KR20090062729A - 엑스엠엘 기반의 입체 건물 입면 및 내부 자동 모델링 및내비게이션 시스템 및 그 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 엑스엠엘(XML) 기반의 입체 건물 입면 및 내부 자동 모델링 및 내비게이션 시스템 및 그 방법에 관한 것으로, 2차원 지도 정보와 건물의 바닥면과 입면 및 내부 정보를 웹을 통해 제공하며 가로 저작 도구로부터 실시간으로 수신받은 XML로 모델링된 데이터를 저장하고 이를 웹을 통해 PDA로 전송하는 웹 서버와; 상기 웹 서버로부터 상기 2차원 지도 정보와 건물의 바닥면과 입면 및 내부 정보를 수신받아 유형화를 통해 3차원 건물 및 건물 입면, 3차원 도로 및 가로시설, 3차원 입체교차로를 XML로 모델링하여 상기 웹 서버로 실시간 전송하는 가로 저작 도구; 및 상기 웹 서버로부터 상기 2차원 지도 정보와 건물의 바닥면과 입면 및 내부 정보, 상기 XML로 모델링된 데이터를 수신받아 3차원 건물과 건물 입면 및 건물 내부와, 3차원 도로 및 가로시설을 유형화를 통해 실시간으로 자동 모델링 하여 차량용 지도 데이터를 3차원으로 가시화시키고, 차량 내비게이션 가이드 기능을 함께 수행하는 3차원 엔진;을 포함함으로써, 2차원 지도 정보를 이용하여 모바일 기기상에서 실시간으로 3차원 건물을 자동 모델링 할 수 있고 실시간으로 컨텐츠를 수정 및 관리할 수 있으며, 건물의 외부뿐만 아니라 내부 평면까지 실시간으로 자동 모델링 할 수 있다.

엑스엠엘(XML), 입체 건물, 입면, 건물 내부, 자동 모델링, 3차원(3D)

Description

엑스엠엘 기반의 입체 건물 입면 및 내부 자동 모델링 및 내비게이션 시스템 및 그 방법{Automatic Modeling And Navigation System for Solid Builing Plane And Internal in Base of XML, And Method Thereof}

본 발명은 엑스엠엘(XML: extensible markup language) 기반의 입체 건물 입면 및 내부 자동 모델링 및 내비게이션 시스템 및 그 방법에 관한 것으로, 특히 XML을 기반으로 하여 건물 및 건물 입면을 3차원으로 자동 모델링 하고, 모바일 장치를 이용하여 실시간으로 건물 입면 데이터를 수정할 수 있는 XML 기반의 입체 건물 입면 및 내부 자동 모델링 및 내비게이션 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.

일반적으로, 3차원 모델링(Modeling)은 시각적으로 이해를 높이고 입체적인 분석을 가능하게 하여, 2차원 정보가 가지는 한계를 개선 시킬 수 있다는 점에서 필요성이 대두 되고 있다. 3차원 모델링은 3차원 애니메이션뿐만 아니라 각종 쇼핑 웹사이트, 건물 설계 및 지형정보관리시스템에 이르기까지 다양하게 응용되고 있다. 특히, 교통, 관광, 지리정보 등과 같은 경우, 3차원 가상공간의 구현은 실제 공간을 기반으로 하므로, 실제 공간 정보를 활용하면 3차원 가상공간을 현실감 있게 모델링 할 수 있다. 이를 위해, 이전 기술에서는 광학적 카메라로 실제 공간을 촬영한 영상을 렌더링하여 3차원 가상공간을 모델링하였으나 이러한 방법은 협소한 지역이나 일부 건물의 모델링에 한해 효과적이며, 2D 영상만을 사용하고 실제 3차원 데이타를 사용하지 않으므로 실세계를 제대로 반영하지 못하고 있다. 도시계획이나 지하시설물 관리, 내비게이션 등 한 지역 전체를 입체적으로 관리하고 분석하기 위해서는 실제 공간데이터를 기반으로 한 3차원 공간 모델링 기술이 뒷받침되어야 한다.

하지만, 종래의 모바일 장치에서 지원하는 지리정보시스템(GIS: Geographic Information System)은 대부분이 2차원 평면 이미지로 제공하고 있다. 이는 모바일 장치상에서 3차원 건물의 가시화는 기술적인 제약 하에 효과적으로 서비스되고 있지 못하고 있는 실정이다. 따라서, 고실감 GIS 정보 서비스의 요구가 증대되고 있다.

또한, 용량이 큰 3차원 컨텐츠는 저 사양 모바일 환경에 적합하지 않아 서비스에 어려움이 있다. 따라서, 모바일 컨텐츠 제작 및 서비스를 위한 저 사양 모바일 환경에 적합한 솔루션이 요구된다.

또한, 수작업 기반의 GIS 제작에 있어서 다양한 건물과 지역을 실감 있게 3차원 이미지로 묘사하기 위해서는 막대한 시간과 노력이 투여되어야하며 실시간으로 컨텐츠를 관리하는데도 어려움이 있다.

또한, 모바일 장치에서의 GIS 서비스는 메모리의 한계 등 하드웨어적인 한계 성으로 모델링 된 데이터를 받아서 모바일 장치에서 가시화 하기는 거의 불가능하므로 실감률이 떨어진다. 또한 건물의 외부정보만을 제공함으로 다양한 컨텐츠 제공의 한계가 있다.

또한, 웹 기반 지도(지리)정보서비스의 중요성에 대한 사회적, 경제적 인식이 부각됨으로써 지리정보시스템(GIS) 분야에서 3차원 가시화의 필요성과 효과적인 지리정보시스템 제작의 요구가 증대되고 있고, 3차원 건물 상세정보 서비스 시장에 대한 기대 및 관련하여 XML기반 웹 서비스 관리 및 표준화, 지도정보서비스 내 광역 정보와 건물 상세 정보 간 연계의 등도 중요시되고 있다.

따라서, 본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위하여 이루어진 것으로, 본 발명의 제 1 목적은 PDA(Personal Digital Assistants) 환경에서 차량용 지도 데이터를 3차원으로 가시화시키는 엔진 및 저작도구를 제공하며 운전자의 현재 위치를 파악하고, 교차로 같은 복잡한 위치에서의 시각적 정보 제공과 도시가로 컨텐츠를 효과적으로 구축 및 지원할 수 있는 XML 기반의 입체 건물 입면 및 내부 자동 모델링 및 내비게이션 시스템 및 그 방법을 제공하는 데 있다.

본 발명의 제 2 목적은 XML을 기반으로 하여 건물 및 건물 입면을 3차원으로 자동 모델링 하고, 유형화된 입면 형상을 XML 형태로 저장하여 모바일 기기를 통하여 실시간 웹 서비스하는 XML 기반의 입체 건물 입면 및 내부 자동 모델링 및 내비게이션 시스템 및 그 방법을 제공하는 데 있다.

본 발명의 제 3 목적은 사용 서비스되고 있는 2차원 지도 정보를 이용하여 모바일 기기상에서 실시간으로 3차원 건물을 자동 모델링 할 수 있고 실시간으로 컨텐츠를 수정 및 관리할 수 있는 XML 기반의 입체 건물 입면 및 내부 자동 모델링 및 내비게이션 시스템 및 그 방법을 제공하는 데 있다.

본 발명의 제 4 목적은 건물의 외부뿐만 아니라 내부 평면까지 실시간으로 자동 모델링 하여 다양한 컨텐츠에 서비스 가능하도록 한 XML 기반의 입체 건물 입면 및 내부 자동 모델링 및 내비게이션 시스템 및 그 방법을 제공하는 데 있다.

본 발명의 제 5 목적은 고실감 3차원 정보지리시스템(GIS) 서비스의 사회적 인 요구에 부응하는 동시에 XML과 LOD(Level Of Detail)를 기반으로 실시간 운영함으로 차량 항법 시스템(CNS: car navigation system), 텔레메틱스(Telematics)와 같은 모바일 환경에 적합한 XML 기반의 입체 건물 입면 및 내부 자동 모델링 및 내비게이션 시스템 및 그 방법을 제공하는 데 있다.

본 발명의 제 6 목적은 LOD 기반으로 다단계의 3차원 빌딩 모델 데이터를 생성하여 사용자의 시점에 따라 단계별로 입체 건물 입면을 자동으로 모델링 하여 표시하므로 사용자의 시점 가까이 있는 건물은 보다 정밀하게 나타내고 시점에서 멀리 떨어진 건물은 간단하게 표현하여 실감률을 높이고 데이터 처리속도를 향상시킨 XML 기반의 입체 건물 입면 및 내부 자동 모델링 및 내비게이션 시스템 및 그 방법을 제공하는 데 있다.

본 발명의 제 7 목적은 다양한 건물 정보 및 입면 정보를 XML을 기반으로 저장 및 전송하고 모바일 기기를 통하여 실시간으로 자동 모델링 되도록 함으로써, 하드웨어 사양을 최소화하는 범위 내에서 고실감 3차원 지리정보시스템(GIS)을 가능하게 한 XML 기반의 입체 건물 입면 및 내부 자동 모델링 및 내비게이션 시스템 및 그 방법을 제공하는 데 있다.

본 발명의 제 8 목적은 최소한의 제작비로 실감률을 최대화할 수 있는 XML 기반의 입체 건물 입면 및 내부 자동 모델링 및 내비게이션 시스템 및 그 방법을 제공하는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 XML 기반의 입체 건물 입면 및 내부 자동 모델링 및 내비게이션 시스템은, 2차원 지도 정보와 건물의 바닥면과 입면 및 내부 정보를 웹을 통해 제공하며 가로 저작 도구로부터 실시간으로 수신받은 XML로 모델링된 데이터를 저장하고 이를 웹을 통해 PDA로 전송하는 웹 서버와; 상기 웹 서버로부터 상기 2차원 지도 정보와 건물의 바닥면과 입면 및 내부 정보를 수신받아 유형화를 통해 3차원 건물 및 건물 입면, 3차원 도로 및 가로시설, 3차원 입체교차로를 XML로 모델링하여 상기 웹 서버로 실시간 전송하는 가로 저작 도구; 및 상기 웹 서버로부터 상기 2차원 지도 정보와 건물의 바닥면과 입면 및 내부 정보, 상기 XML로 모델링된 데이터를 수신받아 3차원 건물과 건물 입면 및 건물 내부와, 3차원 도로 및 가로시설을 유형화를 통해 실시간으로 자동 모델링 하여 차량용 지도 데이터를 3차원으로 가시화시키고, 차량 내비게이션 가이드 기능을 함께 수행하는 3차원 엔진;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 가로 저작 도구는, 상기 웹 서버로부터 상기 2차원 지도 정보와 건물 입면 및 내부 정보를 수신받아 유형화를 통한 3차원 건물 및 건물 입면을 XML로 모델링 하여 상기 웹 서버로 실시간 전송하는 건물 및 입면 저작도구와; 상기 웹 서버로부터 상기 2차원 지도 정보를 수신받아 유형화를 통한 3차원 도로 및 가로, 입체 교차로를 XML로 모델링 하여 상기 웹 서버로 실시간 전송하는 도로 및 가로 시설물 저작도구와; 상기 XML로 모델링된 데이터를 읽거나 데이터를 XML로 변환 가공하는 XML 파서(Parser); 및 상기 웹 서버 및 상기 3차원 엔진과의 연계 동작을 위한 사용자 인터페이스를 제공하는 저작도구 사용자 인터페이스;를 포함하여 구성한 것을 특징으로 한다.

상기 건물 및 입면 저작도구는 건물 입면을 유형화하여 건물의 형태, 재질, 창문의 유형, 창문의 개수, 창문의 배열방식, 창문 간격을 포함한 정보를 입력받아 복수 개의 폴리곤을 자동 생성하는 것을 특징으로 한다.

상기 XML로 모델링하는 방식은 XML을 기반으로 건물에 속한 각각의 부재요소의 형상 특징으로 구조적으로 표현하고, 이를 이용하여 실시간으로 건물의 외관 형상을 자동으로 모델링하는 것을 특징으로 한다.

상기 3차원 엔진은, 상기 2차원 지도 정보를 기반으로 3차원 건물을 유형화를 통해 실시간으로 모델링 하는 LOD기반의 3차원 건물 자동 모델러와; 상기 2차원 지도 정보를 기반으로 3차원 도로 및 가로시설을 유형화를 통해 실시간으로 모델링 하는 도로 및 가로시설 자동 모델러와; 상기 3차원 건물 자동 모델러와 상기 도로 및 가로시설 모델러에서 실시간으로 자동 모델링 된 건물과 도로 및 가로시설의 모델데이터를 화면상에 보여주는 차량 내비게이션용 3D 브라우저(Browser)와; 상기 XML로 모델링된 데이터를 읽거나 데이터를 XML로 변환 가공하는 XML 파서(Parser)와; 상기 차량 내비게이션 가이드 기능을 수행하는 차량 내비게이션 가이드 모듈; 및 상기 차량 내비게이션 가이드 모듈에서 실시간으로 수행되는 데이터를 화면상에 보여주는 뷰어 인터페이스;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 3차원 건물 자동 모델러는 사용자의 시점에 따라, 하드웨어의 상황에 따라, 이용자의 취향에 따라 가시화 방법을 달리하여 처리 속도를 개선하고 다양한 가시화를 가능하게 하는 것을 특징으로 한다.

상기 3차원 건물 자동 모델러는, (a) 2차원 정점(Vertex) 정보로 건물의 외곽을 정하고 건물 높이만큼 돌출(Extrusion)하며 기본 컬러를 지정하는 단계와; (b) 상기 건물의 층 수 정보를 반영하여 층 구분을 표시하며 기본 컬러를 표시하는 단계와; (c) 상기 건물의 지붕모델을 간단히 형성하고 기본 외장재료를 텍스쳐 맵핑(Texture Mapping)하는 단계와; (d) 상기 건물의 지붕부를 자세하게 모델링하고 개구부를 폴리곤(Polygon)으로 벽에 삽입하고 각각의 텍스쳐 맵핑(Texture Mapping)하는 단계와; (e) 상기 개구부 부분이 벽보다 건물 안쪽으로 들어간 형태의 모델을 생성하는 단계; 및 (f) 상기 건물의 부가적인 요소를 부가하는 단계;를 포함하며, 사용자의 시점을 기준으로 각 단계별로 적용하는 것을 특징으로 한다.

상기 도로 및 가로시설 자동 모델러는, 편집할 지역의 지도를 표시하고 선택한 도로 또는 가로시설의 편집을 하는 윈도우와; 상기 윈도우의 상단에 위치하며, 파일 메뉴, 편집 메뉴를 포함한 기본적인 메뉴 항목과 MVT의 여러 가지 기능 항목을 구비한 메뉴바와; 상기 윈도우의 상단에 위치하며, 상기 파일 메뉴 및 편집 메뉴의 항목에 해당하는 복수 개의 기능 아이콘을 구비한 기능 툴바; 및 상기 윈도우의 좌측, 우측, 상단, 하단 중 어느 한 곳에 위치하며 가로수 아이콘, 육교 아이콘, 가로등 아이콘을 구비한 템플릿 리스트 툴바;를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

상기 파일 메뉴는, 건물과 도로의 인덱스번호와 중심좌표를 저장하는 인덱스 저장 항목과; 도로의 수정된 정보들을 확장자 형태로 저장하는 도로정보 저장 항목과; 교차로 폴리곤 정보가 저장된 파일을 읽어와서 도로를 보여주는 도로정보 읽기 항목과; 생성된 교차로의 노드 번호, 높이를 포함한 교차로의 정보를 저장하는 교차로 폴리곤 저장 항목; 및 교차로 폴리곤 정보가 저장된 파일을 읽는 교차로 폴리곤 읽기 항목;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 기능 툴바는, 지도를 확대하는 확대 아이콘과; 지도를 축소하는 축소 아이콘과; 지도를 이동하는 이동 아이콘; 및 편집할 도로가 연결된 링크를 클릭해서 도로 편집 창을 연후 도로를 편집하는 링크선택 아이콘;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 3차원 건물 자동 모델러는, 중앙에 x,y,z의 3축과 그리드가 그려진 작업평면이 구비된 삼차원 카테시안 좌표계가 있는 윈도우와; 상기 윈도우의 상단에 위치하며, 파일, 보기, 편집, 생성 메뉴를 포함한 기본적인 메뉴 항목과 MVT의 여러 가지 기능 항목을 구비한 메뉴바와; 상기 윈도우의 상단에 위치하며, 상기 파일 메뉴 및 편집 메뉴의 항목에 해당하는 복수 개의 기능 아이콘을 구비한 기능 툴바; 및 상기 윈도우의 좌측, 우측, 상단, 하단 중 어느 한 곳에 위치하며 가로수 아이콘, 육교 아이콘, 가로등 아이콘을 구비한 템플릿 리스트 툴바;를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

상기 파일 메뉴는, 랜드마크를 로드하기 위해 ASE 파일을 변환하여 PDA 및 CNS에서 사용될 3차원 데이터를 저장하는 파일 변환 항목(Export ASE)과; 랜드마크 데이터를 로드하여 다시 편집할 수 있는 상태로 만드는 편집용 데이터 로드 항목(User File Import); 및 PDA 및 CNS에서 사용될 3차원 데이터를 저장하는 브라우저용 데이터 저장 항목(Save User Model);을 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

상기 편집용 데이터 로드 항목에서 생성된 편집용 데이터에는 모델(Model)의 메쉬(Mesh), 텍스쳐(Texture), 오브젝트(Object) 속성을 포함한 정보를 저장하는 것을 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

상기 브라우저용 데이터 저장 항목에서 저장되는 데이터는 메쉬(Mesh), 텍스쳐(Texture) 및 존(Zone) 정보만을 가지고 있으며 재편집 불가능한 것을 특징으로 하는 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

상기 보기 메뉴는 심볼(Symbol)을 어떻게 바라볼 것인지 정의하는 부분으로서 MVT에서 기본적으로 제공하는 2차원 보기(상부, 오른쪽 측면, 정면 보기)와 3차원 보기{아이소매트릭(Isometric), 퍼스펙티브(Perspective)} 기능을 구비한 것을 특징으로 한다.

상기 편집 메뉴는 심볼을 이동시켜주는 이동(평행, 수직), 회전, 복사, 삭제, 확대 및 축소, 비율 확대 및 축소, 선택, 확대를 선택하는 기능을 구비한 것을 특징으로 한다.

상기 생성 메뉴는 템플리트 심볼(Template Symbol)을 추가하는 기능을 구비한 것을 특징으로 한다.

상기 기능 툴바는 랜드마크 생성 및 편집 기능 항목을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 3차원 건물 자동 모델러는 상기 건물과 평면 정보를 연계하여 특정 건물을 선택하면 내부 평면 정보를 가시화하는 것을 특징으로 한다.

상기 웹 서버는 2D GIS 맵(Map) 정보, 건물 입면 및 내부 정보, XML로 모델 링된 데이터를 저장하는 데이터베이스(DB)를 포함한 것을 특징으로 한다.

상기 가로 저작 도구는 PDA와 같은 휴대용 단말기 또는 PC 단말기에 설치된 것을 특징으로 한다.

상기 3차원 엔진은 PDA와 같은 휴대용 단말기 또는 내비게이션 단말기에 설치된 것을 특징으로 한다.

상기 3차원 엔진은 [위로 보기 + 낮은 시점], [위로 보기 + 중간 시점], [위로 보기 + 높은 시점]의 시점 변환기능을 구비한 것을 특징으로 한다.

상기 3차원 엔진은 [앞으로 보기 + 낮은 시점], [앞으로 보기 + 중간 시점], [앞으로 보기 + 높은 시점]의 시점 변환기능을 구비한 것을 특징으로 한다.

상기 3차원 엔진은 [아래로 보기 + 낮은 시점], [아래로 보기 + 중간 시점], [아래로 보기 + 높은 시점]의 시점 변환기능을 구비한 것을 특징으로 한다.

상기 3차원 엔진은 LOD(Level Of Detail)를 이용하여 차량 주행 시 시야 안에 들어오는 건물만을 자동 모델링 하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 XML 기반의 입체 건물 입면 및 내부 자동 모델링 및 내비게이션 방법은, 웹 서버에서 2차원 지도 정보와 건물의 바닥면과 입면 및 내부 정보를 웹을 통해 제공하는 단계와; 상기 웹 서버로부터 상기 2차원 지도 정보와 건물의 바닥면과 입면 및 내부 정보를 저작 도구에서 수신받아 유형화를 통해 3차원 건물 및 건물 입면, 3차원 도로 및 가로시설, 3차원 입체교차로를 XML로 모델링하고 이를 상기 웹 서버로 실시간 전송하는 단계와; 상기 가로 저작 도구로부터 상기 XML로 모델링된 데이터를 상기 웹 서버에서 실시간 으로 수신받아 저장하고 이를 웹을 통해 전송하는 단계; 및 상기 웹 서버로부터 상기 2차원 지도 정보와 건물의 바닥면과 입면 및 내부 정보, 상기 XML로 모델링된 데이터를 3차원 엔진에서 수신받아 3차원 건물과 건물 입면 및 건물 내부와, 3차원 도로 및 가로시설, 3차원 입체교차로를 유형화를 통해 실시간으로 자동 모델링 하여 차량용 지도 데이터를 3차원으로 가시화시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 가로 저작 도구는, 상기 웹 서버로부터 상기 2차원 지도 정보와 건물 입면 및 내부 정보를 수신받아 유형화를 통한 3차원 건물 및 건물 입면을 XML로 모델링 하여 상기 웹 서버로 실시간 전송하는 단계; 및 상기 웹 서버로부터 상기 2차원 지도 정보를 수신받아 유형화를 통한 3차원 도로 및 가로, 입체 교차로를 XML로 모델링 하여 상기 웹 서버로 실시간 전송하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 3차원 엔진은, 상기 2차원 지도 정보를 기반으로 3차원 건물을 유형화를 통해 실시간으로 모델링 하는 단계와; 상기 2차원 지도 정보를 기반으로 3차원 도로 및 가로시설을 유형화를 통해 실시간으로 모델링 하는 단계와; 상기 모델링 된 건물과 도로 및 가로시설의 모델데이터를 화면상에 보여주는 단계와; 상기 모델링된 데이터를 XML로 변환 가공하는 단계; 및 상기 차량용 지도 데이터를 이용하여 차량 내비게이션 가이드 기능을 수행하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 3차원 엔진은, 2차원 정점(Vertex) 정보로 건물의 외곽을 정하고 건물 높이만큼 돌출(Extrusion)하며 기본 컬러를 지정하는 단계와; 상기 건물의 층 수 정보를 반영하여 층 구분을 표시하며 기본 컬러를 표시하는 단계와; 상기 건물의 지붕모델을 간단히 형성하고 기본 외장재료를 텍스쳐 맵핑(Texture Mapping)하는 단계와; 상기 건물의 지붕부를 자세하게 모델링하고 개구부를 폴리곤(Polygon)으로 벽에 삽입하고 각각의 텍스쳐 맵핑(Texture Mapping)하는 단계와; 상기 개구부 부분이 벽보다 건물 안쪽으로 들어간 형태의 모델을 생성하는 단계; 및 상기 건물의 부가적인 요소를 부가하는 단계;를 포함하며, 사용자의 시점을 기준으로 각 단계별로 적용하는 것을 특징으로 한다.

상기 3차원 입체교차로를 편집하는 방법은, (a1) 윈도우의 지도에서 편집할 부분의 교차로를 확대한 후 편집할 도로가 교차하는 부분의 링크를 선택하면 도로 높이 설정 창이 열리는 단계와; (a2) 상기 도로 높이 설정 창에서 도로선택 버튼을 통해 도로선택을 입력받은 후 선택된 도로의 합류점을 확인할 수 있도록 화살표로 표시하는 단계와; (a3) 상기 도로 높이 설정 창에서 도로 시작 합류 값을 입력받아 도로의 교차로를 생성할 폴리곤의 자리를 만들고, 도로 끝 합류 값을 조정하는 단계와; (a4) 상기 도로 높이 설정 창에서 '교차로 폴리곤 사용 안함' 체크박스의 선택 해제를 입력받은 단계와; (a5) 상기 도로선택 버튼을 통해 선택한 도로와 합류할 나머지 도로를 입력받은 후 상기 (a1) 내지 (a4) 단계를 반복하는 단계와; (a6) 상기 도로 높이 설정 창에서 적용 버튼과 확인 버튼이 순차적으로 입력되면 교차로 편집을 종료한 후 교차로 폴리곤을 생성하는 단계와; (a7) 상기 도로 높이 설정 창의 체크 박스를 입력받아 도로의 시작부분이나 끝 부분에 건널목을 생성하는 단계; 및 (a8) 상기 파일 메뉴의 '교차로 폴리곤 저장' 버튼이 입력되면 생성한 교차로 폴리콘을 저장하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 고가도로를 편집하는 방법은, (b1) 윈도우의 지도에서 편집할 도로가 교차하는 부분의 링크를 선택하면 도로 높이 설정 창이 열리는 단계와; (b2) 상기 도로 높이 설정 창에서 도로선택 버튼을 통해 도로선택을 입력받은 후 도로의 시작점 높이, 중간높이, 끝점 높이 값을 입력받는 단계와; (b3) 상기 도로의 분할간격의 지정을 입력받는 단계와; (b4) 상기 도로 높이 설정 창에서 스플리트 버튼과 확인 버튼이 순차적으로 입력되면 교차로 편집을 종료한 후 교차로 폴리곤을 생성하는 단계; 및 (b5) 상기 파일 메뉴의 '교차로 폴리곤 저장'이 입력되는 생성한 교차로 폴리곤을 저장하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 건물을 생성 및 편집하는 방법은, (c1) 상기 3차원 건물 자동 모델러의 기능 툴바(Function Toolbar)에서 파일 열기를 선택해 도로 및 건물 데이터를 로드하는 단계와; (c2) 상기 건물을 배치할 장소의 셰이프 심볼(Shape Symbol)을 선택하는 단계와; (c3) 상기 3차원 건물 자동 모델러의 파일 메뉴에서 유저 파일 임포트(User File Import)를 선택해서 건물을 로드한 후 선택된 셰이프 심볼(Shape Symbol)을 삭제하는 단계와; (c4) 상기 3차원 건물 자동 모델러의 편집 메뉴에서 비율 확대/축소를 선택하여 비율로 건물을 축소하는 단계와; (c5) 상기 편집 메뉴에서 회전 버튼을 선택한 후 중심이 될 축/점을 선택한 후 회전시키는 단계; 및 (c6) 상기 파일 메뉴에서 세이브 유저 모델(Save User Model)을 선택하여 브라우저용 데이터를 저장하여 건물을 생성 및 편집하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의한 XML 기반의 입체 건물 입면 및 내부 자동 모델링 및 내비게이션 시스템 및 그 방법은 다음과 같은 기대 효과가 있다.

가. 모바일 텔레메틱스 환경에 적합한 솔루션: XML을 기반으로 하여 유형화된 입체 건물 입면 데이터가 제공됨으로 적은 양의 데이터로 상세하고 빠르게 자동으로 입체 건물 입면 모델링을 구현할 수 있다. 따라서, 모바일 장치를 기반으로 하는 GIS에 매우 적합하게 적용될 수 있다.

나. 실시간 컨텐츠 관리를 통한 신뢰성 확보: 모바일 장치를 사용하여 실시간으로 건물 입면 데이터를 수정하여 원격지의 데이터 서버로 업-데이트할 수 있음으로 보다 신뢰성 있고 상세한 GIS 서비스가 가능하다.

다. 고실감 , 직관적인 내비게이션 서비스: 네이비게이션 시 사용자 시점이 이동하면서 건물의 LOD가 자동으로 설정되어 근거리 건물은 자세하게 원거리건물을 간략하게 표현되므로 시스템의 사용성을 유지하며, 가고자하는 지역을 3차원으로 가시화하기 때문에 직관적으로 행선지의 상황을 판단할 수 있는 좋은 자료가 된다.

라. 건물의 내부정보 제공으로 컨텐츠 다양화: 건물의 외관뿐만 아니라 내부 정보도 가시화되기 때문에 다양한 컨텐츠 제공이 가능하다. 이를 통하여 단순 길 찾기 지도정보 내비게이션 개념을 벗어나 관광, 부동산, 지역 정보 등의 새로운 서비스 시장의 창출이 가능하다.

또한, 본 발명에 의한 XML 기반의 입체 건물 입면 및 내부 자동 모델링 및 내비게이션 시스템 및 그 방법은 다음과 같은 기술적, 경제적 측면에서의 파급 효과가 있다.

1) 기술적 측면의 파급효과

(1) 3D GIS 관련하여 개발 인프라 제공: GIS는 다양한 분야에서 각기 특별한 목적(예를 들어, 관광, 교통, 시설물관리, 군사 등)으로 이용될 수 있다. 본 시스템의 개발을 통하여 다양한 목적의 지도정보 서비스 구축의 기반 인프라가 구축될 수 있다. 특별히 3D 지도정보 서비스는 그 실감률을 통하여 환경디자인, 도시계획, 거리디자인 등의 관계 사업과의 연계가 가능하다.

(2) 관광 및 교통 서비스 시스템 개발의 기본 모듈로 사용: 관광과 교통에 대한 지도정보 서비스는 가장 기본적이고 핵심적인 사업 분야이다. 관광지와 교통상황에 따라 지도정보는 각기 다른 양상을 보이게 되는데, 본 시스템은 이런 다양한 지역상황에 대한 적용이 뛰어나다. 본 시스템을 기반으로 한 관광 교통관련 서비스 시스템의 개발이 가능하다.

(3) XML 을 이용하여 지도정보의 표준화 시스템으로 개발: 지도정보는 특정한 전문 관리자를 위하여 처음 탄생했지만, 현재는 일반인을 대상으로 폭넓게 쓰이고 있다. 따라서 일반인이 보유한 다양한 장비를 통하여 서비스되어야 한다. 이와 개념으로 본 시스템은 XML을 기반으로 제작되었고 이는 지도정보의 표준화와 기존 모바일 기기의 사용에 큰 이점이 있다.

(4) 유비쿼터스 컴퓨팅( Ubiquitous Computing ) 환경 내의 지도 정보 인식체계의 기반 기술로 이용: 현재 유비쿼터스 컴퓨팅(Ubiquitous Computing) 분야가 전 세계를 통하여 부상하고 있다. 유비쿼터스 컴퓨팅(Ubiquitous Computing)은 주변 상황과의 고려를 기반으로 하므로 주변 환경에 대한 구체적이 인식이 중요하다. 본 시스템은 유비쿼터스 컴퓨팅 시스템(Ubiquitous Computing System)에 주변 환경정보를 제공하는 기반기술로 사용 가능하다.

(5) 도시계획 및 단지 계획 보조도구의 기본 모듈로 사용: 도시계획 및 단지 계획은 도시를 바라보는 3차원적인 시각을 기반으로 수행되어야 한다. 따라서 본 시스템은 도시계획자 및 단지계획자 또는 가로경관을 계획자의 디자인 보조도구로 사용 가능하다.

(6) 시설물 관리 시스템의 기본 모듈로 이용: 시설물을 현장관리 하려는 수요가 증가하고 있다. 이를 위해서 모바일 환경에 지도정보의 적용이 필수적이다. 본 시스템은 이런 시설물 관리를 위한 기본 모듈로 사용 가능하다.

(7) 조망권 분석을 위한 주변 공간 모델링 기술로 응용: 아파트의 경우 조망권의 확보가 중요한 경제적인 이슈로 제안되는데, 본 시스템은 주변건물을 실시간으로 모델링 하여 특정 위치에서 본 주변건물 상황을 잘 나타낼 수 있다.

2) 경제적 파급효과

(1) 도시 관광 안내 시스템: 다양한 목적의 도시 관리 도구 중 하나로, 구축되는 시스템은 지도 내비게이션 뿐만 아니라 다양한 목적으로 확장, 활용될 수 있다. 그 중 하나로 관광 대상 지역의 길 찾기나 명물거리 소개 등을 인지하기 쉬운 3차원 형식의 정보의 제공을 통한 효과적인 도시 관광안내 시스템으로의 확장 개발이 가능하다.

(2) 도시 방재시스템: 도시 관광 안내 시스템과 더불어, 3차원 정보의 확장 활용을 통하여 공공시설의 건축정보 또는 공간 정보를 제공함으로써 공공시설 등에서 화재 발생시 피난 로 안내 시스템으로 활용 역시 가능하다.

(3) 시설물 안전 점검 및 관리 시스템: 본 개발 시스템을 시설물 관리 분야로 응용 확장할 경우, vbmXML을 전송받은 PDA는 가지고 있는 이미지와 vbmXML 모델러를 이용하여 3D 시설물을 구현하고 개발시스템을 통하여 가시화되는 방향으로 활용될 수 있다. 건설, 전기, 가스, 철도, 교량 ,도로, 산업설비, 건물, 아파트 등과 같은 국가기반시설물, 민간시설물, 소방시설 등 모든 시설물 안전 점검 진단분야에 적용이 가능하다.

(4) 환경 평가 및 관리 시스템: 3차원 지도 내비게이션 시스템은 전반적인 도시 환경에 대한 평가 및 진단시스템으로도 활용 가능하다. 또한 미리 환경 평가 시뮬레이션을 수행해볼 수 있어서 조화로운 도시 환경 조성이 가능하다.

(5) 3차원 도시 분석 도구: 3차원 GIS 기술을 이용하여 도시를 3차원 형상으로 가시화할 수 있어 도시에 대한 3차원적 분석이 가능하여 도시 행정가나 엔지니어들이 각종 분석 업무에 활용할 수 있다.

(6) 케이브 ( CAVE ) 기반 가상현실 시스템과의 연동: 향후 CAVE 기반 VR시스템과 연동하여 보다 현실감 있는 지도 정보 시뮬레이션이 가능하다. CAVE 기반 VR을 통해 교육, 행정 등 다양한 분야에서 활용이 가능하다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예에 대해 첨부된 도면을 참조하여 더 상세히 설명하기로 한다.

실시 예

도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 의한 XML 기반의 입체 건물 입면 및 내부 자동 모델링 및 내비게이션 시스템의 구성도이고, 도 2 및 도 3은 본 발명의 바람직한 실시 예에 의한 XML 기반의 입체 건물 입면 및 내부 자동 모델링 및 내비게이션 시스템의 동작 구성도 및 동작 개념도이다.

본 발명에 의한 XML 기반의 입체 건물 입면 및 내부 자동 모델링 및 내비게이션 시스템은 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 건물 및 입면 저작도구, 도로 및 가로 시설물 저작도구, 저작도구 사용자 인터페이스 등을 구비한 가로 저작 도구와, 지리정보시스템(GIS) 정보와 건물 내부 정보 및 건물 입면 정보, XML로 모델링된 데이터 등을 저장하고 있는 데이터베이스(DB) 등을 구비한 웹서버와, 차량 내비게이션용 3D 브라우저(Browser), LOD기반 3차원 건물 자동 모델러, 도로 및 가로시설 자동 모델러, 차량 내비게이션 가이드 모듈, 뷰어 인터페이스 등을 구비한 PDA 3차원 엔진 등을 포함하며, 운전자의 현재 위치를 파악하고, 교차로 같은 복잡한 위치에서의 시각적 정보 제공과 도시가로 컨텐츠를 효과적으로 구축 및 지원할 수 있어야 한다.

상기 가로 저작 도구는 상기 웹 서버로부터 상용 서비스되고 있는 2차원 지도 정보와 건물 입면 정보 및 건물의 내부 정보 등을 제공받아 유형화를 통한 3차 원 건물 및 건물 입면을 실시간으로 저작하고, 3차원 도로 및 가로시설을 실시간으로 저작하며, 3차원 입체교차로를 저작한다. 이를 위해, 상기 가로 저작 도구는 건물 및 입면 저작도구, 도로 및 가로 시설물 저작도구, 저작도구 사용자 인터페이스, XML 파서(Parser) 등을 포함한다.

여기서, 상기 건물 및 입면 저작도구는 상기 웹 서버로부터 상용 서비스되고 있는 2차원 지도 정보와 건물 입면 정보 및 건물의 내부 정보 등을 제공받아 고 실감의 3차원 건물 및 건물 입면을 모델링 한다. 이때, 모델링 된 데이터는 XML로 저장되어 상기 웹 서버로 실시간으로 전송되고, 전송된 데이터는 PDA로 서비스된다. 이때, 상기 건물 및 입면 저작도구는 도 11에 나타낸 바와 같이, 건물 입면을 유형화하여 건물의 형태, 재질, 창문의 형태 등을 선택 및 지정하여 입력한다.

상기 도로 및 가로 시설물 저작도구는 상기 웹 서버로부터 상용 서비스되고 있는 2차원 지도 정보 등을 제공받아 고 실감의 3차원 도로 및 가로, 입체 교차로 등을 모델링 한다(도 12 참조).

여기서, 3차원 입체 교차로의 효과적인 가시화는 차량 내비게이션에 있어서 매우 중요한 부분이다. 그러나, 대부분 수작업을 통한 모델링이나 이미지로 서비스되어 제작에 시간 및 노력, 비용이 많이 들고 데이터 량이 많아 모바일기기상에서 처리하기 어려운 게 현실이다. 또한, 2차원 지도 데이터가 교차로 등을 표시하지 않거나 충분한 정보를 제공하지 않아 제작 자체의 어려움이 있었다.

상기 저작도구 사용자 인터페이스는 PC용 어플레케이션(application) 윈도우(Windows) XP 환경에서 실행하여 상기 가로 저작 도구의 동작을 수행하도록 인터 페이스 기능을 제공한다.

상기 XML 파서(Parser)는 상기 XML로 모델링된 데이터를 읽거나 데이터를 XML로 변환 가공한다.

본 발명의 도로 및 가로 시설물 저작도구는 사용자의 간단한 조작으로 교차로를 모델링하고 이를 XML로 서버에 저장하여 PDA에 실시간으로 서비스함으로써, 제작에 드는 비용을 최소화하고 실시간 유지관리, 수정, 변경 등이 용이한 장점이 있다.

상기 웹 서버는 상기 가로 저작 도구와 상기 PDA 3차원 엔진으로 2차원 지도 정보와 건물의 입면 및 내부 정보를 웹을 통해 제공하며 가로 저작 도구로부터 수신받은 XML로 모델링된 데이터를 저장하고 이를 웹을 통해 PDA로 전송한다. 상기 웹 서버는 XML로 모델링된 데이터, 2D GIS 맵(Map) 정보, 건물 내부 정보 및 건물 입면 정보 등을 저장하고 있는 데이터베이스(DB)를 포함하고 있다.

상기 PDA 3차원 엔진은 PDA(Personal Digital Assistants) 환경에서 차량용 지도 데이터를 3차원으로 가시화시키는 엔진으로서, 상기 웹 서버로부터 상용 서비스되고 있는 2차원 지도 정보와 건물 입면 정보 및 건물의 내부 정보, XML로 모델링된 데이터 등을 제공받아 고 실감의 3차원 건물 및 건물 입면을 실시간으로 자동 모델링 하고, 3차원 도로 및 가로시설을 실시간으로 자동 모델링한다. 또한, 상기 PDA 3차원 엔진은 PDA 상에서 도시가로 3차원 내비게이션 기능뿐만 아니라 차량 내비게이션 가이드 기능도 한다. 이를 위해, 상기 PDA 3차원 엔진(30)은 PDA용 어플리케이션(application) 윈도우 CE 환경을 실행해야 한다.

상기 PDA 3차원 엔진은 차량 내비게이션용 3D 브라우저(Browser), LOD기반 3차원 건물 자동 모델러, 도로 및 가로시설 자동 모델러, 차량 내비게이션 가이드 모듈, 뷰어 인터페이스, XML 파서(Parser) 등을 포함한다.

상기 차량 내비게이션용 3D 브라우저(Browser)는 상기 3차원 건물 자동 모델러와 상기 도로 및 가로시설 모델러에서 실시간으로 자동 모델링 된 건물과 도로 및 가로시설의 모델데이터를 화면상에 보여주는 기능을 수행한다(도 6 참조). 이때, 운전자의 상황을 고려하여 다양한 각도(2차원 및 3차원, 교차로 등)에서 도시가로가 가시화될 수 있도록 한다.

상기 LOD기반 3차원 건물 자동 모델러는 도 7에 나타낸 바와 같이, 2차원 지도 데이터를 기반으로 3차원 건물을 실시간으로 모델링 하는 모듈이다. 실시간 모델링 시 LOD를 기반으로 순차적으로 모델링 되기 때문에 텔레메틱스 상황에 적합한 가시화 방법을 지원한다. 즉, 사용자의 시점에 따라, 하드웨어의 상황에 따라, 이용자의 취향에 따라 가시화 방법을 달리하여 처리 속도를 개선하고 다양한 가시화를 가능하게 한다.

상기 도로 및 가로시설 자동 모델러는 도 8에 나타낸 바와 같이, 2차원 지도 데이터를 기반으로 3차원 도로 및 가로시설을 실시간으로 모델링 하는 모듈이다.

본 발명에서는 건물뿐만 아니라 도로 및 가로 시설도 자동으로 PDA상에서 실시간 모델링 되어 도시 내비게이션의 실감도를 극대화할 수 있다. 단, 일부 교차로 등 2차원 지도에서 충분한 정보가 제공되지 않는 부분은 상기 도로 및 가로 시설물 저작도구를 이용하여 편집한다.

상기 차량 내비게이션 가이드 모듈은 운전자가 쉽게 자신의 위치와 가고자하는 곳의 위치 및 경로를 쉽게 인식할 수 있도록 가이드 한다. 따라서, 도 9 및 도 10에 나타낸 바와 같이, 고실감율 3차원 도시 가시화와 함께 다양한 내비게이션 방법(스트리트 뷰, 버드아이뷰 등) 및 가이드 기능(화살표 가이드, 2차원 미니맵, 3차원 미니맵, 교통표지판 등)을 제공하여 운전자에게 편의를 제공한다.

상기 뷰어 인터페이스는 차량 내비게이션 가이드 모듈에서 실시간으로 수행되는 데이터를 화면상에 보여주는 기능을 수행한다.

상기 XML 파서(Parser)는 상기 XML로 모델링된 데이터를 읽거나 데이터를 XML로 변환 가공한다.

본 발명에 의한 XML 기반의 입체 건물 입면 및 내부 자동 모델링 및 내비게이션 시스템의 규격 및 성능은 표 1 및 표 2와 같다.

상기 XML 기반의 입체 건물 입면 및 내부 자동 모델링 및 내비게이션 시스템은 상용 서비스되고 있는 2차원 지도 정보를 이용하여 3차원 도시건물을 실시간으로 자동 모델링 하여 3차원 모델링 데이터를 생성하고, 입면 유형화를 기반으로 한 건축 물 입면 데이터를 자동으로 생성한다. 그리고, LOD(Level Of Detail) 기반으로 다단계의 3차원 빌딩 모델 데이터를 생성하여 사용자의 시점에 따라 단계별로 입체 건물 입면을 자동으로 모델링 하여 표시한다. 즉, 사용자의 시점 가까이 있는 건물은 보다 정밀하게 나타내고 시점에서 멀리 떨어진 건물은 간단하게 표현하여 실감률을 높이고 데이터 처리속도를 높였다(도 4 참조). 또한, XML을 기반으로 건물의 외관과 건물의 내부 평면을 자동 모델링하여 이를 웹 서비스함으로써 모바일 기기를 통해 3차원 건물을 실시간으로 자동 모델링 할 수 있고 실시간으로 데이터를 수정 및 관리할 수 있도록 서비스함으로써, 서비스의 다양성을 추구할 수 있다.

본 발명에 의한 XML 기반의 입체 건물 입면 및 내부 자동 모델링 및 내비게이션 시스템은 다음과 같은 기술적 특징이 있다.

1) 다단계 LOD(Level Of Detail) 기반의 실시간 가로 모델링 : LOD 기반으로 다단계의 3차원 빌딩 모델 데이터를 생성하여 사용자의 시점에 따라 단계별로 입체 건물 입면을 자동으로 모델링 하여 표시하므로 사용자의 시점 가까이 있는 건물은 보다 정밀하게 나타내고, 시점에서 멀리 떨어진 건물은 간단하게 표현하여 실감률을 높이고 데이터 처리속도를 높게 한다(도 4 참조).

2) 고실감 컨텐츠를 제공하는 자동 모델링 기술: 2차원 GIS를 이용하여 단순 3차원 형상을 생성하는 현존하는 지도 정보 서비스는 건물의 높이 규모 등으로 위치를 파악해야되기 때문에 실감률이 낮아 실효성이 떨어진다. 본 발명은 입면을 유형화하여 실시간으로 모델링하기 때문에 사용자는 자신의 위치를 보다 정확하고 직관적으로 파악할 수 있다.

3) 컨텐츠 제작비의 최소화/실감률의 최대화: 고실감 컨텐츠를 제공하는 3차원 GIS 서비스 시스템은 제작에 시간과 노력이 많이 들어 경제적으로 취약하다. 고 실감과 경제성을 모두 만족하기 위해서는 자동화 모델링 방식을 통하여 건물의 실감률을 확보하는 방법이 요구된다. 본 발명은 최소한의 제작비로 실감률을 최대화할 수 있는 기반을 제공한다.

4) 저 사양 모바일 환경에 적합한 저용량 XML 기반 데이터저장 및 전송방식: 현존하는 모바일 기기는 아직까지 3차원 건물 및 지도 정보를 원활히 처리하기 어려운 현실이다. 본 발명은 다양한 건물 정보 및 입면 정보를 XML을 기반으로 저장 실시간 전송하여 모델링하여 하드웨어 사양을 최소화하는 범위 내에서 고 실감 3차원 GIS를 가능하게 한다.

5) 건물 내부 자동 모델링 및 서비스: 미래의 진보된 지도정보 서비스를 위해서는 지역정보와 더불어 공간 내부정보를 연계하여 서비스하는 방식이 요구된다. 본 발명은 공간 내부 정보를 지역 정보와 연결하여 사용자가 건물을 선택하여 건물의 내부정보를 확인할 수 있게 한다. 건물 내부 정보는 이미 제시된 XML을 통하여 전달되고 모바일 디바이스의 모델러를 통하여 3D로 가시화된다.

1. 개발 핵심 기술

1-1. 입면 유형화를 통한 건축 입면 가시화 기술

본 발명에서는 도 13에 나타낸 바와 같이, 필요에 따라 쉽고 자동화된 방식으로 건물 외관을 모델링하는 기법을 사용하였다. 이를 위해, 우선 가상건물의 외관 형상을 구조적으로 표현할 수 있는 기술언어(vbmXML Virtual Building Description Language)를 개발하고, 이를 이용하여 실시간으로 건물의 외관 형상을 자동으로 모델링하는 모델러를 제안하였다. 이는 XML(eXtensible Markup Language)을 기반으로 건물에 속한 각각의 부재요소의 형상 특징을 구조적으로 표현한다. XML은 표준화된 언어로, 객체지향 개념을 지향하며 텍스트 기반이라는 장점을 지니고 있어 다양한 확장성을 지니며 동시에 실시간 자동화 모델링의 매개로서 가장 적합하다. 본 발명에서는 이러한 vbmXML를 기반으로 실시간 모델링 엔진을 이용하여 자동화된 건물 모델링을 수행하고, 그 결과를 즉각적으로 확인할 수 있는 개발시스템의 시스템 구조 및 인터페이스를 제안한다. 여기서 추구하는 자동 모델링 방식은 기존의 건축 모델링 기법과는 차별화된 방법으로 건물 외관에 대한 체계적 기술 언어의 개발을 통해 건축모델을 상징적, 추상적으로 표현하고 이를 해석하여 구축하는 방법이다.

한편, 벽체에 개구부가 있을 경우에는 창문의 유형, 창문의 개수, 창문의 배열방식, 창문 간격에 대한 정보를 입력받아 도 14와 같이 여러 개의 폴리곤이 자동으로 생성된다.

도 15는 건물의 입면을 간단한 방식으로 구성하는 일종의 저작도구이다. 이는 시스템은 입면 유형화 연구를 기반으로 하여 제작되었고 지도정보 서비스를 관장하는 관리자가 이용하여 도시 지리정보를 쉽게 수정 보완할 수 있음은 물론, 다양한 도시를 표현할 수 있다.

1-2. 모바일 환경을 고려한 LOD 기반의 자동 정보 가시화 기술

모델링(Modeling)에 있어서, 카메라 가까이에서는 보다 높은 세밀도(High LOD)가, 멀리 있을 때는 상대적으로 낮은 세밀도(Low LOD)가 필요하며, 이 두 가지 혹은 그 이상의 레벨(Level)이 동일 오브젝트(Object)에 동시에 존재해야 한다. 카메라가 오브젝트(Object)에 가까이 움직여 가면, 새로운 LOD는 새로운 기하학(Geometry)으로 대체되는데, 이것을 단순 렌더링(Rendering)하게 되면, 화면(Scene)상에서는 보이지 않던 물체가 갑자기 보이게 되는 팝핑(Popping)의 효과가 나타난다. 이것을 해결하기 위해서는 지오머트리 몰핑(Geometry Morphing: GeoMorph) 또는 블렌딩(Blending)의 기법들을 사용하는데, 구체적으로는 다음과 같다.

1) 빌보드( Billboard )

나무, 빌딩과 같은 복잡한 기하학(Geometry)을 가진 물체를, 단순한 평면 기하학(Geometry)에 매핑한 텍스쳐(Texture)로 대신하고, 그 매핑된 기하학(Geometry)을 카메라의 각도에 따라 회전시키는 기법이다.

카메라가 (-)Z축을 향하고 있고, 업 벡터(Up Vector)가 (+)Y축과 같다면, 회전각은 모델 뷰 매트릭스(Model View Matrix) M으로부터 아이 벡터(Eye Vector)를 계산함으로써 구해진다.

그리고, Y축에 대한 회전은 다음과 같이 구해진다.

여기에서,

θ가 계산되면, 회전 매트릭스(Rotation Matrix) R은 Y축(

)에 대한 회 전과 모델 뷰 매트릭스(Model View Matrix) MR과 결합되어 빌보드 기하학(Geometry)으로 변환되는데 사용된다(도 16 참조).

임의의 회전축에 대한 보다 더 일반적인 빌보드를 구현하기 위해서는,

축에 대한 빌보드 축의 중간에 정렬한 회전A는 다음과 같이 계산된다.

그리고, 매트릭스(Matrix) 변환은 MAR로 대체된다. 여기에서는 사영 매트릭스(Projection Matrix)에 회전성분이 없는 것으로 가정한다.

대상물이 원통 대칭인 경우 외에도, 구 대칭인 연기, 구름, 덤불 등의 경우에도 변환은 유용하다. 원통 대칭이 좌우로만 회전을 하는 반면에, 구 대칭은 좌우뿐만 아니라 상하로도 회전할 수 있다. 원통 대칭은, 뷰(View) 높이가 증가해도 뒤로 굽히지 않는 나무와 같은 경우에 적합하다.

구 대칭은 뷰(View)를 향한 하나의 점을 중심으로 회전하므로, 회전의 계산에 있어서 자유도가 더 생기는데, 이 자유도를 해결하기 위해서는 정렬에 또 다른 제한을 두는 것이 필요하다.

구 대칭의 계산은, 임의로 정렬된 원통 대칭으로부터 추출할 수 있다. 정렬 변환 A는, 업 벡터(Up Vector)에 대한 정렬축의 회전 및 빌보드의 면과 아이 벡터(Eye Vector)를 정렬하는 업 벡터(Up Vector)에 대한 회전으로 계산되어 진다.

즉,

여기에서

는 아이(Eye) 방향 벡터(Vector)가 제거된 빌보드 정렬 축이다.

업 벡터(Up Vector)에 대한 회전은 원통의 경우처럼 계산된다.

2) 칩 매핑( Clip mapping )

인공위성에서 찍은 지상 사진의 처리에서 주로 사용하는 기법으로, ROI(Region Of Interest) 주위의 텍스쳐(Texture)를 자세하게 나타낼 수 있는 장점이 있다.

발전 된 기법으로 MP-Grid(Mipmap pyramid grid)가 있으나, 지형(Terrain)에만 적용이 가능하다.

3) 멀티 해상도 모델링( Multi - resolution Modeling )

하나의 LOD안에 여러 개의 LOD를 사용하는 것을 말한다. Heckbert와 Garland는 지형(Terrain)에 적용될 수 있는 표면단순화 알고리즘으로서, 하이트 필드(Height Field), 매니폴드 서페이스(Manifold Surfaces), 논 매니폴드 서페이스(Non-Manifold Surfaces)로 3가지 유형을 나누었는데, 지형(Terrain)에 국한되므로 하이트 필드(Height Field)를 제외하고, 여기에서는 언급하지 않는다.

4) 하이트 필드( Height Field )

하이트 필드(Height Field)를 사용한 Lindstrom의 알고리즘, Hoppe’의 뷰 디펜던트 프로그레시브 메쉬(View-Dependent Progressive mesh)가 있는데, 둘 다 계층적 LOD 기법을 사용한다는 점에서는 동일하지만, Lindstrom의 경우, 서페이스(Surface)에 대한 팝핑(popping) 효과가 일어날 수 있다. Heckbert와 Garland는 하이트 필드(Height Field)를 6가지로 더 나누었다(Regular grid methods, Hierarchical subdivision methods, Feature methods, refinement methods, decimation methods, and optimal methods).

이들 대부분은 일정한 계산을 요하므로, 렌더링(Rendering) 시에 사용되는 LOD에 대한 선행계산으로만 사용할 수 있다. 그러므로, 사용자가 시점을 조정하는 인터렉티브(Interactive) 환경에서는 이들 사전 계산된 LOD로는 충분하지 않게 된다. 특히 전 표면에 걸쳐 하나의 LOD만으로는 불충분한 지형(Terrain) 같은 경우에는 더욱 그렇다.

인터렉티브(Interactive) 환경에서의 LOD는 호페(Hoppe)가 시점의존적(view-dependent)이라 언급한 것이 필요하게 되는데, 시점과 시각 절두체(View frustum) 의 변화에 따라 LOD가 변화한다는 의미이다. 즉, 시점에 가까울수록 점점더 세부적인 LOD로 변화하고, 멀어지면 덜 세부적인 LOD가 되는 실시간 알고리즘을 의미한다. Lindstrom 등이 이러한 실시간 알고리즘에 중요한 5가지 조건을 정의했다.

(1) 어느 순간에, 메쉬 기하학(Mesh geometry)와 그 컴포넌트(Component)는 직접적이고 효율적으로 검색될 수 있어야 하고, 폴리곤(polygon)과 정점(vertex)은 공간상의 정렬이 빨라야 한다.

(2) 표면 또는 기하학(geometry)의 계산에 따른 메쉬(Mesh)의 기하학(geometry)의 동적 변화는 시스템의 퍼포먼스(performance)에 중요한 영향을 끼쳐서는 안 된다.

(3) 지엽적인 요철과 같은 하이 프리퀀시(High frequency) 데이타 및 기하학(geometry)의 지엽적인 변화가, 모델의 복잡성에 있어서의 전체적인 파급효과가 있어서는 안 된다.

(4) 시점, 방향, FOV(Field of View) 등의 뷰 관련 변수들의 작은 변화는 복잡성에 있어서의 변화도 작게끔 해야 한다. 이는 예측의 불확실성을 최소화하기 위함이며, 일정한 프레임 레이트(frame rate)의 유지를 위함이다.

(5) 알고리즘은, 근사시킨 기하학(geometry)으로 인한 이미지의 품질의 손실을 막을 수 있는 수단을 제공해야 하는데, 이것은, LOD에 대한 입력변수와 결과로서의 이미지의 품질 사이의 항상적이고 직접적인 관계가 있어야 한다는 의미이다.

이상의 특성들을 만족시키는 알고리즘들에는,

- The IRIS Performer library에 있는 Active Surface Definition (ASD)

- Linstrom의 알고리즘

- Hoppe의 시점의존적(view-dependent) 프로그레시브 메쉬(progressive mesh) 등이 있다.

이 알고리즘들은 모두 계층적으로 표면(Surface)을 정의한다는 것은 동일하다.

Lindstrom과 Hoppe는 원래의 하이트 필드(Height Field)를 LOD 블록으로 나누고, 각각의 블록을, 시점, 높이 및 에러 오차를 감안한 연속적 LOD함수로써 단순화시켰다.

ASD는 triangulated irregular network(TIN)와 사전 계산된 LOD블록을 사용한다.

Lindstrom은 전체 표면(Surface)을 대상으로 하지만, 메모리에 적정하게 맞추어 렌더링(Rendering)시킬 수 있는 최대 크기가 제한되어 있다. 또한, 연속적인 LOD라고는 하지만, LOD가 바뀔 때, 표면(Surface)을 기하 변형(Geomorph)하지 않으므로 눈의 띄는 팝핑(popping) 효과를 일으킬 수 있다.

반면, ASD와 Hoppe는 계층적인 LOD블록을 디스크에 저장해두고, 필요할 때 적절한 블록을 로드해 오기 때문에, 렌더링(Rendering)할 수 있는 무한 표면(Surface)을 허용한다. 또한 LOD가 바뀔 때 기하 변형(Geomorph)을 하므로, 에러 오차가 높을 때에도 매끄러운 화면을 보여준다.

5) 퍼포머(Performer)의 ASD( Active Surface Definition )

계층적인 LOD 블록을 디스크에 저장해두고, 필요할 때 적절한 블록을 로드(Load)해 오기 때문에, 렌더링(Rendering)할 수 있는 무한 표면(Surface)을 허용한다. 또한 LOD가 바뀔 때 기하 변형(Geo-morph)을 하므로, 에러 오차가 높을 때에도 매끄러운 화면을 보여준다. 다만, 개별 기하학(Geometry)에 대한 몰핑 벡터(Morphing Vector)를 지정해 주어야 하는 모델링(Modeling)의 문제가 있다.

6) 모델러(Modeler)에서의 LOD

개별 모델(Model) 내에 계층적 LOD를 적용하여, 각각의 LOD별 별도의 모델링(Modeling) 작업을 거쳐 하나의 통합된 LOD를 가진 모델(Model)을 만들어 내는 방법으로서, 각 LOD별 특성 값들은 그 모델링(Modeling) 내에 적용되어 저장되어 진다. 멀티젠-패러다임(MultiGen-Paradigm)의 크리에이터(Creator)의 경우, LOD를 생성시키는 기능이 있으나, 외곽이 유지되어야 하는 건물에 적용시키기에는 무리가 있다.

첨부 도면의 도 17은 다단계 위계를 가진 영역기반 신 그래프(Scene Graph)의 예를 나타낸 것이다.

1-3. PDA 3D GIS 구현기술

PDA와 같은 모바일 디바이스 상에 3차원 지도 정보 서비스를 실현하기 위해서는 3차원 건물 구현 기술이 필수적이다. 본 시스템의 개발을 위하여 PocketGL이라는 PDA용 OpenGL 엔진을 사용하였다. PocketGL은 저가이고 구하기도 쉽기 때문에 본 개발 시스템의 일반 상용화에 큰 문제가 없을 것으로 예상된다. 기본적으로 2D 셰이프(Shape) 파일을 기반으로 3차원 건물을 생성한다. 셰이프(Shape) 파일에 저장된 층 정보, 건물 정보 등을 읽어서 이를 가시화시킨다. 도 18은 셰이프(Shape) 파일을 3차원으로 가시화시키는 것을 개념화로 보여 주는 것이다. 그러나 이런 방식의 3차원 제작은 실감률에서 많은 제약을 가지고 있다.

실감률을 높이기 위한 방안으로 다단계 LOD를 통하여 건물을 모델링 하는 것을 본 시스템에 적용하였다. 유형화된 입면은 서버에서 실시간으로 전송되고 이는 퍼러시저럴 모델링(Procedural Modeling) 기법을 적용하여 도 19와 같이 단계적으로 모델링 된다. LOD 레벨은 도 20과 같이 사용자의 시점을 기준으로 각 단계별로 적용된다.

다단계 LOD 레벨을 적용한 예는 도 20에 나타낸 바와 같이, 기본 2D 정점(Vertex) 정보로 건물의 외곽을 정하고 건물 높이만큼 돌출(Extrusion)하며 기본 컬러를 지정하는 단계(LOD 1)와, 상기 건물의 층 수 정보를 반영하여 층 구분을 표시하며 기본 컬러를 표시하는 단계(LOD 2)와, 상기 건물의 지붕모델을 간단히 형성하고 기본 외장재료를 텍스쳐 맵핑(Texture Mapping)하는 단계(LOD 3)와, 상기 건물의 지붕부를 자세하게 모델링하고 개구부를 폴리곤(Polygon)으로 벽에 삽입하고 각각의 텍스쳐 맵핑(Texture Mapping)하는 단계(LOD 4)와, 상기 개구부 부분이 벽보다 건물 안쪽으로 들어간 형태의 모델을 생성하는 단계(LOD 5)와, 상기 건물의 부가적인 요소를 부가하는 단계(LOD 6)를 포함한다.

1-4. XML 을 기반으로 한 건물 입면정보의 표준화 기술

XML은 구조적인 언어로서 다양한 건물의 입면을 묘사하기에 적합하다. 본 시스템에서는 vbmXML (Virtual Building Make-Up XML)을 개발하여 건물의 실감률을 높이는데 이용하였다. 본 개발 기술의 목적은 앞서 제시한 것과 같이 모바일 상에서 실감률 높은 3차원 GIS를 서비스하는 것이다. 따라서 모바일 디바이스의 메모리 및 인터넷 전송속도의 문제와 실시간 업 데이트의 문제 그리고 실감률 높은 건물 표현의 문제를 해결할 수 있어야 한다. 이를 위하여 본 개발 기술은 건물의 입면을 유형화하여 건물을 모델링 하는 방법을 이용한다. 건물의 입면을 객체 기반으로 구조화하고 이를 조합하여 건물의 입면을 다양하게 생성할 수 있다. 이미 제작된 건물데이터를 PDA에 전송하는 것이 아니라 서버로부터 건물의 바닥 면의 정보와 입면 스타일에 대한 최소한의 정보만을 가지고 건물을 PDA 상에서 자동 모델링하여 가시화시킨다. 입면 정보는 XML을 기반으로 한 스크립트 랭퀴지(Script Language)인 vbmXML로 저장되고 이는 실시간으로 서버에서 PDA로 전달되어 실시간으로 업데이트 된다. 도 21은 vbmXML의 예이다.

1-5. 건물 내부 정보 가시화 기술

본 발명의 시스템은 건물의 외관 정보뿐만 아니라 건물의 내부 평면 서비스도 가능할 수 있도록 구현되었다. 건물과 평면정보가 연계되어서 특정 건물을 선택하면 평면 정보도 가시화된다. 도 22는 건물의 지도와 건물이 어떻게 데이터 적으로 연계되는 가를 보여 주고 있다.

도 23은 외부환경 데이터 모델링을 나타낸 것이고, 도 24는 내부환경 데이터 모델링을 나타낸 것이다.

1-6. 모바일 환경에 적합한 XML 기반의 데이터 전송 기술

종래의 GIS 시스템은 실시간 업 데이트를 지양한다. 이는 GIS 자체가 데이터 량이 많고 구조가 복잡하며 관리가 어렵기 때문이다. 따라서 사용자는 새로운 지도 정보를 PDA에 다운받기 전에는 이전 버전의 데이터를 이용해야 한다. 이는 교통상황이나 건물의 신/개축 상황 등에 능동적으로 대응할 수 없다는 단점이 있다.

본 발명의 시스템은 이러한 기존의 시스템의 단점을 최대한 보완하여 실시간으로 도시정보를 업 데이트/서비스할 수 있는 방향으로 개발을 진행하였다. 현장 상황이 변경되면 3D GIS 관리자가 데이터를 업 데이트하여 서버에 저장하면 사용자는 실시간으로 업 데이트 된 데이터를 서비스받을 수 있다(도 25 참조). 이와 같은 방식은 향후 교통상황과 같은 실시간 정보 서비스 시스템으로 확장될 수 있다. 또한 XML을 기반으로 하기 때문에 확장 보완이 용이하고 구조적으로 다양한 형태를 만들 수 있다.

2. PDA 3차원 엔진

2-1. 시스템 개요

2-1-1. 데이터 소오스( Data Source )

1) 셰이프 파일(Shape File)

셰이프 파일(Shape file)은 2차원 GIS 어플리케이션(Application) 중 가장 널리 쓰이는 시스템인 ESRI사의 ARCMAP의 표준 파일 형식이다. 도 27은 셰이프 파일(Shape file)을 ESRI사의 ARCMAP에서 로드 한 모습을 나타낸 것이다.

셰이프(Shape) 파일은 다시 shape(shp), index(shx), database(dbf) 3종류의 확장자를 가진 파일로 구성된다.

여기서, 상기 shape(shp) 파일은 셰이프(Shape) 도형 파일의 좌표 정보를 저장하고 있으며, 상기 index(shx) 파일은 검색의 편의성을 위해 shp 파일의 각 도형의 파일 내의 index 주소를 가지고 있다. 그리고, 상기 database(dbf) 파일은 각 도형의 속성 정보를 가지고 있으며, DBASE의 표준 파일 구조형태를 가지고 있어서 기존의 데이터베이스 어플리케이션(DataBase Application)에서 읽어 들일 수 있다.

본 시스템에서는 SHP 도형정보 및 DBF의 속성정보를 참조하여 3차원 화면으로 재구성하게 된다(도 26 참조).

2) XML 파일(file)

XML은 1996년 W3C(World Wide Web Consortium)에서 제안한 것으로서, 웹상에서 구조화된 문서를 전송 가능하도록 설계된 표준화된 텍스트 형식이다. 이는 인터넷에서 기존에 사용하던 HTML의 한계를 극복하고 SGML의 복잡함을 해결하는 방안으로써 HTML에 사용자가 새로운 태그(tag)를 정의할 수 있는 기능이 추가되었다고 이해하면 쉽다. 또한, XML은 SGML의 실용적인 기능만을 모은 부분집합 (subset)이라 할 수 있으며, 인터넷상에서 뿐만 아니라 전자 출판, 의학, 경영, 법률, 판매 자동화, 디지털도서관, 전자상거래 등 매우 광범위하게 이용될 전망이다. XML은 월드와이드웹, 인트라넷 등에서 데이터와 포맷 두 가지 모두를 공유하려고 할 때 유용한 방법이라 할 수 있는데, W3C의 의장인 Jon Bosak은 XML을 다음과 같이 설명하고 있다.

"향후 XML 은 웹 기술상에 있어서 가장 핵심적인 진보를 가져 올 것이며, 웹의 근본을 송두리째 바꿀 것이다. XML 은 안전한 전자상거래 구축을 가능하게 하고, 새로운 분산 애플리케이션 (application) 시대를 이끌어 나갈 것이다. 또한 XML은 소프트웨어 개발자와 고객의 관계를 새롭게 변화시킬 것이다. 다시 말해서 XML은 어떤 플랫폼에서나 읽을 수 있는 포맷을 제공하기 때문에 특정 회사의 제품과 관련된 특정 환경에 얽매이지 않아도 된다"

XML은 현재 W3C로부터 웹을 좀더 다양한 목적으로 이용할 수 있도록 하기 위한 도구로서 공식 추천되고 있다.

2-1-2. 시스템 구동 환경

2-1-3. 프로그램 및 DLL 리스트

- Executable File : OglESTest_PC.exe

- Display DLLs : glut32.dll / glut.dll / LIBGLES_CM.dll / GDI32.dll

- Data Convert DLLs : ASEmodel.dll

- Data Management DLLs : Pocket3D_PC.dll

2-1-4. 시스템 기능체계 및 모듈 구성

도 28 및 도 29는 본 발명의 데이터 구조 및 모듈 구조의 다이어그램을 각각 나타낸 도면이다.

상기 PDA 3차원 엔진은 도 28에 나타낸 바와 같이, PDA(Personal Digital Assistants) 환경에서 차량용 지도 데이터를 3차원으로 가시화시키는 엔진으로서, 건물 모델러(Builing Modeler), 도로 및 가로시설 모델러(Road Modeler), 3D 오브젝트 모델러(Object Modeler), XML 파서(Parser), 플랜 모델러(Plan Modeler) 등을 포함한다.

2-1-5. UML( unified modeling language )

본 시스템은 UML 디자인 툴 인 래셔널 로즈(Rational Rose)를 사용하여 객체 및 로직 설계를 하였다(도 30 참조). UML이란 소프트웨어 개발 과정에서 산출되는 산출물들을 명시, 개발, 문서화하기 위한 모델링 언어로 비즈니스 모델링이나 소프트웨어 시스템이 아닌 경우에도 사용될 수 있다. UML은 여러가지 다이어그램들을 제시함으로써 소프트웨어 개발과정의 산출물들을 비주얼하게 제공하고, 개발자들과 고객 또는 개발자들 간의 의사소통을 원활하게 할 수 있도록 하고 있다. UML은 시스템을 모델링 할 수 있는 다양한 도구들을 제공하기 때문에, 도메인을 모델링하기가 훨씬 용이할 뿐만 아니라 모델링한 결과를 쉽게 파악할 수 있게 된다. 또한 산업계 표준으로 채택되었기 때문에 UML을 적용한 시스템은 신뢰성 있는 시스템으로 평가받을 수 있다.

2-1-6. 주요 클래스 설계

본 시스템은 크게 4종류의 중요 3차원 데이터(건물, 도로, 삽입된 외부 3차원 데이터)를 관리하기 위한 데이터 클래스(Data Class)들과 이들을 디스플레이(Display)하기 위한 뷰 클래스(View Class) 그리고 유저 인터페이스(User Interface)를 제어하기 위한 UI 클래스(class)들로 나뉜다.

도 31은 빌딩 모델 클래스 다이어그램(Building Model Class Diagram)을 나타낸 것이고, 표 4는 클래스(Class) 이름과 역할 및 동작(Operation)을 나타낸 것이다.

도 32는 XML 브라우저 클래스 다이어그램(Browser class Diagram)을 나타낸 것이고, 표 5는 클래스(Class) 이름과 역할을 나타낸 것이다.

도 33은 XML 브라우저 클래스 다이어그램(Browser class Diagram)을 나타낸 것이고, 표 6은 클래스(Class) 이름과 역할 및 동작(Operation)을 나타낸 것이다.

도 34은 XML 네트워크 클래스 다이어그램(Network class Diagram)을 나타낸 것이고, 표 7은 클래스(Class) 이름과 역할 및 동작(Operation)을 나타낸 것이다.

2-1-7. 세부 클래스 설계 내용

도 35는 CBuilding3D 클래스(Class)의 구성도이고, 도 36은 COgIESTest_PCDIg 클래스(Class)의 구성도이고, 도 37은 CPocket3D 클래스(Class)의 구성도이고, 도 38은 CRoad3D 클래스(Class)의 구성도이고, 도 39는 CShape 클래스(Class)의 구성도이다.

아래 표 8은 클래스 리스트를 나타낸 것이다.

도 40 내지 도 44는 시스템 파일 간의 관계를 나타낸 그래프로서, 도 40은 Building3D.cpp에 대한 인쿨루드(include) 의존 그래프이고, 도 41은 OglESTest_PCDlg.cpp에 대한 인쿨루드(include) 의존 그래프이고, 도 42는 Road3D.cpp에 대한 인쿨루드(include) 의존 그래프이고, 도 43은 terrain.cpp에 대한 인쿨루드(include) 의존 그래프이고, 도 44는 Pocket3D.cpp에 대한 인쿨루드(include) 의존 그래프이다.

2-2. 시스템 기능설명

2-2-1. 개발 시스템의 시스템 기능

1) 차량 항법용 3D 엔진

(1) 사용자 인터페이스

(가) 그래픽 윈도우(graphics window)

도 45는 차량 항법용 3D 엔진을 PDA에 탑재시켰을 때의 모습이다. 도로상에서 주변 거리 경관을 실감률 높게 가시화하고 있다.

(나) 주요 기능

① 시점 변환기능

도 46 내지 도 48은 시점 변환기능을 나타낸 도면이다.

먼저, 도 46의 (a) 화면은 [위로 보기 + 낮은 시점], (b) 화면은 [위로 보기 + 중간 시점], (c) 화면은 [위로 보기 + 높은 시점]을 각각 나타낸다.

도 47의 (a) 화면은 [앞으로 보기 + 낮은 시점], (b) 화면은 [앞으로 보기 + 중간 시점], (c) 화면은 [앞으로 보기 + 높은 시점]을 각각 나타낸다.

도 48의 (a) 화면은 [아래로 보기 + 낮은 시점], (b) 화면은 [아래로 보기 + 중간 시점], (c) 화면은 [아래로 보기 + 높은 시점]을 각각 나타낸다.

② LOD(Level Of Detail)를 이용한 건물 자동 모델링 기능

도 49와 같이, 차량 주행 시 시야 안에 들어오는 건물만을 자동 모델링하여 3차원 그래픽 정보 처리를 보다 원활하게 수행 할 수 있도록 개발되었다.

③ 교차로 자동 모델링 기능

국내에서 현재 상용되어 지는 지도 정보는 교차로의 자세한 형태까지 묘사하지 못하고 있는 실정이다. 본 시스템은 단순한 폴리 라인의 교차 정도로 묘사된 지도 정보를 기반으로 현실감 있는 교차로의 모습을 자동으로 생성한다. 도 50은 교차로를 자동 생성하여 가시화하는 모습이다.

④ 고가도로 자동 모델링 기능

도 51과 같이 3차원 고가도로 모델러를 통하여 편집된 도로 정보는 본 개발된 차량 항법용 3D 엔진 내에서 실시간 모델링 된다. 입체적으로 가시화되기 때문에 운전자가 주변상황을 보다 직관적으로 정확히 이해할 수 있다.

⑤ 평면정보 가시화 기능

도 52는 평면정보 가시화 기능을 나타낸 것으로, 차량의 현재 위치에 대한 평면정보를 화면의 한쪽에 표시함으로써 운전자가 주변위치를 보다 직관적으로 정확히 이해할 수 있다.

⑥ 표현개선 - 주변 환경

도 53은 주변 환경 개선 및 평면 정보보기를 나타내고 있다.

⑦ 주요 시설물 모델링 및 텍스쳐 데이터베이스 구축

도 54는 주요 시설물을 모델링 한 예를 나타낸 것이다.

3. 가로 저작도구

3-1. 시스템의 개요

3-1-1. 3차원 고가도로 모델러 시스템 구성

도 55는 3차원 고가도로 모델러를 나타낸 도면이다.

아래 표 9는 클래스 리스트와 CObject Class에 대한 상속 도표를 나타낸 것이다.

3-1-2. 3차원 도시 건물 및 환경 편집 시스템 구성

도 56은 3차원 도시 건물 및 환경 편집 시스템을 나타낸 도면이다.

아래 표 10은 클래스 리스트에 대한 도표를 나타낸 것이다.

3-2. 시스템 기능설명

3-2-1. 3차원 고가도로 모델러

가. 사용자 인터페이스

(1) 그래픽 윈도우(graphics window)

그래픽 윈도우의 중앙에는 편집할 지역의 지도가 그려져 있다. 작업평면은 선택한 도로의 편집을 하는 기본적인 작업 창이다. 크게 메뉴바(Menu Bar), 툴바(Toolbar) 그리고 작업물을 볼 수 있는 윈도우(Window)로 구성되어 있다(도 57 참조).

(2) 메뉴바 (menu bar)

윈도우 상단에 있는 메뉴바는 기본적인 메뉴 항목(파일 열기, 저장하기, 복사하기, 붙이기 등)과 MVT의 여러 가지 기능 항목을 가지고 있다(도 58 참조).

(3) 파일(File)

다른 프로그램에서도 공통적으로 제공하는 메뉴항목으로서 RoadWiazard 파일을 생성, 저장하는 기능이 있다(도 59 참조).

a. Index 저장: 건물과 도로의 인덱스번호와 중심좌표를 저장한다.

b. 도로정보 저장: 도로의 수정된 정보들을 확장자 .nfo 형태로 저장한다.

c. 도로정보 읽기: 교차로 폴리곤 정보가 저장된 파일(.nfo)을 읽어와서 도로를 보여준다.

d. 교차로 폴리곤 저장: 생성된 교차로의 노드 번호, 높이 등 교차로의 정보를 저장한다.

e. 교차로 폴리곤 읽기: 교차로 폴리곤 정보가 저장된 파일(.bin)을 읽는다.

(4) 편집 기능 설명

기능 툴바(Function Toolbar)

여러 종류의 아이콘으로 구성되어 있으며 각각의 아이콘들은 다양한 기능들을 가지고 있다(도 60 참조).

확대 아이콘(

): 지도를 확대한다.

축소 아이콘(

): 지도를 축소한다.

이동 아이콘(

): 지도를 이동한다.

링크선택 아이콘(

): 편집할 도로가 연결된 링크 클릭해서 도로 편집창 연후 도로를 편집한다(도 61 참조).

(5) 교차로 편집

a. 편집할 부분의 교차로를 확대 아이콘(

)을 이용하여 확대한 후 편집할 도로가 교차하는 부분의 링크선택 아이콘(

)을 선택하면 도로 높이 설정 창이 나타난다(도 62 참조).

b. 도로 높이 설정 창에서 2D 맵(Map)에서 도로선택(

)한 후 노란색으로 선택된 도로의 합류점(파란색 화살표)을 확인한다(도 63 참조).

c. 도 63의 왼쪽 그림과 같이 도로시작 합류의 경우 도로 시작 합류 값을 넣어 도로의 교차로 생성할 폴리곤의 자리를 만들어준다. 그리고, 도 63의 오른쪽 그림과 같이 도로 끝 합류의 경우에는 도로 끝 합류 값 조정한다.

d. 교차로 폴리곤 사용 안함 체크박스를 선택 해제한다.

e. 도로선택(

)에서 2번 내지 4번 도로를 선택한 후 a 내지 d 단계를 반복한다.

f. 어플라이 버튼(

)을 누른 후 확인 버튼(

)을 누르면 교차로 편집이 끝난 후 교차로 폴리곤이 생성된다.

g. 도로의 시작부분이나 끝 부분의 건널목이 있을 경우 체크 박스를 선택한다.

h. 파일 메뉴에서 '교차로 폴리곤 저장' 버튼을 누른다.

(6) 고가도로 생성

a. 편집할 교차로를 확대(

)한 후 편집할 도로가 교차하는 부분의 링크(

)를 선택한다.

(7) 고가도로 편집

a. 편집할 교차로를 확대(

)한 후 편집할 도로가 교차하는 부분의 링크(

)를 선택하면 도로 높이 설정 창이 열린다(도 64 참조).

b. 도로선택 버튼(

)을 사용하여 도로선택을 한 후 도로의 시작점 높이, 중간높이, 끝점 높이 값을 넣는다.

c. 도로의 분할간격을 지정한다.

d. 스플리트 버튼(

)을 누른 후 확인 버튼(

)을 누르면 교차로 편집이 끝난 후 교차로 폴리곤이 생성된다.

e. 편집이 끝난 후 파일->교차로 폴리곤 저장버튼을 누른다.

3-2-2. 3차원 도시 건물 및 환경 편집 시스템

가. 사용자 인터페이스

(1) 그래픽 윈도우(graphics window)

그래픽 윈도우의 중앙에는 삼차원 카테시안 좌표계(3D Cartesian Coordinate System)가 있으며, 여기에는 x, y, z 등 세 개의 축(axis)과 그리드가 그려진 작업평면(reference plane)이 있다. 카테시안 좌표계에서 축의 개념은 x, y의 이차원 평면에 제3의 축인 z축이 첨가된 것이다. 작업평면은 새로이 생성된 객체 요소들이 기본적으로 놓여지는 평면으로 다양하게 조작될 수 있다. 이 좌표계는 다양한 보기각도에 의해 조작될 수 있는데 위에서 아래로 볼 경우 평면도 보기가 되며 그 외에 정면도, 측면도 보기 등이 있다. 크게 메뉴 바(Menu Bar), 기능 툴바(Function Toolbar), 모드 툴바(Mode Toolbar), 그리고 작업물을 볼 수 있는 윈도우(Window)로 구성되어 있다(도 65 참조).

(2) 메뉴바(menu bar)

윈도우 상단에 있는 메뉴바는 기본적인 메뉴 항목(파일 열기, 저장하기, 복사하기, 붙이기 등)과 MVT의 여러 가지 기능 항목을 가지고 있다.

(3) 파일(File): 다른 프로그램에서도 공통적으로 보여 지는 메뉴항목으로서 MVT 파일을 생성, 저장하고 다른 파일형식으로 전환하는 기능을 담고 있는 부분과 MVT 파일의 입, 출력을 다루는 부분으로 나눌 수 있다(도 66 참조).

(4) 보기(View): 심볼(Symbol)을 어떻게 바라볼 것인지 정의하는 부분으로서 MVT에서 기본적으로 제공하는 2차원 보기{상부(Top), 오른쪽 측면(Right Side), 정면(Front)}와 3차원 보기{아이소매트릭(Isometric), 퍼스펙티브(Perspective)} 기능이 있다(도 66 참조).

(5) 편집(Edit): 심볼(Symbol)을 이동시켜주는 이동(평행,수직), 회전, 복사, 삭제, 확대 및 축소, 비율 확대/축소, 선택, 확대를 선택 기능이 있다(도 67 참조).

(6) 생성(Create): 템플리트 심볼(Template Symbol) 추가 기능이 있다(도 67 참조).

(7) 편집 기능 설명

여러 종류의 아이콘으로 구성되어 있으며 각각의 아이콘들은 다양한 기능들을 가지고 있다.

(8) 이동(도 69 참조)

a. 평행 이동 버튼(

): 심볼(Symbol)을 선택한 후, 평행 이동(Move) 시킨다. 도 70은 심볼을 선택한 후 1번 방향에서 2번 방향으로 드래그하여 평행 이동한 것을 나타낸다.

b. 수직 이동 : 메뉴에서 수직이동을 선택한다. 도 71에 나타낸 바와 같이, 1번 심볼을 선택한 후 2번 방향으로 드래그하면 수직 이동된다.

(9) 회전

회전 버튼(

): 심볼(Symbol)을 선택하고 중심이 될 축/점을 선택한 후, 회전(Rotate) 시킨다.

a. 회전 버튼(

)을 선택한다.

b. 심볼을 선택한다(도 72 참조).

c. 회전축을 선택한다.

d. 도 73의 1번에서 2번 지점으로 드래그해서 회전 각도를 맞춘 후 클릭한다(도 73 참조).

(10) 복사

복사 버튼(

): 심볼(Symbol)을 선택한 후, 복사를 하고자 하는 방향으로 복사를 실행할 수 있다. 도 74와 같이 연속적으로 심볼을 선택한 후 원하는 만큼 클릭하여 복사를 할 수 있다.

(11) 삭제

삭제 버튼(

): 심볼(Symbol)을 선택한 후, 삭제할 수 있다.

(12) 선택

선택 버튼(

): 심볼(Symbol)을 선택할 수 있다. 드래그할 경우 여러 개의 심볼(Symbol)을 선택할 수 있다.

(13) 확대/축소

확대/축소 버튼(

): 심볼(Symbol)의 스케일을 변형할 수 있다.

(14) 비율 확대/축소

a. 편집 메뉴에서 비율 확대/축소 선택한다(도 75 참조).

b. 심볼(Symbol)을 선택(

)을 한 후에 비율로 심볼(Symbol)을 확대/축소한다(도 76 참조).

(15) 템플릿 심볼 데이터 추가

랜드마크로 사용할 VRML 데이터를 로드하여 템플릿 심볼리스트에 추가한다(도 77 참조). 템플릿 심볼에 들어가는 속성은 외부 VRML 링크,Icon,이름이 있다.

(16) 데이터 변환

랜드마크를 로드하기 위해 ASE 파일을 변환하여 PDA 및 CNS에서 사용될 3차원 데이터를 저장한다(도 78 참조).

(17) 편집용 데이터 로드 / 브라우저용 데이터 저장

랜드마크 데이터를 로드하여 다시 편집할 수 있는 상태로 만든다(도 79 참조). 편집용 데이터에는 모델(Model)의 메쉬(Mesh), 텍스쳐(Texture), 오브젝트(Object) 속성 등이 저장된다.

PDA 및 CNS에서 사용될 3차원 데이터를 저장한다(도 80 참조). 이 데이터는 메쉬(Mesh), 텍스쳐(Texture) 및 존(Zone) 정보만을 가지고 있으며 재편집 불가능하다.

(18) 랜드마크 생성 및 편집

a. 기능 툴바(Function Toolbar)에서 파일열기 버튼(

)을 선택해 도로 및 건물 데이터를 로드한다.

b. 랜드마크를 배치할 장소의 셰이프 심볼(Shape Symbol)을 선택한다(도 82 참조).

c. 파일 메뉴에서 유저 파일 임포트(User File Import:

)를 선택해서 랜드마크를 로드한 후 선택된 셰이프 심볼(Shape Symbol)을 삭제한다(도 83 참조).

d. 편집 메뉴에서 비율 확대/축소(

)를 선택해서 비율로 건물을 축소한다(도 84 참조).

e. 회전 버튼(

)을 선택한 후 중심이 될 축/점을 선택한 후, 회전(Rotate) 시킨다(도 85 참조).

f. 파일 메뉴에서 세이브 유저 모델(Save User Model:

을 선택하여 브라우저용 데이터를 저장하면 도 81과 같이 랜드마크를 생성 및 편집할 수 있다.

끝으로, 도 86은 PDA 내비게이션 화면을 나타낸 것이다.

4. 기술의 응용 사례 및 응용 분야

가. 기술적 측면의 응용사례

(1) 3D GIS 를 이용한 보다 효과적인 도시 가시화: 도시 지도 정보 내비게이션에서 가장 중요한 가시화 향상의 문제는 본 발명의 2차원에서 3차원으로 지도 모델링을 실현함으로써 향상된다. 이때 발생하는 과부하 또는 전송속도 문제 역시, XML기반으로의 데이터 전송 및 LOD개념을 적용하여 결과적으로 3차원 도시 지도 정보 서비스의 혁신적인 향상을 창출해 낼 수 있다.

(2) 모바일 환경에 적합한 도시 지도 정보 서비스 구축 ( LOD , XML 이용): 다단계 LOD를 적용하여, 적절하게 차별화된 모델링 데이터의 제공으로 데이터의 용량의 축소 효과를 꾀할 수 있으며, 결과적으로 도시 지도 정보 서비스를 효과적으로 구축 및 제공한다. 또한 적용된 LOD를 통하여 PDA에서 실물과 유사한 3D로 표현. Bandwidth가 제한된 모바일 환경에 적합하도록 건물 모델을 실시간으로 생성하여 저장 공간을 최소화시킬 수 있다.

(3) XML 을 기반으로 한 지도정보의 통합화 및 표준화: 지도 정보 서비스 내비게이션 시 제공되어야 하는 건물 및 지역 정보들을 유형화하여 XML 언어를 이용하여 표준화한다. 빠르고 신속한 지도 정보를 모바일 시뮬레이터로 전송 시 데이터를 최적화하여 전송 가능하다.

(4) 입면 유형화 기술의 도입을 통한 외관 모델러를 이용한 효율적인 지도 정보의 구축: 3차원 지도 정보 내비게이션 시, 관측되는 도시 지도의 실재감과 가시성을 증진시키기 위하여, 건물 외관 입면 형태 생성기술을 도입하는 데, 이 기술을 위해 먼저 데이터베이스화한 입면의 유형화를 통해 빠르고 효율적인 지도정보를 구축 가능하다.

(5) 도시 정보의 효율적인 수정 및 보안 가능: 기존의 건물 모델링은 건물 전체가 하나의 덩어리로서 이루어졌기 때문에, 제작 및 수정 보완이 어려움. vbmXML은 XML 기반이기 때문에 데이터가 구체적으로 구조화되어 있어서 이를 통한 검색, 수정, 보완이 용이. 또한 건물 모델링 된 데이터가 건축 요소별로 분리되어 있어 필요한 부분만을 수정 가능하다. 여러 건축 유형들의 결합을 통한 다종다양한 모델을 손쉽게 제작 가능하다.

(6) 건물 내부 정보의 다양한 이용: 지도정보 내비게이션 시 제공받는 건물 내부 정보는 실내 공간의 이용도 및 활용도, 건축 구조 정보 등과 같이 다각적인 측면으로 제시될 수 있기 때문에, 단순한 실내 모델링 정보 제공 이상의 이용이 가능하다.

나. 경제산업적 측면의 응용사례

(1) 관광 및 교통 산업의 발전에 기여: 3차원 지도 내비게이션 시스템을 이용한 관광 도시 홍보는 일반적인 홍보에 드는 비용보다 절감효과를 거둘 수 있다. 이와 동시에 재미 요소를 도입하여 보다 쉽고 흥미있는 3차원 지도 정보 서비스를 제공하여 방문한 관광 도시에 대한 인지도가 낮은 관광객의 흥미를 끌어내어 이로 얻을 수 있는 홍보효과 이외의 부차적인 경제적 효과가 기대된다. 따라서 본 개발과제의 수행 및 응용으로 인해 관광 산업과의 연계를 통하여 경제적 측면을 포함한 다각적인 측면에서의 큰 효과를 꾀할 수 있다.

(2) 게임 및 소프트웨어 개발 산업의 기본 인프라 구축에 기여: 게임 소프트 산업에서 소프트웨어 개발 시, 개발의 주요 요소인 인물 또는 주인공 모델링을 제외한 배경이 되는 건물 모델링이 쉽지 않아 이 작업에 아주 많은 비용 소요되고 있음. 이러한 난점을 3차원 건물 자동 모델링 및 내비게이션 시스템을 이용하여 게임 소프트 산업에 있어, 배경 모델링에 대한 대폭적인 비용절감 효과를 얻을 수 있다.

(3) 모바일 시설물 관리 및 지역 정보 관리에 기여: 현재 시설물 관리체계의 문제점 중의 하나는 관리자가 현장에서 직접 업무를 수행할 수 없다는 것이다. 따라서 시기적절 한 대응이 어렵고 정보의 손실도 크다. 이런 문제로 시설물 관리 또는 지역 정보관리를 모바일 환경에서 하려는 최근 경향. 그러나 환경 축 및 유지보수 관리에 경제적인 부담이 크다. 본 시스템은 경제적인 부담을 줄이는 반면 시설물관리를 효과적으로 지원하는 시스템으로 발전 가능하다.

(4) 경제적인 지도정보 서비스 시스템 구축 가능: 지도정보 서비스는 수작업으로 제작되는 경우가 많다. 특히, 3D 지도정보의 경우는 직접 모델링을 하거나 실감률을 높이기 위해서 건물의 입면을 촬영하여 데이터베이스를 구축하는 경우가 많음. 이는 경제적 부담이 크고 작업에 드는 시간과 노력의 양이 막대하다. 수정 보완이 어려운 것도 단점이다. vbmXML Wizard는 입면 유형화를 통하여 실감률 높은 건물 입면을 현장에서 손쉽게 제작 구축 가능하다.

(5) 실감률 높은 지도정보 서비스 구축용이: 지도 정보 서비스의 핵심은 정확성과 실감률에 달려 있다. 심볼을 이용한 3D 지도정보서비스는 제작이 간편하고 사용자에 이해가 쉬운 편이지만 처음 방문자에게는 지도 정보에 대할 오해석의 소지가 있음. 실감률 높은 지도정보 서비스는 사용자 편의 측면에서 매우 중요하다.

5. 동종 또는 유사 기술과의 비교

가. 실감률

(1) 본 발명은 동적 LOD 및 다단계 LOD 기술을 확보하고 이를 시스템에 적응함으로 실감률을 높일 수 있다.

(2) 타 기술에서 현재 텔레매틱스 기반의 3D 내비게이션 서비스는 찾아보기 어렵다. 국내에서 시판되는 카(Car) 네비게이터들은 진정한 3차원을 처리하기 위한 기능은 전혀 없기 때문에 3차원을 흉내 내는 단계에 불과하다.

나. 지역 및 도로 등의 주변 환경 가시화

(1) 본 발명은 보다 현장감을 높이기 위해서는 지역 및 도로 등의 주변 환경을 3차원으로 가시화시키고자 한다.

(2) 타 기술은 건물 바닥을 단순히 올리는 것으로 3차원처럼 처리하고 있다.

다. 다양한 입면 유형 및 심볼, 재질 데이터 표현

(1) 본 발명은 지도정보의 실감률을 높이기 위해서 다양한 입면 유형 및 주변 환경 심벌을 저작하여 현실과 흡사한 느낌 표현 가능하다.

(2) 타 기술은 현재 2D와 3D처럼 보이는 기술만 있을 뿐 건물 등 표현은 거의 전무하다고 볼 수 있다.

라. 저 사양 기종(PDA 등)의 디바이스에서의 작동 여부

(1) 본 발명은 하드웨어에 독립적인 소프트웨어 렌더링 방식을 사용하기 때문에 하드웨어적으로 3D 가속 성능이 없는 PDA 같은 기종에서도 3차원 표현이 가능하다. 실시간으로 기존 2차원 데이터를 읽어서 3차원 건물로 변환하기 때문에 추가적으로 3차원 도형을 저장할 필요가 없으므로 어느 정도의 퀼리티를 확보하면서 속도 및 메모리에 최적화되어 있기 때문에 저 사양의 하드웨어에서도 구동 가능하다.

(2) 국내의 카 내비게이션 시장은 PDA를 중심으로 저 사양의 하드웨어가 보급되어 있기 때문에 이를 지원할 수 있는 3차원 엔진을 제작하는데 난점이 있다.

(3) 일본의 GIS 산업은 우리나라에 비교하여 2,3년 정도 앞서 있으며 3차원으로 변환할 수 있는 다양한 데이터가 구축되어 있다. 차량에 장착하는 하드웨어의 성능이 월등하기 때문에 3차원 표현이 용이한 편이나 저 사양에서는 구동이 어려운 단점이 있다.

6. 본 발명의 활용방안

가. 기술적 측면의 활용방안

(1) 3D GIS를 이용한 보다 효과적인 도시 가시화

(2) 모바일 환경에 적합한 도시 지도 정보 서비스 구축(LOD, XML 이용)

(3) XML을 기반으로 한 지도정보의 통합화 및 표준화

(4) 입면 유형화 기술의 도입을 통한 외관 모델러를 이용한 효율적인 지도 정보의 구축

(5) 도시 정보의 효율적인 수정 및 보안 가능

나. 기술적 측면의 활용방안

(1) 관광 및 교통 산업의 발전에 기여

(2) 게임 및 소프트웨어 개발 산업의 기본 인프라 구축에 기여

(3) 모바일 시설물 관리 및 지역 정보 관리에 기여

(4) 경제적인 지도정보 서비스 시스템 구축 가능

(5) 실감률 높은 지도정보 서비스 구축용이

이상의 본 발명은 상기에 기술된 실시 예들에 의해 한정되지 않고, 당업자들에 의해 다양한 변형 및 변경을 가져올 수 있으며, 이는 첨부된 특허청구범위에서 정의되는 본 발명의 취지와 범위에 포함되는 것으로 보아야 할 것이다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 의한 XML 기반의 입체 건물 입면 및 내부 자동 모델링 및 내비게이션 시스템의 구성도

도 2 및 도 3은 본 발명의 바람직한 실시 예에 의한 XML 기반의 입체 건물 입면 및 내부 자동 모델링 및 내비게이션 시스템의 동작 구성도 및 동작 개념도

도 4는 LOD를 기반으로 한 다단계의 3차원 모델링을 나타낸 도면

도 5는 건물 내부 모델러의 실행 원리를 나타낸 도면

도 6은 차량 내비게이션용 3D 브라우저의 개념도

도 7 및 도 8은 다단계 LOD 기반 실시간 3차원 자동 모델링 모듈의 개념도

도 9 및 도 10은 차량 내비게이션 가이드 모듈의 실행의 예를 나타낸 도면

도 11은 건물 및 입면 저작도구 개념도

도 12는 도로 및 가로 시설물 저작도구 개념도

도 13은 입면 유형화를 통한 건축 입면 가시화 기술의 개요도

도 14는 실시간 입면 모델링의 개념도

도 15는 유형화를 통한 건축물 입면 구성시스템의 예를 나타낸 도면

도 16은 원통축 중심의 빌보드

도 17은 다단계 위계를 가진 영역기반 신(Scene) 그래프의 예를 나타낸 도면

도 18은 셰이프(shape) 포맷으로 된 2차원 건물 데이터의 실 좌표계를 변환하여 3차원 입체형태로 제작한 예를 나타낸 도면

도 19는 퍼스펙티브 쿼리의 개념도

도 20은 다단계 LOD 적용의 예를 나타낸 도면

도 21은 XML을 기반으로 한 건물 데이터 구성을 나타낸 도면

도 22는 건물 내부 모델러 실행 원리를 나타낸 도면

도 23 및 도 24는 외부환경 및 내부환경 데이터 모델링을 나타낸 도면

도 25는 XML을 기반으로 한 실시간 데이터 전송의 개념도

도 26은 차량 내비게이션용 3D 엔진을 나타낸 도면

도 27은 셰이프 파일을 ESRI의 ArcMap에서 로드 한 모습을 나타낸 도면

도 28은 데이터 구조 다이어그램을 나타낸 도면

도 29는 모델러 구조 다이어그램을 나타낸 도면

도 30은 래셔널 로즈(Rational Rose)를 나타낸 도면

도 31은 빌딩 모델 클래스 다이어그램(Building Model Class Diagram)을 나타낸 도면

도 32는 XML 브라우저 클래스 다이어그램(Browser class Diagram)을 나타낸 도면

도 33은 XML 브라우저 클래스 다이어그램(Browser class Diagram)을 나타낸 도면

도 34은 XML 네트워크 클래스 다이어그램(Network class Diagram)을 나타낸 도면

도 35는 CBuilding3D 클래스(Class)의 구성도

도 36은 COgIESTest_PCDIg 클래스(Class)의 구성도

도 37은 CPocket3D 클래스(Class)의 구성도

도 38은 CRoad3D 클래스(Class)의 구성도

도 39는 CShape 클래스(Class)의 구성도

도 40 내지 도 44는 시스템 파일 간의 관계를 나타낸 그래프로서,

도 40은 Building3D.cpp에 대한 인쿨루드(include) 의존 그래프이고,

도 41은 OglESTest_PCDlg.cpp에 대한 인쿨루드(include) 의존 그래프이고,

도 42는 Road3D.cpp에 대한 인쿨루드(include) 의존 그래프이고,

도 43은 terrain.cpp에 대한 인쿨루드(include) 의존 그래프이고,

도 44는 Pocket3D.cpp에 대한 인쿨루드(include) 의존 그래프이다.

도 45는 차량항법용 3D 엔진이 PDA에 탑재된 모습을 나타낸 도면

도 46 내지 도 48은 시점 변환기능을 나타낸 도면

도 49는 LOD를 이용한 건물 자동 모델링 기능을 나타낸 도면

도 50은 교차로 자동 모델링 기능을 나타낸 도면

도 51은 교가도로 자동 모델링 기능을 나타낸 도면

도 52는 평면정보 가시화 기능을 나타낸 도면

도 53은 주변 환경 개선 및 평면 정보보기를 나타낸 도면

도 54는 주요 시설물을 모델링 한 예를 나타낸 도면

도 55는 3차원 고가도로 모델러를 나타낸 도면

도 56은 3차원 도시 건물 및 환경 편집 시스템을 나타낸 도면

도 57은 그래픽 윈도우를 나타낸 도면

도 58은 도로 마법사 메뉴바를 나타낸 도면

도 59는 파일 메뉴를 나타낸 도면

도 60은 기능 툴바를 나타낸 도면

도 61은 편집할 도로 링크를 선택한 후의 도로 편집 창을 나타낸 도면

도 62는 도로 높이 설정 창을 나타낸 도면

도 63은 도로시작 합류 및 도로 끝 합류를 나타낸 도면

도 64는 도로 높이 설정 창을 나타낸 도면

도 65는 그래픽 윈도우를 나타낸 도면

도 66은 파일 메뉴와 보기 메뉴를 나타낸 도면

도 67은 보기 메뉴 및 생성 메뉴를 나타낸 도면

도 68은 기능 툴바를 나타낸 도면

도 69는 편집 메뉴의 이동 항목을 나타낸 도면

도 70 및 도 71은 평행 이동 및 수직 이동을 나타낸 도면

도 72 및 도 73은 심볼 선택 및 회전을 나타낸 도면

도 74는 심볼 복사를 나타낸 도면

도 75는 편집 메뉴의 비율 확대 및 축소 항목을 나타낸 도면

도 76은 시스케일 입력창을 나타낸 도면

도 77은 템플릿 심볼 추가를 나타낸 도면

도 78은 파일 메뉴의 Export ASE 항목을 나타낸 도면

도 79는 파일 메뉴의 User File Import 항목을 나타낸 도면

도 80은 파일 메뉴의 Save User Model 항목을 나타낸 도면

도 81은 랜드마크 배치를 나타낸 도면

도 82는 랜드마크 대상 셰이프 심볼 선택을 나타낸 도면

도 83은 랜드 마크 건물 배치를 나타낸 도면

도 84는 랜드마크 건물 선택한 후 비율 확대 축소로 축소하는 방법을 설명하기 위한 도면

도 85는 랜드마크 건물 회전을 나타낸 도면

도 86은 PDA 네이게이션 화면을 나타낸 도면

도 87은 본 발명의 3차원 화면과 종래의 2차원 화면을 눕혀서 3차원처럼 보여주는 화면을 나타낸 도면

도 88은 본 발명에서 2차원 데이터를 읽어 실시간 처리하는 화면과 종래에서 건물 바닥을 단순히 올려서 3차원처럼 처리한 화면을 나타낸 도면

도 89 및 도 90은 본 발명에서 3차원 형태로 변환된 차량 내비게이션용 3D 엔진을 나타낸 도면

Claims (33)

1. 2차원 지도 정보와 건물의 바닥면과 입면 및 내부 정보를 웹을 통해 제공하며 가로 저작 도구로부터 실시간으로 수신받은 XML로 모델링된 데이터를 저장하고 이를 웹을 통해 PDA로 전송하는 웹 서버와;

   상기 웹 서버로부터 상기 2차원 지도 정보와 건물의 바닥면과 입면 및 내부 정보를 수신받아 유형화를 통해 3차원 건물 및 건물 입면, 3차원 도로 및 가로시설, 3차원 입체교차로를 XML로 모델링하여 상기 웹 서버로 실시간 전송하는 가로 저작 도구; 및

   상기 웹 서버로부터 상기 2차원 지도 정보와 건물의 바닥면과 입면 및 내부 정보, 상기 XML로 모델링된 데이터를 수신받아 3차원 건물과 건물 입면 및 건물 내부와, 3차원 도로 및 가로시설을 유형화를 통해 실시간으로 자동 모델링 하여 차량용 지도 데이터를 3차원으로 가시화시키고, 차량 내비게이션 가이드 기능을 함께 수행하는 3차원 엔진;을 포함하는 것을 특징으로 하는 XML 기반의 입체 건물 입면 및 내부 자동 모델링 및 내비게이션 시스템.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 가로 저작 도구는:

   상기 웹 서버로부터 상기 2차원 지도 정보와 건물 입면 및 내부 정보를 수신받아 유형화를 통한 3차원 건물 및 건물 입면을 XML로 모델링 하여 상기 웹 서버로 실시간 전송하는 건물 및 입면 저작도구와;

   상기 웹 서버로부터 상기 2차원 지도 정보를 수신받아 유형화를 통한 3차원 도로 및 가로, 입체 교차로를 XML로 모델링 하여 상기 웹 서버로 실시간 전송하는 도로 및 가로 시설물 저작도구와;

   상기 XML로 모델링된 데이터를 읽거나 데이터를 XML로 변환 가공하는 XML 파서(Parser); 및

   상기 웹 서버 및 상기 3차원 엔진과의 연계 동작을 위한 사용자 인터페이스를 제공하는 저작도구 사용자 인터페이스;를 포함하여 구성한 것을 특징으로 하는 XML 기반의 입체 건물 입면 및 내부 자동 모델링 및 내비게이션 시스템.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 건물 및 입면 저작도구는:

   건물 입면을 유형화하여 건물의 형태, 재질, 창문의 유형, 창문의 개수, 창문의 배열방식, 창문 간격을 포함한 정보를 입력받아 복수 개의 폴리곤을 자동 생성하는 것을 특징으로 하는 XML 기반의 입체 건물 입면 및 내부 자동 모델링 및 내비게이션 시스템.
4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 XML로 모델링하는 방식은:

   XML을 기반으로 건물에 속한 각각의 부재요소의 형상 특징으로 구조적으로 표현하고, 이를 이용하여 실시간으로 건물의 외관 형상을 자동으로 모델링하는 것을 특징으로 하는 XML 기반의 입체 건물 입면 및 내부 자동 모델링 및 내비게이션 시스템.
5. 제 1 항에 있어서, 상기 3차원 엔진은:

   상기 2차원 지도 정보를 기반으로 3차원 건물을 유형화를 통해 실시간으로 모델링 하는 LOD기반의 3차원 건물 자동 모델러와;

   상기 2차원 지도 정보를 기반으로 3차원 도로 및 가로시설을 유형화를 통해 실시간으로 모델링 하는 도로 및 가로시설 자동 모델러와;

   상기 3차원 건물 자동 모델러와 상기 도로 및 가로시설 모델러에서 실시간으로 자동 모델링 된 건물과 도로 및 가로시설의 모델데이터를 화면상에 보여주는 차량 내비게이션용 3D 브라우저(Browser)와;

   상기 XML로 모델링된 데이터를 읽거나 데이터를 XML로 변환 가공하는 XML 파서(Parser)와;

   상기 차량 내비게이션 가이드 기능을 수행하는 차량 내비게이션 가이드 모듈; 및

   상기 차량 내비게이션 가이드 모듈에서 실시간으로 수행되는 데이터를 화면상에 보여주는 뷰어 인터페이스;를 포함하는 것을 특징으로 하는 XML 기반의 입체 건물 입면 및 내부 자동 모델링 및 내비게이션 시스템.
6. 제 5 항에 있어서, 상기 3차원 건물 자동 모델러는:

   사용자의 시점에 따라, 하드웨어의 상황에 따라, 이용자의 취향에 따라 가시화 방법을 달리하여 처리 속도를 개선하고 다양한 가시화를 가능하게 하는 것을 특징으로 하는 XML 기반의 입체 건물 입면 및 내부 자동 모델링 및 내비게이션 시스템.
7. 제 5 항에 있어서, 상기 3차원 건물 자동 모델러는:

   (a) 2차원 정점(Vertex) 정보로 건물의 외곽을 정하고 건물 높이만큼 돌출(Extrusion)하며 기본 컬러를 지정하는 단계와;

   (b) 상기 건물의 층 수 정보를 반영하여 층 구분을 표시하며 기본 컬러를 표시하는 단계와;

   (c) 상기 건물의 지붕모델을 간단히 형성하고 기본 외장재료를 텍스쳐 맵핑(Texture Mapping)하는 단계와;

   (d) 상기 건물의 지붕부를 자세하게 모델링하고 개구부를 폴리곤(Polygon)으로 벽에 삽입하고 각각의 텍스쳐 맵핑(Texture Mapping)하는 단계와;

   (e) 상기 개구부 부분이 벽보다 건물 안쪽으로 들어간 형태의 모델을 생성하는 단계; 및

   (f) 상기 건물의 부가적인 요소를 부가하는 단계;를 포함하며,

   사용자의 시점을 기준으로 각 단계별로 적용하는 것을 특징으로 하는 XML 기반의 입체 건물 입면 및 내부 자동 모델링 및 내비게이션 시스템.
8. 제 5 항에 있어서, 상기 도로 및 가로시설 자동 모델러는:

   편집할 지역의 지도를 표시하고 선택한 도로 또는 가로시설의 편집을 하는 윈도우와;

   상기 윈도우의 상단에 위치하며, 파일 메뉴, 편집 메뉴를 포함한 기본적인 메뉴 항목과 MVT의 여러 가지 기능 항목을 구비한 메뉴바와;

   상기 윈도우의 상단에 위치하며, 상기 파일 메뉴 및 편집 메뉴의 항목에 해당하는 복수 개의 기능 아이콘을 구비한 기능 툴바; 및

   상기 윈도우의 좌측, 우측, 상단, 하단 중 어느 한 곳에 위치하며 가로수 아이콘, 육교 아이콘, 가로등 아이콘을 구비한 템플릿 리스트 툴바;를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 XML 기반의 입체 건물 입면 및 내부 자동 모델링 및 내비게이션 시스템.
9. 제 8 항에 있어서, 상기 파일 메뉴는:

   건물과 도로의 인덱스번호와 중심좌표를 저장하는 인덱스 저장 항목과;

   도로의 수정된 정보들을 확장자 형태로 저장하는 도로정보 저장 항목과;

   교차로 폴리곤 정보가 저장된 파일을 읽어와서 도로를 보여주는 도로정보 읽기 항목과;

   생성된 교차로의 노드 번호, 높이를 포함한 교차로의 정보를 저장하는 교차로 폴리곤 저장 항목; 및

   교차로 폴리곤 정보가 저장된 파일을 읽는 교차로 폴리곤 읽기 항목;을 포함하는 것을 특징으로 하는 XML 기반의 입체 건물 입면 및 내부 자동 모델링 및 내비게이션 시스템.
10. 제 8 항에 있어서, 상기 기능 툴바는:

    지도를 확대하는 확대 아이콘과;

    지도를 축소하는 축소 아이콘과;

    지도를 이동하는 이동 아이콘; 및

    편집할 도로가 연결된 링크를 클릭해서 도로 편집 창을 연후 도로를 편집하는 링크선택 아이콘;을 포함하는 것을 특징으로 하는 XML 기반의 입체 건물 입면 및 내부 자동 모델링 및 내비게이션 시스템.
11. 제 5 항에 있어서, 상기 3차원 건물 자동 모델러는:

    중앙에 x,y,z의 3축과 그리드가 그려진 작업평면이 구비된 삼차원 카테시안 좌표계가 있는 윈도우와;

    상기 윈도우의 상단에 위치하며, 파일, 보기, 편집, 생성 메뉴를 포함한 기본적인 메뉴 항목과 MVT의 여러 가지 기능 항목을 구비한 메뉴바와;

    상기 윈도우의 상단에 위치하며, 상기 파일 메뉴 및 편집 메뉴의 항목에 해당하는 복수 개의 기능 아이콘을 구비한 기능 툴바; 및

    상기 윈도우의 좌측, 우측, 상단, 하단 중 어느 한 곳에 위치하며 가로수 아이콘, 육교 아이콘, 가로등 아이콘을 구비한 템플릿 리스트 툴바;를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 XML 기반의 입체 건물 입면 및 내부 자동 모델링 및 내비게이션 시스템.
12. 제 11 항에 있어서, 상기 파일 메뉴는:

    랜드마크를 로드하기 위해 ASE 파일을 변환하여 PDA 및 CNS에서 사용될 3차원 데이터를 저장하는 파일 변환 항목(Export ASE)과;

    랜드마크 데이터를 로드하여 다시 편집할 수 있는 상태로 만드는 편집용 데이터 로드 항목(User File Import); 및

    PDA 및 CNS에서 사용될 3차원 데이터를 저장하는 브라우저용 데이터 저장 항목(Save User Model);을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 XML 기반의 입체 건물 입면 및 내부 자동 모델링 및 내비게이션 시스템.
13. 제 12 항에 있어서,

    상기 편집용 데이터 로드 항목에서 생성된 편집용 데이터에는 모델(Model)의 메쉬(Mesh), 텍스쳐(Texture), 오브젝트(Object) 속성을 포함한 정보를 저장하는 것을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 XML 기반의 입체 건물 입면 및 내부 자동 모델링 및 내비게이션 시스템.
14. 제 12 항에 있어서,

    상기 브라우저용 데이터 저장 항목에서 저장되는 데이터는 메쉬(Mesh), 텍스쳐(Texture) 및 존(Zone) 정보만을 가지고 있으며 재편집 불가능한 것을 특징으로 하는 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 XML 기반의 입체 건물 입면 및 내부 자동 모델링 및 내비게이션 시스템.
15. 제 11 항에 있어서, 상기 보기 메뉴는:

    심볼(Symbol)을 어떻게 바라볼 것인지 정의하는 부분으로서 MVT에서 기본적으로 제공하는 2차원 보기(상부, 오른쪽 측면, 정면 보기)와 3차원 보기{아이소매트릭(Isometric), 퍼스펙티브(Perspective)} 기능을 구비한 것을 특징으로 하는 XML 기반의 입체 건물 입면 및 내부 자동 모델링 및 내비게이션 시스템.
16. 제 11 항에 있어서, 상기 편집 메뉴는:

    심볼을 이동시켜주는 이동(평행, 수직), 회전, 복사, 삭제, 확대 및 축소, 비율 확대 및 축소, 선택, 확대를 선택하는 기능을 구비한 것을 특징으로 하는 XML 기반의 입체 건물 입면 및 내부 자동 모델링 및 내비게이션 시스템.
17. 제 11 항에 있어서, 상기 생성 메뉴는:

    템플리트 심볼(Template Symbol)을 추가하는 기능을 구비한 것을 특징으로 하는 XML 기반의 입체 건물 입면 및 내부 자동 모델링 및 내비게이션 시스템.
18. 제 11 항에 있어서, 상기 기능 툴바는:

    랜드마크 생성 및 편집 기능 항목을 포함하는 것을 특징으로 하는 XML 기반의 입체 건물 입면 및 내부 자동 모델링 및 내비게이션 시스템.
19. 제 1 항에 있어서, 상기 3차원 건물 자동 모델러는:

    상기 건물과 평면 정보를 연계하여 특정 건물을 선택하면 내부 평면 정보를 가시화하는 것을 특징으로 하는 XML 기반의 입체 건물 입면 및 내부 자동 모델링 및 내비게이션 시스템.
20. 제 1 항에 있어서,

    상기 웹 서버는 2D GIS 맵(Map) 정보, 건물 입면 및 내부 정보, XML로 모델링된 데이터를 저장하는 데이터베이스(DB)를 포함한 것을 특징으로 하는 XML 기반의 입체 건물 입면 및 내부 자동 모델링 및 내비게이션 시스템.
21. 제 1 항에 있어서, 상기 가로 저작 도구는:

    PDA와 같은 휴대용 단말기 또는 PC 단말기에 설치된 것을 특징으로 하는 XML 기반의 입체 건물 입면 및 내부 자동 모델링 및 내비게이션 시스템.
22. 제 1 항에 있어서, 상기 3차원 엔진은:

    PDA와 같은 휴대용 단말기 또는 내비게이션 단말기에 설치된 것을 특징으로 하는 XML 기반의 입체 건물 입면 및 내부 자동 모델링 및 내비게이션 시스템.
23. 제 1 항에 있어서, 상기 3차원 엔진은:

    [위로 보기 + 낮은 시점], [위로 보기 + 중간 시점], [위로 보기 + 높은 시점]의 시점 변환기능을 구비한 것을 특징으로 하는 XML 기반의 입체 건물 입면 및 내부 자동 모델링 및 내비게이션 시스템.
24. 제 1 항에 있어서, 상기 3차원 엔진은:

    [앞으로 보기 + 낮은 시점], [앞으로 보기 + 중간 시점], [앞으로 보기 + 높은 시점]의 시점 변환기능을 구비한 것을 특징으로 하는 XML 기반의 입체 건물 입면 및 내부 자동 모델링 및 내비게이션 시스템.
25. 제 1 항에 있어서, 상기 3차원 엔진은:

    [아래로 보기 + 낮은 시점], [아래로 보기 + 중간 시점], [아래로 보기 + 높은 시점]의 시점 변환기능을 구비한 것을 특징으로 하는 XML 기반의 입체 건물 입면 및 내부 자동 모델링 및 내비게이션 시스템.
26. 제 1 항에 있어서, 상기 3차원 엔진은:

    LOD(Level Of Detail)를 이용하여 차량 주행 시 시야 안에 들어오는 건물만을 자동 모델링 하는 것을 특징으로 하는 XML 기반의 입체 건물 입면 및 내부 자동 모델링 및 내비게이션 시스템.
27. 웹 서버에서 2차원 지도 정보와 건물의 바닥면과 입면 및 내부 정보를 웹을 통해 제공하는 단계와;

    상기 웹 서버로부터 상기 2차원 지도 정보와 건물의 바닥면과 입면 및 내부 정보를 저작 도구에서 수신받아 유형화를 통해 3차원 건물 및 건물 입면, 3차원 도로 및 가로시설, 3차원 입체교차로를 XML로 모델링하고 이를 상기 웹 서버로 실시간 전송하는 단계와;

    상기 가로 저작 도구로부터 상기 XML로 모델링된 데이터를 상기 웹 서버에서 실시간으로 수신받아 저장하고 이를 웹을 통해 전송하는 단계; 및

    상기 웹 서버로부터 상기 2차원 지도 정보와 건물의 바닥면과 입면 및 내부 정보, 상기 XML로 모델링된 데이터를 3차원 엔진에서 수신받아 3차원 건물과 건물 입면 및 건물 내부와, 3차원 도로 및 가로시설, 3차원 입체교차로를 유형화를 통해 실시간으로 자동 모델링 하여 차량용 지도 데이터를 3차원으로 가시화시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 XML 기반의 입체 건물 입면 및 내부 자동 모델링 및 내비게이션 방법.
28. 제 27 항에 있어서, 상기 가로 저작 도구는:

    상기 웹 서버로부터 상기 2차원 지도 정보와 건물 입면 및 내부 정보를 수신받아 유형화를 통한 3차원 건물 및 건물 입면을 XML로 모델링 하여 상기 웹 서버로 실시간 전송하는 단계; 및

    상기 웹 서버로부터 상기 2차원 지도 정보를 수신받아 유형화를 통한 3차원 도로 및 가로, 입체 교차로를 XML로 모델링 하여 상기 웹 서버로 실시간 전송하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 XML 기반의 입체 건물 입면 및 내부 자동 모델링 및 내비게이션 방법.
29. 제 27 항에 있어서, 상기 3차원 엔진은:

    상기 2차원 지도 정보를 기반으로 3차원 건물을 유형화를 통해 실시간으로 모델링 하는 단계와;

    상기 2차원 지도 정보를 기반으로 3차원 도로 및 가로시설을 유형화를 통해 실시간으로 모델링 하는 단계와;

    상기 모델링 된 건물과 도로 및 가로시설의 모델데이터를 화면상에 보여주는 단계와;

    상기 모델링된 데이터를 XML로 변환 가공하는 단계; 및

    상기 차량용 지도 데이터를 이용하여 차량 내비게이션 가이드 기능을 수행하 는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 XML 기반의 입체 건물 입면 및 내부 자동 모델링 및 내비게이션 방법.
30. 제 27 항 또는 제 29 항에 있어서, 상기 3차원 엔진은:

    2차원 정점(Vertex) 정보로 건물의 외곽을 정하고 건물 높이만큼 돌출(Extrusion)하며 기본 컬러를 지정하는 단계와;

    상기 건물의 층 수 정보를 반영하여 층 구분을 표시하며 기본 컬러를 표시하는 단계와;

    상기 건물의 지붕모델을 간단히 형성하고 기본 외장재료를 텍스쳐 맵핑(Texture Mapping)하는 단계와;

    상기 건물의 지붕부를 자세하게 모델링하고 개구부를 폴리곤(Polygon)으로 벽에 삽입하고 각각의 텍스쳐 맵핑(Texture Mapping)하는 단계와;

    상기 개구부 부분이 벽보다 건물 안쪽으로 들어간 형태의 모델을 생성하는 단계; 및

    상기 건물의 부가적인 요소를 부가하는 단계;를 포함하며,

    사용자의 시점을 기준으로 각 단계별로 적용하는 것을 특징으로 하는 XML 기반의 입체 건물 입면 및 내부 자동 모델링 및 내비게이션 방법.
31. 제 27 항에 있어서, 상기 3차원 입체교차로를 편집하는 방법은:

    (a1) 윈도우의 지도에서 편집할 부분의 교차로를 확대한 후 편집할 도로가 교차하는 부분의 링크를 선택하면 도로 높이 설정 창이 열리는 단계와;

    (a2) 상기 도로 높이 설정 창에서 도로선택 버튼을 통해 도로선택을 입력받은 후 선택된 도로의 합류점을 확인할 수 있도록 화살표로 표시하는 단계와;

    (a3) 상기 도로 높이 설정 창에서 도로 시작 합류 값을 입력받아 도로의 교차로를 생성할 폴리곤의 자리를 만들고, 도로 끝 합류 값을 조정하는 단계와;

    (a4) 상기 도로 높이 설정 창에서 '교차로 폴리곤 사용 안함' 체크박스의 선택 해제를 입력받은 단계와;

    (a5) 상기 도로선택 버튼을 통해 선택한 도로와 합류할 나머지 도로를 입력받은 후 상기 (a1) 내지 (a4) 단계를 반복하는 단계와;

    (a6) 상기 도로 높이 설정 창에서 적용 버튼과 확인 버튼이 순차적으로 입력되면 교차로 편집을 종료한 후 교차로 폴리곤을 생성하는 단계와;

    (a7) 상기 도로 높이 설정 창의 체크 박스를 입력받아 도로의 시작부분이나 끝 부분에 건널목을 생성하는 단계; 및

    (a8) 상기 파일 메뉴의 '교차로 폴리곤 저장' 버튼이 입력되면 생성한 교차로 폴리콘을 저장하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 XML 기반의 입체 건물 입면 및 내부 자동 모델링 및 내비게이션 방법.
32. 제 27 항에 있어서, 상기 고가도로를 편집하는 방법은:

    (b1) 윈도우의 지도에서 편집할 도로가 교차하는 부분의 링크를 선택하면 도로 높이 설정 창이 열리는 단계와;

    (b2) 상기 도로 높이 설정 창에서 도로선택 버튼을 통해 도로선택을 입력받은 후 도로의 시작점 높이, 중간높이, 끝점 높이 값을 입력받는 단계와;

    (b3) 상기 도로의 분할간격의 지정을 입력받는 단계와;

    (b4) 상기 도로 높이 설정 창에서 스플리트 버튼과 확인 버튼이 순차적으로 입력되면 교차로 편집을 종료한 후 교차로 폴리곤을 생성하는 단계; 및

    (b5) 상기 파일 메뉴의 '교차로 폴리곤 저장'이 입력되는 생성한 교차로 폴리곤을 저장하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 XML 기반의 입체 건물 입면 및 내부 자동 모델링 및 내비게이션 방법.
33. 제 27 항에 있어서, 상기 건물을 생성 및 편집하는 방법은:

    (c1) 상기 3차원 건물 자동 모델러의 기능 툴바(Function Toolbar)에서 파일 열기를 선택해 도로 및 건물 데이터를 로드하는 단계와;

    (c2) 상기 건물을 배치할 장소의 셰이프 심볼(Shape Symbol)을 선택하는 단계와;

    (c3) 상기 3차원 건물 자동 모델러의 파일 메뉴에서 유저 파일 임포트(User File Import)를 선택해서 건물을 로드한 후 선택된 셰이프 심볼(Shape Symbol)을 삭제하는 단계와;

    (c4) 상기 3차원 건물 자동 모델러의 편집 메뉴에서 비율 확대/축소를 선택하여 비율로 건물을 축소하는 단계와;

    (c5) 상기 편집 메뉴에서 회전 버튼을 선택한 후 중심이 될 축/점을 선택한 후 회전시키는 단계; 및

    (c6) 상기 파일 메뉴에서 세이브 유저 모델(Save User Model)을 선택하여 브라우저용 데이터를 저장하여 건물을 생성 및 편집하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 XML 기반의 입체 건물 입면 및 내부 자동 모델링 및 내비게이션 방법.

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