일반적으로 2차원 GIS에서는 실세계의 형상을 점, 선, 면 등의 2차원적인 형상으로 수치 정보화 하여 GIS 기능을 수행하고 있다. 하지만 지구상에 존재하는 지리적인 요소들은 3차원적인 공간정보로 구성되므로 이를 2차원으로 추상화시키면 많은 정보의 손실이 일어나게 되며, 기존의 2차원 GIS는 근본적인 한계가 존재하게 된다. 따라서, 실세계의 3차원적인 지리요소는 컴퓨터상에서도 3차원으로 처리하는 것이 지리요소가 원래 지니고 있는 정보의 손실을 최소화 할 수 있으며, 실세계의 자연물 및 인공 시설물에 대한 3차원적인 표현과 분석을 위해서는 궁극적인 형태의 3차원 GIS가 필요한 실정이다. 이에 본 연구에서는 점, 선, 면 등의 2차원적인 형상을 3차원 공간데이터로 수치 정보화하기 위한 방법으로서 VRML(Virtual Reality Modeling Language)을 이용하였고, 3차원 GIS 적용을 위한 3차원 가상세계를 생성하고 향후 연계할 웹상에서의 각종 의사결정을 보다 효율적이고 시각적으로 행할 수 있도록 공간데이터베이스를 작성하고자 하였다.
일반적으로 2차원 GIS에서는 실세계의 형상을 점, 선, 면 등의 2차원적인 형상으로 수치 정보화 하여 GIS 기능을 수행하고 있다. 하지만 지구상에 존재하는 지리적인 요소들은 3차원적인 공간정보로 구성되므로 이를 2차원으로 추상화시키면 많은 정보의 손실이 일어나게 되며, 기존의 2차원 GIS는 근본적인 한계가 존재하게 된다. 따라서, 실세계의 3차원적인 지리요소는 컴퓨터상에서도 3차원으로 처리하는 것이 지리요소가 원래 지니고 있는 정보의 손실을 최소화 할 수 있으며, 실세계의 자연물 및 인공 시설물에 대한 3차원적인 표현과 분석을 위해서는 궁극적인 형태의 3차원 GIS가 필요한 실정이다. 이에 본 연구에서는 점, 선, 면 등의 2차원적인 형상을 3차원 공간데이터로 수치 정보화하기 위한 방법으로서 VRML(Virtual Reality Modeling Language)을 이용하였고, 3차원 GIS 적용을 위한 3차원 가상세계를 생성하고 향후 연계할 웹상에서의 각종 의사결정을 보다 효율적이고 시각적으로 행할 수 있도록 공간데이터베이스를 작성하고자 하였다.
Generally, feature of real world as 2-dimensional information of point, line and polygon achieve a GIS function from 2-dimensional GIS. But at enduring the geography elements which exist when it is composed of 3-dimensional spatial information it is abstracted with 2-dimensional which will reach, th...
Generally, feature of real world as 2-dimensional information of point, line and polygon achieve a GIS function from 2-dimensional GIS. But at enduring the geography elements which exist when it is composed of 3-dimensional spatial information it is abstracted with 2-dimensional which will reach, the loss of many information and 2-dimensional GIS of existing the basic limit exists md, Accordingly, 3-dimensional geography elements of the real world even at the computer controlling with 3-dimensional geography element original it will be able to minimize the loss of information which it keeps, for 3-dimensional expression and the analysis against the natural facility and the artificial facility of the real world it is the actual condition whose 3-dimensional GIS of ultimate form are necessary. This study was 2-dimensional feature a point the line and polygon and 3-dimensional spatial data information as the method for to use the VRML(Virtual Reality Modeling Language), 3-dimensional virtual worlds for 3-dimensional GIS applications to create and hereafter various decision making of at connection web more efficient and the possibility of doing in vision in order to be, it drew up a spatial database.
Generally, feature of real world as 2-dimensional information of point, line and polygon achieve a GIS function from 2-dimensional GIS. But at enduring the geography elements which exist when it is composed of 3-dimensional spatial information it is abstracted with 2-dimensional which will reach, the loss of many information and 2-dimensional GIS of existing the basic limit exists md, Accordingly, 3-dimensional geography elements of the real world even at the computer controlling with 3-dimensional geography element original it will be able to minimize the loss of information which it keeps, for 3-dimensional expression and the analysis against the natural facility and the artificial facility of the real world it is the actual condition whose 3-dimensional GIS of ultimate form are necessary. This study was 2-dimensional feature a point the line and polygon and 3-dimensional spatial data information as the method for to use the VRML(Virtual Reality Modeling Language), 3-dimensional virtual worlds for 3-dimensional GIS applications to create and hereafter various decision making of at connection web more efficient and the possibility of doing in vision in order to be, it drew up a spatial database.
* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.
문제 정의
하지만 웹 환경 하에서는 네트워크의 대역폭과 전송시간의 제약으로 인해 이러한 데이터의 양에 제약을 가하지 않을 수 없게 된다. 따라서 본 연구에서는 표 2와 그림 7에서 보는 바와 같이 3차원 지형요소를 단순한 모양에서 중간 상세도 모양, 그리고 높은 상세도모 양의 세 단계로 구현함으로써 상세도와 네트워크 제 약간의 상호관계를 제공하고자 하였다.
자바 3D는 3차원 가상세계를 가시화하기 위한 브라우저를 직접 개발해야하고 3차원객체의 생성 및 조작을 위한 프로그래밍에 시간이 많이 걸리는 등의 단점이 있다. 따라서 본 연구에서도 이러한 내용들을 조합해 볼 때 VRML을 이용하여 3차원 공간데이터를 작성하고자 하였다.
본 연구에서는 3차원 GIS 의 적용을 위하여 3차원 공간 데이터 작성 방법에 관한 내용으로서 3차원 가상세계를 생성하고 향후 연계할 웹상에서의 각종 의사결정을 보다 효율적이고 시각적으로 행할 수 있도록 공간데이터 베이스를 작성하고자 한 결과 다음과 같은 결론을 얻을 수 있었다.
본 연구에서는 3차원 영상을 작성하기 위한 전 단계로서 DEM을 생성하였다. DEM의 추출 방법 중 가장 많이 사용되는 방법은 수치지도의 등고선에서 추출흐}는 방법, 항공 영상에서 추출하는 방법, 위성 영상에서 추출하는 방법이 있다.
외 연구들을 살펴본 결과 3차원 GIS 시스템의 대부분이 3차원 지형처리에 중점을 두고 있으며 3차원 입체 시설물의 생성, 편집, 분석기능이 취약하다고 하겠다. 이에 본 연구에서는 2차원 정보공간을 3차원으로 확장하기 위해 3차원 물체 표현에 강력한 기능을 제공하는 VRML(Virtual Reality Modeling Language)을 이용하여 대상지역내의 지상 시설물과 지하시설물 데이터로 나누어 3차원 가시화 및 3차원 공간데이터베이스를 작성하고자 하였다.
제안 방법
또한 브라우저에 나타난 폴리곤 형태의 건물은 사실감을 더하기 위해서건 물의 사진을 촬영한 후 건물에 매핑 시키는 작업 인 이미지 텍스쳐를 수행한 모습을 나타내고 있다. 그림 10은 본연구에서 VRML 코드로 작성된 지하 시설물 중 오수관 모델링으로서, 상수도관, 가스관, 공동구, 배수과 폐수관 등을 연결시켜 나타내고 있고, Anchor 노드를 이용하여 웹 환경에서 VRML 모델을 상호작용하고 다른 VRML 페이지로 이동, 다른 HTMg 페이지로 이동 임의의 사운드나 동영상을 시작, 다른 뷰포인트로 이동이 가능하도록 하였다.
이러한 성질은 지형의 가시화 효율을 향상시킬 수 있다. 따라서 TIN 데이터의 지형 고도를 추출한 다음 이를 이용하여 VRML 포맷에 맞게 변환한 후 이미지텍스쳐 노드를 이용하여 3차원 형상을 나타낸다. 텍스쳐는 브라우저의 성능을 위해서 256x256셀밖에 지원하지 못하며 이로 인해 항공사진의 질이 떨어지게 되나, IndexedFaceSet을 이용하면 LOD(Level of Detail)를 도입하여 가까이 갈수록 더욱 큰 이미지를 보여준다든지 하는 지형보정을 쉽게 할 수 있어서 유리하다.
이러한 상호작용을 위해 여러가지 형태의 센서노드로 구성되고 있다. 또한 VRML세계와 외부 환경과의 의사소통을 위해서 EAI (External Authoring Interface)를 제공하며 자바를 이용하여 VRML 세계의 동적인 조작이 가능하게 되었다. 그림 1은 VRML의 발전 단계를 나타내고 있다.
또한, 3차원 데이터 모델은 점, 선, 면, 다면체를 기본 모델로 하여 위상을 표 3과 같이 구성하게 된다. 또한 본 연구에서는 실제 현상과 같은 사실감을 더하기 위해 3차원 시각화를 위한 모델링은 3차원 기하정보에 조명, 음영, 색깔, 재질, 텍스쳐 매핑을 통하여 구성되었고 카메라 객체를 이용하여 3차원 영상을 그림 8과 같이 제작하였다.
이렇게 획득된 자료는 2차원적이기 때문에 각 등고선과 지점표고(spot height)에 표고 값을 부여하여 모델작성에 필요한 3차원 자료를 만들어 TIN 모델, Grid 모델을 형성하였다. 또한 완성된 수치지도를 TIN 모델로 작성한 후 DEM으로 생성하였다. 가상세계에서 3차원 지형요소를 지지할 바닥면의 생성이 필요하다.
본 연구에서는 수치지도의 등고선에서 추출하는 방법으로 벡터라이징된 등고선 레이어를 이용하였다. 벡터 라이징 된 등고선의 파일은 기본도 구축에서와 마찬가지로 작업의 진행과정에서 발생한 불필요한 부분을 정리한 다음흐}나의 등고선이 일체가 되도록 complex chaining을 실시하여 구축하였다. 이렇게 획득된 자료는 2차원적이기 때문에 각 등고선과 지점표고(spot height)에 표고 값을 부여하여 모델작성에 필요한 3차원 자료를 만들어 TIN 모델, Grid 모델을 형성하였다.
본 연구에서 가상공간의 항해를 위하여 3차원의 각 위치와 시각방향 정보에 의한 프레임 애니메이션을 이용하였다. 3차원 항해는 사용자가 항해 하고자 하는 경로를 지정호!.
뷰를 통하여 2차원 이미지와는 다른 3차원 가시화만의 특징을 느낄 수 있다. 본 연구에서는 작성된 지형 부분과 공간 데이터 부분을 3차원으로 조망함으로서 사용자에게보다 현실감 있고 직관적인 뷰를 제공하기 위한 부분으로서 위, 아래, 좌, 우 회전을 위한 X, Y, Z 방향으로 회전을 할 수 있게 된다. 이것은 3차원 시설물을 다양한 방향에서 동시에 조감함으로써 현실에 대한 판단력과 이해력을 높이기 위한 구성이다.
향상시키기 위한 지형의 3차원적인 굴곡의 표현 및 분석은 TIN 이나 DEM을 사용할 필요가 있다. 본 연구에서도 작성된 수치지도 부분에서 등고선 및 지점표고를 추출하여 TIN을 생성하고 지세가 심한 곳은 작고 조밀한 삼각형으로 표현하고 평평한 곳은 크고 넓은 삼각형으로 구현하였다. 이러한 성질은 지형의 가시화 효율을 향상시킬 수 있다.
이 과정에서는 관의 폭과 색상 및 재질을 이용하여 3차원 원점(0, 0, 0)에 3차원 관 객체를 생성하는 단계를 거쳐 원점을 기준으로 만들어진 객체를 실제 좌표 상에 위치시키기 위해 회전 및 이동을 수행하였다. 또한, 3차원 데이터 모델은 점, 선, 면, 다면체를 기본 모델로 하여 위상을 표 3과 같이 구성하게 된다.
벡터 라이징 된 등고선의 파일은 기본도 구축에서와 마찬가지로 작업의 진행과정에서 발생한 불필요한 부분을 정리한 다음흐}나의 등고선이 일체가 되도록 complex chaining을 실시하여 구축하였다. 이렇게 획득된 자료는 2차원적이기 때문에 각 등고선과 지점표고(spot height)에 표고 값을 부여하여 모델작성에 필요한 3차원 자료를 만들어 TIN 모델, Grid 모델을 형성하였다. 또한 완성된 수치지도를 TIN 모델로 작성한 후 DEM으로 생성하였다.
대상 데이터
본 연구에서는 대상지역을 규모가 크고 구조와 설비가 복잡하여 많은 인력과 유형, 무형의 자산을 포용하고 있으므로 장기간동안 모든 시설물 기능의 유지관리가 필요한 대학 시설물을 선정하였다. 선정지역은 경상남도 진주시 가좌동에 위치한 국립 경상대학교(면적 약 l, 4km2이고 표고 10 ~80m)를 선정하여 도로 건물, 오.
본 연구에서의 3차원 공간데이터의 구성은 시설물 데이터 중 지하시설물 데이터인 가스관, 상수도관, 오수관, 폐수관 배수관 공동구 등의 관 형상의 객체들을 공간 정보와 속성정보를 이용하여 3차원 형상으로 구성하였다. 이 과정에서는 관의 폭과 색상 및 재질을 이용하여 3차원 원점(0, 0, 0)에 3차원 관 객체를 생성하는 단계를 거쳐 원점을 기준으로 만들어진 객체를 실제 좌표 상에 위치시키기 위해 회전 및 이동을 수행하였다.
시설물을 선정하였다. 선정지역은 경상남도 진주시 가좌동에 위치한 국립 경상대학교(면적 약 l, 4km2이고 표고 10 ~80m)를 선정하여 도로 건물, 오. 폐수관로 배수관로 상수관로 가스관로 공동구 등 기본적인 대학 시설물을 이용하였다.
선정지역은 경상남도 진주시 가좌동에 위치한 국립 경상대학교(면적 약 l, 4km2이고 표고 10 ~80m)를 선정하여 도로 건물, 오. 폐수관로 배수관로 상수관로 가스관로 공동구 등 기본적인 대학 시설물을 이용하였다. 그림 3은 대상지 역에 매설되어져 있는 각각의 시설물도로서 3차원 공간데이터 제작 시 기본이 된다.
이론/모형
DEM의 추출 방법 중 가장 많이 사용되는 방법은 수치지도의 등고선에서 추출흐}는 방법, 항공 영상에서 추출하는 방법, 위성 영상에서 추출하는 방법이 있다. 본 연구에서는 수치지도의 등고선에서 추출하는 방법으로 벡터라이징된 등고선 레이어를 이용하였다. 벡터 라이징 된 등고선의 파일은 기본도 구축에서와 마찬가지로 작업의 진행과정에서 발생한 불필요한 부분을 정리한 다음흐}나의 등고선이 일체가 되도록 complex chaining을 실시하여 구축하였다.
성능/효과
1. 기존의 GIS시스템이 단순한 2차원 매핑 위주의 시스템인데 반해 3차원 물체 표현에 강력한 기능을 제공하는 VRML을 이용함으로서 사용자에게 특정한 시설물에 대해보다 상세한 공간정보 제공과 특히, 지하 공간 시설물의 동적인 표현이 가능하였다.
2. VRNL의 이미지텍스쳐 처리에서 건물과 항공사진의 질을 향상시 키기 위한 텍스쳐 처리 방법으로 LOD를 이용함으로서 현실감 증대와 해상도 증가를 이룰 수 있었다.
후속연구
이 기능을 이용할 수 있는 예로서 직접 갈 수 없는 적진을 비행하는 시뮬레이션이나, 분석 방법을 통해 다양한 형태로 활용하여 군 작전계획을 세우는 데 유용하게 사용할 수 있다. 또한, 미리 시뮬레이션을 해볼 수 있게 하여 3차원 형태의 정보를 제공할 수 있고 도시경관 시뮬레이션 및 가상 차량주행 시뮬레이션 등의 효과를 낼 수 있을 것이다. 이러한 연속적인 영상을 통하여 관들의 연결성이나 주위의 다른 객체들과의 연관성을 파악할 수 있다.
향후 3차원 가상현실을 이용하여 관광 정보 제공, 토지이용 실태 조사, 군사용, 다양한 3차원 가상도시의 구축으로 현실과 아주 유사한 각종 생활 지리 정보서비스 건설 분야에의 활용, 시설물 관리에 있어서 비가시지역인 지하시설물의 설겨), 시공 및 관리 시 의사결정에 활용할 수 있을 것으로 기대된다.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.