의 건물 모델링도 가능하다.

상기와 같이 이루어지는 본 발명에 의하면 3차원 건물 데이터와 지역데이터, 그리고 연중 날짜 및 시간에 따라 변화하는 태양의 위치 데이터를 이용하여, 건축물의 높이 및 건물배치 형상 등에 따른 인접 건물에의 일조환경의 영향을 파악할 수 있어, 건물의 설계시에 이를 반영하여, 민원 발생의 소지를 없앨 수 있으며, 다양한 일조환경 영향 평가에 활용할 수 있다.

Claims (8)

1. 데이터베이스를 포함하는 컴퓨팅시스템에서의 일조환경 시뮬레이션 방법에있어서,

   건물 형상 데이터와 지역데이터를 입력받아 데이터베이스에 저장하고, 출력조건 파라메터를 입력받는 제1단계;

   상기 입력된 특정지역에서 특정일, 특정시각의 태양의 고도 및 방위각을 산출하는 제2단계;

   상기 산출된 태양의 고도 및 방위각 데이터를 데카르트 공간 상의 좌표점으로 변환하고, 실제 일조 환경과 동일하도록 태양의 위치를 이동시키는 제3단계;

   상기 태양의 위치에 따라 상기 입력된 건물 형상 데이터에 대응되는 건물의 그림자를 지면에 생성함과 동시에 건물 상호간의 위치에 따라 인접 건물의 외벽에 그림자를 생성하되, 상기 건물 외벽면의 영역을 벗어나서 생성되는 그림자는 제거하는 제4단계; 및

   상기 얻어진 일조환경 시뮬레이션 결과를 사용자에 의해 입력된 출력조건 파라메터에 따라 출력하는 제5단계

   를 포함하는 것을 특징으로 하는 실시간 일조환경 시뮬레이션 방법.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 제1단계는,

   사용자의 직접 입력 혹은 도면 파일로부터 건물 형상 데이터를 입력받고, 기본데이터의 지정 혹은 사용자의 직접 입력에 의해 지역데이터를 입력받아 데이테베이스에 저장하며, 건물을 구분하기 위한 건물명, 건물의 높이, 건물 층수를 입력받고, 화면상에서 전면 건물에 의해 후면에 위치한 건물의 그림자 영역을 명확히 파악하지 못할 경우를 대비해 건물의 형태를 외곽선으로만 표시하는 기능을 적용할 건물을 지정받는 것을 특징으로 하는 실시간 일조환경 시뮬레이션 방법.
3. 제1 항에 있어서,

   상기 제2단계에서 태양의 고도(h)는,

   (여기서, φ는 그 지방의 위도, δ는 일적위, t는 시각을 각각 나타낸다.)

   에 의해 산출되는 것을 특징으로 하는 실시간 일조환경 시뮬레이션 방법.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 제2단계에서 태양의 방위각(α)은,

   (여기서, φ는 그 지방의 위도, δ는 일적위, t는 시각을 각각 나타낸다.)

   에 의해 산출되는 것을 특징으로 하는 실시간 일조환경 시뮬레이션 방법.
5. 제 3 항에 있어서,

   상기 제2단계에서 태양의 방위각(α)은,

   (여기서, φ는 그 지방의 위도, t는 시각을 각각 나타낸다.)

   에 의해 산출되는 것을 특징으로 하는 실시간 일조환경 시뮬레이션 방법.
6. 제 4 항 또는 제 5 항에 있어서,

   상기 제3단계에서 데카르트 공간 상의 좌표점 (lightpos[x], lightpos[y], lightpos[z])은 각각,

   lightpos[x] = AB * sin(α) * k;

   lightpos[y] = AB * tan(h) * k;

   lightpos[z] = AB * cos(α) * k;

   (여기서, AB는 태양까지의 절대거리,

   에 의해 계산되는 것을 특징으로 하는 실시간 일조환경 시뮬레이션 방법.
7. 제 1 항에 있어서,

   상기 제4단계의 건물 외벽면의 영역을 벗어나서 생성되는 그림자를 제거하는 과정은,

   건물 그림자의 각 모서리점을 X-Z 평면상의 대응되는 지점으로 각각 이동시키고, 상기 이동된 건물 그림자의 각 모서리점과 그림자에 의해 가려지는 건물의 일측 좌표와의 거리비를 구해, 공간상의 내분공식을 이용해 건물 외벽면을 벗어나 생성된 그림자의 모서리점을 상기 그림자에 의해 가려지는 건물의 수직선상의 대응되는 점으로 이동시켜, 제거하는 것을 특징으로 하는 실시간 일조환경 시뮬레이션 방법.
8. 컴퓨터에서,

   건물 형상 데이터와 지역데이터를 입력받아 데이터베이스에 저장하는 기능;

   상기 입력된 특정지역에서 특정일, 특정시각의 태양의 고도 및 방위각을 산출하는 기능;

   상기 산출된 태양의 고도 및 방위각 데이터를 데카르트 공간 상의 좌표점으로 변환하고, 실제 일조 환경과 동일하도록 태양의 위치를 이동시키는 기능;

   상기 태양의 위치에 따라 상기 입력된 건물 형상 데이터에 대응되는 건물의 그림자를 지면에 생성함과 동시에 건물 상호간의 위치에 따라 인접 건물의 외벽에 그림자를 생성하되, 상기 건물 외벽면의 영역을 벗어나서 생성되는 그림자는 제거하는 그림자 생성 기능;및

   상기 얻어진 일조환경 시뮬레이션 결과를 사용자에 의해 입력된 츨력조건 파라메터에 따라 출력하는 기능

   을 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체.