KR20100074845A - Method and apparatus for visualizing digital elevation model - Google Patents
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Abstract
본 발명은 수치 표고 모델 시각화를 위한 방법 및 장치에 관한 것으로, 수치 표고 모델(Digital Elevation Model: DEM) 시각화를 위한 방법은, 적어도 하나 이상의 격자로 구분된 지형 데이터를 입력받는 과정과, 상기 각각의 격자에 대해 제 1 고도차와 제 2 고도차를 계산하여 비교하는 과정과, 상기 제 1 고도차와 상기 제 2 고도차의 차에 따라서 격자를 두 개의 삼각형으로 분할하는 과정과, 상기 분할된 삼각형으로부터 삼각형 스트립을 생성하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.The present invention relates to a method and apparatus for visualizing a digital elevation model, the method for visualizing a digital elevation model (DEM), the process of receiving the terrain data divided into at least one grid, and each of the Calculating and comparing a first altitude difference and a second altitude difference with respect to the lattice; dividing the lattice into two triangles according to the difference between the first altitude difference and the second altitude difference; and forming a triangular strip from the divided triangles. The method comprising the step of generating.
Description
본 발명은 수치 표고 모델(Digital Elevation Model: DEM) 시각화에 관한 것으로, 특히 지형의 굴곡/고도/높이 값을 반영하여, 렌더링 화질을 높이기 위한 방법 및 장치를 제공함에 있다.The present invention relates to a digital elevation model (DEM) visualization, in particular to provide a method and apparatus for improving the rendering image quality by reflecting the curvature / altitude / height value of the terrain.
차량 항법 시스템으로 내비게이션이 차량에 장착되고 있다. 상기 내비게이션 장치의 기본적인 기능은 운행 중인 차량의 위치를 추적하여 도로 지도상에 정확하게 표시하는 것이며, 부수적인 기능으로는 다른 도로의 교통 상황을 파악하거나 주유소 등에 대한 정보를 제공하는 것이 있다.Navigation is mounted on the vehicle by means of a vehicle navigation system. The basic function of the navigation device is to accurately track the location of the vehicle on the road and accurately display it on a road map. The secondary function is to identify traffic conditions of other roads or provide information on gas stations.
하지만, 운전자가 내비게이션 장치의 지도상에서 원하는 위치를 찾기 위해서는 시각화가 잘 되어 있어야 한다. 이는 고속으로 차량을 운행하는 경우, 평면의 지도를 검색하는 것보다는 3차원 시각화가 되어있는 지도를 검색하는 것이 사용자에게 편리함과 안전을 제공하기 때문이다. 즉, 주위의 건물이나 지형 등의 지형지 물이 3차원 형상으로 보여지는 경우, 직관적으로 이를 인식할 수 있다.However, the driver must be well visualized to find the desired location on the map of the navigation device. This is because when driving a vehicle at high speed, searching for a map with three-dimensional visualization rather than searching for a map of the plane provides convenience and safety to the user. That is, when a feature such as a surrounding building or terrain is viewed in a three-dimensional shape, it can be intuitively recognized.
2차원 지도 데이터에 원근감을 주어 3차원의 느낌을 주는 방법으로 수치표고모델(Digital Elevation Model: DEM)을 이용하고 있다. 상기 DEM은 지리 정보 시스템(Geographic Information System: GIS) 구축을 위해 사용되는 3차원 좌표로 나타낸 자료를 통칭하며, 지표면에 일정 간격으로 분포된 지점의 높이 값(혹은 표고 값)을 수치로 기록한 것을 컴퓨터를 이용하여 처리한 것이다. Digital Elevation Model (DEM) is used as a method to give two-dimensional map data to give a three-dimensional feel. The DEM collectively refers to data represented by three-dimensional coordinates used to build a Geographic Information System (GIS), and records the numerical values of heights (or elevations) of points distributed at regular intervals on the surface of the computer. It is processed using.
또한, 지형 정보를 저장하는 방법 중 DEM은 계산이 용이하고 구현이 간편한 장점이 있다. 각 격자(grid)의 교차점에 높이/고도 값을 배열로 저장한다. 일반적으로 3차원 DEM 지형 데이터를 시각화할 때, 지형의 굴곡을 고려하지 않은 채 각 격자(grid)를 일관된/일정한 방향으로 2개의 삼각형씩 분할하여 삼각형들로 렌더링한다. 이러한 경우 지형의 굴곡을 제대로 반영하지 못하는 경우가 발생한다.In addition, DEM has a merit of easy calculation and easy implementation. Store height / altitude values in an array at the intersection of each grid. In general, when visualizing three-dimensional DEM terrain data, each grid is divided into two triangles in a consistent / constant direction without rendering the terrain's curvature and rendered as triangles. In this case, it is difficult to properly reflect the curvature of the terrain.
따라서, DEM의 각 격자에서 지형의 요철/굴곡/높이를 고려하여 2개의 삼각형을 분할하여 렌더링하는 방법 및 장치가 필요하다.Therefore, there is a need for a method and apparatus for dividing two triangles in consideration of the unevenness / curvature / height of the terrain in each grid of the DEM.
본 발명의 목적은 내비게이션 장치에서 사용되는 3D DEM 지형 데이터를 효과적으로 시각화하는 방법 및 장치를 제공함에 있다.An object of the present invention is to provide a method and apparatus for effectively visualizing the 3D DEM terrain data used in the navigation device.
본 발명의 다른 목적은 내비게이션 장치에서 각 격자에서 지형의 요철/굴곡/높이를 고려하여 2개의 삼각형을 분할하여 렌더링하는 방법 및 장치를 제공함에 있다.Another object of the present invention is to provide a method and apparatus for dividing two triangles in consideration of the unevenness / curvature / height of the terrain in each grating in the navigation apparatus.
본 발명의 또 다른 목적은 내비게이션 장치에서 3차원 DEM 데이터를 빠르게 렌더링하기 위한 삼각형 스트립 생성 및 렌더링 방법 및 장치를 제공함에 있다.Another object of the present invention is to provide a method and apparatus for generating and rendering triangle strips for quickly rendering three-dimensional DEM data in a navigation device.
상기한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 제 1 견지에 따르면, 수치 표고 모델(Digital Elevation Model: DEM) 시각화를 위한 방법에 있어서, 적어도 하나 이상의 격자로 구분된 지형 데이터를 입력받는 과정과, 상기 각각의 격자에 대해 제 1 고도차와 제 2 고도차를 계산하여 비교하는 과정과, 상기 제 1 고도차와 상기 제 2 고도차의 차에 따라서 격자를 두 개의 삼각형으로 분할하는 과정과, 상기 분할된 삼각형으로부터 삼각형 스트립을 생성하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.According to a first aspect of the present invention for achieving the above object, a method for visualizing a digital elevation model (DEM), comprising the steps of: receiving terrain data divided into at least one grid; Calculating and comparing a first altitude difference and a second altitude difference with respect to the lattice of; and dividing the lattice into two triangles according to the difference between the first altitude difference and the second altitude difference; It characterized in that it comprises a process of generating.
상기한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 제 2 견지에 따르면, 수치 표고 모델(Digital Elevation Model: DEM) 시각화를 위한 장치에 있어서, 적어도 하나 이상의 4개의 표고점으로 이루어진 격자로 구분된 지형 데이터를 입력받는 DEM 데이터 생성부와, 상기 각각의 격자에 대해 제 1 고도차와 제 2 고도차를 계산하여 비교하는 고도차 비교부와, 상기 제 1 고도차와 상기 제 2 고도차의 차에 따라 격자를 두 개의 삼각형으로 분할하는 삼각형 분할부와, 상기 분할된 삼각형으로부터 삼각형 스트립을 생성하는 삼각형 스트립 생성부를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to a second aspect of the present invention for achieving the above object, in the apparatus for the visualization of the digital elevation model (DEM), receiving terrain data divided into a grid consisting of at least one four elevation points A DEM data generation unit, an altitude difference comparison unit for calculating and comparing a first altitude difference and a second altitude difference with respect to each of the lattice, and dividing the lattice into two triangles according to the difference between the first altitude difference and the second altitude difference And a triangular strip generator and a triangular strip generator for generating a triangular strip from the divided triangles.
상술한 바와 같이, 지형의 굴곡/고도/높이 값을 반영하여 삼각형화함으로써, 지형의 굴곡을 반영하므로 화질을 높일 수 있는 장점이 있다. 또한, 지형의 굴곡을 반영하여 렌더링 화질을 높일 수 있다.As described above, by triangulation by reflecting the curvature / altitude / height of the terrain, there is an advantage that the image quality can be improved because it reflects the curvature of the terrain. In addition, the rendering image quality may be improved by reflecting the curvature of the terrain.
이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면의 참조와 함께 상세히 설명한다. 그리고, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단된 경우 그 상세한 설명은 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the following description of the present invention, detailed descriptions of related well-known functions or configurations will be omitted if it is determined that the detailed description of the present invention may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention. The following terms are defined in consideration of the functions of the present invention, and may be changed according to the intentions or customs of the user, the operator, and the like. Therefore, the definition should be made based on the contents throughout the specification.
이하, 본 발명은 내비게이션에서 수치표고모델(Digital Elevation Model: 이하 "DEM"라 칭함) 시각화를 위한 방법 및 장치에 대해 설명하기로 한다.Hereinafter, the present invention will be described a method and apparatus for visualizing a digital elevation model (hereinafter referred to as "DEM") in navigation.
도 1은 본 발명에 따른 등고선 지형 데이터로부터 DEM 데이터를 생성한 후, 상기 DEM 데이터를 3차원으로 시각화하는 예를 도시하고 있다.FIG. 1 illustrates an example of generating DEM data from contour topographical data and visualizing the DEM data in three dimensions.
상기 도 1(a)는 일반 지형을 등고선으로 나타낸 도면이고, 상기 도 1(b)는 상기 도 1(a)의 등고선으로 나타낸 지형을 일정한 크기의 격자(grid)로 구분하고,격자로 구분된 하나의 지형을 3개의 표고점들로 연결된 삼각형 조각들의 집합으로 표현한다. 즉, 지형의 표면을 근사화하는 효율적이고 편리한 표현방법 중의 하나로써, 수치표고모형(DEM)은 규칙적인 격자나 삼각형으로 연결된 임의의 표고점을 이용하여 지형의 표면을 표고(x, y, z)(이하 DEM 데이터라 칭함)로 표현한다.Figure 1 (a) is a view showing the contour of the general terrain, Figure 1 (b) is divided into a grid of a certain size of the terrain represented by the contour of the Figure 1 (a), separated by a grid Represents a terrain as a set of triangular pieces connected by three elevation points. In other words, as an efficient and convenient expression method of approximating the surface of the terrain, the digital elevation model (DEM) uses the elevation level (x, y, z) (arbitrary elevation points connected by regular grids or triangles). Hereinafter referred to as DEM data).
도 1 (c)는 상기 도 1 (b)에서 DEM 데이터를 렌더링하여 2차원 지형을 3차원 지형으로 시각화한 도면이다. DEM 데이터을 렌더링하는 방법은 하기 도 2에서 설명하기로 한다.FIG. 1 (c) is a diagram of visualizing two-dimensional terrain into three-dimensional terrain by rendering the DEM data in FIG. 1 (b). A method of rendering the DEM data will be described with reference to FIG. 2.
도 2는 본 발명에 따른 DEM 데이터를 렌더링하는 예를 도시하고 있다.2 shows an example of rendering DEM data according to the present invention.
상기 도 2를 참조하면, 일부 지형을 9개의 격자로 구분하고, 각 격자를 일정한 방향으로 삼각형화되어 렌더링되고 있다.Referring to FIG. 2, some terrains are divided into nine grids, and each grid is triangulated in a predetermined direction and rendered.
예를 들면, 표고점(0, 4, 1) 반시계 방향으로 이루어진 제 1 삼각형으로 렌더링을 수행하고(200), 이후 표고점(1, 4, 5) 반시계 방향으로 이루어진 제 2 삼각형으로 렌더링을 수행한다(210). 이처럼 각 격자의 삼각형들을 순서대로 렌더링한 후, 렌더링 언어로 표현된 삼각형 정보는 그래픽 가속도 등의 하드웨어로 전달되어 3차원으로 시각화된다. 이때, 삼각형을 형성하는 일부 표고점들이 중복되어 렌더링 속도가 느려질 수 있다.For example, rendering is performed with a first triangle made up of elevation points (0, 4, 1) counterclockwise (200), and then rendering is performed with a second triangle made up with elevation points (1, 4, 5) counterclockwise. (210). After the triangles of each grid are rendered in this order, the triangle information expressed in the rendering language is transferred to hardware such as graphic acceleration and visualized in three dimensions. At this time, some elevation points forming the triangle may overlap and the rendering speed may be slow.
도 3은 본 발명에 따른 DEM 데이터를 렌더링하는 다른 예를 도시하고 있다. 상기 도 2에서 표고점들이 중복되는 것을 줄이기 위해, 상기 도 3에서는 삼각형 스트립(triangle strip)을 이용하여 렌더링을 수행한다. 상기 삼각형 스트립은 삼각형의 좌표는 나타내는 방식의 하나로, 추가되는 각각의 표고점이 새로운 삼각형을 형성한다.3 shows another example of rendering DEM data according to the present invention. In order to reduce the overlapping of the elevation points in FIG. 2, rendering is performed using a triangle strip in FIG. 3. The triangular strip is one of the ways in which the coordinates of the triangle are represented, and each elevation point added forms a new triangle.
상기 도 3을 참조하면, 표고점들(0, 4, 1)로 이루어지는 삼각형에서, 표고점(5)가 추가되면 표고점들(4, 1, 5)로 이루어지는 삼각형이 추가된다. 이후 표고점(2)가 추가되면 표고점들(1, 5, 2)로 이루어지는 삼각형이 추가된다. 마찬가지로, 표고점(6)이 추가되면 표고점들(5, 2, 6)로 이루어지는 삼각형이 추가되고, 표고점(3)이 추가되면 표고점들(2, 6, 3)로 이루어지는 삼각형이 추가된다. 표고점(7)이 추가되면 표고점들(6, 3, 7)로 이루어지는 삼각형이 추가된다. Referring to FIG. 3, in the triangle consisting of the
이후, 표고점(8)이 추가되면 표고점들(3, 7, 8)로 이루어지는 삼각형이 추가되어야 하지만, 표고점들(3, 7, 8)로 이루어진 표면은 삼각형이 아니기 때문에,표고점(7)을 중복하여 추가한다. 이후 표고점들(3, 7, 7)로 이루어진 표면도 삼각형이 아니기 때문에, 표고점(4)을 추가하고, (7, 7, 4)도 삼각형이 아니기 때문에 다시 표고점(4)을 중복하여 추가한다. (7, 4, 4)도 삼각형이 아니므로, 표고점(8)을 추가하고, (4, 4, 8)도 삼각형이 아니므로, 표고점(5)을 추가하여 삼각형이 이루어지는 표고점들(4, 8, 5)이 나올 때까지 표고점을 추가한다.Subsequently, when the
즉, 삼각형 스트립을 구성할 시, 표고점 하나씩 추가할 때마다 삼각형 하나씩 추가되므로, 상기 도 2보다 중복되는 표고점을 줄일 수 있다.That is, when configuring a triangular strip, a triangle is added every time an elevation point is added, thereby reducing the overlapping elevation point than FIG. 2.
도 4는 종래 기술과 본 발명에서 삼각형을 이용한 렌더링 예를 비교하는 도면이다.4 is a view comparing a rendering example using a triangle in the prior art and the present invention.
상기 도 4를 참조하면, 지형을 동일한 크기의 격자로 구분하여, 이중 격자로 구분된 지형에 대해 DEM 데이터를 생성하고 있다. DEM 데이터를 생성하기 위한 삼각형을 형성하기 위해 종래에는 일정한 방향으로 삼각형을 형성하였다.Referring to FIG. 4, the terrain is divided into grids having the same size, and DEM data is generated for the terrain divided by a double grid. Conventionally, triangles are formed in a predetermined direction to form triangles for generating DEM data.
예를 들어, 격자로 구분된 일부 지형(400)은 네 개의 표고점(500, 520, 500, 490)으로 구성될 시, DEM 데이터를 생성하기 위한 삼각형을 형성하기 위해 종래에는 일정한 방향으로 삼각형을 형성하여, 도 4 (a)와 같이 삼각형이 형성되었다고 하고 가정하자. 이때 표고점 520m와 표고점 490m이 연결되어 삼각형이 형성되고, 삼각형의 나머지 표고점들(500, 500)이 고도차가 없는 경우, 격자의 중간 부분은 고도가 발생하게 된다. 좌측의 등고선이 나타난 도면을 보면, 일부 지형에서(400)의 격자 중간 부분은 고도가 없지만, 삼각형화하여 렌더링을 수행하게 되면 중간 부분에 고도가 발생하게 된다. 따라서, 정확하게 고도 반영을 하지 못하게 된다.For example, when some
따라서, 본 발명에서는 도 4 (b)와 같이 고도를 정확하게 반영하기 위해서 고도차가 없는 방향으로 삼각형을 형성한다. 예를 들면, 표고점 520m와 표고점 490m이 연결되어 삼각형이 형성될 시 30m(520m-490m))(제 1 고도차라 함)와 표고점 500m와 표고점 500m이 연결되어 삼각형이 형성될 시 0m(500m-500m))(제 2 고도차라 함)를 비교하여, 고도차가 작은 방향으로 삼각형을 형성하면, 좌측의 등고선이 나타난 도면처럼, 격자 중간 부분에 고도가 발생하지 않으며 렌더링이 수행된다.Therefore, in the present invention, in order to accurately reflect the altitude as shown in FIG. 4 (b), a triangle is formed in a direction without an altitude difference. For example, 30m (520m-490m) when the triangle is connected by 520m above sea level and 490m above sea level (called the first altitude difference), and 0m (500m-500m when the triangle is formed by connecting 500m above sea level and 500m above sea level When a triangle is formed in a direction in which the altitude difference is small by comparing)) (called the second altitude difference), as shown in the contour line on the left side, the altitude does not occur in the middle portion of the grid and rendering is performed.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 상기 도 4에서 고도를 반영하지 못한 경우와 고도를 반영한 경우의 렌더링을 도시하고 있다.FIG. 5 is a diagram illustrating a case where the altitude is not reflected and the altitude is reflected in FIG. 4 according to an exemplary embodiment of the present invention.
상기 도 5 (b)를 참조하면, 표고점 520m와 표고점 490m이 연결되어 삼각형이 형성될 시, 고도가 반영되지 못한 렌더링 예이다. 즉, 실제 중간 부분에는 고도가 없지만, 렌더링 후에는 중간 부분에 고도가 발생한다.Referring to FIG. 5B, when an
표고점 500m와 표고점 500m이 연결되어 삼각형이 형성될 시, 고도가 반영된 렌더링 예이다. 즉, 실제 중간 부분에는 고도가 없고, 렌더링 후에도 중간 부분에 고도가 발생하지 않는다.This is a rendering example in which the altitude is reflected when the
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 DEM 데이터를 시각화를 위한 내비게이션 장치를 도시하고 있다.6 illustrates a navigation device for visualizing DEM data according to an embodiment of the present invention.
상기 도 6을 참조하면, 상기 내비게이션 장치는 입력부(600), GPS 모듈부(602), 출력부(604), 제어부(606), DEM 시각화부(608), 지도 데이터 DB(610), 지형 데이터 입력부(630), DEM 데이터 생성부(640)를 생성하여 구성된다.Referring to FIG. 6, the navigation device includes an
구현에 따라서, 상기 지형 데이터 입력부(630)와 상기 DEM 데이터 생성 부(640)의 기능은 일반 컴퓨터에서 전처리로 수행되며, 생성된 DEM 데이터를 데이터베이스에 저장하면, 상기 내비게이션 장치가 지도 데이터(610)에 접근하여 상기 DEM 데이터를 독출하여 이용할 수 있다.According to an embodiment, the functions of the terrain
상기 입력부(600)는 사용자 인터페이스를 제공하며, 사용자로부터 입력 값을 제공받고, 상기 GPS 모듈부(602)는 인공위성으로부터 위치정보를 수신하여 제어부(606)로 제공한다. The
상기 제어부(606)는 내비게이션 장치의 전반적인 제어를 담당한다. 예를 들어, 상기 GPS 모듈부(602)로부터의 위치정보와 상기 지도 데이터 DB(610)로부터의 고도가 반영된 DEM 데이터를 DEM 시각화부(608)로 제공한다.The
상기 DEM 시각화부(608)는 상기 제어부(606)로부터 제공받은 위치정보와 고도가 반영된 DEM 데이터를 이용하여, 렌더링을 수행하여 그 결과를 상기 출력부(604)로 제공한다.The
상기 출력부(604)는 상기 내비게이션 장치 동작 중에 발생하는 상태 정보, 제한된 숫자의 문자들, 지형 정보를 디스플레이한다. 즉, 상기 DEM 시각화부(608)로부터 렌더링된 DEM 데이터를 이용하여, 3차원으로 지형을 디스플레이한다. 상기 출력부(604)는 칼라 액정 디스플레이 장치(LCD : Liquid Crystal Display)를 사용할 수 있다.The
상기 지형 데이터 입력부(630)는 인공위성 사진이나 지도로부터 얻어지는 등고선 데이터의 결과물을 샘플 포인트의 2차원 평면상의 좌표와 그 점에서의 고도 값으로 이루어진 순서쌍으로 상기 DEM 데이터 생성부(640)에 제공한다.The terrain
상기 DEM 데이터 생성부(640)는 상기 지형 데이터 입력부(630)로부터의 지형 데이터를 일정한 격자크기로 구분한 후, 해당 격자에서 4지점의 표고값(혹은 높이 값)을 독출하여, 고도가 반영된 DEM 데이터를 생성한다. 이를 위해, 상기 DEM 데이터 생성부(640)는 고도차 비교차(642), 삼각형 분할부(644) 및 삼각형 스트립 생성부(646)를 포함한다.The
상기 삼각형 분할부(644)는 표고값에 대한 정보를 독출하여 삼각형 스트립 생성이 불가능하면, 삼각형을 중복하여 스트립을 생성하거나 삼각형을 중복하지 않는 스트립을 생성한다. 예를 들면, 고도차를 이용하여 삼각형을 형성하는 경우의 스트립을 보면, 먼저 도 10(b)에처럼 0, 4, 1, 5, 6, 1, 2, 6, 3, 7로 삼각형을 중복하여 스트립을 생성할 수 있고, 다른 실시 예로 0, 4, 1, 5, 6, 6, 1, 2, 2, 6, 3, 7로 삼각형을 중복하지 않고 스트립을 생성할 수 있고, 또 다른 예로 삼각형이 형성되어 스트립이 생성되다가 삼각형이 형성되지 않을 시, 다른 스트립을 추가하여 생성한다. 예를 들어, 0, 4, 1, 5, 6까지 삼각형을 이용하여 제 1 스트립을 생성하고, 이후 삼각형이 형성되지 않을 시(5, 6, 2) 1, 2, 6, 3, 7로 제 2 스트립을 생성한다.The
상기 고도차 비교차(642)는 4지점의 표고값으로부터 제 1 고도차와 제 2 고도차를 계산하여 상기 제 1 고도차와 상기 제 2 고도차를 비교한다. 예를 들면, 상기 도 5와 같이, 다수의 격자들로 구분된 지형 중 하나의 격자를 이루는 4개 표고값 500, 520, 500, 490를 지형 데이터 입력부(630)로부터 제공받는다. 그리고 제 1 고도차는 대각선에 있는 표고점들(520m, 490m)의 차이고, 제 2 고도차는 다른 대각선에 있는 표고점들(500m, 500m)의 차이다. The
상기 제 1 고도차가 상기 제 2 고도차보다 큰 경우, 상기 삼각형 분할부(644)는 제 2 고도차들을 이루는 표고점들을 연결하여 격자를 분할하고 상기 삼각형 스트립 생성부(646)는 제 2 고도차들을 이루는 표고점들을 연결로 이루어진 삼각형으로부터 DEM 데이터를 생성한다. 반면, 상기 제 1 고도차가 상기 제 2 고도차보다 작은 경우, 상기 삼각형 분할부(644)는 제 1 고도차들을 이루는 표고점들을 연결하여 격자를 분할하고, 상기 삼각형 스트립 생성부(646)는 제 1 고도차들을 이루는 표고점들을 연결로 이루어진 삼각형으로부터 DEM 데이터를 생성한다.When the first altitude difference is greater than the second altitude difference, the
상기 지도 데이터 DB(610)는 상기 DEM 데이터 생성부(640)로부터 생성된 DEM 데이터를 저장하여, 요청시, 상기 제어부(606)에 상기 DEM 데이터를 제공한다.The
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 DEM 데이터를 시각화를 위한 흐름도를 도시하고 있다.7 is a flowchart illustrating visualization of DEM data according to an embodiment of the present invention.
상기 도 7을 참조하면, DEM 데이터 생성부(640)는 700 단계에서 현재 격자에서 4지점의 표고값(혹은 높이 값)을 독출하여, 702 단계에서 제 1 고도차(LTRB)와 제 2 고도차(RTLB)를 계산한다.Referring to FIG. 7, the
예를 들면, 상기 도 5와 같이, 다수의 격자들로 구분된 지형 중 하나의 격자를 이루는 4개 표고값 500, 520, 500, 490를 지형 데이터 입력부(630)로부터 제공받는다. 그리고 제 1 고도차는 대각선에 있는 표고점들(520m, 490m)의 차이고, 제 2 고도차는 다른 대각선에 있는 표고점들(500m, 500m)의 차이다.For example, as shown in FIG. 5, four
이후, 고도차 비교부(642)는 704 단계에서 상기 제 1 고도차와 상기 제 2 고도차를 비교한다. 만약, 상기 제 1 고도차가 상기 제 2 고도차보다 큰 경우, 삼각형 분할부(644)는 706 단계에서 제 2 고도차들을 이루는 표고점들을 연결하여 격자를 분할하고 삼각형 스트립 생성부(646)는 제 2 고도차들을 이루는 표고점들을 연결하여 이루어진 삼각형으로부터 DEM 데이터를 생성한다. 반면, 상기 제 1 고도차가 상기 제 2 고도차보다 작은 경우, 삼각형 분할부(644)는 708 단계에서 제 1 고도차들을 이루는 표고점들을 연결하여 격자를 분할하고, 삼각형 스트립 생성부(646)는 제 1 고도차들을 이루는 표고점들을 연결하여 이루어진 삼각형으로부터 DEM 데이터를 생성한다.In
예를 들면, 도 9는 제 1 고도차와 제 2 고도차의 비교에 따라 삼각형화하는 예를 도시하고 있다. 고도 1, 고도 2, 고도 3, 고도 4로 이루어진 격자(도 9 (a))에서 고도 1과 고도 4의 차와 고도 2과 고도 3의 차를 구한다.For example, FIG. 9 shows an example of triangulation according to the comparison of the first altitude difference and the second altitude difference. The difference between
만약, 고도 1과 고도 4의 차와 고도 2와 고도 3의 차보다 작은 경우, 고도 1과 고도 4를 연결하여 격자를 두 개의 삼각형으로 분할한다(도 9 (b)). 반면 고도 1과 고도 4의 차와 고도 2와 고도 3의 차보다 큰 경우, 고도 2와 고도 3을 연결하여 격자를 두 개의 삼각형으로 분할한다(도 9 (c)).If the difference between the
이후, 상기 DEM 데이터 생성부(640)는 710 단계에서 삼각형화될 격자가 존재하는지를 확인하여, 존재할 시 712 단계로 진행하여 다음 격자에 대한 정보(4개의 표고점)를 독출한다. 그리고 700 단계 내지 710 단계를 수행하여 삼각형 스트립을 생성한다.Thereafter, the
이후, 본 발명의 절차를 종료한다.The procedure of the present invention is then terminated.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 DEM 데이터를 시각화를 위한 삼각형 스트림을 생성하기 위한 흐름도를 도시하고 있다.8 is a flowchart for generating a triangular stream for visualizing DEM data according to an embodiment of the present invention.
상기 도 8을 참조하면, 삼각형 분할부(644)는 800 단계에서 시작 삼각형을 이루는 3개의 표고값을 스트림에 추가한다.Referring to FIG. 8, the
이후, 상기 삼각형 분할부(644)는 802 단계에서 다음 표고값을 추가하여 스트립 생성할 수 있는지를 판단한다.In
만약, 다음 정점에 대한 스트립 생성이 가능하면, 상기 DEM 시각화부(608)는 810 단계로 진행하여, 810 단계로 진행하여 다음 표고값에 대한 정보를 독출한다.If it is possible to generate a strip for the next vertex, the
반면, 다음 정점에 대한 스트립 생성이 불가능하면, 상기 삼각형 분할부(644)는 804 단계로 진행하여, 삼각형을 중복하여 스트립을 생성하거나 삼각형을 중복하지 않는 스트립을 생성한다.On the other hand, if it is impossible to generate a strip for the next vertex, the
이후, 삼각형 분할부(644)는 806 단계에서 다음 표고값이 있는지 확인하여 다음 표고값이 존재하면 810 단계로 진행하여 다음 표고값에 대한 정보를 독출한다.Thereafter, the
예를 들면, 3개의 격자들로 지형이 구분되어 일정한 방향으로 삼각형을 형성하는 경우(도 10(a)), 3개의 격자들로 지형이 구분되어 고도차를 반영하여 삼각형을 형성하는 경우(도 10(b)), 삼각형 스트립을 생성하는 방법이다.For example, when the terrain is divided into three grids to form a triangle in a predetermined direction (Fig. 10 (a)), the terrain is divided into three grids to form a triangle to reflect the altitude difference (Fig. 10). (b)), a triangular strip is produced.
도 10(a)에처럼, 일정한 방향으로 삼각형이 형성되는 경우, 0, 4, 1, 5, 2, 6, 3, 7으로 스트립이 생성된다.As shown in FIG. 10 (a), when triangles are formed in a constant direction, strips are generated at 0, 4, 1, 5, 2, 6, 3, and 7.
본 발명에 따라, 고도차를 이용하여 삼각형을 형성하는 경우의 스트립을 보면, 먼저 도 10(b)에처럼 0, 4, 1, 5, 6, 1, 2, 6, 3, 7로 삼각형을 중복하여 스트립을 생성할 수 있고, 다른 실시 예로 0, 4, 1, 5, 6, 6, 1, 2, 2, 6, 3, 7로 삼각형을 중복하지 않고 스트립을 생성할 수 있고, 또 다른 예로 삼각형이 형성되어 스트립이 생성되다가 삼각형이 형성되지 않을 시, 다른 스트립을 추가하여 생성한다. 예를 들어, 0, 4, 1, 5, 6까지 삼각형을 이용하여 제 1 스트립을 생성하고, 이후 삼각형이 형성되지 않을 시(5, 6, 2) 1, 2, 6, 3, 7로 제 2 스트립을 생성한다.According to the present invention, in the case of forming a triangle using an altitude difference, first, the triangle is overlapped with 0, 4, 1, 5, 6, 1, 2, 6, 3, 7 as shown in FIG. To generate a strip, in another
만약, 다음 표고값이 존재하지 않으면, 상기 DEM 시각화부(608)는 808 단계로 진행하여 삼각형 스트립 데이터를 이용하여 렌더링을 수행한다.If the next elevation value does not exist, the
이후, 본 발명의 절차를 종료한다.The procedure of the present invention is then terminated.
한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 아니 되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.Meanwhile, in the detailed description of the present invention, specific embodiments have been described, but various modifications are possible without departing from the scope of the present invention. Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the described embodiments, but should be determined not only by the scope of the following claims, but also by the equivalents of the claims.
도 1은 본 발명에 따른 등고선 지형 데이터로부터 DEM 데이터를 생성한 후, 상기 DEM 데이터를 3차원으로 시각화하는 예시도,1 is an exemplary diagram of visualizing the DEM data in three dimensions after generating DEM data from the contour terrain data according to the present invention;
도 2는 본 발명에 따른 3차원으로 DEM 데이터를 렌더링하는 예시도,2 is an exemplary diagram of rendering DEM data in three dimensions according to the present invention;
도 3은 본 발명에 따른 3차원으로 DEM 데이터를 렌더링하는 다른 예시도,3 is another exemplary diagram of rendering DEM data in three dimensions according to the present invention;
도 4는 종래 기술과 본 발명에서 삼각형을 이용한 렌더링 예시도,4 is a rendering example using a triangle in the prior art and the present invention,
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 상기 도 4에서 고도를 반영하지 못한 경우와 고도를 반영한 경우의 렌더링 예,FIG. 5 is a rendering example when the altitude is not reflected and the altitude is reflected in FIG. 4 according to an embodiment of the present invention; FIG.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 DEM 데이터를 시각화를 위한 장치도,6 is an apparatus diagram for visualizing DEM data according to an embodiment of the present invention;
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 DEM 데이터를 시각화를 위한 흐름도,7 is a flowchart for visualizing DEM data according to an embodiment of the present invention;
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 DEM 데이터를 시각화를 위한 삼각형 스트림을 생성하기 위한 흐름도 및,8 is a flowchart for generating a triangular stream for visualizing DEM data according to an embodiment of the present invention;
도 9는 제 1 고도차와 제 2 고도차의 비교에 따라 삼각형화하는 예시도 및,9 is an exemplary view of triangulation according to a comparison between a first altitude difference and a second altitude difference;
도 10은 삼각형 스트립을 생성하는 예시도.10 illustrates an example of creating a triangular strip.
Claims (16)
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KR1020080133385A KR20100074845A (en) | 2008-12-24 | 2008-12-24 | Method and apparatus for visualizing digital elevation model |
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KR1020080133385A KR20100074845A (en) | 2008-12-24 | 2008-12-24 | Method and apparatus for visualizing digital elevation model |
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CN112819942A (en) * | 2019-11-15 | 2021-05-18 | 中科星图股份有限公司 | Data processing method and device |
KR102545445B1 (en) | 2022-11-22 | 2023-06-21 | 헬리오센 주식회사 | Apparatus and method for third dimension earth XR visualization using unity engine |
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- 2008-12-24 KR KR1020080133385A patent/KR20100074845A/en not_active Withdrawn
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