WO2018128424A1 - 3차원 지리 정보 시스템 웹 서비스를 제공하는 방법 - Google Patents

3차원 지리 정보 시스템 웹 서비스를 제공하는 방법 Download PDF

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WO2018128424A1
WO2018128424A1 PCT/KR2018/000195 KR2018000195W WO2018128424A1 WO 2018128424 A1 WO2018128424 A1 WO 2018128424A1 KR 2018000195 W KR2018000195 W KR 2018000195W WO 2018128424 A1 WO2018128424 A1 WO 2018128424A1
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image
web service
providing
web client
information system
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PCT/KR2018/000195
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김학준
손성도
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가이아쓰리디 주식회사
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    • G06T17/05—Geographic models
    • G—PHYSICS
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    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
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    • G06F16/20—Information retrieval; Database structures therefor; File system structures therefor of structured data, e.g. relational data
    • G06F16/29—Geographical information databases
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T15/00—3D [Three Dimensional] image rendering
    • G06T15/005—General purpose rendering architectures
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T15/00—3D [Three Dimensional] image rendering
    • G06T15/10—Geometric effects
    • G06T15/40—Hidden part removal
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N13/00—Stereoscopic video systems; Multi-view video systems; Details thereof

Definitions

  • the present disclosure relates to a method for providing a 3D geographic information system web service as a whole, and in particular, a method of providing a 3D geographic information system (GIS) web service with improved response speed and geographic information using a panorama photographing technique.
  • the present invention relates to a method for providing a 3D Geographic Information System (GIS) web service for visualizing an included image.
  • GIS Geographic Information System
  • GIS Geographic Information System
  • Korean Patent Publication No. 10-2010-0013059 Korean Patent Publication No. 10-2010-0013059
  • a web client draws data after receiving data from the server including an image to be drawn on the screen.
  • the server Since then, in the 2D GIS web service system, when the web client requests image data from the server, the server has changed the method of providing an image to be visualized in the web client in advance.
  • the server provides the image to be visible on the screen of the web client. Since only the work of drawing the received image data can be performed on the screen, uniform working time can be guaranteed.
  • the web client requests image data from the server, receives image data according to the request, and displays the image data on the screen. Draw the image to be visualized.
  • the request for new image data for screen update is performed after the screen operation is completed, or when the screen operation is in progress, the operation is performed by recycling the previously received image data.
  • the concept of requesting the image data from the server and drawing the received image data on the screen may be equally applied.
  • the 3D GIS web service system provides the image data to be visualized on the screen in the same way as the 2D GIS web service system, or a new image only after the screen manipulation of the web client is completed to prevent frequent image data requests. You can ask the server for data to visualize the image.
  • inconsistency occurs between the position visualized during the screen manipulation and the position updated and visualized after the completion of the screen manipulation with respect to the same three-dimensional object.
  • the display portion 13 is shown in FIG. Is shown on the screen, but is not shown on the screen in FIG. That is, inconsistency occurs between the two-dimensional GIS web service system and the three-dimensional GIS web service system.
  • 3D data visualization is a task that requires high performance.
  • a thin client web client
  • web browser web client
  • one of the methods used in other existing 3D rendering fields is the method of culling invisible 3D objects.
  • Gaming is one of the most developed and stable applications for improving 3D rendering performance.
  • game occupies frequently use occlusion culling and various occlusions.
  • Occlusion culling methods have been devised.
  • problems in using the occlusion culling methods used in the game field directly in 3D GIS web services are caused by the difference between the following game programs and GIS web service clients. do.
  • the game client always performs 3D rendering related to a specific scene, releases resources allocated for an existing scene when the scene changes, and retrieves data for the next scene.
  • the web client In a method of providing a three-dimensional geographic information system (GIS) web service using a web client and a server, at the server side, the web client An information processing step of processing the information to be transmitted to; And an information transmission step of the server transmitting the information to be displayed on the screen of the web client to the web client according to the request of the web client.
  • the processed information includes the main image and the main image of the main image.
  • Including a peripheral image and the information transmitting step includes finding a main image corresponding to the request and a peripheral image of the main image when the web client's request includes information about an image to be visualized on the screen.
  • a method of providing a geographic information system web service is provided.
  • a method for providing a three-dimensional geographic information system (GIS) web service using a web client and a server wherein the server side, the web client, An information processing step of processing the information to be transmitted to; And, at the request of the web client, the information transmission step of the server to transmit the information to be displayed on the screen of the web client to the web client; and, in the step of processing the information, the processed information includes information about the building
  • the information on the building may include at least one first subcube and a second subcube respectively set for the building, and a second camera shown by the camera when the camera is placed inside each first subcube.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating an example of reducing a screen in a two-dimensional GIS web service system
  • FIG. 2 is a diagram illustrating an example of enlarging a screen in a two-dimensional GIS web service system
  • FIG. 3 is a diagram illustrating an example of applying a 2D GIS web service system to a 3D GIS web service system
  • FIG. 4 is a diagram illustrating an example of an overall configuration of a 3D GIS web service system according to the present disclosure
  • FIG. 5 and 6 are views showing an example of photographing the processed information according to the present disclosure
  • FIG. 7 is a diagram illustrating an example of a screen visualized through a 3D GIS web service system according to the present disclosure
  • 9 is an example of a screen visualized by performing occlusion culling on GIS data.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating an example of an overall configuration of a three-dimensional GIS web service according to the present disclosure
  • 11 to 13 are views illustrating an example of a method of forming a visibility object according to the present disclosure.
  • 16 and 17 illustrate an example of a method of forming a visibility index according to the present disclosure
  • FIG. 4 is a diagram illustrating an example of an overall configuration of a 3D GIS web service system according to the present disclosure.
  • the web service system uses a web client 10 and a server 20 as a 3D GIS web service.
  • the web client 10 may display the information transmitted from the server 20 on the screen 11 provided in the web client 10 in cooperation with the server 20.
  • the server 20 transmits a pre-recorded main image and a peripheral image to the web client 10 corresponding to the camera position.
  • the server 20 may be understood as a means for encompassing both hardware and software provided on the server 20 side, such as the data storage unit 21 included in the server 20.
  • the data storage unit 21 may store an image captured by the camera.
  • the main image is an image of a screen corresponding to the fixed camera in front
  • the surrounding image is an image taken by rotating the camera in an upper-lower-left-right direction around the main image. It includes.
  • the main image is an image of a direction in which the fixed camera is currently looking.
  • the distance L1 of the upper image is set to be the same as the distance L2 of the lower image with respect to the main image.
  • the distance L1 from the upper image may be formed differently from the distance L2 from the lower image with respect to the main image.
  • the distance L3 from the left image may be set to be the same as the distance L4 from the right image with respect to the main image, but is not limited thereto.
  • the main image and the surrounding image are preferably taken by a panorama imaging technique.
  • the main image and the surrounding image may include images captured in response to 360 ° rotation of the camera.
  • an image may be acquired by fixing the camera to a photographing point and then rotating the camera in an upward direction, a downward direction, a left direction, and a right direction around the front screen.
  • the photographing direction may simultaneously photograph the main image and the surrounding image by using each camera, or may sequentially photograph the main image and the surrounding image by using one camera.
  • the server 20 transmits information to be displayed on the screen 10 of the web client 10 to the web client 10 in response to a request of the web client 10, centering on the main image and the main image.
  • the minimum upper image, lower image, left image, and right image are transmitted to the web client 10.
  • the server 20 may additionally photograph and store an image positioned between the main image and the surrounding image.
  • the server 20 includes an additional image positioned between at least one of an upper image, a lower image, a left image, and a right image with respect to the main image.
  • the amount of data provided by the server 20 is increased.
  • the amount of data may be reduced by photographing the image at a low resolution. This is because, as can be seen in the two-dimensional GIS web service system, even when providing a low resolution data to the user during the screen operation does not feel uncomfortable.
  • the web client 10 receives the main image and the surrounding image from the server 20, finds the main image and the surrounding image corresponding to the camera position, and displays the image visualized through the image processor 12 on the screen 11. .
  • the web client 10 merges the main image and the peripheral image transmitted from the server 20 through the image processor 12 and the peripheral image corresponding to the rotation direction of the main image and the camera, and then geometrically corrects the merged image ( Visualization is performed through geometric correction and interpolation. For example, as illustrated in FIG. 7, when the screen is moved to the left by the user, the previously received main image and the left image and additional images positioned between the main image and the left image are merged to perform correction and interpolation. The visualized image through the screen 11 is displayed.
  • FIGS. 8 and 9 illustrate examples of a screen visualized without performing occlusion culling on the GIS data and a screen visualized by performing occlusion culling.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating an example of an overall configuration of a 3D GIS web service according to the present disclosure.
  • the web service uses a web client 10 and a server 20.
  • the web client 10 may interwork with the server 20 to display the information transmitted from the server 20 on the screen 11 of the web client 10.
  • the server 20 targets a full set of the corresponding building data that has a building internal object to be drawn.
  • the search and extraction should be performed.
  • the server 20 may be understood as a means for encompassing both hardware and software provided on the server 20 side such as the data storage 21 and the visualization index processor 22 included in the server 20.
  • FIG. 11 to 13 are diagrams illustrating an example of a method of forming a visibility object according to the present disclosure.
  • a first main cube 40 (main-) surrounding a specific building 30 is illustrated. cube), and then divides the horizontal / vertical / height side of the first main cube 40 into 2 n , and then cuts the first main cube 40 into a plane perpendicular to each side passing through the splitting point. Is divided into 8 n first sub-cubes 41.
  • the first main cube 40 may be surrounded by a specific building 30.
  • the horizontal / vertical / height sides of the second main cube 50 are divided into 2 n pieces, and the second main cube 50 is divided into planes perpendicular to each side passing through the split point.
  • the two main cubes 50 are cut, they are divided into 8 n second sub-cubes 51.
  • the method of setting the second main cube 50 and the second subcube 51 is preferably the same as the method of setting the first main cube 40 and the first subcube 41 described above. .
  • the second subcube 51 In a direction perpendicular to the six surfaces (6 surfaces: east, west, south, north, top, bottom). ) When shooting outside, record only the objects inside the building shown on the screen as shown in FIG.
  • the second lower cube 51 has information on which building interior objects exist in which areas. Thus, the visibility object of the first subcube 41 for the inside of the building is included in the spatial object of the second subcube 51.
  • the size of the second main cube 50 may be larger than that of the first main cube 40, and the size of the second sub cube 51 may also be the first sub cube 41. It is preferable to form larger than).
  • the moving position of the photographing camera is set to a short distance
  • the second subcube 51 is constructed according to the location of the photographing camera. Since the spatial object constituting the storage object is set to be longer than the moving position of the photographing camera of the first lower cube 41.
  • the web client 10 requests the inside of a building to be visualized while sharing the camera position with the photographing direction.
  • the server 20 determines which first subcube 41 the camera is currently located from the position of the camera, finds a plane covering the screen among the six planes from the shooting direction, and then determines the first subcube 41 of the first subcube 41. Only the visibility object and the spatial object of the second subcube 51, which overlaps with the first subcube 41, are transmitted to the web client through subsequent work.
  • the first sub-cube 41 and the second sub-cube 51 which are viewed through frustum culling, which does not belong to an object not belonging to the photographing area of the camera illustrated in FIG. 17, overlap each other. Index internal objects.
  • a method for providing a three-dimensional geographic information system (GIS) web service using a web client and a server comprising: an information processing step of processing information to be transmitted to a web client at a server side; And, the information transmission step of the server transmits the information to be displayed on the screen of the web client to the web client in response to the request of the web client;
  • the processed information includes information about the building For information about a building, at least one first subcube and a second subcube are respectively set for the building, and the camera is placed inside each first subcube.
  • a method of providing a three-dimensional geographic information system (GIS) web service in which visibility index by spatial index is processed by indexing objects located inside a cube.
  • a representative example of a web client is a PC, but is not limited thereto, and any computing means (eg, a mobile phone) capable of displaying 3D map information through a screen may be used.
  • This series of steps is an internal process of the server side computer, which is performed by software.
  • the web client's request includes information about the camera position and the shooting direction, and the web client searches for the main image and the surrounding image received from the corresponding server based on the camera position and the shooting direction. How to Provide Services.
  • a method for providing a three-dimensional geographic information system web service including at least one of an upper image, a lower image, a left image, and a right image around a main image.
  • a method for providing a three-dimensional geographic information system web service further comprising an additional image located between at least one of an image between an upper image, a lower image, a left image, and a right image with respect to a main image.
  • (6) a method of providing a 3D geographic information system web service for merging a main image and a peripheral image corresponding to a rotation direction of a camera, and then visualizing the merged image through geometric correction and interpolation.
  • a method for providing a three-dimensional geographic information system (GIS) web service using a web client and a server comprising: an information processing step of processing information to be transmitted to a web client at a server side; And, at the request of the web client, the information transmission step of the server to transmit the information to be displayed on the screen of the web client to the web client; and, in the step of processing the information, the processed information includes information about the building
  • the information on the building may include at least one first subcube and a second subcube respectively set for the building, and a second camera shown by the camera when the camera is placed inside each first subcube.
  • a method of providing a three-dimensional geographic information system (GIS) web service in which visibility index by spatial index is processed by indexing an object located inside a subcube.
  • the first and second subcubes may be one or a plurality of each, and in the case of one, the main cube itself is also a subcube.
  • the main cube and the sub-cube preferably have the same length of width, length, and height, but are not necessarily the same length.
  • a representative example of the web client is a PC, but is not limited thereto, and any computing means (eg, a mobile phone) capable of displaying 3D map information through a screen may be used. This series of steps is an internal process of the server side computer, which is performed by software.
  • the information about the building indexes the visibility objects of the first subcube containing the visibility object and the first subcube overlapping with the second subcube of the second subcube including the spatial object.
  • GIS geographic information system
  • GIS geographic information system
  • the visibility object sets the first main cube for the building, divides the horizontal / vertical / height sides of the first main cube into 2 n , and then, through the plane passing through the split point, adds 8 n objects.
  • a method of providing a three-dimensional geographic information system (GIS) web service viewed through the plane of each first subcube, assuming that one subcube is created and the camera is placed inside each first subcube.
  • GIS geographic information system
  • a method of providing a three-dimensional geographic information system (GIS) web service wherein a spatial object of a second subcube is shown through a plane constituting the second subcube from a camera.
  • GIS geographic information system
  • the spatial object sets up a second main cube for the building, divides the horizontal / vertical / height sides of the second main cube into 2 n , and then, through a plane passing through the split point, adds 8 n objects.
  • 2 A method of providing a three-dimensional geographic information system (GIS) web service located within each second subcube, if a subcube is created and a camera is placed inside each second subcube.
  • GIS geographic information system
  • the information transmitting step includes finding a first subcube located inside a second subcube corresponding to the request when the request of the web client includes information about the inside of the building to be visualized on the screen.
  • GIS geographic information system
  • the web client's request includes information about the camera position and the shooting direction, and the server finds a first subcube that overlaps with the corresponding second subcube based on the camera position and the shooting direction.
  • GIS How to provide a web service.
  • GIS geographic information system
  • (21) A method for providing a three-dimensional geographic information system (GIS) web service, in which the transmitted information is information that has undergone occlusion culling.
  • GIS geographic information system
  • (22) A method for providing a three-dimensional geographic information system (GIS) web service, wherein in the information transmission step, the transmitted information is information that undergoes occlusion culling after frustum culling.
  • GIS geographic information system
  • a method of providing a three-dimensional geographic information system (GIS) web service According to a method of providing a three-dimensional geographic information system (GIS) web service according to the present disclosure, a method of providing a three-dimensional geographic information system (GIS) web service with improved response speed is provided.
  • GIS geographic information system
  • GIS three-dimensional geographic information system
  • GIS geographic information system
  • a method for providing a 3D GIS web service using a visibility index formed by indexing spatial objects and visibility objects This is provided.

Abstract

본 개시는, 웹 클라이언트와 서버를 이용하여, 3차원 지리 정보 시스템(GIS) 웹 서비스를 제공하는 방법에 있어서, 서버 측에서, 웹 클라이언트에 전송될 정보를 가공하는 정보 가공 단계; 그리고 웹 클라이언트의 요청에 따라 웹 클라이언트의 화면에 디스플레이 될 정보를 서버가 웹 클라이언트로 전송하는 정보 전송 단계;를 포함하며, 정보 가공 단계에서, 가공되는 정보는 카메라로 보여지는 메인 이미지 및 메인 이미지의 주변 이미지를 포함하고, 정보 전송 단계는, 웹 클라이언트의 요청이 화면에 가시화할 이미지에 대한 정보를 포함할 때, 이 요청에 대응하는 메인 이미지 및 메인 이미지의 주변 이미지를 찾는 과정을 포함하는 3차원 지리 정보 시스템 웹 서비스를 제공하는 방법에 관한 것이다.

Description

3차원 지리 정보 시스템 웹 서비스를 제공하는 방법
본 개시(Disclosure)는 전체적으로 3차원 지리 정보 시스템 웹 서비스를 제공하는 방법에 관한 것으로, 특히 응답 속도가 향상된 3차원 지리 정보 시스템(GIS) 웹 서비스를 제공하는 방법 및 파노라마 촬영 기법을 이용하여 지리 정보가 포함된 이미지를 가시화하는 3차원 지리 정보 시스템(GIS) 웹 서비스를 제공하는 방법에 관한 것이다.
여기서는, 본 개시에 관한 배경기술이 제공되며, 이들이 반드시 공지기술을 의미하는 것은 아니다(This section provides background information related to the present disclosure which is not necessarily prior art).
지리 정보 시스템(GIS; Geographic Information System)은 지리 공간 정보(Geospatial Data)를 다루는 시스템을 의미한다(예: 한국 공개특허공보 제10-2010-0013059호).
일반적으로, 2차원 GIS 웹 서비스 환경에서는 화면에 그려질 이미지를 포함하는 데이터를 서버로부터 전달받은 후 웹 클라이언트가 직접 그리는 방식이 사용되었다.
그러나, 이와 같은 방식은 GIS 분야의 성장에 따라 웹 서비스 시스템이 다루는 이미지 데이터의 용량이 증가함에 따라 서버로부터 받는 이미지 데이터의 양이 증가하여 웹 클라이언트가 직접 그리는데 소요되는 작업시간이 증가하게 되었다.
이후, 2차원 GIS 웹 서비스 시스템에서는 웹 클라이언트가 서버에 이미지 데이터를 요청하는 경우 웹 클라이언트에 가시화 될 이미지를 서버가 미리 그려서 제공해주는 방식으로 바뀌었다.
이와 같은 방식은 웹 클라이언트의 화면에 가시화 될 이미지의 양이 증가하더라도 웹 클라이언트의 화면에 가시화될 이미지를 서버가 제공해주는 방식이기 때문에 항상 균일한 크기의 이미지 데이터가 제공될 뿐만 아니라 웹 클라이언트 입장에서는 전달받은 이미지 데이터를 화면에 그리는 작업만 수행하면 되므로 균일한 작업시간을 보장할 수 있게 되었다.
하지만, view position이 변경 중일 때, 예를 들어, 카메라의 위치변경 등에 따른 화면 조작에 따라 화면이 갱신되는 경우, 웹 클라이언트는 서버로 이미지 데이터를 요청하고, 요청에 따른 이미지 데이터를 수신 받아 화면에 가시화될 이미지를 그리는 작업을 수행한다. 이때, 화면 갱신을 위한 신규 이미지 데이터 요청은 화면 조작이 종료된 후에 수행하거나, 화면 조작 중인 경우에는 기존에 수신한 이미지 데이터를 재활용하여 작업을 수행하였다.
예를 들어, 참조하면 화면을 축소하는 경우 즉, 지면을 바라보고 있는 카메라의 위치를 지면의 반대방향으로 이동시키는 경우 화면에 보이는 실제 지리적인 영역은 더 넓어지게 되고, 화면 축소 중일 때도 화면의 모든 가시화 영역에 데이터를 가시화 하려면 화면이 축소되는 동안 화면 갱신용 신규 데이터를 계속 서버에 요청해야 하며 신규 데이터가 도착하는 대로 계속 그리는 작업을 수행해야 한다.
그러나, 도 1(a)에 도시된 화면을 도 1(c)와 같이 축소하는 하는 경우, 도 1(b)와 같이 화면이 축소되는 동안에는 축소되는 부분을 제외한 나머지 부분은 빈 공간으로 비워둔 채 작업이 진행된 후, 신규 이미지 데이터를 요청 및 수신하여 도 1(c)와 같은 축소 화면을 갱신한다. 이때, 화면이 축소되는 동안에는 화면에 보여지는 이미지는 화면 축소 전에 가시화에 사용된 영상을 재활용 하여 축소 시켜서 즉, 기존에 수신한 이미지 데이터를 재활용하여 가시화 했을 뿐이다.
이와 반대로, 도 2(a)에 도시된 화면을 도 2(c)와 같이 확대하는 하는 경우, 도 2(b)와 같이 화면이 확대되는 동안에는 화면 확대 직전 가시화에 사용된 영상을 재활용하여 영상의 특정 부분을 확대하게 되므로 해상도가 떨어져서 가시화가 되는 것을 확인할 수 있다. 화면 확대 작업이 완료된 후에 새롭게 가시화해야 할 고해상도 영상을 서버에 요청 및 수신하여 가시화 하는 작업을 수행하였다.
최근에 사용되는 3차원 GIS 웹 서비스 시스템에서는 웹 클라이언트가 서버에 3차원 이미지 데이터를 요청하는 경우 웹 클라이언트가 직접 3차원 이미지 데이터를 수신하여 그리는 방식이다. 3차원 이미지 데이터는 2차원 이미지 데이터에 비해 데이터의 양이 더 많고 2차원 비해 3차원 그리기는 더 높은 성능을 요구하기 때문에 성능 개선이 필수적인 상황이다.
결론적으로, 2차원 GIS 웹 서비스 시스템 또는 3차원 GIS 웹 서비스 시스템에 있어서, 웹 클라이언트가 서버에 이미지 데이터를 요청하고 수신한 이미지 데이터를 화면에 그리는 개념은 동일하게 적용될 수 있다.
따라서, 3차원 GIS 웹 서비스 시스템은 2차원 GIS 웹 서비스 시스템과 동일하게 화면에 가시화될 이미지 데이터를 서버가 미리 그려서 제공하거나, 잦은 이미지 데이터 요청을 막기 위해 웹 클라이언트의 화면 조작이 완료된 후에만 신규 이미지 데이터를 서버에 요청하여 이미지를 가시화할 수 있다.
하지만, 2차원 GIS 웹 서비스 시스템에서 사용되는 웹 클라이언트의 화면 조작 중의 가시화 작업 시 화면 조작 전에 수신했던 데이터를 재활용하는 방법은 3차원 GIS 웹 서비스 시스템에서 적용이 불가능하다.
첫째, 화면 조작 중에 나타나는 화면 공백이 2차원의 경우와는 다르게 3차원에서는 무시할 수 없을 정도로 가시성을 저하시킨다.
둘째, 단순히 2차원적인 평행 이동 처리를 수행함에 따라 동일 3차원 객체에 대해 화면 조작 중에 가시화 되는 위치와 화면 조작 완료 후에 갱신되어 가시화 되는 위치 사이에 서로 불일치가 발생한다. 예를 들어, 도 3(a)와 같이 카메라가 이동하기 전의 화면이 도 3(b)를 거쳐 도 3(c)와 같이 카메라를 조작하여 이동한 경우 표시 부분(13)이 도 3(a)에서는 화면에 도시되어 있지만, 도 3(c)에서는 화면에 도시되지 않는다. 즉, 2차원 GIS 웹 서비스 시스템과 3차원 GIS 웹 서비스 시스템 간에 불일치가 발생한다.
그리고 3차원 GIS 웹 서비스에 있어서, 3차원 데이터 가시화 작업(3차원 렌더링)은 높은 성능을 요구하는 작업임이 분명하고 GIS 웹 서비스에서는 웹 브라우저를 기반으로 하는 thin-client(웹 클라이언트)를 서비스 클라이언트로 사용한다는 것을 감안한다면, GIS 웹 서비스 분야에서는 3차원 GIS 데이터를 취급하기가 매우 어렵다는 것을 예측할 수 있다. 왜냐하면, 3차원 GIS 데이터의 경우 도시 수준 규모의 건물/도로/주요시설물이나 지형과 같은 넓은 지역을 모델링하는 경우가 대부분이어서 거의 모든 3차원 GIS 데이터가 매우 용량이 크고 무겁기 때문이다. 따라서 서비스 클라이언트가 데이터 서버에게 3차원 GIS 데이터를 요청할 경우 데이터 서버는 미리 최적화되어 있는 데이터를 제공하여 서비스 클라이언트가 꼭 필요한 최소한의 데이터만을 취급할 수 있게 해야 함은 자연스러운 논리적 귀결이다.
서비스 클라이언트에 제공하는 3차원 GIS 데이터를 최적화하는 작업에 사용해볼 수 있는 방법들 중에서, 기존의 다른 3차원 렌더링 분야에서 활용되는 방법 중에 하나인, 화면에 보이지 않는 3차원 객체들을 도태시키는 방법(culling)도 좋은 방법이라 할 수 있는데, 그 중에서도 앞쪽에 위치한 3차원 객체에 의해 가려진 뒤쪽의 3차원 객체를 도태시키는 오클루젼 컬링(occlusion culling)은 3차원 GIS 데이터를 최적화함에 있어서 매우 좋은 방법이라 할 수 있다. 왜냐하면 최소 도시 수준 규모 이상의 GIS 데이터들을 다루는 GIS 웹 서비스의 특성상 오클루젼 컬링(occlusion culling)에 의해 제거되는 3차원 객체들이 매우 많을 것임이 당연하기 때문이다.
3차원 렌더링의 성능향상을 위해 가장 많은 기술들이 개발되고 안정적으로 적용되고 있는 분야가 게임 분야라고 할 수 있는데, 당연히 게임분야에서는 오클루젼 컬링(occlusion culling)을 빈번히 사용하고 있고, 여러 가지 오클루젼 컬링(occlusion culling) 방법들이 고안되어 있다. 그러나 게임분야에서 활용되고 있는 오클루젼 컬링(occlusion culling) 방법들을 직접 3차원 GIS 웹 서비스에서 활용하기에는 문제점들이 많다고 할 수 있는데, 이러한 문제점들은 다음과 같은 게임 프로그램과 GIS 웹 서비스 클라이언트의 차이점에서 기인한다.
첫째, 무거운 3차원 렌더링을 수행하는 게임들은 대부분 매우 성능이 좋은 thick-client를 전용 클라이언트로(pc에서 구동되는 exe나 dll 파일들) 사용한다.
둘째, 온라인 게임이라 하더라도 게임 설치시 대부분의 무거운 3차원 객체 데이터를 같이 설치하여 게임 클라이언트가 run-time때에 서버와 통신하면서 해당 데이터들을 취급할 필요가 없다.
셋째, 게임 내 3차원 공간을 scene 단위로 구분하여 게임 클라이언트는 항상 특정 scene에 관련된 3차원 렌더링만 수행하고, scene이 변경될 경우 기존 scene을 위해 할당한 자원들을 해제하고, 다음 scene에 필요한 데이터들을 읽는 zone-loading 방법을 사용한다. 게임을 사용하는 이용자들도 이러한 zoneloading에 대해 거부감이 없다. 즉, 제한된 특정 공간 안에서 최적화된 오클루젼 컬링(occlusion culling) 방법을 사용한다고 할 수 있다.
반면, 실제 도시나 지형을 모델링한 3차원 객체들 사이에서 연속적인 카메라 워킹(camera working)을 수행해야 하는 3차원 GIS 웹 서비스의 특성상 이러한 zone-loading 방법에 특화된 오클루젼 컬링(occlusion culling)을 사용하기는 어렵다.
이에 대하여 '발명의 실시를 위한 형태'의 후단에 기술한다.
여기서는, 본 개시의 전체적인 요약(Summary)이 제공되며, 이것이 본 개시의 외연을 제한하는 것으로 이해되어서는 아니 된다(This section provides a general summary of the disclosure and is not a comprehensive disclosure of its full scope or all of its features).
본 개시에 따른 일 태양에 의하면(According to one aspect of the present disclosure), 웹 클라이언트와 서버를 이용하여, 3차원 지리 정보 시스템(GIS) 웹 서비스를 제공하는 방법에 있어서, 서버 측에서, 웹 클라이언트에 전송될 정보를 가공하는 정보 가공 단계; 그리고 웹 클라이언트의 요청에 따라 웹 클라이언트의 화면에 디스플레이 될 정보를 서버가 웹 클라이언트로 전송하는 정보 전송 단계;를 포함하며, 정보 가공 단계에서, 가공되는 정보는 카메라로 보여지는 메인 이미지 및 메인 이미지의 주변 이미지를 포함하고, 정보 전송 단계는, 웹 클라이언트의 요청이 화면에 가시화할 이미지에 대한 정보를 포함할 때, 이 요청에 대응하는 메인 이미지 및 메인 이미지의 주변 이미지를 찾는 과정을 포함하는 3차원 지리 정보 시스템 웹 서비스를 제공하는 방법이 제공된다.
본 개시에 따른 다른 태양에 의하면(According to another aspect of the present disclosure), 웹 클라이언트와 서버를 이용하여, 3차원 지리 정보 시스템(GIS) 웹 서비스를 제공하는 방법에 있어서, 서버 측에서, 웹 클라이언트에 전송될 정보를 가공하는 정보 가공 단계; 그리고, 웹 클라이언트의 요청에 따라, 웹 클라이언트의 화면에 디스플레이 될 정보를 서버가 웹 클라이언트로 전송하는 정보 전송 단계;를 포함하며, 정보를 가공하는 단계에서, 가공되는 정보는 건물에 대한 정보를 포함하며, 건물에 대한 정보는 해당 건물에 대해 적어도 하나의 제1 하위 큐브 및 제2 하위 큐브를 각각 설정하고, 카메라를 각각의 제1 하위 큐브의 내부에 두었다고 할 때, 카메라로 보여지는 해당 제2 하위 큐브의 내부에 위치하는 객체를 색인화함으로써 공간 색인별 가시성 색인이 가공되는 3차원 지리 정보 시스템(GIS) 웹 서비스를 제공하는 방법이 제공된다.
이에 대하여 '발명의 실시를 위한 형태'의 후단에 기술한다.
도 1은 2차원 GIS 웹 서비스 시스템에서 화면을 축소하는 경우의 일 예를 나타내는 도면,
도 2는 2차원 GIS 웹 서비스 시스템에서 화면을 확대하는 경우의 일 예를 나타내는 도면,
도 3은 3차원 GIS 웹 서비스 시스템에 2차원 GIS 웹 서비스 시스템을 적용하는 경우의 일 예를 나타내는 도면,
도 4는 본 개시에 따른 3차원 GIS 웹 서비스 시스템의 전체 구성의 일 예를 나타내는 도면,
도 5 및 도 6은 본 개시에 따른 가공되는 정보를 촬영하는 일 예를 나타내는 도면,
도 7은 본 개시에 따른 3차원 GIS 웹 서비스 시스템을 통해 가시화된 화면의 일 예를 나타내는 도면,
도 8은 GIS 데이터에 오클루젼 컬링(occlusion culling)을 수행하지 않고 가시화한 화면의 일 예,
도 9는 GIS 데이터에 오클루젼 컬링(occlusion culling)을 수행하여 가시화한 화면의 일 예,
도 10은 본 개시에 따른 3차원 GIS 웹 서비스의 전체 구성의 일 예를 나타내는 도면,
도 11 내지 도 13은 본 개시에 따른 가시성 객체를 형성하는 방법의 일 예를 나타내는 도면,
도 14 및 도 15는 본 개시에 따른 공간 객체를 형성하는 방법의 일 예를 나타내는 도면,
도 16 및 도 17은 본 개시에 따른 가시성 색인을 형성하는 방법의 일 예를 나타내는 도면,
이하, 본 개시를 첨부된 도면을 참고로 하여 자세하게 설명한다(The present disclosure will now be described in detail with reference to the accompanying drawing(s)).
도 4는 본 개시에 따른 3차원 GIS 웹 서비스 시스템의 전체 구성의 일 예를 나타내는 도면이다. 본 개시에서 웹 서비스 시스템은 3차원 GIS 웹 서비스로써, 웹 클라이언트(10)와 서버(20)를 이용한다.
웹 클라이언트(10; 예: PC)가 서버(20)와 연동하여, 웹 클라이언트(10)에 구비된 화면(11)에 서버(20)로부터 전송된 정보를 가시화하는 작업을 통해 디스플레이 할 수 있다.
웹 클라이언트(10)가 화면(11)에 디스플레이 될 정보를 서버(20)에 요청하면, 서버(20)는 카메라 위치에 대응하여 미리 촬영된 메인 이미지 및 주변 이미지를 웹 클라이언트(10)에 전송한다. 서버(20)는 서버(20)가 구비하는 데이터 저장부(21)와 같은 서버(20) 측에 구비되는 하드웨어 및 소프트웨어 모두를 포괄하는 수단으로 이해될 수 있다. 데이터 저장부(21)는 카메라를 통해 촬영된 이미지를 저장할 수 있다.
도 5에 도시한 바와 같이, 메인 이미지는 고정된 카메라와 정면으로 대응되는 화면을 촬영한 이미지이고, 주변 이미지는 메인 이미지를 중심으로 카메라를 상측-하측-좌측-우측 방향으로 회전하여 촬영한 이미지를 포함한다. 즉, 메인 이미지는 고정된 카메라가 현재 보고 있는 방향을 촬영한 이미지이다.
본 개시에서, 도 5(a)에 도시된 봐와 같이, 메인 이미지를 중심으로 상측 이미지와의 거리(L1)가 하측 이미지와의 거리(L2)가 서로 동일하게 설정되는 것이 바람직하다. 하지만, 이와 달리 메인 이미지를 중심으로 상측 이미지와의 거리(L1)가 하측 이미지와의 거리(L2)가 서로 상이하게 형성될 수 있다.
또한 도 5(b)에 도시된 바와 같이, 메인 이미지를 중심으로 좌측 이미지와의 거리(L3)가 우측 이미지와의 거리(L4)가 서로 동일하게 설정될 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 개시에서, 메인 이미지 및 주변 이미지는 파노라마(panorama) 촬영 기법에 의해 촬영되는 것이 바람직하다. 다시 말하면, 메인 이미지 및 주변 이미지는 카메라의 360° 회전에 대응하여 촬영된 이미지를 포함할 수 있다.
파노라마 촬영 기법은 카메라를 촬영 지점에 고정한 후, 정면 화면을 중심으로 상측 방향, 하측 방향, 좌측 방향, 우측 방향으로 카메라를 회전시켜 이미지를 회득할 수 있다. 이때, 촬영 방향은 순서에 상관없이 각각의 카메라를 이용하여 메인 이미지 및 주변 이미지를 동시에 촬영하거나, 하나의 카메라를 이용하여 메인 이미지 및 주변 이미지를 순차적으로 촬영할 수 있다.
앞서 설명한 바와 같이, 서버(20)는 웹 클라이언트(10)의 요청에 따라 웹 클라이언트(10)의 화면(10)에 디스플레이 될 정보를 웹 클라이언트(10)로 전송하는데, 메인 이미지 및 메인 이미지를 중심으로 최소 상측 이미지, 하측 이미지, 좌측 이미지, 우측 이미지를 웹 클라이언트(10)로 전송한다.
한편, 웹 클라이언트(10)가 화면(10)을 확대하는 경우에 대비하여 서버(20)는 메인 이미지와 주변 이미지 사이에 사이에 위치하는 이미지를 추가로 촬영하여 저장할 수 있다. 도 6에 도시된 바와 같이, 서버(20)는 메인 이미지를 중심으로 상측 이미지, 하측 이미지, 좌측 이미지 및 우측 이미지 중 적어도 하나의 이미지 사이에 위치하는 추가 이미지를 포함한다.
이와 같이 추가 이미지가 증가하는 경우 서버(20)가 제공해야 하는 데이터의 양이 늘어나게 되는데 이런 경우에는 이미지를 저해상도로 촬영하여 데이터의 양을 감소시킬 수 있다. 이는, 2차원 GIS 웹 서비스 시스템에서 볼 수 있듯이, 화면 조작 중에는 사용자에게 저해상도의 데이터를 제공하더라도 불편함을 느끼지 않기 때문이다.
웹 클라이언트(10)는 서버(20)로부터 메인 이미지 및 주변 이미지를 수신하여 카메라 위치에 대응하는 메인 이미지 및 해당 주변 이미지를 찾아 영상 처리부(12)를 통해 가시화된 이미지를 화면(11)에 디스플레이 한다.
웹 클라이언트(10)는 서버(20)로부터 전송된 메인 이미지 및 주변 이미지를 영상 처리부(12)를 통해 메인 이미지 및 카메라의 회전 방향에 대응하는 주변 이미지를 병합한 후, 병합된 이미지를 기하 보정(geometric correction) 및 보간(interpolation) 작업 등을 통해 가시화한다. 예를 들어, 도 7에 도시된 바와 같이, 사용자에 의해 화면을 좌측으로 이동시키는 경우 미리 수신된 메인 이미지와 좌측 이미지 그리고 메인 이미지와 좌측 이미지 사이에 위치하는 추가 이미지를 병합하여 보정 및 보간 작업을 통해 가시화된 이미지를 화면(11)을 통해 디스플레이 한다.
도 8 및 도 9는 GIS 데이터에 오클루젼 컬링(occlusion culling)을 수행하지 않고 가시화한 화면과 오클루젼 컬링(occlusion culling)을 수행하여 가시화한 화면의 예를 나타내고 있다.
3차원 GIS 웹 서비스를 제공함에 있어서, 오클루젼 컬링(occlusion culling)을 이용함으로써, 웹 클라이언트의 성능을 향상시킬 수 있다. 그러나 전술한 바와 같이, 이것만으로는 부족하며, 오클루젼 컬링(occlusion culling)에 이용되는 정보로서, 3차원 지리 공간 정보(3D Geospatial Data), 특히 3차원 지리 공간 정보(3D Geospatial Data) 상의 건물에 대해 본 개시에 따른 가시성 색인(visibility index)을 미리 마련해둠으로써, 3차원 GIS 웹 서비스의 성능을 향상시킬 수 있게 된다.
도 10은 본 개시에 따른 3차원 GIS 웹 서비스의 전체 구성의 일 예를 나타내는 도면으로, 웹 서비스는 웹 클라이언트(10)와 서버(20)를 이용한다.
웹 클라이언트(10; 예: PC)가 서버(20)와 연동하여, 웹 클라이언트(10)에 구비된 화면(11)에 서버(20)로부터 전송된 정보를 디스플레이 할 수 있다. 웹 클라이언트(10)가 화면(11)에 그려질 특정 건물의 내부 데이터를 서버(20)에 요청하면, 서버(20)는 어떤 건물 내부 객체가 그려져야 할지, 가지고 있는 해당 건물 데이터 full set을 대상으로 검색 및 추출을 해야 하는데, 본 개시에 따른 공간 색인별 가시성 색인(visibility index) 정보로 그 대상 범위를 현격히 좁힘으로써, 대상 작업 수행 시간을 현격히 줄일 수 있게 된다.
서버(20)는 서버(20)가 구비하는 데이터 저장부(21) 및 가시화 색인 처리부(22)와 같은 서버(20) 측에 구비되는 하드웨어 및 소프트웨어 모두를 포괄하는 수단으로 이해될 수 있다.
도 11 내지 도 13은 본 개시에 따라 가시성 객체를 형성하는 방법의 일 예를 나타내는 도면으로서, 먼저, 도 11에 도시된 바와 같이, 특정 건물(30)을 감싸는 제1 메인 큐브(40; main-cube)를 설정한 다음, 제1 메인 큐브(40)의 가로/세로/높이 변을 2n개로 분할한 후, 해당 분할 지점을 지나는 각 변에 수직인 평면으로 제1 메인 큐브(40)를 자르게 되면, 8n개의 제1 하위 큐브(41; sub-cube)로 나누어진다. 나눠진 각각의 제1 하위 큐브(41)를 가시성 색인을 할 공간으로 지정한다. 예를 들어, n=1인 경우에, 8개의 하위 큐브로 분할된다.
다음으로, 도 12에 도시된 바와 같이, 제1 하위 큐브(41; Cijk, 가로로 i번째, 세로로 j번째, 높이로 k번째 제1 하위 큐브)의 중앙에 촬영 카메라를 위치시켰다고 가정하고, 제1 하위 큐브(41)를 이루는 6개의 평면(6 surfaces: 동(east), 서(west), 남(south), 북(north), 위(top), 아래(bottom))에 수직인 방향(화살표 참조)으로 제1 하위 큐브(41) 바깥을 촬영한다고 할 때 촬영화면에 보이는 건물 내부 개체만 도 13에 제시된 것과 같이 기록한다.
이것이 본 개시에 따른 가시성 객체, 즉, 제1 하위 큐브(41; Cijk)의 가시성 객체를 구성한다.
도 14 및 도 15는 본 개시에 따른 공간 객체를 형성하는 방법의 일 예를 나타내는 도면으로서, 먼저, 도 11에 도시된 바와 같이, 특정 건물(30)을 감싸며 제1 메인 큐브(40)와 다른 크기를 갖는 제2 메인 큐브(50)를 설정한 다음, 제2 메인 큐브(50)의 가로/세로/높이 변을 2n개로 분할한 후, 해당 분할 지점을 지나는 각 변에 수직인 평면으로 제2 메인 큐브(50)를 자르게 되면, 8n개의 제2 하위 큐브(51; sub-cube)로 나누어진다. 나눠진 각각의 제2 하위 큐브(51)를 가시성 색인을 공간으로 지정한다. 예를 들어, n=1인 경우에, 8개의 하위 큐브로 분할된다.
본 예에서, 제2 메인 큐브(50) 및 제2 하위 큐브(51)를 설정하는 방법은 앞서 설명한 제1 메인 큐브(40) 및 제1 하위 큐브(41)를 설정하는 방법과 동일한 것이 바람직하다.
다음으로, 제2 하위 큐브(51; Oxyz, 가로로 x번째, 세로로 y번째, 높이로 z번째 제2 하위 큐브)의 중앙에 촬영 카메라를 위치시켰다고 가정하고, 제2 하위 큐브(51)를 이루는 6개의 평면(6 surfaces: 동(east), 서(west), 남(south), 북(north), 위(top), 아래(bottom))에 수직인 방향으로 제2 하위 큐브(51) 바깥을 촬영한다고 할 때 촬영화면에 보이는 건물 내부 개체만 도 14에 제시된 것과 같이 기록한다.
이것이 본 개시에 따른 공간 객체, 즉, 제2 하위 큐브(51; Oxyz)의 공간 객체를 구성한다.
제2 하위 큐브(51)는 어느 영역에 어떠한 건물 내무 객체가 존재하는지에 대한 정보를 갖는다. 따라서, 건물 내부에 대한 제1 하위 큐브(41)의 가시성 객체는 제2 하위 큐브(51)의 공간 객체에 포함된다.
본 개시에서, 도 15를 참조하면 제2 메인 큐브(50)의 크기는 제1 메인 큐브(40)보다 크게 형성되는 것이 바람직하며, 제2 하위 큐브(51)의 크기 또한 제1 하위 큐브(41)보다 크게 형성되는 것이 바람직하다.
구체적으로, 제1 하위 큐브(41)는 촬영 카메라의 위치에 따라 보이는 가시성 객체를 저장하기 때문에 촬영 카메라의 이동 위치를 단거리로 설정하고, 제2 하위 큐브(51)는 촬영 카메라의 위치에 따라 건물을 구성하는 공간 객체를 저장하기 때문에 제1 하위 큐브(41)의 촬영 카메라의 이동위치보다 장거리로 설정한다.
도 16 및 도 17은 본 개시에 따른 가시성 색인을 형성하는 방법의 일 예를 나타내는 도면으로서, 우선, 웹 클라이언트(10; 도 10 참조)가 가시화할 건물 내부를 요청하면서 카메라 위치와 촬영 방향을 같이 보내면, 서버(20)는 카메라의 위치로부터 카메라가 현재 어느 제1 하위 큐브(41)에 위치해 있는지 판단하고 촬영 방향으로부터 6개의 평면 중 화면에 걸치는 평면을 찾은 후 해당 제1 하위 큐브(41)의 가시성 객체 및 제1 하위 큐브(41)와 중첩되어 위치하는 제2 하위 큐브(51)의 공간 객체에 한해서만 후속 작업을 거쳐 웹 클라이언트로 전송한다.
구체적으로, 도 16에 도시된 바와 같이, 카메라가 제1 하위 큐브(41) 내에 위치하는 경우, 카메라로 보여지는 해당 제2 하위 큐브(51)의 공간 객체와 해당 제2 하위 큐브(51)의 내부에 위치하는 제1 하위 큐브(41)의 가시성 객체가 서로 중첩되는 내부 객체를 찾는다.
다음으로, 제1 하위 큐브(41)와 제2 하위 큐브(51)가 서로 중첩되는 내부 객체를 프러스텀 컬링(frustum culling) 후 오클루젼 컬링(occlusion culling)을 수행하여 색인화한다.
구체적으로, 도 17에 도시한 카메라의 촬영 영역에 속하지 않는 대상은 가시화하지 않는 프러스텀 컬링(frustum culling)을 통해 보여지는 제1 하위 큐브(41)와 제2 하위 큐브(51)가 서로 중첩되는 내부 객체를 색인화한다.
이하 본 개시의 다양한 실시 형태에 대하여 설명한다.
(1) 웹 클라이언트와 서버를 이용하여, 3차원 지리 정보 시스템(GIS) 웹 서비스를 제공하는 방법에 있어서, 서버 측에서, 웹 클라이언트에 전송될 정보를 가공하는 정보 가공 단계; 그리고, 웹 클라이언트의 요청에 따라 웹 클라이언트의 화면에 디스플레이 될 정보를 서버가 웹 클라이언트로 전송하는 정보 전송 단계;를 포함하며, 정보를 가공하는 단계에서, 가공되는 정보는 건물에 대한 정보를 포함하며, 건물에 대한 정보는 해당 건물에 대해 적어도 하나의 제1 하위 큐브 및 제2 하위 큐브를 각각 설정하고, 카메라를 각각의 제1 하위 큐브의 내부에 두었다고 할 때, 카메라로 보여지는 해당 제2 하위 큐브의 내부에 위치하는 객체를 색인화함으로써 공간 색인별 가시성 색인이 가공되는 3차원 지리 정보 시스템(GIS) 웹 서비스를 제공하는 방법.
웹 클라이언트의 대표적인 예는 PC이지만, 이에 제한되지않고, 화면을 통해 3D 지도 정보를 디스플레이할 수 있는 컴퓨팅 수단(예: 휴대폰)이라면 어떠한 것도 좋다. 이러한 일련의 단계는 서버 측 컴퓨터의 내적 과정으로서, 소프트웨어에 의해 행해진다.
(2) 웹 클라이언트의 요청은 카메라 위치와 촬영 방향에 대한 정보를 포함하며, 웹 클라이언트는 카메라 위치와 촬영 방향을 바탕으로 대응하는 서버로부터 수신된 메인 이미지 및 주변 이미지를 찾는 3차원 지리 정보 시스템 웹 서비스를 제공하는 방법.
(3) 주변 이미지는 메인 이미지를 중심으로 상측 이미지, 하측 이미지, 좌측 이미지 및 우측 이미지 중 적어도 하나를 포함하는 3차원 지리 정보 시스템 웹 서비스를 제공하는 방법.
(4) 메인 이미지를 중심으로 상측 이미지, 하측 이미지, 좌측 이미지 및 우측 이미지 사이에 중 적어도 하나의 이미지 사이에 위치하는 추가 이미지를 더 포함하는 3차원 지리 정보 시스템 웹 서비스를 제공하는 방법.
(5) 정보 전송 단계에서, 화면에 가시화할 이미지는 메인 이미지 및 카메라의 회전 방향에 대응하는 주변 이지미가 영상 처리 과정을 통해 가시화되는 3차원 지리 정보 시스템 웹 서비스를 제공하는 방법.
(6) 영상 처리 과정은 메인 이미지 및 카메라의 회전 방향에 대응하는 주변 이미지를 병합한 후, 병합된 이미지를 기하 보정 및 보간을 통해 가시화하는 3차원 지리 정보 시스템 웹 서비스를 제공하는 방법.
(7) 메인 이미지를 중심으로 상측 이미지 사이의 거리와 하측 이미지 사이의 거리가 동일한 3차원 지리 정보 시스템 웹 서비스를 제공하는 방법.
(8) 메인 이미지를 중심으로 좌측 이미지 사이의 거리와 우측 이미지 사이의 거리가 동일한 3차원 지리 정보 시스템 웹 서비스를 제공하는 방법.
(9) 메인 이미지 및 주변 이미지는 파노라마 촬영 기법에 의해 촬영되는 3차원 지리 정보 시스템 웹 서비스를 제공하는 방법.
(10) 파노라마 촬영 기법에서, 각각의 카메라를 이용하여 메인 이미지 및 주변 이미지를 동시에 촬영하는 3차원 지리 정보 시스템 웹 서비스를 제공하는 방법.
(11) 파노라마 촬영 기법에서, 하나의 카메라를 이용하여 메인 이미지 및 주변 이미지를 순차적으로 촬영하는 3차원 지리 정보 시스템 웹 서비스를 제공하는 방법.
(12) 웹 클라이언트와 서버를 이용하여, 3차원 지리 정보 시스템(GIS) 웹 서비스를 제공하는 방법에 있어서, 서버 측에서, 웹 클라이언트에 전송될 정보를 가공하는 정보 가공 단계; 그리고, 웹 클라이언트의 요청에 따라, 웹 클라이언트의 화면에 디스플레이 될 정보를 서버가 웹 클라이언트로 전송하는 정보 전송 단계;를 포함하며, 정보를 가공하는 단계에서, 가공되는 정보는 건물에 대한 정보를 포함하며, 건물에 대한 정보는 해당 건물에 대해 적어도 하나의 제1 하위 큐브 및 제2 하위 큐브를 각각 설정하고, 카메라를 각각의 제1 하위 큐브의 내부에 두었다고 할 때, 카메라로 보여지는 해당 제2 하위 큐브의 내부에 위치하는 객체를 색인화함으로써 공간 색인별 가시성 색인이 가공되는 3차원 지리 정보 시스템(GIS) 웹 서비스를 제공하는 방법.
여기서 제1 및 제2 하위 큐브는 각각이 1개이거나, 각각이 복수 개일 수 있으며, 1개인 경우에, 메인 큐브 자체가 하위 큐브이기도 하다. 메인 큐브 및 하위 큐브는 가로/세로/높이의 변이 같은 길이를 가지는 것이 바람직하지만, 반드시 같은 길이를 가져야 하는 것은 아니다. 웹 클라이언트의 대표적인 예는 PC이지만, 이에 제한되지 않고, 화면을 통해 3D 지도 정보를 디스플레이 할 수 있는 컴퓨팅 수단(예: 휴대폰)이라면 어떠한 것도 좋다. 이러한 일련의 단계는 서버 측 컴퓨터의 내적 과정으로서, 소프트웨어에 의해 행해진다.
(13) 정보 가공 단계에서, 건물에 대한 정보는 가시성 객체를 포함하는 제1 하위 큐브와 공간 객체를 포함하는 제2 하위 큐브 중 해당 제2 하위 큐브와 중첩되는 제1 하위 큐브의 가시성 객체를 색인화함으로써, 공간 색인별 가시성 색인이 가공되는 3차원 지리 정보 시스템(GIS) 웹 서비스를 제공하는 방법.
(14) 제1 하위 큐브의 가시성 객체는 카메라부터 제1 하위 큐브를 구성하는 평면을 통해 보여주는 3차원 지리 정보 시스템(GIS) 웹 서비스를 제공하는 방법.
(15) 가시성 객체는 해당 건물에 대해 제1 메인 큐브를 설정하고, 제1 메인 큐브의 가로/세로/높이 변을 2n개로 분할한 후, 해당 분할 지점을 지나는 평면을 통해, 8n개의 제1 하위 큐브를 만들고, 카메라를 각각의 제1 하위 큐브의 내부에 두었다고 할 때, 각 제1 하위 큐브의 평면을 통해 보여지는 3차원 지리 정보 시스템(GIS) 웹 서비스를 제공하는 방법.
(16) 제2 하위 큐브의 공간 객체는 카메라부터 제2 하위 큐브를 구성하는 평면을 통해 보여주는 3차원 지리 정보 시스템(GIS) 웹 서비스를 제공하는 방법.
(17) 공간 객체는 해당 건물에 대해 제2 메인 큐브를 설정하고, 제2 메인 큐브의 가로/세로/높이 변을 2n개로 분할한 후, 해당 분할 지점을 지나는 평면을 통해, 8n개의 제2 하위 큐브를 만들고, 카메라를 각각의 제2 하위 큐브의 내부에 두었다고 할 때, 각 제2 하위 큐브 내에 위치하는 3차원 지리 정보 시스템(GIS) 웹 서비스를 제공하는 방법.
(18) 정보 전송 단계는, 웹 클라이언트의 요청이 화면에 가시화할 건물 내부에 대한 정보를 포함할 때, 이 요청에 대응하는 제2 하위 큐브 내부에 위치하는 제1 하위 큐브를 찾는 과정을 포함하는 3차원 지리 정보 시스템(GIS) 웹 서비스를 제공하는 방법.
(19) 웹 클라이언트의 요청은 카메라 위치와 촬영 방향에 대한 정보를 포함하며, 서버는 카메라 위치와 촬영 방향을 바탕으로 대응하는 제2 하위 큐브와 중첩되는 제1 하위 큐브를 찾는 3차원 지리 정보 시스템(GIS) 웹 서비스를 제공하는 방법.
(20) 제1 하위 큐브의 크기는 제2 하위 큐브의 크기보다 작은 3차원 지리 정보 시스템(GIS) 웹 서비스를 제공하는 방법.
(21) 정보 전송 단계에서, 전송되는 정보는 오클루젼 컬링(occlusion culling)을 거친 정보인 3차원 지리 정보 시스템(GIS) 웹 서비스를 제공하는 방법.
(22) 정보 전송 단계에서, 전송되는 정보는 프러스텀 컬링(frustum culling) 후 오클루젼 컬링(occlusion culling)을 거친 정보인 3차원 지리 정보 시스템(GIS) 웹 서비스를 제공하는 방법.
본 개시에 따른 하나의 3차원 지리 정보 시스템(GIS) 웹 서비스를 제공하는 방법에 의하면, 응답 속도가 향상된 3차원 지리 정보 시스템(GIS) 웹 서비스를 제공하는 방법이 제공된다.
또한 본 개시에 따른 다른 3차원 지리 정보 시스템(GIS) 웹 서비스를 제공하는 방법에 의하면, 카메라를 360° 회전하여 촬영하는 파노라마 촬영 기법을 이용하여 촬영된 이미지를 가시화하는 3차원 지리 정보 시스템(GIS) 웹 서비스를 제공하는 방법이 제공된다.
또한 본 개시에 따른 또 다른 3차원 지리 정보 시스템(GIS) 웹 서비스를 제공하는 방법에 의하면, 수신된 이미지를 재활용하여 화면에 디스플레이될 이미지를 가시화하는 3차원 지리 정보 시스템(GIS) 웹 서비스를 제공하는 방법이 제공된다.
또한 본 개시에 따른 다른 3차원 지리 정보 시스템(GIS) 웹 서비스를 제공하는 방법에 의하면, 공간 객체 및 가시성 객체를 색인화하여 형성된 가시성 색인을 이용하는 3차원 지리 정보 시스템(GIS) 웹 서비스를 제공하는 방법이 제공된다.
또한 본 개시에 따른 또 다른 3차원 지리 정보 시스템(GIS) 웹 서비스를 제공하는 방법에 의하면, 프러스텀 컬링(frustum culling) 후 오클루젼 컬링(occlusion culling)을 효과적으로 제공할 수 있게 된다.

Claims (11)

  1. 웹 클라이언트와 서버를 이용하여, 3차원 지리 정보 시스템(GIS) 웹 서비스를 제공하는 방법에 있어서,
    서버 측에서, 웹 클라이언트에 전송될 정보를 가공하는 정보 가공 단계; 그리고
    웹 클라이언트의 요청에 따라 웹 클라이언트의 화면에 디스플레이 될 정보를 서버가 웹 클라이언트로 전송하는 정보 전송 단계;를 포함하며,
    정보 가공 단계에서, 가공되는 정보는 카메라로 보여지는 메인 이미지 및 메인 이미지의 주변 이미지를 포함하고,
    정보 전송 단계는, 웹 클라이언트의 요청이 화면에 가시화할 이미지에 대한 정보를 포함할 때, 이 요청에 대응하는 메인 이미지 및 메인 이미지의 주변 이미지를 찾는 과정을 포함하는 3차원 지리 정보 시스템 웹 서비스를 제공하는 방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    웹 클라이언트의 요청은 카메라 위치와 촬영 방향에 대한 정보를 포함하며,
    웹 클라이언트는 카메라 위치와 촬영 방향을 바탕으로 대응하는 서버로부터 수신된 메인 이미지 및 주변 이미지를 찾는 3차원 지리 정보 시스템 웹 서비스를 제공하는 방법.
  3. 청구항 1에 있어서,
    주변 이미지는 메인 이미지를 중심으로 상측 이미지, 하측 이미지, 좌측 이미지 및 우측 이미지 중 적어도 하나를 포함하는 3차원 지리 정보 시스템 웹 서비스를 제공하는 방법.
  4. 청구항 3에 있어서,
    메인 이미지를 중심으로 상측 이미지, 하측 이미지, 좌측 이미지 및 우측 이미지 사이에 중 적어도 하나의 이미지 사이에 위치하는 추가 이미지를 더 포함하는 3차원 지리 정보 시스템 웹 서비스를 제공하는 방법.
  5. 청구항 3에 있어서,
    정보 전송 단계에서, 화면에 가시화할 이미지는 메인 이미지 및 카메라의 회전 방향에 대응하는 주변 이지미가 영상 처리 과정을 통해 가시화되는 3차원 지리 정보 시스템 웹 서비스를 제공하는 방법.
  6. 청구항 5에 있어서,
    영상 처리 과정은 메인 이미지 및 카메라의 회전 방향에 대응하는 주변 이미지를 병합한 후, 병합된 이미지를 기하 보정 및 보간을 통해 가시화하는 3차원 지리 정보 시스템 웹 서비스를 제공하는 방법.
  7. 청구항 3에 있어서,
    메인 이미지를 중심으로 상측 이미지 사이의 거리와 하측 이미지 사이의 거리가 동일한 3차원 지리 정보 시스템 웹 서비스를 제공하는 방법.
  8. 청구항 3에 있어서,
    메인 이미지를 중심으로 좌측 이미지 사이의 거리와 우측 이미지 사이의 거리가 동일한 3차원 지리 정보 시스템 웹 서비스를 제공하는 방법.
  9. 청구항 1 내지 청구항 8 중 어느 한 항에 있어서,
    메인 이미지 및 주변 이미지는 파노라마 촬영 기법에 의해 촬영되는 3차원 지리 정보 시스템 웹 서비스를 제공하는 방법.
  10. 청구항 9에 있어서,
    파노라마 촬영 기법에서, 각각의 카메라를 이용하여 메인 이미지 및 주변 이미지를 동시에 촬영하는 3차원 지리 정보 시스템 웹 서비스를 제공하는 방법.
  11. 청구항 9에 있어서,
    파노라마 촬영 기법에서, 하나의 카메라를 이용하여 메인 이미지 및 주변 이미지를 순차적으로 촬영하는 3차원 지리 정보 시스템 웹 서비스를 제공하는 방법.
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