초록 ▼

1. 기술개발목표
- 3차원 시설물 및 건물 Rendering Data 표현기술 개발 및 3차원 피난시뮬레이션 구현
- 기술 이전 받은 2차원 피난시뮬레이션 NAGAYO 프로그램과 주관 연구기관에서 확보되어있는 3차원 GIS 시스템 엔진 및 컴포넌트 기술과의 접목으로 기존의 2D 및 단층 시뮬레이션 기술을 3차원 GIS 시스템 상에서의 고층 및 지하 건물에 대한 대피시뮬레이션 기술의 개발
- 2차원 데이터를 활용한 실시간 3차원 건물 데이터 생성으로 통하여 데이터 생성의 비용을 최소화 하고 현실적인 시뮬레이션이 가능

1. 기술개발목표
- 3차원 시설물 및 건물 Rendering Data 표현기술 개발 및 3차원 피난시뮬레이션 구현
- 기술 이전 받은 2차원 피난시뮬레이션 NAGAYO 프로그램과 주관 연구기관에서 확보되어있는 3차원 GIS 시스템 엔진 및 컴포넌트 기술과의 접목으로 기존의 2D 및 단층 시뮬레이션 기술을 3차원 GIS 시스템 상에서의 고층 및 지하 건물에 대한 대피시뮬레이션 기술의 개발
- 2차원 데이터를 활용한 실시간 3차원 건물 데이터 생성으로 통하여 데이터 생성의 비용을 최소화 하고 현실적인 시뮬레이션이 가능하도록 하는 변환 모듈 개발
- 2차원 피난 시뮬레이션 프로그램을 기초로 2차원 상에 표현 할 수 없는 3차원 공간상의 피난자의 움직임을 효율적으로 표현하고 이를 분석하여 시뮬레이션을 통한 의사결정을 지원하는 3차원 피난 시뮬레이션 개발
2. 기술개발의 목적 및 중요성
현대 도시는 고층화, 고밀과, 심층화 및 도시계획의 체계화로 도시기능에 필요한 핵심 기간시설로서 지하철, 통신구, 전력구, 가스공급라인, 상하수 공급라인 및 에 너지 시설 등이 급증하게 되었다. 이와 같이 복잡 다난해 지는 환경에서의 화재 발생 및 각종 재난에 대한 발생의 대처에 대한 시뮬레이션과 그로 인한 사전 대책마련이 중요한 실정이다. 현재까지의 피난에 대한 시뮬레이션은 국내실정에 맞지 않는 외산제품으로 각종 연구 및 방재 활동이 이루어져왔으나 U-City 구현 및 유비쿼터스 환경에서의 재난 재해의 중요성이 증가되고 기술력 또한 증대되고 있는 현 시점에서보다 효율적이고 보다 현 실정에 맞는 피난시뮬레이션프로그램의 요구가 증대되고 있는 실정이다.
3. 기술개발의 내용 및 범위
- DirectX 기반위의 3차원 시각화모듈 개발
- 2차원 GIS Data를 활용한 실시간 3차원 변환모듈 개발
- Solid 기반의 Full 3D 가시화 모듈 개발
- 3차원 실사 Rendering Data 표현이 가능한 모듈 구현
- 다양한 사용자 인터페이스 적용이 가능하도록 하기위한 소프트웨어 아키텍쳐 및 모듈/컴포넌트화 기술 개발
- 개발된 컴포넌트를 활용한 3차원 피난시뮬레이션 프로그램 개발
○ 복층 건물에 대한 3차원 피난 시뮬레이션 방안 연구
○ 피난 출구 및 복 층 계단 링크 방안 연구
○ 3차원 공간상황에 따른 경로 변경 방안 연구
○ 피난 유도등 효과 검증에 관한 시뮬레이션
○ 피난 시 추종 본능에 따른 군집 이동 연구
○ 건물 지하에 대한 3차원 표현 방안 연구
4. 기술개발 결과
○ DirectX 기반위의 3차원 시각화 모듈
○ 2차원 GIS Data를 활용한 실시간 3차원 자동 변환모듈
○ Solid 기반의 Full 3D 가시화 모듈
○ 3차원 실사 Rendering Data 표현이 가능한 모듈 구현
○ 다양한 사용자 인터페이스 적용이 가능하도록 하기 위한 소프트웨어 아키텍쳐 및 모듈/컴포넌트화(ActiveX) 기술
○ 개발된 컴포넌트를 활용한 최적화된 3차원 피난시뮬레이션 프로그램 개발
5. 기대효과
- 3차원 GIS 기술과 피난시뮬레이션 프로그램의 결합 및 기능 업그레이드로 인한 기술력증대 및 새로운 시장에 대한 부가가치 창출
- GIS 엔진의 다양한 분야에서의 활용 방안 연구 및 개발로 타 시스템 분석능력 향상 및 연동기술 습득
- 기존프로그램은 2D 상 단층에서의 시뮬레이션과 VR(Virtual Reality) 기술의 활용으로 시뮬레이션의 시각화가 이루어졌으나 3차원 GIS엔진을 활용함으로서 보다 정확한 시뮬레이션이 가능.
- GIS 상에서의 압축 기법을 활용하여 단층 소범위에서의 기존 프로그램들과는 차별적인 고층 및 지하시설물 상에서의 시뮬레이션 가능.
- 주로 외산제품에 의존하던 화재 및 방재 관련 분석 및 시뮬레이션 기능의 국산화로 인한 국내 실정에 맞는 분석결과 도출
- 외산제품의 국산화로 인한 수익 창출 및 시장 확대
- 고층건물 설계 시 복층 시뮬레이션 지원 기능으로 인해 수요증대 기대
- 국내 건축물 피난환경에 적합한 시뮬레이션으로 피난자의 안정성 증대
- 방재 및 소방 관련, 건설 허가 등의 전 분야 활용가능
- 현재 구축 중인 또는 향후 구축될 u-방재 솔루션과의 접목 가능
- USN센서 기반기술 등과의 접목으로 시뮬레이션 뿐 아니라 나아가 상황관제 시 센서기반 대피안내시스템 구현 가능

목차 Contents

• 산업화지원사업 최종보고서...1
• 제출문...2
• 과제요약서(초록)...3
• 목차...6
• 제1장 사업 목표 및 내용 ...7
• 제1절 기술 개발 목표 ...7
• 제2절 주요 개발 내용 ...8
• 1. 3차원 시각화 모듈 개발 ...8
• 가. 3차원 공간 분할 기법 ...8
• 나. 시야 절두체 제어 ...10
• 다. 3차원 그래픽 응용규약(Graphic API) ...12
• 라. 3차원 가시화 엔진 단계 ...13
• 2. 2차원 데이터 3차원 자동변환 ...15
• 가. 2차원 데이터의 구조 분석 ...15
• 나. Dxf 파일 벡터 표현 ...15
• 다. 삼각분할에 의한 3차원데이터 자동생성 ...16
• 3. NAGAYO 프로그램 분석 ...18
• 가. 프로그램 개요 ...18
• 나. 피난 대상자 유형 ...19
• 다. 피난 대상자의 군집 보행속도 ...19
• 라. 피난 경로의 선택 ...20
• 마. 피난 시뮬레이션 ...20
• 4. 소프트웨어 Component 화 ...26
• 가. 컴포넌트의 정의 ...26
• 나. 사용 컴포넌트의 형태 ...26
• 다. 컴포넌트의 개발 ...27
• 5. 컴포넌트를 활용한 3차원 피난시뮬레이션 프로그램 개발 ...29
• 가. 프로그램의 주요 특징 및 기능 ...29
• 나. 프로그램의 구성 ...30
• 다. 피난 시뮬레이션을 위한 피난환경 설정 ...31
• 라. 피난 시뮬레이션 ...37
• 마. 추종 본능, 유도등, 출구에 의한 효과 ...43
• 바. 객체 편집에 의한 효과 ...49
• 제3절 추진 일정 ...51
• 제2장 사업 결과 ...52
• 제1절 기술 평가 ...52
• 가. 목표달성도...52
• 나. 문제점...52
• 다. 개선방안...53
• 제2절 기대 효과 ...53
• 1. 결과 활용 ...53
• 2. 파급 효과 ...54