[논문]공간정보 오픈플랫폼 3차원 건물데이터 포맷 개선방안 연구

김현덕; 강지훈; 김학준

doi:10.7319/kogsis.2017.25.1.063

초록
AI-Helper

공간정보 오픈플랫폼에서는 국가공간정보를 공개하여 국민이 자유롭게 활용할 수 있는 서비스를 제공하고 있다. 최근 고품질의 3차원 공간정보와 실내공간정보에 대한 수요가 증가하고 있으나, 현재 오픈플랫폼은 실내와 실외의 공간정보 데이터가 상이한 형식과 저장구조로 구성되어 매끄럽게 연결된 서비스가 불가능한 상황이다. 또한 현재 서비스에 사용되는 3차원 데이터 포맷이 최근 서비스 환경의 변화와 신기술을 반영하지 못하고 있는 실정이다. 따라서 본 연구에서는 오픈플랫폼 3차원 데이터의 서비스 향상 및 상호운영성 확보를 위하여 서비스에 사용되는 3차원 데이터 포맷의 개선방안을 제시하였다. 제안한 포맷은 기존 포맷과 비교하여 경량화되었고 렌더링 속도가 개선되었다.

Abstract ▼ AI-Helper

On the spatial information open platform, the national spatial data are released to provide services that the people can use freely. Recently, the demand for high quality 3D geospatial information and indoor spatial information is increasing. However, open platform is not able to provide seamless se...

On the spatial information open platform, the national spatial data are released to provide services that the people can use freely. Recently, the demand for high quality 3D geospatial information and indoor spatial information is increasing. However, open platform is not able to provide seamless service because spatial data of indoor and outdoor are composed of different formats and storage structures. In addition, the 3D data format used in the current service does not reflect the recent changes in service environment and new technology. Therefore, in this study, we proposed new format of 3D data used in service to improve interoperability and service of open platform 3D data. The proposed format is lighter than the existing format and the rendering speed is improved.

주제어

AI 본문요약
AI-Helper

문제 정의

따라서 본 연구에서는 오픈플랫폼 3차원 데이터의 서비스를 향상시키고 상호운영성을 확보하기 위한 방안으로서 서비스에 사용되는 3차원 건물데이터 포맷을 개선하고자 한다. 이를 위해 우선 대표적인 3차원 데이터 포맷들과 오픈플랫폼의 3차원 건물데이터 포맷에 대한 분석을 수행하고 개선 방안을 도출한다.

제안 방법

그러나 이는 데이터 사이즈 축소 효과를 고려했을 때 충분히 상쇄될만한 효과라 판단된다. 기존 데이터 포맷은 노말과 UV를 float형으로 정의하였고 제안한 포맷은 unsigned short로 정의하여 기존 20byte의 크기를 8byte로 축소하였다.
또한 고사양이 요구되는 3차원 서비스를 효과적으로 운영하기 위해서는 원천 데이터의 경량화를 통한 메모리 관리가 필수적이다. 이에 따라 오픈플랫폼의 기존 데이터 포맷과 CityGML, KML, glTF포맷의 특징들을 분석하였고, 최근 3차원 지도 서비스 환경에 적합한 새로운 포맷을 제안하였다.

대상 데이터

기존에 구축된 여의도 데이터로 테스트를 진행하였다. 테스트 데이터는 876개의 여의도 건물 데이터 복사본 100세트로 이루어졌고, 전체 삼각형 개수는 236,428개, 전체 버텍스 개수는 709,284개(중복 허용), 457,708개(중복 제거)이다.

성능/효과

테스트 결과, 기존 포맷에서 버텍스 중복을 제거한 것만으로 미비하지만 렌더링 속도가 개선된 것을 확인할 수 있었다. 또한 기존 포맷을 array 방식으로 변경한 데이터와 제안한 포맷 데이터의 렌더링 속도 개선 효과를 통해 현재 오픈플랫폼 포맷의 경우 index 방식보다 array 방식의 효율이 좋음을 확인할 수 있었다. 이는 오픈플랫폼 데이터의 경우 텍스처를 사용하는 객체로 버텍스 재사용이 적어 중복 버텍스 상쇄가 충분히 발생하지 못하기 때문인 것으로 판단된다.
제안하는 포맷은 5가지 서비스 명세와 4가지 건물 리소스 정보 관련 명세로 구성하여 웹 서비스 환경에서 효율적인 운영이 가능하고 건물 정보는 최대한 경량화 하는 방향으로 설계하였다. 이후 기존 포맷과 기존 포맷에서 중요한 특징들을 변경한 포맷, 그리고 제안한 포맷으로 동일한 지역의 샘플 데이터를 구성해 렌더링 테스트를 진행하였고, 제안한 포맷의 렌더링 속도 개선 효과를 확인하였다.
테스트 결과, 기존 포맷에서 버텍스 중복을 제거한 것만으로 미비하지만 렌더링 속도가 개선된 것을 확인할 수 있었다. 또한 기존 포맷을 array 방식으로 변경한 데이터와 제안한 포맷 데이터의 렌더링 속도 개선 효과를 통해 현재 오픈플랫폼 포맷의 경우 index 방식보다 array 방식의 효율이 좋음을 확인할 수 있었다.

후속연구

실제 서비스 환경에서는 다양한 요인들이 성능에 영향을 줄 수 있으므로 향후 추가적인 테스트를 통해 성능 개선 요구들을 도출해 내고 서비스 환경 검토를 통해 불필요한 요소를 제거하는 연구가 필요할 것이다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	공간정보 오픈플랫폼에서 3차원 건물데이터는 어떠한 파일로 구성되어 있는가?	공간정보 오픈플랫폼에서 3차원 건물데이터는 인덱스(index) 파일, 객체(object) 파일, 객체의 외곽 이미지인 텍스처(texture) 파일로 구성되어 있다. 인덱스 파일은 3차원 데이터 서비스 방식인 타일링(tiling)에 관한 규약과 타일 상에 3차원 건물의 위치정보 데이터 등 다수의 객체 파일들과 연동하기 위한 정보들로 구성되어 있고, 바이너리(binary) 형태로 기술된 DAT 포맷으로 제공된다.
	오픈플랫폼은 실내와 실외의 공간정보 데이터가 서로 상이한 형식과 저장구조로 구성되어있는데 이로인한 문제점은?	그러나 현재 오픈플랫폼에 서는 실내와 실외의 공간정보 데이터가 서로 상이한 형식과 저장구조로 구성되어 있다. 따라서 실외에서 실내까지 매끄럽게 연결된 서비스가 불가능한 상황이다(Kim and Jang, 2015).
	공간정보 오픈플랫폼 서비스란 무엇인가?	공간정보 오픈플랫폼 서비스(이하 오픈플랫폼)는 국가가 보유하고 있는 국가공간정보를 다양한 서비스 체계로 공개하고 국민들이 자유롭게 활용할 수 있는 기반을 제공하는 서비스로서 국토교통부의 주도하에 출시 되었다(Lee, et al., 2014; Spatial information open platform portal service, 2017a).

참고문헌 (12)

GitHub, 2016, KhronosGroup/glTF, GitHub, Inc., https://github.com/KhronosGroup/glTF
Jang, H. S., Hong, S. H., Kim, M. S. and Jang, I. S., 2015, Service status analysis about the spatial information open platform based on the analysis of web server log and system log, Journal of Korea Spatial Information Society, Vol. 23, No. 3, pp. 45-54.

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jang, H. S., Jang, J. S., Go, J. H. and Jang, I. S., 2016, Performance comparative analysis of open source software for the new generation of V-World architecture configuration, Journal of the Korean Society for Geospatial Information Science, Vol. 24, No. 3, pp. 19-27.

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Kang, J. A. and Hwang, J. R., 2014, A study on the user satisfaction surveys and analysis for improvement of the V-World service, Journal of the Korea Spatial Information Society, Vol. 22, No. 6, pp. 23-32.
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Kim, M. S. and Jang, I. S., 2015, Design and implementation of 3D geospatial open platform based on HTML5/WebGL technology, Journal of the Korea Spatial Information Society, Vol. 23, No. 6, pp. 57-66.
Lee, S. H., Cho, T. H. and Kim, M. S., 2014, A study on the service status of the spatial open platform based on the analysis of web server user log: 2014.5.20.-2014.6.2. log data, Journal of the Korea Spatial Information Society, Vol. 22, No. 4, pp. 67-76.
Li, K. J., Kim, T. H., Ryu, H. G. and Kang, H. K., 2015, Comparison of cityGML and indoorGML-a use-case study on indoor spatial information construction at real sites-, Journal of Korea Spatial Information Society, Vol. 23, No. 4, pp.91-101.
Park, S. H. and Lee, J. Y., 2009, Comparative analysis of 3D spatial data models, The Journal of GIS Association of Korea, Vol. 17, No. 3, pp. 277-285.
SpaceN, 2016, VWorld 3D Map Binary Data File Format, SpaceN, Co., Ltd., http://www.vworld.kr/notice/VWrold_Data_Format_D.pdf
SpaceN, 2017, Spatial information open platform portal service, SpaceN, Co., Ltd., http://www.vworld.kr/v4po_main.do
SpaceN, 2017, Vworld Brief 2017. 2., pp. 1-8.

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