등축형 공간 분할과 독립적 옥트리 생성을 통한 대용량 3차원포인트 클라우드의 탐색 효율 향상 (Enhancing Query Efficiency for Huge 3D Point Clouds Based on Isometric Spatial Partitioning and Independent Octree Generation)

서지정보

· 발행기관 : 한국측량학회
· 수록지 정보 : 한국측량학회지 / 32권 / 5호 / 481 ~ 486페이지
· 저자명 : 한수희

초록

본 연구는 3차원 지상레이저스캐닝을 통해 취득된 대용량 3차원 포인트 클라우드를 효율적으로 탐색하기 위하여 Han(2014)이 제안한 파일 참조 옥트리의 성능을 개선하는 것을 목표로 한다. Han(2014)의 방식을 좁고 긴 형상의 비등축형 구조물인 장대터널에 적용한 결과 포인트 탐색 속도가 크게 저하되는 문제점이 발견되었다. 이에 옥트리의 형상이 포인트 클라우드의 탐색 효율에 미치는 영향을 분석하였으며, 대상물의 3차원 경계를 등축형 하위 영역으로 분할하고 각 영역에 독립적인 옥트리를 생성하는 방식을 제안하였다. 장대터널에서 취득된 약 3억 개의 포인트로부터 단일 옥트리를 생성하는 기존 방식과 다수의 독립적인 옥트리를 생성하는 방식으로 포인트 탐색 속도와 메인 메모리 사용량을 비교하였다. 결과로 다수 옥트리 방식이 유사한 크기의 메인 메모리를 사용면서도 약 2배의 탐색 속도를 나타내었다. 아울러 옥트리의 탐색 속도를 좌우하는 주요 요소는 목표 단계이나 같은 목표 단계에서는 옥트리의 형상이 등축형에 가까울수록 탐색 속도는 여전히 증가함을 확인하였다. 다만 옥트리의 형상이 각 축 방향으로 지나치게 불균형을 이룰 경우 탐색 속도는 크게 저하되며 이 경우 옥트리의 형상 개선이 목표 단계 증가보다 탐색 속도 향상에 효과가 큼을 확인하였다.

영어초록

This study aims at enhancing the performance of file-referring octree, suggested by Han(2014), for efficiently querying huge 3D point clouds, acquired by the 3D terrestrial laser scanning. Han’s method(2014) has revealed a problem of heavy declining in query speed, when if it was applied on a very long tunnel, which is the lengthy and narrow shaped anisometric structure. Hereupon, the shape of octree has been analyzed of its influence on the query efficiency with the testing method of generating an independent octree in each isometric subdivision of 3D object boundary. This method tested query speed and main memory usage against the conventional single octree method by capturing about 300 million points in a very long tunnel. Finally, the testing method resulted in which twice faster query speed is taking similar size of memory. It is also approved that the conclusive factor influencing the query speed is the destination level, but the query speed can still increase with more proximity to isometric bounding shape of octree. While an excessive unbalance of octree shape along each axis can heavily degrade the query speed, the improvement of octree shape can be more effectively enhancing the query speed than increasement of destination level.

참고자료

· 없음