KR20140073748A - 특징형상 기반의 한옥 건축물 모델링 시스템 및 모델링 방법 - Google Patents

특징형상 기반의 한옥 건축물 모델링 시스템 및 모델링 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따른 특징형상 기반의 한옥 건축물 모델링 시스템(100)은 한옥 건축물에 대한 설계 정보 및 특징형상 기반으로 분류된 한옥 건축물의 부재 정보가 저장되는 부재 데이터베이스(110), 부재 데이터베이스(110)에 저장된 부재 정보가 XML 형태로 모델링되는 부재 모델링부(120), 부재 모델링부(120)에서 모델링되는 건축 부재가 설계 정보에 따라 인접 부재 간 연관관계가 설정되는 부재 연동부(130) 및 부재 연동부(130)에서 연관관계가 설정된 건축 부재를 이용하여 한옥 건축물이 시각화되는 디스플레이부(140)를 포함한다.

Description

특징형상 기반의 한옥 건축물 모델링 시스템 및 모델링 방법{FEATURED BASED MODELING SYSTEM AND METHOD OF TRADITIONAL KOREAN-STYLE HOUSE}
본 발명은 건축물에 대한 모델링 방법 및 시스템에 관한 것이다. 특히 본 발명은 특징형상으로 분류되는 한옥 건축물의 부재에 대한 XML 모델링 방법 및 모델링 시스템에 에 관한 것이다.
IT 산업의 발전에 힘입어 건설 분야에서도 BIM(Building Information Modeling)으로 대표되는 건설 종합 통합 기술이 확산되고 있다. BIM 기술은 시설물의 모든 정보를 가상공간에 있는 그대로 3차원으로 모델링 하고, 이 모델을 바탕으로 건물을 짓고 사용, 관리하며 그 과정에서 생성되는 모든 정보를 모델에 통합하는 기술이다. 그리고 BIM 기술은 시설물을 단면 단위로 쪼개어 이 단면들을 중심으로 시설물을 표현하는 기존 2차원 CAD 기반 건설정보 표현 방식과는 차이가 크다.
BIM을 적용하면 설계 단계에서는 건축, 전기, 설비 등 여러 분야 기술자들의 작업 결과를 시각적으로 중첩해 볼 수 있다. 또한 BIM 기술은 설계 오류 발생 가능성을 크게 낮출 수 있고, 설계 초기 단계에서 다양한 대안들을 짧은 시간에 시뮬레이션할 수도 있으며, 시공 단계에서는 시공 순서, 작업 가능성 등을 미리 검토하고 3차원 좌표를 이용해 자재를 정확히 제작할 수 있게 되어 시공 효율성을 극대화할 수 있게 된다.
현재까지 3차원 모델링을 위한 다양한 방법 내지 시스템이 연구되고 있다. 나아가 한국 공개 특허 제2009-0044060호에서는 단순한 외형만을 모델링하는 것에 그치지 않고, 건축물 구조 간의 연결관계를 표현하기 위하여 XML 포맷을 이용하는 기술도 개시된 바 있으나, 한옥 건축물 부재를 특징형상 기반으로 분류하여 한옥 건축물에 적합한 모델링 방법 내지 시스템에 대한 기술은 제시되어 있지 않은 실정이다.
대한민국 등록특허 10-1145515호(2012.05.04) 대한민국 등록특허 10-0633146호(2006.09.29)
서양식 건축 구조물과 달리 한옥 건축물은 사용되는 부재, 부재 간의 연결 방법 및 시공 방법 등이 상이한 점이 많다. 따라서 종래의 BIM을 이용한 3차원 모델링을 수행하기 위해서는 한옥 구조에 적합한 부재의 정의가 필요하다. 한옥은 특히 부재 간의 연결 부위에 별도의 고정물을 사용하지 않고, 특징적인 연결 구조를 이용하여 시공이 된다. 따라서 한옥 건축물을 위한 3차원 모델링을 위해서는 한옥 특이적인 연결 구조를 분석하여 부재 정보를 마련해야만 한다. 나아가 부재 간 연관 관계 설정이 편리한 모델링 방법이 필요하기도 한다.
본 발명에 따른 한옥 건축물 모델링 시스템 또는 모델링 방법은 한옥 건축물 부재를 특징형상 기반으로 분류하여 한옥 건축물에 적합한 모델링 방법 내지 시스템을 제공하고자 한다.
본 발명에 따른 한옥 건축물 모델링 시스템 또는 모델링 방법은 한옥 건축물 부재 간의 연결 관계를 고려하여 부재 간 연관관계 구성이 용이한 모델링 방법 내지 시스템을 제공하고자 한다.
본 발명의 해결과제는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상술한 과제의 해결을 위하여, 본 발명은: 한옥 건축물에 대한 설계 정보 및 특징형상 기반으로 분류된 한옥 건축물의 부재 정보가 저장되는 부재 데이터베이스; 상기 부재 데이터베이스에 저장된 부재 정보가 XML 형태로 모델링되는 부재 모델링부; 상기 부재 모델링부에서 모델링되는 건축 부재가 상기 설계 정보에 따라 인접 부재 간 연관관계가 설정되는 부재 연동부; 및 상기 부재 연동부에서 연관관계가 설정된 건축 부재를 이용하여 한옥 건축물이 시각화되는 디스플레이부를 포함하는 것을 특징으로 하는 특징형상 기반의 한옥 건축물 모델링 시스템을 제공한다.
상기 부재 데이터베이스에 저장되는 부재 정보는, 부재의 단면 모양, 연결부위의 커트 방향 또는 연결부위의 커트 횟수 중 하나 이상의 특징형상을 기반으로 분류되는 것을 특징으로 한다.
상기 부재 데이터베이스에 저장되는 부재 정보는, 부재 명칭, 2차원 규격 정보, 3차원 규격 정보, 연결 부위 정보, 소속 템플릿 또는 소속 IFC 건물요소 중 하나 이상의 정보를 포함할 수 있다.
상기 부재 모델링부는; 상기 부재 정보를 기준으로 부재의 단면, 규격, 인접 부재 링크 정보, 소속 템플릿 또는 소속 IFC 건물요소 중 하나 이상의 정보를 포함하는 XML 구조체 형태로 모델링하는 것을 특징으로 한다.
상기 부재 연동부는; 상기 인접 부재 링크 정보를 기준으로 인접 부재를 결정하고, 상기 인접 부재 간의 연결 부위, 상기 연결 부위의 삽입 점 또는 상기 연결 부위의 삽입 방향 중 하나 이상을 연산하는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 디스플레이부는 상기 부재 모델링부에서 모델링된 건축 부재 정보 및 상기 부재 연동부에서 설정된 인접 부재 간 연관관계를 기준으로 디스플레이 장치에서 한옥 건축물을 시각화하는 것을 특징으로 한다.
상기 한옥 건축물 모델링 시스템은; 상기 부재 정보 중 부재의 단면, 규격 또는 인접 부재 링크 정보 중 하나 이상이 변경되는 부재 정보 수정부를 더 포함할 수도 있다.
상기 부재 정보 수정부는, 변경된 부재 정보를 별도의 데이터 베이스에서 전송 받거나, 인터페이스 장치를 통해 사용자로부터 수정된 정보를 입력받는다.
그리고, 상기 부재 정보 수정부를 통해 부재 정보가 변경되는 경우, 변경된 부재 정보를 기준으로 상기 부재 모델링부에서 부재를 모델링하고, 상기 부재 연동부에서 인접 부재 간 연관관계를 설정하며, 상기 디스플레이부에서 변경된 한옥 건축물을 시각화하는 것을 특징으로 한다.
다른 일 형태로서, 본 발명은: 한옥 건축물에 대한 IFC(Industry Foundation Classes) 파일을 저장하는 IFC 데이터베이스; 및 클라이언트로부터 입력된 한옥 건축물의 부재 정보를 기반으로 상기 부재 정보를 특징형상 기반으로 분류하고, 상기 분류된 부재 정보를 상기 IFC 파일을 이용하여 XML 구조체 형태로 모델링하고, 상기 모델링된 부재 정보 중 인접 부재 간 연관관계를 설정하는 제어모듈을 포함하는 BIM 서버; 및 BIM 서버에서 모델링되고 인접 부재 간 연관관계가 설정된 부재 정보를 이용하여 한옥 건축물을 시각화하는 디스플레이 장치를 포함하는 클라이언트를 포함하는 것을 특징으로 하는 특징형상 기반의 한옥 건축물 모델링 시스템을 제공한다.
상기 제어모듈에서 부재 정보는 부재의 단면 모양, 연결부위의 커트 방향 또는 연결부위의 커트 횟수 중 하나 이상의 특징형상을 기반으로 분류되는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 클라이언트로부터 입력되는 부재 정보는 부재 명칭, 2차원 규격 정보, 3차원 규격 정보, 연결 부위 정보, 소속 템플릿 또는 소속 IFC 건물요소 중 하나 이상의 정보를 포함할 수 있다.
상기 제어모듈은; 상기 부재 정보를 기준으로 부재의 단면, 규격, 인접 부재 링크 정보, 소속 템플릿 또는 소속 IFC 건물요소 중 하나 이상의 정보를 포함하는 xml 구조체 형태로 모델링하는 것을 특징으로 한다.
상기 제어모듈은; 상기 인접 부재 링크 정보를 기준으로 인접 부재를 결정하고, 상기 인접 부재 간의 연결 부위, 상기 연결 부위의 삽입 점 또는 상기 연결 부위의 삽입 방향 중 하나 이상을 연산하여 인접 부재 간 연관관계를 설정할 수 있다.
상기 한옥 건축물 모델링 시스템은; 상기 클라이언트로부터 부재 정보 중 부재의 단면, 규격 또는 인접 부재 링크 정보 중 하나 이상이 수정 입력되는 경우, 상기 제어모듈에서 재차 수정된 부재 정보를 모델링하고 인접 부재 간 연관관계를 설정하고, 상기 클라이언트에서 수정된 부재 정보를 반영하여 한옥 건축물을 시각화하는 것을 특징으로 한다.
또 다른 일 형태로서, 본 발명은: 클라이언트에서 입력된 한옥 건축물의 부재 정보가 BIM 서버의 제어모듈에서 특징형상 기반으로 분류되는 단계; 상기 제어모듈에서 IFC 데이터 베이스에 저장된 IFC 파일을 이용하여 상기 부재 정보가 XML 구조체 형태로 모델링되는 단계; 상기 제어모듈에서 부재 정보를 이용하여 인접 부재 간 연관관계가 설정되는 단계; 및 디스플레이 장치에서 상기 연관관계까지 설정된 XML 구조체 형태의 부재 정보가 시각화되는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 특징형상 기반의 한옥 건축물 모델링 방법을 제공한다.
상기 제어모듈에서 특징형상 기반으로 분류되는 단계는 부재 정보가 부재의 단면 모양, 연결부위의 커트 방향 또는 연결부위의 커트 횟수 중 하나 이상의 특징형상을 기반으로 분류되는 것을 특징으로 한다.
상기 제어모듈에서 특징형상 기반으로 분류되는 단계에서 상기 클라이언트로부터 입력되는 부재 정보는 부재 명칭, 2차원 규격 정보, 3차원 규격 정보, 연결 부위 정보, 소속 템플릿 또는 소속 IFC 건물요소 중 하나 이상의 정보를 포함할 수 있다.
그리고, 상기 부재 정보가 XML 구조체 형태로 모델링되는 단계는 상기 부재 정보를 기준으로 부재의 단면, 규격, 인접 부재 링크 정보, 소속 템플릿 또는 소속 IFC 건물요소 중 하나 이상의 정보를 포함하는 XML 구조체 형태로 모델링되는 것을 특징으로 한다.
상기 인접 부재 간 연관관계가 설정되는 단계는 상기 인접 부재 링크 정보를 기준으로 인접 부재를 결정하고, 상기 인접 부재 간의 연결 부위, 상기 연결 부위의 삽입 점 또는 상기 연결 부위의 삽입 방향 중 하나 이상을 연산하여 설정되는 것을 특징으로 한다.
본 발명은; 상기 클라이언트로부터 부재 정보 중 부재의 단면, 규격 또는 인접 부재 링크 정보 중 하나 이상이 수정 입력되는 단계를 더 포함하고, 수정된 부재 정보를 기준으로 XML 구조 형태로 모델링되는 단계, 인접 부재 간 연관관계가 설정되는 단계 및 디스플레이 장치에서 부재 정보가 시각화되는 단계가 수행되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 한옥 건축물 모델링 시스템 또는 모델링 방법은 한옥 건축물 부재를 설명하는 부재 정보를 형상특징 기반으로 분류하여 조속하게 모델링을 수행한다.
본 발명에 따른 한옥 건축물 모델링 시스템 또는 모델링 방법은 한옥 건축물에 특징적인 부재 간의 연결관계를 설정하여 조속하고 복잡도가 낮은 모델링을 수행한다.
본 발명의 효과는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 효과들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 특징형상 기반의 한옥 건축물 모델링 시스템의 구성에 대한 하나의 실시예를 도시한 블록도이다.
도 2는 본 발명에서 부재 분류에 사용되는 특징형상에 대한 설명을 위한 예시도이다.
도 3은 본 발명에서 부재 분류에 사용되는 기준인 단면형상에 따라 분류된 부재를 예시한 것이다.
도 4는 본 발명에서 부재 분류에 사용되는 기준인 커트 방향 및 커트 횟수에 따라 분류된 부재를 예시한 것이다.
도 5는 도 4에 도시된 부재에서 커트 방향이 Z축이고, 커트 횟수가 1 번인 부재를 분류한 화면이다.
도 6은 도 4에 도시된 부재에서 커트 방향이 X, Y 및 Z 축이고, 커트 횟수가 방향에 따라 각각 2번, 2번 1번인 부재를 분류한 화면이다.
도 7은 건축물을 구성하는 템플릿에 대한 분류 예를 도시한 도면이다.
도 8은 부재정보를 이용하여 특정 템플릿에 속한 부재가 연동되는 과정을 도시한 블록도이다.
도 9는 디스플레이부에서 한옥 건축물이 시각화되는 장면을 예시한 것이다.
도 10은 부재 정보가 수정된 경우 디스플레이부에서 시각화되는 한옥 건축물이 변경되는 장면을 예시한 것이다.
도 11은 본 발명에 따른 특징형상 기반의 한옥 건축물 모델링 시스템의 구성 및 동작에 대한 다른 실시예를 도시한 구성도이다.
도 12는 본 발명에 따른 특징형상 기반의 한옥 건축물 모델링 방법에 대한 순서도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제1, 제2, A, B 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 해당 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않으며, 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
본 명세서에서 사용되는 용어에서 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 해석되지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "포함한다" 등의 용어는 설시된 특징, 개수, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 의미하는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 개수, 단계 동작 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
도면에 대한 상세한 설명을 하기에 앞서, 본 명세서에서의 구성부들에 대한 구분은 각 구성부가 담당하는 주기능 별로 구분한 것에 불과함을 명확히 하고자 한다. 즉, 이하에서 설명할 2개 이상의 구성부가 하나의 구성부로 합쳐지거나 또는 하나의 구성부가 보다 세분화된 기능별로 2개 이상으로 분화되어 구비될 수도 있다. 그리고 이하에서 설명할 구성부 각각은 자신이 담당하는 주기능 이외에도 다른 구성부가 담당하는 기능 중 일부 또는 전부의 기능을 추가적으로 수행할 수도 있으며, 구성부 각각이 담당하는 주기능 중 일부 기능이 다른 구성부에 의해 전담되어 수행될 수도 있음은 물론이다. 따라서, 본 명세서를 통해 설명되는 각 구성부들의 존재 여부는 기능적으로 해석되어야 할 것이며, 이러한 이유로 본 발명의 특징형상 기반의 한옥 건축물 모델링 시스템(100)에 따른 구성부들의 구성은 본 발명의 목적을 달성할 수 있는 한도 내에서 도 1과는 상이해질 수 있음을 명확히 밝혀둔다.
이하에서는 도면을 참조하면서 특징형상 기반의 한옥 건축물 모델링 시스템 및 모델링 방법에 관하여 구체적으로 설명하겠다.
도 1은 본 발명에 따른 특징형상 기반의 한옥 건축물 모델링 시스템(100)의 구성에 대한 하나의 실시예를 도시한 블록도이다. 도 1에 도시된 시스템은 하나의 컴퓨터 장치에 구현되는 경우를 예시한 것이다. 유무선 네트워크로 연결된 시스템에 대해서는 별도로 후술한다.
본 발명에 따른 특징형상 기반의 한옥 건축물 모델링 시스템(100)은 한옥 건축물에 대한 설계 정보 및 특징형상 기반으로 분류된 한옥 건축물의 부재 정보가 저장되는 부재 데이터베이스(110), 부재 데이터베이스(110)에 저장된 부재 정보가 XML 형태로 모델링되는 부재 모델링부(120), 부재 모델링부(120)에서 모델링되는 건축 부재가 설계 정보에 따라 인접 부재 간 연관관계가 설정되는 부재 연동부(130) 및 부재 연동부(130)에서 연관관계가 설정된 건축 부재를 이용하여 한옥 건축물이 시각화되는 디스플레이부(140)를 포함한다.
부재 데이터베이스(110)는 컴퓨터 장치 또는 네트워크 장치에서 데이터를 저장하는 각종 장치가 사용될 수 있다. 부재 모델링부(120) 및 부재 연동부(130)는 컴퓨터 CPU와 같은 연산 장치를 갖춘 시스템에 해당한다. 독립된 구성으로 기재하였으나 하나의 장치에 일체형으로 구성될 수도 있다. 디스플레이부(140)는 디스플레이 패널, 터치 패널 등과 같은 모니터 장치가 사용되는 것이 바람직하다.
부재 데이터베이스(110)에 저장되는 부재 정보는 부재의 단면 모양, 연결부위의 커트 방향 또는 연결부위의 커트 횟수 중 하나 이상의 특징형상을 기반으로 분류된다.
나아가 부재 데이터베이스(110)에 저장되는 부재 정보는 부재 명칭, 2차원 규격 정보, 3차원 규격 정보, 연결 부위 정보, 소속 템플릿 또는 소속 IFC(Industry Foundation Classes) 건물요소 중 하나 이상의 정보를 포함한다.
부재 정보는 한옥 건축물을 구성하는 각 부재를 특징하는 것으로 기동, 보 등과 같은 부재 명칭, 2차원 또는 3차원 크기 및 모양을 설명하는 규격에 대한 정보, 각 부재가 소속되는 템플릿의 종류, 각 부재가 소속되는 IFC 건물요소의 종류 등을 포함한다. 나아가 연결 부위 정보는 부재 간 연결되는 부위에 대한 모양, 규격 등에 대한 특징을 의미한다.
먼저 본 발명의 특징 중 하나인 특징형상에 기반한 부재 분류에 대하여 설명하고자 한다.
도 2는 본 발명에서 부재 분류에 사용되는 특징형상에 대한 설명을 위한 예시도이다. 도 2는 부재에 대한 3차원 특징형상 내지 2 차원 특징형상을 도시한다. Sketch라고 표기한 부분은 3차원 형상의 단면 모양(2D_Polyline으로 표시)을 의미하고, Solid라고 표시한 부분은 Sketch를 일정한 방향으로 연장한 3차원 형상(Protrusion_Extrude로 표시)을 의미한다. 점선은 표시한 Sketch부분은 3차원 형상에서 커트(Cut)되는 부분의 단면이고, 점선으로 표시한 3차원 형상은 전체 부재에서 커트되는 부분의 3차원 형상(Cut_Extrude)이다. 결과적으로 3차원 부재의 평면도는 하측에 도시한 유형과 같고, 커트되는 부위의 종류에 따라 샘플 유형 1-1 부터 1-4 까지 도시하였다.
도 3은 본 발명에서 부재 분류에 사용되는 기준인 단면형상에 따라 분류된 부재를 예시한 것이다. 도 3은 각종 부재의 연결 부위를 도시한 것이고, 부재의 단면 형상에 따라 사각형은 붉은색 점선 박스로, 원형은 파란색 점선 박스로 분류하였다. 이와 같이 부재는 기본적으로 부재의 단면으로 분류될 수 있다.
도 4는 본 발명에서 부재 분류에 사용되는 기준인 커트 방향 및 커트 횟수에 따라 분류된 부재를 예시한 것이다. 도 4에서는 단면이 사각형이 부재에 대하여 커트 방향 및 커트 횟수를 도시하였다. 커트 방향은 3차원 좌표 축과 같이 X, Y 및 Z 축이 있고, 커트 횟수는 해당 방향으로 몇 번의 커트가 수행되었는지를 기준으로 결정된다. 예컨대, Z축 1번은 Z축 방향으로 1번의 커트가 수행된 부재를 의미한다. 1번의 커트란 연결부위가 다양한 형태로 함몰되어 형성된다고 가정할 때 함몰되는 3차원 형상이 한 번의 Z축 이동으로 형성된다는 것이다. 함몰되는 3차원 형상의 하측 부분은 층이 없는 평평한 모양이라는 전제에서 설명한 것이다.
도 5는 도 4에 도시된 부재에서 커트 방향이 Z축이고, 커트 횟수가 1 번인 부재를 분류한 화면이다. 도 5에서는 Z축 1번 커트된 부재를 분류한 화면이다. 분류된 부재는 밝은 색으로 처리되었고, 나머지 부재는 엷은 색으로 처리되었다.
도 6은 도 4에 도시된 부재에서 커트 방향이 X, Y 및 Z 축이고, 커트 횟수가 방향에 따라 각각 2번, 2번 1번인 부재를 분류한 화면이다. 분류된 부재는 밝은 색으로 처리되었고, 나머지 부재는 엷은 색으로 처리되었다.
부재 정보에 포함되는 템플릿에 대해 설명하도록 한다. 도 7은 건축물을 구성하는 템플릿에 대한 분류 예를 도시한 도면이다. 템플릿이란 특정 구조 또는 기능으로 분류한 건축 부재의 그룹 단위이다. 도 7을 살펴보면, 크게 구조조합 템플릿, 입면 템플릿, 평면 템플릿, 지붕 템플릿으로 분류된다. 물론 이외의 다른 구조나 기능에 의한 분류도 가능하다. 구조조합 템플릿은 건축물의 기본적인 뼈대가 되는 구성의 그룹을 의미하고, 입면 템플릿은 벽과 같이 바닥에 세워지는 부재에 대한 구성의 그룹이고, 평면 템플릿은 바닥과 같이 지면과 평행하게 배치되는 부재에 대한 구성의 그룹이며, 지붕 템플릿은 건축물의 지붕을 구성하는 부재에 대한 그룹을 의미한다.
구조조합 템플릿에 속하는 부재는 초석, 기둥, 장혀, 보아지, 보, 도리, 대공 등이 있고, 기둥은 단면 모양에 따라 사각기둥, 원형 기둥 등으로 세부 분류가 가능하다. 템플릿에 대한 정보는 해당 부재가 어떤 부재와 연결되는지, 어떤 위치에 배치되는 지에 대한 정보를 제공할 수 있다.
본 발명의 부재 모델링부(120)는 부재 정보를 기준으로 부재의 단면, 규격, 인접 부재 링크 정보, 소속 템플릿 또는 소속 IFC 건물요소 중 하나 이상의 정보를 포함하는 XML 구조체 형태로 모델링한다.
XML(extensible markup language)은 태그의 자기 표현(self describing)특성과 트리 구조(tree structure)는 내용 정보간의 상호연관성을 표현하기에 적절하다. 부재 모델링부(120)에서는 XSLT(eXtensible Style Language Transformation)를 이용하여 부재 정보를 구조 데이터를 포함한 파일로 변환할 수 있다. 변환된 구조 데이터를 활용하여 트리 구조를 생성하기 위하여 구조 트리 연동 인터페이스를 이용할 수도 있다. 인터페이스에서는 3D 모델링 데이터와 구조 데이터와의 연동을 위하여 트리 구조를 생성하는 스크립트를 포함하고 있다. XML 모델링에 대한 내용은 해당분야의 통상의 지식을 가진 자가 다양한 방법으로 수행할 수 있으므로 자세한 설명은 생략하기로 한다.
부재 모델링부(120)에서 생성되는 XML 구조체에는 해당 부재의 규격, 소속된 템플릿의 종류, 소속된 IFC 건물요소의 종류에 대한 정보 뿐만아니라, 인접 부재 링크 정보도 포함된다. 인접 부재 링크 정보는 부재 정보 중 연결부위 정보에 의해 생성된다. 연결부위 정보에는 연결부위의 단면, 특징형상과 같은 일반적인 정보뿐만 아니라 해당 부재가 인접해야 하는 다른 부재의 식별 번호, 인접 부재의 템플릿 종류 등과 같은 정보를 포함한다. 나아가 인접 부재와 연결을 위한 연결 부위 구성에 대한 정보도 포함하는데 예컨대, 부재 간 연결되는 방향에 대한 3차원 정보, 연결되는 부위의 시점 및 종점에 대한 정보를 포함한다.
본 발명의 부재 연동부(130)는 인접 부재 링크 정보를 기준으로 인접 부재를 결정하고, 인접 부재 간의 연결 부위, 연결 부위의 삽입 점 또는 연결 부위의 삽입 방향 중 하나 이상을 연산하여 부재 간 연관관계를 결정한다.
도 8은 부재정보를 이용하여 특정 템플릿에 속한 부재가 연동되는 과정을 도시한 블록도이다. 가장 위에 있는 블록인 TEMPLATE_01.ifc는 템플릿의 형상정보, BIM의 속성 정보 및 참조 XML 링크 정보를 갖는다. 이를 통해 XML 구조체를 불러올 수 있고, 해당 템플릿에 대한 XML 구조체에서 각 참조 부재에 대한 IFC 링크 정보를 확인할 수 있다. 템플릿을 구성하는 각 부재의 IFC 파일에서 각 부재의 XML 링크 정보를 이용하여 각 부재의 XML 구조체를 찾을 수 있다. 최종적으로 각 부재의 XML 구조체에서 파라메트릭(parametric) 형상 정보 등을 확인할 수 있다. 도 8에서는 템플릿에 대한 IFC 파일-> 템플릿에 대한 XML 구조체-> 각 부재에 대한 IFC 파일 -> 각 부재에 대한 XML 구조체와 같은 순서로 연관관계를 설정하는 과정을 도시한 것이다.
본 발명의 디스플레이부(140)는 부재 모델링부(120)에서 모델링된 건축 부재 정보 및 부재 연동부(130)에서 설정된 인접 부재 간 연관관계를 기준으로 디스플레이 장치에서 한옥 건축물을 시각화할 수 있다. 도 9는 디스플레이부(140)에서 한옥 건축물이 시각화되는 장면을 예시한 것이다.
한편 본 발명에 따른 한옥 건축물 모델링 시스템(100)은 부재 정보 중 부재의 단면, 규격 또는 인접 부재 링크 정보 중 하나 이상이 변경되는 부재 정보 수정부(150)를 더 포함할 수 있다. 부재 정보 수정부(150)를 별도의 구성과 같이 설명하였으나 컴퓨터 장치에서는 별도의 데이터 베이스에서 부재 정보를 다시 입력받거나, 사용자 또는 클라이언트(220)의 인터페이스 장치를 통해 수정된 정보를 입력받는 구성을 의미한다.
나아가 수정된 부재 정보가 입력되면, 즉 부재 정보 수정부(150)를 통해 부재 정보가 변경되는 경우, 변경된 부재 정보를 기준으로 부재 모델링부(120)에서 부재를 모델링하고, 부재 연동부(130)에서 인접 부재 간 연관관계를 설정하며, 디스플레이부(140)에서 변경된 한옥 건축물을 시각화하게 된다. 도 10은 부재 정보가 수정된 경우 디스플레이부(140)에서 시각화되는 한옥 건축물이 변경되는 장면을 예시한 것이다. 도 10을 살펴보면, 간사리의 규격이 수정되어 건축물의 크기가 변경된 것을 알 수 있다.
도 11은 본 발명에 따른 특징형상 기반의 한옥 건축물 모델링 시스템(200)의 구성 및 동작에 대한 다른의 실시예를 도시한 구성도이다. 도 11은 IFC 정보 및 부재 정보를 포함하는 데이터 베이스와 모델링을 수행하는 제어모듈(212)이 별도의 서버에 배치되고, 유선 또는 무선 네트워크로 클라이언트(220)가 연결된 시스템을 설명한다.
본 발명에 따른 특징형상 기반의 한옥 건축물 모델링 시스템(200)의 다른 실시예는 한옥 건축물에 대한 IFC(Industry Foundation Classes) 파일을 저장하는 IFC 데이터베이스(211) 및 클라이언트(220)로부터 입력된 한옥 건축물의 부재 정보를 기반으로 부재 정보를 특징형상 기반으로 분류하고, 분류된 부재 정보를 IFC 파일을 이용하여 XML 구조체 형태로 모델링하고, 모델링된 부재 정보 중 인접 부재 간 연관관계를 설정하는 제어모듈(212)을 포함하는 BIM 서버(210); 및 BIM 서버(210)에서 모델링되고 인접 부재 간 연관관계가 설정된 부재 정보를 이용하여 한옥 건축물을 시각화하는 디스플레이 장치를 포함하는 클라이언트(220)를 포함한다.
IFC 데이터베이스(211)에는 한옥 건축물에 사용되는 IFC 파일이 저장되어 있고, IFC 파일에 저장된 정보를 이용하여 제어모듈(212)에서 XML 구조체를 생성하게 된다.
제어모듈(212)에서 부재 정보는 부재의 단면 모양, 연결부위의 커트 방향 또는 연결부위의 커트 횟수 중 하나 이상의 특징형상을 기반으로 분류된다.
클라이언트(220)로부터 입력되는 부재 정보는 부재 명칭, 2차원 규격 정보, 3차원 규격 정보, 연결 부위 정보, 소속 템플릿 또는 소속 IFC 건물요소 중 하나 이상의 정보를 포함한다.
제어모듈(212)은 부재 정보를 기준으로 부재의 단면, 규격, 인접 부재 링크 정보, 소속 템플릿 또는 소속 IFC 건물요소 중 하나 이상의 정보를 포함하는 XML 구조체 형태로 모델링한다.
제어모듈(212)은 인접 부재 링크 정보를 기준으로 인접 부재를 결정하고, 인접 부재 간의 연결 부위, 연결 부위의 삽입 점 또는 연결 부위의 삽입 방향 중 하나 이상을 연산하여 인접 부재 간 연관관계를 설정한다.
본 실시예에 따른 한옥 건축물 모델링 시스템(200)에서도 클라이언트(220)로부터 부재 정보 중 부재의 단면, 규격 또는 인접 부재 링크 정보 중 하나 이상이 수정 입력되는 경우, 제어모듈(212)에서 재차 수정된 부재 정보를 모델링하고 인접 부재 간 연관관계를 설정하고, 클라이언트(220)에서 수정된 부재 정보를 반영하여 한옥 건축물을 시각화할 수 있다.
도 12는 본 발명에 따른 특징형상 기반의 한옥 건축물 모델링 방법에 대한 순서도이다. 도 11에 설명된 시스템을 기준으로 설명한다.
본 발명에 따른 특징형상 기반의 한옥 건축물 모델링 방법은 클라이언트(220)에서 입력된 한옥 건축물의 부재 정보가 BIM 서버(210)의 제어모듈(212)에서 특징형상 기반으로 분류되는 단계(S1), 제어모듈(212)에서 IFC 데이터 베이스에 저장된 IFC 파일을 이용하여 부재 정보가 XML 구조체 형태로 모델링되는 단계(S2), 제어모듈(212)에서 부재 정보를 이용하여 인접 부재 간 연관관계가 설정되는 단계(S3) 및 디스플레이 장치가 연관관계까지 설정된 XML 구조체 형태의 부재 정보를 시각화하는 단계(S4)를 포함한다.
제어모듈(212)에서 특징형상 기반으로 분류되는 단계(S1)는 부재 정보가 부재의 단면 모양, 연결부위의 커트 방향 또는 연결부위의 커트 횟수 중 하나 이상의 특징형상을 기반으로 분류된다.
제어모듈(212)에서 특징형상 기반으로 분류되는 단계(S1)에서 클라이언트(220)로부터 입력되는 부재 정보는 부재 명칭, 2차원 규격 정보, 3차원 규격 정보, 연결 부위 정보, 소속 템플릿 또는 소속 IFC 건물요소 중 하나 이상의 정보를 포함한다.
부재 정보가 XML 구조체 형태로 모델링되는 단계(S2)는 부재 정보를 기준으로 부재의 단면, 규격, 인접 부재 링크 정보, 소속 템플릿 또는 소속 IFC 건물요소 중 하나 이상의 정보를 포함하는 XML 구조체 형태로 모델링된다.
인접 부재 간 연관관계가 설정되는 단계(S3)는 인접 부재 링크 정보를 기준으로 인접 부재를 결정하고, 인접 부재 간의 연결 부위, 연결 부위의 삽입 점 또는 연결 부위의 삽입 방향 중 하나 이상을 연산하여 설정된다.
클라이언트(220)로부터 부재 정보 중 부재의 단면, 규격 또는 인접 부재 링크 정보 중 하나 이상이 수정 입력되는 단계(S5)를 더 포함할 수 있다. 도 12의 화살표와 같이 부재 정보가 수정된 경우 수정된 부재 정보를 기준으로 XML 구조 형태로 모델링되는 단계(S2), 인접 부재 간 연관관계가 설정되는 단계(S3) 및 디스플레이 장치에서 부재 정보가 시각화되는 단계(S4)가 재차 수행되는 것이 바람직하다.
본 실시예 및 본 명세서에 첨부된 도면은 본 발명에 포함되는 기술적 사상의 일부를 명확하게 나타내고 있는 것에 불과하며, 본 발명의 명세서 및 도면에 포함된 기술적 사상의 범위 내에서 당업자가 용이하게 유추할 수 있는 변형 예와 구체적인 실시예는 모두 본 발명의 권리범위에 포함되는 것이 자명하다고 할 것이다.
100 : 특징형상 기반의 한옥 건축물 모델링 시스템
110 : 부재 데이터베이스 120 : 부재 모델링부
130 : 부재 연동부 140 : 디스플레이부
150 : 부재 정보 수정부
200 : 특징형상 기반의 한옥 건축물 모델링 시스템
210 : BIM 서버 211 : IFC 데이터베이스
212 : 제어모듈 220 : 클라이언트

Claims (21)

  1. 한옥 건축물에 대한 설계 정보 및 특징형상 기반으로 분류된 한옥 건축물의 부재 정보가 저장되는 부재 데이터베이스;
    상기 부재 데이터베이스에 저장된 부재 정보가 XML 형태로 모델링되는 부재 모델링부;
    상기 부재 모델링부에서 모델링되는 건축 부재가 상기 설계 정보에 따라 인접 부재 간 연관관계가 설정되는 부재 연동부; 및
    상기 부재 연동부에서 연관관계가 설정된 건축 부재를 이용하여 한옥 건축물이 시각화되는 디스플레이부를 포함하는 특징형상 기반의 한옥 건축물 모델링 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 부재 데이터베이스에 저장되는 부재 정보는, 부재의 단면 모양, 연결부위의 커트 방향 또는 연결부위의 커트 횟수 중 하나 이상의 특징형상을 기반으로 분류되는 것을 특징으로 하는 특징형상 기반의 한옥 건축물 모델링 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 부재 데이터베이스에 저장되는 부재 정보는, 부재 명칭, 2차원 규격 정보, 3차원 규격 정보, 연결 부위 정보, 소속 템플릿 또는 소속 IFC 건물요소 중 하나 이상의 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 특징형상 기반의 한옥 건축물 모델링 시스템.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 부재 모델링부는;
    상기 부재 정보를 기준으로 부재의 단면, 규격, 인접 부재 링크 정보, 소속 템플릿 또는 소속 IFC 건물요소 중 하나 이상의 정보를 포함하는 XML 구조체 형태로 모델링하는 것을 특징으로 하는 특징형상 기반의 한옥 건축물 모델링 시스템.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 부재 연동부는;
    상기 인접 부재 링크 정보를 기준으로 인접 부재를 결정하고, 상기 인접 부재 간의 연결 부위, 상기 연결 부위의 삽입 점 또는 상기 연결 부위의 삽입 방향 중 하나 이상을 연산하는 것을 특징으로 하는 특징형상 기반의 한옥 건축물 모델링 시스템.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 디스플레이부는, 상기 부재 모델링부에서 모델링된 건축 부재 정보 및 상기 부재 연동부에서 설정된 인접 부재 간 연관관계를 기준으로 디스플레이 장치에서 한옥 건축물을 시각화하는 것을 특징으로 하는 특징형상 기반의 한옥 건축물 모델링 시스템.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 한옥 건축물 모델링 시스템은;
    상기 부재 정보 중 부재의 단면, 규격 또는 인접 부재 링크 정보 중 하나 이상이 변경되는 부재 정보 수정부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 특징형상 기반의 한옥 건축물 모델링 시스템.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 부재 정보 수정부는, 변경된 부재 정보를 별도의 데이터 베이스에서 전송 받거나, 인터페이스 장치를 통해 사용자로부터 수정된 정보를 입력받는 것을 특징으로 하는 특징형상 기반의 한옥 건축물 모델링 시스템.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 부재 정보 수정부를 통해 부재 정보가 변경되는 경우, 변경된 부재 정보를 기준으로 상기 부재 모델링부에서 부재를 모델링하고, 상기 부재 연동부에서 인접 부재 간 연관관계를 설정하며, 상기 디스플레이부에서 변경된 한옥 건축물을 시각화하는 것을 특징으로 하는 특징형상 기반의 한옥 건축물 모델링 시스템.
  10. 한옥 건축물에 대한 IFC(Industry Foundation Classes) 파일을 저장하는 IFC 데이터베이스; 및 클라이언트로부터 입력된 한옥 건축물의 부재 정보를 기반으로 상기 부재 정보를 특징형상 기반으로 분류하고, 상기 분류된 부재 정보를 상기 IFC 파일을 이용하여 XML 구조체 형태로 모델링하고, 상기 모델링된 부재 정보 중 인접 부재 간 연관관계를 설정하는 제어모듈을 포함하는 BIM 서버; 및
    BIM 서버에서 모델링되고 인접 부재 간 연관관계가 설정된 부재 정보를 이용하여 한옥 건축물을 시각화하는 디스플레이 장치를 포함하는 클라이언트를 포함하는 특징형상 기반의 한옥 건축물 모델링 시스템.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제어모듈에서 부재 정보는 부재의 단면 모양, 연결부위의 커트 방향 또는 연결부위의 커트 횟수 중 하나 이상의 특징형상을 기반으로 분류되는 것을 특징으로 하는 특징형상 기반의 한옥 건축물 모델링 시스템.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 클라이언트로부터 입력되는 부재 정보는, 부재 명칭, 2차원 규격 정보, 3차원 규격 정보, 연결 부위 정보, 소속 템플릿 또는 소속 IFC 건물요소 중 하나 이상의 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 특징형상 기반의 한옥 건축물 모델링 시스템.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 제어모듈은;
    상기 부재 정보를 기준으로 부재의 단면, 규격, 인접 부재 링크 정보, 소속 템플릿 또는 소속 IFC 건물요소 중 하나 이상의 정보를 포함하는 xml 구조체 형태로 모델링하는 것을 특징으로 하는 특징형상 기반의 한옥 건축물 모델링 시스템.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 제어모듈은;
    상기 인접 부재 링크 정보를 기준으로 인접 부재를 결정하고, 상기 인접 부재 간의 연결 부위, 상기 연결 부위의 삽입 점 또는 상기 연결 부위의 삽입 방향 중 하나 이상을 연산하여 인접 부재 간 연관관계를 설정하는 것을 특징으로 하는 특징형상 기반의 한옥 건축물 모델링 시스템.
  15. 제10항에 있어서,
    상기 한옥 건축물 모델링 시스템은;
    상기 클라이언트로부터 부재 정보 중 부재의 단면, 규격 또는 인접 부재 링크 정보 중 하나 이상이 수정 입력되는 경우, 상기 제어모듈에서 재차 수정된 부재 정보를 모델링하고 인접 부재 간 연관관계를 설정하고, 상기 클라이언트에서 수정된 부재 정보를 반영하여 한옥 건축물을 시각화하는 것을 특징으로 하는 특징형상 기반의 한옥 건축물 모델링 시스템.
  16. 클라이언트에서 입력된 한옥 건축물의 부재 정보가 BIM 서버의 제어모듈에서 특징형상 기반으로 분류되는 단계;
    상기 제어모듈에서 IFC 데이터 베이스에 저장된 IFC 파일을 이용하여 상기 부재 정보가 XML 구조체 형태로 모델링되는 단계;
    상기 제어모듈에서 부재 정보를 이용하여 인접 부재 간 연관관계가 설정되는 단계; 및
    디스플레이 장치에서 상기 연관관계까지 설정된 XML 구조체 형태의 부재 정보가 시각화되는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 특징형상 기반의 한옥 건축물 모델링 방법.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 제어모듈에서 특징형상 기반으로 분류되는 단계는 부재 정보가 부재의 단면 모양, 연결부위의 커트 방향 또는 연결부위의 커트 횟수 중 하나 이상의 특징형상을 기반으로 분류되는 것을 특징으로 하는 특징형상 기반의 한옥 건축물 모델링 방법.
  18. 제16항에 있어서,
    상기 제어모듈에서 특징형상 기반으로 분류되는 단계에서 상기 클라이언트로부터 입력되는 부재 정보는 부재 명칭, 2차원 규격 정보, 3차원 규격 정보, 연결 부위 정보, 소속 템플릿 또는 소속 IFC 건물요소 중 하나 이상의 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 특징형상 기반의 한옥 건축물 모델링 방법.
  19. 제16항에 있어서,
    상기 부재 정보가 XML 구조체 형태로 모델링되는 단계는, 상기 부재 정보를 기준으로 부재의 단면, 규격, 인접 부재 링크 정보, 소속 템플릿 또는 소속 IFC 건물요소 중 하나 이상의 정보를 포함하는 XML 구조체 형태로 모델링되는 것을 특징으로 하는 특징형상 기반의 한옥 건축물 모델링 방법.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 인접 부재 간 연관관계가 설정되는 단계는, 상기 인접 부재 링크 정보를 기준으로 인접 부재를 결정하고, 상기 인접 부재 간의 연결 부위, 상기 연결 부위의 삽입 점 또는 상기 연결 부위의 삽입 방향 중 하나 이상을 연산하여 설정되는 것을 특징으로 하는 특징형상 기반의 한옥 건축물 모델링 방법.
  21. 제16항에 있어서,
    상기 클라이언트로부터 부재 정보 중 부재의 단면, 규격 또는 인접 부재 링크 정보 중 하나 이상이 수정 입력되는 단계를 더 포함하고, 수정된 부재 정보를 기준으로 XML 구조 형태로 모델링되는 단계, 인접 부재 간 연관관계가 설정되는 단계 및 디스플레이 장치에서 부재 정보가 시각화되는 단계가 수행되는 것을 특징으로 하는 특징형상 기반의 한옥 건축물 모델링 방법.
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