KR20230085455A - 이동식 다중 3d 마커 및 이를 이용한 증강현실 기반 현장 정합성 검측 시스템 - Google Patents

이동식 다중 3d 마커 및 이를 이용한 증강현실 기반 현장 정합성 검측 시스템 Download PDF

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KR20230085455A KR1020210173638A KR20210173638A KR20230085455A KR 20230085455 A KR20230085455 A KR 20230085455A KR 1020210173638 A KR1020210173638 A KR 1020210173638A KR 20210173638 A KR20210173638 A KR 20210173638A KR 20230085455 A KR20230085455 A KR 20230085455A
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Abstract

본 발명의 이동식 다중 3D 마커에 따르면, 입체형상으로 형성되고, 외측면에 양각 또는 음각을 통해 하나 이상의 특징점이 형성된 3D몸체부를 포함한다.
또한, 본 발명의 이동식 다중 3D 마커를 이용한 증강현실 기반 현장 정합성 검측 시스템에 따르면, 현장에 구비되는 3D마커, 상기 현장을 촬영하여, 상기 현장에 구비된 3D마커와 구조물을 포함하는 영상데이터를 수집하는 촬영모듈, 상기 영상데이터의 3D마커를 인식하고, 상기 구조물에 대응되는 기 저장된 BIM 데이터를 추출하는 데이터추출모듈, 및 상기 영상데이터의 구조물과 상기 데이터추출모듈로 추출된 BIM 데이터를 오버랩하여 표시하는 표시모듈을 포함할 수 있다.

Description

이동식 다중 3D 마커 및 이를 이용한 증강현실 기반 현장 정합성 검측 시스템{Multi-movable 3D marker and augmented reality-based on-site accuracy detection system using the same}
본 발명은 이동식 다중 3D 마커 및 이를 이용한 증강현실 기반 현장 정합성 검측 시스템에 관한 것이다.
증강현실(Augmented Reality, AR)기술은 현장의 실물에 가상의 디지털 콘텐츠를 AR기기 화면에 겹쳐 놓아서 실물과 가상이 조합된 형태를 현실처럼 구현하는 기술이다. 이 AR의 기본 원리를 응용하면 3차원 설계 기법으로 구축한 '가상의 건설 3D Model'(이하 BIM)을 건설 현장에 증강하여 현장에서 공사가 완료된 실물과 정확히 겹쳐 비교할 수 있고 BIM과 건설 현장이 동일하게 시공 되었는지에 대한 건설 현장의 정합성 검측이 가능하다.
여기서, BIM(Building Information Modelling)은 컴퓨터에 탑재된 전용소프트웨어를 이용하여 건설 구조물(예를 들면, 토목 구조물, 건축물 등)을 모델링한 후, 필요에 따라 건설 구조물 전체 또는 일부분의 데이터를 불러와서, 2D 또는 3D로 자유롭게 변환하여 디스플레이 또는 출력할 수 있는 것으로서, BIM을 이용하면 건설 구조물의 설계와 도면 작성 및 판독, 기타 건설 정보의 이용과 관리가 매우 용이해지는 장점이 있다.
하지만, 기존 AR기술에서 기본적으로 사용하는 평면형 2D코드마커(Marker) 방식을 활용하면 실물과 가상의 사물을 정확히 겹쳐야 하는 '중첩' 과정에서 Marker의 인식률 저하와 중첩 상태가 안정적으로 유지되지 않아 AR기반의 건설 현장 정합성 검측을 수행하기 어려운 문제가 발생한다.
이때, 현장에서 BIM 데이터를 불러들여서 AR기기 화면에 증강하는 것을 '검출'이라고 하고, '검출' 후 증강된 상태를 안정적으로 유지하는 것을 '추적'이라고 한다. 증강 시 '검출'과 '추적'을 위한 방식으로는 도 1과 같은 2D코드마커(1) 방식, 도 3과 같은 Marker-less 방식이 있다.
우선, Maker-less 방식은 2D코드마커 대신 현장 주변 공간의 형태적 특징점(Feature Point)을 인식해서 BIM 데이터를 AR기기 화면에 검출할 수 있는 방식으로서 AR기기의 카메라가 입체적인 형상을 지속적으로 탐색하고 인식할 수 있기에 2D코드 마커 방식보다 안정적인 '추적'과 '검출'이 가능하다.
하지만, 현장에서 고정적으로 변하지 않는 고유한 형태의 특징점(Feature Point)이 반드시 필요하기 때문에 주변 형태가 지속적으로 변하는 공사 현장에서는 기존 2D코드 마커 방식을 적용하는 것이 적합하다.
그럼에도, 2D코드 마커(1)의 문제점은 '평면형'이라는 물리적 한계로 마커를 정면이 아닌 측면에서 인식할 때, 도 2와 같이, 기둥의 각도가 틀어지고 위치 등의 '검출' 및 '추적'의 오류가 발생하여 마커 정면을 기준으로 좌 또는 우로 회전각 60°까지만 '검출' 및 '추적'이 가능하다. '현장 정합성 검측'은 주변 공간을 360° 회전하면서 검측해야 하는데 한계 각도인 60° 를 벗어나면 '검출'과 '추적'이 불안정하여 현장 정합성 검측의 핵심인 안정적 중첩(실물과 가상의 겹침)이 어려워지는 문제가 발생한다.
또한, 현장에서 BIM을 증강하기 위해선 증강이 필요한 모든 구역에 인식을 위한 마커가 동일한 기준으로 부착돼 있어야 하며, 부착된 마커를 AR기기가 인식하도록 장애물 등으로 가리지 않아야 한다.
이러한 이유로 가장 적합한 부착 위치가 구역별 기둥인데, 문제는 기둥의 주변에 각종 장비가 설치되거나 공사에 필요한 건설 자재들이 적재되어 있는 경우 마커의 부착이 어렵거나 부착된 마커가 장애물로 가려지는 문제가 발생한다. 또한 건물의 모든 기둥에 마커를 부착하는 경우 부착을 위한 별도의 비용이 소요되는 문제가 있다.
한편, 도 4와 같이, 현장을 3D 스캔하는 전문장비를 이용하여 현장을 검측할 수도 있다.
3D 스캔은 검측장비(2)가 360° 회전하면서 수십만 포인트의 레이저를 발사한 후, 반사되어 돌어오는 거리를 측정하여 주변 사물을 3D 데이터(4)로 구현할 수 있는 기술이다. 이렇게 구현된 3D 데이터(4)는 후처리 과정을 일정기간 거쳐야한다. 그 다음에 3D 데이터(4)와 BIM 데이터(3)의 중첩을 통해 비교하고, 불일치 부분에 대해서 BIM 데이터를 수정한다.
이러한 3D스캔은 작업시간이 오래걸리는 문제가 있어, 현장 시공기간이 길어지거나, 지연되는 문제로 발생한다. 게다가, 오랜 시간 작업처리로 인하여 검측 횟수가 제한적이어서, 현장을 실시간 검측 및 소규모의 검측을 할 수 없을 뿐만 아니라, 검측에 따른 비용이 필요한 문제도 있다.
대한민국 공개특허 10-2021-0053549 대한민국 등록특허 10-1405097 대한민국 등록특허 10-1756713
상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 본 발명의 목적은, 3D마커를 현장에 구비시키되, 다수개로 이루어지고, 각각의 3D마커마다 서로 다른 특징점이 형성되고, 수평확인 및 조절을 가능함에 따라, 검출과 추적의 정확도와 안정성을 높일 수 있으며, 신속하게 현장 시공 전, 중, 후에 실시간으로 신속히 현장 검측을 할 수 있는 이동식 다중 3D 마커 및 이를 이용한 증강현실 기반 현장 정합성 검측 시스템을 제공하기 위함이다.
또한, 본 발명의 목적은, 3D마커를 현장의 구조물에 부착이 아닌 이동 및 현장 바닥으로부터 구비시킬 수 있음에 따라, 3D마커를 반복 사용할 수 있어, 다량의 제작, 부착 등에 필요한 비용을 절감할 수 있는 이동식 다중 3D 마커 및 이를 이용한 증강현실 기반 현장 정합성 검측 시스템을 제공하기 위함이다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 이동식 다중 3D 마커에 따르면, 입체형상으로 형성되고, 외측면에 양각 또는 음각을 통해 하나 이상의 특징점이 형성된 3D몸체부를 포함할 수 있다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 이동식 다중 3D 마커를 이용한 증강현실 기반 현장 정합성 검측 시스템에 따르면, 현장에 구비되는 3D마커, 상기 현장을 촬영하여, 상기 현장에 구비된 3D마커와 구조물을 포함하는 영상데이터를 수집하는 촬영모듈, 상기 영상데이터의 3D마커를 인식하고, 상기 구조물에 대응되는 기 저장된 BIM 데이터를 추출하는 데이터추출모듈, 및 상기 영상데이터의 구조물과 상기 데이터추출모듈로 추출된 BIM 데이터를 오버랩하여 표시하는 표시모듈을 포함할 수 있다.
또한, 상기 표시모듈에 표시되는 구조물과 BIM 데이터를 비교하는 비교모듈; 및 상기 구조물과 BIM 데이터의 비교로, 불일치하는 부분을 구조물에 대응되게 상기 BIM 데이터를 수정하는 수정모듈을 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 3D마커는, 입체형상으로 형성되고, 외측면에 양각 또는 음각을 통해 하나 이상의 특징점이 형성된 3D몸체부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 3D몸체부는, 다수개로 이루어지고, 하나 이상의 서로 다른 특징점이 형성될 수 있음을 특징으로 한다.
또한, 상기 3D몸체부는, 다수개로 이루어지고, 일측면이 서로 다른 방향을 향하도록 구비될 수 있음을 특징으로 한다.
또한, 상기 3D마커는, 상기 3D몸체부에 결합되어, 지면으로부터 상기 3D몸체부를 지지하며, 상기 3D몸체부의 위치 이동이 가능하도록 하는 이동부를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 3D마커는, 상기 3D몸체부의 수평을 표시하는 수평표시부를 더 포함할 수 있다.
또한, 다수개로 이루어진 3D몸체부가 동일 평면 상에 구비되도록 하측면을 지지하는 플레이트를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 특징점에는, 어느 하나 이상의 색상이 일부 또는 전체에 표현되도록 구성될 수 있음을 특징으로 하는 한다.
이상 살펴본 바와 같은 본 발명의 효과는, 3D마커를 현장에 구비시키되, 다수개로 이루어지고, 각각의 3D마커마다 서로 다른 특징점이 형성되고, 수평확인 및 조절을 가능함에 따라, 검출과 추적의 정확도와 안정성을 높일 수 있으며, 신속하게 현장 시공 전, 중, 후에 실시간으로 신속히 현장 검측을 할 수 있는 이동식 다중 3D 마커 및 이를 이용한 증강현실 기반 현장 정합성 검측 시스템을 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 효과는, 3D마커를 현장의 구조물에 부착이 아닌 이동 및 현장 바닥으로부터 구비시킬 수 있음에 따라, 3D마커를 반복 사용할 수 있어, 다량의 제작, 부착 등에 필요한 비용을 절감할 수 있는 이동식 다중 3D 마커 및 이를 이용한 증강현실 기반 현장 정합성 검측 시스템을 제공할 수 있다.
도 1은 종래의 2D코드마커 방식을 나타낸 도면이다.
도 2는 종래의 2D코드마커 방식으로 BIM 데이터를 증강시킨 상태를 나타낸 도면이다.
도 3은 종래의 Maker-less 방식을 나타낸 도면이다.
도 4는 종래의 3D스캔데이터와 BIM 데이터가 중첩된 상태를 나타낸 도면이다.
도 5의 (a) 및 (b)는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 이동식 다중 3D 마커를 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 이동식 다중 3D 마커를 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 이동식 다중 3D 마커의 이동부가 결합된 상태를 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 이동식 다중 3D 마커의 수평표시부를 나타낸 도면이다.
도 9는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 이동식 다중 3D 마커를 이용한 증강현실 기반 현장 정합성 검측 시스템을 나타낸 구성도이다.
도 10은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 이동식 다중 3D 마커를 이용한 증강현실 기반 현장 정합성 검측 시스템의 표시모듈을 나타내되, (a)는 영상데이터이며, (b)는 영상데이터에 BIM 데이터가 오버랩된 상태를 나타낸 도면이다.
도 11은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 이동식 다중 3D 마커를 이용한 증강현실 기반 현장 정합성 검측 시스템의 비교모듈을 통해서 영상데이터와 BIM 데이터의 불일치 부분을 나타낸 도면이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
이하, 본 발명의 실시예들에 의하여 이동식 다중 3D 마커 및 이를 이용한 증강현실 기반 현장 정합성 검측 시스템을 설명하기 위한 도면들을 참고하여 본 발명에 대해 설명하도록 한다.
도 5 내지 도 8을 참조하면, 본 발명에 따른 이동식 다중 3D 마커(100)는, 3D몸체부(110), 이동부(120), 수평표시부(130) 및 플레이트(140)를 포함한다.
먼저, 3D몸체부(110)는, 입체형상으로 형성되고, 외측면에 양각 또는 음각을 통해 하나 이상의 특징점(111)이 형성된다.
이때, 3D몸체부(110)는 다면을 갖는 입체형상으로 형성될 수 있으나, 이에 한정하지 않는다.
또한, 3D몸체부(110)는, 특징점(111)이 형성되는데, 이는 이동식 다중 3D 마커(100)를 인식하여 3차원에 대한 정보를 추출할 수 있도록 함에 따라, 양각 또는 음각을 통해 형성될 수 있다. 이때, 양각과 음각 모두 활용될 수도 있다.
이러한, 특징점(111)은 문자, 무늬, 도형 등 다양하게 형성될 수 있다. 또한, 특징점(111)은, 3D몸체부(110)의 하나 이상의 외측면에 하나 이상으로 형성될 수 있다.
그리고, 3D몸체부(110)는, 다수개로 이루어질 수 있으며, 각각의 3D몸체부(110)에는 하나 이상의 서로 다른 특징점(111)이 형성되는 것이 바람직하나, 이에 한정하지 않는다. 이때, 각각의 3D몸체부(110)에 형성된 특징점(111)이 서로 동일할 수도 있다.
여기서, 특징점(111)에는, 어느 하나 이상의 색상이 일부 또는 전체에 표현될 수도 있으며, 각각의 특징점(111)마다 동일 또는 다른 색상이 표현될 수도 있다.
즉, 양각, 음각 및 색상을 활용한 특징점(111)이 형성된 3D몸체부(110)는, 3차원으로 형성됨으로써, 촬영모듈(200)이 구비된 AR기기로부터 이동식 다중 3D 마커(100)가 인식됨에 따라, 거리, 각도, 좌표 등의 3차원 정보를 추출하고, 촬영모듈(200)로 촬영 수집된 영상데이터에 BIM 데이터가 증강현실 영상으로 표현되어 디스플레이부에 표시된다.
한편, 3D몸체부(110)는, 다수개로 이루어질 때, 일측면이 서로 다른 방향을 향하도록 구비되는 것이 바람직하나, 이에 한정하지 않는다.
이때, 촬영모듈(AR 기기)로 다수개의 3D몸체부(110)가 촬영될 때, 다수개의 3D몸체부(110)가 서로 다른 특징점(111)이 형성되더라도, 일측면이 일방향을 향하게 구비되는 제1경우보다, 서로 다른 방향을 향하게 구비되는 제2경우가 서로 다른 특징점(111)을 보다 용이하게 인식할 수 있다.
이동부(120)는, 3D몸체부(110)에 결합되어, 지면으로부터 3D몸체부(110)를 지지하며, 3D몸체부(110)의 위치 이동이 가능하도록 한다.
이때, 이동부(120)는, 상하길이조절이 가능할 수 있으나, 이에 한정하지 않는다.
또한, 이동부(120)는, 3D몸체부(110)를 지지할 수 있도록 3D몸체부(110) 하부에 결합될 수 있다.
이처럼, 이동부(120)를 통해서, 3D몸체부(110)의 위치이동이 가능하여, 현장에서 장비 등의 장애물에 구애받지 않고, 장애물을 피해 3D몸체부(110)를 구비시킬 수 있다. 즉, 현장의 공간 구조, 형태 등이 지속적으로 변경되어 특징점을 특정할 수 없는 작업환경에서 특징점을 특정하여 인식할 수 있는 것이다.
그리고, 이동부(120)에 의해 3D몸체부(110)를 부착하지 않고, 동일한 3D몸체부(110)를 반복 사용할 수 있기 때문에 부착에 따른 인력 및 비용이 절감될 수 있다.
이에 따라, 본 발명에 따른 이동식 다중 3D 마커(100)를 부착 내지 설치 등이 필요하지 않고, 이동부(120)를 통해 장소이동이 원활하여 반복사용이 가능함으로써, 비용절감 효과가 있다.
수평표시부(130)는, 3D몸체부(110)의 수평을 표시한다. 이때, 수평표시부(130)는, 3D몸체부(110)에 구비되되 수평으로 형성된 상측면에 구비될 수 있으나, 이에 한정하지 않는다. 이때, 3D몸체부(110)가 수평으로 현장에 설치되지 않는 경우, 증강현실 구현에 안정성이 떨어지는 문제가 발생할 수 있기 때문에 수평표시부(130)가 구비되는 것이 바람직할 수 있다. 이에 따라, 사용자는 현장의 바닥 평활도에 상관없이 수평 상태를 확인하며 설치할 수 있다.
또한, 수평표시부(130)는 공지된 수평계로 이루어질 수 있으나, 수평을 표시하고, 사용자가 수평을 확인할 수 있는 수단이면 충분하므로, 수평계로 한정하지 않는다.
그리고, 수평표시부(130)를 통해 확인된 3D몸체부(110)가 수평이 아닌 경우에는, 수평을 조절할 수 있도록, 3D몸체부(110)가 이동부(120)의 상부에 결합될 때, 좌우 또는 전방향으로 각도조절될 수 있게 결합될 수 있다.
예를 들어, 이동부(120)의 상단에 볼이 형성되고, 3D몸체부(110)의 하부에 결합홈이 형성되어, 볼과 결합홈의 결합으로 전방향으로 각도조절이 가능한 볼마운트 구조로 이루어질 수 있으나, 이에 한정하지 않는다.
플레이트(140)는, 다수개로 이루어진 3D몸체부(110)가 동일 평면 상에 구비되도록 하측면을 지지한다. 이때, 플레이트(140)는, 하나의 3D몸체부(110) 하측면을 지지할 수도 있다.
또한, 상술한 수평표시부(130)는, 다수개의 3D몸체부(110) 중 어느 하나에만 구비될 수 있으나, 이에 한정하지 않는다.
그리고, 플레이트(140)를 이용하여 수평을 맞출 수 있도록, 플레이트(140)의 하부에 볼이 결합되는 결합홈이 형성될 수 있다.
도 9 내지 도 11을 참조하면, 본 발명에 따른 이동식 다중 3D 마커를 이용한 증강현실 기반 현장 정합성 검측 시스템은, 3D마커(100), 촬영모듈(200), 데이터추출모듈(300), 표시모듈(400), 비교모듈(500) 및 수정모듈(600)을 포함한다.
먼저, 3D마커(100)는, 3차원의 특징점(111)이 형성되고, 현장에 구비된다.
여기서, 3D마커(100)는, 상술할 이동식 다중 3D 마커와 동일한 구성이므로, 상세한 설명은 생략한다.
이러한, 3D마커(100)를 현장에 구비시킴에 따라, 후술할 촬영모듈(200)이 인식할 수 있는 특징점(111)이 항상 동일한 형태로 유지될 수 있어, 현장에서 주변 환경의 변화와 상관없이 안정적인 검출과 추적이 가능하다. 특히, 3D마커(100)는 3차원으로 형성되어, 다양한 각도에서도 촬영모듈(200)에 안정적으로 인식될 수 있기에 3D마커(100)의 인식 각도와 상관없이 3D마커(100)의 주변 공간을 360° 자유롭게 검측할 수 있다. 게다가, 3D마커(100)는 다수개로 이루어지고, 서로 다른 특징점(111)이 형성됨에 따라, 검출과 추적의 정확도와 안정성이 높아져 보다 용이하고 원활한 검측이 이루어질 수 있다. 또한, 3D마커(100)는 현장 바닥의 평활도에 따라 위치 이동하며 수평표시부(130)를 통해 수평을 확인하고 수평을 맞출 수 있을 뿐만 아니라, 각도 조절 등으로 수평을 맞출 수도 있다.
또한, 본 발명에서 설명하는 현장은, 건축물, 산업플랜트, 화공플랜트, 교량, 댐, 사회기반시설 등의 건설 구조물 및 설비, 그리고 토목 공사가 이루어지는 시공 현장을 의미한다.
촬영모듈(200)은, 현장을 촬영하여, 현장에 구비된 3D마커(100)와 구조물을 포함하는 영상데이터를 수집한다.
이때, 촬영모듈(200)은 현실 공간의 실물에 가상의 사물을 겹쳐서 현실처럼 구현하는 AR 기기로, 대표적으로 헤드마운트 디스플레이일 수 있으나, 이에 한정하지 않는다.
데이터추출모듈(300)은, 영상데이터의 3D마커(100)를 인식하고, 구조물에 대응되는 기 저장된 BIM 데이터를 추출한다.
이때, BIM 데이터는 데이터베이스에 저장되고, 데이터추출모듈(300)에 의해 데이터베이스에서 추출된다.
또한, 본 발명에의 이동식 다중 3D 마커를 이용한 증강현실 기반 현장 정합성 검측 시스템은, 촬영모듈(200)과 데이터베이스 간에 BIM 데이터 전송이 이루어질 수 있도록 하는 통신모듈을 더 포함할 수 있다.
표시모듈(400)은, 영상데이터의 구조물과 데이터추출모듈(300)로 추출된 BIM 데이터를 오버랩하여 표시한다. 즉, 3차원 데이터인 BIM 데이터를 영상데이터의 구조물에 증강시켜 표시한다.
도 10을 참조하면, 도 10a는 촬영모듈(200)로 현장을 촬영하여 수집한 영상데이터를 나타낸다. 그리고 도 10b는 영상데이터에 BIM 데이터를 증강시켜 오버랩시킨 상태를 나타낸다.
이때, 표시모듈(400)은, 관리자단말기의 디스플레이부로 이루어질 수 있으나, 이에 한정하지 않는다. 이에 따라, 관리자단말기에는 상술할 데이터베이스가 구비되고, 촬영모듈(200)이 수집하는 영상데이터가 전송된다.
그리고, 관리자단말기는 유선 또는 무선 통신모듈이 구비된 스마트기기, 태블릿 PC 등으로 이루어질 수 있으나, 이에 한정하지 않는다.
이때, 통신모듈은 예를 들어, 3GPP(3rd Generation Partnership Project) 네트워크, LTE(Long Term Evolution)네트워크, 5G 네트워크, WIMAX(World Interoperability for Microwave Access) 네트워크, 인터넷(Internet), LAN(Local Area Network), Wireless LAN(Wireless Local Area Network), WAN(Wide Area Network), PAN(Personal Area Network), 블루투스(Bluetooth) 네트워크 중 어느 하나 이상으로 이루어질 수 있으나, 이에 한정하지 않는다.
비교모듈(500)은, 표시모듈(400)에 표시되는 구조물과 BIM 데이터를 비교한다. 이때, 비교모듈(500)은, 구조물과 BIM 데이터가 오버랩 된 상태에서 BIM 데이터가 구조물에 오버랩 되지 않는 부분 즉, 불일치하는 부분을 추출할 수 있다.
여기서, 도 11과 같이, 위치오류, 설비오류 등의 불일치하는 부분을 추출할 수 있다.
수정모듈(600)은, 구조물과 BIM 데이터의 비교로, 불일치하는 부분을 구조물에 대응되게 BIM 데이터를 수정할 수 있다. 이렇게 수정된 BIM 데이터는, 데이터베이스에 재 저장될 수 있다.
이에 따라, 이동식 다중 3D 마커를 이용한 증강현실 기반 현장 정합성 검측 시스템은 현장을 실시간 검측하여 BIM 데이터와 현장 간의 정합성을 확보할 수 있어, 현장 시공 단계별로 실시간 정합성을 검토할 수 있다.
특히, 본 발명의 이동식 다중 3D 마커를 이용한 증강현실 기반 현장 정합성 검측 시스템은, Fabrication Facility(FAB)의 Clean Room(C/R)을 포함하는 Utility Area(UT) 전 구간을 검측할 수 있으며, 현장 눈관리 UT(Utility Area) tag와 AR 가상 tag의 비교가 가능하여 속성항목의 정합성을 검토도 수행할 수 있다.
또한, 상술한 3D마커(100)를 위치이동시키면서 반복사용할 수 있기 때문에 종래에 대비하여 시간 및 비용을 절감할 수 있어, 수시로 현장을 검측할 수 있다.
이러한, 이동식 다중 3D 마커를 이용한 증강현실 기반 현장 정합성 검측 시스템은 현장의 시공 전, 공간정보 확인하고, 사전에 시공성을 검토할 때 유용하게 이용될 수 있다. 또한, 시공 중에는 설계 변경 확인과 시공 진행 현황 확인을 할 수 있으며, 시공 후에는 시공완료 실적 및 검측 결과를 용이하게 관리할 수 있다.
본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구의 범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구의 범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다. 더불어, 상술하는 과정에서 기술된 구성의 작동순서는 반드시 시계열적인 순서대로 수행될 필요는 없으며, 각 구성 및 단계의 수행 순서가 바뀌어도 본 발명의 요지를 충족한다면 이러한 과정은 본 발명의 권리범위에 속할 수 있음은 물론이다.
100 : 3D마커 110 : 3D몸체부
111 : 특징점 120 : 이동부
130 : 수평표시부 140 : 플레이트
200 : 촬영모듈 300 : 데이터추출모듈
400 : 표시모듈 500 : 비교모듈
600 : 수정모듈

Claims (16)

  1. 입체형상으로 형성되고, 외측면에 양각 또는 음각을 통해 하나 이상의 특징점이 형성된 3D몸체부;
    를 포함하는 이동식 다중 3D 마커.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 3D몸체부는, 다수개로 이루어지고, 하나 이상의 서로 다른 특징점이 형성된 것을 특징으로 하는 이동식 다중 3D 마커.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 3D몸체부는, 다수개로 이루어지고, 일측면이 서로 다른 방향을 향하도록 구비된 것을 특징으로 하는 이동식 다중 3D 마커.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 3D몸체부에 결합되어, 지면으로부터 상기 3D몸체부를 지지하며, 상기 3D몸체부의 위치 이동이 가능하도록 하는 이동부;를 더 포함하는 이동식 다중 3D 마커.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 3D몸체부의 수평을 표시하는 수평표시부;를 더 포함하는 이동식 다중 3D 마커.
  6. 제2항 또는 제3항에 있어서,
    다수개로 이루어진 3D몸체부가 동일 평면 상에 구비되도록 하측면을 지지하는 플레이트;를 더 포함하는 이동식 다중 3D 마커.
  7. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 특징점에는, 어느 하나 이상의 색상이 일부 또는 전체에 표현된 것을 특징으로 하는 이동식 다중 3D 마커.
  8. 현장에 구비되는 3D마커;
    상기 현장을 촬영하여, 상기 현장에 구비된 3D마커와 구조물을 포함하는 영상데이터를 수집하는 촬영모듈;
    상기 영상데이터의 3D마커를 인식하고, 상기 구조물에 대응되는 기 저장된 BIM 데이터를 추출하는 데이터추출모듈; 및
    상기 영상데이터의 구조물과 상기 데이터추출모듈로 추출된 BIM 데이터를 오버랩하여 표시하는 표시모듈;을 포함하는 이동식 다중 3D 마커를 이용한 증강현실 기반 현장 정합성 검측 시스템.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 표시모듈에 표시되는 구조물과 BIM 데이터를 비교하는 비교모듈; 및
    상기 구조물과 BIM 데이터의 비교로, 불일치하는 부분을 구조물에 대응되게 상기 BIM 데이터를 수정하는 수정모듈;을 더 포함하는 이동식 다중 3D 마커를 이용한 증강현실 기반 현장 정합성 검측 시스템.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 3D마커는,
    입체형상으로 형성되고, 외측면에 양각 또는 음각을 통해 하나 이상의 특징점이 형성된 3D몸체부를 포함하는 이동식 다중 3D 마커를 이용한 증강현실 기반 현장 정합성 검측 시스템.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 3D몸체부는, 다수개로 이루어지고, 하나 이상의 서로 다른 특징점이 형성된 것을 특징으로 하는 이동식 다중 3D 마커를 이용한 증강현실 기반 현장 정합성 검측 시스템.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 3D몸체부는, 다수개로 이루어지고, 일측면이 서로 다른 방향을 향하도록 구비된 것을 특징으로 하는 이동식 다중 3D 마커를 이용한 증강현실 기반 현장 정합성 검측 시스템.
  13. 제10항에 있어서,
    상기 3D마커는, 상기 3D몸체부에 결합되어, 지면으로부터 상기 3D몸체부를 지지하며, 상기 3D몸체부의 위치 이동이 가능하도록 하는 이동부를 더 포함하는 이동식 다중 3D 마커를 이용한 증강현실 기반 현장 정합성 검측 시스템.
  14. 제10항에 있어서,
    상기 3D마커는, 상기 3D몸체부의 수평을 표시하는 수평표시부를 더 포함하는 이동식 다중 3D 마커를 이용한 증강현실 기반 현장 정합성 검측 시스템.
  15. 제11항 또는 제12항에 있어서,
    다수개로 이루어진 3D몸체부가 동일 평면 상에 구비되도록 하측면을 지지하는 플레이트를 더 포함하는 이동식 다중 3D 마커를 이용한 증강현실 기반 현장 정합성 검측 시스템.
  16. 제10항 또는 제11항에 있어서,
    상기 특징점에는, 어느 하나 이상의 색상이 일부 또는 전체에 표현된 것을 특징으로 하는 이동식 다중 3D 마커를 이용한 증강현실 기반 현장 정합성 검측 시스템.
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KR101405097B1 (ko) 2013-01-31 2014-06-10 연세대학교 산학협력단 모션캡처를 이용한 구조물의 안정성 평가 장치 및 방법
KR101756713B1 (ko) 2016-07-18 2017-07-11 강태준 입체형 다중 마커 구조의 증강 현실 구현 시스템 및 그 방법
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