KR20180060818A - 가상현실 기반의 시설관리 플랫폼 구축 시스템 - Google Patents

가상현실 기반의 시설관리 플랫폼 구축 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 실제 산업현장을 시설물을 가상현실로 구현하여 가상현실 공간 정보를 활용하여 산업 현장 정보를 현실감 있게 관리할 수 있도록 하는 가상현실 기반의 시설관리 플랫폼 구축 시스템에 관한 것이다.
본 발명에 따른 가상현실 기반의 시설관리 플랫폼 구축 시스템은 산업현장에 설치되는 시설물을 가상현실 기반의 플랫폼으로 구축하여 시설관리가 이루어질 수 있도록 하는 가상현실 기반의 시설관리 플랫폼 구축 시스템으로서, 구축 대상이 되는 산업현장의 시설물에 대한 파노라마 영상을 획득하여 데이터베이스(170)에 등록하는 파노라마 영상 획득부(161)와; 상기 파노라마 영상 획득부(161)를 통하여 획득된 파노라마 영상을 영상 처리하여 가상 현실 플랫폼을 구축하기 위한 데이터로 변환하는 영상처리부(162)와; 상기 영상처리부(162)를 통하여 영상 처리된 시설물 데이터의 위치 정보를 연산하여 포털지도와 시설물 내부 평면도 및 실내 영상에 매핑시켜 등록하여 VR 플랫폼을 구축하는 VR 위치정보 처리부(163);가 구비된 시설관리 플랫폼 구축 서버(100)를 포함하여 이루어져, 가상현실 공간정보를 통하여 산업현장의 시설물을 보다 체계적이고 효율적으로 관리할 수 있도록 제공한다.

Description

가상현실 기반의 시설관리 플랫폼 구축 시스템 {INDUSTRIAL INFRASTRUCTURE MANAGEMENT PLATFORM BUILDING SYSTEM BASED ON VIRTUAL REALITY}
본 발명은 시설관리 플랫폼 구축 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 실제 산업현장을 시설물을 가상현실로 구현하여 가상현실 공간 정보를 활용하여 산업 현장 정보를 현실감 있게 관리할 수 있도록 하는 가상현실 기반의 시설관리 플랫폼 구축 시스템에 관한 것이다.
산업현장에는 다양한 시설이 설치되어 운영되고 있는데, 이러한 산업현장의 시설은 그 구조 및 동작이 복잡하고 위험 요소가 많아 다양한 감시 장치가 설치되어 운영되고 있다. 이러한 산업현장의 시설 감시 장치로는 시설 영상을 촬영하는 CCTV 카메라, 시설의 온도 및 압력을 감지하는 온도센서 및 압력센서와, 가스 및 화약 물질의 누출을 감지하는 가스 감지센서 등 다양하게 존재하는데, 이러한 감시 장치의 감시 신호는 중앙관제센터에 전송되어 실시간으로 관리자에 모니터링 된다.
하지만, 이러한 감시 장치를 통하여 이루어지는 산업현장 시설 감시는 한눈에 산업현장의 시설 구조를 파악하기 어렵고, 시설에 이상이 발생하는 경우에도 원격의 중앙관제센터에서 이상이 발생한 시설의 정확한 상태를 파악하는데 어려움이 있었다. 또한, 시설에 이상이 발생하여 시설을 수리하기 위해 산업현장으로 출동하는 경우에도 이상이 발생한 시설의 위치를 찾아 확인하는데 시간이 많이 소요되는 문제점이 있었다. 한편, 이러한 시설 감시는 일반적으로 숙련된 관리자에 의해서 이루어지게 되는데, 산업현장의 시설에 대해 숙련자가 되려면 많은 교육과 현장 경험을 필요로 하기 때문에 산업현장에서 숙련자를 배출하는데 많은 시간과 비용이 소요되어 숙련자가 부족한 실정이었다.
대한민국 등록특허공보 제10-1152239호 (2012.05.25. 등록)
본 발명은 상기 종래 산업현장의 시설물 관리의 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로서, 본 발명의 목적은 산업현장의 시설물 정보를 위치 정보가 포함된 가상현실로 구축하여 가상현실을 기반으로 시설물 관리가 이루어질 수 있도록 하는 가상현실 기반의 시설관리 플랫폼 구축 시스템을 제공하는 데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 가상현실 기반의 시설관리 플랫폼 구축 시스템은 산업현장에 설치되는 시설물을 가상현실 기반의 플랫폼으로 구축하여 시설관리가 이루어질 수 있도록 하는 가상현실 기반의 시설관리 플랫폼 구축 시스템으로서, 구축 대상이 되는 산업현장의 시설물에 대한 파노라마 영상을 획득하여 데이터베이스에 등록하는 파노라마 영상 획득부와; 상기 파노라마 영상 획득부를 통하여 획득된 파노라마 영상을 영상 처리하여 가상 현실 플랫폼을 구축하기 위한 데이터로 변환하는 영상처리부와; 상기 영상처리부를 통하여 영상 처리된 시설물 데이터의 위치 정보를 연산하여 포털지도와 시설물 내부 평면도 및 실내 영상에 매핑시켜 등록하여 VR 플랫폼을 구축하는 VR 위치정보 처리부;가 구비된 시설관리 플랫폼 구축 서버를 포함하여 이루어진다.
여기에서, 상기 영상처리부에는 시설물에 대한 파노라마 영상을 촬영 이미지별 위치에 따라 분배하여 배치하는 이미지 분배모듈과, 상기 분배된 이미지를 합성하여 스피어 이미지를 생성하는 스피어 이미지 생성모듈과, 사생활 보호 및 비밀 보호를 위해 상기 스피어 이미지를 모자이크 및 블러링 처리하는 모자이크/블러링 처리모듈과, 이미지 색상이나 밝기 또는 선명도를 보정하는 이미지 보정모듈과, 이미지의 바닥에 표시되는 카메라 삼각대 또는 드론 이미지를 히든 처리하여 변경하는 바닥이미지 변경모듈과, 이미지를 큐브 형태 이미지로 변환하는 큐브 변환모듈과, 이미지를 단말기 해상도나 네트워크 환경에 따라 사이즈별로 복제하는 사이즈별 복제모듈과, 이미지에 저자권을 표시하기 위해 워터마크 처리를 하는 워터마크 처리모듈과, 사용자의 시야별로 부분 이미지를 출력할 수 있도록 파노라마 이미지를 분할 처리하는 타일링 처리모듈이 구비된다.
한편, 상기 VR 위치정보 처리부에는 포털 지도 서버에서 제공하는 포털 지도상에 시설물 위치를 지정하여 시설물의 위치를 연산하는 포털지도 1차 위치연산모듈과, 싱기 포털지도 1차 위치연산모듈을 통하여 위치가 연산된 포털지도상에 시설물의 실내 평면도를 매핑하는 실내 평면도 포털지도 매핑모듈과, 상기 포털지도에 매핑된 실내 평면도 상에 내부 시설물의 배치 위치를 지정하여 내부 시설물인 VR 데이터의 위치를 연산하는 평면도 2차 위치연산모듈과, 상기 평면도 2차 위치연산모듈을 통하여 위치가 연산된 VR 데이터를 실내 평면도에 매핑하는 평면도 VR 데이터 매핑모듈과, 상기 평면도 VR 데이터 매핑모듈을 통하여 실내 평면도 상에 매핑된 VR 데이터의 위치 정보를 데이터베이스에 등록하는 VR 데이터 위치정보 등록모듈이 구비된다.
또한, 상기 VR 위치정보 처리부에는 평면도 2차 위치연산모듈을 통해 위치가 연산되는 VR 데이터들의 기준 방향을 지정하여 각 VR 데이터들의 방향성이 연동될 수 있도록 VR 데이터에 대한 방위 보정을 수행하는 VR 데이터 방위보정모듈이 구비된다.
이에 더하여, 상기 VR 위치정보 처리부에는 실내 촬영 VR 데이터 화면상에 세부 시설물의 배치 위치를 지정하여 지정된 세부 시설물의 위치 좌표에 대한 연산을 수행하는 VR 데이터 시설물 위치지정 및 연산모듈과, 상기 VR 데이터 시설물 위치지정 및 연산모듈을 통하여 위치가 지정된 세부 시설물을 실내 촬영 VR 데이터 화면상에 매핑하여 등록하고, 세부 시설물의 정보를 데이터베이스에 등록하는 VR 데이터 시설물 매핑 및 정보 등록모듈이 구비된다.
한편, 상기 포털지도, 실내 평면도, 실내 촬영 VR 데이터 화면상의 시설물 위치 지정은 지정하고자 하는 시설물에 해당하는 VR 포인트가 마우스를 통해 드래그 앤드 드랍(Drag-and-drop)되어 지정되는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 가상현실 기반의 시설관리 플랫폼 구축 시스템은 복잡하고 다양한 산업현장의 시설물 정보를 포털 지도의 위치 정보와 결합하여 가상현실로 구축함으로써, 가상현실 공간정보를 통하여 산업현장의 시설물을 보다 체계적이고 효율적으로 관리할 수 있도록 하는 효과가 있다. 또한, 가상현실 공간정보를 통하여 산업현장의 시설물에 대한 교육 및 학습이 현실감 있게 이루어질 수 있어 현장을 직접 방문하지 않고도 시설물에 대한 이해를 높일 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 가상현실 기반의 시설관리 플랫폼 구축 시스템의 전체적인 네트워크 연결도,
도 2는 본 발명에 따른 시설관리 플랫폼 구축 서버의 블록 구성도를 나타낸 것이다.
도 3은 본 발명에 따른 시설관리 플랫폼 구축 서버에 구비된 영상처리부의 블록 구성도,
도 4는 본 발명에 따른 스피어 이미지 생성모듈을 통하여 생성된 스피어 이미지의 일례,
도 5는 본 발명에 따른 큐브 변환모듈을 통하여 변환된 큐브 이미지 일례,
도 6은 본 발명에 따른 타일링 처리모듈을 통하여 분할된 파노라마 사진 일례,
도 7은 본 발명에 따른 시설관리 플랫폼 구축 서버에 구비된 위치정보처리부의 블록 구성도,
도 8은 본 발명에 따른 포털지도 1차 위치연산모듈을 통하여 시설물의 포털 지도 위치가 연산되는 관리자 화면 일례,
도 9는 본 발명에 따라 포털 지도 위에 표시되는 VR 포인트들의 일례,
도 10은 본 발명에 따라 실내 평면도가 포털지도에 매핑되는 화면 일례,
도 11은 본 발명에 따라 실내 평면도 상에서 각 VR 포인트의 위치가 연산되는 화면 일례,
도 12는 본 발명에 따른 평면도 상의 VR 데이터 매핑 화면 일례,
도 13은 본 발명에 따른 VR 데이터 시설물 위치지정 및 연산모듈을 통하여 실내 시설물을 배치하고 연산하는 화면 일례,
도 14는 본 발명에 따른 시설관리 플랫폼 구축 서버를 통하여 시설관리 플랫폼이 구축되는 과정을 나타낸 흐름도,
도 15는 본 발명에 따라 구축된 VR 플랫폼을 통하여 제공되는 시설물에 대한 전체 구조 및 정보를 하나의 화면으로 표출해주는 화면 일례,
도 16은 본 발명에 따라 구축된 VR 플랫폼을 통하여 제공되는 시설물의 외관을 표출해주는 화면 일례,
도 17은 본 발명에 따라 구축된 VR 플랫폼을 통하여 제공되는 시설물의 실내 촬영 영상을 표출해주는 화면 일례,
도 18은 본 발명에 따라 구축된 VR 플랫폼을 통하여 제공되는 실내 촬영 영상에 해당 실내의 평면도를 표시해주는 화면 일례,
도 19는 본 발명에 따라 구축된 VR 플랫폼을 통하여 제공되는 실내 촬영 영상에서 배치된 각 시설물 정보를 표출해주는 화면 일례,
도 20은 본 발명에 따라 구축된 VR 플랫폼을 통하여 제공되는 HMD 연동 화면 일례를 타낸 것이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 가상현실 기반의 시설관리 플랫폼 구축 시스템의 전체적인 네트워크 연결도를 나타낸 것이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 가상현실 기반의 시설관리 플랫폼 구축 시스템은 포털 사이트의 지도를 통하여 위치 정보를 제공하는 포털 지도 서버(200)로부터 각 지역의 포털 지도 위치 정보를 제공받아, 산업현장의 시설물이 설치된 지역의 위치 정보를 해당 시설물 정보와 매핑하여 가상 현실 플랫폼으로 구축하는 시설관리 플랫폼 구축 서버(100)를 포함하여 이루어진다.
상기 포털 지도 서버(200)는 인터넷 포털 사이트인 다음이나 네이버, 구글 등 포털 지도 서비스를 제공하는 서버 시스템으로서, 본 발명에서는 이러한 포털 지도 서버(200)에서 제공하는 포털 지도를 이용하여 시설물의 위치를 포털 지도상에 등록하게 된다.
상기 시설관리 플랫폼 구축 서버(100)는 포털 지도 서버(200)에서 제공하는 포털 지도를 이용하여 시설물의 위치를 포털 지도상에 등록하고, 내부 시설물을 평면도 및 실내 촬영 영상에 위치 정보로 매핑하여 가상 현실로 구축하여 제공하는 서버 컴퓨터이다. 본 발명의 실시예에서 상기 시설관리 플랫폼 구축 서버(100)는 산업현장의 시설물에 대한 외부 및 내부를 촬영한 파노라마 영상을 영상 처리한 후, 영상 처리된 시설물에 대한 위치 정보를 연산한 후 이를 포털 지도와 실내 평면도 및 실내 촬영 영상에 매핑하여 표현함으로써 산업현장의 시설물에 대한 가상 현실을 구축하여 제공하게 된다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 시설관리 플랫폼 구축 서버의 블록 구성도를 나타낸 것이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 시설관리 플랫폼 구축 서버(100)는 데이터 입력 및 표시를 위한 입력부(120) 및 출력부(130)와, 네트워크망을 통하여 외부의 컴퓨터 시스템과 통신을 수행하는 통신부(140)와, 외부 주변장치와의 데이터 송수신을 위한 인터페이스부(150)와, 시설물에 대한 파노라마 영상을 처리하여 가상 현실 데이터로 구축하는 VR 구축 엔진(160)과, 상기 VR 구축 엔진(160)을 통하여 처리되는 데이터가 저장되는 데이터베이스(170)와, 상기 각 구성부의 동작을 제어하는 중앙제어부(110)를 포함하여 이루어진다.
상기 중앙제어부(110)는 시설관리 플랫폼 구축 서버(100)의 각 구성부를 제어하고 관리하는 장치로서, 이 중앙제어부(110)에는 통상의 중앙처리장치(CPU), 램(RAM), 롬(ROM) 등의 하드웨어 장치와 상기 하드웨어 장치를 인식하여 구동하는 소프트웨어가 구비되어 시설관리 플랫폼 구축 서버(100)의 전체적인 동작을 제어하게 된다.
상기 VR 구축 엔진(160)은 실제 산업현장의 시설물 영상을 영상 처리하여 가상현실 환경으로 구축하는 프로그램으로서, 이 VR 구축 엔진(160)에는 산업현장의 시설물에 대한 파노라마 영상을 획득하는 파노라마 영상 획득부(161)와, 상기 파노라마 영상 획득부(161)를 통하여 획득된 영상을 VR 데이터로 구축하기 위해 영상 처리하는 영상처리부(162)와, 상기 영상처리부(162)를 통하여 영상 처리된 VR 데이터의 위치 정보를 연산하여 지도상에 표출하는 VR 위치정보 처리부(163)가 구비된다.
상기 VR 구축 엔진(160)을 통하여 처리되는 데이터는 데이터베이스(170)에 저장되는데, 이 데이터베이스(170)에는 파노라마 영상 획득부(161)를 통하여 획득되는 산업현장의 시설물에 대한 파노라마 사진이 저장되는 시설물 사진정보 DB와, 영상처리부(162)를 통하여 영상 처리된 시설물 영상이 저장되는 영상처리 정보 DB와, VR 위치정보 처리부(163)를 통하여 구축되는 VR 데이터가 저장되는 VR 위치정보 DB가 구비된다.
이하에서는 상기 시설관리 플랫폼 구축 서버(100)에 구비된 VR 구축 엔진(160)을 통하여 VR 데이터가 구축되는 과정에 대하여 상세히 설명하기로 한다.
먼저, 상기 파노라마 영상 획득부(161)는 카메라를 통하여 시설물에 대한 파노라마 영상을 촬영하여 데이터베이스(170)에 저장하는 프로그램 모듈로서, 이 파노라마 영상 획득부(161)는 산업현장의 시설물에 대한 외측 파노라마 영상과 내측 파노라마 영상 등 가상 현실로 구축하고자 하는 시설물에 대한 영상을 파노라마 이미지로 형태로 획득하게 된다.
상기 영상처리부(162)는 파노라마 영상 획득부(161)를 통하여 획득된 파노라마 영상을 처리하여 가상 현실로 구축하기 위한 VR 데이터로 변환하는 프로그램 모듈로서, 도 3은 상기 영상처리부의 블록 구성도를 나타낸 것이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 영상처리부(162)에는 시설물에 대한 파노라마 영상을 분배하여 배치하는 이미지 분배모듈(20)과, 분배된 이미지를 합성하여 스피어 이미지를 생성하는 스피어 이미지 생성모듈(21)과, 스피어 이미지를 모자이크 및 블러링 처리하는 모자이크/블러링 처리모듈(22)과, 이미지의 색상 등을 보정하는 이미지 보정모듈(23)과, 이미지의 바닥 이미지를 변경하는 바닥이미지 변경모듈(24)과, 이미지를 큐브 이미지로 변환하는 큐브 변환모듈(25)과, 이미지를 사이즈별로 복제하는 사이즈별 복제모듈(26)과, 이미지에 워터마크 처리를 하는 워터마크 처리모듈(27)과, 이미지에 타일링 처리를 하는 타일링 처리모듈(28)과, 최종 처리된 이미지는 검수하여 데이터베이스(170)에 등록하는 검수 및 등록모듈(29)이 구비된다.
상기 이미지 분배모듈(20)은 시설물의 파노라마 영상을 촬영 이미지별 위치에 따라 배치하여 분배하는 프로그램 모듈이고, 상기 스피어 이미지 생성모듈(21)은 이미지 분배모듈(20)을 통하여 분배된 이미지를 이용하여 스피어 이미지를 생성하는 프로그램 모듈이다. 본 발명의 실시예에서 상기 스피어 이미지 생성모듈(21)은 스티칭 툴을 사용하여 스피어 이미지를 생성하게 되는데, 도 4는 이러한 스피어 이미지의 일례를 나타낸 것이다.
상기 모자이크/블러링 처리모듈(22)은 개인의 사생활 침해를 보호하기 위해 이미지를 모자이크 처리하고 보안 시설물 등 민감한 데이터에 대한 히든 처리를 수행하는 프로그램 모듈이고, 상기 이미지 보정모듈(23)은 이미지의 색상이나 밝기, 선명도 등을 보정하는 프로그램 모듈이며, 상기 바닥이미지 변경모듈(24)은 카메라를 통하여 파노라마 영상 촬영시 이미지 하단에 포함되는 삼각대 부분을 로고나 바닥 패턴 등으로 히든 처리하고 드론 등을 통한 항공 촬영시 이미지 바닥 또는 상단에 표시되는 드론 부분을 로고나 하늘 패턴으로 히든 처리하는 프로그램 모듈이다. 또한, 상기 큐브 변환모듈(25)은 보정된 이미지를 큐브 형태의 이미지로 변환하는 프로그램 모듈로서, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 큐브 변환 이미지 일례를 나타낸 것이다.
상기 사이즈별 복제모듈(26)은 사용자 단말기별 해상도나 네트워크 환경에 따라 다양한 사이즈의 파노라마 이미지를 생성하는 프로그램 모듈이며, 워터마크 처리모듈(27)을 이미지에 저작권 등을 워터마크 형태로 표기하는 프로그램 모듈이고, 상기 타일링 처리모듈(28)은 사용자 시야별로 부분 이미지를 출력할 수 있도록 파노라마 사진을 분할하는 프로그램 모듈이다. 도 6은 상기 타일링 처리모듈을 통하여 분할된 파노라마 사진 일례를 나타낸 것이다.
상기 검수 및 등록모듈(29)은 상기의 과정을 통하여 최종 처리된 시설물 이미지를 최종 검수하여 데이터베이스(170)에 등록하는 프로그램 모듈로서, 상기 검수 과정은 관리자를 통하여 이루어지는데 만약 검수 과정에서 이미지 처리에 오류가 발생한 것으로 확인되면 해당 과정으로 돌아가 영상을 처리하는 과정을 다시 수행하게 된다.
상기 위치정보처리부는 영상처리부(162)를 통하여 영상 처리된 시설물 이미지의 위치 정보를 연산하여 지도상에 매핑함으로써 VR 플랫폼을 구축하는 프로그램으로서, 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 위치정보처리부의 블록 구성도를 나타낸 것이다.
도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 위치정보처리부에는 시설물 전체에 대한 포털지도상의 위치를 연산하는 포털지도 1차 위치연산모듈(30)과, 상기 연산된 시설물의 위치 정보를 통하여 시설물의 실내 평면도를 포털지도에 매핑하는 실내 평면도 포털지도 매핑모듈(31)과, 평면도 상의 각 시설물에 대한 위치를 연산하는 평면도 2차 위치연산모듈(32)과, 각 시설물인 VR 데이터들의 기준 방향을 지정하여 등록하는 VR 데이터 방위보정모듈(33)과, 평면도 상에서 각 시설물인 VR 데이터를 매핑하는 평면도 VR 데이터 매핑모듈(34)과, VR 데이터의 위치 정보를 등록하는 VR 데이터 위치정보 등록모듈(35)과, VR 데이터 상에 시설물의 위치를 지정하여 연산하는 VR 데이터 시설물 위치지정 및 연산모듈(36)과, 상기 연산된 위치 정보를 이용하여 VR 데이터 상에 시설물 정보를 등록하는 VR 데이터 시설물 매핑 및 정보 등록모듈(37)이 구비된다.
상기 포털지도 1차 위치연산모듈(30)은 가상현실 환경으로 구축하고자 하는 산업현장의 시설물이 포털 지도상에서 어디에 위치하는지 연산하는 프로그램 모듈로서, 도 8은 포털지도 1차 위치연산모듈을 통하여 시설물의 포털 지도 위치가 연산되는 관리자 화면 일례를 나타낸 것이다. 도 8에 도시된 바와 같이, 관리자는 VR 데이터 구축 페이지를 통하여 포털 지도 서버(200)에서 제공하는 포털 지도를 불러온 후, 포털 지도 상에서 시설물의 위치를 VR 포인트(핫스팟)로 지정하게 되면 지정된 VR 포인트의 위치가 자동으로 연산되게 된다. 도 9는 포털 지도 위에 표시되는 VR 포인트들의 일례를 나타낸 것으로, 이러한 포털지도 상의 VR 포인트 위치 연산은 포털 지도에서 제공하게 된다.
상기 실내 평면도 포털지도 매핑모듈(31)은 포털지도 1차 위치연산모듈(30)을 통하여 VR 포인트의 위치가 연산된 포털지도 위치에 시설물의 실내 평면도를 매핑하여 등록하는 프로그램 모듈로서, 도 10은 실내 평면도가 포털지도에 매핑되는 화면 일례를 나타낸 것이다.
상기 평면도 2차 위치연산모듈(32)은 포털지도상에 매핑된 실내 평면도의 내부에 위치된 각 시설물의 위치를 연산하는 프로그램 모듈로서, 도 11은 평면도 상에서 각 VR 포인트의 위치가 연산되는 화면 일례를 나타낸 것이다. 도 11에 도시된 바와 같이, 평면도 상에서 포인트를 드래그하여 드랍하는 경우 해당 VR 포인트에 대한 위치 정보가 연산되어 표시되게 된다.
상기 VR 데이터 방위보정모듈(33)은 평면도 상에서 위치가 연산되는 VR 포인트들에 대한 방위 정보를 보정하는 프로그램 모듈로서, 이 VR 데이터 방위보정모듈(33)은 각 VR 포인트들의 방향성을 상호 연동하여 일정하게 유지하는 기능을 수행하게 된다. 예를 들면, 사용자가 위쪽으로 걸어서 위쪽 방으로 진입시에는 시야가 위쪽 방향을 향하고 있어야 하는데, 이러한 목적을 달성하기 위해서 VR 데이터 방위보정모듈(33)은 VR 데이터들의 기준 방향(진북)을 지정하여 등록하게 된다.
상기 평면도 VR 데이터 매핑모듈(34)은 평면도 상에 각 VR 데이터를 매핑하는 프로그램 모듈로서, 이 평면도 VR 데이터 매핑모듈(34)은 평면도 2차 위치연산모듈(32)을 통하여 위치 정보가 연산된 각 VR 데이터를 평면도 상에 매핑하여 등록하게 된다. 도 12는 이러한 평면도 상의 VR 데이터 매핑 화면 일례를 나타낸 것으로, 평면도 상에 각 VR 데이터, 예를 들면 전기실, 장비반 입구, 발전기실, 기계실, 공조실, 창고 1, 소화가스실, 창고 2의 위치가 매핑되게 된다. 상기 평면도 VR 데이터 매핑모듈(34)을 통하여 평면도에 등록된 VR 데이터의 위치 정보는 VR 데이터 위치정보 등록모듈(35)을 통하여 최종 검수되어 데이터베이스(170)에 등록된다.
상기 VR 데이터 시설물 위치지정 및 연산모듈(36)은 VR 데이터가 매핑된 평면도에 해당되는 실내 촬영 VR 데이터 화면상에 실내 세부 시설물을 배치하고 배치된 위치를 연산하는 프로그램 모듈로서, 이 VR 데이터 시설물 위치지정 및 연산모듈(36)은 실내 세부 시설물 위치에 따른 기준 포인트를 실내 촬영 VR 데이터 화면상에 마우스 드래그 앤드 드랍(Drag-and-drop)을 통해 배치하게 되는데, 위치가 선정되면 해당 위치가 자동으로 연산되어 표시된다. 도 13은 이러한 VR 데이터 시설물 위치지정 및 연산모듈(36)을 통하여 실내 시설물을 배치하고 연산하는 화면 일례를 나타낸 것이다.
상기 VR 데이터 시설물 매핑 및 정보 등록모듈(37)은 위치가 선정되어 연산된 실내 시설물을 실내 촬영 VR 데이터 화면상에 등록하고, 등록된 시설물에 대한 상세 정보를 등록하는 프로그램 모듈로서, 이 VR 데이터 시설물 매핑 및 정보 등록모듈(37)은 실내 시설물의 이름, 종류, 타입, 부착 센서 및 제어 장치 정보 등을 등록하여 조회할 수 있도록 제공하게 된다.
이하, 상기의 구성으로 이루어진 시설관리 플랫폼 구축 서버(100)를 통하여 가상현실 기반의 시설관리 플랫폼이 구축되는 과정에 대하여 설명하기로 한다.
도 14는 본 발명의 실시예에 따른 시설관리 플랫폼 구축 서버를 통하여 시설관리 플랫폼이 구축되는 과정을 나타낸 흐름도이다.
단계 S100 : 먼저, 가상 현실(VR) 기반의 시설관리 플랫폼을 구축하기 위해, 카메라를 통하여 구축 대상이 되는 시설물의 외관 및 내부에 대한 파노라마 영상을 촬영하게 된다. 촬영된 파노라마 영상은 시설관리 플랫폼 구축 서버(100)의 VR 구축 엔진(160)에 구비된 파노라마 영상 획득부(161)를 통하여 데이터베이스(170)에 등록된다.
단계 S110 : VR 구축 엔진(160)의 파노라마 영상 획득부(161)를 통하여 획득되는 파노라마 영상은 영상처리부(162)를 통하여 영상 처리 과정을 거쳐 데이터베이스(170)에 등록되게 된다. 상기 파노라마 영상에 대한 영상 처리는 파노라마 이미지 분배, 스피어 이미지 생성, 모자이크 및 블러링 처리, 이미지 보정, 바닥이미지 변경, 큐브 변환, 사이즈별 복제, 워터마크 처리, 타일링 처리 과정을 거쳐 최종 검수된 후 데이터베이스(170)에 등록된다.
단계 S120 : 시설물의 파노라마 영상에 대한 영상 처리가 이루어진 후 해당 영상을 가상 현실 기반으로 표현하기 위해, 먼저 포털 지도상의 시설물 위치를 지정하여 연산하고, 위치가 연산된 포털 지도상에 시설물의 실내 평면도를 매핑하여 등록하게 된다.
단계 S130, S140 : 포털 지도상에 시설물의 실내 평면도가 매핑되면, 실내 평면도 상에 배치되어야 하는 내부 시설물의 위치를 연산하고, 위치가 연산된 실내 평면도 상에 내부 시설물인 VR 데이터를 매핑하여 등록하게 된다(S130). 이 과정에서 VR 데이터에 대한 방위 보정이 이루어져, 각 VR 데이터들의 방향성이 연동될 수 있도록 한다. 상기 과정을 통하여 실내 평면도에 매핑되는 VR 데이터의 위치 정보는 데이터베이스(170)에 등록된다(S140).
단계 S150 : 실내 평면도 상에 VR 데이터가 매핑되면, 실내 평면도에 해당되는 실내 촬영 VR 데이터 화면상에 실내 세부 시설물을 배치하기 위해 세부 시설물의 위치를 지정하여, 지정된 위치 좌표에 대한 연산을 수행하게 된다. 이러한 위치 지정은 마우스를 통하여 세부 시설물 등록 드래그 앤드 드랍 과정을 통해 이루어지게 된다.
단계 S160 : 세부 시설물에 대한 위치 지정 및 연산이 이루어지면, 해당 위치에 세부 시설물을 매핑하고, 세부 시설물의 상세 정보를 등록하여 최종적으로 실내 촬영 VR 데이터 화면상에 실내 세부 시설물을 등록하게 된다.
상기의 과정을 통하여 포털 지도, 실내 평면도, 실내 촬영 VR 데이터 및 시설물 정보가 매핑되어 VR 플랫폼이 구현되면, 구현된 VR 플랫폼은 관리자가 화면을 통하여 시설물의 전체 구조 및 정보, 외관, 실내 평면도, 실내 촬영 영상, 시설물 실내에 배치된 세부 시설물 정보 등을 가상 현실 기반으로 확인할 수 있도록 제공하게 된다. 도 15는 구축된 VR 플랫폼을 통하여 제공되는 시설물에 대한 전체 구조 및 정보를 하나의 화면으로 표출해주는 화면 일례를 나타낸 것이고, 도 16은 시설물의 외관을 표출해주는 화면 일례를 나타낸 것이다. 또한, 도 17은 시설물의 실내 촬영 영상을 표출해주는 화면 일례를 나타낸 것이고, 도 18은 실내 촬영 영상에 해당 실내의 평면도를 표시해주는 화면 일례를 나타낸 것이며, 도 19는 실내 촬영 영상에서 배치된 각 시설물 정보를 표출해주는 화면 일례를 나타낸 것이다. 상기 도 15 내지 도 19에서, 화면상에 표출되는 VR 포인트인 아이콘 또는 번호를 클릭하면 해당 시설물에 대한 상세 정보가 표시된다.
한편, VR 플랫폼은 각종 단말 장치, 예를 들면 PC, 모바일 기기, HMD 등과 연동되어 마우스, 컨트롤러, 자이로센서 등을 통하여 시야 변경 및 선택 등 다양한 인터렉티브한 동작이 가능하도록 운용되는데, 도 20은 HMD 연동 화면 일례를 타낸 것이다. 또한, VR 플랫폼은 증강 현실(AR ; Augmented Reality)을 이용하여 촬영 화면에 시설물 정보 등을 연동하여 출력하는 것도 가능하다.
이와 같이, 본 발명에 따른 시설관리 플랫폼 구축 시스템은 산업현장의 시설물 정보를 위치 정보가 포함된 가상현실로 구현하여 제공함으로써 가상현실을 기반으로 시설물 관리가 효율적으로 이루어질 수 있게 된다. 이러한 본 발명은 상술한 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 갖는 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구 범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 이루어질 수 있음은 물론이다.
100 : 시설관리 플랫폼 구축 서버
110 : 중앙제어부 120 : 입력부
130 : 출력부 140 : 통신부
150 : 인터페이스부 160 : VR 구축 엔진
161 : 파노라마 영상 획득부 162 : 영상처리부
20 : 이미지 분배모듈 21 : 스피어 이미지 생성모듈
22 : 모자이크/블러링 처리모듈 23 : 이미지 보정모듈
24 : 바닥이미지 변경모듈 25 : 큐브 변환모듈
26 : 사이즈별 복제모듈 27 : 워터마크 처리모듈
28 : 타일링 처리모듈 29 : 검수 및 등록모듈
163 : VR 위치정보 처리부 30 : 포털지도 1차 위치연산모듈
31 : 실내 평면도 포털지도 매핑모듈 32 : 평면도 2차 위치연산모듈
33 : VR 데이터 방위보정모듈 34 : 평면도 VR 데이터 매핑모듈
35 : VR 데이터 위치정보 등록모듈
36 : VR 데이터 시설물 위치지정 및 연산모듈
37 : VR 데이터 시설물 매핑 및 정보 등록모듈
170 : 데이터베이스
200 : 포털 지도 서버

Claims (6)

  1. 산업현장에 설치되는 시설물을 가상현실 기반의 플랫폼으로 구축하여 시설관리가 이루어질 수 있도록 하는 가상현실 기반의 시설관리 플랫폼 구축 시스템으로서,
    구축 대상이 되는 산업현장의 시설물에 대한 파노라마 영상을 획득하여 데이터베이스(170)에 등록하는 파노라마 영상 획득부(161)와;
    상기 파노라마 영상 획득부(161)를 통하여 획득된 파노라마 영상을 영상 처리하여 가상 현실 플랫폼을 구축하기 위한 데이터로 변환하는 영상처리부(162)와;
    상기 영상처리부(162)를 통하여 영상 처리된 시설물 데이터의 위치 정보를 연산하여 포털지도와 시설물 내부 평면도 및 실내 영상에 매핑시켜 등록하여 VR 플랫폼을 구축하는 VR 위치정보 처리부(163);가 구비된 시설관리 플랫폼 구축 서버(100)를 포함하는 것을 특징으로 하는 가상현실 기반의 시설관리 플랫폼 구축 시스템.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 영상처리부(162)에는
    시설물에 대한 파노라마 영상을 촬영 이미지별 위치에 따라 분배하여 배치하는 이미지 분배모듈(20)과,
    상기 분배된 이미지를 합성하여 스피어 이미지를 생성하는 스피어 이미지 생성모듈(21)과,
    사생활 보호 및 비밀 보호를 위해 상기 스피어 이미지를 모자이크 및 블러링 처리하는 모자이크/블러링 처리모듈(22)과,
    이미지 색상이나 밝기 또는 선명도를 보정하는 이미지 보정모듈(23)과,
    이미지의 바닥에 표시되는 카메라 삼각대 또는 드론 이미지를 히든 처리하여 변경하는 바닥이미지 변경모듈(24)과,
    이미지를 큐브 형태 이미지로 변환하는 큐브 변환모듈(25)과,
    이미지를 단말기 해상도나 네트워크 환경에 따라 사이즈별로 복제하는 사이즈별 복제모듈(26)과,
    이미지에 저자권을 표시하기 위해 워터마크 처리를 하는 워터마크 처리모듈(27)과,
    사용자의 시야별로 부분 이미지를 출력할 수 있도록 파노라마 이미지를 분할 처리하는 타일링 처리모듈(28)이 구비된 것을 특징으로 하는 가상현실 기반의 시설관리 플랫폼 구축 시스템.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 VR 위치정보 처리부(163)에는
    포털 지도 서버(200)에서 제공하는 포털 지도상에 시설물 위치를 지정하여 시설물의 위치를 연산하는 포털지도 1차 위치연산모듈(30)과,
    싱기 포털지도 1차 위치연산모듈(30)을 통하여 위치가 연산된 포털지도상에 시설물의 실내 평면도를 매핑하는 실내 평면도 포털지도 매핑모듈(31)과,
    상기 포털지도에 매핑된 실내 평면도 상에 내부 시설물의 배치 위치를 지정하여 내부 시설물인 VR 데이터의 위치를 연산하는 평면도 2차 위치연산모듈(32)과,
    상기 평면도 2차 위치연산모듈(32)을 통하여 위치가 연산된 VR 데이터를 실내 평면도에 매핑하는 평면도 VR 데이터 매핑모듈(34)과,
    상기 평면도 VR 데이터 매핑모듈(34)을 통하여 실내 평면도 상에 매핑된 VR 데이터의 위치 정보를 데이터베이스(170)에 등록하는 VR 데이터 위치정보 등록모듈(35)이 구비된 것을 특징으로 하는 가상현실 기반의 시설관리 플랫폼 구축 시스템.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 VR 위치정보 처리부(163)에는
    상기 평면도 2차 위치연산모듈(32)을 통해 위치가 연산되는 VR 데이터들의 기준 방향을 지정하여 각 VR 데이터들의 방향성이 연동될 수 있도록 VR 데이터에 대한 방위 보정을 수행하는 VR 데이터 방위보정모듈(33)이 구비된 것을 특징으로 하는 가상현실 기반의 시설관리 플랫폼 구축 시스템.
  5. 제 3항 또는 제 4항에 있어서,
    상기 VR 위치정보 처리부(163)에는
    실내 촬영 VR 데이터 화면상에 세부 시설물의 배치 위치를 지정하여 지정된 세부 시설물의 위치 좌표에 대한 연산을 수행하는 VR 데이터 시설물 위치지정 및 연산모듈(36)과,
    상기 VR 데이터 시설물 위치지정 및 연산모듈(36)을 통하여 위치가 지정된 세부 시설물을 실내 촬영 VR 데이터 화면상에 매핑하여 등록하고, 세부 시설물의 정보를 데이터베이스(170)에 등록하는 VR 데이터 시설물 매핑 및 정보 등록모듈(37)이 구비된 것을 특징으로 하는 가상현실 기반의 시설관리 플랫폼 구축 시스템.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 포털지도, 실내 평면도, 실내 촬영 VR 데이터 화면상의 시설물 위치 지정은 지정하고자 하는 시설물에 해당하는 VR 포인트가 마우스를 통해 드래그 앤드 드랍(Drag-and-drop)되어 지정되는 것을 특징으로 하는 가상현실 기반의 시설관리 플랫폼 구축 시스템.
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