KR20210054408A - Gis를 이용한 모델링 장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

모델링 장치가 제공된다. 상기 모델링 장치는 대상물의 GIS(Geographic Information System) 정보를 획득하는 제1 획득부; 상기 대상물의 사진 이미지를 획득하는 제2 획득부; 상기 GIS 정보를 이용해 가상의 3차원 공간 상에 상기 대상물의 기본 외형을 생성하는 제1 모델링부; 상기 대상물의 사진 이미지와 상기 기본 외형을 이용해 상기 대상물의 실제 외형을 생성하는 제2 모델링부;를 포함할 수 있다.

Description

GIS를 이용한 모델링 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR MODELING USING GIS}
본 발명은 대상물의 이미지를 가상의 공간에 형상화하는 장치 및 방법에 관한 것이다.
현실 물리적인 실제 공간을 디지털화여 가상 공간에 투사하는 디지털 트윈은 크게 2가지 방안으로 수행되고 있다. 첫번째는 항공기로 도시를 스캔하여 획득한 영상을 이용해서 설정 영역을 구현하는 영상 연동 모델이다. 두번째는 소위 캐드(CAD) 등의 저작툴을 이용해서 설정 영역을 구현하는 BIMGIS(Building Information Module & Geographic Information System) 연동 모델이다.
한국등록특허공보 제1934308호에는 도로명주소DB에 포함된 건물별단위객체정보를 추출하고, 상기 단위객체정보에 대한 주소정보와 위치정보를 포함하는 속성정보를 추출하고, 위성지도DB에서 상기 추출된 단위객체정보에 해당하는 이미지인 매칭이미지를 선별하고, 그리고 상기 매칭이미지에 수치표면모형을 결합하여 3차원 모델링 데이터를 생성하는 내용이 개시되어 있다.
한국등록특허공보 제1934308호
본 발명은 GIS를 이용해 디지털 트윈 모델을 생성하는 모델링 장치 및 방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 모델링 장치는 대상물의 GIS(Geographic Information System) 정보를 획득하는 제1 획득부; 상기 대상물의 사진 이미지를 획득하는 제2 획득부; 상기 GIS 정보를 이용해 가상의 3차원 공간 상에 상기 대상물의 기본 외형을 생성하는 제1 모델링부; 상기 대상물의 사진 이미지와 상기 기본 외형을 이용해 상기 대상물의 실제 외형을 생성하는 제2 모델링부;를 포함할 수 있다.
본 발명의 모델링 장치는 건물의 GIS(Geographic Information System) 정보를 이용해서 상기 건물을 모델링한 1차 모델을 생성하고, 상기 건물을 제외한 도로, 시설, 지형 중 적어도 하나를 실제의 수치 지형도를 이용해서 모델링하는 제1 모델링부; 상기 건물의 사진 이미지에 매칭되는 건물의 지붕을 모델링해서 상기 1차 모델의 지붕 위치에 매핑시키거나, 상기 사진 이미지에 매칭되는 건물의 텍스쳐를 모델링해서 상기 1차 모델의 벽면에 매핑시키는 제2 모델링부;를 포함할 수 있다.
본 발명의 모델링 방법은 건물의 GIS(Geographic Information System) 정보를 획득하는 단계; 상기 GIS 정보를 이용해서 가상의 3차원 공간 상에 상기 건물을 1차 모델을 생성하는 단계; 상기 건물을 제외한 도로, 시설, 지형 중 적어도 하나를 수치 지형도를 이용해서 상기 3차원 공간 상에 모델링하는 단계; 상기 대상물의 사진 이미지를 획득하는 단계; 상기 사진 이미지에 매칭되는 건물의 지붕을 모델링해서 상기 1차 모델의 지붕 위치에 매핑시키거나, 상기 사진 이미지에 매칭되는 건물의 텍스쳐를 모델링해서 상기 1차 모델의 벽면에 매핑시키는 단계;를 포함할 수 있다.
본 발명의 모델링 장치 및 방법은 개별 건물 모델의 생성 및 편집을 별도의 소프트웨어에서 작업한 후, 취합하여 도시 모델을 생성하는 기존 방식과 달리, GIS 도구에서의 입체 생성 알고리즘과 기준 좌표계 설정 기능을 통해 복수의 모델링 작업을 간소화시킬 수 있다.
기준 좌표계가 추가 설정된 GIS 도구에 해당되는 제1 모델링부에 따르면, 각 건물마다 수작업으로 진행해야 했던 기존 모델링 방식에 비해 모델링 오류의 발생 가능성이 대폭 감소될 수 있다.
정부에서 오픈 소스로 제공하는 공공 GIS 정보를 이용하여 도시의 3D 형상 정보 측면 및 이를 이용한 서비스 어플리케이션의 제작 측면에서 본 기술은 전체 프로세스를 간소화시킬 수 있다.
본 발명의 모델링 장치 및 방법은 GIS 정보를 이용해서 3차원 도시 모델 시설물 모델을 자동 생성할 수 있다.
도 1은 본 발명의 모델링 장치를 나타낸 개략도이다.
도 2는 대상물의 기본 외형과 실제 외형을 나타낸 개략도이다.
도 3은 대상물의 텍스쳐 모델을 나타낸 개략도이다.
도 4는 본 발명의 모델링 장치에 의해 형성된 가상의 3차원 공간을 나타낸 개략도이다.
도 5는 지형을 나타낸 개략도이다.
도 6은 본 발명의 모델링 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른, 컴퓨팅 장치를 나타내는 도면이다.
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 명세서에서, 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.
또한 본 명세서에서, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 '연결되어' 있다거나 '접속되어' 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에 본 명세서에서, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 '직접 연결되어' 있다거나 '직접 접속되어' 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
또한, 본 명세서에서 사용되는 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용되는 것으로써, 본 발명을 한정하려는 의도로 사용되는 것이 아니다.
또한 본 명세서에서, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다.
또한 본 명세서에서, '포함하다' 또는 '가지다' 등의 용어는 명세서에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품, 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것일 뿐, 하나 또는 그 이상의 다른 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
또한 본 명세서에서, '및/또는' 이라는 용어는 복수의 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다. 본 명세서에서, 'A 또는 B'는, 'A', 'B', 또는 'A와 B 모두'를 포함할 수 있다.
또한 본 명세서에서, 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략될 것이다.
도 1은 본 발명의 모델링 장치를 나타낸 개략도이다. 도 2는 대상물의 기본 외형과 실제 외형을 나타낸 개략도이다. 도 3은 대상물의 텍스쳐 모델을 나타낸 개략도이다.
도 1에 도시된 모델링 장치는 제1 획득부(110), 제2 획득부(120), 제1 모델링부(130), 제2 모델링부(140)를 포함할 수 있다.
제1 획득부(110)는 외부 서버로부터 대상물의 GIS(Geographic Information System) 정보 g를 획득할 수 있다.
GIS는 일반 지도와 같은 지형 정보와 함께 지하 시설물 등 관련 정보를 인공위성으로 수집, 컴퓨터로 작성해 검색, 분석할 수 있도록 한 복합적인 지리정보시스템이다. 국토 계획 및 도시 계획, 수자원 관리, 통신/교통망 가설, 토지 관리, 지하 매설물 설치 등의 분야에서 필요성이 강조되고 있다.
GIS는 지리적으로 참조 가능한 모든 형태의 정보를 효과적으로 수집, 저장, 갱신, 조정, 분석, 표현할 수 있도록 설계된 컴퓨터의 하드웨어와 소프트웨어 및 지리적 자료 그리고 인적 자원의 통합체를 말하며, 지표면에 위치한 장소를 설명하는 자료를 모으고, 이를 이용할 수 있게 하는 컴퓨터 시스템이라고 할 수 있다.
GIS는 다양한 지구 표면 정보의 참조를 위하여 공간적으로 위치를 표현하는 지형 정보와 그 형태와 기능을 설명/보완하는 비도형 속성 정보를 그래픽과 데이터베이스의 관리 기능 등과 연계하여 정보를 저장, 추출, 관리, 분석하여 사용자를 지원하는 정보 체계 관련 기술로, 지형 정보의 특성(속성) 정보를 부가하여 지도의 공간적인 관계를 표현하는 종합적인 분석 수단이기도 하다. 공간상 위치를 점유하는 지리 자료(geographic data)와 이에 관련된 속성 자료(attribute data)를 통합하여 처리한다. 이는 RFID 기술, GPS 기술, LBS 기술 등을 기반 기술로 한다. 컴퓨터에서 처리되는 대부분의 데이터가 공간 데이터와 밀접한 관련을 가지고 있으므로 GIS는 토지 정보 관리, 시설물 관리, 교통, 도시 계획 및 관리, 환경, 일기 예보, 농업, 재해 및 재난, 교육, 인구 예측 분야 등 매우 광범위한 분야에 사용된다.
대상물은 지도 상에 표시 가능한 물건으로 건물, 도로, 시설, 지형 등을 포함할 수 있다.
GIS 정보 g는 정부 등에서 운영하는 외부 서버에 저장된 상태일 수 있다. 제1 획득부(110)는 외부 서버와 통신하고, 외부 서버로부터 GIS 정보 g를 수신할 수 있다.
제2 획득부(120)는 대상물의 사진 이미지 i를 획득할 수 있다. 사진 이미지 i는 단일의 일반 사진, 복수의 프레임이 연속된 동영상을 모두 포함할 수 있다. 사진 이미지 i에는 대상물의 실제 모습이 광학적으로 포함되므로, 사진 이미지 i를 이용하면 대상물의 실제 모습을 파악할 수 있다.
제1 모델링부(130)는 GIS 정보 g를 이용해 가상의 3차원 공간 상에 대상물의 기본 외형 b를 생성할 수 있다.
가상의 3차원 공간은 서로 직교하는 3개의 축을 기준 좌표축 k로 하는 공간을 나타낼 수 있다. 이때, 3개의 축은 x축, y축, z축으로 지칭될 수 있다.
가상의 3차원 공간을 형성하는 좌표축 k는 실제의 좌표축을 축소한 것과 유사할 수 있다.
대단위의 지역에 대한 정보를 담고 있는 GIS 정보 g에는 현실적으로 개별 건물에 대한 세부적인 실제 모습이 반영되기 어렵다. 따라서, GIS 정보 g를 바탕으로 제1 모델링부(130)에 의해 생성된 대상물의 기본 외형 b는 실제의 외형 r과 다소 차이가 있을 수 있다.
제1 획득부(110)는 GIS 정보로부터 대상물의 외형 정보, 예를 들어 높이, 폭, 두께 등을 획득할 수 있다. 제1 모델링부(130)는 대상물의 외형 정보를 그대로 이용해서 기본 외형 b를 생성할 수 있다.
일 예로, 실제의 건물 외벽에 창문이 있고 건물 윗면에 뾰족한 지붕이 있더라도, GIS 정보 g를 이용해 생성된 해당 건물의 기본 외형 b에는 창문과 지붕이 배제된 상태일 있다. 예를 들어 기본 외형 b는 GIS 정보 g에 포함된 해당 건물의 높이, 폭, 두께 정보 등의 텍스트 정보에 따라 생성되므로, 높이 정보, 폭 정보, 두께 정보 기반의 단순 6면체 형상으로 형성될 수 있다.
제2 모델링부(140)는 대상물의 사진 이미지 i와 기본 외형 b를 이용해 대상물의 실제 외형 r을 생성할 수 있다. 실제 외형 r은 현실 세계 상에서 대상물의 실제 모습을 추종할 수 있다. 실제 외형 r은 기술적으로 허용되는 범위 내에서 최대한 실제 모습과 유사하게 형성되는 것이 바람직할 수 있다.
3차원 공간은 GIS의 좌표 정보에 매칭되는 좌표축을 가질 수 있다. GIS의 좌표 정보는 현실 세계의 좌표 정보이므로, GIS 좌표 정보에 매칭되는 좌표축을 갖는 3차원 공간은 현실 세계가 투영된 가상 공간에 해당될 수 있다. 물론, 현실 세계보다 작은 스케일로 축소된 상태로 형성될 수 있다.
좌표축을 통해 3차원 공간에는 대상물이 포함된 디지털 트윈 모델이 형성될 수 있다.
제1 모델링부(130)는 디지털 트윈 모델에 기본 외형 b를 생성할 수 있다.
제2 모델링부(140)는 디지털 트윈 모델에 실제 외형 r을 생성하고, 실제 외형 r로 기본 외형 b를 대체할 수 있다.
제1 획득부(110)는 대상물의 아이디를 획득할 수 있다.
제1 모델링부(130)는 대상물의 아이디를 이용해서 대상물의 종류를 파악할 수 있다. 대상물의 종류는 아파트, 연립 주택, 단독 주택, 상가, 공장 등을 포함할 수 있다. 제1 모델링부(130)는 대상물의 종류를 대표하는 대표도를 이용해 대상물의 기본 외형 b를 생성할 수 있다. 제1 모델링부(130)는 스케일에 맞춰 기본 외형 b를 확대 또는 축소시킨 후 3차원 공간 상에 배치할 수 있다.
일 예로, 제1 모델링부(130)는 대상물의 아이디를 이용해서 해당 대상물이 아파트로 파악되면, 아파트의 대표도를 이용해 기본 외형 b를 생성할 수 있다.
한편, 대표도를 대신해서 각 아이디에 대응되는 기본 외형이 데이터베이스에 저장될 수 있다. 이 경우, 제1 모델링부(130)는 대상물의 아이디를 이용해서 대상물의 기본 외형 b를 데이터베이스에서 검색할 수 있다. 제1 모델링부(130)는 검색된 대상물의 기본 외형 b를 추출하고, 스케일에 맞춰 확대 또는 축소시킨 후 3차원 공간 상에 배치할 수 있다.
도 2와 같이 제2 모델링부(140)는 3차원 공간 상에 배치된 기본 외형 b를 획득하고, 사진 이미지 i에 맞춰 기본 외형 b를 변형시킬 수 있다.
일 예로, 제2 모델링부(140)는 사진 이미지 i에 맞춰 기본 외형 b의 외면에 홈 t1을 형성하거나, 돌기 t2를 형성하는 방식으로 기본 외형 b를 변형시킬 수 있다.
제2 모델링부(140)에 의해 변형된 기본 외형 b는 제1 실제 외형 r1이 되며, 제1 실제 외형 r1은 초기의 기본 외형의 GIS 규격을 그대로 추종할 수 있다. 그 결과, 실제 외형 r1 역시 현실 세계의 실제 대상물의 크기가 스케일 적용된 상태로 투영되어 가상 공간에 표시될 수 있다.
제2 모델링부(140)는 사진 이미지 i에 맞춰 대상물의 지붕 모델 p를 생성할 수 있다. 제2 모델링부(140)는 변형된 기본 외형의 윗면에 지붕 모델 p를 붙일 수 있다.
제2 모델링부(140)는 사진 이미지 i에 맞춰 대상물의 텍스쳐 모델 t3를 생성할 수 있다. 제2 모델링부(140)는 변형된 기본 외형의 외벽에 텍스쳐 모델 t3를 붙일 수 있다.
본 명세서에서는 기본 외형 o의 외면에 실제 모습을 추종하는 홈 t1과 돌기 t2를 형성하고, 기본 외형 o의 윗면에 지붕 모델 p를 붙인 상태를 제1 실제 외형 r1으로 나타내었다. 또한, 제1 실제 외형 r1의 외벽에 텍스쳐 모델 t3를 붙인 상태를 제2 외형 r2로 나타내었다. 제1 실제 외형 r1과 제2 실제 외형 r2는 기본 외형 b와 비교하여 대상물의 실제 모습에 보다 가까운 상태로, 사용자의 선택에 따라 제1 실제 외형 r1이 실제 외형 r로서 표시되거나, 제2 실제 외형 r2가 실제 외형 r로서 표시될 수 있다.
제2 모델링부(140)는 변형된 기본 외형에 지붕 모델 p 및 텍스쳐 모델 t3가 붙여지면, 3차원 공간 상에서 기본 외형 b, 지붕 모델 p, 텍스쳐 모델 t3를 하나의 그룹으로 그룹화할 수 있다. 그룹화된 기본 외형, 지붕 모델, 텍스쳐 모델은 3차원 공간 상에서 하나의 객체로 취급될 수 있다. 도 3에 3개의 아파트 모델이 표시되고 있다. 맨 좌측의 아파트 모델은 제1 실제 외형 r1에 텍스쳐 모델 t3를 입히기 전 단계를 나타내고, 가운대의 아파트 모델은 제1 실제 외형 r1에 텍스쳐 모델 t3가 붙여진 상태를 나타낸다. 제1 실제 외형 r1에 텍스쳐 모델 t3가 임포트된 외형을 제2 실제 외형 r1로 나타내었다. 도 3에서 맨 우측의 아파트 모델은 기본 외형, 지붕 모델, 텍스쳐 모델을 하나의 객체로 그룹화하는 과정을 나타낸다. 3차원 공간을 구현하는 디지털 트윈 시스템의 처리 부하 경감을 위해 기본 외형, 지붕 모델, 텍스쳐 모델에 외접하는 가상의 육면체 m을 이용해서 기본 외형, 지붕 모델, 텍스쳐 모델을 그룹화할 수 있다. 해당 가상 육면체 m는 제2 실제 외형 r2로 표시되지만, 기본 외형, 지붕 모델, 텍스쳐 모델은 3차원 가상 공간에서 연산적으로 하나의 가상 육면체 m으로 처리될 수 있다.
제2 획득부(120)는 사진 이미지 i를 이용해 대상물의 지붕 모델 p 또는 대상물의 벽면 텍스쳐를 획득할 수 있다. 제2 모델링부(140)는 지붕 모델 p를 대상물의 기본 외형 윗면에 붙일 수 있다. 제2 모델링부(140)는 대상물의 벽면 텍스쳐를 대상물의 기본 외형 측면에 붙일 수 있다. 벽면 텍스쳐는 텍스쳐 모델 t3를 포함할 수 있다.
벽면 텍스쳐는 벽면의 색상, 창문, 발코니 등을 포함할 수 있다. 창문 등은 사방에 균등 간격으로 형성되지 않는 것이 일반적이다. 따라서, 동일 대상물의 벽면 텍스쳐는 방향에 따라 다를 수 있다. 예를 들어, 아파트의 벽면 텍스쳐는 해당 아파트를 동서남북 어느 쪽에서 바라봤는지에 따라 달라질 수 있다. 정리하면, 아파트의 벽면 텍스쳐는 방향에 따라 서로 다를 수 있다. 방향에 맞춰 서로 다른 벽면 텍스쳐를 입히기 위해 제2 획득부(120)는 GIS 좌표 상으로 사진 이미지의 촬영 각도 정보를 획득할 수있다. 촬영 각도 정보를 이용하면 해당 사진 이미지 i가 대상물의 어느 면을 나타낸 것인지 파악할 수 있다. 제2 모델링부(140)는 촬영 각도 정보를 이용해서 사진 이미지가 입혀질 대상물의 외형 표면을 선택할 수 있다.
제2 모델링부(140)는 사진 이미지 i를 이용해 대상물의 지붕 형상을 분석할 수 있다. 제2 모델링부(140)는 복수의 지붕 모델 p가 저장된 데이터베이스로부터 지붕 형상의 분석 결과에 매칭되는 지붕 모델 p를 추출할 수 있다. 제2 모델링부(140)는 데이터베이스로부터 추출된 지붕 모델 p를 기본 외형 b의 상부에 붙일 수 있다.
도 4는 본 발명의 모델링 장치에 의해 형성된 가상의 3차원 공간을 나타낸 개략도이다.
도 4와 같이 가상의 3차원 공간 상에는 무수히 많은 개수의 대상물이 존재할 수 있다. 무수히 많은 대상물을 모두 수작업으로 작업한다면, 기본 외형 b의 형성만으로도 매우 많은 시간이 소요될 것이 자명하다. 여기에 추가로 실제 외형 r을 구현하고자 하는 경우, 예측이 어려울 정도로 많은 작업 시간이 소요될 수 있다. 본 발명에 따르면, GIS 정보를 이용해서 기본 외형 b가 자동 생성될 수 있다. 또한, 실제 외형 r 역시 자동 생성될 수 있다. 실제 외형 r은 사용자의 선택에 따라, 기본 외형 b의 외면에 홈 t1, 돌기 t2, 지붕 모델 p가 적용된 제1 실제 외형 r1이 표시되거나, 제1 실제 외형 r1에 텍스쳐 모델 t3가 부가된 제2 실제 외형 r2가 표시될 수 있다.
도 5는 지형을 나타낸 개략도이다.
실제의 대상물을 그대로 표현하고, 정확한 디지털 트윈 시스템을 제공하기 위해 지형 정보가 추가될 수 있다. 현실 세계에서 각종 건물은 지면 상에 세워지며, 지면의 높이는 위치에 따라 다르다. 이와 같은 환경을 반영하기 위해 제1 모델링부(130)는 GIS 정보를 이용해서 관심 영역의 지형을 3차원 공간 상에 배치할 수 있다.
제1 모델링부(130)는 도 5와 같이 GIS 정보에 따라 높낮이를 부여해서 지형을 표시할 수 있다. 도 5는 지형을 측면에서 바라본 상태를 나타낼 수 있다. 제1 모델링부(130)는 GIS 정보에 따라 높낮이를 부여해서 지형을 표시할 수 있다. 지형 상에 대상물의 기본 외형 b를 배치할 수 있다.
지형까지 고려하여 건물을 표현하기 위해, 제1 모델링부(130)는 건물의 GIS(Geographic Information System) 정보를 이용해서 건물을 모델링한 1차 모델을 생성할 수 있다. 1차 모델은 기본 외형 b로 표시될 수 있다. 제1 모델링부(130)는 건물을 제외한 도로, 시설, 지형 중 적어도 하나를 실제의 수치 지형도를 이용해서 모델링할 수 있다.
제2 모델링부(140)는 건물의 사진 이미지 i에 매칭되는 건물의 지붕을 모델링해서 1차 모델의 지붕 위치에 매핑시킬 수 있다. 또는, 제2 모델링부(140)는 사진 이미지 i에 매칭되는 건물의 텍스쳐를 모델링해서 1차 모델의 벽면에 매핑시킬 수 있다.
도 6은 본 발명의 모델링 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 6에 도시된 모델링 방법은 도 1의 모델링 장치에 의해 수행될 수 있다.
건물의 GIS(Geographic Information System) 정보를 획득할 수 있다(S 510).
GIS 정보를 이용해서 가상의 3차원 공간 상에 건물의 1차 모델을 생성할 수 있다(S 520). 3차원 공간은 GIS 좌표 정보에 매칭되는 좌표축 k를 가질 수 있다. 좌표축 k를 통해 3차원 공간에서 건물이 포함된 디지털 트윈 모델이 형성될 수 있다.
건물을 제외한 도로, 시설, 지형 중 적어도 하나를 수치 지형도를 이용해서 3차원 공간 상에 모델링할 수 있다(S 530).
건물의 사진 이미지 i를 획득할 수 있다(S 540).
사진 이미지 i에 매칭되는 건물의 지붕을 모델링해서 1차 모델의 지붕 위치에 매핑시키거나, 사진 이미지 i에 매칭되는 건물의 텍스쳐를 모델링해서 1차 모델의 벽면에 매핑시킬 수 있다(S 550).
도 7은 본 발명의 실시예에 따른, 컴퓨팅 장치를 나타내는 도면이다. 도 7의 컴퓨팅 장치(TN100)는 본 명세서에서 기술된 장치(예, 모델링 장치 등) 일 수 있다.
도 7의 실시예에서, 컴퓨팅 장치(TN100)는 적어도 하나의 프로세서(TN110), 송수신 장치(TN120), 및 메모리(TN130)를 포함할 수 있다. 또한, 컴퓨팅 장치(TN100)는 저장 장치(TN140), 입력 인터페이스 장치(TN150), 출력 인터페이스 장치(TN160) 등을 더 포함할 수 있다. 컴퓨팅 장치(TN100)에 포함된 구성 요소들은 버스(bus)(TN170)에 의해 연결되어 서로 통신을 수행할 수 있다.
프로세서(TN110)는 메모리(TN130) 및 저장 장치(TN140) 중에서 적어도 하나에 저장된 프로그램 명령(program command)을 실행할 수 있다. 프로세서(TN110)는 중앙 처리 장치(CPU: central processing unit), 그래픽 처리 장치(GPU: graphics processing unit), 또는 본 발명의 실시예에 따른 방법들이 수행되는 전용의 프로세서를 의미할 수 있다. 프로세서(TN110)는 본 발명의 실시예와 관련하여 기술된 절차, 기능, 및 방법 등을 구현하도록 구성될 수 있다. 프로세서(TN110)는 컴퓨팅 장치(TN100)의 각 구성 요소를 제어할 수 있다.
메모리(TN130) 및 저장 장치(TN140) 각각은 프로세서(TN110)의 동작과 관련된 다양한 정보를 저장할 수 있다. 메모리(TN130) 및 저장 장치(TN140) 각각은 휘발성 저장 매체 및 비휘발성 저장 매체 중에서 적어도 하나로 구성될 수 있다. 예를 들어, 메모리(TN130)는 읽기 전용 메모리(ROM: read only memory) 및 랜덤 액세스 메모리(RAM: random access memory) 중에서 적어도 하나로 구성될 수 있다.
송수신 장치(TN120)는 유선 신호 또는 무선 신호를 송신 또는 수신할 수 있다. 송수신 장치(TN120)는 네트워크에 연결되어 통신을 수행할 수 있다.
한편, 본 발명의 실시예는 지금까지 설명한 장치 및/또는 방법을 통해서만 구현되는 것은 아니며, 본 발명의 실시예의 구성에 대응하는 기능을 실현하는 프로그램 또는 그 프로그램이 기록된 기록 매체를 통해 구현될 수도 있으며, 이러한 구현은 상술한 실시예의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 기술자라면 쉽게 구현할 수 있는 것이다.
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 통상의 기술자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
110...제1 획득부 120...제2 획득부
130...제1 모델링부 140...제2 모델링부

Claims (10)

  1. 대상물의 GIS(Geographic Information System) 정보를 획득하는 제1 획득부;
    상기 대상물의 사진 이미지를 획득하는 제2 획득부;
    상기 GIS 정보를 이용해 가상의 3차원 공간 상에 상기 대상물의 기본 외형을 생성하는 제1 모델링부;
    상기 대상물의 사진 이미지와 상기 기본 외형을 이용해 상기 대상물의 실제 외형을 생성하는 제2 모델링부;
    를 포함하는 모델링 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 3차원 공간은 상기 GIS의 좌표 정보에 매칭되는 좌표축을 갖고,
    상기 좌표축을 통해 상기 3차원 공간에는 상기 대상물이 포함된 디지털 트윈 모델이 형성되고,
    상기 제1 모델링부는 상기 디지털 트윈 모델에 상기 기본 외형을 생성하며,
    상기 제2 모델링부는 상기 디지털 트윈 모델에 상기 실제 외형을 생성하고, 상기 실제 외형으로 상기 기본 외형을 대체하는 모델링 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1 획득부는 상기 대상물의 아이디를 획득하고,
    상기 제1 모델링부는 상기 대상물의 아이디를 이용해 상기 대상물의 종류를 파악하며, 상기 대상물의 종류를 대표하는 대표도를 이용해 상기 대상물의 기본 외형을 생성하고, 스케일에 맞춰 상기 기본 외형을 확대 또는 축소시킨 후 상기 3차원 공간 상에 배치하는 모델링 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제2 모델링부는 상기 사진 이미지에 맞춰 상기 기본 외형을 변형시키고,
    상기 제2 모델링부는 상기 사진 이미지에 맞춰 상기 대상물의 지붕 모델을 생성하며, 변형된 상기 기본 외형의 윗면에 상기 지붕 모델을 붙이고,
    상기 제2 모델링부는 상기 사진 이미지에 맞춰 상기 대상물의 텍스쳐 모델을 생성하며, 변형된 상기 기본 외형의 외벽에 상기 텍스쳐 모델을 붙이는 모델링 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제2 모델링부는 상기 3차원 공간 상에 배치된 상기 기본 외형을 획득하고,
    상기 제2 모델링부는 상기 사진 이미지에 맞춰 상기 기본 외형의 외면에 홈을 형성하거나 돌기를 형성하는 방식으로 상기 기본 외형을 변형시키며,
    상기 제2 모델링부에 의해 변형된 상기 기본 외형은 초기의 기본 외형의 GIS 규격을 그대로 추종하는 모델링 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제2 획득부는 상기 사진 이미지를 이용해 상기 대상물의 지붕 모델 또는 상기 대상물의 벽면 텍스쳐를 획득하고,
    상기 제2 모델링부는 상기 지붕 모델을 상기 대상물의 기본 외형 윗면에 붙이거나, 상기 대상물의 벽면 텍스쳐를 상기 대상물의 기본 외형 측면에 붙이는 모델링 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제2 모델링부는 상기 사진 이미지를 이용해 상기 대상물의 지붕 형상을 분석하고,
    상기 제2 모델링부는 복수의 지붕 모델이 저장된 데이터베이스로부터 상기 지붕 형상의 분석 결과에 매칭되는 지붕 모델을 추출하며,
    상기 제2 모델링부는 상기 데이터베이스로부터 추출된 지붕 모델을 상기 기본 외형의 상부에 붙이는 모델링 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제1 모델링부는 상기 GIS 정보를 이용해서 관심 영역의 지형을 상기 3차원 공간 상에 배치하고,
    상기 제1 모델링부는 상기 GIS 정보에 따라 높낮이를 부여해서 상기 지형을 표시하며, 상기 지형 상에 상기 대상물의 기본 외형을 배치하는 모델링 장치.
  9. 모델링 장치에 의해 수행되는 모델링 방법에 있어서,
    건물의 GIS(Geographic Information System) 정보를 획득하는 단계;
    상기 GIS 정보를 이용해서 가상의 3차원 공간 상에 상기 건물의 1차 모델을 생성하는 단계;
    상기 건물을 제외한 도로, 시설, 지형 중 적어도 하나를 수치 지형도를 이용해서 상기 3차원 공간 상에 모델링하는 단계;
    상기 건물의 사진 이미지를 획득하는 단계;
    상기 사진 이미지에 매칭되는 건물의 지붕을 모델링해서 상기 1차 모델의 지붕 위치에 매핑시키거나, 상기 사진 이미지에 매칭되는 건물의 텍스쳐를 모델링해서 상기 1차 모델의 벽면에 매핑시키는 단계;
    를 포함하는 모델링 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 3차원 공간은 상기 GIS의 좌표 정보에 매칭되는 좌표축을 갖고,
    상기 좌표축을 통해 상기 3차원 공간에서 상기 건물이 포함된 디지털 트윈 모델이 형성되는 모델링 방법.
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