KR20230103280A - 가설 구조물 설계 방법 및 장치 - Google Patents
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Abstract
가설 구조물 설계 방법 및 장치가 개시된다. 가설 구조물 설계 방법은 거푸집을 배치할 대상 구조물의 2차원 정보를 3차원 정보로 변환하는 단계; 상기 3차원 정보를 이용하여 대상 구조물의 3차원 모델을 생성하는 단계; 상기 대상 구조물의 3차원 모델을 분석하는 단계; 상기 3차원 모델의 분석 결과에 기초하여 거푸집을 배치하는 단계; 및 상기 거푸집의 배치 결과에 따라 상기 대상 구조물의 작업에 사용할 거푸집의 종류 및 개수를 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
Description
본 발명은 가설 구조물 설계 방법 및 장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 대상 구조물의 2차원 정보로부터 대상 구조물을 시공하기 위하여 필요한 가설 구조물을 설계하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
거푸집과 같은 가설 구조물을 설치하는 가설 공사는 건축 시공을 지원하기 위한 공사이며, 건축 공사에서 중요한 요소 중 하나이다.
종래의 가설 구조물 설계 방법은 2D CAD 정보에 기초하여 거푸집을 수동 배치하거나 티멘스 프로그램을 사용하여 거푸집을 배치하고 있었다.
그러나, 거푸집을 수동 배치하는 방법은 설계자의 지식과 경험에 따라 거푸집을 배치하므로, 설계자의 숙련도에 따라 배치 결과가 서로 다르며, 설계의 객관성 및 효율성 검증이 어려운 실정이다.
또한, 2D CAD 정보의 해석 오류로 인하여 거푸집 제작 불량이 발생할 가능성도 있었다.
따라서, 객관적이면서 효율적으로 가설 구조물을 설계하는 방법이 요청되고 있다.
본 발명은 대상 구조물의 2차원 정보를 3차원 정보로 변환하여 대상 구조물의 3차원 모델을 생성하고, 대상 구조물의 분석 결과를 대상 구조물의 3차원 모델에 적용하여 대상 구조물을 시공하기 위하여 필요한 가설 구조물인 거푸집들의 종류, 개수 및 배치를 결정함으로써, 대상 구조물에 대한 가설 공사를 최적화하는 방법 및 장치를 제공한다.
본 발명의 일실시예에 따른 가설 구조물 설계 방법은 거푸집을 배치할 대상 구조물의 2차원 정보를 3차원 정보로 변환하는 단계; 상기 3차원 정보를 이용하여 대상 구조물의 3차원 모델을 생성하는 단계; 상기 대상 구조물의 3차원 모델을 분석하는 단계; 상기 3차원 모델의 분석 결과에 기초하여 거푸집을 배치하는 단계; 및 상기 거푸집의 배치 결과에 따라 상기 대상 구조물의 작업에 사용할 거푸집의 종류 및 개수를 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 가설 구조물 설계 방법의 상기 3차원 정보로 변환하는 단계는, 3D 모델을 정사각형의 규칙적인 메쉬(mesh)로 채우는 알고리즘으로 상기 대상 구조물의 2차원 정보를 변환하여 규칙적인 3차원 형상 정보로 변환할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 가설 구조물 설계 방법의 상기 3차원 정보로 변환하는 단계는, 상기 대상 구조물의 2차원 정보에서 하나의 면에 포함된 모든 버텍스들을 하나의 버텍스로 변환하는 연산 작업을 수행하여 상기 2차원 정보를 3차원 정보로 변환하며, 상기 대상 구조물의 2차원 정보는 버텍스(vertex)가 무작위로 배치되어 있는 대상 구조물의 BIM 형상 정보일 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 가설 구조물 설계 방법의 상기 분석하는 단계는, 상기 대상 구조물의 3차원 모델에 포함된 면들을 분석하는 단계; 상기 대상 구조물의 3차원 모델에 포함된 코너들을 분석하는 단계; 상기 대상 구조물의 3차원 모델에 포함된 방향들을 분석하는 단계; 및 상기 대상 구조물의 3차원 모델에 포함된 면들 각각의 면적들을 분석하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 가설 구조물 설계 방법의 상기 거푸집을 배치하는 단계는, 상기 대상 구조물의 면들 각각의 방향을 식별하고, 상기 대상 구조물의 면들 각각에 대하여 거푸집의 종류에 따라 상기 방향을 고려하여 상기 거푸집을 배치할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 가설 구조물 설계 방법은 상기 대상 구조물의 3차원 모델에 거푸집 데이터베이스에 포함되지 않은 크기, 또는 종류의 거푸집의 배치가 필요한지 여부를 확인하는 단계; 및 거푸집 데이터베이스에 포함되지 않은 크기, 또는 종류의 거푸집들 중에서 배치에 필요한 거푸집에 대한 리포트를 사용자에게 제공하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 가설 구조물 설계 장치는 거푸집을 배치할 대상 구조물의 2차원 정보를 3차원 정보로 변환하는 정보 변환부; 상기 3차원 정보를 이용하여 대상 구조물의 3차원 모델을 생성하는 3D 모델 생성부; 상기 대상 구조물의 3차원 모델을 분석하는 구조물 분석부; 상기 3차원 모델의 분석 결과에 기초하여 거푸집을 배치하는 거푸집 배치부; 및 상기 거푸집의 배치 결과에 따라 상기 대상 구조물의 작업에 사용할 거푸집의 종류 및 개수를 결정하는 거푸집 결정부를 포함할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 가설 구조물 설계 장치의 상기 정보 변환부는, 3D 모델을 정사각형의 규칙적인 메쉬(mesh)로 채우는 알고리즘으로 상기 대상 구조물의 2차원 정보를 변환하여 규칙적인 3차원 형상 정보로 변환할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 가설 구조물 설계 장치의 상기 정보 변환부는, 상기 대상 구조물의 2차원 정보에서 하나의 면에 포함된 모든 버텍스들을 하나의 버텍스로 변환하는 연산 작업을 수행하여 상기 2차원 정보를 3차원 정보로 변환하며, 상기 대상 구조물의 2차원 정보는 버텍스(vertex)가 무작위로 배치되어 있는 대상 구조물의 BIM 형상 정보일 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 가설 구조물 설계 장치의 상기 구조물 분석부는, 상기 대상 구조물의 3차원 모델에 포함된 면들을 분석하고, 상기 대상 구조물의 3차원 모델에 포함된 코너들을 분석하며, 상기 대상 구조물의 3차원 모델에 포함된 방향들을 분석하고, 상기 대상 구조물의 3차원 모델에 포함된 면들 각각의 면적들을 분석할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 가설 구조물 설계 장치의 상기 거푸집 배치부는, 상기 대상 구조물의 면들 각각의 방향을 식별하고, 상기 대상 구조물의 면들 각각에 대하여 거푸집의 종류에 따라 상기 방향을 고려하여 상기 거푸집을 배치할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 가설 구조물 설계 장치의 상기 거푸집 배치부는, 상기 대상 구조물의 3차원 모델에 거푸집 데이터베이스에 포함되지 않은 크기, 또는 종류의 거푸집의 배치가 필요한지 여부를 확인하고, 거푸집 데이터베이스에 포함되지 않은 크기, 또는 종류의 거푸집들 중에서 배치에 필요한 거푸집에 대한 리포트를 사용자에게 제공할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 의하면, 대상 구조물의 2차원 정보를 3차원 정보로 변환하여 대상 구조물의 3차원 모델을 생성하고, 대상 구조물의 분석 결과를 대상 구조물의 3차원 모델에 적용하여 대상 구조물을 시공하기 위하여 필요한 가설 구조물인 거푸집들의 종류, 개수 및 배치를 결정함으로써, 대상 구조물에 대한 가설 공사를 최적화할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 가설 구조물 설계 장치를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 가설 구조물 설계 장치의 동작 과정을 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 가설 구조물 설계 장치에서 2차원 정보를 3차원 정보로 변환하는 과정의 일례이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 가설 구조물 설계 장치에서 거푸집을 배치하는 과정의 일례이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 가설 구조물 설계 방법을 도시한 플로우차트이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 가설 구조물 설계 장치의 동작 과정을 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 가설 구조물 설계 장치에서 2차원 정보를 3차원 정보로 변환하는 과정의 일례이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 가설 구조물 설계 장치에서 거푸집을 배치하는 과정의 일례이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 가설 구조물 설계 방법을 도시한 플로우차트이다.
이하에서, 첨부된 도면을 참조하여 실시예들을 상세하게 설명한다. 그러나, 실시예들에는 다양한 변경이 가해질 수 있어서 특허출원의 권리 범위가 이러한 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 실시예들에 대한 모든 변경, 균등물 내지 대체물이 권리 범위에 포함되는 것으로 이해되어야 한다.
실시예에서 사용한 용어는 단지 설명을 목적으로 사용된 것으로, 한정하려는 의도로 해석되어서는 안된다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 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.
또한, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일한 참조부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 실시예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 실시예의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 가설 구조물 설계 장치를 도시한 도면이다.
가설 구조물 설계 장치는 도 1에 도시된 바와 같이 정보 변환부(110), 3D 모델 생성부(120), 구조물 분석부(130), 거푸집 배치부(140), 및 거푸집 결정부(150)를 포함할 수 있다. 이때, 정보 변환부(110), 3D 모델 생성부(120), 구조물 분석부(130), 거푸집 배치부(140), 및 거푸집 결정부(150)는 서로 다른 프로세서, 또는 하나의 프로세서에서 수행되는 프로그램에 포함된 각각의 모듈일 수 있다.
정보 변환부(110)는 거푸집을 배치할 대상 구조물의 2차원 정보를 입력받을 수 있다. 예를 들어, 대상 구조물의 2차원 정보는 버텍스(vertex)가 무작위로 배치되어 있는 대상 구조물의 BIM 형상 정보일 수 있다.
그리고, 정보 변환부(110)는 대상 구조물의 2차원 정보를 3차원 정보로 변환할 수 있다. 예를 들어, 정보 변환부(110)는 3D 모델을 정사각형의 규칙적인 메쉬(mesh)로 채우는 알고리즘으로 대상 구조물의 2차원 정보를 변환하여 규칙적인 3차원 형상 정보로 변환할 수 있다.
또한, 정보 변환부(110)는 대상 구조물의 2차원 정보에서 하나의 면에 포함된 모든 버텍스들을 하나의 버텍스로 변환하는 연산 작업을 수행하여 대상 구조물의 2차원 정보를 3차원 정보로 변환할 수 있다.
3D 모델 생성부(120)는 정보 변환부(110)가 변환한 대상 구조물의 3차원 정보를 이용하여 대상 구조물의 3차원 모델을 생성할 수 있다.
구조물 분석부(130)는 대상 구조물의 3차원 모델을 분석할 수 있다. 이때, 구조물 분석부(130)는 대상 구조물의 3차원 모델의 면들을 분석한 후, 대상 구조물의 3차원 모델의 코너들을 분석할 수 있다. 그리고, 구조물 분석부(130)는 대상 구조물의 3차원 모델의 코너들을 분석한 후, 대상 구조물의 3차원 모델에 포함된 면들 각각의 방향들을 분석할 수 있다. 또한, 구조물 분석부(130)는 대상 구조물의 3차원 모델에 포함된 면들 각각의 방향들을 분석한 후, 대상 구조물의 3차원 모델에 포함된 면들 각각의 면적들을 분석할 수 있다.
그리고, 구조물 분석부(130)이 분석하는 대상의 순서는 실시예에 따라 변경될 수 있다.
거푸집 배치부(140)는 대상 구조물의 3차원 모델의 분석 결과에 적용하여 거푸집을 배치할 수 있다. 이때, 거푸집 배치부(140)는 대상 구조물의 면들 각각의 방향을 식별할 수 있다. 다음으로, 거푸집 배치부(140)는 대상 구조물의 면들 각각에 대하여 거푸집의 종류에 따라 방향을 고려하여 거푸집을 배치할 수 있다. 예를 들어, 거푸집 배치부(140)는 대상 구조물의 면들의 분석 결과에 따라 해당 면에 대응하는 wall, deck 같은 거푸집의 종류를 선택할 수 있다. 그리고, 거푸집 배치부(140)는 선택한 거푸집의 종류에 따라 거푸집의 방향을 결정하여 해당 면에 거푸집을 배치할 수 있다.
거푸집 결정부(150)는 거푸집의 배치 결과에 따라 대상 구조물의 작업에 사용할 거푸집의 종류 및 개수를 결정할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 가설 구조물 설계 장치는 대상 구조물의 2차원 정보를 3차원 정보로 변환하여 대상 구조물의 3차원 모델을 생성하고, 대상 구조물의 분석 결과를 대상 구조물의 3차원 모델에 적용하여 대상 구조물을 시공하기 위하여 필요한 가설 구조물인 거푸집들의 종류, 개수 및 배치를 결정함으로써, 대상 구조물에 대한 가설 공사를 최적화할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 가설 구조물 설계 장치의 동작 과정을 도시한 도면이다.
가설 구조물 설계 장치(100)는 도 2에 도시된 바와 같이 대상 구조물의 2차원 정보(210)를 3차원 정보(220)로 변환할 수 있다. 예를 들어, 대상 구조물의 2차원 정보(210)는 CAD(Computer Aided Design) 정보이고, 3차원 정보(220)는 BIM(Building Information Modeling) 정보일 수 있다. 이때, 대상 구조물의 2차원 정보(210)는 대상 구조물의 타겟 스트럭처(Target strucrtrure)(211) 및 거푸집 공사(form work)(212)를 포함할 수 있다.
다음으로, 가설 구조물 설계 장치(100)는 3차원 정보(220)를 소프트웨어(230)에 입력하여 대상 구조물의 3차원 모델을 생성하고, 대상 구조물의 분석 결과를 대상 구조물의 3차원 모델에 적용하여 대상 구조물을 시공하기 위하여 필요한 가설 구조물인 거푸집들의 종류, 개수 및 배치를 결정함으로써, 대상 구조물에 대한 가설 공사를 최적화할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 가설 구조물 설계 장치에서 2차원 정보를 3차원 정보로 변환하는 과정의 일례이다.
가설 구조물 설계 장치(100)는 먼저 거푸집 데이터베이스를 구축할 수 있다.
거푸집은 aluminum formwork을 대상으로 하였으며, aluminum formwork은 일반적으로 wall and deck나 인코너 로커, 빔이나 월 판넬 등과 connection members, supporting members, accessories로 구성되어 있다. 따라서, 가설 구조물 설계 장치(100)는 이러한 aluminum formwork의 거푸집을 활용하여, 2차원 정보(210)를 3차원 정보(220)로 변환시켜 거푸집 데이터베이스를 구축할 수 있다.
예를 들어, 대상 구조물의 2차원 정보(310)는 버텍스(vertex)가 무작위로 배치되어 있는 해석 불가능한 무작위 버텍스 세트(noninterpretable random vertex set)일 수 있다.
이때, 가설 구조물 설계 장치(100)는 3D 모델을 정사각형의 규칙적인 메쉬(mesh)로 채우는 알고리즘으로 대상 구조물의 2차원 정보(310)의 메쉬들을 일괄 변환함으로써, 일정한 규칙을 가지는 대상 구조물의 3차원 정보를 생성할 수 있다. 예를 들어, 대상 구조물의 3차원 정보는 레귤러 버텍스 세트(Regular vertex set)(320)일 수 있다.
그리고, 가설 구조물 설계 장치(100)는 레귤러 버텍스 세트(320)에서 하나의 면에 포함된 모든 버텍스들을 하나의 버텍스로 변환하는 연산 작업을 수행하여 대상 구조물의 3차원 정보인 이센셜 버텍스 세트(Essential vertex set)(330)로 변환할 수 있다. 예를 들어, 가설 구조물 설계 장치(100)는 레귤러 버텍스 세트(320)에서 하나의 면에 포함된 버텍스들을 모두 합산하여 해당 면에 대응하는 하나의 버텍스로 변환할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 가설 구조물 설계 장치에서 거푸집을 배치하는 과정의 일례이다.
가설 구조물 설계 장치(100)는 대상 구조물의 3차원 모델의 1층(410)에 위치한 면들, 코너들, 방향들, 및 면적들을 분석할 수 있다.
종래의 3차원 모델은 버텍스가 무작위적으로 배치되어 있어 해석이 불가능하다. 반면, 본원발명의 대상 구조물의 3차원 모델은 규칙적이고 필수적인 버텍스로만 구성된 3차원 정보를 이용하여 생성되었으므로, 가설 구조물 설계 장치(100)는 3차원 오브젝트를 구성하는 페이스(Face) 정보를 그대로 해석하여 대상 구조물의 구성을 파악할 수 있다. 이때, 가설 구조물 설계 장치(100)는 Normal (Direction) 정보를 임계값 그룹핑함으로써, 같은 방향의 면끼리 분류하여, 대상 구조물의 안쪽과 바깥쪽을 구분할 수 있다.
다음으로, 가설 구조물 설계 장치(100)는 분석 결과에 따라 대상 구조물의 3차원 모델의 1층(410)에 거푸집을 배치할 수 있다. 이때, 가설 구조물 설계 장치(100)는 대상 구조물의 3차원 모델의 1층(410)에 배치한 거푸집들에 따라 대상 구조물의 1층 가설 구조물 공사에 필요한 거푸집들의 종류 및 개수를 결정할 수 있다.
또한, 가설 구조물 설계 장치(100)는 대상 구조물의 3차원 모델의 1층(410)에 거푸집 데이터베이스에 포함되지 않은 크기, 또는 종류의 거푸집이 필요한지 여부를 확인할 수 있다. 그리고, 거푸집 데이터베이스에 포함되지 않은 거푸집이 필요한 경우, 가설 구조물 설계 장치(100)는 거푸집 데이터베이스에 포함되지 않은 크기, 또는 종류의 거푸집들 중에서 배치에 필요한 거푸집에 대한 리포트를 사용자에게 제공할 수 있다.
다음으로, 가설 구조물 설계 장치(100)는 대상 구조물의 3차원 모델의 2층(420)에 위치한 면들, 코너들, 방향들, 및 면적들을 분석할 수 있다. 그리고, 다음으로, 가설 구조물 설계 장치(100)는 분석 결과에 따라 대상 구조물의 3차원 모델의 2층(420)에 거푸집을 배치할 수 있다. 가설 구조물 설계 장치(100)는 대상 구조물의 각층에 대하여 상기 과정을 반복함으로써, 대상 구조물의 각층에 거푸집들을 배치하고, 대상 구조물의 각층의 가설 구조물 공사에 필요한 거푸집들의 종류 및 개수를 결정할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 가설 구조물 설계 방법을 도시한 플로우차트이다.
단계(510)에서 정보 변환부(110)는 대상 구조물의 2차원 정보를 3차원 정보로 변환할 수 있다. 예를 들어, 정보 변환부(110)는 3D 모델을 정사각형의 규칙적인 메쉬(mesh)로 채우는 알고리즘으로 대상 구조물의 2차원 정보를 변환하여 규칙적인 3차원 형상 정보로 변환할 수 있다. 또한, 정보 변환부(110)는 대상 구조물의 2차원 정보에서 하나의 면에 포함된 모든 버텍스들을 하나의 버텍스로 변환하는 연산 작업을 수행하여 대상 구조물의 2차원 정보를 3차원 정보로 변환할 수 있다.
단계(520)에서 3D 모델 생성부(120)는 단계(510)에서 변환한 대상 구조물의 3차원 정보를 이용하여 대상 구조물의 3차원 모델을 생성할 수 있다.
단계(530)에서 구조물 분석부(130)는 단계(520)에서 생성된 대상 구조물의 3차원 모델을 분석할 수 있다. 이때, 구조물 분석부(130)는 대상 구조물의 3차원 모델의 면들, 대상 구조물의 3차원 모델의 코너들, 대상 구조물의 3차원 모델에 포함된 면들 각각의 방향들, 및 대상 구조물의 3차원 모델에 포함된 면들 각각의 면적들을 순차적으로 분석할 수 있다.
단계(540)에서 거푸집 배치부(140)는 대상 구조물의 3차원 모델의 분석 결과에 적용하여 거푸집을 배치할 수 있다. 이때, 거푸집 배치부(140)는 대상 구조물의 면들 각각의 방향을 식별할 수 있다. 다음으로, 거푸집 배치부(140)는 대상 구조물의 면들 각각에 대하여 거푸집의 종류에 따라 방향을 고려하여 거푸집을 배치할 수 있다.
단계(550)에서 가설 구조물 설계 장치(100)는 대상 구조물의 3차원 모델에 거푸집 데이터베이스에 포함되지 않은 크기, 또는 종류의 거푸집의 배치가 필요한지 여부를 확인할 수 있다. 대상 구조물의 3차원 모델에 거푸집을 배치하기 위하여 거푸집 데이터베이스에 포함되지 않은 거푸집이 필요한 경우, 가설 구조물 설계 장치(100)는 단계(560)을 수행할 수 있다. 또한, 거푸집 데이터베이스에 포함된 거푸집들 만으로 대상 구조물의 3차원 모델에 거푸집을 모두 배치할 수 있는 경우, 가설 구조물 설계 장치(100)는 단계(570)을 수행할 수 있다.
단계(560)에서 가설 구조물 설계 장치(100)는 거푸집 데이터베이스에 포함되지 않은 크기, 또는 종류의 거푸집들 중에서 배치에 필요한 거푸집에 대한 리포트를 사용자에게 제공할 수 있다. 그리고, 사용자로부터 필요한 거푸집에 대한 승인을 수신하거나, 리포트에 따라 거푸집 데이터베이스에 필요한 거푸집에 대한 정보가 추가된 경우, 가설 구조물 설계 장치(100)는 추가된 거푸집을 이용하여 3차원 모델에 거푸집을 배치할 수 있다.
단계(570)에서 거푸집 결정부(150)는 단계(540), 또는 단계(560)에서의 거푸집의 배치 결과에 따라 대상 구조물의 작업에 사용할 거푸집의 종류 및 개수를 결정할 수 있다.
본 발명은 대상 구조물의 2차원 정보를 3차원 정보로 변환하여 대상 구조물의 3차원 모델을 생성하고, 대상 구조물의 분석 결과를 대상 구조물의 3차원 모델에 적용하여 대상 구조물을 시공하기 위하여 필요한 가설 구조물인 거푸집들의 종류, 개수 및 배치를 결정함으로써, 대상 구조물에 대한 가설 공사를 최적화할 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 가설 구조물 설계 장치 또는 가설 구조물 설계 방법은 컴퓨터에서 실행될 수 있는 프로그램으로 작성되어 마그네틱 저장매체, 광학적 판독매체, 디지털 저장매체 등 다양한 기록 매체로도 구현될 수 있다.
본 명세서에 설명된 각종 기술들의 구현들은 디지털 전자 회로조직으로, 또는 컴퓨터 하드웨어, 펌웨어, 소프트웨어로, 또는 그들의 조합들로 구현될 수 있다. 구현들은 데이터 처리 장치, 예를 들어 프로그램가능 프로세서, 컴퓨터, 또는 다수의 컴퓨터들의 동작에 의한 처리를 위해, 또는 이 동작을 제어하기 위해, 컴퓨터 프로그램 제품, 예를 들어 기계 판독가능 저장 장치(컴퓨터 판독가능 매체)에서 유형적으로 구체화된 컴퓨터 프로그램으로서 구현될 수 있다. 상술한 컴퓨터 프로그램(들)과 같은 컴퓨터 프로그램은 컴파일된 또는 인터프리트된 언어들을 포함하는 임의의 형태의 프로그래밍 언어로 기록될 수 있고, 독립형 프로그램으로서 또는 모듈, 구성요소, 서브루틴, 또는 컴퓨팅 환경에서의 사용에 적절한 다른 유닛으로서 포함하는 임의의 형태로 전개될 수 있다. 컴퓨터 프로그램은 하나의 사이트에서 하나의 컴퓨터 또는 다수의 컴퓨터들 상에서 처리되도록 또는 다수의 사이트들에 걸쳐 분배되고 통신 네트워크에 의해 상호 연결되도록 전개될 수 있다.
컴퓨터 프로그램의 처리에 적절한 프로세서들은 예로서, 범용 및 특수 목적 마이크로프로세서들 둘 다, 및 임의의 종류의 디지털 컴퓨터의 임의의 하나 이상의 프로세서들을 포함한다. 일반적으로, 프로세서는 판독 전용 메모리 또는 랜덤 액세스 메모리 또는 둘 다로부터 명령어들 및 데이터를 수신할 것이다. 컴퓨터의 요소들은 명령어들을 실행하는 적어도 하나의 프로세서 및 명령어들 및 데이터를 저장하는 하나 이상의 메모리 장치들을 포함할 수 있다. 일반적으로, 컴퓨터는 데이터를 저장하는 하나 이상의 대량 저장 장치들, 예를 들어 자기, 자기-광 디스크들, 또는 광 디스크들을 포함할 수 있거나, 이것들로부터 데이터를 수신하거나 이것들에 데이터를 송신하거나 또는 양쪽으로 되도록 결합될 수도 있다. 컴퓨터 프로그램 명령어들 및 데이터를 구체화하는데 적절한 정보 캐리어들은 예로서 반도체 메모리 장치들, 예를 들어, 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(Magnetic Media), CD-ROM(Compact Disk Read Only Memory), DVD(Digital Video Disk)와 같은 광 기록 매체(Optical Media), 플롭티컬 디스크(Floptical Disk)와 같은 자기-광 매체(Magneto-Optical Media), 롬(ROM, Read Only Memory), 램(RAM, Random Access Memory), 플래시 메모리, EPROM(Erasable Programmable ROM), EEPROM(Electrically Erasable Programmable ROM) 등을 포함한다. 프로세서 및 메모리는 특수 목적 논리 회로조직에 의해 보충되거나, 이에 포함될 수 있다.
또한, 컴퓨터 판독가능 매체는 컴퓨터에 의해 액세스될 수 있는 임의의 가용매체일 수 있고, 컴퓨터 저장매체를 모두 포함할 수 있다.
본 명세서는 다수의 특정한 구현물의 세부사항들을 포함하지만, 이들은 어떠한 발명이나 청구 가능한 것의 범위에 대해서도 제한적인 것으로서 이해되어서는 안되며, 오히려 특정한 발명의 특정한 실시형태에 특유할 수 있는 특징들에 대한 설명으로서 이해되어야 한다. 개별적인 실시형태의 문맥에서 본 명세서에 기술된 특정한 특징들은 단일 실시형태에서 조합하여 구현될 수도 있다. 반대로, 단일 실시형태의 문맥에서 기술한 다양한 특징들 역시 개별적으로 혹은 어떠한 적절한 하위 조합으로도 복수의 실시형태에서 구현 가능하다. 나아가, 특징들이 특정한 조합으로 동작하고 초기에 그와 같이 청구된 바와 같이 묘사될 수 있지만, 청구된 조합으로부터의 하나 이상의 특징들은 일부 경우에 그 조합으로부터 배제될 수 있으며, 그 청구된 조합은 하위 조합이나 하위 조합의 변형물로 변경될 수 있다.
마찬가지로, 특정한 순서로 도면에서 동작들을 묘사하고 있지만, 이는 바람직한 결과를 얻기 위하여 도시된 그 특정한 순서나 순차적인 순서대로 그러한 동작들을 수행하여야 한다거나 모든 도시된 동작들이 수행되어야 하는 것으로 이해되어서는 안 된다. 특정한 경우, 멀티태스킹과 병렬 프로세싱이 유리할 수 있다. 또한, 상술한 실시형태의 다양한 장치 컴포넌트의 분리는 그러한 분리를 모든 실시형태에서 요구하는 것으로 이해되어서는 안되며, 설명한 프로그램 컴포넌트와 장치들은 일반적으로 단일의 소프트웨어 제품으로 함께 통합되거나 다중 소프트웨어 제품에 패키징 될 수 있다는 점을 이해하여야 한다.
한편, 본 명세서와 도면에 개시된 본 발명의 실시 예들은 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것에 지나지 않으며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시 예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형 예들이 실시 가능하다는 것은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.
100: 가설 구조물 설계 장치
110: 정보 변환부
120: 3D 모델 생성부
130: 구조물 분석부
140: 거푸집 배치부
150: 거푸집 결정부
110: 정보 변환부
120: 3D 모델 생성부
130: 구조물 분석부
140: 거푸집 배치부
150: 거푸집 결정부
Claims (13)
- 거푸집을 배치할 대상 구조물의 2차원 정보를 3차원 정보로 변환하는 단계;
상기 3차원 정보를 이용하여 대상 구조물의 3차원 모델을 생성하는 단계;
상기 대상 구조물의 3차원 모델을 분석하는 단계;
상기 3차원 모델의 분석 결과에 기초하여 거푸집을 배치하는 단계; 및
상기 거푸집의 배치 결과에 따라 상기 대상 구조물의 작업에 사용할 거푸집의 종류 및 개수를 결정하는 단계
를 포함하는 가설 구조물 설계 방법. - 제1항에 있어서,
상기 3차원 정보로 변환하는 단계는,
3D 모델을 정사각형의 규칙적인 메쉬(mesh)로 채우는 알고리즘으로 상기 대상 구조물의 2차원 정보를 변환하여 규칙적인 3차원 형상 정보로 변환하는 가설 구조물 설계 방법. - 제1항에 있어서,
상기 3차원 정보로 변환하는 단계는,
상기 대상 구조물의 2차원 정보에서 하나의 면에 포함된 모든 버텍스들을 하나의 버텍스로 변환하는 연산 작업을 수행하여 상기 2차원 정보를 3차원 정보로 변환하며,
상기 대상 구조물의 2차원 정보는
버텍스(vertex)가 무작위로 배치되어 있는 대상 구조물의 BIM 형상 정보인 가설 구조물 설계 방법. - 제1항에 있어서,
상기 분석하는 단계는,
상기 대상 구조물의 3차원 모델에 포함된 면들을 분석하는 단계;
상기 대상 구조물의 3차원 모델에 포함된 코너들을 분석하는 단계;
상기 대상 구조물의 3차원 모델에 포함된 방향들을 분석하는 단계; 및
상기 대상 구조물의 3차원 모델에 포함된 면들 각각의 면적들을 분석하는 단계
를 포함하는 가설 구조물 설계 방법. - 제1항에 있어서,
상기 거푸집을 배치하는 단계는,
상기 대상 구조물의 면들 각각의 방향을 식별하고, 상기 대상 구조물의 면들 각각에 대하여 거푸집의 종류에 따라 상기 방향을 고려하여 상기 거푸집을 배치하는 가설 구조물 설계 방법. - 제1항에 있어서,
상기 대상 구조물의 3차원 모델에 거푸집 데이터베이스에 포함되지 않은 크기, 또는 종류의 거푸집의 배치가 필요한지 여부를 확인하는 단계; 및
거푸집 데이터베이스에 포함되지 않은 크기, 또는 종류의 거푸집들 중에서 배치에 필요한 거푸집에 대한 리포트를 사용자에게 제공하는 단계
를 더 포함하는 가설 구조물 설계 방법. - 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항의 방법을 실행하기 위한 프로그램이 기록된 컴퓨터에서 판독 가능한 기록 매체.
- 거푸집을 배치할 대상 구조물의 2차원 정보를 3차원 정보로 변환하는 정보 변환부;
상기 3차원 정보를 이용하여 대상 구조물의 3차원 모델을 생성하는 3D 모델 생성부;
상기 대상 구조물의 3차원 모델을 분석하는 구조물 분석부;
상기 3차원 모델의 분석 결과에 기초하여 거푸집을 배치하는 거푸집 배치부; 및
상기 거푸집의 배치 결과에 따라 상기 대상 구조물의 작업에 사용할 거푸집의 종류 및 개수를 결정하는 거푸집 결정부
를 포함하는 가설 구조물 설계 장치. - 제8항에 있어서,
상기 정보 변환부는,
3D 모델을 정사각형의 규칙적인 메쉬(mesh)로 채우는 알고리즘으로 상기 대상 구조물의 2차원 정보를 변환하여 규칙적인 3차원 형상 정보로 변환하는 가설 구조물 설계 장치. - 제8항에 있어서,
상기 정보 변환부는,
상기 대상 구조물의 2차원 정보에서 하나의 면에 포함된 모든 버텍스들을 하나의 버텍스로 변환하는 연산 작업을 수행하여 상기 2차원 정보를 3차원 정보로 변환하며,
상기 대상 구조물의 2차원 정보는
버텍스(vertex)가 무작위로 배치되어 있는 대상 구조물의 BIM 형상 정보인 가설 구조물 설계 장치. - 제8항에 있어서,
상기 구조물 분석부는,
상기 대상 구조물의 3차원 모델에 포함된 면들을 분석하고, 상기 대상 구조물의 3차원 모델에 포함된 코너들을 분석하며, 상기 대상 구조물의 3차원 모델에 포함된 방향들을 분석하고, 상기 대상 구조물의 3차원 모델에 포함된 면들 각각의 면적들을 분석하는 가설 구조물 설계 장치. - 제8항에 있어서,
상기 거푸집 배치부는,
상기 대상 구조물의 면들 각각의 방향을 식별하고, 상기 대상 구조물의 면들 각각에 대하여 거푸집의 종류에 따라 상기 방향을 고려하여 상기 거푸집을 배치하는 가설 구조물 설계 장치. - 제8항에 있어서,
상기 거푸집 배치부는,
상기 대상 구조물의 3차원 모델에 거푸집 데이터베이스에 포함되지 않은 크기, 또는 종류의 거푸집의 배치가 필요한지 여부를 확인하고, 거푸집 데이터베이스에 포함되지 않은 크기, 또는 종류의 거푸집들 중에서 배치에 필요한 거푸집에 대한 리포트를 사용자에게 제공하는 가설 구조물 설계 장치.
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020210194053A KR20230103280A (ko) | 2021-12-31 | 2021-12-31 | 가설 구조물 설계 방법 및 장치 |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|
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