• Spatial Information Research
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• 제19권1호
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• pp.93-105
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• 2011

최근 들어 건축과 IT 기술이 발전함에 따라서 대규모의 복잡한 3차윈 공간이 증가하고 있고, 사람들 또한 이러한 공간에서 생활하는 시간이 늘어나고 있는 추세이다. 이에 따라 복잡한 3차원 공간 내에서 유사시를 대비한 또는 편의 정보를 제공하기 위한 서비스가 필요하게 되었고, 이러한 서비스를 제공하기 위해서는 복잡한 공간에서의 효율적인 위상학적 관계성 파악이 기본적으로 뒷받침이 되어야 한다. 공간의 관계성 파악은 위상학적 관계를 저장하고 표현하는 각각의 데이터 모델에 따라 그 방법과 효율성이 달라진다. 위상학적 관계성 저장과 표현에 있어서 가장 널리 사용되어 왔던 데이터 모델은 B-rep 기반의 데이터 모델이고, 2000년대 초반에 들어서는 네트워크 기반 위상학적 데이터 모델에 관한 연구가 많이 진행되었다. 본 연구에서는 데이터 저장 용량 및 공간질의에 대하여 두 데이터 모델의 효율성을 검증한다. 효율성은 데이터의 저장용량, 인접성 및 연결성 질의 응답속도를 기준으로 하여 수행한다. 효율성 검증의 결과로써 네트워크 기반 위상학적 데이터 모델이 3차원 공간질의에 있어서 B-rep 기반 데이터 모델 보다 효율성이 높음을 제시한다.

• 로봇학회논문지
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• 제6권2호
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• pp.189-196
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• 2011

This paper presents a method of topological modeling using only low-cost sonar sensors. The proposed method constructs a topological model by extracting sub-regions from the local grid map. The extracted sub-regions are considered as nodes in the topological model, and the corresponding edges are generated according to the connectivity between two sub-regions. A grid confidence for each occupied grid is evaluated to obtain reliable regions in the local grid map by filtering out noisy data. Moreover, a convexity measure is used to extract sub-regions automatically. Through these processes, the topological model is constructed without predefining the number of sub-regions in advance and the proposed method guarantees the convexity of extracted sub-regions. Unlike previous topological modeling methods which are appropriate to the corridor-like environment, the proposed method can give a reliable topological modeling in a home environment even under the noisy sonar data. The performance of the proposed method is verified by experimental results in a real home environment.

• Spatial Information Research
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• 제3권2호
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• pp.191-204
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• 1995

데이타 모델(data model)이란 실세계에 대한 공간 및 비공간적 특성(feature)을 추상화한 시스템 모델이다. 각 시스템들을 고유한 데이타 모델을 통해 외부 세계에 대한 내부 표현및 외부 세계와의 접속관계에 대한 틀(framework)을 정의하게 되며, 공간 질의어는 지리 정보시스템에서 정의하고 있는 외부 세계화의 접속 관계를 우한 효과적인 틀의 하나이다. 기존의 지리 정보 시스템에서는 관계형 데이타 모델에 기반한 공간 데이타 모델들이 주로 사용되었으므로 데이타 추상화(abstraction)및 상속 (inheritance)을 통한 복합 객체의 표현에 문제점이 있었다. 본 논문에서는 ODMG의 객체 모델을 기반으로 평면 위상 모델 (planar topological model)을 수용하여 객체지향 데이타 모델인 위상 객체 모델(Topological Object Model : TOM)을 제안하고, 이를 기반으로 객체지향 공간 질의어인 OQL/Geo을 설계하였다. OQL/Geo은 ODMG에 의해 개발된 질의어인 OQL을 기반으로 하여 위상 객체 모델을 효과적으로 표현할 수 있도록 확장하였으며, 기하연산, 위상연산및 가시연산등의 풍부한 연산자들을 제공하고 있으며, 복잡한 공간 분석에 대한 요구 뿐 아니라 질의 결과에 대한 출력 형식도 다양하게 표현할 수 있도록 하였다.

• 한국경영과학회:학술대회논문집
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• 대한산업공학회/한국경영과학회 1996년도 춘계공동학술대회논문집; 공군사관학교, 청주; 26-27 Apr. 1996
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• pp.100-103
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• 1996

Presented in this study is an algorithmic procedure to obtain polyhedral model from a compound surface. The compound surface in this study denotes a collection of trimmed surfaces without topological relations. The procedure consists of two main modules: CAD data interface, and surface conversion to polyhedral model. The interface module gets geometric information from CAD databases, and makes topological information by scanning the geometric information. We are investigating CATIA system as a data source system. In the surface conversion module, a shell(compound surface with topological information) is approximated to a triangular-faceted polyhedral surface model through node sampling and triangulation steps. The obtained polyhedral model should obey the vertex-to-vertex rule and meet tolerance requirements. Since the polyhedral model has a simple data structure and geometry processing for it is very efficient and robust, the polyhedral model can be used in various applications, such as surface rendering in computer graphics, FEM model for engineering analysis, CAPP for surface machining, data generation for SLA, and NC tool path generation.

• International Journal of CAD/CAM
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• 제5권1호
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• pp.59-68
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• 2005

Euclidean Voronoi diagram of spheres in 3-dimensional space has not been explored as much as it deserves even though it has significant potential impacts on diverse applications in both science and engineering. In addition, studies on the data structure for its topology have not been reported yet. Presented in this, paper is the topological representation for Euclidean Voronoi diagram of spheres which is a typical non-manifold model. The proposed representation is a variation of radial edge data structure capable of dealing with the topological characteristics of Euclidean Voronoi diagram of spheres distinguished from those of a general non-manifold model and Euclidean Voronoi diagram of points. Various topological queries for the spatial reasoning on the representation are also presented as a sequence of adjacency relationships among topological entities. The time and storage complexities of the proposed representation are analyzed.

• Spatial Information Research
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• 제22권2호
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• pp.31-44
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• 2014

응용프로그램은 그 목적에 따라 최적의 데이터 모델을 활용하며, 이러한 응용프로그램을 위한 3차원 모델링 데이터는 선택된 데이터 모델을 기반으로 생성된다. 이러한 이유로, 동일한 공간의 지형지물을 표현하기 위해 다양한 데이터 셋이 존재한다. 그러한 중복된 데이터 셋은 공간정보 산업의 재정적 측면에서 문제를 가져올 뿐만 아니라, 시스템호환성과 데이터 비교가능성에서도 심각한 문제를 야기한다. 이러한 문제를 극복하기 위하여, 본 연구에서는 항목클래스내의 공간객체들 간의 위상적 관계를 이용하여 TRM (Topological Relation Method)이라고 하는 공간데이터융합 방법을 제안한다. TRM은 응용프로그램 수준에서 구현되는 공간데이터 융합방법으로써, 서로 다른 데이터 모델에 의해 생성된 기하데이터들을 응용시스템에서 어떠한 데이터 변환이나 교환 과정을 거치지 않고, 직접적으로 실내공간 위치기반 서비스에 제공하기 위해 사용된다. 이러한 위상관계는 IndoorGML의 기본 개념으로 정의 및 기술된다. TRM의 개념을 기술한 후, 3D GIS상에서 제안된 데이터 융합방법의 실험적 구현을 보여준다. 마지막으로서 본 연구의 한계와 향후 연구에 대해 정리한다.

• 한국CDE학회논문집
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• 제2권4호
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• pp.222-236
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• 1997

Conventional solid or surface modeling systems cannot represent both the complete solid model and the abstract model in a unified framework. Recently, non-manifold modeling systems are proposed to solve this problem. This paper describes FlexDesigner, an open kernel system for modeling non-manifold models. It summarizes the data structure for non-manifold models, system design methodology, system modularization, and the typical characteristics of each module in the system. A data structure based on partial-topological elements is adopted to represent the relationship among topological elements. It is efficient in the usage of memory and has topological completeness compared with other published data structures. It can handle many non-manifold situations such as isolate vertices, dangling edges, dangling faces, a mixed dimensional model, and a cellular model. FlexDesigner is modularized hierarchically and designed by the object-oriented methodology for reusability. FlexDesigner is developed using the C++ and OpenGL on both SGI workstation and IBM PC.

• 대한지리학회지
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• 제41권2호
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• pp.188-194
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• 2006

3차원 위상 자료는 응급상황 처리와 3차원 네트워크 분석 등의 3차원 공간분석에 필수적으로 요구된다. 이 연구에서는 현재까지의 3차원 위상 데이터 모델에 대해 살펴보고, 건물을 설계하기 위해 사용되는 2차원 CAD 도면 데이터로 부터 3차원 위상적 노드-관계 데이터를 추출하는 방법을 개발하였다. 이 방법은 중심축 변환과 위상적 노드-관계 알고리듬들을 이용한 두 단계로 이루어진다. 첫번째 단계는 중심축 변환 알고리듬을 이용하여 CAD 데이터에서 폴리곤이나 이중 선으로 표현되는 벽으로부터 그 중심선을 생성하여 벽의 골격을 추출하는 것이다. 두번째 단계는 추출된 벽의 골격 자료를 이용하여 방을 3차원 노드로하고 방들간의 연결을 관계로하는 위상적 노드-관계 구조를 생성하는 것이다. 따라서, 그러한 연결들은 노드들간의 이웃성 또는 연결성을 표현하게 된다. 결론적으로, 이러한 변환방법으로 미시적 수준의 개별 건물들의 내부구조를 표현하는 3차원 위상구조 데이터는 건물의 도면 작성에 자주 사용되는 CAD 데이터로 부터 쉽게 생성될 수 있을 것이다.

• 한국CDE학회논문집
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• 제5권4호
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• pp.293-300
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• 2000

The non-manifold geometric modeling technique is to improve design process and to Integrate design, analysis, and manufacturing by handling mixture of wireframe model, surface model, and solid model in a single data structure. For the non-manifold geometric modeling, Euler operators and other high level modeling methods are necessary. Boolean operation is one of the representative modeling method for the non-manifold geometric modeling. This thesis studies Boolean operations of non-manifold model with the data structure of selective storage. The data structure of selective storage is improved non-manifold data structure in that existing non-manifold data structures using ordered topological representation method always store non-manifold information even if edges and vortices are in the manifold situation. To implement Boolean operations for non-manifold model, intersection algorithm for topological cells of three different dimensions, merging and selection algorithm for three dimensional model, and Open Inventor(tm), a 3D toolkit from SGI, are used.

• 한국CDE학회논문집
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• 제2권3호
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• pp.150-160
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• 1997

Existing non-manifold data structures which use the ordered topological representation method, are designed based on a "Model" which is the highest topological entity. Their non-manifold information is always included in edges and vertices even if they are in the manifold situation. Thus they require large storage spaces than manifold data structures. The proposed data structure reduces its storage space by removing unnecessary information stored in edges and vertices. Topological information is classified into manifold and non-manifold information. The main non-manifold information is radial cycles and disk cycles. The proposed data structure always stores manifold information. For the non-manifold situation, the edge stores radial cycles, and the vertex stores disk cycles. The storage space can be reduced in the later stage of CAD design when the ratio of non-manifold to manifold entities is small.