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[국내논문] HTML5/WebGL 기반 3D 공간정보 오픈플랫폼 소프트웨어 설계 및 구현
Design and Implementation of 3D Geospatial Open Platform Based on HTML5/WebGL Technology 원문보기

한국공간정보학회지 = Journal of Korea Spatial Information Society, v.23 no.6, 2015년, pp.57 - 66  

김민수 (Dept. of IT Convergence, Daejeon University) ,  장인성 (Spatial Information Technology Research Team, ETRI)

초록
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최근 공간정보 오픈플랫폼의 활용도가 지속적으로 증가하고 있으며, 지형, 건물, 쇼핑몰 등과 같이 3차원 공간정보에 대한 관심이 크게 증가하고 있다. 특히, 단순화된 3차원 공간정보가 아니라 실세계와 유사한 고정밀 공간정보에 대한 관심이 크게 증가하고 있다. 이러한 3차원 공간정보에 대한 수요를 충족시키기 위하여 다양한 3차원 공간정보 오픈플랫폼들이 개발되어 서비스를 제공하여 왔다. 그러나, 대부분의 3차원 공간정보 오픈플랫폼들은 빠른 렌더링 성능을 제공하기 위하여 설치 과정의 어려움, 크로스 웹 브라우저/운영체제 지원 불가, 보안 약화 등의 많은 문제점에도 불구하고, 플러그인 모듈을 부득이하게 이용하고 있다. 더구나, 최근 크롬, 파이어폭스 등의 웹 브라우저에서 플러그인 모듈의 동작을 지원하였던 NPAPI 서비스에 대한 중단을 선언함으로써, 기존 플러그인 기반 3차원 공간정보 오픈플랫폼의 동작에 큰 문제가 발생하게 되었다. 이에 본 연구에서는 플러그인을 사용하지 않고 3차원 공간정보를 빠른 성능으로 서비스할 수 있는 방법으로 HTML5/WebGL의 차세대 웹 표준 기술을 활용한 새로운 3차원 공간정보 오픈플랫폼의 설계 및 구현 방법을 제시하고 있다. 이러한 HTML5/WebGL 기반의 차세대 공간정보 오픈플랫폼은 Windows, Linux, Mac 등의 크로스 운영체제와 IE, Chrome, Firefox, Safari 등의 크로스 브라우저, 그리고 모바일 플랫폼에서 동작이 가능하다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

Recently, the utilization of geospatial open platforms has been constantly increased and the interest in 3D geospatial data such as terrain, building and shopping mall has been increased significantly. In particular, rather than simplified 3D geospatial data, interest in high-precision 3D geospatial...

주제어

#공간정보   #오픈플랫폼   #3차원   #플러그인   #크로스 브라우저   #크로스 운영체제  

AI 본문요약
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문제 정의

  • 이에 본 연구에서는 우선 Plug-in 기반으로 동작하고 있는 브이월드의 3차원 서비스와 관련하여 No Plug-in 방식으로 3차원 공간정보 서비스를 효율적으로 제공할 수 있는 차세대 공간정보 오픈플랫폼의 설계 및 구현 방법을 제시하고자 한다. 구체적으로 HTML5/WebGL의 차세대 웹 표준 기술을 적용함으로서 Windows, Linux, Mac 등의 다양한 크로스 운영체제와 IE, Chrome, Firefox, Safari 등의 다양한 크로스 브라우저 환경에서 고정밀의 다양한 3차원 공간정보 서비스를 제공할 수 있는 오픈플랫폼 소프트웨어의 설계 및 구현 방법을 자세히 제시하고자 한다. 차세대 공간정보 오픈플랫폼을 구현과 관련하여 본 논문의 구성은 다음과 같다.
  • 본 연구에서는 HTML5/WebGL 기술을 적용하여 현재 브이월드에서 제공되고 있는 다양한 유형의 3차원 공간정보들을 크로스 플랫폼/크로스 브라우저환경에서 통합 관리하고 표출 할 수 있는 차세대 3차원 공간정보 오픈플랫폼의 설계 및 구현을 목적으로 하고 있다. 다시 말하면, Plug-in 모듈을 사용하지 않고 브이월드 서버가 보유하고 있는 3차원 지형, 항공영상, 3차원 건물, POI (Point Of Interest), 실내 공간정보를 포함하고, 사용자가 보유한 다양한 공간 콘텐츠까지 Open API를 통하여 융합하여 서비스할 수 있는 시스템의 설계 및 구현을 목적으로 하고 있다. 본 연구에서는 이러한 WebGL 기반 공간정보 오픈플랫폼 설계와 관련하여 사용자와 시스템 요구사항, 핵심 컴포넌트 구성 그리고 각 컴포넌트에 포함되는 렌더링 관련 주요 클래스들의 다이어그램을 제시하고자 한다.
  • 본 연구에서는 HTML5/WebGL 기술을 적용하여 현재 브이월드에서 제공되고 있는 다양한 유형의 3차원 공간정보들을 크로스 플랫폼/크로스 브라우저환경에서 통합 관리하고 표출 할 수 있는 차세대 3차원 공간정보 오픈플랫폼의 설계 및 구현을 목적으로 하고 있다. 다시 말하면, Plug-in 모듈을 사용하지 않고 브이월드 서버가 보유하고 있는 3차원 지형, 항공영상, 3차원 건물, POI (Point Of Interest), 실내 공간정보를 포함하고, 사용자가 보유한 다양한 공간 콘텐츠까지 Open API를 통하여 융합하여 서비스할 수 있는 시스템의 설계 및 구현을 목적으로 하고 있다.
  • 본 연구에서는 기존의 플러그인 방식으로 동작하는 공간정보 오픈플랫폼 서비스에서 발생하는 설치 오류 문제, 크로스 브라우저/운영체제 지원 불가능 문제 그리고 보안 침해 문제 등을 해결하기 위하여 차세대 웹 표준으로 각광받고 있는 HTML5/WebGL 기반의 차세대 공간정보 오픈플랫폼 소프트웨어의 설계 및 구현사항을 제시하였다. 특히, 브이월드에서 현재 사용되고 있는 항공영상, 3차원 지형, 3차원 건물, 실내공간정보, 2차원 벡터 공간정보 등의 다양한 형식의 실제 공간정보에 대한 융합 렌더링 기능을 구현함으로써, 기존 플러그인 기반의 브이월드 서비스를 웹 표준 기반으로 대체할 수 있음을 실험실 수준에서 확인할 수 있었다.
  • 다시 말하면, Plug-in 모듈을 사용하지 않고 브이월드 서버가 보유하고 있는 3차원 지형, 항공영상, 3차원 건물, POI (Point Of Interest), 실내 공간정보를 포함하고, 사용자가 보유한 다양한 공간 콘텐츠까지 Open API를 통하여 융합하여 서비스할 수 있는 시스템의 설계 및 구현을 목적으로 하고 있다. 본 연구에서는 이러한 WebGL 기반 공간정보 오픈플랫폼 설계와 관련하여 사용자와 시스템 요구사항, 핵심 컴포넌트 구성 그리고 각 컴포넌트에 포함되는 렌더링 관련 주요 클래스들의 다이어그램을 제시하고자 한다. Table 1은 본 연구에서 제안되는 3차원 공간정보 오픈플랫폼이 제공해야 할 핵심 요구사항들을 보여준다
  • 또한, 각 섹터는 기본적으로 MBR과 레벨 정보를 포함하고 있다. 본 연구에서는 이러한 섹터들을 관리하기 위하여 SectorManager 클래스와 실제 섹터 정보들을 저장하고 있는 Sector 클래스를 설계하였다. 아울러, 3차원 지형, 항공영상, 3차원 건물 등의 실제 데이터를 수집하여 표출하기 위한 기능은 이러한 Sector 클래스로부터 상속된 TerrainData, BuildingParser, BuildingReal3DRenderer 등의 하위 클래스에서 섹터 별로 렌더링 되도록 설계 하였다.
  • 이러한 차세대 오픈플랫폼은 Windows 환경의 Plug-in 모듈 기반으로만 동작이 가능하였던 기존 공간정보 오픈플랫폼의 단점을 개선할 수 있다. 아울러, 본 연구에서 개발된 차세대 공간정보 오픈플랫폼에 대한 Open API의 추가 개발과 다양한 시범 운영을 통하여 대국민 공간정보 오픈플랫폼 서비스로 활용이 가능한지 검증을 수행하고자 한다. 다음 Figure 6은 WebGL 프로그래밍을 이용하여 타일 맵 형식의 3차원 지형, 항공영상, 2차원 배경지도, 3차원 건물, POI 정보, 실내 공간정보, 사용자 참여정보 등에 대한 수집, 파싱, 렌더링, 서비스 기능을 수행하는 컴포넌트들을 포함한 시스템 구성을 보여준다.
  • 이에 본 연구에서는 우선 Plug-in 기반으로 동작하고 있는 브이월드의 3차원 서비스와 관련하여 No Plug-in 방식으로 3차원 공간정보 서비스를 효율적으로 제공할 수 있는 차세대 공간정보 오픈플랫폼의 설계 및 구현 방법을 제시하고자 한다. 구체적으로 HTML5/WebGL의 차세대 웹 표준 기술을 적용함으로서 Windows, Linux, Mac 등의 다양한 크로스 운영체제와 IE, Chrome, Firefox, Safari 등의 다양한 크로스 브라우저 환경에서 고정밀의 다양한 3차원 공간정보 서비스를 제공할 수 있는 오픈플랫폼 소프트웨어의 설계 및 구현 방법을 자세히 제시하고자 한다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
본 연구에서 제안된 차세대 공간정보 오픈플랫폼의 장점은? 본 연구에서 제안된 차세대 공간정보 오픈플랫폼은 HTML5/WebGL 기술을 이용하여 구현함으로써 Windows, Unix, Linux, Mac 등의 크로스 운영체제 환경과 IE, Chrome, Firefox, Safari 등의 크로스 브라우저 환경 그리고 Android, iOS 등의 모바일 환경에서도 활용이 가능한 장점을 가지고 있다. 이러한 차세대 오픈플랫폼은 Windows 환경의 Plug-in 모듈 기반으로만 동작이 가능하였던 기존 공간정보 오픈플랫폼의 단점을 개선할 수 있다.
본 논문에서 제시한 차세대 공간정보 오픈플랫폼은 어떤 기술을 적용함으로서 다양한 크로스 운영체제와 브라우저 환경에서 서비스를 제공할 수 있는가? 이에 본 연구에서는 우선 Plug-in 기반으로 동작하고 있는 브이월드의 3차원 서비스와 관련하여 No Plug-in 방식으로 3차원 공간정보 서비스를 효율적으로 제공할 수 있는 차세대 공간정보 오픈플랫폼의 설계 및 구현 방법을 제시하고자 한다. 구체적으로 HTML5/WebGL의 차세대 웹 표준 기술을 적용함으로서 Windows, Linux, Mac 등의 다양한 크로스 운영체제와 IE, Chrome, Firefox, Safari 등의 다양한 크로스 브라우저 환경에서 고정밀의 다양한 3차원 공간정보 서비스를 제공할 수 있는 오픈플랫폼 소프트웨어의 설계 및 구현 방법을 자세히 제시하고자 한다. 차세대 공간정보 오픈플랫폼을 구현과 관련하여 본 논문의 구성은 다음과 같다.
Plug-in 방식을 이용하는 공간정보 시스템이 가진 문제점은 무엇인가? 그러나, 지금까지 개발된 대부분의 3차원 공간정보 서비스 시스템은 Desktop 기반의 어플리케이션 소프트웨어로 동작하거나, 웹상에서 동작하는 경우에는 Plug-in 모듈을 별도로 설치해야 하거나, 차세대 웹표준인 HTML5/WebGL 기술을 적용한 경우에는 다양한 고정밀의 3차원 공간정보 처리에서 성능 상의 한계를 가지고 있었다. 특히, Plug-in 방식을 이용하는 경우는 Plug-in 설치 시의 잦은 오류 발생 문제, 크로스 웹 브라우저 및 크로스 운영체제를 지원하지 못하는 한계, 웹상에서의 보안이 취약해지는 문제들을 야기 시켜 왔다. 더구나 최근 구글 크롬, 모질라 파이어 폭스 등의 웹 브라우저에서 Plug-in의 동작을 가능하게 지원하였던 NPAPI (Netscape Plug-in Application Programming Interface)에 대한 지원 중단을 선언함으로써, Plug-in 모듈 기반으로 동작하였던 기존의 3차원 공간정보 서비스에 큰 문제가 예견되고 있다.
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참고문헌 (17)

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  17. Kim, M. G; Yoon D. H; Koh, J. H. 2015, A Study on the Development Strategy for Future GeoSpatial Open Platform, Journal of Korea Spatial Information Society, 23(2):59-68. 

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