UAV 비행경로에 따른 3D Mapping 데이터 유효성 비교 (A Comparison of 3D MAPPING Data Validity by UAV Flight Path)

서지정보

· 발행기관 : 한국산학기술학회
· 수록지 정보 : 한국산학기술학회논문지 / 23권 / 6호 / 117 ~ 124페이지
· 저자명 : 신용승, 전경식, 이병길

초록

UAV(Unmanned Aerial Vehicle)는 도심 경관성 분석, 구도심기록화사업 등의 소규모 현장 작업에 적합하여 활용이 늘어나고 있다. 본 연구에서는 소규모 현장에서 3D 데이터 취득을 더욱 유효하게 활용하기 위한 UAV 촬영 방법을 제안하고자 하였다. DJI사의 Mavic 2pro를 사용하여 안산시 신길동의 대상지역을 촬영하였다. 실험을 통하여 카메라의 실제 화각을 분석하고, 이를 대상지역에 적용하는 모의 실험을 통해 최적의 촬영조건을 도출하였다. 도출된 촬영 제원은 촬영각도 75°, 중복도 95%, 촬영고도 60m이다. 도출된 촬영 제원으로 격자 비행과 원주 비행으로 동일하게 400매의 사진을 획득하였다. 3D mapping 소프트웨어인 Reality Capture를 사용하여 획득된 사진으로부터 3D 모델링과 texture mapping을 시행하였다. 3D 모델링 결과 triangle face는 500,000개로 제한하였다. 최종 결과물을 비교해 본 결과 원주 비행에서는 건물의 하단부가 명확하게 모델링되고 rendering 되었으며, 전체적으로 triangle face의 크기도 균일하게 나타났다. 반면 격자 비행에서는 인동거리가 좁은 건물 사이에서 건물 하단부의 모델링이 부정확하게 나타났으며, triangle face의 크기도 불균일하여 전체적인 mapping의 품질이 상대적으로 좋지 않음을 확인할 수 있었다.

영어초록

Unmanned aerial vehicles (UAVs) are increasingly used because they are suitable for small-scale fieldwork, such as urban landscape analysis and old downtown documenting projects. Along these lines, this study proposed a UAV imaging method for more effective use of UAV in 3D data generation for small-scale sites. The study area was Singhil-dong, Ansan-si, South Korea, which was photographed using the DJI Mavic 2 Pro UAV by the study. In particular, the actual angle of view of the UAV camera was analyzed through the experiment of the study, and the optimal photographing specifications were derived through a simulation of the study area. The photographing specifications derived were a photoshooting angle of 75°, photography overlap of 95%, and UAV flight altitude of 60m. With the derived photographing specifications, 400 images of the study area were captured under a grid and circular flight paths for the UAV, respectively. Subsequently, 3D modeling and texture mapping of the study area were performed from the captured images using Reality Capture, a 3D mapping software. In particular, the number of triangular faces in the 3D model and texture map was limited to 500,000. Further, analyzing the 3D model and texture map of the study area showed that the lower part of any building in the study area was accurately modeled and rendered, and the respective size of the triangular faces was uniform under the circular flight path for the UAV. On the other hand, the lower part of the buildings with narrow spacing each was inaccurately modeled and rendered, and the respective size of the triangular faces was non-uniform (confirming that the overall 3D mapping quality was relatively poor) under the grid flight path for the UAV.

참고자료

· 없음