KR20150081992A - 건축물 구성요소 템플릿 생성 방법, 프리미티브 생성 방법, 및 건축물 구성요소 모델링 장치 - Google Patents

건축물 구성요소 템플릿 생성 방법, 프리미티브 생성 방법, 및 건축물 구성요소 모델링 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20150081992A
KR20150081992A KR1020140002054A KR20140002054A KR20150081992A KR 20150081992 A KR20150081992 A KR 20150081992A KR 1020140002054 A KR1020140002054 A KR 1020140002054A KR 20140002054 A KR20140002054 A KR 20140002054A KR 20150081992 A KR20150081992 A KR 20150081992A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
primitive
component
template
information
generating
Prior art date
Application number
KR1020140002054A
Other languages
English (en)
Inventor
김재우
김진서
이지형
권순영
이송우
유주연
장인수
강경규
Original Assignee
한국전자통신연구원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국전자통신연구원 filed Critical 한국전자통신연구원
Priority to KR1020140002054A priority Critical patent/KR20150081992A/ko
Priority to US14/587,264 priority patent/US20150193563A1/en
Publication of KR20150081992A publication Critical patent/KR20150081992A/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F30/00—Computer-aided design [CAD]
    • G06F30/10—Geometric CAD
    • G06F30/13—Architectural design, e.g. computer-aided architectural design [CAAD] related to design of buildings, bridges, landscapes, production plants or roads
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60N—SEATS SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLES; VEHICLE PASSENGER ACCOMMODATION NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60N3/00—Arrangements or adaptations of other passenger fittings, not otherwise provided for
    • B60N3/06—Arrangements or adaptations of other passenger fittings, not otherwise provided for of footrests
    • B60N3/063—Arrangements or adaptations of other passenger fittings, not otherwise provided for of footrests with adjustment systems
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05G—CONTROL DEVICES OR SYSTEMS INSOFAR AS CHARACTERISED BY MECHANICAL FEATURES ONLY
    • G05G1/00—Controlling members, e.g. knobs or handles; Assemblies or arrangements thereof; Indicating position of controlling members
    • G05G1/58—Rests or guides for relevant parts of the operator's body
    • G05G1/60—Foot rests or foot guides
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Y—INDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2200/00—Type of vehicle
    • B60Y2200/10—Road Vehicles
    • B60Y2200/14—Trucks; Load vehicles, Busses
    • B60Y2200/143—Busses
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Y—INDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2200/00—Type of vehicle
    • B60Y2200/30—Railway vehicles
    • B60Y2200/31—Locomotives
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F2111/00—Details relating to CAD techniques
    • G06F2111/20—Configuration CAD, e.g. designing by assembling or positioning modules selected from libraries of predesigned modules

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Pure & Applied Mathematics (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Computational Mathematics (AREA)
  • Mathematical Analysis (AREA)
  • Mathematical Optimization (AREA)
  • Evolutionary Computation (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Processing Or Creating Images (AREA)

Abstract

본 발명의 실시예에 따르면, 건축물 구성요소 모델링 장치가 건축물 구성요소인 제1 구성요소의 템플릿(template)을 생성하는 방법이 제공된다. 상기 템플릿 생성 방법은, 다수의 프리미티브(primitive) 중에서 적어도 하나의 제1 프리미티브를 통해 상기 제1 구성요소가 생성되는 과정을 기록하는 단계; 상기 제1 구성요소의 생성 과정을 분석하여 상기 제1 구성요소를 정의하는 적어도 하나의 제1 파라미터를 추출하는 단계; 및 상기 적어도 하나의 제1 파라미터를 이용해 상기 제1 구성요소의 템플릿을 생성하는 단계를 포함한다.

Description

건축물 구성요소 템플릿 생성 방법, 프리미티브 생성 방법, 및 건축물 구성요소 모델링 장치{METHOD FOR GENERATING TEMPLATE OF BUILDING COMPONENT, METHOD FOR GENERATING PRIMITIVE, AND APPARATUS FOR MODELLING BULDING COMPONENT}
본 발명은 건축물 구성요소의 템플릿을 생성하는 방법, 프리미티브를 생성하는 방법, 그리고 건축물 구성요소를 모델링하는 장치에 관한 것이다.
건축물 문화재의 원형 복원(또는 복구)는 인류의 많은 관심을 끌어온 분야로써, 각 나라마다 국가적인 차원에서 수행되어왔다. 과거에는 건축물 문화재의 원형 복원은 소수의 전문가들에 의해 수행되고 그 복원 정보가 소수의 전문가들 간에 공유되어 왔다. 하지만, 과학 기술의 발달과 급속한 정보화로 인해, 그 복원 정보가 일반인에게도 공유되고 학습용 등으로도 활용이 가능하게 되었다.
전통적으로 설계 도면 및 사진 등의 2차원 데이터의 형태로 보존되고 관리되어 오던 건축물 문화재 정보가 디지털화됨으로써, 보다 많은 정보가 체계적으로 관리되고 제공될 수 있다. 이와 같은 3차원 데이터로 디지털화된 건축물 문화재 정보는 소수의 전문가들의 지식과 노하우 등에 의존해 수행되어 오던 실제 건축물 문화재의 원형 복원 등의 작업에도 활용이 가능하다. 그리고, 디지털화된 건축물 문화재 정보는 정보의 보존, 관리 및 공유 면에서도 보다 효과적이다. 그리고 디지털화된 건축물 문화재 정보를 이용한 효율적인 수단이 제공될 수 있다.
건축물 문화재의 원형 복원, 복구, 디지털 표현 및 시각화에 있어서, 가장 근간이 되는 것은 건축물을 구성하는 구성요소인 부재이다. 건축물 문화재의 보존, 복원 및 복구에 있어서, 부재의 형태, 부재 간의 연결 과정 및 방법, 부재 간의 조립 과정 및 방법 그 자체가 문화재로써의 의미와 가치를 가진다.
기존의 CAD(Computer Aided Design) 또는 BIM(Building Information Modeling) 기술은 디지털 건축물을 구성하는 구성요소의 3차원 모델을 설계하기 위해서, 파라메트릭(parametric) 모델링 방식을 사용한다. 여기서, 파라메트릭 모델을 생성하는 과정은 사용자가 모델 생성 도구를 이용하여 3차원 모델을 생성 및 편집하고, 생성된 3차원 모델의 외형을 표현하는데 필요한 각 파라미터(parameter)들을 일일이 지정하여 줌으로써 수행된다. 이러한 파라메트릭 모델 생성 과정은, 간단한 형태의 3D 파라메트릭 모델을 생성하는 경우에도 필요한 모든 파라미터들을 수작업으로 사용자가 지정해 주어야 하므로, 상대적으로 많은 시간과 노력이 요구되는 문제를 가진다. 특히, 전통 건축물과 같이 복잡한 구조를 가지는 비정형 컴포넌트(component)를 다수 포함하는 건축물의 경우에는 기존의 파라메트릭 모델 생성 과정에 의하면 더욱 심각한 문제가 발생된다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 최소한의 시간과 노력으로 건축물 구성요소 모델링 작업을 수행할 수 있는 장치를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 이러한 건축물 구성요소 모델링 장치를 이용해 건축물 구성요소의 템플릿을 간단하게 생성하는 방법 및 프리미티브를 간단하게 생성하는 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 실시예에 따르면, 건축물 구성요소 모델링 장치가 건축물 구성요소인 제1 구성요소의 템플릿(template)을 생성하는 방법이 제공된다. 상기 템플릿 생성 방법은, 다수의 프리미티브(primitive) 중에서 적어도 하나의 제1 프리미티브를 통해 상기 제1 구성요소가 생성되는 과정을 기록하는 단계; 상기 제1 구성요소의 생성 과정을 분석하여 상기 제1 구성요소를 정의하는 적어도 하나의 제1 파라미터를 추출하는 단계; 및 상기 적어도 하나의 제1 파라미터를 이용해 상기 제1 구성요소의 템플릿을 생성하는 단계를 포함한다.
상기 기록하는 단계는, 프리미티브 데이터베이스에 포함된 상기 다수의 프리미티브 중에서 상기 적어도 하나의 제1 프리미티브를 선택하는 단계; 상기 제1 구성요소를 생성하기 위해, 상기 적어도 하나의 제1 프리미티브를 편집하는 단계; 및 상기 편집 액션을 시간 흐름에 따라 기록하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 편집하는 단계는, 3차원 공간 화면 상에서 사용자의 입력에 따라 상기 적어도 하나의 제1 프리미티브를 편집하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 추출하는 단계는, 상기 제1 구성요소의 생성 과정을 분석하여, 상기 제1 구성요소의 외형을 프리미티브 단위로 표현한 제1 정보를 생성하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 제1 정보는, 상기 제1 프리미티브 각각의 위치 정보 및 속성 정보를 포함할 수 있다.
상기 추출하는 단계는, 상기 제1 정보를 기초로 상기 제1 프리미티브 간의 기하학적 관계를 분석하여, 상기 기하학적 관계 정보를 상기 제1 정보에 포함시키는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 기하학적 관계 정보는, 상기 제1 프리미티브 간의 연결 관계 정보 및 중첩 관계 정보를 포함할 수 있다.
상기 추출하는 단계는, 상기 제1 구성요소의 외형을 변형하기 위한 상기 제1 파라미터를 상기 기하학적 관계 정보와 상기 제1 프리미티브의 속성 정보를 이용해 생성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 추출하는 단계는, 상기 생성된 제1 파라미터를 사용자의 입력에 따라 수정하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 추출하는 단계는, 상기 제1 파라미터를 상기 제1 정보에 포함시키는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 템플릿을 생성하는 단계는, 상기 제1 구성요소의 기하 정보와 상기 제1 파라미터를 이용해 상기 템플릿을 생성하는 단계; 및 상기 템플릿을 템플릿 데이터베이스에 저장하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 프리미티브 데이터베이스는, 상기 제1 프리미티브의 외형을 정의하는 기하 정보; 및 상기 제1 프리미티브의 외형을 변형하기 위한 제2 파라미터를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 건축물 구성요소 모델링 장치가 제공된다. 상기 건축물 구성요소 모델링 장치는, 사용자의 입력에 따라, 다수의 프리미티브 중에서 적어도 하나의 제1 프리미티브를 이용해 건축물 구성요소인 제1 구성요소를 생성하는 제1 생성 처리부; 상기 제1 구성요소의 생성 과정을 분석하여, 상기 제1 구성요소를 정의하는 적어도 하나의 제1 파라미터를 생성하는 제2 생성 처리부; 및 상기 적어도 하나의 제1 파라미터를 이용해 상기 제1 구성요소에 대응하는 제1 템플릿을 생성하는 제3 생성 처리부를 포함한다.
상기 건축물 구성요소 모델링 장치는, 템플릿 데이터베이스에 저장된 상기 제1 템플릿과 제2 템플릿 각각을 다수의 객체로 분리하고, 상기 다수의 객체를 형태의 유사도에 기초해 클러스터링(clustering)하여 적어도 하나의 클러스터를 생성하고, 상기 적어도 하나의 클러스터 각각을 대표하는 객체를 생성하는 형태 분석 처리부를 더 포함할 수 있다. 여기서, 상기 제2 템플릿은 제1 구성요소와 다른 건축물 구성요소인 제2 구성요소에 대응한다.
상기 건축물 구성요소 모델링 장치는, 상기 형태 분석 처리부에 의해 생성된 객체에 대응하는 프리미티브를 생성하여 프리미티브 데이터베이스에 저장하는 프리미티브 생성 처리부를 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 디지털 건축물 구성요소 모델링 장치가 프리미티브를 생성하는 방법이 제공된다. 상기 프리미티브 생성 방법은, 템플릿 데이터베이스에 저장된 적어도 하나의 템플릿 각각을 다수의 객체로 분리하는 단계; 상기 다수의 객체를 형태의 유사도에 기초해 클러스터링하여 적어도 하나의 클러스터를 생성하는 단계; 상기 적어도 하나의 클러스터 각각을 대표하는 적어도 하나의 제1 객체를 생성하는 단계; 및 상기 제1 객체 각각에 대응하는 적어도 하나의 제1 프리미티브를 생성하는 단계를 포함한다. 여기서, 상기 템플릿 각각은 각각의 건축물 구성요소에 대응한다.
상기 프리미티브 생성 방법은, 상기 제1 프리미티브가 프리미티브 데이터베이스에 존재하지 않는 경우에, 상기 제1 프리미티브를 상기 프리미티브 데이터베이스에 저장하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명은 건축물(예, 전통 건축물 문화재)을 디지털적으로 표현하고, 표현된 디지털 데이터를 가상의 3차원 공간 상에 시각화한다. 그리고 본 발명은 조립 및 물리 시뮬레이션 등을 수행하는데 필요한 디지털 구성요소(부재)를 모델링한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 건축물 구성요소 프리미티브(primitive) 데이터베이스가 구축될 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 프리미티브 데이터베이스가 제공하는 프리미티브들을 이용해 사용자는 손쉽게 건축물 구성요소(부재)의 외형을 편집할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 건축물 구성요소의 외형을 정의하는 파라미터들이 자동으로 생성될 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 프리미티브 기반의 모델 편집 기능과 함께 제공되는 파라미터 자동 추출 기능을 통해서, 건축물 구성요소 모델링 작업을 간소화할 수 있다.
또한, 건축물 구성요소(부재)의 3D 모델링 기술인 본 발명은, 건축물의 복구, 또는 체험 학습용 디지털 표현 등을 위해 사용될 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 건축물 구성요소 모델링 장치를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 건축물 프리미티브의 일예를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 건축물 프리미티브를 이용해 정의된 건축물 구성요소의 일예를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 기하 분석 과정 및 파라미터 생성 과정을 통해 생성된 결과 값의 일예를 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 건축물 구성요소의 템플릿을 생성하는 과정을 나타낸 순서도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 건축물 구성요소 모델링 장치를 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 건축물 프리미티브를 생성하는 과정을 나타낸 순서도이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
본 발명의 실시예에 따른 건축물 구성요소 모델링 장치는 적어도 하나의 건축물 프리미티브(primitive)를 사용자 인터페이스를 통해 3차원 공간 상에 배열함으로써, 원하는 형태의 건축물 구성요소를 정의한다. 그리고, 건축물 구성요소 모델링 장치는 정의된 건축물 구성요소의 3차원 기하 정보를 분석하여 건축물 구성요소의 템플릿(template)을 자동으로 생성한다. 여기서, 건축물 구성요소(또는 건축물 부재)는 디지털 건축물을 구성하는 가장 작은 단위의 컴포넌트(component)인 3차원 그래픽스 모델을 의미한다. 그리고, 건축물 프리미티브(이하 '프리미티브')는 3차원 모델링에 있어서 기본이 되는 형태의 모델을 의미한다. 그리고 적어도 하나의 프리미티브는 3차원 공간 상에 배열됨으로써, 다양한 3차원 건축물 구성요소 모델의 외형을 정의한다. 그리고 건축물 구성요소의 템플릿(이하 '템플릿')은 건축물 구성요소의 외형을 나타내는 기하 정보 및 건축물 구성요소의 외형을 변형하는 데 필요한 파라미터를 포함하는 구조체를 나타낸다. 사용자는 템플릿의 파라미터 값을 변경함으로써, 건축물 구성요소의 외형을 원하는 형태로 변형할 수 있다. 그리고 파라미터란 3차원 모델을 정의하는 기하학적인 변수들(예, 높이, 폭, 넓이 등)을 나타내고, 각 건축물 구성요소는 자신의 고유한 형태를 유지한 상태로 세부적인 외형을 변형할 수 있는 파라미터의 집합을 가진다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 건축물 구성요소 모델링 장치(1000)를 나타낸 도면이다.
건축물 구성요소 모델링 장치(1000)는 프리미티브 데이터베이스(100), 편집 처리부(210), 제1 생성 처리부(220), 템플릿 생성 처리부(230), 구조 명세 저장 처리부(300), 및 템플릿 데이터베이스(400)를 포함한다.
프리미티브 데이터베이스(100)는 적어도 하나의 프리미티브를 저장하고 관리한다. 프리미티브 데이터베이스(100)는 저장된 프리미티브 중에서 사용자가 원하는 프리미티브를 검색하고, 검색된 프리미티브가 건축물 구성요소를 편집하는데 사용될 수 있도록 한다. 한편, 사전에 정의된 프리미티브가 프리미티브 데이터베이스(100)에 등록될 수 있고, 또는 본 발명의 실시예에 따른 프리미티브 생성 과정에 의해서 생성된 새로운 프리미티브가 프리미티브 데이터베이스(100)에 등록될 수도 있다. 여기서 프리미티브는 3차원 그래픽스 모델링에 있어서 기본이 되는 형태의 3차원 객체(예, 박스(box), 실린더(cylinder), 콘(cone), 구(sphere), 토러스(torus) 등)를 포함한다. 또한, 프리미티브는 건축물 구성요소(예, 전통 건축물 구성요소)를 구성하는데 빈번하게 사용되는 객체들을 포함할 수도 있다. 한편, 프리미티브 데이터베이스(100)의 원소(또는 엔티티(entity))는 각 프리미티브의 외형을 정의하는 기하 정보 및 각 프리미티브의 외형을 변형하는데 필요한 파라미터 정보를 포함한다.
편집 처리부(210)는 사용자가 사용자 인터페이스(graphical user interface)를 통하여 원하는 형태의 건축물 구성요소를 정의(또는 생성)할 수 있도록, 프리미티브를 편집할 수 있는 기능을 제공한다. 편집 처리부(210)는, 사용자가 프리미티브 데이터베이스(100)를 검색하여 원하는 프리미티브를 선택한 경우에, 선택된 프리미티브를 사용자의 입력에 따라 3차원 공간 시각화 화면 상에 배열한다. 여기서, 3차원 공간 시각화 화면은 사용자 인터페이스에서 제공된다. 건축물 구성요소를 생성하기 위해서, 사용자는 선택된 프리미티브를 편집 처리부(210)가 제공하는 편집 기능을 이용해 배열한다. 여기서, 편집 처리부(210)가 제공하는 편집 기능은 프리미티브 객체의 이동, 회전, 크기 변화 등을 포함한다. 한편, 편집 과정에서 사용자가 취하는 모든 행위(즉, 사용자에 의한 모든 편집 액션)는 행위가 일어난 시간의 흐름에 따라 스크립트 형태로 기록된다.
제1 생성 처리부(220)는 편집 처리부(210)에 의해 생성된 건축물 구성요소(이하 '제1 건축물 구성요소')의 생성 과정(또는 편집 과정)을 분석하여, 제1 건축물 구성요소를 정의하는 적어도 하나의 파라미터를 생성한다. 구체적으로, 제1 생성 처리부(220)는 편집 과정 분석 처리부(221), 기하 분석 처리부(222), 및 파라미터 생성 처리부(223)를 포함한다.
편집 과정 분석 처리부(221)는 편집 장치(210)에 의해 기록된 편집 과정 스크립트를 입력받는다. 그리고 편집 과정 분석 처리부(221)는 제1 건축물 구성요소의 외형을 정의하는 편집 과정을 편집 과정 스크립트를 이용해 분석한다. 편집 과정 분석 처리부(221)는 편집 과정이 종료된 상태의 제1 건축물 구성요소를 구성요소 자료 구조로 변환한다. 여기서, 구성요소 자료 구조는 제1 건축물 구성요소를 표현하는 내부 자료 구조로써, 건축물 구성요소 구조 명세이다. 건축물 구성요소 구조 명세는 사용자가 생성한 건축물 구성요소(예, 제1 건축물 구성요소)의 기하 정보를 프리미티브 단위로 표현한 정보를 포함한다. 제1 건축물 구성요소의 건축물 구성요소 구조 명세(이하 '제1 구조 명세')는 제1 건축물 구성요소를 생성하는데 사용된 적어도 하나의 프리미티브(이하 '제1 프리미티브')의 정보, 제1 프리미티브 각각의 위치 정보, 제1 프리미티브 각각의 속성 정보를 포함할 수 있다. 편집 과정 분석 처리부(221)에 의해 생성되는 제1 구조 명세는 도 3을 참고하여 자세히 설명한다.
기하 분석 처리부(222)는 제1 구조 명세를 기초로, 제1 건축물 구성요소의 외형을 분석한다. 여기서, 분석된 제1 건축물 구성요소의 외형을 나타내는 제1 건축물 구성요소의 기하 정보는 제1 프리미티브 간의 연결 관계 정보 및 중첩 관계 정보를 포함할 수 있다. 구체적으로, 기하 분석 처리부(222)는 편집 과정 분석 처리부(221)에 의해 분석된 결과(예, 제1 구조 명세)를 바탕으로, 3차원 공간 상에서의 각 제1 프리미티브의 위치 정보 및 속성 정보로부터 제1 건축물 구성요소의 외형을 정의하는 특징점(feature)들을 구한다. 여기서 특징점은 객체의 형태를 정의하는 특징(예, 박스인 경우에 8개의 점, 실린더인 경우에 밑면을 구성하는 원의 중심점 등)을 포함할 수 있다. 기하 분석 처리부(222)는 제1 건축물 구성요소의 외형을 정의하는 특징점들(이하 '제1 특징점들')을 제1 구조 명세에 저장한다.
파라미터 생성 처리부(223)는 제1 구조 명세(구체적으로, 제1 특징점들, 제1 프리미티브 간의 기하학적 관계(예, 제1 프리미티브 간의 연결 관계 및 중첩 관계), 각 제1 프리미티브의 속성)를 고려하여, 제1 건축물 구성요소를 정의하는 최적화된 파라미터들을 자동으로 생성한다. 한편, 파라미터 생성 처리부(223)에 의해 생성된 파라미터(이하 '제1 파라미터')는 제1 구조 명세에 저장된다. 제1 파라미터에 대해서는 도 4와 함께 자세히 설명한다.
구조 명세 저장 처리부(300)는 제1 구조 명세를 저장한다.
템플릿 생성 처리부(230)는 제1 파라미터를 이용해, 제1 건축물 구성요소에 대응하는 템플릿(이하 '제1 템플릿')을 생성한다. 구체적으로, 템플릿 생성 처리부(230)는 제1 구조 명세로부터 제1 건축물 구성요소의 기하 정보(제1 건축물 구성요소가 어떻게 생겼는지를 표현하는 정보) 및 제1 파라미터를 추출하고, 이를 이용해 제1 템플릿을 스크립트 형태로 생성한다. 여기서, 제1 템플릿은 상술한 바와 같이, 제1 건축물 구성요소의 외형을 정의하는 기하 정보 및 제1 건축물 구성요소의 외형을 변형하는데 필요한 파라미터의 집합을 포함한다. 한편, 제1 템플릿은 템플릿 데이터베이스(400)에 등록된다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 건축물 프리미티브의 일예를 나타낸 도면이다.
도 2의 A는 박스(box) 프리미티브이고, 도 2의 B는 실린더(cylinder) 프리미티브이고, 도 2의 C는 구(sphere) 프리미티브이다. 그리고, 도 2의 D는 콘(cone) 프리미티브이고, 도 2의 D는 토러스(torus) 프리미티브이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 건축물 프리미티브를 이용해 정의된 건축물 구성요소의 일예를 나타낸 도면이다. 도 3에서는 기둥 형상의 건축물 구성요소가 생성되는 경우를 예시하였다.
사용자는 프리미티브 데이터베이스(100)에서 제공되는 다수의 프리미티브 중에서 4개의 박스 프리미티브(P1~P4)와 1개의 실린더 프리미티브(P5)를 선택할 수 있다. 그리고 사용자는 편집 처리부(210)에서 제공되는 편집 기능을 통해, 3개의 박스 프리미티브(P2~P4)를 배열하여 기둥의 밑단을 정의할 수 있고, 하나의 실린더 프리미티브(P5)를 배열하여 기둥의 기둥부를 정의할 수 있고, 1개의 박스 프리미티브(P1)를 배열하여 기둥의 윗단을 정의할 수 있다.
제1 건축물 구성요소가 도 3과 같은 경우에는, 제1 구조 명세는 제1 건축물구성요소가 4개의 박스 프리미티브(P1~P4) 및 1개의 실린더 프리미티브(P5)로 구성되어 있다는 정보를 포함할 수 있다. 그리고 제1 구조 명세는 각 프리미티브(P1~P5)의 위치 정보와 각 프리미티브(P1~P5)의 속성 정보를 포함할 수 있다. 예를 들어, 박스 프리미티브(P1~P4)를 정의하는 속성 정보는 높이(height), 너비(width), 및 길이(length)를 포함하고, 실린더 프리미티브(P5)를 정의하는 속성 정보는 반지름(radius) 및 높이(height)를 포함할 수 있다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 기하 분석 처리부(222)의 기하 분석 과정 및 파라미터 생성 처리부(223)의 파라미터 생성 과정을 통해 생성된 결과 값의 일예을 나타낸 도면이다. 구체적으로, 도 4는 제1 건축물 구성요소가 도 3과 같은 경우에, 제1 건축물 구성요소의 외형(기둥의 외형)과 제1 파라미터의 일예를 나타낸다.
도 4의 A는 기둥 형상의 제1 건축물 구성요소의 정면을 나타낸다. 그리고 도 4의 B는 제1 건축물 구성요소의 기둥 밑단을 나타내는 평면도이다. 제1 파라미터(H1~H4, H3_1~H3_3, L1~L3, R1)는 기둥 형상의 제1 건축물 구성요소를 정의한다. 구체적으로, 파라미터(H1)는 기둥 윗단의 높이를 나타내고, 파라미터(H2)는 기둥부의 높이를 나타내고, 파라미터(H3)는 기둥 밑단의 높이를 나타낸다. 그리고 파라미터(H3_1, H3_2, H3_3) 각각은 기둥 밑단의 각 층의 높이를 나타낸다. 파라미터(H4)는 기둥의 전체 높이를 나타낸다. 그리고 파라미터(L1)는 기둥 밑단의 첫번째 층의 길이를 나타내고, 파라미터(L2)는 기둥 밑단의 두번째 층의 길이를 나타내고, 파라미터(L3)은 기둥 밑단의 세번째 층의 길이를 나타낸다. 그리고 파라미터(R1)는 기둥부의 지름을 나타낸다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 건축물 구성요소의 템플릿을 생성하는 과정을 나타낸 순서도이다.
사용자는 프리미티브 데이터베이스(100)가 제공하는 다수의 프리미티브 중에서 원하는 형태의 제1 프리미티브를 검색하여 선택한다(S110).
사용자는 편집 처리부(210)가 제공하는 사용자 인터페이스와 편집 기능(예, 이동, 회전, 크기 조정 등)을 이용해, 제1 프리미티브를 편집한다(S120). S110 및 S120 과정은 원하는 형태의 건축물 구성요소가 완성될 때까지 반복된다.
편집이 완료되면, 즉 제1 건축물 구성요소의 외형이 완성되면(S130), 편집 과정 분석 처리부(221)는 편집 과정 기록을 바탕으로 편집 과정을 분석한다(S140).
기하 분석 처리부(222)는 편집 과정 분석(S140)을 통해서 해석된 각 제1 프리미티브의 기하 정보 및 파라미터를 이용해, 제1 프리미티브 간의 기하학적 관계를 분석한다(S150).
파라미터 생성 처리부(223)는 S150의 분석 결과를 바탕으로, 제1 건축물 구송요소를 정의하는 제1 파라미터를 자동으로 생성한다(S160).
제1 파라미터와 제1 건축물 구성요소의 외형이 사용자 인터페이스 상에 디스플레이될 수 있다. 사용자는 디스플레이되는 제1 파라미터를 확인하고, 제1 파라미터 중 삭제할 파라미터가 있거나 제1 파라미터에 추가할 파라미터가 있는 경우에, 사용자 인터페이스를 통해 제1 파라미터를 수정할 수 있다(S170).
템플릿 생성 처리부(230)는 제1 파라미터를 이용해, 제1 건축물 구성요소의 제1 템플릿을 생성한다(S180). 템플릿 생성 처리부(230)는 제1 템플릿을 템플릿 데이터베이스(400)에 등록한다(S190).
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 건축물 구성요소 모델링 장치(1000)를 나타낸 도면이다. 도 6의 건축물 구성요소 모델링 장치(1000)는 도 1의 구성에 새로운 프리미티브를 생성하기 위한 구성(프리미티브 생성 처리부(510), 템플릿 형태 분석 처리부(520))을 더 포함한다. 이하에서는 도 1과 차이가 있는 도 6의 프리미티브 생성 처리부(510) 및 템플릿 형태 분석 처리부(520)에 대해서 자세히 설명한다.
템플릿 형태 분석 처리부(520)는 템플릿 데이터베이스(400)에 등록된 적어도 하나의 템플릿 각각에 대한 형태 분석을 통해 각 템플릿을 다수의 객체로 분리한다. 구체적으로, 템플릿 형태 분석 처리부(520)는 형태 분석의 결과를 토대로, 각 템플릿을 그 자신의 외형을 구성하는 기본 단위의 객체로 분리한다. 그리고 템플릿 형태 분석 처리부(520)는 다수의 객체를 형태의 유사도(shape similarity)에 기초해 클러스터링(clustering, 집단화)한다. 구체적으로, 템플릿 형태 분석 처리부(520)는 형태 유사도 측정(shape similarity measurement) 알고리즘을 이용하여, 분리된 다수의 객체를 유사한 형태를 가지는 객체끼리 클러스터링한다. 그리고 템플릿 형태 분석 처리부(520)는 클러스터링에 의해 생성된 적어도 하나의 클러스터 각각을 대표하는 객체를 생성(또는 추출)한다.
프리미티브 생성 처리부(510)는 템플릿 형태 분석 처리부(520)에 의해 생성된 각 클러스터의 대표 객체에 대응하는 프리미티브를, 생성한다. 구체적으로, 프리미티브 생성 처리부(510)는 각 클러스터의 대표 객체에 대응하는 프리미티브 각각의 속성을 정의한다. 그리고 프리미티브 생성 처리부(510)는 생성된 프리미티브가 프리미티브 데이터베이스(100)에 존재하는 지를 판단하고, 존재하지 않는다면 생성된 프리미티브를 프리미티브 데이터베이스(100)에 등록한다. 프리미티브 데이터베이스(100)에 새롭게 등록된 프리미티브는 새로운 건축물 구성요소를 개발하는데 사용될 수 있다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 건축물 프리미티브를 생성하는 과정을 나타낸 순서도이다. 구체적으로, 도 7은 건축물 구성요소 모델링 장치(1000)가 템플릿 데이터베이스(400)에 등록된 템블릿들을 분석하여, 향후 유용하게 사용될 수 있는 새로운 프리미티브를 추출하는, 프리미티브 생성 과정을 나타낸다.
템플릿 형태 분석 처리부(520)는 템플릿 데이터베이스(400)에 등록된 템플릿들의 형태를 분석한다(S210). 예를 들어, 템플릿 형태 분석 처리부(520)는 템플릿 데이터베이스(400)에 새로운 제1 템플릿이 등록되는 경우에, S210 과정을 수행하도록 설계될 수 있다. 템플릿 형태 분석 처리부(520)는 템플릿 데이터베이스(400)에 등록된 템플릿들의 기하 정보를 바탕으로, 각 템플릿을 최소 단위의 3차원 객체로 분리하여 저장한다. 즉, 템플릿 형태 분석 처리부(520)는 각 3차원 템플릿 모델 데이터를 세그멘테이션(segmentation, 분할)한다.
템플릿 형태 분석 처리부(520)는 S210 과정에서 분리된 3차원 객체들을 그 형태의 유사도에 따라, 유사한 외형을 갖는 객체들끼리 클러스터링한다(S220). 구체적으로, 템플릿 형태 분석 처리부(520)는, S210 과정에서 분리된 3차원 객체들 간의 형태 유사도를 형태 유사도 측정 알고리즘을 이용해 계산하고, 형태의 유사도에 기초해 3차원 객체들을 클러스터링한다.
템플릿 형태 분석 처리부(520)는 S220 과정에서 생성된 각 클러스터를 대표하는 3차원 객체 모델을 추출한다(S230). 구체적으로, 템플릿 형태 분석 처리부(520)는 형태 유사도 측정 알고리즘을 이용해, 각 클러스터를 대표하는 3차원 객체 모델을 추출할 수 있다.
프리미티브 생성 처리부(510)는 S230 과정에서 추출된 3차원 객체 모델을 정의하는 파라미터를 생성한다(S240).
프리미티브 생성 처리부(510)는 S230 과정에서 생성된 파라미터를 이용해, 프리미티브를 생성한다(S250).
프리미티브 생성 처리부(510)는 S250 과정에서 생성된 프리미티브가 프리미티브 데이터베이스(100)에 존재하지 않으면, 해당 프리미티브를 프리미티브 데이터베이스(100)에 등록한다.
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

Claims (16)

  1. 건축물 구성요소 모델링 장치가 건축물 구성요소인 제1 구성요소의 템플릿(template)을 생성하는 방법으로서,
    다수의 건축물 프리미티브(primitive) 중에서 적어도 하나의 제1 프리미티브를 통해 상기 제1 구성요소가 생성되는 과정을, 기록하는 단계;
    상기 제1 구성요소의 생성 과정을 분석하여 상기 제1 구성요소를 정의하는 적어도 하나의 제1 파라미터를 추출하는 단계; 및
    상기 적어도 하나의 제1 파라미터를 이용해 상기 제1 구성요소의 템플릿을 생성하는 단계
    를 포함하는 템플릿 생성 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 추출하는 단계는
    상기 제1 구성요소의 생성 과정을 분석하여, 상기 제1 구성요소의 외형을 프리미티브 단위로 표현한 제1 정보를 생성하는 단계를 포함하는
    템플릿 생성 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1 정보는
    상기 제1 프리미티브 각각의 위치 정보 및 속성 정보를 포함하는
    템플릿 생성 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 추출하는 단계는
    상기 제1 정보를 기초로 상기 제1 프리미티브 간의 기하학적 관계를 분석하여, 상기 기하학적 관계 정보를 상기 제1 정보에 포함시키는 단계를 더 포함하는
    템플릿 생성 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 기하학적 관계 정보는
    상기 제1 프리미티브 간의 연결 관계 정보 및 중첩 관계 정보를 포함하는
    템플릿 생성 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 추출하는 단계는
    상기 제1 구성요소의 외형을 변형하기 위한 상기 제1 파라미터를, 상기 기하학적 관계 정보와 상기 제1 프리미티브의 속성 정보를 이용해 생성하는 단계를 더 포함하는
    템플릿 생성 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 추출하는 단계는
    상기 생성된 제1 파라미터를 사용자의 입력에 따라 수정하는 단계를 더 포함하는
    템플릿 생성 방법.
  8. 제7항에 있어서
    상기 추출하는 단계는
    상기 제1 파라미터를 상기 제1 정보에 포함시키는 단계를 더 포함하는
    템플릿 생성 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 템플릿을 생성하는 단계는
    상기 제1 구성요소의 기하 정보와 상기 제1 파라미터를 이용해 상기 템플릿을 생성하는 단계; 및
    상기 템플릿을 템플릿 데이터베이스에 저장하는 단계를 포함하는
    템플릿 생성 방법.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 기록하는 단계는
    프리미티브 데이터베이스에 포함된 상기 다수의 건축물 프리미티브 중에서 상기 적어도 하나의 제1 프리미티브를 선택하는 단계를 포함하고,
    상기 프리미티브 데이터베이스는
    상기 제1 프리미티브의 외형을 정의하는 기하 정보; 및
    상기 제1 프리미티브의 외형을 변형하기 위한 제2 파라미터를 포함하는
    템플릿 생성 방법.
  11. 사용자의 입력에 따라, 다수의 건축물 프리미티브 중에서 적어도 하나의 제1 프리미티브를 이용해 건축물 구성요소인 제1 구성요소를 생성하는 제1 생성 처리부;
    상기 제1 구성요소의 생성 과정을 분석하여, 상기 제1 구성요소를 정의하는 적어도 하나의 제1 파라미터를 생성하는 제2 생성 처리부; 및
    상기 적어도 하나의 제1 파라미터를 이용해 상기 제1 구성요소에 대응하는 제1 템플릿을 생성하는 제3 생성 처리부
    를 포함하는 건축물 구성요소 모델링 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 제2 생성 처리부는
    상기 제1 구성요소의 생성 과정을 분석하여, 상기 제1 구성요소의 외형을 프리미티브 단위로 표현한 제1 정보를 생성하는 제1 분석 처리부를 포함하고,
    상기 제1 정보는 상기 제1 프리미티브 각각의 위치 정보 및 속성 정보를 포함하는
    건축물 구성요소 모델링 장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 제2 생성 처리부는
    상기 제1 정보를 기초로 상기 제1 프리미티브 간의 기하학적 관계를 분석하고, 상기 기하학적 관계 정보를 상기 제1 정보에 포함시키는 제2 분석 처리부를 더 포함하는
    건축물 구성요소 모델링 장치.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 제2 생성 처리부는
    상기 제1 구성요소의 외형을 변형하기 위한 상기 제1 파라미터를, 상기 기하학적 관계 정보와 상기 제1 프리미티브의 속성 정보를 이용해 생성하는 파라미터 생성 처리부를 더 포함하는
    건축물 구성요소 모델링 장치.
  15. 제11항에 있어서,
    템플릿 데이터베이스에 저장된 상기 제1 템플릿과 제2 템플릿 각각을 다수의 객체로 분리하고, 상기 다수의 객체를 형태의 유사도에 기초해 클러스터링(clustering)하여 적어도 하나의 클러스터를 생성하고, 상기 적어도 하나의 클러스터 각각을 대표하는 객체를 생성하는 형태 분석 처리부; 및
    상기 형태 분석 처리부에 의해 생성된 객체에 대응하는 프리미티브를 생성하여 프리미티브 데이터베이스에 저장하는 프리미티브 생성 처리부를 더 포함하고,
    상기 제2 템플릿은 상기 제1 구성요소와 다른 건축물 구성요소인 제2 구성요소에 대응하는
    건축물 구성요소 모델링 장치.
  16. 디지털 건축물 구성요소 모델링 장치가 건축물 프리미티브를 생성하는 방법으로서,
    템플릿 데이터베이스에 저장된 적어도 하나의 템플릿 각각을 다수의 객체로 분리하는 단계;
    상기 다수의 객체를 형태의 유사도에 기초해 클러스터링하여 적어도 하나의 클러스터를 생성하는 단계;
    상기 적어도 하나의 클러스터 각각을 대표하는 적어도 하나의 제1 객체를 생성하는 단계;
    상기 제1 객체 각각에 대응하는 적어도 하나의 제1 프리미티브를 생성하는 단계; 및
    상기 제1 프리미티브가 프리미티브 데이터베이스에 존재하지 않는 경우에, 상기 제1 프리미티브를 상기 프리미티브 데이터베이스에 저장하는 단계를 포함하고,
    상기 템플릿 각각은 각각의 디지털 건축물 구성요소에 대응하는
    프리미티브 생성 방법.
KR1020140002054A 2014-01-07 2014-01-07 건축물 구성요소 템플릿 생성 방법, 프리미티브 생성 방법, 및 건축물 구성요소 모델링 장치 KR20150081992A (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140002054A KR20150081992A (ko) 2014-01-07 2014-01-07 건축물 구성요소 템플릿 생성 방법, 프리미티브 생성 방법, 및 건축물 구성요소 모델링 장치
US14/587,264 US20150193563A1 (en) 2014-01-07 2014-12-31 Method for creating template of building component, method for creating primitive, and apparatus for modeling building component

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140002054A KR20150081992A (ko) 2014-01-07 2014-01-07 건축물 구성요소 템플릿 생성 방법, 프리미티브 생성 방법, 및 건축물 구성요소 모델링 장치

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20150081992A true KR20150081992A (ko) 2015-07-15

Family

ID=53495405

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020140002054A KR20150081992A (ko) 2014-01-07 2014-01-07 건축물 구성요소 템플릿 생성 방법, 프리미티브 생성 방법, 및 건축물 구성요소 모델링 장치

Country Status (2)

Country Link
US (1) US20150193563A1 (ko)
KR (1) KR20150081992A (ko)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110990925A (zh) * 2019-11-29 2020-04-10 广联达科技股份有限公司 基于几何模型处理的模板面积计算方法、装置及电子设备
CN111191308B (zh) * 2019-12-18 2023-03-31 广联达科技股份有限公司 做法排布模式的构建方法、装置和电子设备
CN110895615A (zh) * 2019-12-25 2020-03-20 中铁建设集团有限公司 一种基于钢筋模板一体化l型墙构件模型的创建方法
CN113312212B (zh) * 2021-06-02 2024-05-07 广联达科技股份有限公司 保护模型构件参数的方法、装置、设备和可读存储介质
CN113868280B (zh) * 2021-11-25 2022-03-25 芯和半导体科技(上海)有限公司 参数化单元数据更新方法、装置、计算机设备和存储介质
CN114266100B (zh) * 2022-03-01 2022-05-17 北京易美安机电技术研究所有限公司 一种基于标准、产品及工法的建筑数字模型构建方法

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3829862B1 (ja) * 2005-04-04 2006-10-04 トヨタ自動車株式会社 ３次元モデル変形システム及びプログラム
US9495482B2 (en) * 2010-01-27 2016-11-15 Dassault Systemes Solidworks Corporation Computer method and apparatus for creating sketch geometry
US20140125671A1 (en) * 2010-09-16 2014-05-08 Borys Vorobyov System and Method for Detailed Automated Feature Extraction from Data Having Spatial Coordinates

Also Published As

Publication number Publication date
US20150193563A1 (en) 2015-07-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108228987B (zh) 副本选择
CN109145352B (zh) 用于学习取图像作为输入的函数的数据集
CN102779358B (zh) 用于设计几何三维建模对象的方法及设备
JP6787661B2 (ja) 工作物の機械加工のシミュレート
KR102040988B1 (ko) 복수의 3d 곡선들로부터의 표면 생성
JP2020115336A (ja) ３ｄモデル化オブジェクト推定のための機械学習
CN110033513A (zh) 生成表示建筑的3d模型
JP6721332B2 (ja) ３ｄモデル化されたアセンブリ上で境界ボックスを生成すること
KR102055955B1 (ko) 강체 운동들에 의해 변환된 기하학적 엘리먼트들
CN104346769A (zh) 三维建模对象的压缩
JP7049807B2 (ja) パラメトリックビュー関数に基づくデータベースの照会
KR20150081992A (ko) 건축물 구성요소 템플릿 생성 방법, 프리미티브 생성 방법, 및 건축물 구성요소 모델링 장치
JP2020115337A (ja) ニューラルネットワークのセット
CN110008495B (zh) 包含晶格结构的3d部件的3d有限元网格的设计
JP6721333B2 (ja) オブジェクトのセットの視点の選択
JP2008040921A (ja) 形状簡略化装置及びそれに用いられるプログラム
Shabat et al. Design of porous micro-structures using curvature analysis for additive-manufacturing
CN111383341A (zh) 从原始网格生成结构化的3d模型
US8818766B2 (en) Systems and methods providing smart nodes for three-dimensional models
JP5948479B1 (ja) ２次元または３次元の物体データを表示操作するシステム、方法及びコンピュータソフトウエアプログラム
JP2021111376A (ja) 製品の物理的なプロトタイプの３ｄモデル化オブジェクト
CN110084893B (zh) 一种二三维混合编辑的方法和装置
Gao et al. Constraint-based virtual solid modeling
KR101654006B1 (ko) 3d 객체 모델 기법을 이용한 3d 객체 생성장치
JP2024035154A (ja) 工場を表す３ｄモデルの生成

Legal Events

Date Code Title Description
WITN Application deemed withdrawn, e.g. because no request for examination was filed or no examination fee was paid