1.2 주기능

1.2.1 데이터: 다종다기한 도시정보, 센서정보, 3D 공간정보 및 도시 시뮬레이션 정보를 데이터 변환 파이프라인을 활용해 자동으로 변환 및 처리

1.2.2 가시화: 대용량 도시 공간정보, 3/4차원 기반 분석/시뮬레이션 결과 데이터를 순수 웹 기반에서 별도의 소프트웨어 없이 가시화

1.2.3 도시 관리 기능 통합 제공: 수질/수문, 홍수, 악취, 바람길, 소음, 진동, 교통 등 도시 계획/설계/시공/운영에서 필수적으로 요구되는 각종 도시 관리 기능을 손쉽게 통합적으로 제공

1.2.4 개발 플랫폼: OpenAPI를 활용하여 3차원 지도 콘텐츠가 포함된 웹 서비스 개발을 지원하는 플랫폼 기능 제공하여 고객 사이트에 특화된 커스터마이징과 시스템 확장구현이 용이함

1.2.5 운영 플랫폼: 일반적인 웹 서비스에서 제공하는 데이터/사용자&사용자그룹/보안/배치작업 스케줄링 등의 플랫폼 기능 제공

2. 규격

2.1 제원

※ 소프트웨어(S/W) 설치를 위한 권장사양 및 운영환경

(권장사양 및 운영환경은 구매자가 사전에 갖추어야 할 환경으로써, 납품 시 불포함)

2.2 품질기준

※ 제품은 상기 품질기준을 포함, 규격서에 기재한 모든 사항을 만족하며 이외의 사항에 대해서는 보유한 모든 품질인증의 시험기준을 만족해야 한다.

2.3 제품에 적용된 기술

3. 구성, 재료

4. 형태

4.1 전체사진

4.2.1 3차원 공간정보 데이터 변환기

3차원 공간정보 및 3차원 분석 시뮬레이션 결과 원본 데이터를 웹 서비스가 가능한 표준 스펙 데이터로 변환. 이 과정에서 경량화, geo-referencing(자체 좌표계를 지구상에 mapping할 수 있는 표준 좌표계로 변환하는 과정), LOD(Level Of Detail) 구축, 3D Tiles 생성 작업을 수행

4.2.2 지형 데이터 변환기

격자 형태로 구성된 DEM(Digital Elevation Model) 데이터로부터 3차원 quantized mesh(꼭짓점 및 삼각형의 개수를 줄인 삼각망 기반의 3차원 데이터)를 구성하여 지도 배경(지형)의 기하학적 뼈대를 생산

4.2.3 3차원 분석/시뮬레이션 데이터 변환기

홍수 예측 모델 결과, CFD(Computational Fluid Dynamics) 기반의 바람장 예측 데이터, 대기질/악취 등의 aero-dynamics 기반 예측 모델 데이터, 소음/진동 예측 데이터 등을 3차원 공간정보와 함께 가시화 할 수 있게 서비스 포맷으로 변환

4.2.4 플랫폼 기능 서버

일반적인 웹 서비스 기능 및 3차원 공간정보에 특화된 기능과 고객의 business logic을 지원하는 서버 사이드 SW 일체

4.2.5 클라이언트 지도 렌더링 라이브러리

서버로부터 수신한 3차원 공간정보를 3차원 지도 형태로 가시화 하는 javascript로 개발된 라이브러리. 디지털 트윈 가시화 코어 라이브러리 

5. 제조 및 가공

5.1 Data Converter

5.1.1 DEM을 이용해 quantized mesh 형태의 3차원 지형 생성

5.1.2 3차원 객체 및 BIM(Building Information Model, CAD기반 건축/토목 설계 데이터를 교환할 수 있게 정의된 표준 교환 포맷) 원본 데이터의 포맷을 다양하게 지원할 수 있도록 각 포맷 스펙 분석 및 로딩 기능 구현(3ds, obj, fbx, IFC, blender, COLLADA 등)

5.1.3 데이터 경량화를 위해 triangle reduction, 텍스처 이미지 파일 리샘플링 등 적용

5.1.4 실제 가시화 하는 단계에서 run-time의 성능을 올리기 위해 각종 색인 정보를 pre-baking

5.1.5 LOD 구축

5.1.6 3D Tiles 형태로 데이터 생산하기 위해 서비스 데이터의 기하학적 정보 및 텍스처 이미지를 batch할 수 있는 알고리즘 고안 및 적용

5.1.7 3차원 기반 분석/시뮬레이션 결과를 3차원 지도에 가시화하기 위해 결과 데이터를 담을 수 있는 json 포맷의 데이터 구조 설계 및 서비스 데이터로 변환

5.2 Server Application

5.2.1 데이터/사용자/사용자 그룹/권한 관리/batch job 스케줄링 등 웹 서비스 기본 기능 제공

5.2.2 적재된 모든 데이터에 대한 CRUD 제공

5.2.3 디지털트윈 플랫폼이 제공해야 할 3차원 공간정보의 관리 기능 제공

5.2.4 각 고객 사이트에 특화된 business logic 구현에 특화된 커스터마이징 가능

5.3 3D Geo-spatial Rendering Library

5.3.1 3차원 지도 컴포넌트를 웹 서비스 페이지에 구현할 때 사용

5.3.2 지형 데이터와 2차원 공간정보(위성/항공/주제도 등의 이미지)를 활용하여 배경 구성

5.3.3 data conversion 단계에서 생성된 각종 색인을 이용하여 고밀도/대용량 3차원 데이터 가시화

5.3.4 3차원 공간정보 객체 서비스 표준 스펙인 3D Tiles를 수신/가시화

5.3.5 위 기능들로 가시화된 기본 3차원 공간정보와 함께 분석/시뮬레이션 데이터 가시화하여 디지털 트윈 기능 제공

5.3.6 지도 컴포넌트를 제어할 수 있는 API를 제공하여 서비스 페이지의 지도 외 영역과 연계 가능

6. 기능

6.1 기능

6.1.1 특허 제10-1614065호, “3차원 모델링 데이터 용량을 줄이는 방법 및 시스템”

1) 특허요약

본 개시는 3차원 모델링 데이터 용량을 줄이는 방법에 있어서, 3차원 모델링 데이터에서 블럭 객체(Block Object)를 선정하는 제1 단계; 3차원 모델링 데이터에서 블럭 객체와 비교할 수 있는 타겟 객체(Target Object)를 추출하는 제2 단계; 블럭 객체와 타겟 객체를 비교하는 제3 단계; 그리고, 블럭 객체와 타겟 객체의 비교를 통해 동일한 것으로 인정되는 경우 타겟 객체를 레퍼런스 객체(Reference Object)로 설정하는 제4 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 3차원 모델링 데이터 용량을 줄이는 방법 및 이를 실행하는 시스템에 관한 것이다.

2) 특허가 적용된 제품 기능

- 자연 상태에 존재하는 객체가 아닌 사람이 인위적으로 설계한 건축/토목 구조체들은 기하학적으로 합동인 객체가 많이 존재함(예:볼트/너트, 창문, 파이프 등)

- 이러한 객체들의 형상 정보를 그대로 저장하게 되면 데이터가 커지는 문제가 발생

- 이에 따라, 기하학적으로 같은 모양의 객체는 1벌만 저장을 하고 이 객체를 여러 곳에서 사용할 경우 필요한 추가 정보인 위치이동/회전 정보와 색깔 정보만 저장하게 되면 원래의 정보를 잃지 않으면서도 매우 큰 데이터 경량화 효과를 볼 수 있음

- 본 제품은 이러한 특허의 기술을 이용하여 원본 데이터 크기 대비 경량화된 서비스 데이터로 변환 가능

6.1.2 특허 제10-1756802호, “3차원 지리 정보 시스템(GIS) 웹 서비스를 제공하는 방법”

1) 특허요약

본 개시는 웹 클라이언트와 서버를 이용하여, 3차원 지리 정보 시스템(GIS) 웹 서비스를 제공하는 방법에 있어서, 서버 측에서, 웹 클라이언트에 전송될 정보를 가공하는 단계; 그리고, 웹 클라이언트의 요청에 따라, 웹 클라이언트의 화면에 디스플레이될 정보를, 서버가 웹 클라이언트로 전송하는 단계;를 포함하며, 상기 정보를 가공하는 단계에서, 가공되는 정보는 건물에 대한 정보를 포함하며, 건물에 대한 정보는 해당 건물에 대해 적어도 하나의 하위 큐브를 설정하고, 카메라를 각각의 하위 큐브의 내부에 두었다고 할 때, 카메라로부터 보여지는 객체를 색인화함으로써 가공되는 것을 특징으로 하는 3차원 지리 정보 시스템(GIS) 웹 서비스를 제공하는 방법에 관한 것이다.

2) 특허가 적용된 제품 기능

- 3차원 렌더링에서 객체를 덜 그릴수록 성능이 좋아지는 것은 자명한 사실

- 3차원 렌더링에서 대상 객체를 화면에 그릴 때 앞의 객체에 가려져 보이지 않는 뒤의 객체를 처음부터 그리지 않는 것을 occlusion culling이라고 함

- 그런데 어떤 객체가 다른 객체에 가려져서 보이는지 아닌지를 실제로 그려야 할 단계에서 계산하고 결정하는 것은 오히려 렌더링 성능을 떨어뜨림.

- 따라서 카메라가 위치하는 것이 가능한 모든 지역에서 촘촘하게 미리 객체의 가려짐 여부를 색인화 해두면(가시성 색인) 렌더링 단계에서는 색인에서 검색하여 바로 적용할 수 있으므로 렌더링 성능을 향상 시킬 수 있음

- 본 제품은 객체가 매우 많은 대용량 데이터(특히 건축/토목 설계 데이터의 실 내 영역)를 화면에 뿌릴 때 이 특허의 기술을 이용하여 렌더링 성능을 향상시킴

6.1.3 특허 제10-1877739호, “3차원 지리 정보 시스템 웹 서비스를 제공하는 방법”

1) 특허요약

본 개시는 웹 클라이언트와 서버를 이용하여, 3차원 지리 정보 시스템(GIS) 웹 서비스를 제공하는 방법에 있어서, 서버 측에서, 웹 클라이언트에 전송될 정보를 가공하는 정보 가공 단계; 그리고, 웹 클라이언트의 요청에 따라, 웹 클라이언트의 화면에 디스플레이 될 정보를 서버가 웹 클라이언트로 전송하는 정보 전송 단계;를 포함하며, 정보를 가공하는 단계에서 가공되는 정보는 건물에 대한 정보를 포함하며, 건물에 대한 정보는 해당 건물에 대해 적어도 하나의 제1 하위 큐브 및 제2 하위 큐브를 각각 설정하고, 카메라를 각각의 제1 하위 큐브의 내부에 두었다고 할 때, 카메라로 보여지는 해당 제2 하위 큐브 내부에 위치하는 객체를 색인화 함으로써 공간 색인별 가시성 색인이 가공되는 3차원 지리 정보 시스템(GIS) 웹 서비스를 제공하는 방법에 관한 것이다.

 2) 특허가 적용된 제품 기능

- 3차원 렌더링에서 객체를 덜 그릴수록 성능이 좋아지는 것은 자명한 사실

- 3차원 렌더링에서 카메라 시야 밖에 있는 객체들을 처음부터 그리지 않는 것을 frustum culling이라고 함

- 그런데 어떤 객체가 카메라 시야 밖에 있는지 아닌지를 실제로 그려야 할 단계에서 계산하고 결정하는 것은 오히려 렌더링 성능을 떨어뜨림.

- 따라서 카메라가 위치하는 것이 가능한 모든 지역에서 촘촘하게 미리 객체의 카메라 시야 내외부 여부를 색인화 해두면(공간 색인) 렌더링 단계에서는 색인에서 검색하여 바로 적용할 수 있으므로 렌더링 성능을 향상 시킬 수 있음

- 6.1.2의 특허 기술에서 사용하는 가시성 색인과 교차해서 사용하면 더욱 더 그려야 할 대상들을 줄일 수 있음

- 본 제품은 객체가 매우 많은 대용량 데이터(특히 건축/토목 설계 데이터의 건물 내 영역)를 화면에 뿌릴 때 이 특허의 기술을 이용하여 렌더링 성능을 향상시킴

6.1.4 특허 제10-2030594호, “3차원 지리 정보 시스템 웹 서비스를 제공하는 방법”

1) 특허요약

본 개시는 웹 클라이언트와 서버를 이용하여, 3차원 지리 정보 시스템(GIS) 웹 서비스를 제공하는 방법에 있어서, 서버 측에서, 웹 클라이언트에 전송될 정보를 가공하는 정보 가공 단계; 그리고, 웹 클라이언트의 요청에 따라, 웹 클라이언트의 화면에 디스플레이 될 정보를 서버가 웹 클라이언트로 전송하는 정보 전송 단계;를 포함하며, 정보 가공 단계에서, 가공되는 정보는 내부 객체를 포함하는 3차원 객체에 대한 정보를 포함하며, 3차원 객체에 대한 정보는 해당 3차원 객체에 대해 적어도 하나의 제1 하위 큐브 및 제2 하위 큐브를 각각 설정하고, 제1 하위 큐브를 사용하여 가시성 색인을 가공하고 제2 하위 큐브를 사용하여 공간 생인을 가공하며, 정보 전송 단계에서, 가시성 색인 중 공간 색인과 중첩되는 가시성 색인에 해당하는 내부 객체를 정보 전송하는 3차원 지리 정보 시스템(GIS) 웹 서비스를 제공하는 방법에 관한 것이다.

2) 특허가 적용된 제품 기능

- 6.1.3 특허 기술의 업그레이드 버전

- 가시성 색인과 공간 색인을 미리 만드는 작업은 매우 작업 시간이 긴 과정들임(그래서 미리 색인화 작업을 수행함)

- 6.1.3 특허 기술을 적용할 때는 가시성 색인과 공간 색인 구축 작업을 서로 독립적으로 수행했었음.(대상 건축/토목 설계도를 전체 스캔하여 가시성 색인과 공간 색인을 각각 구축)

- 이 기술에서는 공간 색인을 먼저 만들고 그 만들어진 대상으로 가시성 색인을 만드는 방식을 적용하는 chaining을 적용

- 이렇게 하면 가시성 색인을 건축/토목 설계 데이터의 모든 객체를 대상으로 하는 것이 아니라 공간 색인을 통해 한번 걸러진 객체를 대상으로 하기 때문에 가시성 색인 구축 작업의 시간이 훨씬 단축됨

- 본 제품에서는 이 특허 기술을 이용하여 대용량 3차원 원본 데이터를 서비스 데이터로 변환 시 변환 시간을 단축시킴

6.1.5 특허 제10-2056788호, “웹 서비스를 위한 3차원 데이터를 처리하는 방법 및 이를 사용한 시스템”

1) 특허요약

- 본 개시는 웹 서비스를 위한 3차원 데이터를 처리하는 방법에 있어서, 3차원 객체의 3차원 데이터를 수신하는 단계; 수시된 3차원 객체의 3차원 데이터를 삼각 메쉬 형태의 데이터로 경량화하는 단계; 그리고 경량화된 삼각 메쉬 형태의 데이터로 생성하는 삼각 메쉬 모델의 정밀도를 조정하는 단계;를 포함하며, 수신된 3차원 객체의 3차원 데이터를 삼각 메쉬 형태의 데이터로 경량화하는 단계는 수신된 3차원 객체의 3차원 데이터를 사용하여 3차원 객체 모델을 생성하는 단계; 생성된 3차원 객체 모델을 향해 광선(ray)을 발사하여 3차원 객체 모델의 표면과 광선이 교차하는 지점을 선정하는 단계; 그리고 3차원 객체 모델의 표면과 광선이 교차하는 지점을 이용하여 삼각 메쉬 모델을 구성하는 단계;를 포함하는 웹 서비스를 위한 3차원 데이터를 처리하는 방법에 관한 것이다.

2) 특허가 적용된 제품 기능

- 크기가 큰 대용량 3차원 데이터를 웹 서비스로 제공하기 위해서는 LOD(Level Of Detail) 데이터를 구축해야 함.(한 채에 몇 백 메가바이트~ 몇 기가바이트씩 하는 건물 데이터를 화면에 20~30채씩 뿌릴 때 원본 해상도로 뿌릴 수 없음)

- 원본 데이터로부터 성긴(rough) 데이터를 구축할 때(즉, 낮은 LOD의 데이터를 구축할 때) 보통 쓰는 방법이 데이터를 구성하는 삼각형의 개수를 줄이는 방법임(3차원 데이터의 형상 정보는 삼각 메시(triangular mesh) 형태로 되어 있음)

- 그런데 현존하는 triangle reduction 방법을 기계적으로 적용하게 되면 객체와 객체 사이의 관계가 중요한 건축/토목 설계 데이터의 경우 관계의 맥락을 무시하고 삼각형을 줄이게 되어 모양이 이상해짐(예 : 지붕과 본체로 구성된 건물을 대상으로 기계적인 삼각형 줄이기를 수행하면 지붕 따로 본체 따로 수행하게 되어 그 결과물을 합쳤을 때 지붕과 본체의 관계가 드러나지 않음)

- 이에 따라 원본 데이터로부터 바로 삼각형을 줄여가는 방식이 아닌, LIDAR scan처럼 대상 건축/토목 설계물을 향해 가상으로 일정한 격자점 간격으로 레이저를 쏘고 레이저와 충돌된 지점들을 추출하여 그 점들을 이용해 삼각 메시를 구성하고 이 삼각 메시를 대상으로 삼각형 줄이기를 적용하면 전체적인 모양을 유지하면서 LOD를 구축할 수 있음

- 본 제품은 이러한 특허 기술을 이용하여 매우 많은 객체로 구성된 건축/토목 설계 데이터라 하더라도 설계 데이터의 모양/패턴을 유지한 채로 LOD를 구축할 수 있음

7. 포장 및 표시

고객 요청 시 SW가 탑재된 이동식 저장매체(외장하드, USB 등)로 제공 가능