• 한국BIM학회 논문집
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• 제12권1호
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• pp.1-9
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• 2022

Concrete formwork is a crucial component for any construction project. Artificial intelligence offers great potential to automate formwork design by offering various design options and under different criteria depending on the requirements. This study applied image segmentation in 2D formwork drawings to extract sheathing, strut and pipe support formwork elements. The proposed artificial intelligence model can recognize, classify, and extract formwork elements from 2D CAD drawing image and training and test results confirmed the model performed very well at formwork element recognition with average precision and recall better than 80%. Recognition systems for each formwork element can be implemented later to generate 3D BIM models.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제18권8호
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• pp.2381-2398
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• 2024

The construction of virtual indoor spaces is crucial for the development of metaverses, virtual production, and other 3D content domains. Traditional methods for creating these spaces are often cost-prohibitive and labor-intensive. To address these challenges, we present a pipeline for generating digital twins of real indoor environments from RGB-D camera-scanned data. Our pipeline synergizes space structure estimation, 3D object detection, and the inpainting of missing areas, utilizing deep learning technologies to automate the creation process. Specifically, we apply deep learning models for object recognition and area inpainting, significantly enhancing the accuracy and efficiency of virtual space construction. Our approach minimizes manual labor and reduces costs, paving the way for the creation of metaverse spaces that closely mimic real-world environments. Experimental results demonstrate the effectiveness of our deep learning applications in overcoming traditional obstacles in digital twin creation, offering high-fidelity digital replicas of indoor spaces. This advancement opens for immersive and realistic virtual content creation, showcasing the potential of deep learning in the field of virtual space construction.

• Computers and Concrete
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• 제18권3호
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• pp.319-336
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• 2016

In this study, both two- and three-dimensional (2D and 3D) finite-volume-based models were developed to analyze the heat transfer mechanisms through the porous structures of cellular concretes under steady-state heat transfer conditions and to investigate the differences between the 2D and 3D modeling results. The 2D and 3D reconstructed pore networks were generated from the microstructural information measured by 3D images captured by X-ray computerized tomography (X-CT). The computed effective thermal conductivities based on the 2D and 3D calculations performed on the reconstructed porous structures were found to be nearly identical to those evaluated from the 2D cross-sectional images and the 3D X-CT images, respectively. In addition, the 3D computed effective thermal conductivity was found to agree better with the measured values, in comparison with the 2D reconstruction and real cross-sectional images. Finally, the thermal conductivities computed for different reconstructed porous 3D structures of cellular concretes were compared with those obtained from 2D computations performed on 2D reconstructed structures. This comparison revealed the differences between 2D and 3D image-based modeling. A correlation was thus derived between the results of the 3D and 2D models.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제8권1호
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• pp.47-52
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• 2008

3차원 도시환경의 디지털기반의 가시화는 도시계획 및 통신계획, 건설, 건축, 입체적인 도시공간정보시스템 구현, 안전 및 방재 등에서 많은 필요와 그 중요성이 크게 부각되고 있다. 현재 2차원적인 지도정보와 등고선을 이용한 DEM 방식은 3차원 공간을 표현하기에는 많은 한계를 가지고 있다. 최근 레이저와 GPS 측량기술을 이용한 높은 정확도와 보정이 용이한 LiDAR Data로 표고값을 측정하는 연구가 선진국에서 시도되고 있다. 본 연구에서는 해외 선진기술을 도입하여 우리 실정에 적합한 유비쿼터스 입체 도시 건설을 위해 3차원 공간영상 도시모델 생성 기법 및 알고리즘을 개발하여 u-City의 최적 관리를 위한 방안을 제시하고자 한다. 이를 위하여 원격탐사 영상 Data를 중심으로 하는 정사보정하고 이에 매칭할 수 있는 벡터와의 실시간 통합 및 전환으로 U-city에서의 3차원 영상 도시 모델의 생성과 다양한 활용을 제시하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제17권8호
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• pp.38-45
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• 2016

연구의 목적은 3차원 역설계 기술을 기반으로 MEP (Mechanical, Electrical and Plumbing) 시설물 유지관리 작업의 효율성을 개선할 수 있는 방안을 도출하는 것이다. 최근, 3차원 이미지 스캔 기반 역설계 기술이 건설, 건축, 구조, 플랜트 분야에서 많이 활용되고 있다. 특히, 객체 수가 많고, 형태가 복잡한 MEP 설비의 경우, 여러 번의 시설물 관리 작업으로 인해 도면과 상이한 경우가 많아, 최근 반도체 공장, 플랜트, 빌딩 MEP 등을 중심으로 많이 활용되고 있다. 3차원 이미지 스캔을 통해 획득된 3차원 포인트 클라우드는 대상물의 정밀한 3차원 정보를 포함하고 있어, 이를 잘 활용한다면, 시설물 관리 등 다양한 유스케이스에 필요한 객체 정보를 추출할 수 있다. 특히, 형태가 복잡한 MEP 시설물 관리 작업의 효율성을 개선할 수 있다. 본 연구에서는 이와 관련된 기술 동향을 조사하고, 이를 기반으로 3차원 역설계 프로세스를 분석한다. 분석한 결과를 바탕으로, MEP 시설물 관리 작업의 개선 방안을 도출하고, 그 효과를 기술한다.

• 토지주택연구
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• 제11권3호
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• pp.93-101
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• 2020

Recently, as a BIM-based construction simulation system, 4D CAD tools using virtual reality (VR) objects are being applied in construction project. In such a system, since the expression of the object is based on VR image, it has a sense of separation from the real environment, thus limiting the use of field engineers. For this reason, there are increasing cases of applying augmented reality (AR) technology to reduce the sense of separation from the field and express realistic VR objects. This study attempts to develop a methodology and BIM module for the pre-construction verification system using AR technology to increase the practical utility of VR-based BIM objects. To this end, authors develop an AR-based drawing verification function and drawing object-based 4D model augmentation function that can increase the practical utility of 2D drawings, and verify the applicability of the system by performing case analysis. Since VR object-based image has a problem of low realism to field engineers, the linking technology between AR object and 4D model is expected to contribute to the expansion of the use of 4D CADsystem in the construction project.

• 한국게임학회 논문지
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• 제10권3호
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• pp.37-45
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• 2010

이 연구에서는 3D 1인칭 슈팅게임의 시각적 요소를 살펴보고, 그 고유한 특징으로 인해 새롭게 구성되는 주체의 문제를 검토하였다. 3D 1인칭 슈팅게임은 현실 세계에서 인간이 갖는 시각 경험을 재매개함으로써 게이머로 하여금 몰입감을 창조한다. 주관적 시점의 구성, 상대적으로 투명한 인터페이스의 설정 등은 3D 1인칭 슈팅게임의 영상이 지니고 있는 특징이라 할 수 있다. 이러한 게임의 시각적 요소를 통해 구성되는 주체는 영화에서 봉합과 같은 장치를 통해 형성되는 주체와 다른 것이며, 게이머는 주관적 시점과 자율적인 영상 구성을 통해 시선의 주체, 행위의 주체이자 서술의 주체가 된다. 그러나 3D 1인칭 슈팅게임에서 게이머는 완전한 의미의 말하는 주체가 아니라 시야의 제한으로 인해 불완전한 수준의 주체에 머무르게 된다.

• Computers and Concrete
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• 제33권5호
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• pp.535-544
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• 2024

In the rapidly advancing landscape of computer vision (CV) technology, there is a burgeoning interest in its integration with the construction industry. Camera calibration is the process of deriving intrinsic and extrinsic parameters that affect when the coordinates of the 3D real world are projected onto the 2D plane, where the intrinsic parameters are internal factors of the camera, and extrinsic parameters are external factors such as the position and rotation of the camera. Camera pose estimation or extrinsic calibration, which estimates extrinsic parameters, is essential information for CV application at construction since it can be used for indoor navigation of construction robots and field monitoring by restoring depth information. Traditionally, camera pose estimation methods for cameras relied on target objects such as markers or patterns. However, these methods, which are marker- or pattern-based, are often time-consuming due to the requirement of installing a target object for estimation. As a solution to this challenge, this study introduces a novel framework that facilitates camera pose estimation using standardized materials found commonly in construction sites, such as concrete forms. The proposed framework obtains 3D real-world coordinates by referring to construction materials with certain specifications, extracts the 2D coordinates of the corresponding image plane through keypoint detection, and derives the camera's coordinate through the perspective-n-point (PnP) method which derives the extrinsic parameters by matching 3D and 2D coordinate pairs. This framework presents a substantial advancement as it streamlines the extrinsic calibration process, thereby potentially enhancing the efficiency of CV technology application and data collection at construction sites. This approach holds promise for expediting and optimizing various construction-related tasks by automating and simplifying the calibration procedure.

• 한국BIM학회 논문집
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• 제8권1호
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• pp.15-23
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• 2018

Geometry control of precast members is the most important technology for modular construction. In this paper, image-based modeling and rendering (IBMR) technology was adopted for 3D modeling of precast elements. It is necessary to use match-casting method for precast post-tensioned column assembly. Preassembly using 3D models created by image processing can minimize construction error. Augmented reality devices are used to check the geometry of the segment. Laboratory-scale tests were performed. The proposed process has been applied to the real precast bridge pier segments.

• 한국측량학회지
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• 제22권3호
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• pp.233-244
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• 2004

최근 건설 분야를 비롯한 여러 산업분야에서 대상물에 대한 사실적인 표현이 가능한 3차원 수치영상에 대한 관심이 크게 증가하고 있다. 본 연구에서는 수치사진측량기법을 기반으로 3차원 수치영상 생성시스템을 개발하고 이를 이용하여 대상물에 대한 3차원 수치영상을 시범적으로 생성하였다. 그리고 3차원 수치정보의 획득을 위해 최근에 많이 활용되는 수치사진측량시스템에 의한 처리결과와 비교 분석을 통해 3차원 수치영상의 활용 가능성을 도출하고자 하였다. 또한 3차원 수치영상의 적용가능성을 점검하기 위해 암반사면의 불연속면 조사에 적용하였다. 연구결과, 본 연구에서 개발한 3차원 수치영상생성 시스템을 이용하여 대상물에 대한 3차원 수치영상을 효율적으로 생성할 수 있었으며, 암반사면에 대한 지표정보를 효과적으로 획득할 수 있었다.