건물의 3차원 모델링은 3차원 공간정보를 구축하는데 있어서 매우 중요한 요소이다. 기존의 3차원 건물 모델링은 대부분 항공사진측량기술을 이용하여 수동으로 진행되어 많은 시간과 비용이 소요된다. 이러한 한계를 극복하기 위한 방안으로 최근에는 항공라이다(LiDAR) 데이터를 이용한 건물모델링 방법에 대한 많은 연구가 활발히 진행되고 있다. 항공라이다 데이터를 이용한 대부분의 3차원 건물모델링 연구는 보간과정을 통하여 격자구조로 변환하거나 수치지도 또는 항공영상 등의 이종 데이터간의 융합을 통하여 건물을 모델링하는 방안 등을 제시하였다. 본 논문에서는 점 데이터의 격자구조로의 변환 및 이종 데이터간의 융합 등의 방법을 배제하고 항공라이다 데이터만을 이용한 건물의 자동 모델링 방법을 제안하였다. 건물로 분류된 항공라이다 데이터를 옥트리 분할을 기반으로 3차원 공간상에서 재귀적으로 분할하여 패치(patch)를 구성하고, 동일한 속성을 갖는 패치들을 병합하여 건물의 구성요소를 추출한다. 추출되어진 건물의 구성요소를 대표하는 모델을 생성하여 전체적인 건물의 3차원 모델을 구성한다. 항공라이다 데이터를 이용하여 제안된 방법으로 실험한 결과, 다양한 형태의 건물 모델을 자동으로 구성할 수 있었다.
The 3D building modeling is one of crucial components in constructing 3D geospatial information. The existing methods for 3D building modeling depend mainly on manual photogrammetric processes, which indeed take great amount of time and efforts. In recent years, many researches on 3D building modeling using aerial LiDAR data have been actively performed to aim at overcoming the limitations of existing 3D building modeling methods. Either techniques with interpolated grid data or data fusion with digital map and images have been investigated in most of existing researches on 3D building modeling with aerial LiDAR data. The paper proposed a method of 3D building modeling with LiDAR data only. Firstly, octree-based segmentation is applied recursively to LiDAR data classified as buildings in 3D space until there are no more LiDAR points to be segmented. Once octree-based segmentation is completed, each segmented patch is thereafter merged together based on its geometric spatial characteristics. Secondly, building model components are created with merged patches. Finally, a 3D building model is generated and composed with building model components. The experimental results with real LiDAR data showed that the proposed method was capable of modeling various types of 3D buildings.
