LX한국국토정보공사 공간정보연구원을 중심으로 진행 중인 ‘디지털 국토정보 기술개발 사업단’(단장 송원호) 과제에 독창적인 아이디어를 기반으로 공간정보의 미래를 열어가고 있는 (주)지오스토리가 참여, 사업단 성과물의 완성도를 한껏 끌어 올리고 있어 이목이 쏠리고 있다.
현재 (주)지오스토리는 연세대학교를 주관기관으로 진행 중인 2핵심과제에 참여한 가운데 자동 모델링 알고리즘 모듈화와 함께 자동으로 완성된 객체의 외형 구조와 텍스처를 처리·수정을 할 수 있는 편집 시스템 개발에 역량을 집중시키고 있다.
㈜지오스토리, ‘객체 인식’ ‘텍스처 처리·수정’ 편집 시스템 집중
자동 모델링 알고리즘 모듈화 등 3차원 객체 가시화 시험 나서
3차원 건물 자동 모델링 시스템 통합 검증 안정화 연구 추진
‘2·3차원의 국가 기반자료 생성 및 자동 갱신을 통한 디지털 국토정보 구축’을 목표로 진행 중인 ‘변화인식 대상-범위의 공간정보 객체 자동인식, 추출, 모델링 기술’ 개발 연구가 한창이다.
현재 (주)지오스토리에서는 건물을 비롯한 도로, 지형 등을 대상으로 객체 인식과 추출, 모델링 및 편집 기술 개발 연구를 수행하고 있다.
특히, LoD3 수준의 자동으로 모델링된 3차원 건물 객체를 대상으로 자동으로 텍스처링하고, 외부 구조와 텍스처를 보다 정교하게 수정할 수 있는 편집 기능 개발에 집중하고 있다.
그동안 진행한 연구를 살펴보면, 1차년도에서는 LoD3 수준의 건물 자동 모델링 알고리즘 시스템 모듈화와 객체 편집 기술 개발을 위한 요구사항에 대한 정의와 설계 연구를 진행했다.
이를 기반으로 진행한 2차년도 연구에서는 자동 모델링 알고리즘 시스템의 모듈화 프로토타입과 함께 객체 편집 기술과 3차원 객체 가시화에 대한 모듈 프로토타입 구현에 성공했다.
현재 진행 중인 3차년도 연구에서는 시스템 개발과 테스트를 목표로, 자동 모델링 알고리즘 시스템 모듈화 기술과 함께 3차원 객체 가시화 및 편집 기술에 대한 개발연구와 시험에 나서고 있다.
세부적으로 살펴보면, ‘건물 자동 모델링 모듈화 프로토타입 구현’ 연구에서는 영상 파일과 카메라 정보, AT 정보 등을 기반으로 자체 보유 중인 항공영상 기준으로 개발을 진행, 프레임 형태의 객체에 텍스처링으로 솔리드 객체를 구축할 수 있는 자동 텍스처링 모듈을 선보였다.
광명과 수서역 일대 테스트베드 구역 내 모델링된 건물 객체로 테스트를 진행하며, 정상적인 작동도 확인했다.
‘공간정보 객체 편집 기술 프로토타입 구현’ 연구에서는 편집 기술 프로토타입을 구현했다.
이 연구에서는 자동 모델링 산출물 검수와 편집을 위한 3차원 가시화 기능과 함께 모델링에 사용된 영상과 해당 영상의 EO, 좌표, DEM을 모두 연계해 3D 객체를 2D 벡터로 영상에 역투영시켜 가시화한 후 건물 형상 편집과 구조물을 추가할 수 있는 건물 외형 구조물 편집 기술을 개발했다.
건물 외부 텍스처 편집 기능도 선보였다. 이 기능은 자동 모델링 시 선택된 텍스처 영상을 사용자가 선택한 후 다른 영상으로 교체, 편집할 수 있다. 연구진은 타 영상 선택과 기존 영상 복사 붙여넣기 등의 편의 기능도 담았다.
이 같은 연구를 통해 선보인 ‘공간정보 객체 편집 기술’은 자동 모델링 알고리즘을 통해 구축된 3차원 객체를 사용자가 편집할 수 있도록 모듈화해 시스템으로 구축하는 자동 모델링 기술이다.
즉, 구축된 3D 건물 객체에서 외형과 텍스처 보완이 필요할 경우 사용하는 편집 모듈로, 3차원 가시화 화면에 객체를 가시화하고, 편집이 필요한 객체를 선택, 편집모드로 진입 후 편집, 저장할 수 있다.
한편, 연구진은 자동 모델링된 건물 객체의 외형 구조물 및 텍스처 영상 편집 기술을 프로토타입 형태로 개발 완료했다.
특히, 항공영상 기반으로 구축한 3DS 포맷의 건물 객체의 옥상 구조물을 추가하고, 텍스처링에 사용된 영상을 수정한 결과, 성공적으로 수정·저장된 것을 확인했다.
또한, 자동 텍스처링 기술 적용에 실패한 드론영상 기반의 건물 객체를 편집 과정을 통해 지붕 위 구조물을 추가하고, 정상적인 텍스처를 입혀 모델을 완성했다.
편집은 물론 건물 객체 모델링 작업 자체도 수행 가능하며, 테스트 베드 지역의 100여 개 건물을 1명이 수작업으로 작업해 5일 만에 모델링을 완료할 수 있었다.
현재 연구진은 텍스처링 시 원시 영상 외에 타 기기에서 취득한 영상으로 호환 변경, 적용할 수 있는 기능 개발을 추진하고 있다.
향후 4, 5차년도 연구에서는 3차원 건물 자동 모델링 시스템 통합 및 검증, 안정화 등의 연구에 나설 예정이다.
(주)지오스토리는...
(주)지오스토리는 지난 2012년 첫발을 내딛은 이래 공간정보 분석을 위한 다수의 솔루션과 함께 측량 기반의 다양한 장비를 기반으로 정확한 국토 공간정보 데이터 구축부터 데이터 분석, 연구에 이르기까지 종합적이고 전문적인 서비스를 제공하는 국내 최고 수준의 공간정보기업으로 이름을 알리고 있다.
특히, 업계 최다 항공기를 보유·운영하는 것은 물론 국내 유일의 단독 격납고를 사용하는 등 아낌없는 투자를 진행하며 정확하고 고품질의 성과 제공에 앞장서고 있다.
또한, 독창적인 아이디어로 고객 만족을 위해 새로운 생각과 새로운 가치 창출에 앞장서고 있다. 다양한 분야의 프로젝트와 R&D과제를 수행하며 취득한 69종에 달하는 기술 특허와 36종의 저작권은 이를 증명한다.
그동안 ‘국내 블루카본 정보시스템 구축 및 평가관리기술 개발’ 연구를 비롯해 ‘저비용 고정밀 실감형 3D 공간객체 모델링 및 갱신기술 개발’, ‘하천조사 및 모니터링 특화 드론 플랫폼 기반 하천관리 기술 개발’, ‘항공기 탑재용 수심측량장비 국산화 연구’, ‘자율주행 기반 대중교통시스템 실증 연구’ 등을 성공적으로 마무리하며 기술중심형 회사로 인정받고 있다.
이 같은 기술력과 풍부한 노하우를 기반으로 현재 ㈜지오스토리는 항공기 기반의 육상 및 수심 레이저 측량을 비롯해 MMS 측량, GIS 솔루션 개발 분야에서 특화된 서비스를 제공하고 있다.
사업분야별로 살펴보면, ‘공간정보 DB 구축’ 분야에서는 고사양 장비를 활용한 측량과 전문화된 기술력을 기반으로 고품질의 수치지도와 수치표고자료, 3차원 모델, 각종 주제도를 제작, 공급하고 있다.
‘초분광 영상처리’ 분야에서는 보이지 않는 스펙트럼까지 세밀하게 감지하는 초분광 영상기술을 활용, 농업을 비롯한 산림, 수자원, 환경, 지질, 국방, 문화재 등 다양한 분야에 서비스를 제공하고 있다.
특히, 해외 초분광 제조사와 전략적 제휴를 맺고 장비 컨설팅과 연구개발 역량에도 적극 나서고 있다.
‘항공수심측량’ 분야에서는 연안육역과 조간대 저수심해역을 연속적으로 측량, 단절 없는 3차원 해양공간정보 구축 서비스를 제공하고 있다.
‘GIS 솔루션 개발’ 분야에서는 공간정보 성과의 품질과 생산성 향상을 위해 안정된 노하우와 독보적인 기술력을 앞세워 최적화된 솔루션을 개발하고 있다.
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수작업 통한 공간정보 갱신 ‘한계’
자동 ‘3차원 모델링’ 기술 필요성
(주)지오스토리 김재학 차장은 “공간정보는 가장 큰 장점인 시인성과 인식성을 기반으로 공간이라는 장소와 데이터를 연계해 사람들에게 데이터를 이해하기 쉽게 만들어 주는 역할을 한다”고 소개했다.
이어 “특히, 공간정보기술의 빠른 발전으로 기존 2차원 범위에서 벗어나 3차원적으로 기술들이 적용되면서 현재 디지털 트윈, 스마트 시티 등을 실현하는 핵심기술로 자리매김하고 있다”고 말했다.
실제로 현재 3차원 공간정보 구현을 위해 건물이나 도로, 시설물 등 도심을 3차원으로 만드는 기술들이 지속적으로 발전하며 다양한 분야에서 사용되고 있다.
김 차장은 “이처럼 공간정보 기술이 발전을 거듭하고 있는 반면, 기존에 존재하지 않던 건물이 생성되거나 혹은 기존 건물이 재건축을 통해 변경되는 등 다양한 갱신 사항은 아직 수작업에 의해 3차원 공간에서 갱신되고 있는 실정”이라고 밝혔다.
이어 “해마다 진행되는 전국 단위의 건물 갱신 수를 감안하면 수작업을 통한 갱신은 한계점이 뚜렷하다”며, “따라서 이 연구에서는 변경된 건물을 찾아 자동으로 3차원 모델링이 이뤄질 수 있는 기술을 개발하고 있다”고 설명했다.
이와 함께 자동 모델링된 3차원 건물 객체에 자동으로 텍스처링하고, 외부 구조와 텍스처를 보다 정교하게 수정할 수 있는 편집 기능 개발에 나서고 있다.
김 차장은 “수많은 종류의 구조를 갖는 건물들의 자동 모델링은 실질적으로 쉽지 않은 기술”이라며, “자동 모델링을 통해 바로 사용 가능한 품질 상태를 가진 건물이 생성될 수도 있지만, 그렇지 못한 경우들도 발생할 수 있는 만큼 이 연구에서는 간결하고 사용하기 편하게 활용할 수 있는 편집 기술도 개발하고 있다”고 소개했다.
필요 데이터 설정 후 편집까지 ‘한 번에’
현재 사업단 과제에 같이 참여하고 있는 명지대학교에서 개발하는 건물 자동 모델링 알고리즘을 모듈화시키고, 자동으로 완성된 객체의 외형 구조와 텍스처를 처리·수정을 할 수 있는 편집 시스템 개발에 집중하고 있다.
김 차장은 “이번 연구가 완료되면 필요 데이터 설정 후 대상건물의 자동 모델링은 물론 편집까지 한 번에 구현할 수 있는 3차원 건물 모델링 통합 시스템이 선보일 예정”이라고 밝혔다.
이어 “특히, 공간정보 관련 기업들은 물론 디자인 업체, 지자체 등에서도 간편하게 모델링부터 편집까지 진행할 수 있는 만큼 향후 다양한 분야에서 업무 효율 증가에 크게 기여할 것”이라고 전망했다.
