• 제목/요약/키워드: Point Cloud Modelling

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FUSION OF LASER SCANNING DATA, DIGITAL MAPS, AERIAL PHOTOGRAPHS AND SATELLITE IMAGES FOR BUILDING MODELLING

  • Han, Seung-Hee;Bae, Yeon-Soung;Kim, Hong-Jin;Bae, Sang-Ho
    • 대한원격탐사학회:학술대회논문집
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    • 대한원격탐사학회 2006년도 Proceedings of ISRS 2006 PORSEC Volume II
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    • pp.899-902
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    • 2006
  • For a quick and accurate 3D modelling of a building, laser scanning data, digital maps, aerial photographs and satellite images should be fusioned. Moreover, library establishment according to a standard structure of a building and effective texturing method are required in order to determine the structure of a building. In this study, we made a standard library by categorizing Korean village forms and presented a model that can predict a structure of a building from a shape of the roof on an aerial photo image. We made an ortho image using the high-definition digital image and considerable amount of ground scanning point cloud and mapped this image. These methods enabled a more quick and accurate building modelling.

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The use and potential applications of point clouds in simulation of solar radiation for solar access in urban contexts

  • Alkadri, Miktha F.;Turrin, Michela;Sariyildiz, Sevil
    • Advances in Computational Design
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    • 제3권4호
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    • pp.319-338
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    • 2018
  • High-performing architecture should be designed by taking into account the mutual dependency between the new building and the local context. The performative architecture plays an important role to avert any unforeseen failures after the building has been built; particularly ones related to the microclimate impacts that affect the human comfort. The use of the concept of solar envelopes helps designers to construct the developable mass of the building design considering the solar access and the site obstruction. However, the current analysis method using solar envelopes lack in terms of integrating the detailed information of the existing context during the simulation process. In architectural design, often the current site modelling not only absent in preserving the complex geometry but also information on the surface characteristics. Currently, the emerging applications of point clouds offer a great possibility to overcome these limitations, since they include the attribute information such as XYZ as the position information and RGB as the color information. This study particularly presents a comparative analysis between the manually built 3D models and the models generated from the point cloud data. The modelling comparisons focus on the relevant factors of solar radiation and a set of simulation to calculate the performance indicators regarding selected portions of the models. The experimental results emphasize an introduction of the design approach and the dataset visibility of the 3D existing environments. This paper ultimately aims at improving the current architectural decision of support environment means, by increasing the correspondence between the digital models for performance analysis and the real environments (context of design) during the conceptual design phase.

영상레이더(SAR)용 3차원 산란점 점구름 표적모델의 교량 지역에 대한 적용 (SAR(Synthetic Aperture Radar) 3-Dimensional Scatterers Point Cloud Target Model and Experiments on Bridge Area)

  • 박종후 ;박상철
    • 한국시뮬레이션학회논문지
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    • 제32권3호
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    • pp.1-8
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    • 2023
  • 영상레이더(SAR)에서 인공표적에 대한 모델링은 주로 3차원 CAD(Computer Aided Design) 모델의 면(face) 및 모서리(edge)에서 반사되는 레이더 신호를 광선추적(ray-tracing) 방식으로 시뮬레이션하고 있고, 지구 표면의 클러터(clutter)에 대한 모델링은 영상레이더 이미지 자체에 대한 통계학적(statistical) 분석을 통해 분포(distribution) 특성이 유사한 종류들을 구분하는 방식을 사용하고 있다. 본 논문에서는 지상의 인공표적 및 지표면의 배경 클러터를 3차원 점구름(point cloud) 산란점(scatterer point) 모델로 만들고 두 개의 모델이 통합된 상황에서 계산적(computational)인 신호처리 과정을 통해 영상 레이더 이미지를 생성하였으며, 이것을 실제 차량탑재형 영상레이더 시스템의 스트립맵(stripmap) 이미지 생성 결과 및 전자기적(EM) 모델링 또는 통계학적 분포 모델을 사용하여 분석한 결과와 유사한 지 비교해 보았다. 모델링 대상은 지상의 인공표적인 교량(다리)을 선정 했는데, 그 이유는 교량의 경유 주변에 수면과 지면이 같이 존재하는 특성이 있고 또한 군사용 및 민간용 활용에서 모두 관심이 많은 표적이기 때문이다.

휴대형 라이다 스캐너와 AUTODYN를 이용한 수소 충전소 구조물의 3차원 폭발해석 (3D Explosion Analyses of Hydrogen Refueling Station Structure Using Portable LiDAR Scanner and AUTODYN)

  • 카칸 발루치;신찬휘;조용돈;조상호
    • 화약ㆍ발파
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    • 제40권3호
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    • pp.19-32
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    • 2022
  • 수소는 다른 연료에 비해 에너지효율이 높고 유해물질이 배출되지 않아 미래의 청정에너지원으로 인식되고 있다. 그러나 수소는 밀도가 낮아 운반 및 저장시에 부피가 커서 압축하거나 특별한 운반체를 사용해야 하며, 공기중에 노출 시 화재나 폭발의 위험성이 있다. 수소-공기 혼합물의 폭발에 관한 실험이나 수치해석적 연구가 진행되어 오고 실물 수소 충전소를 대상으로 한 폭발 시뮬레이션에 관한 연구사례는 극히 드물다. 본 연구에서는 실제 수소 충전소를 대상으로 Lidar 스캐닝을 수행하여 point cloud 데이터를 획득하고 수소 충전소 3 차원 구조 모델을 작성한다. 3 차원 구조모델은 Ansys 사 AUTODYN 에 적용되어 수소 충전소의 수소폭발을 가정한 TNT 등가량의 폭발 시뮬레이션을 실시하고 주변에 전파하는 폭발압력을 계산하여, 수소 충전소 폭발에의한 주변 보안 건물의 안전거리에 관한 정보를 제공한다.

포토 스캐닝 기술을 기반으로 한 3D 모델링 제품디자인 프로세스에 관한 연구 (3D Modeling Product Design Process Based on Photo Scanning Technology)

  • 이준상
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제22권11호
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    • pp.1505-1510
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    • 2018
  • 그래픽스 분야의 제품모델링 제작기술은 급속하게 발전하고 있고 3차원 데이터 응용과 활용성은 계속 증가하고 있다. 제품디자인 제작에 있어 3차원 모델링 제작에는 많은 시간이 소요된다. 최근 역설계 방식은 3D 데이터의 응용과 제작시간단축으로 활용성이 크다. 본 연구는 영상데이터 기반으로 포토메트리를 이용하여 3차원 포인트 클라우드 및 메쉬 데이터를 추출하고 이를 응용하여 제품의 1차 시안을 제작한다. 디자인 수정에 중점을 두어 2차 시안이 제작되었으며 3차 시제품 제작을 위한 3D 프린팅 작업을 진행한다. 이러한 제품디자인 제작과정에서 영상데이터의 활용과 가능성 및 3D 모델링 제작시간의 단축, 효율적인 프로세스를 제시한다. 또한 제품디자인 환경변화에 대응하기 위한 신제품 개발 프로세스 시스템의 모델을 제안한다.

Preliminary Investigation for Feasibility of Wave Energy Converters and the Surrounding Sea as Test-site for Marine Equipment

  • Park, Jin-Yeong;Baek, Hyuk;Shim, Hyungwon;Choi, Jong-Su
    • 한국해양공학회지
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    • 제34권5호
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    • pp.351-360
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    • 2020
  • Of late, demand for test sites for marine equipment such as ASV, AUV, ROV, and various underwater sensors is increasing. The authors have focused on an oscillating water column (OWC), which is being constructed near Chagwido Island Jeju, as one of the test-sites. The main objective of the OWC is to produce wave energy and develop technologies. It has been built in the sea approximately 1 km off the coast. It has berth accommodation and some rooms that can be used as laboratories. To investigate the feasibility of its usage as a test site for marine equipment, we acquired bathymetric data around the OWC by using a multi-beam echo sounder and a single-beam scanning sonar. The accessibility of the OWC from nearby ports and the use of support vessels or ships were also investigated. 3D point cloud data from the multi-beam echo sounder and 2D acoustic images from the scanning sonar are expected to be used as references for identifying changes over time. In addition, through these experiments, we derived a procedure to use this facility as a test site by using the IDEF0 functional modelling method. Based on this preliminary investigation and previously reported examples, we determined the general conditions and preferences for evaluating the performance of various marine equipment heuristically. Finally, we developed five applications that were derived from this investigation.

Rajakudakan Wat Chotikaram: From Ruins to The Reconstruction of The Grand Stupa, Wat Chedi Luang, Chiang Mai

  • Kirdsiria, Kreangkrai;Buranautb, Isarachai;Janyaemc, Kittikhun
    • 수완나부미
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    • 제13권2호
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    • pp.167-186
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    • 2021
  • The Grand Stupa is mentioned in historical text as 'Rajakudakan', which means a royal building with a multitiered superstructure. This Grand Stupa is the principal construction of Wat Chedi Luang, and marks the center of the Chiang Mai City Plan. This study argues that the Grand Stupa was built in 1391 during Phaya Saen Mueang Ma's reign, possibly inspired by the construction of Ku Phaya in Bagan. Thereafter, in 1545, the Grand Stupa's superstructure collapsed after the great earthquake, resulted in the irreparable damage since then. Therefore, a survey using a 3D laser scanner is conducted to collect the most precise data on the current condition of the Grand Stupa, yielding an assumption of its reconstruction. Other simultaneous stupas or those that show a close architectural relationship (e.g. stupas in Wat Chiang Man and Wat Lok Moli and the stupa of King Tilokaraj in Wat Chet Yot in Chiang Mai) are also employed as research frameworks for the reconstruction. As a result, the architectural research on the Grands Stupa, compared with simultaneous stupas, yields a fruitful argument that the pre-collapse superstructure form of the Grand Stupa marks the most architectural similarity to the stupa of Wat Chiang Man.

3D 스캐너를 이용한 지하공동의 굴진장 및 여굴 평가 기초연구 (A Study on Assessment of Advance and Overbreak in Underground Excavation Utilizing 3D Scanner)

  • 노유송;김정규;고영훈;김승준;정소걸;양형식
    • 화약ㆍ발파
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    • 제33권4호
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    • pp.1-6
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    • 2015
  • 본 연구에서는 3차원 레이저 스캐너를 이용하여 채광 중인 광산을 대상으로 굴진장, 여굴, 미굴 등의 요소들을 효율적으로 산정하고 평가하고자 하였다. 이를 위하여 3차원 레이저 스캐너를 활용하여 공간좌표를 기록하는 point-cloud를 획득하였고, 3차원 모델링 프로그램을 이용하여 지하 공동을 모델링 하였다. 연구결과를 통해 각 요소들을 고찰하였을 때 심발부 굴진장은 평균 2.6m, 전체는 평균 2.4m로 나타났으며, 천공장 3.8m를 기준하여 굴진율은 평균 심발부 67%, 전체 64%로 평가되었다. 또한 설계 단면을 기준으로 여굴량을 측정한 결과로 평균 좌측벽 $4.5m^3$, 우측벽 $4.5m^3$, 천반 $5m^3$, 총 $14m^3$로 측정되었으며, look-out을 기준으로 여굴량을 측정한 결과 좌측벽 $3m^3$, 우측벽 $3.1m^3$, 천반 $2.3m^3$, 총 $8.4m^3$로 측정되었다. 평균 굴착량 대비 여굴량은 설계 단면 기준 약 8%, look-out 기준 약 5%로 평가되었다.

드론 촬영 기반 사진 스캐닝 기술을 활용한 3D 모델링데이터 생성방법에 관한 연구 (The 3D Modeling Data Production Method Using Drones Photographic Scanning Technology)

  • 이준상;이임건
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제22권6호
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    • pp.874-880
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    • 2018
  • 3D 모델링은 건축, 기계, 제품 및 영화영상의 다양한 콘텐츠 제작 등에 폭넓게 활용되고 있으며 첨단 제작기술들이 적용되고 있다. 모델링은 시간이 많이 소요되는 작업으로 이러한 단점을 보완하기 위해서 최근 3D스캐닝 기술을 적용하여 제작기간을 단축시키려는 시도가 활발하다. 소형 오브젝트에 대한 3D스캐닝은 레이저나 광학을 이용하여 직접 데이터를 얻지만 대형의 건물이나 조형물은 고가의 장비가 필요하므로 직접적이 데이터 취득이 힘들다. 본 연구에서는 포토메트리를 이용하여 대형 오브젝트에 대한 3차원 모델링 데이터를 획득한다. 영상 데이터를 획득하기위해 드론을 이용하였으며 조형물과 드론의 일정한 간격유지와 비행 동선에 대한 측정방법을 제시하였다. 또한 획득된 3차원 점군 데이터를 애니메이션에 활용할 수 있는 제작환경과 렌더링 된 애니메이션 결과물을 제시하여 다양한 환경에서 제작할 수 있는 방안을 모색하였다.

지상레이저스캐닝 기반 3차원 실내 모델링 (3D Indoor Modeling Based on Terrestrial Laser Scanning)

  • 홍승환;조형식;김남훈;손홍규
    • 대한토목학회논문집
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    • 제35권2호
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    • pp.525-531
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    • 2015
  • 3차원 실내공간정보에 구축 시 경제성, 효율성 및 정확도 향상을 위한 지상레이저스캐너의 활용이 주목을 받고 있다. 그러나 실내공간정보 구축에 있어 지상레이저스캐너 관측방식과 기존 측량방식 방식에 대한 비교 연구는 미비한 실정이다. 본 연구에서는 설계도면 갱신 및 3차원 실내 모델링에 AMCW 방식 및 direct TOF 방식의 지상레이저스캐너와 토탈스테이션의 작업시간 및 위치정확도를 비교하여 지상레이저스캐너의 효율성과 경제성을 제시하였다. 비교결과, AMCW 방식은 direct TOF 방식에 비해 시간효율성이 뛰어났으며 두 관측값 사이의 RMSE는 ${\pm}1mm$ 수준으로 나타났다. 또한 지상레이저스캐닝 방식은 토탈스테이션 관측방식에 비해 2배 이상의 시간효율성을 보였으며 두 관측값 사이의 RMSE는 ${\pm}3.4cm$로 나타났다. 제시된 지상레이저스캐너를 이용한 3차원 실내모델링의 경제성과 효율성을 바탕으로 향후 3차원 실내공간 정보 구축에 지상레이저스캐닝 방식이 효과적으로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.