KR20190019501A - 3차원 모델 설계 장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 단면도를 정의하고, 정의된 단면도의 배치를 통해 횡단 또는 종단 계획을 자동 생성하여 3차원 모델을 설계하기 위한 3차원 모델 설계 장치 및 방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 3차원 모델 설계 방법은 단면도를 입력받고, 단면도가 배치되는 기준이 되는 제1 기준선과, 단면도를 각각 배치할 제2 기준선을 생성하고, 제1 기준선을 따라 복수의 제2 기준선 상에 단면도를 각각 배치하고, 복수의 제2 기준선 상에 배치된 복수의 단면도에서 인접한 단면도의 절점들을 연결하여 3차원 모델을 생성하여, 정의된 단면도의 배치를 통해 횡단 또는 종단 계획을 자동 생성하여 3차원 모델을 설계함으로써, 단면도의 수정만으로 종단 계획 또는 횡단 계획이 일괄적으로 변경되어 수정이 용이할 수 있다.

Description

3차원 모델 설계 장치 및 방법{3D model design device and method}
본 발명은 3차원 모델 설계 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 단면도를 정의하고, 정의된 단면도의 배치를 통해 횡단 또는 종단 계획을 자동 생성하여 3차원 모델을 설계하기 위한 3차원 모델 설계 장치 및 방법에 관한 것이다.
CAD(Computer Aided Design)의 약어로 컴퓨터 이용 설계를 말한다. 컴퓨터에 기억되어 있는 설계정보를 그래픽 디스플레이 장치로 추출하여 화면을 보면서 설계하는 것이다.
이러한 CAD는 다양한 기법을 통해 설계를 환경을 제공하게 되는데, 이 중 파라메트릭(Parametric)이란 치수를 변경하는 것만으로. 도면의 형상 및 수치를 자동으로 변경하거나 파트 형상을 작성하는 것이다. 이러한 파라메트릭은 정육면체에서 평면도와 정면도, 측면도의 형상치수, 정육면제의 면적과 체적정보를 가진 정보모델을 의미하며, 대표적인 사용예로 평면도나 정면도, 측면도 중의 하나의 일부 치수를 변경하게 되면, 치수를 변경하는 것만으로도 관련된 모든 자료가 일괄적으로 변경되는 것을 말한다.
파라메트릭 요소에는 기하학적 구속조건과 치수 구속조건이 모두 포함되어 있다. 파라메트릭는 도면 인텔리전스를 개선하며, 두 가지 구속조건으로 설계 의도를 조절한다. 기하학적 구속조건은 두 도면요소 중 어느 한 쪽을 변경하더라도 둘 간의 관계가 그대로 유지될 수 있도록 도와준다. 치수 구속조건은 치수 값과 공식을 사용해 지오메트리를 바꿀 수 있도록 지원한다.
이러한 파라메트릭을 이용하여 설계 업무를 수행할 경우, 종래에는 지형도에 3D 모델을 배치할 선형 계획을 세우고, 선형 계획에 따라 종단 계획과 횡단 계획을 순차적으로 작성하여 3D 모델을 생성한 후 구역별로 면적과 평균레벨, 지층두께 등을 수식화하여 엑셀프로그램 방식을 통해 수작업으로 물량을 산출하였다.
한편 건설 공사를 위한 계획과 설계 업무를 주로 하는 작업에서는 수많은 계획 수정과 설계 변경으로 인한 도면과 물량 산출의 재수정 작업이 반복되고 있다.
이에 따라 작업자는 도면 또는 물량 산출의 수정을 위하여 선형 설계부터 종단 계획, 횡단 계획 또는 물량 산출을 처음부터 수작업으로 일일이 수정하여야 하는 문제점이 있었다.
한국등록특허 제10-0844452호 (2008.07.01.)
따라서 본 발명의 목적은 단면도를 정의하고, 정의된 단면도의 배치를 통해 횡단 또는 종단 계획을 자동 생성하여 3차원 모델을 설계함으로써, 단면도의 수정만으로 종단 계획 또는 횡단 계획이 일괄적으로 변경되어 수정이 용이한 3차원 모델 설계 시스템 및 방법을 제공하는 데 있다.
본 발명에 따른 3차원 모델 설계 방법은 단면도를 입력받는 단계, 상기 단면도가 배치되는 기준이 되는 제1 기준선을 입력받는 단계, 상기 제1 기준선 상에 상기 단면도를 각각 배치할 상기 제1 기준선과 수직한 복수의 제2 기준선을 생성하는 단계, 상기 제1 기준선을 따라 상기 복수의 제2 기준선 상에 상기 단면도를 각각 배치하는 단계, 상기 복수의 제2 기준선 상에 배치된 복수의 단면도에서 인접한 단면도의 절점들을 연결하여 3차원 모델을 생성하는 단계를 포함한다.
본 발명에 따른 3차원 모델 설계 방법에 있어서, 상기 단면도를 입력받는 단계는, 상기 단면도가 적용될 공종을 입력받고, 상기 공종과 매칭되는 객체의 단면을 상기 단면도에 추가 생성하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 3차원 모델 설계 방법에 있어서, 상기 3차원 모델을 생성하는 단계 이후에, 상기 복수의 제2 기준선 중 수정이 필요한 단면도에 대응하는 제2 기준선을 선택받는 단계, 선택된 제2 기준선에 대응하는 단면도의 수정 내용을 입력받는 단계, 수정된 단면도를 상기 선택된 제2 기준선에 배치하고, 상기 수정된 단면도를 적용하여 절점 연결을 갱신하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 3차원 모델 설계 장치는 정보 입력을 위한 입력부, 정보 표시를 위한 표시부 및 상기 입력부에 의해 단면도와, 상기 단면도가 배치되는 기준이 되는 제1 기준선을 입력받고, 상기 제1 기준선 상에 상기 단면도를 각각 배치할 상기 제1 기준선과 수직한 복수의 제2 기준선을 생성하고, 상기 제1 기준선을 따라 상기 복수의 제2 기준선 상에 상기 단면도를 각각 배치하고, 상기 복수의 제2 기준선 상에 배치된 복수의 단면도에서 인접한 단면도의 절점들을 연결하여 3차원 모델을 생성하여 상기 표시부에 표시하는 제어부를 포함한다.
본 발명에 따른 3차원 모델 설계 방법은 원지형 및 계획 지형 데이터를 통해 지형도를 생성하는 단계, 상기 지형도 상에 생성할 3차원 모델의 단면도를 입력받고, 상기 단면도가 배치되는 기준이 되는 제1 기준선을 입력받고, 상기 제1 기준선 상에 상기 단면도를 각각 배치할 상기 제1 기준선과 수직한 복수의 제2 기준선을 생성하고, 상기 제1 기준선을 따라 상기 복수의 제2 기준선 상에 상기 단면도를 각각 배치하고, 상기 복수의 제2 기준선 상에 배치된 복수의 단면도에서 인접한 단면도의 절점을 연결하여 상기 3차원 모델을 상기 지형도 상에 생성하는 단계를 포함한다.
본 발명에 따른 3차원 모델 설계 방법에 있어서, 상기 지형도를 생성하는 단계는, 상기 원지형 및 상기 계획 지형 데이터를 통해 지형 또는 계획 삼각망을 생성하는 단계, 상기 지형 또는 상기 계획 삼각망 내에 암층별 좌표 및 암층별 높이를 나타내는 보링 데이터를 입력받아 암선 삼각망을 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 3차원 모델 설계 방법에 있어서, 상기 3차원 모델을 상기 지형도 상에 생성하는 단계 이후에, 상기 제1 기준선을 입력받게 되면, 상기 제1 기준선을 상기 지형도 상에 배치하고, 배치된 지형의 지반고를 적용하여 상기 제1 기준선을 재생성하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 3차원 모델 설계 방법에 있어서, 상기 3차원 모델을 상기 지형도 상에 생성하는 단계 이후에, 상기 지형도 및 상기 3차원 모델을 통해 토공 물량을 산출하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 3차원 모델 설계 장치는 정보 입력을 위한 입력부, 정보 표시를 위한 표시부 및 상기 표시부에 원지형 및 계획 지형 데이터를 통해 지형도를 생성하여 표시하고, 상기 입력부를 통해 상기 지형도 상에 생성할 단면도와, 상기 단면도가 배치되는 기준이 되는 제1 기준선을 입력받고, 상기 제1 기준선 상에 상기 단면도를 각각 배치할 상기 제1 기준선과 수직한 복수의 제2 기준선을 생성하고, 상기 제1 기준선을 따라 상기 복수의 제2 기준선 상에 상기 단면도를 각각 배치하고, 상기 복수의 제2 기준선 상에 배치된 복수의 단면도에서 인접한 단면도의 절점들을 연결하여 3차원 모델을 생성하고, 상기 지형도에 배치하여 상기 표시부에 표시하는 제어부를 포함한다.
본 발명에 따른 3차원 모델 설계 장치는 단면도를 입력받고, 단면도가 배치되는 기준이 되는 제1 기준선과, 단면도를 각각 배치할 제2 기준선을 생성하고, 제1 기준선을 따라 복수의 제2 기준선 상에 단면도를 각각 배치하고, 복수의 제2 기준선 상에 배치된 복수의 단면도에서 인접한 단면도의 절점들을 연결하여 3차원 모델을 생성하여, 정의된 단면도의 배치를 통해 횡단 또는 종단 계획을 자동 생성하여 3차원 모델을 설계함으로써, 단면도의 수정만으로 종단 계획 또는 횡단 계획이 일괄적으로 변경되어 수정이 용이할 수 있다.
이에 따라 본 발명에 따른 3차원 모델 설계 장치는 단일 시스템으로 복수의 공종에 대한 설계가 가능하므로 다양한 설계 업무에 있어서 적용 가능한 범용성의 확보가 가능하다.
이로 인해 본 발명에 따른 3차원 모델 설계 장치는 사용자에게 일관된 설계 환경을 제공하여 편의성을 향상시킬 수 있고, 각각 분할된 설계 업무간 자료 호환으로 설계 자료의 공유가 가능할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 3차원 모델 설계 장치의 구성을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따라 지형도를 생성한 상태를 나타낸 도면이다.
도 3 내지 도 6은 본 발명의 실시예에 따라 3차원 모델을 생성하기 위한 과정을 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 3차원 모델 설계 방법을 나타낸 순서도이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따라 지형도를 생성하는 단계를 상세히 나타낸 순서도이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따라 3차원 모델을 지형도 상에 생성하는 단계를 상세히 나타낸 순서도이다.
하기의 설명에서는 본 발명의 실시예를 이해하는데 필요한 부분만이 설명되며, 그 이외 부분의 설명은 본 발명의 요지를 흩트리지 않도록 생략될 것이라는 것을 유의하여야 한다.
이하에서 설명되는 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념으로 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 바람직한 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 3차원 모델 설계 장치의 구성을 나타낸 도면이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따라 지형도를 생성한 상태를 나타낸 도면이고, 도 3 내지 도 6은 본 발명의 실시예에 따라 3차원 모델을 생성하기 위한 과정을 나타낸 도면이다.
도 1 내지 도 6을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 3차원 모델 설계 장치(100)는 입력부(10), 표시부(20), 저장부(30) 및 제어부(40)를 포함하여 구성된다.
입력부(10)는 정보 입력을 위한 구성으로서, 사용자가 3차원 모델을 생성하기 위한 단면도(S)를 입력하거나, 제1 기준선(1) 및 제2 기준선(2)을 입력하거나, 단면도(S)의 수정 내용을 입력하는데 사용된다. 또한 입력부(10)는 입력한 단면도(S)를 저장부(30)에 저장하거나, 저장부(30)에 저장된 단면도(S) 또는 지형도를 불러올 수 있다. 즉 입력부(10)는 표시부(20)에 표시된 다양한 인터페이스를 커서를 통해 움직여 입력받기 위한 마우스, 키패드, 터치 위치에 따라 특정 지점을 지정하기 위한 터치스크린, 터치패드 등의 구성을 포함할 수 있다. 만일 입력부(10)가 터치스크린을 채용하는 경우에는 입력 기능과 표시 기능을 동시에 수행한다.
표시부(20)는 정보 표시를 위한 구성으로서, 3차원 모델을 생성하기 위한 다양한 인터페이스를 화면 상에 표시하고, 입력부(10)의 입력을 통해 생성된 단면도(S), 제1 기준선(1), 지2 기준선(2), 지형도, 3차원 모델 등 3차원 모델 생성과 관련한 각종 정보를 시각적으로 표시한다.
저장부(30)는 정보를 저장하기 위한 구성으로서, 3차원 모델을 생성하기 위한 다양한 정보를 저장한다. 예를 들어, 저장부(30)는 사용자가 생성한 단면도(S), 지형도, 생성된 3차원 모델, 물량 산출 등과 관련된 데이터 연계정보 등을 저장한다.
도 2에 도시된 바에 따르면 제어부(40)는 사용자가 입력부(10)를 통해 불러온 원지형 데이터 및 계획 지형 데이터를 이용하여 삼차원 형태의 삼각망 및 격자망으로 자동 생성하고 표시부(20)를 통해 표시한다. 여기서 삼각망이란 원지형 데이터 및 계획 지형 데이터를 이용해 지형을 3차원 및 면처리를 하기 위해 생성시키는 망으로서 토공 물량 산출시 기준이 될 수 있다.
또한 제어부(40)는 해당 지형의 암층별 좌표 및 높이를 나타내는 보링 데이터를 통해 3차원 암선 삼각망을 생성시키고, 생성된 3차원 암선 삼각망을 표시부(20)를 통해 표시한다.
도 3에 도시된 바에 따르면 제어부(40)는 사용자에 의해 입력부(10)를 통해 입력된 3차원 모델을 생성하기 위한 단면도(S)를 생성한다. 즉 사용자는 표시부(20)에 표시되는 인터페이스를 통해 입력부(10)를 제어하여 단면도(S)를 그릴 수 있다. 여기서 단면도(S)는 제1 기준선(1)이 지면으로부터 수평하게 배치될 경우 3차원 모델에 대하여 횡단면도가 될 수 있고, 지면으로부터 수직하게 제1 기준선(1)이 배치되는 경우 3차원 모델에 대하여 종단면도가 될 수 있다.
또한 제어부(40)는 사용자가 입력한 단면도(S)에서 절점들을 자동 추출한다. 하지만 이에 한정된 것은 아니고 제어부(40)는 사용자에 의해 각 절점들을 입력받을 수 있다.
또한 제어부(40)는 입력부(10)를 통해 단면도(S)가 적용될 공종을 입력받는다. 제어부(40)는 사용자에 의해 공종이 입력되면, 공종과 매칭되는 객체의 단면을 단면도(S)에 추가 생성할 수 있다.
또한 제어부(40)는 입력부(10)를 통해 공종을 입력받지 않더라도, 사용자가 입력한 단면도(S)를 분석하여 단면도(S)에 대한 공종을 파악하고, 파악된 공종과 매칭되는 객체의 단면을 단면도(S)에 추가 생성할 수 있다. 예를 들어, 사용자가 단면도(S)를 도로로 입력한 경우, 도로에 구비되는 용배수로에 대한 단면이 단면도(S)에 자동 생성되도록 할 수 있다.
도 4에 도시된 바에 따르면, 제어부(40)는 사용자에 의해 단면도(S)가 배치되는 기준이 되는 제1 기준선(1)을 입력받는다. 이때 사용자는 표시부(20)에 표시된 지형도 상에 제1 기준선(1)을 배치할 수 있다. 여기서 제어부(40)는 사용자에 의해 제1 기준선(1)을 입력받게 되면, 제1 기준선(1)을 지형도 상에 배치하고, 배치된 지형의 지반고를 적용하여 제1 기준선(1)을 재생성하게 된다. 즉 제어부(40)는 제1 기준선(1)을 지반의 높이를 고려하여 재생성할 수 있다.
여기서 제1 기준선(1)은 지형도를 기준으로 지면과 수평하게 배치되거나, 지면과 수직하게 배치될 수 있다. 예를 들어 지면과 수평하게 배치될 경우, 제1 기준선(1)은 사용자가 3차원 모델에 대한 횡단면도를 배치하기 위한 가이드 라인이 될 수 있으며, 지면과 수직하게 배치된 경우 제1 기준선(1)은 사용자가 3차원 모델의 종단면도를 배치하기 위한 가이드 라인이 될 수 있다.
도 5에 도시된 바에 따르면, 제어부(40)는 제1 기준선(1) 상에 단면도(S)를 각각 배치할 제1 기준선(1)과 수직한 복수의 제2 기준선(2)을 생성한다. 예를 들어 제어부(40)는 설계 기준법에 따라 20M 간격으로 제2 기준선(2)를 생성할 수 있다. 이 밖에도 제어부(40)는 사용자에 의해 입력부(10)를 통해 입력받아 제2 기준선(2)을 추가하거나 변경할 수 있다. 여기서 단면도(S)는 복수의 제2 기준선(2)에 하부 모서리가 맞닿도록 각각 배치될 수 있다.
도 6에 도시된 바에 따르면, 제어부(40)는 단면도(S)를 제1 기준선(1)을 따라 복수의 제2 기준선(2) 상에 각각 배치한다. 즉 제어부(40)는 단면도(S)를 제1 기준선(1)과 수직하도록 제2 기준선(2) 상에 단면도(S)의 하부 모서리가 위치하도록 각각 배치한다.
또한 제어부(40)는 복수의 제2 기준선 상에 배치된 복수의 단면도(S)에서 인접한 단면도의 절점(P)들을 연결하여 3차원 모델을 생성한다. 여기서 제어부(40)는 복수의 단면도(S)에서 인접한 단면도의 서로 매칭되는 절점(P)을 서로 연결할 수 있다. 여기서 제1 기준선(1)이 지면과 수평하게 배치된 경우, 배치된 단면도(S)가 횡단면도로 하는 3차원 모델을 생성하고, 제1 기준선(1)이 지면가 수직하게 배치된 경우, 배치된 단면도(S)가 종단면도로 하는 3차원 모델을 생성할 수 있다.
이러한 방식으로 제어부(40)는 사용자의 입력에 의해 지형도 상에 복수의 3차원 모델을 생성하게 된다. 예를 들어 제어부(40)는 도로, 상하수, 제방, 단지, 하천 등을 지형도 상에 구현할 수 있다.
또한 제어부(40)는 단면도(S)의 수정을 통하여 3차원 모델을 수정할 수 있다. 즉 제어부(40)는 3차원 모델을 생성하기 위한 복수의 제2 기준선(2) 중 수정이 필요한 단면도(S)에 대응하는 제2 기준선(2)을 입력부(10)를 통해 선택받을 수 있다. 사용자에 의해 수정이 필요한 단면도(S)에 대응하는 제2 기준선(2)이 선택되면, 제어부(40)는 해당 단면도(S)를 표시부(20)를 통해 표시하게 된다. 여기서 사용자는 입력부(10)를 통해 표시부(20)에 표시된 수정이 필요한 단면도(S)를 수정한다. 그리고 수정이 완료되면, 제어부(40)는 수정된 단면도(S)에서 절점(P)을 자동으로 추적한다. 그리고 제어부(40)는 추적에 실패한 절점들을 표시부(20) 상에 표시한다. 여기서 사용자는 입력부(10)를 통해 직접 arc, line, pl 등으로 인접한 단면도(S)의 절점을 직접 연결할 수 있다.
또한 제어부(40)는 단면도(S)를 수정할 경우, 단면도(S)의 절점(P)을 입력부(10)를 통해 이동시켜 수정할 수 있다. 즉 사용자는 입력부(10)를 통해 절점(P)을 드레그 하여 절점(P)의 위치를 이동시키고, 제어부(40)는 절점(P)이 이동함에 다라 절점(P)에 대응하는 모서리를 자동 변형시켜 단면도(S)를 수정하도록 할 수 있다.
여기서 제어부(40)는 수정된 단면도(S)를 선택된 제2 기준선(2)에 재배치하고, 수정된 단면도(S)를 적용하여 절점(P) 연결을 갱신하게 된다. 이에 따라 단면도(S)의 수정만으로 종단 계획 또는 횡단 계획이 일괄적으로 변경되게 된다.
또한 제어부(40)는 지형도 및 3차원 모델을 통해 토공 물량을 산출할 수 있다. 제어부(40)는 원지형 데이터, 계획 지형 데이터 및 3차원 모델 데이터를 토대로 생성된 삼차원 형태의 삼각망 데이터 및 3차원 보링 데이터를 기준으로 해당 구획의 터파기 및 되메우기 등 물량을 자동 산출할 수 있다.
즉 제어부(40)는 사용자가 설정 구역을 선택하면 자동으로 지층의 높이, 면적뿐만 아니라, 각 지층별의 터파기량과 총 되메우기량 등을 자동으로 산출하며, 수직 굴착, 법면 굴착 물량의 현황을 표시부(20) 상에 디스플레이하여 사용자가 시각적으로 확인 가능하도록 할 수 있다.
이와 같이 본 발명의 실시예에 따른 3차원 모델 설계 장치(100)는 단면도를 입력받고, 단면도(S)가 배치되는 기준이 되는 제1 기준선(1)과, 단면도(S)를 각각 배치할 제2 기준선(2)을 생성하고, 제1 기준선(1)을 따라 복수의 제2 기준선(2) 상에 단면도(S)를 각각 배치하고, 복수의 제2 기준선(2) 상에 배치된 복수의 단면도(S)에서 인접한 단면도(S)의 절점(P)들을 연결하여 3차원 모델을 생성하여, 정의된 단면도(S)의 배치를 통해 횡단 또는 종단 계획을 자동 생성하여 3차원 모델을 설계함으로써, 단면도(S)의 수정만으로 종단 계획 또는 횡단 계획이 일괄적으로 변경되어 수정이 용이할 수 있다.
이에 따라 본 발명의 실시예에 따른 3차원 모델 설계 장치(100)는 단일 시스템으로 복수의 공종에 대한 설계가 가능하므로 다양한 설계 업무에 있어서 적용 가능한 범용성의 확보가 가능하다.
이로 인해 본 발명의 실시예에 따른 3차원 모델 설계 장치(100)는 사용자에게 일관된 설계 환경을 제공하여 편의성을 향상시킬 수 있고, 각각 분할된 설계 업무간 자료 호환으로 설계 자료의 공유가 가능할 수 있다.
이하 본 발명의 실시예에 따른 3차원 모델 설계 방법에 대하여 상세히 설명하도록 한다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 3차원 모델 설계 방법을 나타낸 순서도이고, 도 8은 본 발명의 실시예에 따라 지형도를 생성하는 단계를 상세히 나타낸 순서도이고, 도 9는 본 발명의 실시예에 따라 3차원 모델을 지형도 상에 생성하는 단계를 상세히 나타낸 순서도이다.
도 7 내지 도 9를 참조하면, 먼저 S100 단계에서 3차원 모델 설계 장치는 원지형 및 계획 지형 데이터를 통해 지형도를 생성한다.
여기서 3차원 모델 설계 장치는 먼저 S110 단계에서 3차원 모델 설계 장치는 사용자가 불러온 원지형 데이터 및 계획 지형 데이터를 이용하여 삼차원 형태의 삼각망 및 격자망으로 자동 생성한다.
그리고 S120 단계에서 3차원 모델 설계 장치는 해당 지형의 암층별 좌표 및 높이를 나타내는 보링 데이터를 통해 3차원 암선 삼각망을 생성시키고, 생성된 3차원 암선 삼각망을 화면상에 표시한다.
다음으로 S200 단계에서 3차원 모델 설계 장치는 지형도 상에 3차원 모델을 생성한다.
여기서 3차원 모델 설계 장치는 먼저 S210 단계에서 사용자에 의해 입력된 3차원 모델을 생성하기 위한 단면도를 생성한다. 즉 3차원 모델 설계 장치는 사용자에 의해 단면도를 입력받을 수 있다. 이때 3차원 모델 설계 장치는 사용자가 입력한 단면도에서 절점들을 자동 추출한다. 하지만 이에 한정된 것은 아니고 3차원 모델 설계 장치는 사용자에 의해 각 절점들을 입력받을 수 있다. 또한 3차원 모델 설계 장치는 사용자에 의해 단면도가 적용될 공종을 입력받는다. 여기서 3차원 모델 설계 장치는 사용자에 의해 공종이 입력되면, 공종과 매칭되는 객체의 단면을 단면도에 추가 생성할 수 있다. 또한 3차원 모델 설계 장치는 공종을 입력받지 않더라도, 사용자가 입력한 단면도를 분석하여 단면도에 대한 공종을 파악하고, 파악된 공종과 매칭되는 객체의 단면을 단면도에 추가 생성할 수 있다.
다음으로 S220 단계에서 3차원 모델 설계 장치는 사용자에 의해 단면도가 배치되는 기준이 되는 제1 기준선을 입력받는다. 이때 사용자는 지형도 상에 제1 기준선을 배치할 수 있다. 여기서 3차원 모델 설계 장치는 사용자에 의해 제1 기준선을 입력받게 되면, 제1 기준선을 지형도 상에 배치하고, 배치된 지형의 지반고를 적용하여 제1 기준선을 재생성하게 된다. 즉 3차원 모델 설계 장치는 제1 기준선을 지반의 높이를 고려하여 재생성할 수 있다. 여기서 제1 기준선은 지형도를 기준으로 지면과 수평하게 배치되거나, 지면과 수직하게 배치될 수 있다.
다음으로 S230 단계에서 3차원 모델 설계 장치는 제1 기준선 상에 단면도를 각각 배치할 제1 기준선과 수직한 복수의 제2 기준선을 생성한다. 예를 들어 3차원 모델 설계 장치는 설계 기준법에 따라 20M 간격으로 제2 기준선을 생성할 수 있다. 이 밖에도 3차원 모델 설계 장치는 사용자에 의해 제2 기준선을 추가하거나 변경할 수 있다.
다음으로 S240 단계에서 3차원 모델 설계 장치는 단면도를 제1 기준선을 따라 복수의 제2 기준선 상에 각각 배치한다. 즉 3차원 모델 설계 장치는 단면도를 제1 기준선과 수직하도록 제2 기준선 상에 단면도의 하부 모서리가 위치하도록 각각 배치한다.
다음으로 S250 단계에서 3차원 모델 설계 장치는 복수의 제2 기준선 상에 배치된 복수의 단면도에서 인접한 단면도의 절점들을 연결하여 3차원 모델을 생성한다. 여기서 3차원 모델 설계 장치는 복수의 단면도에서 인접한 단면도의 서로 매칭되는 절점을 서로 연결할 수 있다.
이러한 방식으로 3차원 모델 설계 장치는 사용자의 입력에 의해 지형도 상에 복수의 3차원 모델을 생성하게 된다. 예를 들어 3차원 모델 설계 장치는 도로, 상하수, 제방, 단지, 하천 등을 지형도 상에 구현할 수 있다.
다음으로 3차원 모델 설계 장치는 단면도의 수정을 통하여 3차원 모델을 수정할 수 있다.
즉 S260 단계에서 3차원 모델 설계 장치는 3차원 모델을 생성하기 위한 복수의 제2 기준선 중 수정이 필요한 단면도에 대응하는 제2 기준선을 사용자에 의해 선택받을 수 있다.
다음으로 S270 단계에서 3차원 모델 설계 장치는 사용자에 의해 수정이 필요한 단면도에 대응하는 제2 기준선이 선택되면, 해당 단면도를 화면 상에 표시하고, 사용자로 하여금 표시된 수정이 필요한 단면도를 수정하도록 한다. 여기서 3차원 모델 설계 장치는 단면도의 절점을 이동시켜 수정할 수 있다. 즉 사용자는 절점을 드레그 하여 절점의 위치를 이동시키고, 3차원 모델 설계 장치는 절점이 이동함에 다라 절점에 대응하는 모서리를 자동 변형시켜 단면도를 수정하도록 할 수 있다.
다음으로 S280 단계에서 3차원 모델 설계 장치는 단면도의 수정이 완료되면, 수정된 단면도에서 절점을 자동으로 추적하고, 수정된 단면도를 적용하여 절점 연결을 갱신한다. 여기서 3차원 모델 설계 장치는 추적에 실패한 절점들을 화면 상에 표시한다. 여기서 사용자는 직접 arc, line, pl 등으로 인접한 단면도의 절점을 직접 연결할 수 있다. 즉 3차원 모델 설계 장치는 수정된 단면도를 선택된 제2 기준선에 재배치하고, 수정된 단면도를 적용하여 절점 연결을 갱신하게 된다. 이에 따라 단면도의 수정만으로 종단 계획 또는 횡단 계획이 일괄적으로 변경되게 된다.
그리고 S300 단계에서 3차원 모델 설계 장치는 지형도 및 3차원 모델을 통해 토공 물량을 산출할 수 있다. 3차원 모델 설계 장치는 원지형 데이터, 계획 지형 데이터 및 3차원 모델 데이터를 토대로 생성된 삼차원 형태의 삼각망 데이터 및 3차원 보링 데이터를 기준으로 해당 구획의 터파기 및 되메우기 등 물량을 자동 산출할 수 있다.
즉 3차원 모델 설계 장치는 사용자가 설정 구역을 선택하면 자동으로 지층의 높이, 면적뿐만 아니라, 각 지층별의 터파기량과 총 되메우기량 등을 자동으로 산출하며, 수직 굴착, 법면 굴착 물량의 현황을 디스플레이하여 사용자가 시각적으로 확인 가능하도록 할 수 있다.
한편, 본 도면에 개시된 실시예는 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것에 지나지 않으며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예 이외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능하다는 것은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 자명한 것이다.
1 : 제1 기준선 2 : 제2 기준선
10 : 입력부 20 : 표시부
30 : 저장부 40 : 제어부
S : 단면도 P : 절점

Claims (9)

  1. 단면도를 입력받는 단계;
    상기 단면도가 배치되는 기준이 되는 제1 기준선을 입력받는 단계;
    상기 제1 기준선 상에 상기 단면도를 각각 배치할 상기 제1 기준선과 수직한 복수의 제2 기준선을 생성하는 단계;
    상기 제1 기준선을 따라 상기 복수의 제2 기준선 상에 상기 단면도를 각각 배치하는 단계;
    상기 복수의 제2 기준선 상에 배치된 복수의 단면도에서 인접한 단면도의 절점들을 연결하여 3차원 모델을 생성하는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 3차원 모델 설계 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 단면도를 입력받는 단계는,
    상기 단면도가 적용될 공종을 입력받고, 상기 공종과 매칭되는 객체의 단면을 상기 단면도에 추가 생성하는 것을 특징으로 하는 3차원 모델 설계 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 3차원 모델을 생성하는 단계 이후에,
    상기 복수의 제2 기준선 중 수정이 필요한 단면도에 대응하는 제2 기준선을 선택받는 단계;
    선택된 제2 기준선에 대응하는 단면도의 수정 내용을 입력받는 단계;
    수정된 단면도를 상기 선택된 제2 기준선에 배치하고, 상기 수정된 단면도를 적용하여 절점 연결을 갱신하는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 3차원 모델 설계 방법.
  4. 정보 입력을 위한 입력부;
    정보 표시를 위한 표시부; 및
    상기 입력부에 의해 단면도와, 상기 단면도가 배치되는 기준이 되는 제1 기준선을 입력받고, 상기 제1 기준선 상에 상기 단면도를 각각 배치할 상기 제1 기준선과 수직한 복수의 제2 기준선을 생성하고, 상기 제1 기준선을 따라 상기 복수의 제2 기준선 상에 상기 단면도를 각각 배치하고, 상기 복수의 제2 기준선 상에 배치된 복수의 단면도에서 인접한 단면도의 절점들을 연결하여 3차원 모델을 생성하여 상기 표시부에 표시하는 제어부;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 3차원 모델 설계 장치.
  5. 원지형 및 계획 지형 데이터를 통해 지형도를 생성하는 단계;
    상기 지형도 상에 생성할 3차원 모델의 단면도를 입력받고, 상기 단면도가 배치되는 기준이 되는 제1 기준선을 입력받고, 상기 제1 기준선 상에 상기 단면도를 각각 배치할 상기 제1 기준선과 수직한 복수의 제2 기준선을 생성하고, 상기 제1 기준선을 따라 상기 복수의 제2 기준선 상에 상기 단면도를 각각 배치하고, 상기 복수의 제2 기준선 상에 배치된 복수의 단면도에서 인접한 단면도의 절점을 연결하여 상기 3차원 모델을 상기 지형도 상에 생성하는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 3차원 모델 설계 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 지형도를 생성하는 단계는,
    상기 원지형 및 상기 계획 지형 데이터를 통해 지형 또는 계획 삼각망을 생성하는 단계;
    상기 지형 또는 상기 계획 삼각망 내에 암층별 좌표 및 암층별 높이를 나타내는 보링 데이터를 입력받아 암선 삼각망을 생성하는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 3차원 모델 설계 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 3차원 모델을 상기 지형도 상에 생성하는 단계 이후에,
    상기 제1 기준선을 입력받게 되면, 상기 제1 기준선을 상기 지형도 상에 배치하고, 배치된 지형의 지반고를 적용하여 상기 제1 기준선을 재생성하는 것을 특징으로 하는 3차원 모델 설계 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 3차원 모델을 상기 지형도 상에 생성하는 단계 이후에,
    상기 지형도 및 상기 3차원 모델을 통해 토공 물량을 산출하는 단계;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 3차원 모델 설계 방법.
  9. 정보 입력을 위한 입력부;
    정보 표시를 위한 표시부; 및
    상기 표시부에 원지형 및 계획 지형 데이터를 통해 지형도를 생성하여 표시하고, 상기 입력부를 통해 상기 지형도 상에 생성할 단면도와, 상기 단면도가 배치되는 기준이 되는 제1 기준선을 입력받고, 상기 제1 기준선 상에 상기 단면도를 각각 배치할 상기 제1 기준선과 수직한 복수의 제2 기준선을 생성하고, 상기 제1 기준선을 따라 상기 복수의 제2 기준선 상에 상기 단면도를 각각 배치하고, 상기 복수의 제2 기준선 상에 배치된 복수의 단면도에서 인접한 단면도의 절점들을 연결하여 3차원 모델을 생성하고, 상기 지형도에 배치하여 상기 표시부에 표시하는 제어부;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 3차원 모델 설계 장치.
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