Transcript 3차원 지형 모델링
3차원 모델링 및 Viewing S/W 개발 연구 연구 개발 목표 • 수치 지형 모델을 기반으로 한 지형의 사실적 표현 • 3차원 지형을 이용한 지형 분석 • 3차원 비행 시뮬레이션 연구 개발 내용 Terrain Modeller Rectangular Grid Modelling 의미점 추출 불규칙 삼각망 형성 Constrained TIN 형성 TIN Modelling DEM Preprocessing 지형의 확장 인공위성영상 향상 Object Modeller Object Mapper 스크립트 파일에 의한 Object 생성 Icon에 의한 Object 생성 Renderer Wireframe Pseudo Shading Image Mapping Height Field RT Terrain Analysis Flight Simulator Flight Path Generator Cubic Spline Generator Path Generator using User’s Input 등고선 추출 경사각 및 방향 절토량/성토량 저수량 및 Watershed 가시권분석 최단거리 Preprocessing • 지형확장 연구 <Bilinear 보간법에 의해 확장된 DEM> <선택된 DEM> <특정 지역 선택> <Bicubic 보간법에 의해 확장된 DEM> Preprocessing • 인공위성 영상 향상 연구 Histogram equalization 3차원 지형 모델러 사각 그리드 Terrain Modeller DEM TIN 3차원 지형 모델러 • 불규칙 삼각망에 의한 지형 모델링 – 의미점 추출 + 산꼭대기 (peak) - + 고갯길 (pass) - 계곡 + (ravine) - + 급경사 (break) - + 웅덩이 (pit) - + 능선 (ridge) - + 비탈 (slope) - + 평지 (flat) - 3차원 지형 모델러 – 불규칙삼각망 형성 선구조 형상 의미점 추출 불규칙삼각망 구성 Pseudo 쉐이딩 3차원 지형 렌더러 Pseudo 쉐이딩 인공위성영상 매핑 Terrain Renderer Wireframe Height Field RT 3차원 지형 분석 • • • • • • • 등고선 추출 경사각 및 방향 절토량, 성토량 저수량 및 Watershed 가시권 분석 최단거리 음영기복도 3차원 지형 분석(등고선 추출) • Contour from DEM <수치 고도 데이터> <2차원 지형에 매핑한 등고선> <3차원 지형에 매핑한 등고선> 3차원 지형 분석(등고선 추출) • Contour from TIN <의미점> <2차원 TIN에 등고선 매핑> <3차원 지형에 매핑한 등고선> 지형 분석 (경사각 및 방향) • 경사각 및 방향 – 지형위의 한점에서의 가장 큰 경사각과 방향 표시 <한 점을 선택> <선택된 점의 3차원 위치> <분석 결과> 지형 분석 (절토량, 성토량) • 절토량, 성토량 – 토목공사와 같이 어떤 지역에 건물을 건설할때 그 지역의 변화에 대한 것을 표현 지형 분석 (저수량) • 저수량 – 댐 설치 설치시 얼마나 많은 양의 물을 저수 할 수 있는지를 계산 <댐 높이를 선택> <지형을 선택> <계산 결과> 지형 분석(Watershed) • Watershed – 물의 흐르는 방향과 수원을 찾아내는 방법 3차원 지형에서 물의 흐름을 2차원으로 표 현한 모습 <3차원 지형> 지형 분석(가시권분석) • 가시권 분석 – 산악지역내 건물 또는 중계소 그 건물에서 최대의 가시 영역을 계산하는 것. <분석 결과> < 3차원 매핑 > <2차원 DEM에서 point 선택> <가시영역> <중계소> 지형 분석(최단거리) • 최단 거리 – 산악 등정과 같이 어떤 시작점에서 도착점까지의 거리를 경사도를 고려하여 가장 최적의 경로를 찾 는 것. < 2차원 경로 표시 > < 위치를 선택 > < 최단 거리 분석 결과> < 3차원 경로 표시 > 3차원 비행 시뮬레이션 • • • • Object 모델러에 대한 연구 지형의 평탄화 및 Object 매핑 기본 비행 경로에 의한 비행 경로 추출 키보드에 의한 비행 시뮬레이션 Object 모델러 Object Modeller <Script File> <Icon based primitive> Object Mapper Script File에 의한 Object 생성 Object 자동 생성 • 목표물 자동생성 흐름도 목표물 베이스 평탄화 설정 목표물 위치 설정 목표물 선정 • 목표물의 매핑 – 선택된 지역을 고도값의 평균값으로 평탄화 시킴 – 생성된 물체를 지형 위에 위치시킴. 목표물 크기 및 방향 설정 Object 편집기 • 사용자 요구에 따른 목표물의 위치, 형태, 방향, 크기 등을 변화시킴 비행 경로 설정 • Cubic Spline 곡선에 의한 비행 경로 추출 WireFrame 지형에 대한 비행 시뮬레이션 Pseudo Shading 지형에 대한 비행 시뮬레이션 TIN 지형에 대한 비행 시뮬레이션 • 빠른 비행 시뮬레이션의 수행 인공위성 영상 매핑 지형에 대한 비행시뮬레이션 구현 환경 • 구현환경 – – – – – – Platform: pentium PC 운영체제: Window 95 / Window NT 사용 언어 : Visual C++ 사용 라이브러리: OpenGL 프로그램 모듈수 : 40여개 Class 프로그램 라인수 : 25,000 라인