KR20200005951A - 3차원 bim 객체 모델링 서버 및 이를 포함하는 3차원 bim 객체 모델링 시스템 - Google Patents

3차원 bim 객체 모델링 서버 및 이를 포함하는 3차원 bim 객체 모델링 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 BIM 정보와 GIS 정보를 이용하여 3D 모델링을 구현하는 3차원 BIM 객체 모델링 서버 및 이를 포함하는 3차원 BIM 객체 모델링 시스템에 관한 것으로,
본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 BIM 객체 모델링 서버는,
유무선 통신망을 경유하여 사용자 단말기와 연동하는 기능을 수행하는 서버 통신부; 가상으로 건물을 모델링하기 위한 BIM 데이터와 공간상 위치를 점유하는 지리 자료와 상기 지리 자료와 관련된 속성 자료를 통합 처리하는 GIS 데이터가 저장된 서버 저장부; 및, 상기 사용자 단말기로부터 전송된 1차 요청에 응답하여 1차 모델링 데이터를 상기 사용자 단말기로 전송하고, 상기 1차 모델링 데이터를 수신한 사용자 단말기로부터 적어도 하나 이상의 특정 객체에 대한 2차 요청이 전송되면 상기 특정 객체에 대한 2차 모델링 데이터를 상기 사용자 단말기로 전송하는 서버 제어부를 포함한다.

Description

3차원 BIM 객체 모델링 서버 및 이를 포함하는 3차원 BIM 객체 모델링 시스템 {3D BIM object modeling server and 3D BIM object modeling system comprising it}
본 발명은 3차원 BIM 객체 모델링 시스템에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 BIM 정보와 GIS 정보를 이용하여 3D 모델링을 구현하는 3차원 BIM 객체 모델링 서버 및 이를 포함하는 3차원 BIM 객체 모델링 시스템에 관한 것이다.
최근에는 첨단 정보통신기술(ICT)을 이용해 주요 도시의 공공기능을 네트워크화한 이른바 똑똑한 도시로 불리우는 스마트 시티에 대한 관심이 높아지고 있다. 스마트 시티에서는 언제 어디서나 인터넷 접속이 가능하고 영상회의 등 첨단 IT 기술을 자유롭게 사용할 수 있는 미래형 첨단도시를 일컫는다. 실시간으로 교통정보를 얻을 수 있어 이동 거리가 줄고, 원격 근무가 가능해지는 등 거주자들의 생활이 편리해질 뿐만 아니라 이산화탄소 배출량도 줄일 수 있다.
이러한 스마트 시티는 현재 국내 30여개의 도시에서 사용되고 있으나 사용자 인터페이스(user interface), 특히 3D 모델링된 사용자 인터페이스를 구현하고 있는 실례가 없고, 세계적으로 수백여개의 스마트 시티가 개발되고 있으나 사용자를 고려한 사용자 인터페이스의 예는 극히 드문것으로 파악된다.
따라서, 스마트 시티의 활용성을 높이고, 사용자 기호 내지 필요를 반영한 모델링을 구현하기 위한 사용자 인터페이스가 필요하다.
나아가, 소모되는 데이터량을 획기적으로 감소시키면서, 사용자의 주변 상황을 한눈에 파악할 수 있게 되고, 사용자가 원하는 특정 객체에 대해서는 상세한 정보를 획득할 수 있는 3차원 BIM 객체 모델링 시스템의 개발이 필요하다.
한국등록특허 제10-1336013호(2013.11.27)
본 발명은 소모되는 데이터량을 감소시키면서 사용자가 원하는 객체의 주변 정보와 상세 정보를 제공할 수 있는 3차원 BIM 객체 모델링 서버 및 이를 포함하는 3차원 BIM 객체 모델링 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 실시예에 따른 3차원 BIM 객체 모델링 서버는,
유무선 통신망을 경유하여 사용자 단말기와 연동하는 기능을 수행하는 서버 통신부; 가상으로 건물을 모델링하기 위한 BIM 데이터와 공간상 위치를 점유하는 지리 자료와 상기 지리 자료와 관련된 속성 자료를 통합 처리하는 GIS 데이터가 저장된 서버 저장부; 및, 상기 사용자 단말기로부터 전송된 1차 요청에 응답하여 1차 모델링 데이터를 상기 사용자 단말기로 전송하고, 상기 1차 모델링 데이터를 수신한 사용자 단말기로부터 적어도 하나 이상의 특정 객체에 대한 2차 요청이 전송되면 상기 특정 객체에 대한 2차 모델링 데이터를 상기 사용자 단말기로 전송하는 서버 제어부를 포함한다.
본 발명의 실시예에 따른 3차원 BIM 객체 모델링 서버에 있어서, 상기 서버 제어부는, 상기 사용자 단말기로부터 전송된 1차 요청에 응답하여 1차 모델링 데이터를 생성하는 1차 3D 모델링 모듈과, 상기 1차 모델링 데이터에 상기 2차 요청에 대한 응답 정보를 매핑하여 2차 모델링 데이터를 생성하는 2차 3D 모델링 모듈을 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 3차원 BIM 객체 모델링 서버에 있어서, 상기 1차 요청은 상기 사용자 단말기를 중심으로 기설정된 범위에 있는 건물이나 지형의 외곽 형태에 대한 BIM 데이터 및 GIS 데이터 전송 요청이며, 상기 2차 요청은 사용자가 선택한 특정 객체의 내외부 형상에 대한 BIM 데이터 및 GIS 데이터 전송 요청일 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 3차원 BIM 객체 모델링 서버에 있어서, 상기 2차 요청은 상기 특정 객체에 대한 고유 정보를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 사용자 단말기는,
유무선 통신망을 경유하여 3차원 BIM 객체 모델링 서버와 데이터를 송수신하는 통신부; 사용자로부터 키 입력, 터치 입력, 음성 입력, 제스쳐 입력 중 적어도 어느 하나를 입력받는 입력부; 상기 입력부의 입력 결과와, 사용자 인터페이스와, 3D 모델링 데이터를 출력하는 출력부; 상기 3차원 BIM 객체 모델링 서버로부터 수신된 1차 모델링 데이터에 기초하여 1차 3D 모델링을 수행한 후, 상기 3차원 BIM 객체 모델링 서버로부터 수신된 특정 객체에 대한 2차 모델링 데이터에 기초하여 2차 3D 모델링을 수행하는 3D 모델링부를 포함한다.
본 발명의 실시예에 따른 사용자 단말기에 있어서, 상기 3D 모델링부는, 상기 1차 3D 모델링을 수행한 후, 상기 입력부를 통해 사용자의 검색 정보가 입력되면, 상기 입력된 검색 정보에 대응하는 적어도 하나 이상의 특정 객체를 강조 표시할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 사용자 단말기에 있어서, 상기 강조 표시된 적어도 하나 이상의 특정 객체 중 어느 하나 이상의 특정 객체가 선택되면, 상기 선택된 특정 객체에 대한 2차 모델링 데이터를 상기 3차원 BIM 객체 모델링 서버로 요청하며, 상기 3차원 BIM 객체 모델링 서버로부터 수신된 2차 모델링 데이터에 기초하여 2차 3D 모델링을 수행할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 사용자 단말기에 있어서, 상기 2차 모델링 데이터는 상기 특정 객체의 내외부 형상에 대한 BIM 데이터 및 GIS 데이터와, 상기 특정 객체에 대한 고유 정보를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 3차원 BIM 객체 모델링 시스템은,
유무선 통신망을 경유하여 사용자 단말기와 연동하는 기능을 수행하는 서버 통신부와, 가상으로 건물을 모델링하기 위한 BIM 데이터와 공간상 위치를 점유하는 지리 자료와 상기 지리 자료와 관련된 속성 자료를 통합 처리하는 GIS 데이터가 저장된 서버 저장부와, 상기 사용자 단말기로부터 전송된 1차 요청에 응답하여 1차 모델링 데이터를 상기 사용자 단말기로 전송하고 상기 1차 모델링 데이터를 수신한 사용자 단말기로부터 적어도 하나 이상의 특정 객체에 대한 2차 요청이 전송되면 상기 특정 객체에 대한 2차 모델링 데이터를 상기 사용자 단말기로 전송하는 서버 제어부를 포함하는 3차원 BIM 객체 모델링 서버; 및, 유무선 통신망을 경유하여 상기 3차원 BIM 객체 모델링 서버와 데이터를 송수신하는 통신부와, 사용자로부터 키 입력, 터치 입력, 음성 입력, 제스쳐 입력 중 적어도 어느 하나를 입력받는 입력부와, 상기 입력부의 입력 결과와, 사용자 인터페이스와, 3D 모델링 데이터를 출력하는 출력부와, 상기 3차원 BIM 객체 모델링 서버로부터 수신된 1차 모델링 데이터에 기초하여 1차 3D 모델링을 수행한 후, 상기 3차원 BIM 객체 모델링 서버로부터 수신된 특정 객체에 대한 2차 모델링 데이터에 기초하여 2차 3D 모델링을 수행하는 3D 모델링부를 포함한다.
본 발명의 실시예에 따른 3차원 BIM 객체 모델링 시스템에 있어서, 상기 1차 요청은 상기 사용자 단말기를 중심으로 기설정된 범위에 있는 건물이나 지형의 외곽 형태에 대한 BIM 데이터 및 GIS 데이터 전송 요청이며, 상기 2차 요청은 사용자가 선택한 특정 객체의 내외부 형상에 대한 BIM 데이터 및 GIS 데이터 전송 요청일 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 3차원 BIM 객체 모델링 시스템에 있어서, 상기 3D 모델링부는, 상기 1차 3D 모델링을 수행한 후, 상기 입력부를 통해 사용자의 검색 정보가 입력되면, 상기 입력된 검색 정보에 대응하는 적어도 하나 이상의 특정 객체를 강조 표시할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 3차원 BIM 객체 모델링 시스템에 있어서, 상기 강조 표시된 적어도 하나 이상의 특정 객체 중 어느 하나 이상의 특정 객체가 선택되면, 상기 선택된 특정 객체에 대한 2차 모델링 데이터를 상기 3차원 BIM 객체 모델링 서버로 요청하며, 상기 3차원 BIM 객체 모델링 서버로부터 수신된 2차 모델링 데이터에 기초하여 2차 3D 모델링을 수행할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 3차원 BIM 객체 모델링 시스템에 있어서, 상기 2차 모델링 데이터는 상기 특정 객체의 내외부 형상에 대한 BIM 데이터 및 GIS 데이터와, 상기 특정 객체에 대한 고유 정보를 포함할 수 있다.
기타 본 발명의 다양한 측면에 따른 구현예들의 구체적인 사항은 이하의 상세한 설명에 포함되어 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 BIM 객체 모델링 서버 및 이를 포함하는 3차원 BIM 객체 모델링 시스템에 의하면, 소모되는 데이터량을 획기적으로 감소시키면서, 사용자의 주변 상황을 한눈에 파악할 수 있게 되고, 사용자가 원하는 특정 객체에 대해서는 상세한 정보를 획득할 수 있게 되어, 사용자 편의성을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 BIM 객체 모델링 시스템이 도시된 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 사용자 단말기가 도시된 도면이다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 사용자 단말기의 출력부를 통해 표시되는 사용자 인터페이스의 일 예가 도시된 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 모니터링 서버의 서버 제어부가 도시된 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 BIM 객체 모델링 방법이 도시된 순서도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 사용자 단말기에 표시되는 3D 모델링의 일 예로, 1차 모델링 과정을 수행 결과가 예시된 도면이다.
도 8은 도 7에서 사용자가 검색 정보를 입력한 결과가 예시된 도면이다.
도 9는 2차 모델링 과정을 수행한 후, 사용자에 의해 선택된 특정 객체 주변의 CCTV 화면이 예시된 도면이다.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예를 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 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
본 발명에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 발명에서, '포함하다' 또는 '가지다' 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
3D 모델링을 위한 공간 정보는 크게 실내 공간 정보와 실외 공간 정보로 구분될 수 있으며, 실내 공간 정보는 일반적으로 BIM 데이터로 표현되고, 실외 공간 정보는 GIS 데이터로 표현될 수 있다.
BIM(Building Information Modeling)이란, 다차원 가상공간에 기획, 설계, 엔지니어링(구조, 설비, 전기 등), 시공 더 나아가 유지관리 및 폐기까지 가상으로 시설물을 모델링하는 과정을 말한다. 특히, 최근 이슈인 최첨단 디자인 및 친환경 에너지 저가형 건축물 설계 및 시공할 수 있게 해주며, 다차원 가상설계 건설(Virtua Design Construction, VDC)과 유사한 개념이다.
BIM은 건물을 데이터화하여 수치 데이터를 만들며, 3차원의 디스플레이 효과를 볼 수 있다. 단순한 선, 면 작업이 아닌 선의 시작과 끝점을 잇는 길이의 데이터가 발생되고 면은 닫힌 면의 기준으로 면적이 데이터화 된다.
GIS(Geographic Information System)는 지리적으로 참조 가능한 모든 형태의 정보를 효과적으로 수집, 저장, 갱신, 조정, 분석, 표현할 수 있도록 설계된 컴퓨터의 하드웨어와 소프트웨어 및 지리적 자료를 모아, 이들을 이용할 수 있게 하는 컴퓨터 시스템이다.
GIS는 다양한 지구표면정보의 참조를 위하여 공간적으로 위치를 표현하는 지형 정보와 그 형태와 기능을 설명 보완하는 비도형 속성정보를 그래픽과 데이터베이스의 관리기능 등과 연계하여 정보를 저장, 추출, 관리, 분석하는 정보 체계 관련기술로, 지형정보의 특성(속성)정보를 부가하여 지도의 공간적인 관계를 표현하는 종합적인 분석수단이기도 하다. 공간상 위치를 점유하는 지리자료(geographic data)와 이에 관련된 속성자료(attribute data)를 통합하여 처리한다. GIS는 토지정보 관리, 시설물 관리, 교통, 도시계획 및 관리, 환경, 일기예보, 농업, 재해 및 재난, 교육, 인구예측 분야 등 매우 광범위하게 사용될 수 있다.
본 명세서에 사용되는 BIM 데이터는 도로, 교량, 구조물과 같이 BIM을 구현할 때 사용되는 건물에 대한 모든 정보를 의미할 수 있으며, GIS 데이터 역시 통상적인 하천, 공원 등과 같은 지리적 정보 이외에 가로등, 횡단보도, 주차시설, 대기 오염의 측정하기 위한 IOT(internet of things) 시설물, CCTV 등을 포함하는 정보를 통칭할 수 있다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 3차원 BIM 객체 모델링 서버 및 이를 포함하는 3차원 BIM 객체 모델링 시스템을 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 BIM 객체 모델링 시스템이 도시된 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 BIM 객체 모델링 시스템은, 사용자 단말기(100)와, 3차원 BIM 객체 모델링 서버(200)를 포함할 수 있다.
사용자 단말기(100)는 유무선 통신망을 경유하여 3차원 BIM 객체 모델링 서버(200, 이하 ‘모델링 서버’라고도 함)와 데이터를 송수신할 수 있는 단말기를 말하며, 개인용 컴퓨터(PC: Personal Computer), 노트북, 개인휴대용 정보단말기(PDA: Personal Digital Assistant) 및 이동통신 단말기(Mobile Communication Terminal) 등 중 어느 하나일 수 있다. 사용자 단말기(100)는 유무선 통신망을 경유하여 3차원 BIM 객체 모델링 서버(200)에 접속하기 위한 웹 브라우저와 프로그램을 저장하기 위한 메모리, 프로그램을 실행하여 연산 및 제어하기 위한 마이크로프로세서 등을 구비하고 있는 단말기를 의미한다.
또한, 사용자 단말기(100)는, 모델링 서버(200)로부터 BIM 및 GIS 데이터를 수신 받고, 3D 모델링 프로그램을 구동하여 사용자에게 3D 모델링을 제공할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 사용자 단말기가 도시된 도면이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 사용자 단말기(100)는 제어부(110), 통신부(120), 입력부(130), 출력부(140), 저장부(150) 및 3D 모델링부(160)를 포함할 수 있다.
통신부(120)는 유무선 통신망(N)을 통해 모델링 서버(200)와 다양한 정보의 송수신을 지원하는 역할을 수행한다. 통신부(120)는 제어부(110)의 제어에 따라 입력부(130)에 의해 입력된 정보를 모델링 서버(200)로 전송하고, 모델링 서버(200)로부터 전송된 BIM 및 GIS 데이터를 수신한다.
입력부(130)는 사용자로부터 입력되는 숫자 및 문자 정보 등의 다양한 정보, 각종 기능 설정 및 사용자 단말기(100)의 기능 제어와 관련하여 입력되는 신호를 제어부(110)로 전달한다.
이러한 입력부(130)는, 키 보드나 키 패드와 같은 키 입력 수단, 터치 센서나 터치 패드와 같은 터치 입력 수단, 음성 입력 수단, 자이로 센서, 지자기 센서, 가속도 센서와 근접 센서, 그리고 카메라 중 적어도 하나 이상을 포함하여 이루어지는 제스처 입력 수단을 포함할 수 있다.
출력부(140)는 입력부(130)의 입력 결과를 출력하며, 3D 모델링부(160) 구동시, 사용자 인터페이스(도 3 및 도 4 참조)를 출력한다. 또한, 3D 모델링부(160)에 의해 모델링된 3D 모델링 데이터를 출력한다. 사용자 인터페이스에 대해서는 후술하도록 한다.
저장부(150)는 사용자 단말기의 구동에 필요한 각종 데이터 및 프로그램, 어플리케이션을 저장한다. 또한, 선택에 따라, 모델링 서버(200)로부터 전송된 특정 BIM 및 GIS 데이터를 저장할 수도 있으며, 이 BIM 및 GIS 데이터를 이용하여 모델링된 3D 모델링 데이터를 저장할 수도 있다.
3D 모델링부(160)는 BIM 데이터 및 GIS 데이터에 기초하여 3D 모델링을 수행한다. 3D 모델링부(130)는 오브젝트 정보에 기초하여 3D 모델링을 수행하는 다양한 모델, 앱 또는 프로그램 등으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 3D 모델링부(130)는 구글 어스에서 사용자가 직접 3D 공간 모델을 제작할 수 있는 구글 스케치업이나 구글 스케치업과 유사하게 3D 모델을 생성 및 공유할 수 있으며 건물의 3차원 형상을 만들고 이를 위성 지도와 결합할 수 있는 구글 빌딩 메이커와 같은 어플리케이션으로 구현될 수 있다. 다만 3D 모델링부(130)는 상술한 구글 스케치업 또는 구글 빌딩 메이커에 한정되지 않고 현재 통상적으로 3D 모델링을 구현하는 다양한 모델링 툴로 구현될 수 있음은 자명하다.
또한, 3D 모델링부(130)는 기설정된 색상 정보에 따라 특정 건물 또는 도로에 대하여 특정 색상으로 모델링 할 수 있다. 예를 들어, 사용자의 선택 또는 사전 설정에 따라 소방서는 붉은 색으로, 병원은 흰색으로 또는 자주 방문하는 지역의 특정 거리를 하이라이트 시킬 수도 있다. 즉, 3D 모델링부(130)는 기설정된 색상 정보에 따라 특정 객체에 대하여 특정 색상으로 모델링 할 수 있다. 이 역시 사용자 인터페이스 제공의 일 면에 해당하는 것으로 이를 통해 사용자의 체험 지수를 높일 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에서 3D 모델링부(130)는 2단계에 걸쳐서 3D 모델링을 수행할 수 있다. 후술하는 객체의 외곽 형태만을 전송 요청하는 1차 요청에 의해 1차 모델링이 수행된 후, 사용자의 검색 정보가 입력부(130)를 통해 입력되면, 3D 모델링부(130)는 입력된 검색 정보에 대응하는 적어도 하나 이상의 객체를 강조 표시할 수 있다. 즉, 검색 정보에 대응하는 특정 객체의 외곽선을 두껍게 표시하거나, 특정 색상으로 표시하거나, 깜빡거리게 하거나 하는 등의 방법으로 특정 객체를 강조 표시할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에서 3D 모델링부(130)는, 1차 모델링 후, 사용자가 선택한 특정 객체에 대한 상세한 BIM/GIS 데이터를 2차 요청하면, 모델링 서버(200)로부터 2차 요청에 대응하는 2차 BIM/GIS 데이터를 수신하여 2차 모델링을 수행한다. 2차 모델링은 1차 모델링 데이터에, 사용자가 선택한 특정 객체의 내외부 형상 및 해당 객체에 대한 고유 정보를 표시하는 모델링 과정이다. 이에 대해서는 3차원 BIM 객체 모델링 방법과 함께 후술한다.
제어부(110)는 사용자 단말기(100)의 전반적인 제어를 수행하는 것으로, 하드웨어적으로 CPU(Central Processing Unit)/MPU (Micro Processing Unit)를 포함하는 적어도 하나 이상의 프로세서와 적어도 하나 이상의 메모리 로딩 데이터가 로딩되는 실행 메모리(예컨대, 레지스터 및/또는 RAM(Random Access Memory)) 및 상기 프로세서와 메모리로 적어도 하나 이상의 데이터들을 입출력하는 버스(BUS)를 포함하여 이루어질 수 있다.
소프트웨어적으로 사용자 단말기(100)에 정의된 기능을 수행하기 위해 소정의 기록매체로부터 상기 실행 메모리로 로딩되어 상기 프로세서에 의해 연산 처리되는 소정의 프로그램 루틴(Routine) 또는 프로그램 데이터를 포함하여 이루어질 수 있다. 다시 말해, 본 발명의 일 실시예에 따른 3D 모델링을 수행하기 위해 사용자 단말기(100)에 구비되는 기능 중 소프트웨어적으로 처리가 가능한 구성 요소를 제어부(110)의 기능으로 판단할 수 있다.
이러한, 본 발명의 제어부(110)는 3D 모델링을 지원하기 위해 구비되는 적어도 하나 이상의 구성 요소와 기능적으로 연결된다. 즉, 제어부(110)는 통신부(120), 입력부(130), 출력부(140), 저장부(150) 및 3D 모델링부(160)와 기능적으로 연결되며, 상기 각 구성 요소에 전원 공급 및 기능 수행을 위한 신호의 흐름을 제어하게 된다.
다음으로, 도 3 및 도 4를 참조하여 출력부(140)에서 출력되는 사용자 인터페이스(Ⅰ, Ⅱ)에 대해 설명한다. 도 3 및 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 사용자 단말기의 출력부(140)를 통해 표시되는 사용자 인터페이스의 일 예가 도시된 도면이다.
사용자는 사용자 단말기(100)의 사용자 인터페이스(Ⅰ, Ⅱ)를 통하여 다양한 그래픽 인터페이스를 제공 받을 수 있고, 이를 통하여 3D 모델링에 대한 여러 가지 옵션 또는 기호에 대하여 설정할 수 있다.
일 예를 들면, 사용자는 도 3에 도시된 바와 같은 그래픽 인터페이스창(Ⅰ)을 제공 받아 BIM 데이터 중 적어도 하나의 개별 BIM 데이터를 선택하는 BIM 데이터 설정, GIS 데이터 중 적어도 하나의 개별 GIS 데이터를 선택하는 GIS 데이터 설정, 서버로부터 수신될 BIM 데이터 및 GIS 데이터의 크기를 한정하는 데이터 크기 설정, 추가적으로 특정 상황에 대한 상황 설정을 수행할 수 있다. 상기 BIM 데이터 설정, GIS 데이터 설정, 데이터 크기 설정은 상황 설정의 일 종류일 수 있으며, 이들에 대해 아무런 설정이 되어 있지 않은 경우에는, 최소한의 데이터가 소모되도록 기본 설정(default)될 수 있다.
사용자는 모델링 서버(200)에 저장되어 있는 방대한 BIM 데이터 중 적어도 하나의 개별 BIM 데이터를 선택하거나 GIS 데이터 중 적어도 하나의 개별 GIS 데이터를 선택할 수도 있다. 예컨대, 사용자는 개별 BIM 데이터로 건물의 외곽 형태만을 선택하거나 개별 GIS 데이터로 산 또는 강과 같은 특정 지형 또는 도로만을 선택하여 3D 모델링을 수행할 수 있다.
또한, 사용자는 BIM 및 GIS 데이터 설정시, 사용자 단말기(100)의 현재 위치를 중심으로 주변 일정 영역의 BIM 및 GIS 데이터를 수신하도록 설정할 수 있다. 예를 들어, 현재의 위치에서 반경 5km 이내에 있는 건물, 산, 강, 도로 등의 지형에 대한 BIM 및 GIS 데이터를 수신하도록 설정할 수 있다. 즉, 현재 위치를 중심으로 일정 영역의 건물, 지형 등에 대한 BIM 및 GIS 데이터를 수신하되, 건물 지형 등을 표시하는 외곽선, 외곽 형태만을 수신하도록 설정하여, 최소한의 데이터로 필요한 3D 모델링을 수행하도록 할 수 있다.
또한, 사용자는 3D 모델링은 기존과 같이 수행하되 모델링 서버(200)로부터 전송되는 데이터의 양을 한정할 수 있다. 모델링 서버(200)는 사용자 단말기(100)로부터 데이터 크기 설정이 요청되는 경우, BIM 데이터와 GIS 데이터 중 그래픽화를 위한 최소한의 데이터만을 전송하거나 주요 데이터만을 선별하여 단말기(100)로 제공할 수 있다.
이와 같은 사용자 설정을 통하여 3D 모델링에 필요한 데이터에서 많은 양의 데이터를 줄일 수 있기 때문에 통신의 속도가 증가하고, 사용자는 보다 신속하게 실질적으로 원하는 3D 모델링 결과를 볼 수 있다.
한편, 사용자는 특정 상황에 대한 상황 설정을 할 수 있다. 특정 상황에 대한 상황 설정은 3D 모델링이 필요한 특수한 상황에 대한 것으로 사용자가 도 3의 그래픽 인터페이스(Ⅰ)에서 ‘상황 설정’을 선택하면 도 4와 같은 서브 그래픽 인터페이스(Ⅱ)가 제공될 수 있다. 사용자는 예를 들어, CCTV 상황, 도로 신호등 표시 상황, 특정 건물을 한정하는 건물 선택 상황 중 적어도 하나를 상황 설정으로 선택할 수 있다.
사용자가 상황 설정을 한 경우, 사용자 단말기(100)로부터 모델링 서버(200)로 최초 BIM 데이터 및 GIS 데이터 요청시, 건물/지형의 최소한의 외곽선 정보에 설정된 상황 정보에 대응하는 부분은 기설정된 색상으로 강조되어 표시될 수 있다. 예를 들어, 사용자의 선택 또는 사전 설정에 따라 소방서는 붉은 색으로, 병원은 흰색으로, CCTV/IOT 센서는 청색으로 표시될 수 있다.
만약, 사용자가 상황 설정을 하지 않은 경우, 최초 BIM 데이터 및 GIS 데이터 요청시, 모델링 서버(200)로부터 사용자 단말기(100)로 건물/지형의 최소한의 외곽 형태에 대한 데이터만 전송될 수 있다.
사용자에게 제공되는 그래픽 인터페이스창(Ⅰ, Ⅱ)은 도 3 및 도 4에 한정되지 않으며, 사용자가 3D 모델링을 위하여 선택할 수 있는 사용자 설정도 이에 한정되지 않는다. 이러한 사용자 설정은 데이터로 축적되어 저장부(150) 또는 서버 저장부(230)에 저장될 수 있다.
모델링 서버(200)는 서버 통신부(210), 서버 제어부(220), 서버 저장부(230)를 포함한다. 서버 통신부(210)는 유무선 통신망을 경유하여 사용자 단말기(100)와 연동하는 기능을 수행하는 통신 수단으로서, 각종 데이터를 송수신하는 기능을 수행한다.
서버 저장부(230)는 모델링 서버(200)의 구동에 필요한 각종 데이터를 저장한다. 또한, 서버 저장부(230)는 가상으로 구조물을 모델링하기 위한 BIM 데이터와 공간상 위치를 점유하는 지리 자료와 상기 지리 자료와 관련된 속성 자료를 통합 처리하는 GIS 데이터를 저장한다. 여기서, 구조물 모델링을 위한 BIM 데이터는 건물 뿐만 아니라, CCTV, IOT 센서 등 특정 영역 및 특정 대상을 관찰, 모니터링, 감지하기 위한 수단들도 BIM 데이터의 객체가 될 수 있다. 즉, 본 발명에서 3D 모델링되는 객체는 건물과 각종 상황 감지를 위한 모니터링 수단들을 포함한다.
또한, 서버 제어부(220)의 제어에 따라 서버 저장부(230)는 사용자 설정 내용을 데이터로 저장할 수 있다. 이러한 사용자 정보는 다양한 방면으로 활용될 수 있다. 예를 들어, 실제 스마트 시티의 운영을 도입하기 전에 사용자의 특성, 일상, 관점 또는 지각 등에 대하여 다각적으로 측정하고 이를 통하여 사전 정보를 축적할 수 있다. 또한 축적된 정보들은 실질적으로 건물에 설치된 IOT 센서들이 적절하게 작동하고 있는지 그 효과를 검증하기 위한 자료로 사용될 수도 있다.
서버 제어부(220)는 모델링 서버(200)의 전반적인 기능을 제어하면서, 서버 저장부(230)에 저장되어 있는 BIM 데이터와 GIS 데이터 중 사용자 설정 또는 사용자 요청에 대응하는 BIM 데이터 및 GIS 데이터를 사용자 단말기(100)로 제공한다. 서버 제어부(220)는 서버 저장부(230)에 저장되어 있는 방대한 양의 BIM 데이터와 GIS 데이터 중 사용자 설정 또는 사용자 요청에 대응하는 최소한의 데이터만을 사용자 단말기(100)로 제공할 수 있다. 이를 통해 도시 전체에 대한 3D 모델링을 구현하면서도 데이터 량을 대폭 감소시킬 수 있으므로, 자원의 절약은 물론 보다 빠르고 즉각적인 3D 모델링이 가능하다.
서버 제어부(220)는 1차 3D 모델링 모듈(221)과 2차 3D 모델링 모듈(222)을 포함할 수 있다.
1차 3D 모델링 모듈(221)은 사용자 단말기(100)로부터 전송된 1차 요청에 응답하여 1차 모델링 데이터를 생성하여 서버 통신부(210)를 통해 사용자 단말기(100)로 전송한다. 여기서, 1차 요청은 사용자 단말기(100)로부터 최초로 전송된, 사용자 단말기(100) 주변 일정 영역에 있는 건물/지형 등의 외곽 형태에 대한 BIM 데이터 및 GIS 데이터 요청일 수 있다. 여기서, 1차 모델링 데이터는 사용자 단말기(100) 주변 일정 영역에 있는 건물/지형 등에 대한 외곽 형태만 표시되는 데이터일 수 있다. 만약, 사용자가 상황 설정을 한 경우, 상황 설정에 대응하는 부분만 특정 색상 등으로 강조되어 표시되는 데이터일 수 있다.
또한, 2차 3D 모델링 모듈(222)은 사용자 단말기(100)로부터 전송된 2차 요청에 응답하여 2차 모델링 데이터를 생성하여 사용자 단말기(100)로 전송한다. 2차 요청은 사용자가 1차 모델링 데이터를 이용하여 생성된 3D 모델링 정보를 확인한 후, 입력부(130)로 추가적으로 입력한 정보에 의해 전송된 요청으로 특정 건물/지형에 대한 검색 요청일 수 있다. 예를 들어, 건물 외곽선만 표시된 3D 모델링 정보에서 사용자가 “쇼핑몰”을 입력하여 전송한 요청일 수 있다. 입력 방식은, 문자 입력, 음성 입력 등 다양한 방식으로 수행될 수 있다.
2차 요청을 수신한 2차 3D 모델링 모듈(222)은, 1차 모델링 데이터에 전송된 검색 정보와 대응하는 특정 건물/지형에 대한 정보를 매핑하여 2차 모델링 데이터를 생성한 후, 서버 통신부(210)를 통해 사용자 단말기(100)로 전송한다.
다음으로, 도 6을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 BIM 객체 모델링 방법을 설명한다. 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 BIM 객체 모델링 방법이 도시된 순서도이다.
먼저, 사용자는 사용자 단말기의 출력부(140)를 통해 제공되는 사용자 인터페이스를 통하여 3D 모델링 구현을 위한 사용자 설정을 입력한다. (S10)
사용자 설정은 BIM 데이터 중 적어도 하나의 개별 BIM 데이터를 선택하는 BIM 데이터 설정, GIS 데이터 중 적어도 하나의 개별 GIS 데이터를 선택하는 GIS 데이터 설정, 서버로부터 수신될 BIM 데이터 및 GIS 데이터의 크기를 한정하는 데이터 크기 설정 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
또한, 선택적으로 특정 상황에 대한 상황 설정을 포함할 수 있다. 여기서, 상황 설정은 CCTV 상황, 도로 신호등 표시 상황, 특정 건물을 한정하는 건물 선택 상황 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
또한, 현재 위치를 중심으로 일정 영역의 건물, 지형 등에 대한 BIM 및 GIS 데이터를 수신하되, 건물 지형 등을 표시하는 외곽선, 외곽 형태만을 수신하도록 설정하여, 최소한의 데이터로 필요한 3D 모델링을 수행하도록 할 수 있다.
상기 BIM 데이터 설정, GIS 데이터 설정, 데이터 크기 설정은 상황 설정의 일 종류일 수 있으며, 이들에 대해 아무런 설정이 되어 있지 않은 경우에는, 최소한의 데이터가 소모되도록 기본 설정(default)될 수 있다.
사용자가 사용자 설정을 입력하면, 사용자 단말기(100)는 사용자 설정에 대응하는 1차 BIM 데이터 및 GIS 데이터를 모델링 서버(200)로 요청(1차 요청)한다. (S20)
1차 요청을 수신한 모델링 서버(200)는 저장되어 있는 BIM 데이터 및 GIS 데이터 중 1차 요청에 대응하는 1차 BIM 데이터 및 GIS 데이터를 단말기로 제공한다. (S30)
그 다음, 1차 BIM 데이터 및 GIS 데이터를 수신한 사용자 단말기의 3D 모델링부(160)는 수신된 1차 BIM 데이터 및 GIS 데이터에 기초하여 1차 3D 모델링을 수행한다. (S40) 이때, 1차로 수행된 3D 모델링 데이터는, 도 7에 예시된 바와 같이, 건물/지형의 외곽선만 표시될 수 있다.
만약, 사용자가 상황 설정을 선택하여 입력한 경우, CCTV 상황, 도로 신호등 표시 상황, 특정 건물 등은 기설정된 색상으로 강조되어 표시될 수 있다. 여기서, CCTV나, 도로 신호등 표시 상황, 특정 건물을 모니터링하는 IOT 센서도 3D 모델링의 객체가 되어 사용자가 특정 CCTV나 IOT 센서 등을 선택할 수 있다. 특정 CCTV나 IOT 센서를 선택하면, 해당 CCTV나 IOT 센서는 활성화되어 사용자 단말기의 출력부(140)를 통해 해당 CCTV나 IOT 센서에 의해 제공되는 화면을 출력하고, 사용자는 이로부터 실시간으로 현재의 상황을 인지할 수 있다.
그 다음, 사용자는 사용자 단말기의 입력부(130)를 통해 검색 정보를 입력한다. 검색 정보가 입력되면, 사용자 단말기의 3D 모델링부는, 도 8의 부호 A, B로 예시된 바와 같이, 입력된 검색 정보에 대응하는 적어도 하나 이상의 객체를 강조 표시할 수 있다. (S50) 즉, 검색 정보에 대응하는 특정 객체의 외곽선을 두껍게 표시하거나, 특정 색상으로 표시하거나, 깜빡거리게 하거나 하는 등의 방법으로 특정 객체를 강조 표시할 수 있다. 이로부터 사용자는 현재의 위치 주변에 사용자가 원하는 객체의 위치를 한눈에 파악할 수 있게 된다.
그 다음, 사용자는 강조 표시된 적어도 하나 이상의 특정 객체 중 어느 하나 이상을 선택하고, 선택한 특정 객체에 대한 상세한 BIM/GIS 데이터를 요청하는 2차 요청을 모델링 서버(200)로 전송한다. (S60, S70)
사용자 단말기(100)로부터 전송된 2차 요청을 수신한 모델링 서버(200)는 2차 요청에 대응하는 2차 BIM/GIS 데이터를 사용자 단말기(100)로 전송한다. (S80)
2차 BIM/GIS 데이터는 해당 객체의 내외부 형상에 대한 상세한 BIM/GIS 데이터이다. 2차 BIM/GIS 데이터는 형상 뿐만 아니라, 해당 객체의 고유 정보를 포함할 수 있다. 예를 들어, 사용자가 1차 모델링 데이터에서 쇼핑몰을 검색하여 다수개의 쇼핑몰이 강조 표시되고, 그 중 어느 하나의 쇼핑몰을 선택하여 2차 요청을 한 경우, 모델링 서버(200)는 서버 저장부(230)에서 해당 쇼핑몰의 내외부 형상 뿐만 아니라, 해당 쇼핑몰의 취급 물품, 물품의 가격, 또는, 도 9에 예시된 바와 같은, 해당 쇼핑몰 주변의 CCTV 등 해당 쇼핑몰에 대한 고유 정보를 추출하여 사용자 단말기(100)로 전송할 수 있다.
그 다음, 2차 BIM 데이터 및 GIS 데이터를 수신한 사용자 단말기의 3D 모델링부(160)는 수신된 2차 BIM 데이터 및 GIS 데이터에 기초하여 2차 3D 모델링을 수행한다. (S40) 이때, 2차로 수행된 3D 모델링 데이터는, 사용자가 선택한 객체의 내외부 형상, 고유 정보가 표시될 수 있다.
2차 3D 모델링 데이터로부터 사용자는 원하는 객체에 대한 상세한 정보, 해당 객체 주변의 CCTV 상황, 도로 신호등 표시 상황 등을 확인할 수 있다.
이와 같은, 본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 BIM 객체 모델링 서버 및 이를 포함하는 3차원 BIM 객체 모델링 시스템에 의하면, 소모되는 데이터량을 획기적으로 감소시키면서, 사용자의 주변 상황을 한눈에 파악할 수 있게 되고, 사용자가 원하는 특정 객체에 대해서는 상세한 정보를 획득할 수 있게 되어, 사용자 편의성을 향상시킬 수 있다.
이상, 본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하였으나, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성 요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다고 할 것이다.
100 : 사용자 단말기
110 : 제어부 120 : 통신부
130 : 입력부 140 : 출력부
150 : 저장부 160 : 3D 모델링부
200 : 3차원 BIM 객체 모델링 서버

Claims (13)

  1. 유무선 통신망을 경유하여 사용자 단말기와 연동하는 기능을 수행하는 서버 통신부;
    가상으로 건물을 모델링하기 위한 BIM 데이터와 공간상 위치를 점유하는 지리 자료와 상기 지리 자료와 관련된 속성 자료를 통합 처리하는 GIS 데이터가 저장된 서버 저장부; 및,
    상기 사용자 단말기로부터 전송된 1차 요청에 응답하여 1차 모델링 데이터를 상기 사용자 단말기로 전송하고, 상기 1차 모델링 데이터를 수신한 사용자 단말기로부터 적어도 하나 이상의 특정 객체에 대한 2차 요청이 전송되면 상기 특정 객체에 대한 2차 모델링 데이터를 상기 사용자 단말기로 전송하는 서버 제어부
    를 포함하는 3차원 BIM 객체 모델링 서버.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 서버 제어부는,
    상기 사용자 단말기로부터 전송된 1차 요청에 응답하여 1차 모델링 데이터를 생성하는 1차 3D 모델링 모듈과,
    상기 1차 모델링 데이터에 상기 2차 요청에 대한 응답 정보를 매핑하여 2차 모델링 데이터를 생성하는 2차 3D 모델링 모듈
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 3차원 BIM 객체 모델링 서버.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 1차 요청은 상기 사용자 단말기를 중심으로 기설정된 범위에 있는 건물이나 지형의 외곽 형태에 대한 BIM 데이터 및 GIS 데이터 전송 요청이며,
    상기 2차 요청은 사용자가 선택한 특정 객체의 내외부 형상에 대한 BIM 데이터 및 GIS 데이터 전송 요청
    인 것을 특징으로 하는 3차원 BIM 객체 모델링 서버.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 2차 요청은 상기 특정 객체에 대한 고유 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 3차원 BIM 객체 모델링 서버.
  5. 유무선 통신망을 경유하여 3차원 BIM 객체 모델링 서버와 데이터를 송수신하는 통신부;
    사용자로부터 키 입력, 터치 입력, 음성 입력, 제스쳐 입력 중 적어도 어느 하나를 입력받는 입력부;
    상기 입력부의 입력 결과와, 사용자 인터페이스와, 3D 모델링 데이터를 출력하는 출력부;
    상기 3차원 BIM 객체 모델링 서버로부터 수신된 1차 모델링 데이터에 기초하여 1차 3D 모델링을 수행한 후, 상기 3차원 BIM 객체 모델링 서버로부터 수신된 특정 객체에 대한 2차 모델링 데이터에 기초하여 2차 3D 모델링을 수행하는 3D 모델링부
    를 포함하는 사용자 단말기.
  6. 청구항 5에 있어서, 상기 3D 모델링부는,
    상기 1차 3D 모델링을 수행한 후, 상기 입력부를 통해 사용자의 검색 정보가 입력되면, 상기 입력된 검색 정보에 대응하는 적어도 하나 이상의 특정 객체를 강조 표시하는 것을 특징으로 하는 사용자 단말기.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 강조 표시된 적어도 하나 이상의 특정 객체 중 어느 하나 이상의 특정 객체가 선택되면, 상기 선택된 특정 객체에 대한 2차 모델링 데이터를 상기 3차원 BIM 객체 모델링 서버로 요청하며, 상기 3차원 BIM 객체 모델링 서버로부터 수신된 2차 모델링 데이터에 기초하여 2차 3D 모델링을 수행하는 것을 특징으로 하는 사용자 단말기.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 2차 모델링 데이터는 상기 특정 객체의 내외부 형상에 대한 BIM 데이터 및 GIS 데이터와, 상기 특정 객체에 대한 고유 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 사용자 단말기.
  9. 유무선 통신망을 경유하여 사용자 단말기와 연동하는 기능을 수행하는 서버 통신부와, 가상으로 건물을 모델링하기 위한 BIM 데이터와 공간상 위치를 점유하는 지리 자료와 상기 지리 자료와 관련된 속성 자료를 통합 처리하는 GIS 데이터가 저장된 서버 저장부와, 상기 사용자 단말기로부터 전송된 1차 요청에 응답하여 1차 모델링 데이터를 상기 사용자 단말기로 전송하고 상기 1차 모델링 데이터를 수신한 사용자 단말기로부터 적어도 하나 이상의 특정 객체에 대한 2차 요청이 전송되면 상기 특정 객체에 대한 2차 모델링 데이터를 상기 사용자 단말기로 전송하는 서버 제어부를 포함하는 3차원 BIM 객체 모델링 서버; 및,
    유무선 통신망을 경유하여 상기 3차원 BIM 객체 모델링 서버와 데이터를 송수신하는 통신부와, 사용자로부터 키 입력, 터치 입력, 음성 입력, 제스쳐 입력 중 적어도 어느 하나를 입력받는 입력부와, 상기 입력부의 입력 결과와, 사용자 인터페이스와, 3D 모델링 데이터를 출력하는 출력부와, 상기 3차원 BIM 객체 모델링 서버로부터 수신된 1차 모델링 데이터에 기초하여 1차 3D 모델링을 수행한 후, 상기 3차원 BIM 객체 모델링 서버로부터 수신된 특정 객체에 대한 2차 모델링 데이터에 기초하여 2차 3D 모델링을 수행하는 3D 모델링부를 포함하는 사용자 단말기
    를 포함하는 3차원 BIM 객체 모델링 시스템.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 1차 요청은 상기 사용자 단말기를 중심으로 기설정된 범위에 있는 건물이나 지형의 외곽 형태에 대한 BIM 데이터 및 GIS 데이터 전송 요청이며,
    상기 2차 요청은 사용자가 선택한 특정 객체의 내외부 형상에 대한 BIM 데이터 및 GIS 데이터 전송 요청인 것을 특징으로 하는 3차원 BIM 객체 모델링 시스템.
  11. 청구항 9에 있어서, 상기 3D 모델링부는,
    상기 1차 3D 모델링을 수행한 후, 상기 입력부를 통해 사용자의 검색 정보가 입력되면, 상기 입력된 검색 정보에 대응하는 적어도 하나 이상의 특정 객체를 강조 표시하는 것을 특징으로 하는 3차원 BIM 객체 모델링 시스템.
  12. 청구항 11에 있어서,
    상기 강조 표시된 적어도 하나 이상의 특정 객체 중 어느 하나 이상의 특정 객체가 선택되면, 상기 선택된 특정 객체에 대한 2차 모델링 데이터를 상기 3차원 BIM 객체 모델링 서버로 요청하며, 상기 3차원 BIM 객체 모델링 서버로부터 수신된 2차 모델링 데이터에 기초하여 2차 3D 모델링을 수행하는 것을 특징으로 하는 3차원 BIM 객체 모델링 시스템.
  13. 청구항 12에 있어서,
    상기 2차 모델링 데이터는 상기 특정 객체의 내외부 형상에 대한 BIM 데이터 및 GIS 데이터와, 상기 특정 객체에 대한 고유 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 3차원 BIM 객체 모델링 시스템.
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