초록 ▼

가상/증강현실 기술을 건설에 적용하기 위해 필요한 BIM to VR 핵심기술(데이터 경량화, 매핑기술 등)들과 최적의 건설 가상화 시뮬레이션 사례(소방설계검토 등)를 구축하고 다양한 BIM 도면을 기반으로 실시간 시뮬레이션이 가능한 스마트 건설 가상화 시뮬레이션 지원 시스템을 개발하였다. 1차년도 연구성과물로 BIM to VR 자동화 알고리즘 설계 및 테스트, 소방 /철도시설물 성능평가/소음 시뮬레이션 설계 및 테스트(특허 출원), BIM to VR 시뮬레이션 플랫폼 설계 및 프로토타입 제작(특허 출원)을 달성하였다.

가상/증강현실 기술을 건설에 적용하기 위해 필요한 BIM to VR 핵심기술(데이터 경량화, 매핑기술 등)들과 최적의 건설 가상화 시뮬레이션 사례(소방설계검토 등)를 구축하고 다양한 BIM 도면을 기반으로 실시간 시뮬레이션이 가능한 스마트 건설 가상화 시뮬레이션 지원 시스템을 개발하였다. 1차년도 연구성과물로 BIM to VR 자동화 알고리즘 설계 및 테스트, 소방 /철도시설물 성능평가/소음 시뮬레이션 설계 및 테스트(특허 출원), BIM to VR 시뮬레이션 플랫폼 설계 및 프로토타입 제작(특허 출원)을 달성하였다.

(출처: 서지자료-초록 414p)

Abstract ▼

This study aims to develop the "Bim to VR" core technology (Lightweight data format, texture mapping, etc), and the optimal virtualization and simulation for construction, the technology support system of simulating the various BIM drawings for smart construction. As the main achievements in 2018 (t

This study aims to develop the "Bim to VR" core technology (Lightweight data format, texture mapping, etc), and the optimal virtualization and simulation for construction, the technology support system of simulating the various BIM drawings for smart construction. As the main achievements in 2018 (the first year), we accomplished three main results 1) lightweight BIM data format algorithm for "Bim to VR" automated algorithm design 2) fire protection / performance evaluation of railway facilities / noise simulation plan design and test (patent application) 3) simulation platform and prototype design for the visualization of texture and library (patent application)

(출처: Bibliographic Data -Abstract 415p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제출문 ... 3
• 요약문 ... 5
• Executive Summary ... 7
• 목차 ... 10
• 표목차 ... 15
• 그림목차 ... 17
• 제1장 서론 ... 28
• 1.1. 연구의 필요성 ... 28
• 1.1.1 연구배경 ... 28
• 1.1.2 기존 기술과의 차별성 ... 31
• 1.2. 연구 목표 ... 33
• 1.2.1 전체 목표 ... 33
• 1.2.2 연차별 목표 및 연구내용 ... 34
• 1.3. 개발기술 정의 및 핵심성과물 ... 35
• 1.3.1 개발기술 정의 ... 35
• 1.3.2 총괄 TRM ... 36
• 1.3.3 년차별 핵심 성과물 ... 36
• 1.3.4 당해연도 세부연구내용 ... 37
• 1.4. 추진체계 및 전략 ... 38
• 1.4.1 추진체계 ... 38
• 1.4.2 총괄 추진전략 ... 39
• 1.4.3 당해연도 추진전략 ... 39
• 제2장 국내·외 기술동향 및 사전조사 ... 40
• 2.1. VR/AR 기술 동향 ... 40
• 2.1.1 배경 ... 40
• 2.1.2 기술 동향 ... 44
• 2.2. 건설분야 VR/AR 적용 현황 ... 52
• 2.2.1 건축 설계 ... 52
• 2.2.2 지하 시설물 관리 ... 53
• 2.2.3 건설 교육 ... 54
• 2.2.4 결론(시사점) ... 55
• 2.3. 설계단계 VR/AR 적용사례 및 우선순위 도출 ... 56
• 2.3.1 국내외 설계사 VR/AR 적용사례 ... 56
• 2.3.2 국내외 설계관련 VR/AR 연구현황 ... 73
• 2.3.3 VR/AR 소프트웨어 개발현황 ... 79
• 2.3.4 VR/AR 적용가능업무 및 우선순위 도출 ... 87
• 2.3.5 결론 (시사점) ... 88
• 2.4. BIM to VR 변환사례 조사 및 문제점 분석 ... 90
• 2.4.1 주요 배경 ... 90
• 2.4.2 BIM소프트웨어 및 관련 연구동향 ... 93
• 2.4.3 BIM 소프트웨어를 활용한 VR/AR 변환 프로세스 ... 100
• 2.4.4 BIM to VR/AR 소프트웨어 분석 ... 105
• 2.4.5 소프트웨어 장단점 분석 ... 119
• 2.4.6 결론 ... 120
• 2.5. VR/AR 관련 국제 전시회 기술 동향 ... 121
• 2.5.1 9th AWE(Augmented World Expo) USA 2018 ... 121
• 2.5.2 45th SIGGRAPH (Special Interest Group on Computer Graphics and Interactive Techniques) 2018 ... 132
• 2.5.3 I/ITSEC(Interactive/Industry Training, Simulation and Education Conference) 2018 ... 142
• 2.5.4 VR/AR 관련 국제 전시회 기술 동향 결론 ... 155
• 제3장 BIM to VR/AR 핵심기술 개발 ... 156
• 3.1. BIM 데이터 경량화 알고리즘 구현 및 검증 ... 156
• 3.1.1 데이터 경량화를 위한 기존 프로세스 및 유사 상용 소프트웨어 분석 ... 157
• 3.1.2 BIM 데이터 경량화를 위한 다양한 알고리즘 검토 ... 157
• 3.1.3 가상현실 환경에서 BIM 데이터 최적화 방안 검토 ... 162
• 3.1.4 BIM 데이터 경량화 알고리즘 설계 및 프로토타입 구축 ... 166
• 3.1.5 BIM 데이터 경량화 모듈 적용에 따른 데이터 검증 결과 ... 167
• 3.2. BIM 객체 재질 자동매핑 모듈 설계 및 프로토타입 구축 ... 169
• 3.2.1 기존 재질 매핑 프로세스 및 유사 소프트웨어 조사 ... 169
• 3.2.2 VR 매핑을 위한 재질 라이브러리 사례 조사 ... 174
• 3.2.3 BIM 자재 속성정보-재질 라이브러리 매칭 기능 개발 ... 177
• 3.2.4 재질 라이브러리 구축 ... 179
• 3.2.5 재질 자동매핑을 위한 프리셋 설정 및 자동매핑 모듈 구축 ... 181
• 제4장 스마트 건설을 위한 최적 시뮬레이션 개발 ... 183
• 4.1 가상화 시뮬레이션 모듈 설계 개요 ... 183
• 4.2. BIM to VR 테스트를 위한 대용량 BIM 모델 작성 ... 184
• 4.2.1 데이터 경량화 검증 및 시뮬레이션을 위한 철도 역사 모델링 ... 184
• 4.2.2 속성데이터 경량화를 위한 객체 속정정보 정의 및 입력 ... 187
• 4.3. 화재 시뮬레이션 모듈 설계 및 프로토타입 구축 ... 188
• 4.3.1 화재 시뮬레이션 구축 개요 ... 188
• 4.3.2 시뮬레이션 시나리오 및 UI 설계 ... 189
• 4.3.3 화재 시뮬레이션 구축을 위한 핵심 데이터 설계 ... 191
• 4.3.4 가상현실 기반의 화재 시뮬레이션 구축 ... 194
• 4.3.5 테스트 및 결과 ... 211
• 4.4 철도 시설물 성능평가 시뮬레이션 설계 및 프로토타입 구축 ... 214
• 4.4.1 국내·외 철도분야 VR/AR 기술동향 ... 215
• 4.4.2 철도시설 성능평가 방법 ... 224
• 4.4.3 VR기반 철도시설 성능평가 시뮬레이션 프로토타입 개발 ... 233
• 4.4.4 AR기반 철도시설 성능평가 방향 ... 239
• 4.4.5 결론 (시사점) ... 243
• 4.5 AR기반의 매립 시설물 모니터링 프로토타입 구축 ... 244
• 4.5.1 개요 ... 244
• 4.5.2 AR 에어컨 콘텐츠 구현 ... 246
• 4.5.3 적용 및 테스트 ... 248
• 4.6. 3차원소음 렌더링 기술을통한 소음 검토시뮬레이션 사전 조사 ... 251
• 4.6.1 서론 ... 251
• 4.6.2 3차원 소음 렌더링 기술 ... 251
• 4.6.3 소음 시뮬레이션을 위한 공간정보 부여 기술 ... 255
• 제5장 개발된 결과물의 하드웨어 연계 및 테스트 ... 261
• 5.1. 재질 및 라이브러리 시각화를 위한 하드웨어 연계 사례 조사 ... 261
• 5.1.1 시뮬레이션 플랫폼 구축 국외 사례 조사 ... 261
• 5.1.2 하드웨어 가속기를 활용한 재질의 고속 렌더링 ... 262
• 5.1.3 시각화 시뮬레이션 모듈 설계 ... 263
• 5.2. 가상현실 연동을 위한 하드웨어 조사 및 시각화 시뮬레이션 모듈 설계 ... 264
• 5.2.1 VR 시뮬레이션 연동을 위한 하드웨어 조사(HMD) ... 264
• 5.2.2 VR 시뮬레이션 연동을 위한 하드웨어 조사(트레드밀) ... 266
• 5.2.3 버추어 트레드밀 기술 개발 구현 ... 269
• 5.3. 가상현실 하드웨어 연동을 위한 성능 목표 설정 ... 275
• 5.4. 하드웨어 연동 테스트 및 결과 ... 277
• 5.4.1 HTC Vive Pro 활용 ... 277
• 5.4.2 가상현실 하드웨어 연계 및 테스트 검증 ... 278
• 제6장 가상현실 기반의 Digital Twin을 위한CPS 요소기술 분석 ... 283
• 6.1. CPS(Cyber Pysical System) 정의 및 배경 ... 283
• 6.2. CPS 기술 동향 ... 288
• 6.2.1 CPS 기술의 배경 ... 288
• 6.2.2 CPS 기술 분류 관점 ... 292
• 6.2.3 CPS 기술 적용 범위 ... 294
• 6.2.4 CPS 관련 산업의 특징 ... 295
• 6.2.5 CPS 산업의 구조 ... 296
• 6.2.6 CPS 기술의 규모 및 전망 ... 300
• 6.2.7 CPS 기술개발 트렌드 ... 301
• 6.2.8 제조산업 CPS 연구동향 분석 ... 315
• 6.3. 분야별 CPS 기술 응용 적용 사례분석 ... 327
• 6.3.1 의료분야 사이버 물리 시스템 ... 327
• 6.3.2 제조분야 사이버 물리 시스템 ... 339
• 6.3.3 건설 사이버 물리 시스템(일본 건설 기획 사례) ... 357
• 6.4. CPS 기술 분석 ... 371
• 6.4.1 기술 구성 ... 371
• 6.4.2 CPS 플랫폼과 IoT 플랫폼 ... 377
• 6.4.3 CPS 시뮬레이션 기술 ... 385
• 6.5. 인공지능 기술 ... 392
• 6.5.1 인공지능 기술 개요 ... 392
• 6.5.2 CPS기반 인공지능의 핵심 요소 기술 ... 394
• 6.5.3 머신러닝 기술의 활용 ... 395
• 6.5.4 SCADA 기술 개요 ... 397
• 제7장 결론 ... 401
• 7.1. 기대효과 ... 401
• 7.2. 연구성과의 활용계획 ... 403
• 7.3. 차년도 연구계획 ... 405
• 7.3.1 차년도 연구내용 ... 405
• 7.3.2 차년도 추진체계 및 전략 ... 406
• 참고문헌 ... 407
• 서지자료 ... 414
• Bibliographic Data ... 415
• 끝페이지 ... 416