KR20090009453A - 3ｄ 지도 서비스 제공 방법 및 지리정보 시스템 - Google Patents

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Abstract

3D 지도 서비스 제공 방법 및 지리정보 시스템을 개시한다. 3D 지도 서비스 제공 방법은, 사용자의 지도 검색 요청에 따라 2D(two-dimensional) 지도 이미지를 추출하는 단계; 및, 상기 추출한 2D 지도 이미지를 이용하여 3D(three-dimensional) 형태의 지도 이미지를 제공하는 단계를 포함한다.
지리정보 시스템(GIS), 인터넷, 웹 환경, 2D 지도 이미지, 3D 지도 이미지, 지도 블록, 형태 변형, 크기 변형

Description

3Ｄ 지도 서비스 제공 방법 및 지리정보 시스템{METHOD FOR PROVIDING THREE DIMENSIONAL MAP SERVICE AND GEOGRAPHIC INFORMATION SYSTEM}
본 발명은 지리정보 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 웹 환경에서 사용자가 요구하는 지도 정보를 지도 형태의 이미지로 제공하는 3D 지도 서비스 제공 방법 및 지리정보 시스템에 관한 것이다.
지리정보 시스템(geographic information system, 이하, 'GIS'라 약칭함)이 인터넷 기술과 결합하면서 인터넷을 이용하여 편리하게 지도를 찾아볼 수 있는 인터넷 기반의 지도 검색 기술이 점차 보편화되고 있다.
이러한 GIS를 통해 위도, 경도, 주소 등의 위치정보를 손쉽게 검색할 수 있는 장점이 있으며, GIS는 관계형 데이터베이스의 공간 데이터에 대한 질의 및 분석을 통해 사용자가 필요로 하는 지리 및 지도 정보를 적절한 지도 형태의 이미지로 변환하여 제공하는 시스템이다.
즉, GIS는 공간에 관련된 문제를 해결하기 위하여 지리 자료를 이용하고 관리하기 위한 컴퓨터 기반의 시스템을 의미한다. GIS의 구축에 있어서 가장 기초적인 자료는 수치지도(digital map)이다. 수치지도는 고전적인 종이지도와 달리, 측 량지도, 항공사진, 위성영상 등에 의하여 얻어진 각종 지형 자료들을 해석하고 수치 편집하여 제작되며 이를 색인화하여 파일 형태로 저장한 것이다.
최근, 웹 환경은 AJAX(Asynchronous Java Script and XML)와 같은 신기술의 보급으로 ActiveX와 같은 컨트롤 기반 지도 서비스에서 Java Script와 같은 순수 웹 기술을 이용한 이미지 지도 서비스로 변화되고 있다.
순수 웹 기술을 이용한 이미지 기반 지도 서비스는 별도의 컨트롤을 설치할 필요가 없으므로 거부감이 적고 사용이 편리한 것과 사용자와의 유연한 상호 작용과 같은 다양한 장점을 갖는다.
그러나, 기존의 GIS는 기본적으로 2D 이미지를 기반으로 지도 정보를 제공하고 있는 가운데, 최근 하드웨어의 성능 향상과 고도화에 따라 다양한 환경의 지도 서비스가 요구되고 있다. 이에 따라 웹 환경에서도 순수 웹 기술을 이용한 3D 지도 서비스에 대한 마련이 불가피하다.
본 발명은 웹 환경에서 순수 웹 기술을 이용한 3D 지도 서비스를 구현하는 3D 지도 서비스 제공 방법 및 지리정보 시스템을 제공한다.
그리고, 본 발명은 2D 지도 이미지를 이용하여 3D 환경의 지도를 구현하는 지도처리 기법에 대한 3D 지도 서비스 제공 방법 및 지리정보 시스템을 제공한다.
본 발명은 사용자의 지도 검색 요청에 따라 2D(two-dimensional) 지도 이미지를 추출하는 단계; 및, 상기 추출한 2D 지도 이미지를 이용하여 3D(three-dimensional) 형태의 지도 이미지를 제공하는 단계를 포함하는 3D 지도 서비스 제공 방법을 제공한다.
그리고, 본 발명은 2D 지도 이미지를 저장하는 지도 데이터베이스; 상기 지도 데이터베이스에 저장된 상기 2D 지도 이미지를 검색하여 제공하는 GIS(geographic information system) 서버; 및, 사용자의 지도 검색 요구에 따라 상기 GIS 서버로 지도검색 명령을 전달하고 상기 GIS 서버에서 제공하는 2D 지도 이미지를 형태 및 크기 변형한 후 3D 형태의 지도 이미지로 제공하는 웹 서버를 포 함하는 지리정보 시스템을 제공한다.
본 발명에 따른 3D 지도 서비스 제공 방법 및 지리정보 시스템은 웹 상에서의 순수 웹 기술을 이용하여 2D 지도 이미지의 변형을 통해 3D 지도 서비스를 제공한다.
따라서, 본 발명은 별도의 컨트롤을 사용하지 않고도 2D 지도 이미지로부터 3D 환경의 지도를 구현할 수 있다는 이점이 있으며 사용자에게 시각적으로 보다 향상된 지도 서비스를 제공할 수 있다.
이하에서는, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 지리정보 시스템 및 3D 지도 서비스 제공 방법을 설명한다.
먼저, 도1을 참조하여 본 발명에 따른 지리정보 시스템의 구성을 설명한다.
도1은 인터넷을 통해 클라이언트와 연결된 본 발명의 지리정보 시스템 구성을 도시한 도면이다.
도시한 바와 같이, 다수의 클라이언트(100)가 인터넷(300)을 통하여 지리정보 시스템(500)에 연결된다. 사용자들은 상기 클라이언트(100)를 통하여 지리정보 시스템(500)에 접속하고 원하는 지역의 지도를 검색할 수 있다. 여기서, 상기 클라이언트(100)는 기본적으로 웹 브라우저(web browser)를 구비하며 플러그-인(plug-in), ActiveX 컨트롤, 자바 애플릿(Java applet) 등의 소프트웨어를 사용할 수도 있다. 상기 클라이언트(100)는 인터넷(300)에 접속 가능한 개인용 컴퓨터 외에도 휴대폰, PDA, 차량 네비게이션 등을 망라한다.
도1에 도시한 바와 같이, 상기 지리정보 시스템(500)은 웹 서버(510), GIS(geographic information system) 서버(530), 지도 데이터베이스(550)을 포함하여 구성된다.
상기 웹 서버(510)는, 클라이언트(100)로부터 지도 검색 요구를 수신하고 이를 분석하여 GIS 서버(530)에 지도검색 명령을 전달한다. 그리고, 상기 GIS 서버(530)에서 검색한 2D 지도 정보를 3D 지도 이미지로 변환한 후 상기 클라이언트(100)의 웹 브라우저로 전송한다.
이를 위하여, 상기 웹 서버(510)는 인터페이스 모듈(511), 지도 실행 모듈(513)을 구비한다. 상기 인터페이스 모듈(511)은 웹 서버(510)와 클라이언트(100) 사이의 정보 송수신 과정을 제어하고 내부의 각종 명령 처리 과정을 제어한다. 그리고, 상기 지도 실행 모듈(513)은 GIS 서버(530)로부터 제공된 2D 지도 이미지를 수신한 후 상기 수신된 지도 이미지의 형태 및 크기 변형을 통해 3D 이미지로의 변형을 실행한다. 상기 지도 실행 모듈(513)은 순수 웹 기술인 자바 스크립트(java script) 소프트웨어를 이용하여 지도 이미지의 변형을 실행한다.
상기 GIS 서버(530)는 검색 엔진(531)과 메모리(533)를 구비하며 상기 웹 서버(510)와 지도 데이터베이스(550) 간 인터페이스로서의 역할을 담당한다. 상기 검색 엔진(531)은 웹 서버(510)로부터 지도 검색 명령을 받아 사용자가 원하는 2D 지도 이미지를 상기 지도 데이터베이스(550)에서 추출한다. 상기 메모리(533)는 상기 지도 데이터베이스(550)로부터 추출한 2D 이미지를 임시 저장한다.
상기 지도 데이터베이스(550)는 지도 검색 항목에 대응되는 지도 이미지의 색인정보들과, 지역별 실제 지도 이미지를 저장한다. 상기 지도 데이터베이스(550)에 저장된 지도 이미지는 통상 2D 형태의 이미지를 제공한다.
도2를 참조하여, 상기 지도 실행 모듈(513)에서의 3D 지도 이미지 제공 방법을 상세하게 설명한다.
도2는 본 발명에 따른 3D 지도 서비스 제공 방법으로, 2D 지도 이미지를 변형하여 3D 형태의 지도 이미지를 제공하는 전 과정을 도시한 도면이다.
도시한 바와 같이, 지리정보 시스템(500)은 클라이언트(100)가 요청하는 지도 이미지를 검색하여 해당 지도 이미지를 제공한다(S210). 이를 위하여, 상기 GIS 서버(530)에서 검색 엔진(531)를 통해 지도 데이터베이스(550)에 저장된 지도 이미지 중 사용자가 요청한 2D 지도 이미지를 추출하고 상기 추출된 2D 지도 이미지를 상기 웹 서버(510)의 지도 실행 모듈(513)로 전달한다.
도3은 GIS 서버(530)에서 제공한 2D 지도 이미지의 일례를 도시한 것이다.
기본적으로, 2D 지도 이미지는 클라이언트(100)의 사용자가 지도의 지면에 대하여 90도의 시각으로 바라보는 형태이다.
상기 웹 서버(510)는 클라이언트(100)에게 3D 지도 서비스를 제공하기 위하여 상기 지도 실행 모듈(513) 상에서 2D 지도 이미지를 3D 형태의 지도 이미지로 변형하게 된다.
상기 2D 지도 이미지를 이용하여 3D 지도 서비스가 가능하기 위해서는, 2D 지도 이미지에 대한 형태 변형 과정과, 형태가 변형된 지도 이미지에 대한 크기 변 형 과정을 차례로 거쳐야 한다.
2D 지도 이미지에 대한 형태 변형 및 크기 변형을 구체적으로 설명한다.
이하는, AJAX(asynchronous Java Script and XML)와 같은 어플리케이션에서 제공하는 2D 지도 이미지를 예로 하여 설명한다. AJAX와 같은 2D 지도 서비스는, 도4에 도시한 바와 같이 블록 단위의 2D 이미지를 이용한다.
2D 지도 이미지의 형태 및 크기 변형을 위해서는, 도3과 도4에 도시한 바와 같이 2D 지도 이미지를 일정 크기의 블록으로 분할한다(S220).
그리고, 상기 분할된 이미지 블록에 대하여 이미지의 가로 위치에 따른 이미지 블록의 형태 변형을 1차적으로 수행한다(S230).
보다 상세하게, 상기 2D 지도 이미지를 절반으로 분할하는 수직선을 기준으로 상기 수직선 좌측의 이미지 블록에 대하여, 상기 이미지 블록의 상단을 상기 수직선 방향으로 축소하고 상기 이미지 블록의 하단을 상기 수직선 반대방향으로 축소한다. 한편, 상기 수직선 우측의 이미지 블록은 상기 수직선을 기준으로 상기 좌측의 이미지 블록과 대응되도록 축소한다. 즉, 상기 우측의 각 이미지 블록 또한 마찬가지로 상단을 수직선 방향으로 축소하고 하단을 수직선 반대 방향으로 축소한다.
여기서, 상기 이미지 블록은 상기 수직선과의 거리에 비례하여 상기 수직선과 멀어지는 이미지 블록일수록 상기 상/하단 축소 비율을 크게 설정하는 것이 바람직하다. 그리고, 상기 이미지 블록의 상단 축소 비율은 하단 축소 비율에 비해 크게 설정하는 것이 바람직하다.
도5는 도4의 2D 지도 이미지에서 가로 위치에 대한 이미지 블록의 형태 변형을 수행한 결과를 도시한 것이다.
상기 2D 지도 이미지에 대한 이미지 블록이 복수의 횡으로 구성될 경우, 각 횡에 대하여 상기한 이미지 블록의 형태 변형과정을 동일하게 반복 수행한다.
도시한 바와 같이, 도4의 A1과 A2의 이미지 블록은 도5의 Ax와 같은 형태로, B1과 B2는 Bx와 같은 형태로, C1과 C2는 Cx와 같은 형태로 변형된다. 다시 말해 같은 가로 위치에 있는 블록은 동일한 형태로 변형된다.
그리고, 한 횡의 이미지 블록이 홀수로 구성되어 중앙의 이미지 블록이 수직지점에 해당할 경우, 도시한 바와 같이 중앙의 이미지 블록은 상단만을 수직선 방향으로 축소하고 하단을 축소 없이 유지하는 것이 바람직하다.
이어, 상기 형태 변형이 완료되면 상기 형태가 변형된 이미지 블록에 대하여 세로 위치에 따른 이미지 블록의 크기 변형을 수행한다(S240).
보다 상세하게, 상기 2D 지도 이미지를 절반으로 분할하는 수평선을 기준으로 상기 수평선 하단의 이미지 블록에 대하여 상기 이미지 블록의 가로 및 세로의 길이를 동일 비율로 확대한다. 한편, 상기 수평선 상단의 이미지 블록에 대하여 상기 이미지 블록의 가로 및 세로의 길이를 동일 비율로 축소한다.
상기 형태가 변형된 이미지 블록은 상기한 방법에 의해 상기 수평선을 기준으로 수평선과의 거리에 비례하여 상기 이미지 블록의 가로 및 세로 길이를 확대 또는 축소한다.
도6은 도5의 형태가 변형된 지도 이미지에서 세로 위치에 대한 이미지 블록 의 크기 축소를 수행한 결과를 도시한 것이다. 도시한 바와 같이, 상기 수평선을 기준으로 상단에 위치하는 이미지 블록의 경우 블록의 가로 및 세로의 길이를 동일 비율로 각각 축소한다.
도7은 도4의 지도 이미지에서 블록의 형태 변형에 이어 블록의 크기 변형이 완료된 결과를 도시한 것이다.
상기 2D 지도 이미지에 대한 이미지 블록이 복수의 횡으로 구성될 경우 상기 형태가 변형된 모든 이미지 블록에 대하여 상기한 이미지 블록의 크기 변형과정을 수행한다. 상기한 이미지 블록의 크기 변형에 의하면, 도7에 도시한 바와 같이 A1, B1, C1의 이미지 블록은 수평선을 기준으로 상단에 위치하므로 A2, B2, C2의 이미지 블록에 비해 상대적으로 축소되는 것이 바람직하다.
도8은 형태 및 크기 변형이 완료된 각 이미지 블록을 합성한 결과를 도시한 것이다.
상기 (S230)과정과 (S240)과정을 거쳐 형태 및 크기 변형이 완료되면 상기 형태 및 크기 변형이 완료된 각각의 이미지 블록을 도8에 도시한 바와 같이 합성한 후, 상기 합성된 지도 이미지를 웹 상에 출력하여 사용자에게 제공한다(S250)(S260).
도9는 도3의 지도 이미지를 일정한 크기로 분할한 후 분할된 각 이미지 블록에 대하여 상기한 과정에 의해 형태와 크기를 변형하여 3D 형태의 지도 이미지를 구현하는 3D 지도 서비스의 결과를 보여준다.
따라서, 본 발명은 순수 웹 기술을 통해 2D 지도 이미지를 3D 형태로 변형 함으로써 3D 지도 서비스를 구현할 수 있다.
본 발명에 따른 3D 지도 서비스 제공 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 본 발명의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.
그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되 며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
도1은 3D 지도 서비스를 제공하기 위한 본 발명에 따른 지리정보 시스템의 구성을 도시한 도면이다.
도2는 본 발명에 따른 3D 지도 서비스 제공 방법의 전 과정을 도시한 도면이다.
도3은 지도 데이터베이스에 저장된 2D 형태의 지도 이미지 일례를 도시한 도면이다.
도4는 지도 변형을 위하여 일정 크기로 분할한 2D 지도 이미지 블록의 일례를 도시한 도면이다.
도5는 도4에 도시한 지도 이미지의 가로 위치에 대한 블록의 형태 변형을 도시한 도면이다.
도6은 도5와 같이 형태가 변형된 지도 이미지의 세로 위치에 대한 블록의 크기 변형을 도시한 도면이다.
도7은 도5와 도6에서 형태 및 크기가 변형된 지도 이미지 블록을 도시한 도면이다.
도8은 도5와 도6에서 형태 및 크기가 변형된 지도 이미지 블록의 합성 상태를 도시한 도면이다.
도9는 도3의 2D 지도 이미지에 대하여 형태 및 크기를 변형한 3D 지도 이미지 결과를 도시한 도면이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
500: 지리정보 시스템
510: 웹 서버
511: 인터페이스 모듈
513: 지도실행 모듈
530: GIS 서버
531: 검색엔진
533: 메모리
550: 지도 데이터베이스

Claims (13)

  1. 사용자의 지도 검색 요청에 따라 2D(two-dimensional) 지도 이미지를 추출하는 단계; 및,
    상기 추출한 2D 지도 이미지를 이용하여 3D(three-dimensional) 형태의 지도 이미지를 제공하는 단계
    를 포함하는 3D 지도 서비스 제공 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 3D 형태의 지도 이미지를 제공하는 단계는,
    순수 웹 기술의 자바 스크립트(java script) 소프트웨어를 이용하는 것을 특징으로 하는 3D 지도 서비스 제공 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 3D 형태의 지도 이미지를 제공하는 단계는,
    상기 추출한 2D 지도 이미지의 형태 및 크기 변형을 거쳐 3D 형태의 지도 이미지를 제공하는 단계
    를 포함하는 3D 지도 서비스 제공 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 3D 형태의 지도 이미지를 제공하는 단계는,
    상기 2D 지도 이미지를 3D 형태로 형태 변형을 수행하는 단계와,
    상기 형태 변형이 완료된 지도 이미지를 3D 형태로 크기 변형을 수행하는 단계와,
    상기 형태 및 크기 변형이 완료된 3D 형태의 지도 이미지를 사용자에게 제공하는 단계
    를 포함하는 3D 지도 서비스 제공 방법.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 3D 형태의 지도 이미지를 제공하는 단계는,
    상기 2D 지도 이미지를 일정 크기의 블록으로 분할하는 단계와,
    상기 분할된 각 이미지 블록에 대하여 형태 변형을 수행하는 단계와,
    상기 형태 변형이 완료된 각 이미지 블록에 대하여 크기 변형을 수행하는 단계
    를 포함하는 3D 지도 서비스 제공 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 분할된 각 이미지 블록에 대하여 형태 변형을 수행하는 단계는,
    상기 2D 지도 이미지를 절반으로 분할하는 수직선을 기준으로 상기 수직선 좌측의 이미지 블록에 대하여, 상기 이미지 블록의 상단을 상기 수직선 방향으로 축소하고 상기 이미지 블록의 하단을 상기 수직선 반대방향으로 축소하는 단계와,
    상기 수직선 우측의 이미지 블록에 대하여, 상기 이미지 블록의 상단을 상기 수직선 방향으로 축소하고 상기 이미지 블록의 하단을 상기 수직선 반대 방향으로 축소하는 단계
    를 포함하는 3D 지도 서비스 제공 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 좌측 및 우측의 이미지 블록은,
    상단의 축소 비율을 하단의 축소 비율보다 크게 설정하는 것을 특징으로 하는 3D 지도 서비스 제공 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 좌측 및 우측의 이미지 블록은,
    상기 수직선과의 거리에 비례하여 상기 수직선과 멀어지는 이미지 블록일수록 상기 이미지 블록의 축소 비율을 크게 설정하는 것을 특징으로 하는 3D 지도 서비스 제공 방법.
  9. 제5항에 있어서,
    상기 형태 변형이 완료된 각 이미지 블록에 대하여 크기 변형을 수행하는 단계는,
    상기 2D 지도 이미지를 절반으로 분할하는 수평선을 기준으로 상기 수평선 하단의 이미지 블록에 대하여, 상기 이미지 블록의 가로 및 세로의 길이를 확대하는 단계와,
    상기 수평선 상단의 이미지 블록에 대하여, 상기 이미지 블록의 가로 및 세로의 길이를 축소하는 단계
    를 포함하는 3D 지도 서비스 제공 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 하단 및 상단의 이미지 블록은,
    상기 수평선과의 거리에 비례하여 상기 이미지 블록의 가로 및 세로의 길이를 확대 또는 축소하는 것을 특징으로 하는 3D 지도 서비스 제공 방법.
  11. 제5항에 있어서,
    상기 3D 형태의 지도 이미지를 제공하는 단계는,
    상기 형태 및 크기 변형이 완료된 이미지 블록을 합성하여 3D 지도 이미지를 형성하는 단계와,
    상기 3D 지도 이미지 블록을 사용자에게 제공하는 단계
    를 더 포함하는 3D 지도 서비스 제공 방법.
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항의 방법을 실행하기 위한 프로그램이 기록 되어 있는 것을 특징으로 하는 컴퓨터에서 판독 가능한 기록 매체.
  13. 2D 지도 이미지를 저장하는 지도 데이터베이스;
    상기 지도 데이터베이스에 저장된 상기 2D 지도 이미지를 검색하여 제공하는 GIS(geographic information system) 서버; 및,
    사용자의 지도 검색 요구에 따라 상기 GIS 서버로 지도검색 명령을 전달하고 상기 GIS 서버에서 제공하는 2D 지도 이미지를 형태 및 크기 변형한 후 3D 형태의 지도 이미지로 제공하는 웹 서버
    를 포함하는 지리정보 시스템.
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