KR20140134490A

KR20140134490A - 환경 데이터 모델 구조를 이용하여 가상-물리 시스템에서 환경 객체를 표현하기 위한 방법 및 이를 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 판독 가능한 기록 매체

Info

Publication number: KR20140134490A
Application number: KR20130054443A
Authority: KR
Inventors: 전재호; 전인걸; 김원태
Original assignee: 한국전자통신연구원
Priority date: 2013-05-14
Filing date: 2013-05-14
Publication date: 2014-11-24
Also published as: US20140340396A1

Abstract

본 발명은 모델 기반의 대규모 가상-물리 시스템에서 도메인들 상호 간에 환경 객체를 표현하기 위한 환경 데이터들을 재사용할 수 있도록 정의된 환경 데이터 모델 구조를 이용하여 가상-물리 시스템에서 환경 객체를 표현하기 위한 방법 및 이를 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 판독 가능한 기록 매체를 개시한다.

Description

환경 데이터 모델 구조를 이용하여 가상-물리 시스템에서 환경 객체를 표현하기 위한 방법 및 이를 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 판독 가능한 기록 매체{METHOD FOR REPRESENTING ENVIRONMENT OBJECT IN CYBER-PHYSICAL SYSTEM BY USING MODEL STRUCTURE OF ENVIRONMENT DATA AND COMPUTER READABLE RECORDING MEDIUM THEREFOR}

본 발명은 환경 데이터 모델 구조를 이용하여 가상-물리 시스템에서 환경 객체를 표현하기 위한 방법 및 이를 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 판독 가능한 기록 매체에 관한 것으로, 보다 상세하게는 모델 기반의 대규모 가상-물리 시스템에서 도메인들 상호 간에 환경 객체를 표현하기 위한 환경 데이터들을 재사용할 수 있도록 정의된 환경 데이터 모델 구조를 이용하여 가상-물리 시스템에서 환경 객체를 표현하기 위한 방법 및 이를 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 판독 가능한 기록 매체에 관한 것이다.

가상-물리 시스템(Cyber Physical System ; CPS)이란, 실 세계 시스템과 컴퓨팅 시스템이 연계되어 그 복잡도가 가중됨에 따라, 예상치 못하는 오류와 상황 발생 등을 방지하기 위하여 소프트웨어 신뢰성, 실시간성 및 지능성 등이 보장되는 시스템을 말한다. CPS는 네트워크를 기반으로 다수의 임베디드 시스템들이 결합된 하이브리드 시스템(Hybrid system)으로써, 물리, 전기, 아날로그 등과 같은 연속적인(continuous) 요소와 전자, 소프트웨어 등과 같은 이산적인(discrete) 요소의 특성을 모두 갖는다.

가상-물리 시스템을 위한 제어 및 관리를 표준화하기 위한 시도로써, 대한민국 공개특허 제2011-0097269호 등에서는 가상-물리 시스템을 구성하는 서로 다른 망의 시스템들이 상호 유기적으로 통합될 수 있도록 하는 동적 제어 관리 기술을 개시하고 있다. 그러나, 상기 대한민국 공개특허 제2011-0097269호 등과 같은 종래 가상-물리 시스템에 대한 표준화 시도들은 가상-물리 시스템을 구성하는 시스템들 또는 네트워크들 사이의 이질성을 극복하고 일원화된 규칙을 이용하여 통합을 이루고자 하는 연구에 국한되고 있다.

현재 정보통신 산업의 발전으로 가상-물리 시스템 상에서의 다양한 환경 객체들(자연물 또는 인공물)에 대한 시각적 표현 기술에 대한 활용과 필요성은 점차 증대되고 있고, 이와 같은 환경 객체를 가시화하기 위한 환경 데이터들은 가상-물리 시스템이 적용되는 건축, 군사용 워-게임(War-game), 기상, 인체 영상, 엔지니어링 시뮬레이션 등과 같은 다양한 응용 분야에서 폭넓게 활용되고 있다. 하지만, 이러한 환경 객체들에 대한 환경 데이터들은 특정 도메인에만 국한되어 활용되고 있기 때문에 도메인들 간의 환경 데이터에 대한 재사용이 어렵다는 문제가 있다.

본 발명은, 가상-물리 시스템에서 활용될 수 있는 합성 환경을 정의하고, 환경 객체를 표현하기 위한 환경 데이터의 모델 구조를 제시하여, 특정 도메인 환경에서 개발된 환경 데이터에 대한 효율적인 관리와 도메인들 상호 간에 개발된 환경 데이터를 공동으로 활용할 수 있도록 함으로써, 개발자가 가상 물리 시스템을 설계하기 위해 소요하는 비용과 시간을 절감할 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 환경 데이터 모델 구조를 이용하여 가상-물리 시스템에서 환경 객체를 표현하기 위한 방법은, 가상-물리 시스템에서 환경 데이터를 환경 객체로 가시화하기 위한 정보를 저장하는 라이브러리(Library) 모델을 생성하는 단계; 상기 환경 데이터에 대한 기하학 구조 정보를 갖는 기하학 표현(Geometry Representation) 모델을 생성하는 단계; 상기 환경 데이터에 대한 2차원 또는 3차원 정보를 갖는 특성 표현(Feature Representation) 모델을 생성하는 단계; 상기 라이브러리 모델, 기하학 표현 모델 및 특성 표현 모델을 포함하는 환경 데이터의 모델 구조를 구성하는 단계; 상기 환경 데이터의 모델 구조에 대한 정보를 갖는 환경 데이터 파일을 데이터베이스에 저장하는 단계; 및 상기 데이터베이스에 저장된 환경 데이터 파일을 이용하여 상기 가상-물리 시스템에서 상기 환경 객체를 시각적으로 표현하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 기하학 표현 모델을 생성하는 단계는, 상기 환경 데이터에 대한 기하학 구조 정보를 갖는 모델 인스턴스를 나타내는 기하학 모델 인스턴스(Geometry Model Instance)를 생성하는 단계를 포함할 수 있다.

이때, 상기 기하학 모델 인스턴스는 적어도 3개 이상의 폴리곤 인스턴스(Polygon Instance)들로 표현될 수 있다.

이때, 상기 기하학 표현 모델을 생성하는 단계는, 기하학 모델 인스턴스들 사이의 참조 관계를 나타내는 참조(Reference) 모델을 생성하는 단계; 상기 기하학 모델 인스턴스의 식별 정보를 갖는 식별(Identification) 모델을 생성하는 단계; 및 상기 환경 데이터의 기하학 구조 정보를 테이블 포맷으로 표현한 데이터 테이블(Table)을 생성하는 단계를 더 포함할 수 있다.

이때, 상기 데이터 테이블은 상기 환경 데이터의 기하학 구조에 대한 Property Value, Property Table, Behavior 또는 Transformation 정보 중 어느 하나 이상의 정보를 테이블 포맷으로 표현한 테이블에 해당할 수 있다.

이때, 상기 특성 표현 모델을 생성하는 단계는, 상기 환경 데이터에 대한 2차원 또는 3차원 정보를 갖는 모델 인스턴스를 나타내는 특성 모델 인스턴스(Feature Model Instance)를 생성하는 단계를 포함할 수 있다.

이때, 상기 특성 모델 인스턴스는 점(Point), 선(Linear), 면(Area) 또는 부피(Volume) 특성으로 정의될 수 있다.

이때, 상기 특성 표현 모델을 생성하는 단계는, 특성 모델 인스턴스들 사이의 참조 관계를 나타내는 참조(Reference) 모델을 생성하는 단계; 상기 특성 모델 인스턴스의 식별 정보를 갖는 식별(Identification) 모델을 생성하는 단계; 및 상기 환경 데이터의 2차원 또는 3차원 정보를 테이블 포맷으로 표현한 데이터 테이블(Table)을 생성하는 단계를 더 포함할 수 있다.

이때, 상기 데이터 테이블은 상기 환경 데이터의 2차원 또는 3차원 특성에 대한 Property Value, Property Table, Behavior 또는 Transformation 정보 중 어느 하나 이상의 정보를 테이블 포맷으로 표현한 테이블에 해당할 수 있다.

한편, 본 발명에 따른 환경 데이터 모델 구조를 이용하여 가상-물리 시스템에서 환경 객체를 표현하기 위한 방법은 컴퓨터에 의해 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터로 판독 가능한 기록 매체에 기록될 수 있다.

본 발명에 따르면, 가상-물리 시스템에서 활용될 수 있는 합성 환경을 정의하고, 환경 객체를 표현하기 위한 환경 데이터의 모델 구조를 제시하여, 특정 도메인 환경에서 개발된 환경 데이터에 대한 효율적인 관리와 도메인들 상호 간에 개발된 환경 데이터를 공동으로 활용할 수 있도록 함으로써, 개발자가 가상 물리 시스템을 설계하기 위해 소요하는 비용과 시간을 절감할 수 있도록 하는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 환경 데이터 모델 구조를 이용하여 환경 객체를 표현하기 위한 시스템의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 2는 본 발명에 따른 환경 데이터 모델 구조를 이용하여 환경 객체를 표현하기 위한 시스템이 구성하는 환경 데이터의 모델 구조를 설명하기 위한 다이어그램이다.
도 3은 도 2에 도시된 기하학 표현 모델에 대한 하위 모델 구조를 설명하기 위한 다이어그램이다.
도 4는 도 2에 도시된 특성 표현 모델에 대한 하위 모델 구조를 설명하기 위한 다이어그램이다.
도 5는 본 발명에 따른 환경 데이터 모델 구조를 이용하여 가상-물리 시스템에서 환경 객체를 표현하기 위한 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 6은 본 발명에 따른 환경 데이터 모델 구조를 이용하여 가상-물리 시스템에서 환경 객체를 표현하기 위한 방법에서 기하학 표현 모델을 생성하는 과정을 보다 구체적으로 설명하기 위한 흐름도이다.
도 7은 환경 데이터 모델 구조를 이용하여 가상-물리 시스템에서 환경 객체를 표현하기 위한 방법에서 특성 표현 모델을 생성하는 과정을 보다 구체적으로 설명하기 위한 흐름도이다.

본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 여기서, 반복되는 설명, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능, 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다. 본 발명의 실시형태는 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.

이하에서는 도 1 내지 도 4를 참조하여, 본 발명에 따른 환경 데이터 모델 구조를 이용하여 가상-물리 시스템에서 환경 객체를 표현하기 위한 시스템의 구성 및 동작에 대하여 설명하도록 한다.

도 1은 본 발명에 따른 환경 데이터 모델 구조를 이용하여 가상-물리 시스템에서 환경 객체를 표현하기 위한 시스템의 구성을 나타내는 블록도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 환경 데이터 모델 구조를 이용하여 가상-물리 시스템에서 환경 객체를 표현하기 위한 시스템(10)은, 사용자로부터 가상-물리 시스템에서 표현되는 환경 객체에 대한 환경 데이터의 모델 구조를 구성하기 위해 필요한 속성 정보를 입력받는 속성 정보 입력부(120), 상기 속성 정보 입력부(120)로 입력된 속성 정보에 기초하여 환경 데이터의 모델 구조를 구성하는 모델 구조 구성부(140), 상기 모델 구조 구성부(140)에 의해 구성된 환경 데이터의 모델 구조를 나타내는 정보를 갖는 환경 데이터 파일을 저장하는 데이터베이스부(160) 및 상기 데이터베이스부(160)에 저장된 환경 데이터 파일을 이용하여 가상-물리 시스템에서 환경 객체를 시각적으로 표현하는 환경 객체 산출부(180)로 구성된다.

속성 정보 입력부(120)는 모델 구조 구성부(140)가 환경 데이터의 모델 구조를 구성하기 위해 필요한 환경 데이터에 대한 속성 정보를 사용자로부터 입력받는다. 이때, 속성 정보 입력부(120)로 입력되는 속성 정보로는 모델 구조를 구성하려는 대상이 되는 환경 데이터의 종류, 명세(Description), 기하학(Geometry) 구조 정보, 특성(Feature) 정보, 해당 환경 데이터를 가상-물리 시스템 상에서 가시화하여 표현하기 위한 정보 등을 포함할 수 있다.

모델 구조 구성부(140)는 가상-물리 시스템에서 표현되는 특정한 환경 객체에 대한 환경 데이터의 모델 구조를 정의한다. 보다 구체적으로, 모델 구조 구성부(140)는 도 2에 도시된 바와 같은 환경 데이터의 모델 구조(20)를 구성한다. 도 2를 참조하면, 모델 구조 구성부(140)에 의해 구성되는 환경 데이터에 대한 모델 구조(20)는 루트(Root, 200)를 최상의 클래스 모델로 하여 루트(200)의 하위 클래스 모델로써, 명세(Description) 모델(210), 접근(Access) 모델(220), 접근 지점(Point of Contact) 모델(230), 라이브러리 루트(Library Root) 모델(240) 및 환경 루트(Environment Root) 모델(250)을 포함한다.

여기서, 명세 모델(210)은 해당 환경 데이터가 가상-물리 시스템에서 어떠한 환경을 묘사하고 있는지에 대한 설명을 포함하는 명세를 다룬다. 접근 모델(220)은 해당 환경 데이터의 접근성을 다루고, 해당 환경 데이터에 접근하기 위해서는 '접근 지점'을 거쳐야 접근할 수 있다. 접근 지점 모델(220)은 해당 환경 데이터에 접근할 수 있는 '접근 지점'에 대한 명세를 다룬다. 라이브러리 루트 모델(240)은 가상-물리 시스템에서 환경 데이터를 가시화하기 위해 해당 환경 데이터를 표현하는 모델, 이미지, 데이터 테이블 등을 저장하는 라이브러리 모델이다.

이때, 라이브러리 루트 모델(240)에 대한 모델 구조는 라이브러리 루트(240)에 대한 서브 라이브러리(Sub- Library)로써, 모델 라이브러리(Model Library, 242), 이미지 라이브러리(Image Library, 244), 데이터 테이블 라이브러리(Data Table Library, 246)을 포함한다. 모델 라이브러리(242)는 환경 데이터를 표현하는 모델들의 집합소이고, 기하학(Geometry) 클래스와 특성(Feature) 클래스로 구분될 수 있다. 이미지 라이브러리(244)는 환경 데이터를 표현하기 위한 이미지를 저장한다. 이때, 이미지 라이브러리(244)는 하나의 환경 데이터에 대해 적어도 하나 이상의 이미지를 반드시 포함한다. 또한, 데이터 테이블 라이브러리(246)는 환경 데이터에 대한 실질적인 데이터 정보를 테이블 포맷으로 저장한다. 예를 들어, 데이터 테이블 라이브러리(246)는 환경 데이터의 data quality, identification, mapping function, data description 정보를 포함할 수 있다. 한편, 환경 루트 모델(250)은 환경 객체에 대한 기하학 구조 정보와 특성 정보를 총괄하는 최상위 모델에 해당한다. 환경 루트 모델(250)은 환경 객체를 나타내는 환경 데이터에 대한 기하학 구조 정보를 포함하는 기하학 표현(Geometry Representation) 모델(252)과 환경 데이터를 정확하게 표현하기 위해 시맨틱 정보(Semantic Information)를 포함하는 특성 표현(Feature Representation) 모델(254)을 포함한다. 이때, 기하학 표현 모델(252)은 하위 모델로써 기하학 계층(Geometry Hierarchy) 모델(252a)과 분류 데이터(Classification Data) 모델(252b)을 갖고, 특성 표현 모델(254)은 하위 모델로써 특성 계층(Feature Hierarchy) 모델(254a)과 분류 데이터(Classification Data) 모델(254b)을 갖는다.

데이터베이스부(160)는 모델 구조 구성부(140)에 의해 정의된 환경 객체에 대한 환경 데이터의 모델 구조를 파일 형태로 저장한다. 즉, 데이터베이스부(160)는 모델 구조 구성부(140)에 의해 구성된 환경 데이터의 모델 구조에 대한 정보를 환경 데이터 파일로 저장하고, 환경 객체 산출부(180)의 요청에 따라 저장된 환경 데이터 파일을 환경 객체 산출부(180)로 제공하여 가상-물리 시스템에서 환경 객체를 시각적으로 표현하도록 한다.

환경 객체 산출부(180)는 가상 물리 시스템에서 특정한 환경 객체를 표현하고자 할 때, 데이터베이스(160)에 미리 저장되어 있던 해당 환경 객체에 상응하는 환경 데이터 파일을 추출하고, 이를 이용하여 가상-물리 시스템 상에서 환경 객체를 시각적으로 표현한다.

이하에서는, 모델 구조 구성부(140)에 의해 구성되어 데이터베이스(160)에 파일 형태로 저장되는 환경 데이터에 대한 모델 구조(20)에서 기하학 표현 모델(252)과 특성 표현 모델(254)에 대한 모델 구조를 보다 구체적으로 설명하도록 한다.

도 3을 참조하면, 기하학 표현 모델(252)에 대한 모델 구조(30)는 기하학 표현 모델(252)의 하위 모델로써 기하학 모델 인스턴스(Geometry Model Instance, 302), 참조(Reference) 모델(304), 식별(Identification) 모델(306) 및 데이터 테이블(Data Table, 308)을 갖는다. 즉, 기하학 표현 모델(252)은 환경 데이터에 대한 기하학 구조 정보를 포함하는데, 해당 기하학 구조 정보를 표현하기 위해서는 기하학 모델 인스턴스(302), 참조 모델(304), 식별 모델(306) 및 데이터 테이블(308)의 4개의 하위 모델이 필요하다.

기하학 모델 인스턴스(302)는 환경 데이터에 대한 기하학 구조 정보를 갖는 모델 인스턴스에 해당한다. 기하학 모델 인스턴스(302)는 최소한 3개 이상의 폴리곤 인스턴스(Polygon Instance)들로 표현된다.

참조 모델(304)은 기하학 모델 인스턴스들 사이의 참조 관계를 나타내는 정보를 갖는다. 즉, 참조 모델(304)은 기하학 구조 정보를 가진 기하학 모델 인스턴스들 사이의 참조를 담당한다. 이에 따라, 가상-물리 시스템의 개발자는 참조 모델(304)을 통해 공통되거나 차이가 있는 기하학 모델 인스턴스들을 구별할 수 있다.

식별 모델(306)은 기하학 모델 인스턴스의 식별 정보를 갖는다. 즉, 식별 모델(306)은 기하학 구조 정보를 갖는 모델의 Identification을 표현한다. 이때, 하나의 모델은 하나 또는 2 이상의 Identification을 갖는다.

데이터 테이블(308)은 환경 데이터의 기하학 구조 정보에 대해 테이블 포맷으로 표현된다. 이때, 데이터 테이블(308)은 환경 데이터의 기하학 구조에 대한 Property Value, Property Table, Behavior, Transformation 정보 중 하나 이상의 정보에 대해 테이블 포맷으로 표현될 수 있다.

한편, 도 4를 참조하면, 특성 표현 모델(254)에 대한 모델 구조(40)는 특성 표현 모델(254)의 하위 모델로써 특성 모델 인스턴스(Geometry Model Instance, 402), 참조 모델(404), 식별 모델(406) 및 데이터 테이블(408)을 갖는다. 즉, 특성 표현 모델(254)은 환경 데이터에 대한 특성 정보를 포함하는데, 해당 특성 정보를 표현하기 위해서는 특성 모델 인스턴스(402), 참조 모델(404), 식별 모델(406) 및 데이터 테이블(408)의 4개의 하위 모델이 필요하다.

특성 모델 인스턴스(402)는 환경 데이터에 대한 2차원 또는 3차원 정보를 갖는 모델 인스턴스에 해당한다. 특성 모델 인스턴스(402)는 환경 데이터의 특성을 표현하기 위해서 점 특성(Point Feature), 선 특성(Linear Feature), 면 특성(Areal Feature) 및 부피 특성(Volume Feature)으로 정의된다.

참조 모델(404)은 특성 모델 인스턴스들 사이의 참조 관계를 나타내는 정보를 갖는다. 즉, 참조 모델(404)은 특성 정보를 가진 특성 모델 인스턴스들 사이의 참조를 담당한다. 이에 따라, 가상-물리 시스템의 개발자는 참조 모델(404)을 통해 공통되거나 차이가 있는 특성 모델 인스턴스들을 구별할 수 있다.

식별 모델(406)은 특성 모델 인스턴스의 식별 정보를 갖는다. 즉, 식별 모델(406)은 특성 정보를 갖는 모델의 Identification을 표현한다. 이때, 하나의 모델은 하나 또는 2 이상의 Identification을 갖는다.

데이터 테이블(408)은 환경 데이터의 특성 정보에 대해 테이블 포맷으로 표현된다. 이때, 데이터 테이블(408)은 환경 데이터의 특성에 대한 Property Value, Property Table, Behavior, Transformation 정보 중 하나 이상의 정보에 대해 테이블 포맷으로 표현될 수 있다.

이하에서는 도 5 내지 도 7을 참조하여, 본 발명에 따른 환경 데이터 모델 구조를 이용하여 가상-물리 시스템에서 환경 객체를 표현하기 위한 방법에 대하여 설명하도록 한다. 앞서, 도 1 내지 도 4를 참조하여 설명한 본 발명에 따른 환경 데이터 모델 구조를 이용하여 가상-물리 시스템에서 환경 객체를 표현하기 위한 시스템의 동작과 일부 중복되는 부분은 생략하여 설명하기로 한다.

도 5는 본 발명에 따른 환경 데이터 모델 구조를 이용하여 가상-물리 시스템에서 환경 객체를 표현하기 위한 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.

도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 환경 데이터 모델 구조를 이용하여 가상-물리 시스템에서 환경 객체를 표현하기 위한 방법은 먼저, 속성 정보 입력부(120)가 환경 데이터의 모델 구조를 구성하기 위해 필요한 환경 데이터의 속성 정보를 사용자로부터 입력받는다(S510). 이때, 속성 정보 입력부(120)로 입력되는 속성 정보로는 모델 구조를 구성하려는 대상이 되는 환경 데이터의 종류, 명세, 기하학 구조 정보, 특성 정보, 해당 환경 데이터를 가상-물리 시스템 상에서 가시화하여 표현하기 위한 정보 등을 포함할 수 있다.

그 다음으로, 모델 구조 구성부(140)가 환경 데이터를 가상-물리 시스템 상에서 환경 객체로 가시화하기 위한 정보를 저장하는 라이브러리 모델을 생성한다(S520).

그리고, 모델 구조 구성부(140)는 환경 데이터에 대한 기하학 구조 정보를 갖는 기하학 표현 모델을 생성(S530)하는 한편, 환경 데이터에 대한 2차원 또는 3차원 정보를 갖는 특성 표현 모델을 생성한다(S540). 비록, 도 5에서는 환경 데이터에 대해, 라이브러리 모델을 생성하는 S520 단계와, 기하학 표현 모델을 생성하는 S530 단계와, 특성 표현 모델을 생성하는 S540 단계가 순차적으로 수행되는 것으로 도시되어 있으나, 상기 S520 단계 내지 S540 단계의 수행 순서는 이에 한정되는 것이 아니다. 또한, 상기 S520 단계 내지 S540 단계는 순서에 상관없이 병렬적으로 수행되어도 무방하다.

그 다음으로, 모델 구조 구성부(140)는 상기 S520 단계 내지 S540 단계에서 생성한 라이브러리 모델, 기하학 표현 모델 및 특성 표현 모델에 기초하여, 도 2에 도시된 바와 같이 하나의 환경 데이터에 대해 루트(200)를 최상의 클래스 모델로 하는 환경 데이터의 모델 구조(20)를 구성한다(S550). 이때, 모델 구조 구성부(140)에 의해 구성되는 환경 데이터의 모델 구조(20)는 라이브러리 모델, 기하학 표현 모델 및 특성 표현 모델 이외에 루트(200)에 대한 하위 모델로써 명세 모델(210), 접근 모델(220), 접근 지점 모델(230)을 더 포함할 수 있다.

그 다음으로, 모델 구조 구성부(140)는 상기 S550 단계에서 구성한 환경 데이터의 모델 구조(20)를 데이터베이스부(160)로 제공하고, 데이터베이스부(160)는 모델 구조 구성부(140)가 구성한 환경 데이터의 모델 구조(20)에 대한 정보를 파일 형태로 저장한다(S560).

마지막으로, 환경 객체 산출부(180)가 데이터베이스부(160)에 저장된 환경 데이터 파일을 추출하고, 추출된 환경 데이터 파일을 이용하여 가상-물리 시스템에서 환경 객체를 시각적으로 표현한다(S570).

도 6은, 도 5에 도시된 본 발명에 따른 환경 데이터 모델 구조를 이용하여 가상-물리 시스템에서 환경 객체를 표현하기 위한 방법에서 기하학 표현 모델을 생성하는 S530 단계를 보다 구체적으로 설명하기 위한 흐름도이다.

도 6을 참조하면, 기하학 표현 모델을 생성하는 S530 단계에서는, 모델 구조 구성부(140)가 환경 데이터에 대한 기하학 구조 정보를 갖는 모델 인스턴스를 나타내는 기하학 모델 인스턴스를 생성한다(S610).

그리고, 모델 구조 구성부(140)는 기하학 모델 인스턴스들 사이의 참조 관계를 나타내는 참조 모델, 기하학 모델 인스턴스의 식별 정보를 갖는 식별 모델 및 환경 데이터의 기하학 구조 정보를 테이블 포맷으로 표현한 데이터 테이블을 각각 생성한다(S620 내지 S640). 비록, 도 6에서는 환경 데이터에 대해, 기하학 모델 인스턴스를 생성하는 S610 단계와, 참조 모델을 생성하는 S620 단계와, 식별 모델을 생성하는 S630 단계와, 데이터 테이블을 생성하는 S640 단계가 순차적으로 수행되는 것으로 도시되어 있으나, 상기 S610 단계 내지 S640 단계의 수행 순서는 이에 한정되는 것이 아니다. 또한, 상기 S610 단계 내지 S640 단계는 순서에 상관없이 병렬적으로 수행되어도 무방하다.

그 다음으로, 모델 구조 구성부(140)는 상기 S610 단계 내지 S640 단계에서 생성한 기하학 모델 인스턴스, 참조 모델, 식별 모델 및 데이터 테이블에 기초하여, 도 3에 도시된 바와 같이 기하학 표현 모델(252)를 최상의 클래스 모델로 하는 모델 구조(30)를 구성한다(S650).

도 7은, 도 5에 도시된 본 발명에 따른 환경 데이터 모델 구조를 이용하여 가상-물리 시스템에서 환경 객체를 표현하기 위한 방법에서 특성 표현 모델을 생성하는 S540 단계를 보다 구체적으로 설명하기 위한 흐름도이다.

도 7을 참조하면, 특성 표현 모델을 생성하는 S540 단계에서는, 모델 구조 구성부(140)가 환경 데이터에 대한 특성 정보(2차원 또는 3차원 정보)를 갖는 모델 인스턴스를 나타내는 특성 모델 인스턴스를 생성한다(S710).

그리고, 모델 구조 구성부(140)는 특성 모델 인스턴스들 사이의 참조 관계를 나타내는 참조 모델, 특성 모델 인스턴스의 식별 정보를 갖는 식별 모델 및 환경 데이터의 특성 정보를 테이블 포맷으로 표현한 데이터 테이블을 각각 생성한다(S720 내지 S740). 비록, 도 7에서는 환경 데이터에 대해, 특성 모델 인스턴스를 생성하는 S710 단계와, 참조 모델을 생성하는 S720 단계와, 식별 모델을 생성하는 S730 단계와, 데이터 테이블을 생성하는 S740 단계가 순차적으로 수행되는 것으로 도시되어 있으나, 상기 S710 단계 내지 S740 단계의 수행 순서는 이에 한정되는 것이 아니다. 또한, 상기 S710 단계 내지 S740 단계는 순서에 상관없이 병렬적으로 수행되어도 무방하다.

그 다음으로, 모델 구조 구성부(140)는 상기 S710 단계 내지 S740 단계에서 생성한 특성 모델 인스턴스, 참조 모델, 식별 모델 및 데이터 테이블에 기초하여, 도 4에 도시된 바와 같이 특성 표현 모델(254)를 최상의 클래스 모델로 하는 모델 구조(40)를 구성한다(S750).

본 발명에 따른 환경 데이터 모델 구조를 이용하여 가상-물리 시스템에서 환경 객체를 표현하기 위한 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터로 판독 가능한 기록 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터로 판독 가능한 기록 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 기록 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터로 판독 가능한 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 모든 형태의 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.

이상에서와 같이 도면과 명세서에서 최적의 실시예가 개시되었다. 여기서 특정한 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미 한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

120 : 속성 정보 입력부
140 : 모델 구조 구성부
160 : 데이터베이스부
180 : 환경 객체 산출부

Claims

가상-물리 시스템에서 환경 데이터를 환경 객체로 가시화하기 위한 정보를 저장하는 라이브러리(Library) 모델을 생성하는 단계;
상기 환경 데이터에 대한 기하학 구조 정보를 갖는 기하학 표현(Geometry Representation) 모델을 생성하는 단계;
상기 환경 데이터에 대한 2차원 또는 3차원 정보를 갖는 특성 표현(Feature Representation) 모델을 생성하는 단계;
상기 라이브러리 모델, 기하학 표현 모델 및 특성 표현 모델을 포함하는 환경 데이터의 모델 구조를 구성하는 단계;
상기 환경 데이터의 모델 구조에 대한 정보를 갖는 환경 데이터 파일을 데이터베이스에 저장하는 단계; 및
상기 데이터베이스에 저장된 환경 데이터 파일을 이용하여 상기 가상-물리 시스템에서 상기 환경 객체를 시각적으로 표현하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 환경 데이터 모델 구조를 이용하여 가상-물리 시스템에서 환경 객체를 표현하기 위한 방법.
청구항 1에 있어서,
상기 기하학 표현 모델을 생성하는 단계는,
상기 환경 데이터에 대한 기하학 구조 정보를 갖는 모델 인스턴스를 나타내는 기하학 모델 인스턴스(Geometry Model Instance)를 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 환경 데이터 모델 구조를 이용하여 가상-물리 시스템에서 환경 객체를 표현하기 위한 방법.
청구항 2에 있어서,
상기 기하학 모델 인스턴스는 적어도 3개 이상의 폴리곤 인스턴스(Polygon Instance)들로 표현되는 것을 특징으로 하는, 환경 데이터 모델 구조를 이용하여 가상-물리 시스템에서 환경 객체를 표현하기 위한 방법.
청구항 2에 있어서,
상기 기하학 표현 모델을 생성하는 단계는,
기하학 모델 인스턴스들 사이의 참조 관계를 나타내는 참조(Reference) 모델을 생성하는 단계;
상기 기하학 모델 인스턴스의 식별 정보를 갖는 식별(Identification) 모델을 생성하는 단계; 및
상기 환경 데이터의 기하학 구조 정보를 테이블 포맷으로 표현한 데이터 테이블(Table)을 생성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 환경 데이터 모델 구조를 이용하여 가상-물리 시스템에서 환경 객체를 표현하기 위한 방법.
청구항 4에 있어서,
상기 데이터 테이블은 상기 환경 데이터의 기하학 구조에 대한 Property Value, Property Table, Behavior 또는 Transformation 정보 중 어느 하나 이상의 정보를 테이블 포맷으로 표현한 테이블인 것을 특징으로 하는, 환경 데이터 모델 구조를 이용하여 가상-물리 시스템에서 환경 객체를 표현하기 위한 방법.
청구항 1에 있어서,
상기 특성 표현 모델을 생성하는 단계는,
상기 환경 데이터에 대한 2차원 또는 3차원 정보를 갖는 모델 인스턴스를 나타내는 특성 모델 인스턴스(Feature Model Instance)를 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 환경 데이터 모델 구조를 이용하여 가상-물리 시스템에서 환경 객체를 표현하기 위한 방법.
청구항 6에 있어서,
상기 특성 모델 인스턴스는 점(Point), 선(Linear), 면(Area) 또는 부피(Volume) 특성으로 정의되는 것을 특징으로 하는, 환경 데이터 모델 구조를 이용하여 가상-물리 시스템에서 환경 객체를 표현하기 위한 방법.
청구항 6에 있어서,
상기 특성 표현 모델을 생성하는 단계는,
특성 모델 인스턴스들 사이의 참조 관계를 나타내는 참조(Reference) 모델을 생성하는 단계;
상기 특성 모델 인스턴스의 식별 정보를 갖는 식별(Identification) 모델을 생성하는 단계; 및
상기 환경 데이터의 2차원 또는 3차원 정보를 테이블 포맷으로 표현한 데이터 테이블(Table)을 생성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 환경 데이터 모델 구조를 이용하여 가상-물리 시스템에서 환경 객체를 표현하기 위한 방법.
청구항 8에 있어서,
상기 데이터 테이블은 상기 환경 데이터의 2차원 또는 3차원 특성에 대한 Property Value, Property Table, Behavior 또는 Transformation 정보 중 어느 하나 이상의 정보를 테이블 포맷으로 표현한 테이블인 것을 특징으로 하는, 환경 데이터 모델 구조를 이용하여 가상-물리 시스템에서 환경 객체를 표현하기 위한 방법.
청구항 1항 내지 청구항 9항 중 어느 하나의 항의 방법을 실행하기 위한 프로그램이 기록되어 있는 것을 특징으로 하는, 컴퓨터로 판독 가능한 기록 매체.