KR20200083130A - 3차원 지형 데이터를 생성 장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따른 3차원 지형 데이터 생성 장치의 동작 방법은, 다시점 영상을 입력 받는 단계, 상기 다시점 영상으로부터 제 1 거리 시점의 3D 메쉬 및 텍스쳐를 생성하는 단계, 상기 3D 메쉬 및 텍스쳐를 이용하여 제 2 거리 시점의 하이브리드 DSM(Digital Surface Model) 데이터를 생성하는 단계, 및 상기 3D 메쉬 및 텍스쳐를 이용하여 제 3 거리 시점의 DSM 데이터를 생성하는 단계를 포함할 수 있다.

Description

3차원 지형 데이터를 생성 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR GENERATING 3D GEOGRAPHICAL DATA}
본 발명은 3차원 지형 데이터를 생성 장치 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 항공사진의 축척은 카메라의 초점거리와 비행기의 지상으로부터의 고도와의 비율로서 정의된다. 사진상의 거의 모든 점에서 경사와 높이의 변화로 인하여 카메라의 초점과의 거리가 다르게 되므로 모든 점들의 축척이 같지가 않다. 따라서, 항공사진은 영상 전체에 대하여 일정한 축척을 가지고 있지 않기 때문에 기복변위 제거 과정을 거치지 않는다면 특정 지물에 대하여 거리나 각도를 측정하는 것 혹은 정확한 위치를 추출하는 것에 사용되는 것이 불가능하다. 이렇게 항공사진 상에 나타나는 편위를 제거함으로써, 사진 상에 나타나는 상이 일반지도에서 보는 것처럼 모든 점에서 축척이 일정하도록 만든 사진을 정사사진(Ortho-photo)이라 부른다. 종래의 기술들은 지물 데이터 생성을 위해 수작업이 많이 들어가는 단점을 갖는다. 지물을 한 개씩 사람이 일일이 손으로 만들어서 배치해 하고, 가시화 LOD(Level of Detail)에 따라 여러 단계의 간소화 메쉬를 만들어야 한다. 이로 인해 대규모 지형 데이터를 생성할 때 많은 시간과 비용이 소모되고 있다.
등록특허: 10-1766154, 등록일: 2017년 8월 1일, 제목: DEM 데이터를 이용한 Ortho-photo 텍스쳐의 자동생성 방법 및 시스템. 등록특허: 10-1668006, 등록일: 2016년 10월 14일, 제목: 위성 기반의 3차원 공간 정보 구축 방법 및 시스템. 등록특허: 10-1548647, 등록일: 2015년 8월 25일, 제목: 3차원 지형 데이터 가시화 프로세서 및 그 동작 방법.
본 발명의 목적은 지형 데이터를 생성하는 시간과 비용을 개선하는 3차원 지형 데이터 생성 장치 및 방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재들로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다
본 발명의 실시 예에 따른 3차원 지형 데이터 생성 장치의 동작 방법은, 다시점 영상을 입력 받는 단계; 상기 다시점 영상으로부터 제 1 거리 시점의 3D 메쉬 및 텍스쳐를 생성하는 단계; 상기 3D 메쉬 및 텍스쳐를 이용하여 제 2 거리 시점의 하이브리드 DSM(Digital Surface Model) 데이터를 생성하는 단계; 및 상기 3D 메쉬 및 텍스쳐를 이용하여 제 3 거리 시점의 DSM 데이터를 생성하는 단계를 포함할 수 있다.
실시 예에 있어서, 상기 다시점 영상을 입력 받는 단계는, 드론, 항공기, 및 위성 중 적어도 하나로부터 대상 지형에 대한 상기 다시점 영상을 입력 받는 단계를 포함할 수 있다.
실시 예에 있어서, 상기 3D 메쉬 및 텍스쳐를 생성하는 단계는, 상기 다시점 영상으로부터 3차원 정보를 연산함으로써 3D 프로그램에서 가시화 가능한 메쉬와 텍스쳐 데이터를 생성하는 단계를 포함할 수 있다.
실시 예에 있어서, 제 1 거리 시점 레이어에 상기 제 1 거리 시점의 상기 메쉬와 텍스쳐 데이터를 저장하는 단계를 더 포함할 수 있다.
실시 예에 있어서, 상기 메쉬와 텍스쳐 데이터를 저장하는 단계는, 시점 거리가 멀어짐에 따라 메쉬/텍스쳐 간소화 과정을 수행하는 단계; 상기 간소화 과정이 수행된 메쉬/텍스쳐를 세부 지형 레이어 별로 구분하는 단계; 및 상기 1 거리 시점 레이어에 상기 세부 지형 레이어 별로 메쉬/텍스쳐를 저장하는 단계를 더 포함할 수 있다.
실시 예에 있어서, 상기 하이브리드 DSM 데이터를 생성하는 단계는, 상기 메쉬 및 텍스쳐를 높이 맵(Height Map) 형태로 재가공함으로써 상기 하이브리드 DSM 데이터를 생성하는 단계를 포함할 수 있다.
실시 예에 있어서, 상기 제 2 거리 시점 레이어에 상기 하이브리드 DSM 데이터를 저장하는 단계를 더 포함할 수 있다.
실시 예에 있어서, 상기 하이브리드 DSM 데이터를 생성하는 단계는, 지물의 옆면 정보를 보여주기 위한 Hybrid Ortho 텍스쳐 맵을 생성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
실시 예에 있어서, 상기 하이브리드 DSM 데이터를 생성하는 단계는, 3D 메쉬로부터 DSM 텍스쳐를 리맵핑하는 방향을 각 그리드의 클립핑 평면 방향에 따라 보간하는 단계를 더 포함할 수 있다.
실시 예에 있어서, 제 3 거리 시점 레이어에 상기 DSM 데이터를 저장하는 단계를 더 포함할 수 있다.
실시 예에 있어서, 상기 DSM 데이터를 저장하는 단계는, 상기 DSM 데이터와 함께 True Ortho 텍스쳐를 저장하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 3차원 지형 데이터 생성 장치는, 적어도 하나의 프로세서; 및 상기 적어도 하나의 프로세서에서 실행되는 적어도 하나의 인스트럭션을 저장하는 메모리를 포함하고, 상기 적어도 하나의 인스트럭션은, 다시점 영상을 입력 받고; 상기 다시점 영상으로부터 제 1 거리 시점의 3D 메쉬 및 텍스쳐를 생성하고; 상기 3D 메쉬 및 텍스쳐를 이용하여 제 2 거리 시점의 하이브리드 DSM(Digital Surface Model) 데이터 셋을 생성하고; 및 상기 3D 메쉬 및 텍스쳐를 이용하여 제 3 거리 시점의 DSM 데이터 셋을 생성하도록 상기 적어도 하나의 프로세서에서 실행되는 것을 특징으로 한다.
실시 예에 있어서, 상기 하이브리드 DSM 데이터 셋은 높이 맵(Height Map) 형식의 하이브리드 DSM 데이터 및 지물의 옆면 정보를 갖는 텍스쳐 UV 값을 포함하는 것을 특징으로 한다.
실시 예에 있어서, 각 그리드의 클립핑 평면 방향에 따라 보간함으로써 3D 메쉬로부터 DSM 텍스쳐가 리맵핑되는 것을 특징으로 한다.
실시 예에 있어서, 상기 하이브리드 DSM 데이터 셋은 높이 맵(Height Map) 형식의 하이브리드 DSM 데이터 및 지물의 옆면 정보를 갖는 Hybrid Ortho 텍스쳐를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시 예에 따른 3차원 지형 데이터 생성 장치 및 방법은, 대규모 지형 데이터를 사용자의 시점 거리에 따라 차별화하여 크게 3가지 레이어로 그 저장 방법을 달리하기 때문에, 각 시점 별로 가시화를 최적화해서 데이터 셋을 구성할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 3차원 지형 데이터 생성 장치 및 방법은, 같은 영역의 지형 데이터라 하더라도, 근거리 시점(혹은, 제 1 거리 시점)에서 좁은 지역을 자세히 가시화하기 위해 가장 세밀한 3D 메쉬 형태로 데이터 셋을 저장하고, 중거리 시점(혹은, 제 2 거리 시점)에서는 넓은 지역을 빠르게 가시화하기 위해 하이브리드 DSM 데이터 셋으로 저장하고, 원거리 시점(혹은, 제 3 거리 시점)에서 좀 더 넓은 지형을 개략적으로 가시화할 때 DSM 데이터 셋으로 저장함으로써, 같은 지역이라도 가시화 단계에서 선택적으로 보여줄 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 3차원 지형 데이터 생성 장치 및 방법은, 지형 혹은 건물의 수직한 옆면이 보일 정도의 중거리 시점 거리의 가시화를 위한 하이브리드 DSM 데이터 셋을 생성하고, 하이브리드 DSM을 옆면 텍스쳐를 저장하도록 재조정된 텍스쳐 UV 값과 함께 저장하고, 3D 메쉬로부터 DSM 텍스쳐를 리맵핑하는 방향을 각 그리드의 클립핑 평면 방향에 따라 보간함으로써, 기존 DSM/DEM 텍스쳐가 수직한 방향의 텍스쳐만 표현할 수 있는 단점을 보완할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 3차원 지형 데이터 생성 장치 및 방법은, 중거리 시점에서 옆면 정보를 표현 가능하면서 실시간으로 넓은 지역을 빠르게 가시화할 수 있다.
이하에 첨부되는 도면들은 본 실시 예에 관한 이해를 돕기 위한 것으로, 상세한 설명과 함께 실시 예들을 제공한다. 다만, 본 실시예의 기술적 특징이 특정 도에 한정되는 것은 아니며, 각 도면에서 개시하는 특징들은 서로 조합되어 새로운 실시 예로 구성될 수 있다.
도 1a 및 도 1b는 일반적인 DEM 데이터를 예시적으로 보여주는 도면들이다.
도 2a 및 도 2b는 일반적인 True Ortho 텍스쳐 맵 변환을 보여주는 도면들이다.
도 3a 및 도 3b는 일반적인 지물 메쉬 추가하는 도면들이다.
도 4a 및 도 4b는 일반적인 지향 데이터 구조를 보여주는 도면들이다.
도 5a, 도 5b, 및 도 5c는 본 발명의 실시 예에 따른 다른 시점 거리에 따라 지형 데이터 저장 방법을 예시적으로 보여주는 도면들이다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 3차원 지형 데이터 생성 장치(100)를 예시적으로 보여주는 도면이다.
도 7a 및 도 7b은 다시점 영상과 카메라 추정을 예시적으로 보여주는 도면들다.
도 8a 및 도8b는 대규모 지형 메쉬/텍스쳐 분할 생성을 예시적으로 보여주는 도면들이다.
도 9a 및 도 9b는 3D 메쉬와 DSM 데이터의 데이터 용량을 비교하는 도면들이다.
도 10a, 도 10b, 도 10c, 및 도 10d는 DSM 데이터 + True Ortho 텍스쳐를 예시적으로 보여주는 도면들이다.
도 11a, 도 11b, 도 11c, 도 11d, 및 도 11e는 하이브리드 DSM + hybrid Ortho 텍스쳐를 예시적으로 보여주는 도면들이다.
도 12은 본 발명의 실시 예에 따른 3차원 지형 데이터 생성 장치의 동작 방법을 예시적으로 보여주는 도면이다.
도 13은 본 발명의 실시 에에 따른 3차원 지형 데이터 생성 장치(1000)를 예시적으로 보여주는 도면이다.
아래에서는 도들을 이용하여 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있을 정도로 본 발명의 내용을 명확하고 상세하게 기재할 것이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는바, 특정 실시 예들을 도에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 제 1, 제 2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로 사용될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위로부터 이탈되지 않은 채 제 1 구성요소는 제 2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제 2 구성요소도 제 1 구성요소로 명명될 수 있다. 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 혹은 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 혹은 "가지다" 등의 용어는 실시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 혹은 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 혹은 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 혹은 이들을 조합한 것들의 존재 혹은 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미이다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미인 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
본 발명의 실시 예에 따른 3차원 지형 데이터 생성 장치 및 방법은, 대규모 지형의 가시화 시점에 따라 근거리 시점의 3D 메쉬(Mesh)/텍스쳐(Texture), 중거리 시점의 하이브리드 DSM(Digital Surface Model; 수치 표면 모델) 데이터, 원거리 시점의 DSM 데이터로 구성된 계층적 데이터 셋으로 저장하고, 중거리 시점의 지형 데이터 셋을 건물이나 지형의 수직한 옆면 텍스쳐 정보와 함께 표현하고, 가시화 효율이 높은 하이브리드 DSM와 Hybrid Ortho 텍스쳐 셋으로 생성할 수 있다.
일반적으로 대규모 지형 데이터 생성은 DEM(Digital Elevation Model; 수치 표고 모델), True Ortho 텍스쳐, 지물 메쉬 모델 생성 방법을 주로 활용하고 있다.
도 1a 및 도 1b는 일반적인 DEM 데이터를 보여주는 도면들이다. 도 1a을 참조하면, DSM와 DTM(Digital Terrain Model; 수치 지형 모델)이 도시된다. 여기서 DEM 데이터는 건물 나무 등의 지물 높이를 제외한 지형의 높이만을 저장한 데이터이다. DTM 데이터는 일정 간격으로 분포된 점과 능선, 및 분리선(Breakline)과 같은 자연 형상(Natural Features)으로 이루어진 벡터 데이터이다. DTM 데이터는 아무 것도 안 덮힌 지표 지형의 선형 특징(Linear Features)을 포함한다. 도 1b에 도시된 바와 같이, 일반적으로 전송 및 가시화 편의성을 위해 일정 간격의 고도값만 기억하는 높이 맵(Height Map) 형식의 지형 고도 데이터가 저장된다.
한편, DEM 데이터에 컬러 정보를 더하기 위해서 텍스쳐(Texture) 정보가 맵핑되어야 한다. 옆면 정보 없이 수직 고도 정보만 있는 DEM 데이터에 적합한 True Ortho 텍스쳐 맵이 사용된다. True Ortho를 만들기 위해서 건물이나 식물의 높이와 같은 모든 물체의 표면뿐만 아니라 치밀한 지형 정보를 제공 하는 정확한 DSM(Digital Surface Model)이 필요하다.
도 2a 및 도 2b는 일반적인 True Ortho 텍스쳐 맵 변환을 보여주는 도면들이다. 도 2a에 도시된 바와 같이 일반적인 원근법(Perspective) 영상을, 도 2b에 도시된 바와 같이 수직 Ortho 영상으로 변환해서 사용되고 있다.
도 3a는 수직 Ortho 영상에 지물 메쉬가 추가된 도면이고, 도 3b는 지물 메쉬 추가 후에 3D 가시화를 수행한 도면이다. 형의 높이와 수직 영상만 사용하면, 건물, 구조물, 나무와 같은 지물의 표현이 어렵다. 일반적인 3차원 지형 데이터 생성 장치는 도 3a 및 도 3b과 같이 지물 데이터를 따로 3D 메쉬 형태로 오버레이(Overlay)해서 저장한다.
도 4a 및 도 4b는 일반적인 지형 데이터 구조를 예시적으로 보여주는 도면들이다. 도 4a에 도시된 바와 같이, DEM, True Ortho 텍스쳐, 지물 셋으로 이루어진 지형 데이터는, 일정 위치/간격으로 타일 모양을 이루고 있다. 또한, 도 4b에 도시된 바와 같이, 고도 별로 서로 다른 크기와 디테일 정도(Level)로 계층적 데이터가 구성된다. 즉, 같은 지역의 지형 데이터 셋도 여러 단계의 크기와 디테일로 여러 번 저장해 놓는다. 이러한 데이터 구조는 지형 가시화 단계에서 부하 없이 부드럽게 가시화하기 위해 필요하다. 하지만, 이러한 3차원 지형 데이터 생성을 위하여 많은 수작업이 진행되고 있다. 지물을 하나씩 사람이 일일이 만들어 배치해 주어야 한다. 또한 가시화 LOD(Level of Detail)에 따라 여러 단계의 간소화 메쉬도 만들어야 한다. 이 때문에 대규모 지형 데이터를 생성할 때, 많은 시간 및 비용이 소모되고 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 3차원 지형 데이터 생성 장치 및 방법은, 3차원 지형 데이터의 데이터 셋을 구성할 때, 이러한 수작업 없이 자동으로 LOD(Level of Detail) 표현이 가능한 지형 데이터 셋을 생성/저장할 수 있다.
도 5a, 도 5b, 및 도 5c는 본 발명의 실시 예에 따른 시점 거리에 따라 지형 데이터를 저장하는 방법을 예시적으로 보여주는 도면들이다. 본 발명은 수작업 없이 지형과 지물 데이터를 생성하고, 가시화 시점에 맞추어 3D로 표현할 수 있는 데이터 저장 구조를 3단계로 보여주고 있다.
도 5a에 도시된 바와 같이, 근거리 시점 레이어(혹은, 제 1 거리 시점 레이어)에 자세하게 가시화하기 위한 지형과 지물을 자동 복원 가능한 3D 메쉬/텍스쳐가 저장될 수 있다.
실시 예에 있어서, 여러 시점의 입력 영상만 있을 때 어떠한 지형/지물이든 자동으로 3D 메쉬 생성될 수 있다. 그런데 데이터 용량이 크고 가시화 속도를 떨어뜨릴 수 있다. 이 때문에 근거리 시점에서 협소 영역의 지형을 자세하게 가시화시키는데 3D 메쉬/텍스쳐가 이용될 수 있다.
도 5b에 도시된 바와 같이, 중거리 시점 레이어(혹은, 제 2 거리 시점 레이어)에 하이브리드 DSM(Digital Surface Model) 데이터가 생성 및 저장될 수 있다. 여기서 하이브리드 DSM 데이터는 중거리 시점의 지형 가시화 지원을 위한 데이터이다. 예를 들어, 하이브리드 DSM 데이터는 지물을 포함한 지형을 변형된 높이 맵(Height Map) 형식으로 저장될 수 있다.
한편, 중거리 이상으로 거리 시점이 멀어지면, 더 이상 3D 메쉬 타입으로만으로 지형 데이터가 원활하게 가시화되지 않는다. 이 때문에 지형 데이터 가시화 속도와 효율성을 위해서 높이 맵(Height Map) 형식으로 하이브리드 DSM 데이터가 저장될 수 있다. 예를 들어, ROAM(Real-time Optimally Adaptive Meshes)과 같이 특별한 높이 맵(Height Map) 렌더링 기술로 하이브리드 DSM 데이터가 가시화될 수 있다.
실시 예에 있어서, 높이 맵(Height Map)과 같은 데이터 타입인 DSM 지형 데이터로 지형 데이터가 저장될 수 있다. 실시 예에 있어서, 하이브리드 DSM 데이터와 함께 지물의 옆면 정보를 보여줄 수 있는 Hybrid Ortho 텍스쳐 맵이 별도록 생성 및 저장 될 수 있다.
도 5c에 도시된 바와 같이, 원거리 시점 레이어(혹은, 제 3 거리 시점 레이어)에서 DSM 데이터가 생성될 수 있다. 여기서 DSM 데이터는 가시화 시점이 아주 멀어져서 더 이상 지물의 옆면이 보이지 않을 때 이용하는 데이터이다. 기존의 DEM 및 True Ortho 텍스쳐와 거의 동일해 보이지만, 지물을 제외하는 과정을 생략하기 때문에 DSM 데이터 및 True Ortho 텍스쳐가 저장될 수 있다.
상술된 바와 같이, 3가지 타입의 지형 데이터(3D 메쉬 및 텍스쳐/ 하이브리드 DSM 데이터/ DSM 데이터)는 모두 다시점 영상으로부터 자동 복원한 3D 메쉬/텍스쳐로부터 자동 생성 가능한 데이터이다. 따라서, 사람의 개입없이 계층적인 지형 데이터가 구성될 수 있다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 3차원 지형 데이터 생성 장치(100)를 예시적으로 보여주는 도면이다. 도 6을 참조하면, 3차원 지형 데이터 생성 장치(100)는 입력부(110), 3D 메쉬/텍스쳐 생성부(120), 3D 메쉬/텍스쳐 저장부(130), 하이브리드 DSM 생성 및 저장부(140), 및 DSM 생성 및 저장부(150)를 포함할 수 있다.
입력부(110)는 드론, 항공기, 위성 등으로 촬영한 영상 데이터를 입력 받을 수 있다. 여기서 입력된 영상 데이터는 다시점 영상 데이터 일 수 있다. 3D 자동 복원을 위해 대상 지형에 대한 다시점 영상이 제공될 것이다.
3D 메쉬/텍스쳐 생성부(120)는 입력된 영상 데이터로부터 3차원 정보를 연산해서 3D 프로그램에서 가시화 가능한 메쉬와 텍스쳐 데이터로 생성할 수 있다.
3D 메쉬/텍스쳐 저장부(130)는 근거리 시점 가시화를 위한 지형 레이어 저장부로써, 타일 단위로 분할 생성된 메쉬/텍스쳐를 시스템이 지원하는 파일 포맷으로 저장할 수 있다. 실시 예에 있어서, 시점 거리가 멀어짐에 따라 메쉬/텍스쳐를 간소화시키는 과정(메쉬/텍스쳐 간소화 과정)을 거쳐서 근거리 시점 레이어 내에서도 여러 개의 세부 지형 레이어들에 저장될 수도 있다.
하이브리드 DSM 생성 및 저장부(140)는 메쉬/텍스쳐를 높이 맵(Height Map)형태로 재가공함으로써 하이브리드 DSM 데이터를 생성 및 저장할 수 있다. 예를 들어, 하이브리드 DSM 데이터는 지물 정보를 포함한 높이 맵(Height Map) 형태의 지형 데이터로 가공될 수 있다.
한편, 중거리 이상의 시점으로 대규모 지형을 가시화할 때 넓은 지역의 대용량 데이터를 저장 장치에서 읽거나 전송하고 실시간으로 가시화하기 위해 지형 데이터 용량을 줄이는 높이 맵(Height Map) 형태로 지형 데이터가 저장될 수 있다.
실시 예에 있어서, 하이브리드 DSM 생성 및 저장부(140)는 높이 맵(Height Map)과 같은 데이터 타입인 DSM 데이터로 지형 데이터를 저장하고, 지물의 옆면 정보를 보여줄 수 있는 Hybrid Ortho 텍스쳐 맵을 특별히 생성 및 저장할 수 있다.
DSM 생성 및 저장부(150)는 메쉬/텍스쳐를 높이 맵(Height Map) 형태로 재가공함으로써 DSM 데이터를 생성 및 저장할 수 있다. 실시 예에 있어서, DSM 생성 및 저장부(150)는 DSM 데이터 및 True Ortho 텍스쳐를 저장할 수 있다.
상술 된 지형 데이터 타입은 모두 다시점 영상으로부터 자동 복원한 3D 메쉬로부터 자동 생성 가능한 데이터이다. 이로써, 본 발명의 실시 예에 따른 3차원 지형 데이터 생성 장치(100)는 사람의 개입없이 계층적인 지형 데이터를 구성할 수 있다.
도 7a은 다시점 영상을 예시적으로 보여주는 도면이고, 도 7b는 다시점 영상의 카메라 위치/방향을 추정하는 것을 예시적으로 보여주는 도면이다. 실시 예에 있어서, 입력 영상 및 카메라 추정값은 3D 메쉬/텍스쳐 자동 복원을 위해 중요한 데이터 활용될 수 있다.
한편, 3D 메쉬/텍스쳐 생성부(120)는 CG(Computer Graphics)/VR(Virtual Reality)을 위한 3D 데이터가 아니라 대규모의 지형 데이터 저장 및 가시화를 위한 데이터를 생성하기 위해 지형 저장 체계에 따라 타일로 분할 및 연산을 수행할 수 있다.
도 8a은 8 x 8 타일로 분할된 메쉬/텍스쳐 파일을 예시적으로 보여주고, 도 8b는 8 x 8 타일로 연산한 후에 34 개의 유효 타일 메쉬/텍스쳐 결과를 동시에 가시화 시킨 것을 예시적으로 보여주는 도면들이다. 한편, 중거리 이상의 시점으로 대규모 지형을 가시화할 때는 넓은 지역의 대용량 데이터를 저장 장치에서 읽어 들이거나 전송하고 실시간으로 가시화하기 위해 지형 데이터 용량을 줄일 수 있는 높이 맵(Height Map) 형태로 DSM 데이터가 저장될 수 있다.
도 9a 및 도 9b는 지형 데이터에 대해 3D 메쉬로 저장할 때와 높이 맵 형식의 DSM 데이터로 저장할 때의 용량 차이를 예시적으로 보여주는 도면들이다. 도 9a에 도시된 바와 같이, 메쉬/텍스쳐 데이터를 저장할 때, 메쉬 데이터는 65 MB의 용량이 요구되고, 텍스쳐 데이터는 26.6 MB의 용량이 요구된다. 도 9b에 도시된 바와 같이, DSM 데이터를 저장할 때, DSM 데이터는 17 KB의 용량이 요구되고, 텍스쳐 데이터는 2.5 MB의 용량이 요구된다.
도 10a는 3D 메쉬 데이터를 DSM 데이터 및 True Ortho 텍스쳐 데이터로 변환하는 원리를 예시적으로 보여주는 도면이고, 도 10b는 True Ortho 텍스쳐 데이터를 예시적으로 보여주는 도면이고, 도 10c는 DSM + True Ortho 텍스쳐 데이터를 예시적으로 보여주는 도면이고, 도 10b는 원거리 시점의 지형 가시화를 예시적으로 보여주는 도면이다.
도 10a에 도시된 바와 같이, 3D 메쉬 라인에 따른 지형 데이터를 높이 맵(Height Map) 형식의 DSM 데이터로 변환 저장할 때, 지형 데이터의 차이점이 야기될 수 있다. 도 10a을 참조하면, 3D 메쉬 텍스쳐를 직교 수직 방향으로 리맵핑해서 변환 저장하는 True Ortho 텍스쳐 생성 과정이 도시된다.
도 10b에 도시된 바와 같이, 수직한 건물의 옆면 텍스쳐 정보는 저장이 되지 않기 때문에 도 10c에 도시된 바와 같이 가시화 캡쳐 이미지처럼 건물 옆면 정보가 부정확하게 늘어날 수 있다. 그럼에도 불구하고 {DSM 데이터 및 True Ortho 텍스쳐}의 데이터 셋은 도 10d에 도시된 바와 같이, 건물의 옆면이 보이지 않는 원거리 시점에서 유용하게 이용 가능하다.
한편, DSM 생성 및 저장부(150)는 상술된 방법으로 지형 데이터를 생성하고 저장할 수 있다. 본 발명은 수직 지형의 옆면이 보이는 정도의 중거리 시점 가시화를 위하여 새로운 저장 방법의 지형 저장 레이어를 추가할 수 있다.
도 11a, 도 11b, 도 11c, 도 11d, 및 도 11e는 하이브리드 DSM 데이터 및 하이브리드 Ortho 텍스쳐 데이터를 예시적으로 보여주는 도면들이다.
도 11a는 하이브리드 DSM과 하이브리드 Ortho 텍스쳐를 생성하는 원리를 예시적으로 보여주는 도면이다. 도 11a를 참조하면, 도 10a의 그것과 비교하여 텍스쳐 리맵핑 방향이 무조건 수직 방향이 아니다. 도 11b에 도시된 바와 같이, 텍스쳐 리맵핑 방향은, 각 그리드 꼭지점 위의 라인을 보간(interpolation)한 벡터 방향일 수 있다. 도 11b에서 굵은 라인은 각 꼭지점의 법선 벡터(Normal Vector)를 의미한다.
도 11b을 참조하면, 사이드 뷰(Side View)로써 2차원 도식화 과정에서 2차원 선분으로 표시되지만, 실제로 인접한 그리드(Grid) 평면의 평균 법선 벡터를 포함하는 클립핑(Clpping) 평면이 된다. 3차원 공간 상으로 각 DSM 그리드는 임의의 사각뿔 혹은 사각 기둥 모양으로 클립핑 평면에 의해 나뉘어질 수 있다. 해당 공간의 모든 텍스쳐 정보를 그리드의 텍스쳐로 리맵핑하는 과정을 수행하면, 도 11d에 도시된 바와 같이 건물의 옆면 텍스쳐 정보를 저장할 수 있다. 점선 부분의 중앙 건물의 옆면 텍스쳐가 저장될 수 있다.
도 11c는 하이브리드 DSM 데이터를 UV 파라미터화(조정)시키는 것을 보여주는 도면이다. 건물의 옆면 텍스쳐 정보를 저장할 공간을 충분히 확보하기 위하여 도 11c에 도시된 바와 같이 DSM 데이터는 텍스쳐 UV로 새롭게 조정될 수 있다. 일반적으로 UV 매핑(mapping)은 2차원 그림을 3차원 모델로 만드는 3차원 모델링 프로세스이다. 가장 단순한 UV 매핑은 메시(mesh) 해체, 텍스쳐 만들기, 텍스쳐 적용으로 구성된다.
일반적인 DSM 데이터는 텍스쳐 UV 정보 저장 없이 그리드의 위치에 따라 자동으로 계산되고, 이 때문에 가시화 시점에서 일정한 간격으로 텍스쳐 UV 값을 생성하여 사용한다. 반면에, 본 발명의 하이브리드 DSM 데이터는, 건물 옆면 텍스쳐를 저장할 공간을 충분히 마련하기 위해 사전에 각 그리드의 면적에 따라 UV 공간을 변형하고, 도 11c의 비정규적인 UV 공간을 생성하고, DSM 고도값과 함께 UV 값을 저장할 수 있다. 이러한 저장 방식은 풍부한 텍스쳐 정보를 표현할 수 있다. 이 때문에 본 발명의 중거리 시점 레이어에는 하이브리드 DSM 데이터가 저장된다.
도 11e에 도시된 바와 같이, 중간 거리 시점 레이어에 하이브리드 DSM 데이터 및 수직한 건물의 옆면 텍스쳐(Hybrid Ortho 텍스쳐) 정보가 충분히 표현될 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 3차원 지형 데이터 생성 장치 및 방법은, 대규모 지형 데이터를 사용자의 시점 거리에 따라 크게 3 가지 레이어로 차별화하여 저장하고, 이러한 저장 방식을 서로 다르게 함으로써, 각 거리 시점 별로 가시화를 최적화하여 데이터 셋을 구성할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 3차원 지형 데이터 생성 장치 및 방법은, 같은 영역의 지형 데이터라 하더라도, 근거리 시점(제 1 거리 시점)에서 좁은 지역을 자세히 가시화하기 위해 가장 세밀한 3D 메쉬 형태로 데이터 셋을 저장하고, 중거리 시점(제 1 거리 시점)에서 넓은 지역을 빠르게 가시화하기 위해 하이브리드 DSM 데이터 셋으로 저장하고, 마지막으로 원거리 시점(제 3 거리 시점)에서 좀 더 넓은 지형을 개략적으로 가시화할 때 DSM 데이터 셋으로 저장함으로써, 같은 지역이라도 가시화 단계에서 선택적으로 보여줄 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 3차원 지형 데이터 생성 장치 및 방법은, 지형 혹은 건물의 수직한 옆면이 보일 정도의 중거리 시점 거리의 가시화를 위한 하이브리드 DSM 데이터 셋을 생성하고, 하이브리드 DSM을 옆면 텍스쳐를 저장할 수 있도록 재조정된 텍스쳐 UV 값과 함께 저장하고, 3D 메쉬로부터 DSM 텍스쳐를 리맵핑하는 방향을 각 그리드의 클립핑 평면 방향에 따라 보간함으로써, 종래의 DSM/DEM 텍스쳐가 수직한 방향의 텍스쳐만 표현하는 단점을 개선할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 3차원 지형 데이터 생성 장치 및 방법은, 중거리 시점에서 옆면 정보가 표현 가능하지만 실시간으로 넓은 지역을 빠르게 가시화할 수 있다.
도 12는 본 발명의 실시 예에 따른 3차원 지형 데이터 생성 장치(100)의 동작 방법을 예시적으로 보여주는 도면이다. 도 5 내지 도 12를 참조하면, 3차원 지형 데이터 생성 장치(100)의 동작은 다음과 같이 진행될 수 있다.
드론, 항공기, 위성 등으로부터 다시점 영상이 입력될 수 있다(S110). 입력된 다시점 영상으로부터 3차원 정보를 연산함으로써, 3D 메쉬/텍스쳐가 생성될 수 있다(S120). 여기서 3D 메쉬/텍스쳐는 근거리 시점 가시화를 위해 이용될 수 있다.
3D 메쉬/텍스쳐를 높이 맵(Height Map) 형태로 재가공함으로써 하이브리드 DSM 데이터가 생성될 수 있다(S130). 여기서 하이브리드 DSM 데이터는 중거리 시점 가시화를 위해 이용될 수 있다. 실시 예에 있어서, DSM 데이터와 함께 지물의 옆면 정보를 제공하는 Hybrid Ortho 텍스쳐 맵이 생성될 수 있다.
3D 메쉬/텍스쳐를 높이 맵(Height Map) 형태로 재가공함으로써 DSM 데이터가 생성될 수 있다(S140). 여기서 DSM 데이터는 원거리 시점 가시화를 위해 이용될 수 있다. 실시 예에 있어서, DSM 데이터와 True Ortho 테스쳐가 생성될 수 있다.
실시 예에 있어서, 시점 거리가 멀어짐에 따라 메쉬/텍스쳐 간소화 과정을 수행되고, 간소화 과정이 수행된 메쉬 텍스쳐를 세부 지형 레이어 별로 구분되고, 제 1 거리 시점 레이어에 세부 지형 레이어 별로 메쉬/텍스쳐가 저장될 수 있다.
실시 예에 있어서, 3D 메쉬로부터 DSM 텍스쳐를 리맵핑하는 방향은 각 그리드의 클립핑 평면 방향에 따라 보간될 수 있다.
도 13은 본 발명의 실시 예에 따른 3차원 지형 데이터 생성 장치(1000)을 예시적으로 보여주는 도면이다. 도 13을 참조하면, 3차원 지형 데이터 생성 장치(1000)는 적어도 하나의 프로세서(1100), 네트워크 인터페이스(1200), 메모리(1300), 디스플레이(1400), 및 입출력 장치(1500)를 포함할 수 있다.
프로세서(1100)는 도 5 내지 도 11을 통하여 적어도 하나의 장치를 포함하거나, 도 5 내지 도 11을 통하여 전술한 적어도 하나의 방법으로 구현될 수 있다. 프로세서(1100)는, 상술된 바와 같이, 다시점 영상을 입력 받고, 다시점 영상으로부터 제 1 거리 시점의 3D 메쉬 및 텍스쳐를 생성하고, 3D 메쉬 및 텍스쳐를 이용하여 제 2 거리 시점의 하이브리드 DSM(Digital Surface Model) 데이터 셋을 생성하고, 및 3D 메쉬 및 텍스쳐를 이용하여 제 3 거리 시점의 DSM 데이터 셋을 생성하도록 인스트럭션들(instructions)을 실행할 수 있다.
프로세서(1100)는 프로그램을 실행하고, 3차원 지형 데이터 생성 장치(1000)을 제어할 수 있다. 3차원 지형 데이터 생성 장치(1000)는 입출력 장치(1500)를 통하여 외부 장치(예를 들어, 퍼스널 컴퓨터 혹은 네트워크)에 연결되고, 데이터를 교환할 수 있다. 생성 장치(1000)는 이동 전화, 스마트 폰, PDA, 태블릿 컴퓨터, 랩톱 컴퓨터 등 모바일 장치, 퍼스널 컴퓨터, 태블릿 컴퓨터, 넷북 등 컴퓨팅 장치, 혹은 텔레비전, 스마트 텔레비전, 게이트 제어를 위한 보안 장치 등 전자 제품 등 다양한 전자 시스템을 포함할 수 있다.
네트워크 인터페이스(1200)는 외부의 네트워크와 다양한 유/무선 방식에 의해 통신을 수행하도록 구현될 수 있다.
메모리(1300)는 컴퓨터에서 읽을 수 있는 명령어(instruction)를 포함할 수 있다. 프로세서(1100)는 메모리(1300)에 저장된 명령어가 프로세서(1100)에서 실행됨에 따라 앞서 언급된 동작들을 수행할 수 있다. 메모리(1300)는 휘발성 메모리 혹은 비휘발성 메모리일 수 있다. 메모리(1300)는 사용자의 데이터를 저장하도록 저장 장치를 포함할 수 있다. 저장 장치는 eMMC(embedded multimedia card), SSD(solid state drive), UFS(universal flash storage) 등 일 수 있다. 저장 장치는 적어도 하나의 비휘발성 메모리 장치를 포함할 수 있다. 비휘발성 메모리 장치는, 낸드 플래시 메모리(NAND Flash Memory), 수직형 낸드 플래시 메모리(Vertical NAND; VNAND), 노아 플래시 메모리(NOR Flash Memory), 저항성 램(Resistive Random Access Memory: RRAM), 상변화 메모리(Phase-Change Memory: PRAM), 자기저항 메모리(Magnetoresistive Random Access Memory: MRAM), 강유전체 메모리(Ferroelectric Random Access Memory: FRAM), 스핀주입 자화반전 메모리(Spin Transfer Torque Random Access Memory: STT-RAM) 등이 될 수 있다.
이상에서 설명된 실시 예들은 하드웨어 구성요소, 소프트웨어 구성요소, 및/혹은 하드웨어 구성요소 및 소프트웨어 구성요소의 조합으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 실시예들에서 설명된 장치, 방법 및 구성요소는, 예를 들어, 프로세서, 콘트롤러, ALU(Arithmetic Logic Unit), 디지털 신호 프로세서(Digital Signal Processor), 마이크로컴퓨터, FPGA(Field Programmable Gate Array), PLU(Programmable Logic Unit), 마이크로프로세서, 혹은 명령(Instruction)을 실행하고 응답할 수 있는 다른 어떠한 장치와 같이, 하나 이상의 범용 컴퓨터 혹은 특수 목적 컴퓨터를 이용하여 구현될 수 있다. 처리 장치는 운영 체제(Operating System; OS) 및 상기 운영 체제 상에서 수행되는 하나 이상의 소프트웨어 애플리케이션을 수행할 수 있다.
또한, 처리 장치는 소프트웨어의 실행에 응답하여, 데이터를 접근, 저장, 조작, 처리 및 생성할 수도 있다. 이해의 편의를 위하여, 처리 장치는 하나가 사용되는 것으로 설명된 경우도 있지만, 대응하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는, 처리 장치가 복수 개의 처리 요소(Processing Element) 및/혹은 복수 유형의 처리 요소를 포함할 수 있음을 알 수 있다. 예를 들어, 처리 장치는 복수의 프로세서 혹은 하나의 프로세서 및 하나의 제어기(Controller)를 포함할 수 있다. 또한, 병렬 프로세서(Parallel Processor)와 같은, 다른 처리 구성(Processing Configuration)도 가능하다.
소프트웨어는 컴퓨터 프로그램(Computer Program), 코드(Code), 명령(Instruction), 혹은 이들 중 하나 이상의 조합을 포함할 수 있으며, 원하는 대로 동작하도록 처리 장치를 구성하거나 독립적으로 혹은 결합적으로(collectively) 처리 장치를 명령할 수 있다. 소프트웨어 및/혹은 데이터는, 처리 장치에 의하여 해석되거나 처리 장치에 명령 혹은 데이터를 제공하기 위하여, 어떤 유형의 기계, 구성요소(Component), 물리적 장치, 가상 장치(Virtual Equipment), 컴퓨터 저장 매체 혹은 장치, 혹은 전송되는 신호파(Signal Wave)에 영구적으로, 혹은 일시적으로 구체화(Embody)될 수 있다. 소프트웨어는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템 상에 분산되어서, 분산된 방법으로 저장되거나 실행될 수도 있다. 소프트웨어 및 데이터는 하나 이상의 컴퓨터 판독 가능 기록 매체에 저장될 수 있다.
실시 예에 따른 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 혹은 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 실시 예를 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 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), 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 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. 상기된 하드웨어 장치는 실시예의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
본 발명은 가시화 시점 거리에 따라 계층적으로 3가지의 다른 방법으로 대규모 지형을 생성 저장할 수 있다. 특히 중간거리 시점의 하이브리드 DSM은 기존 DEM/DSM의 수직 정사 텍스쳐 맵의 단점을 보완하여 건물이나 지형의 옆면 텍스쳐 정보를 효율적으로 표현할 수 있다.
한편, 상술 된 본 발명의 내용은 발명을 실시하기 위한 구체적인 실시 예들에 불과하다. 본 발명은 구체적이고 실제로 이용할 수 있는 수단 자체뿐 아니라, 장차 기술로 활용할 수 있는 추상적이고 개념적인 아이디어인 기술적 사상을 포함할 것이다.
100, 1000: 3차원 지형 데이터 생성 장치
110: 입력부
120: 3D 메쉬/텍스쳐 생성부
130: 3D 메쉬/텍스쳐 저장부
140: 하이브리드 DSM 생성 및 저장부
150: DSM 생성 및 저장부

Claims (14)

  1. 3차원 지형 데이터 생성 장치의 동작 방법에 있어서,
    다시점 영상을 입력 받는 단계;
    상기 다시점 영상으로부터 제 1 거리 시점의 3D 메쉬 및 텍스쳐를 생성하는 단계;
    상기 3D 메쉬 및 텍스쳐를 이용하여 제 2 거리 시점의 하이브리드 DSM(Digital Surface Model) 데이터를 생성하는 단계; 및
    상기 3D 메쉬 및 텍스쳐를 이용하여 제 3 거리 시점의 DSM 데이터를 생성하는 단계를 포함하는 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 3D 메쉬 및 텍스쳐를 생성하는 단계는,
    상기 다시점 영상으로부터 3차원 정보를 연산함으로써 3D 프로그램에서 가시화 가능한 메쉬와 텍스쳐 데이터를 생성하는 단계를 포함하는 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    제 1 거리 시점 레이어에 상기 제 1 거리 시점의 상기 메쉬와 텍스쳐 데이터를 저장하는 단계를 더 포함하는 방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 메쉬와 텍스쳐 데이터를 저장하는 단계는,
    시점 거리가 멀어짐에 따라 메쉬/텍스쳐 간소화 과정을 수행하는 단계;
    상기 간소화 과정이 수행된 메쉬/텍스쳐를 세부 지형 레이어 별로 구분하는 단계; 및
    상기 1 거리 시점 레이어에 상기 세부 지형 레이어 별로 메쉬/텍스쳐를 저장하는 단계를 더 포함하는 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 하이브리드 DSM 데이터를 생성하는 단계는,
    상기 메쉬 및 텍스쳐를 높이 맵(Height Map) 형태로 재가공함으로써 상기 하이브리드 DSM 데이터를 생성하는 단계를 포함하는 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    제 2 거리 시점 레이어에 상기 하이브리드 DSM 데이터를 저장하는 단계를 더 포함하는 방법.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 하이브리드 DSM 데이터를 생성하는 단계는,
    지물의 옆면 정보를 보여주기 위한 Hybrid Ortho 텍스쳐 맵을 생성하는 단계를 더 포함하는 방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 하이브리드 DSM 데이터를 생성하는 단계는,
    3D 메쉬로부터 DSM 텍스쳐를 리맵핑하는 방향을 각 그리드의 클립핑 평면 방향에 따라 보간하는 단계를 더 포함하는 방법.
  9. 제 1 항에 있어서,
    제 3 거리 시점 레이어에 상기 DSM 데이터를 저장하는 단계를 더 포함하는 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 DSM 데이터를 저장하는 단계는,
    상기 DSM 데이터와 함께 True Ortho 텍스쳐를 저장하는 단계를 더 포함하는 방법.
  11. 3차원 지형 데이터 생성 장치에 있어서,
    적어도 하나의 프로세서; 및
    상기 적어도 하나의 프로세서에서 실행되는 적어도 하나의 인스트럭션을 저장하는 메모리를 포함하고,
    상기 적어도 하나의 인스트럭션은,
    다시점 영상을 입력 받고;
    상기 다시점 영상으로부터 제 1 거리 시점의 3D 메쉬 및 텍스쳐를 생성하고;
    상기 3D 메쉬 및 텍스쳐를 이용하여 제 2 거리 시점의 하이브리드 DSM(Digital Surface Model) 데이터 셋을 생성하고; 및
    상기 3D 메쉬 및 텍스쳐를 이용하여 제 3 거리 시점의 DSM 데이터 셋을 생성하도록 상기 적어도 하나의 프로세서에서 실행되는 것을 특징으로 하는 3차원 지형 데이터 생성 장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 하이브리드 DSM 데이터 셋은 높이 맵(Height Map) 형식의 하이브리드 DSM 데이터 및 지물의 옆면 정보를 갖는 텍스쳐 UV 값을 포함하는 것을 특징으로 하는 3차원 지형 데이터 생성 장치.
  13. 제 11 항에 있어서,
    각 그리드의 클립핑 평면 방향에 따라 보간함으로써 3D 메쉬로부터 DSM 텍스쳐가 리맵핑되는 것을 특징으로 하는 3차원 지형 데이터 생성 장치.
  14. 제 11 항에 있어서,
    상기 하이브리드 DSM 데이터 셋은 높이 맵(Height Map) 형식의 하이브리드 DSM 데이터 및 지물의 옆면 정보를 갖는 Hybrid Ortho 텍스쳐를 포함하는 것을 특징으로 하는 3차원 지형 데이터 생성 장치.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102242834B1 (ko) * 2020-12-28 2021-04-21 하늘지도 주식회사 오브젝트 정보를 제공하는 3차원 메쉬 지도 제작 장치 및 방법

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20080198158A1 (en) * 2007-02-16 2008-08-21 Hitachi, Ltd. 3D map display system, 3D map display method and display program
KR101011814B1 (ko) * 2010-12-02 2011-02-07 주식회사 어스비젼텍 라이다를 이용한 표고모델 생성장치 및 표고모델 생성방법
US20120155745A1 (en) * 2010-12-16 2012-06-21 Electronics And Telecommunications Research Institute Apparatus and method for extracting correspondences between aerial images
KR20130079819A (ko) * 2012-01-03 2013-07-11 한국전자통신연구원 절차적 방법에 의해 생성된 지형 데이터를 편집하는 방법
US20140125661A1 (en) * 2010-09-29 2014-05-08 Sony Corporation Image processing apparatus, image processing method, and program
US20150154805A1 (en) * 2012-05-24 2015-06-04 Google Inc. Blending 3D Model Textures By Image Projection
KR101548647B1 (ko) 2014-12-19 2015-08-31 한국건설기술연구원 3차원 지형정보 가시화 프로세서 및 그 동작방법
US20160155261A1 (en) * 2014-11-26 2016-06-02 Bevelity LLC Rendering and Lightmap Calculation Methods
KR101668006B1 (ko) 2015-09-08 2016-10-20 한국항공우주연구원 위성 기반의 3차원 공간 정보 구축 방법 및 시스템
US20180330480A1 (en) * 2017-05-10 2018-11-15 Babylon VR Inc. System and methods for generating an optimized 3d model

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20080198158A1 (en) * 2007-02-16 2008-08-21 Hitachi, Ltd. 3D map display system, 3D map display method and display program
US20140125661A1 (en) * 2010-09-29 2014-05-08 Sony Corporation Image processing apparatus, image processing method, and program
KR101011814B1 (ko) * 2010-12-02 2011-02-07 주식회사 어스비젼텍 라이다를 이용한 표고모델 생성장치 및 표고모델 생성방법
US20120155745A1 (en) * 2010-12-16 2012-06-21 Electronics And Telecommunications Research Institute Apparatus and method for extracting correspondences between aerial images
KR20130079819A (ko) * 2012-01-03 2013-07-11 한국전자통신연구원 절차적 방법에 의해 생성된 지형 데이터를 편집하는 방법
US20150154805A1 (en) * 2012-05-24 2015-06-04 Google Inc. Blending 3D Model Textures By Image Projection
US20160155261A1 (en) * 2014-11-26 2016-06-02 Bevelity LLC Rendering and Lightmap Calculation Methods
KR101548647B1 (ko) 2014-12-19 2015-08-31 한국건설기술연구원 3차원 지형정보 가시화 프로세서 및 그 동작방법
KR101668006B1 (ko) 2015-09-08 2016-10-20 한국항공우주연구원 위성 기반의 3차원 공간 정보 구축 방법 및 시스템
US20180330480A1 (en) * 2017-05-10 2018-11-15 Babylon VR Inc. System and methods for generating an optimized 3d model

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
등록특허: 10-1766154, 등록일: 2017년 8월 1일, 제목: DEM 데이터를 이용한 Ortho-photo 텍스쳐의 자동생성 방법 및 시스템.

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102242834B1 (ko) * 2020-12-28 2021-04-21 하늘지도 주식회사 오브젝트 정보를 제공하는 3차원 메쉬 지도 제작 장치 및 방법

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