KR101540768B1 - 구조해석용 프로그램을 위한 속성정보입력시스템 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 구조해석용 프로그램을 위한 속성정보입력시스템 및 그 방법에 관한 것으로, 구체적으로 도면정보과 구조해석용 프로그램에서의 구조해석을 위하여 필요한 속성정보를 포함하는 컴퓨터에서 읽을 수 있는 형태의 설계도면을 입력받는 단계; 상기 설계도면에 상기 속성정보가 기록되는 패턴을 추출하기 위한 정보를 저장하고 있는 패턴정보저장부로부터 상기 설계도면에 사용된 패턴을 추출하기 위한 정보를 선택하는 단계; 및 상기 선택된 패턴을 추출하기 위한 정보를 이용하여 상기 도면파일로부터 상기 속성정보를 추출하여 상기 구조해석용 프로그램에 입력하기 위한 입력정보를 생성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 구조해석용 프로그램을 위한 속성정보입력방법과 그 방법을 위한 시스템을 포함한다.
본 발명에 따르면, 하중정보 등 구조해석용 프로그램을 위한 입력데이터를 사용자가 별도로 입력하지 않고 하중정보 등 속성정보가 포함된 설계도면을 입력하면 자동으로 그 속성정보가 추출되어 입력되도록 함으로써, 설계도면이나 그 설계도면 중의 하중정보 등 속성정보가 변경되더라도 그 변경된 설계도면 등에 따라 수작업으로 일일이 새로 구조해석용 프로그램에 입력하기 위한 속성정보를 만들거나 수정하지 않아도 된다는 장점이 있다.

Description

구조해석용 프로그램을 위한 속성정보입력시스템 및 방법{System for input attribute information to program for structural design analysis and method thereof}

본 발명은 설계시 구조해석을 하기 위한 프로그램에 입력하여야 하는 하중정보를 CAD도면에 표기된 하중 배치도로부터 자동으로 입력하는 방법에 관한 것으로, 설계도면의 구조해석을 위한 범용 프로그램에 구조해석을 위해 기초가 되는 설계도면을 입력할 때 설계 도면에 기재된 속성정보가 자동으로 추출되어 구조해석용 프로그램을 위한 형식의 데이터 파일로 생성되어 입력되도록 한 점에 특징이 있는 시스템 및 방법에 관한 것이다.

공장이나 건물 등의 구조물을 설계할 때에는 각 부분별로 설계도를 작성하게 되며, 이러한 설계도를 기초로 해서 건설작업을 하게 된다.

이 때, 각 설계도는 구조물 전체를 한 번에 표시하기보다는 각 층별로 혹은 구역별로 설계도를 작성하게 되며, 이러한 설계도가 복수개 합쳐져서 전체 구조물을 나타내게 된다.

각각의 설계도에는 구조물의 구조를 선, 면 등으로 나타내는 도면정보와 각 조의 구조선 및 구조면에 할당된 부재명, 부재의 종류, 부재의 특성, 구조물의 각 위치에서 받는 하중 등 을 포함하는 속성정보가 포함되게 된다.

각각의 설계도에는 통상적으로 해당 설계도를 기준으로 하중이 작용하는 위치 및 크기가 하중 평면도 등의 하중 배치도에 표시되게 된다.

예를 들어, 2층의 평면도를 도시한 설계도의 경우 2층에 설치되는 각종 장치 및 설계부재를 기준으로 각 위치에 걸리는 하중 등이 2층 하중 평면도에 표시되게 된다.

각 부에 작용하는 하중은 부재별 응력을 유발하는데, 이 응력은 부재간 연결 상태, 경계 조건, 부재의 재질, 재료의 특성, 부재의 형상, 역학적 가정 등에 따라 공학적 해석 이론을 통해 결정되며, 이렇게 추정된 최대 응력에 대해 안전하도록 각 부의 부재를 선정하는 일련의 과정이 구조 설계의 한 부분이라고 할 수 있다.

이러한 해석 작업을 수작업으로 이론에 부합하도록 정확하게 계산하는 것은 불가능하기 때문에 각종 정보를 입력받아 구조물의 구조 해석을 수행하는 프로그램이 개발되어 각종 건설 작업시 이용되고 있다.

그런데, 이러한 구조해석용 프로그램을 이용하기 위해서는 도면에 표기된 부재를 해석 이론상 의미를 가질 수 있도록 절점(node)과 요소로 변환하고, 그 절점과 요소에 작용하는 하중 정보 등의 속성 정보를 해석 프로그램에 입력하여야 한다.

현재 일반적인 범용 구조해석 프로그램은 입력 수단으로서 메뉴와 대화상자를 이용한 사용자 인터페이스를 제공하는데, 하중 등의 속성 정보를 입력하는 행위도 이러한 인터페이스를 이용하도록 되어 있다.

일반적인 하중 입력은 입력할 부재를 마우스 포인터로 모니터를 통해 하나 또는 여러 개 선택하고, 하중 입력 대화상자를 띄워서 그 부재에 적용되는 하중 데이터를 입력하도록 하는 방법으로 이루어지나, 하중을 입력해야 할 부재의 개수가 수도 없이 많고, 각각의 하중 형태도 서로 다른 경우 상당한 시간이 소요되는 불편함이 있었다.

또 다른 방법으로 도 1과 같이 텍스트 형식의 입력 파일을 입력하는 방법도 있다. 도 1은 범용프로그램에서 사용자가 입력 데이터를 프로그램 내의 인터페이스를 통하지 않고도 조정할 수 있도록 제공되는 텍스트 형식의 입력 파일(Input file)의 예를 나타낸 것이다.

각 구조해석용 프로그램에는 프로그램별로 요구되는 데이터 형식이 있는데, 이에 따라 도 1의 입력 파일에서 요구되는 형식도 변경되게 된다.

도 1과 같은 입력 파일을 생성하여 이를 구조해석용 프로그램에 입력하는 경우에도 매번 도 1과 같은 형태의 입력 파일을 만들어야하기 때문에 시각적 확인이 어려운 불편함이 있었다.

특히, 잦은 설계 변경이 발생하는 건설현장에서 이러한 구조해석용 프로그램을 이용하기 위해서는 설계가 변경될 때마다 일일이 입력 데이터를 수정하여야 하는 불편함이 있었다.

특허공개 제2011-115456호에는 이러한 구조해석용 프로그램의 일 예가 설명되어 있다.

상기한 특허출원에는 구조해석용 프로그램에 캐드 정보와 속성정보를 입력하면, 입력된 캐드정보와 속성정보 사이의 연동정보가 생성되고, 이렇게 연동정보가 생성된 후에는 설계 도면인 캐드 정보를 수정하는 경우 자동으로 이와 관련된 속성정보가 변경되도록 한 점에 특징이 있는 발명이 개시되어 있다.

그러나, 상기한 발명의 경우에도 종래의 방법과 같이 일차적으로 속성정보를 직접 사용자가 일일이 입력하여야 하는 불편함이 있었고, 도면의 변경이나 속성 정보의 변경을 반드시 구조해석용 프로그램에서 제공하는 사용자 인터페이스 상에서 일일이 도면의 내용을 확인하면서 수정하여야만 하는 불편함이 있었다.

특허문헌 1. 한국공개특허공보 제2011-115456호(2011.10.21 공개) (캐드 정보와 속성 정보가 연동된 구조물의 해석 장치) 요약, 청구항 1, 도 3

상기한 문제는 도면을 수정하는 단계와 해석 정보를 프로그램에 입력하는 단계를 도면 작업 내에 통합함으로서 해결될 수 있는데, 이러한 방법을 적용함으로써 캐드 프로그램과 같은 도면 작성 도구에서 제공하는 그래픽 기능이 데이타의 정확성과 작업의 속도를 향상시킬 뿐만 아니라, 태생적으로 사용자의 작업 행태를 제약하는 일반 범용프로그램의 사용자 인터페이스 사용 방식의 한계를 극복하여 한층 수월한 작업 환경을 확보할 수 있다.

이를 위해 본 발명에서는 그 설계도면에 포함된 속성정보가 기록된 패턴을 검색 후 처리하여 직접 프로그램의 다음 단계 모듈로 필요한 속성정보를 전달함으로써 해석 정보의 입력 효율을 극대화하는 방법 및 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 상기한 문제를 해결하기 위해서 본 발명에서는 상기한 방법을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기한 목적을 달성하기 위해서 본 발명은 도면정보과 구조해석용 프로그램에서의 구조해석을 위하여 필요한 속성정보를 포함하는 컴퓨터에서 읽을 수 있는 형태의 설계도면을 입력받는 도면파일입력부; 상기 설계도면에 상기 속성정보가 기록되는 패턴을 추출하기 위한 정보를 저장하는 패턴정보저장부; 상기 패턴정보저장부로부터 상기 설계도면에 사용된 패턴을 추출하기 위한 정보를 선택하는 패턴선택부; 및 상기 패턴선택부에 따라 선택된 패턴을 추출하기 위한 정보를 이용하여 상기 도면파일로부터 상기 속성정보를 추출하여 상기 구조해석용 프로그램에 입력하기 위한 입력정보를 생성하는 입력정보생성부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 구조해석용 프로그램을 위한 속성정보입력시스템을 제공한다.

또한, 상기한 목적을 달성하기 위해서 본 발명은 도면정보과 구조해석용 프로그램에서의 구조해석을 위하여 필요한 속성정보를 포함하는 컴퓨터에서 읽을 수 있는 형태의 설계도면을 입력받는 단계; 상기 설계도면에 상기 속성정보가 기록되는 패턴을 추출하기 위한 정보를 저장하고 있는 패턴정보저장부로부터 상기 설계도면에 사용된 패턴을 추출하기 위한 정보를 선택하는 단계; 및 상기 선택된 패턴을 추출하기 위한 정보를 이용하여 상기 도면파일로부터 상기 속성정보를 추출하여 상기 구조해석용 프로그램에 입력하기 위한 입력정보를 생성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 구조해석용 프로그램을 위한 속성정보입력방법을 제공한다.

여기서, 상기 속성정보입력시스템은 사용자로부터 상기 속성정보를 기록하는 패턴을 정의받아 상기 정의된 패턴을 추출하기 위한 정보를 생성하는 패턴지정부;를 더 포함할 수 있으며, 상기 정의된 패턴을 추출하기 위한 정보는 상기 패턴정보저장부에 저장된다.

이 때, 상기 패턴지정부는 패턴의 정의를 위한 소정의 설계도면을 입력받고, 상기 패턴 정의를 위해 입력된 설계도면으로부터 상기 속성정보를 기록하는 패턴과 관련된 정보를 지정받는 방식으로 상기 패턴을 정의받을 수 있다.

한편, 상기 패턴을 추출하기 위한 정보는 상기 패턴의 특성에 관한 정보와 상기 패턴을 추출하기 위한 실행코드를 포함할 수도 있고, 상기 패턴의 특성에 관한 정보만 포함할 수도 있다.

상기 패턴을 추출하기 위한 정보가 상기 패턴의 특성에 관한 정보만 포함하는 경우에 상기 입력정보생성부가 상기 패턴의 특성에 관한 정보를 이용하여 상기 패턴을 추출하기 위한 실행코드를 포함할 수 있다.

또한, 상기 도면파일입력부는 상기 입력된 설계도면이 복수개인 경우, 각 설계도면의 좌표를 특정 위치를 기준으로 하는 상대좌표로 환산하는 것이 바람직하다.

한편, 상기한 목적을 달성하기 위해서 본 발명은 상기한 방법을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 제공한다.

본 발명에 따르면, 하중정보 등 구조해석용 프로그램을 위한 입력데이터를 사용자가 별도로 입력하지 않고 하중정보 등 속성정보가 포함된 설계도면을 입력하면 자동으로 그 속성정보가 추출되어 입력되도록 함으로써, 설계도면이나 그 설계도면 중의 하중정보 등 속성정보가 대량으로 변경되더라도 그 변경 사항을 설계도면에 반영하는 것만으로 해석 입력데이터가 자동으로 수정되도록 작동하므로, 수작업으로 일일이 새로 구조해석용 프로그램에 입력하기 위한 속성정보를 별도로 만들거나 수정하지 않아도 된다는 장점이 있다.

도 1은 구조해석용 프로그램에 입력되는 속성정보의 일 예를 도시한 도면
도 2는 본 발명의 구성을 도시한 블록선도
도 3 내지 도 5는 설계도면에 속성정보를 기재하는 패턴의 예를 도시한 도면
도 6은 본 발명의 방법을 도시한 흐름도
도 7은 본 발명에서 패턴 정보를 지정하는 예를 설명하기 위한 도면

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

본 발명의 특징은 하중과 같은 속성 정보를 포함한 설계도면을 입력하는 작업만으로, 구조해석용 프로그램에서 필요로 하는 해당 속성정보가 자동으로 생성되어 입력되도록 한 점에 있다는 점이다.

도 2는 본 발명의 구성을 도시한 블록선도이다.

본 발명의 구조해석용 프로그램을 위한 정보입력시스템은 도면파일입력부(110), 패턴정보저장부(120), 패턴선택부(130), 입력정보생성부(140) 및 패턴지정부(150)를 포함하여 구성된다.

도면파일입력부(110)는 설계도면을 입력받는다.

이 설계도면은 컴퓨터에서 읽을 수 있는 형태로 작업된 도면을 말하며, 캐드도면(CAD: Computer Aided Design)과 같이 설계를 위한 컴퓨터 프로그램을 이용하여 제작된 도면 등이 해당될 수 있다.

이 설계도면에는 구조물의 형상을 선, 면 등으로 나타낸 도면정보와 도면의 각 지점에서 받는 하중 등을 포함하는 속성 정보가 포함된다.

속성정보는 각 지점에서 받는 하중, 사용되는 부재의 특성 등 구조해석을 위하여 필요한 정보가 포함될 수 있다. 구조해석용 프로그램의 기능에 따라 사용되는 정보의 종류가 조금씩 차이가 있을 수 있으나, 주로 많이 사용되는 속성 정보는 각 지역에서 받는 하중에 관한 정보가 될 것이다.

도면파일입력부(110)는 입력된 설계도면의 각 지점의 위치를 특정 기준점에 대한 상대좌표로 변환하는 작업을 할 수도 있다.

통상의 구조물의 경우, 그 구조물의 구조해석을 위하여 사용되는 설계도면은 하나가 아닌 복수개인 경우가 많다.

구조해석을 위해서는 각각의 설계도면에 그려진 구조물의 각 위치의 연관관계가 정의되어야 한다. 즉, 동일한 곳에 위치한 부재는 각기 다른 도면에서도 같은 위치에 있다는 것이 인식될 수 있어야 한다.

설계도면마다 실제로 동일한 곳에 위치한 부재의 좌표가 동일하게 되도록 작성이 된 경우에는 그 설계도면의 좌표를 기준으로 인식을 하면 될 것이지만, 각 도면의 축적이나 여백의 크기, 설계도면에서 표현하고 있는 부분(전체, 부분 등) 등에 따라 동일한 위치를 나타내더라도 화면상의 좌표는 각기 다를 수 있기 때문에, 구조해석용 프로그램에서 구조해석이 정확하게 되도록 하기 위해서는 각 설계도면에서 나타내는 위치의 좌표를 환산할 필요가 있다.

통상적으로, 설계도면에는 다른 설계도면의 위치와의 연관관계를 나타내기 위하여 열 번호(X1, X2, X3..., Y1, Y2, Y3...)와 그 열 번호에 해당하는 선이 부가되어 있는데, 이러한 열 번호는 실제 구조물에서의 위치에 기반하여 매겨지게 되므로, 동일한 열 번호에 해당하는 위치를 동일 좌표로 환산하는 작업을 통해 모든 설계도면의 좌표를 특정 기준점에 대한 상대좌표로 환산할 수 있게 된다.

패턴정보저장부(120)는 설계도면에서 속성정보를 기록하는 패턴을 추출하기 위한 정보가 저장된다.

패턴을 추출하기 위한 정보란, 설계도면에서 속성정보를 추출하기 위하여, 각 설계도면에서 속성정보를 기록하기 위해 사용된 패턴을 찾아내기 위하여 사용되는 정보를 의미한다.

설계도면을 작성하는 자는 자신의 설계도면에 하중 등의 속성정보를 기재하기 위하여 특정 패턴을 이용한다.

도 3 내지 도 5는 설계도면에서 속성정보를 나타내는 패턴의 예를 도시한 것이다.

도 3의 경우 하나의 수평선과 끝점을 연속적으로 공유한 하나 이상의 경사선이 한 조로 구성되는 지시선이 있고, 수평선에 근접하게 하중 정보가 기재되며, 최종 경사선의 끝점이 하중 작용점으로 정의된다.

속성정보는 'Fx=1.2ton, Fy=0.4ton(FR)'과 같은 형태로 하중 방향과 하중, 하중 단위, 하중 종류(예: FR - 마찰 하중) 등이 기재될 수 있으며, 앞에서 설명한 바와 같이 하중 외에도 부재의 특성 등과 같은 다른 속성 정보가 더 포함될 수 있다.

도 4의 경우는 표의 형태로 속성정보가 기재되는 경우를 도시한 것으로, 하중 위치를 나타내는 심볼(점, 짧은 사선 등)과 허용 거리 내의 일련번호가 하나의 지시선(수평 또는 수직선)으로 연결되는 그룹으로 저장되고, 그 지시선의 한 쪽 끝에 사각형 형태의 개체가 표의 형태로 연결된다. 그 표 안에 일련번호와 각 일련번호가 있는 위치에서의 하중에 관한 속성정보(하중의 방향, 크기, 하중 단위 등)가 기재된다.

도 5의 경우는 바닥판 하중을 나타내는 방식의 일 예를 도시한 것이다.

도 5와 같은 경우에는 바닥판에 의해 걸리는 하중을 나타내는 방식으로, 바닥판 기호(S1)를 둘러싸는 부재개체(G1, G2, B1)를 바닥판과 연결하여 하중을 표시하는 방식이다.

바닥판 영역내에 표기된 하중이름(office)에 대응되는 별도의 텍스트 개체를 별도의 설계하중표 배열로 도시한다.

이렇게 설계자마다 하중 등의 속성정보를 기재하는 패턴은 각각 다를 수 있는데, 설계자가 속성정보를 기재하기 위해 사용한 패턴을 찾아내면 설계자가 기록한 속성정보를 추출할 수 있게 된다.

패턴정보저장부(120)에는 이러한 패턴을 추출하기 위한 정보가 기록된다.

패턴정보저장부(120)에 저장되는 패턴을 추출하기 위한 정보의 형태로는 단순히 패턴을 구성하는 선분, 원 등 개체의 정보 등 그 패턴의 특성을 나타내는 정보만이 저장되는 형태도 가능하고, 그 패턴의 특성과 속성 정보를 추출하기 위한 실행코드도 포함하는 형태로 저장되는 것도 가능하다.

패턴의 특성을 나타내기 위한 정보만 저장되는 경우에는 후술하는 입력정보생성부(140)에서 패턴정보저장부(120)에 저장되어 있는 정보를 가져와서 그 설계도면에서 그 패턴이 있는 위치를 파악하고, 그 위치로부터 속성정보가 기록되어 있는 위치를 찾아서 속성정보를 추출하게 되고, 패턴의 특성을 추출하기 위한 실행코드도 포함하는 경우에는 입력정보생성부(140)는 패턴정보저장부(120)에 저장된 정보 중의 실행코드를 실행시키고, 이로부터 획득된 속성정보를 직접 받아와서 이로부터 구조해석용 프로그램에 입력하기 위한 입력정보를 생성하게 된다.

예를 들어, 도 3과 같이 작성된 설계도면으로부터 속성정보를 추출하기 위하여 사용되는 패턴을 추출하기 위한 정보는, 패턴의 특성을 나타내기 위한 정보만 저장되는 경우에는 하나의 수평선과 끝점을 연속적으로 공유한 하나 이상의 경사선이 한 조로 구성되는 지시선이 있으면, 그 수평선에 근접하게 기재된 정보가 하중정보가 되고, 최종 경사선의 끝점이 하중 작용점으로 정의된다는 정보만 포함될 것이다.

만약 패턴정보저장부(120)에 그 패턴의 특성을 추출하기 위한 실행코드도 포함하는 형태로 저장되는 경우에는 위에 기재된 정보 외에 하나의 수평선과 끝점을 연속적으로 공유한 하나 이상의 경사선이 한 조로 구성되는 지시선을 찾으라는 명령어와, 해당되는 지시선을 찾은 경우에 수평선에 근접한 일정 범위 내에 기재된 문자(속성정보)를 추출하라는 명령어, 하중 작용점을 추출하기 위하여 최종 경사선의 끝점을 추출하라는 명령어가 더 포함될 것이다.

도 3 내지 도 5는 각기 다른 패턴을 이용하여 속성정보를 기록하고 있으며, 패턴정보저장부(120)에는 이러한 각각의 패턴에 대하여 그 패턴을 추출하기 위한 정보가 저장되게 된다.

이 패턴에 대한 정보는 기본적으로 시스템 설계자에 의해 몇 종류의 패턴이 기록되어 있으며, 사용자에 의해 지정된 패턴도 같이 저장될 수 있다.

패턴정보저장부(120)에 저장되는 패턴은 설계도면에서 그 패턴과 동일한 패턴을 찾기 위해 저장되는 것이며, 기본적으로 하중 등 그 속성이 작용하는 위치를 알 수 있는 정보와, 그 위치와 속성정보가 있는 영역을 연결하는 방식에 관한 정보, 또 속성정보를 표시하는 형식에 관한 정보를 포함하게 된다.

패턴선택부(130)는 설계도면의 속성정보를 추출하기 위하여 사용할 패턴을 선택받는다.

이러한 패턴은 사용자가 패턴정보저장부(120)에 저장되어 있는 패턴 중 하나를 선택하도록 하여 선택받는 방식도 가능하고, 자동으로 패턴선택부(130)가 패턴을 선택하도록 할 수도 있다.

패턴선택부(130)가 자동으로 패턴을 선택하도록 하는 경우에는, 패턴정보저장부(120)에 저장되어 있는 패턴이 차례대로 적용되도록 할 수 있다.

패턴선택부(130)가 자동으로 패턴을 선택하도록 하는 경우에는 사용자가 별도의 선택작업을 할 필요가 없으므로 편리하다는 장점은 있지만, 도면 내에 속성정보를 나타내는 것은 아니지만 패턴정보저장부(120)에 저장되어 있는 패턴과 유사한 형태의 모양이 있는 경우 오류가 발생할 수 있다는 단점은 있을 수 있다.

이러한 오류를 최소화하기 위해서는 사용자가 실제 설계도면을 보고 그 설계도면에 이용된 패턴을 파악하여 그 패턴만이 속성정보를 추출하기 위해 사용되도록 하는 것이 바람직하다.

사용자가 패턴을 선택할 때에도 하나의 패턴만 선택하지 않고 복수의 패턴을 선택할 수도 있을 것이다.

입력정보생성부(140)는 입력된 설계도면에 패턴선택부(130)에 의해 선택된 패턴이 있는지 여부를 판단하고, 선택된 패턴이 있는 것으로 확인되는 경우에는 해당되는 속성정보를 추출하고, 그 추출된 속성정보가 연결된 구조해석용 프로그램에 입력되도록 구조해석용 프로그램에서 요구되는 형식에 맞는 입력정보를 생성한다.

추출된 속성정보는 도 1에 도시된 바와 같이 구조해석용 프로그램에 입력가능한 형태로 작성되어 구조해석용 프로그램에 입력되게 된다.

도 1에 도시된 바와 같이, 구조해석용 프로그램에 입력되기 위해서는 하중 등의 속성과 그 속성이 적용되는 위치에 대한 정보가 필수적이므로, 구조해석용 프로그램에 따라 생성되는 입력정보의 형태는 다를 것이지만, 필수적으로 들어가는 정보는 비슷할 것이다.

입력정보생성부(140)는 추출된 속성정보를 연동되는 구조해석용 프로그램에서 요구되는 형태에 맞게 데이터 배열 등을 수행하여 최종적인 컴퓨터 파일을 생성한 후, 그 생성된 컴퓨터 파일을 구조해석용 프로그램에 입력한다.

속성정보를 추출하는 예를 들어보면, 도 3와 같은 패턴이 저장되어 있는 경우에는 입력된 설계도면에 소정의 각도 범위의 경사선과, 그 경사선과 끝점이 연결되어 있는 수평선으로 이루어진 지시선이 있는지 여부, 그 지시선의 소정 거리 내에 'Fx=', 'Fy=' 등으로 시작하는 문자 등이 있는지 여부를 판단하여, 해당되는 패턴이 있는 것으로 판단되면, 지시선 위에 기재되어 있는 속성정보와 경사선의 끝점 좌표를 한 조의 속성 정보로 추출하여 도 1과 같은 입력정보를 생성하게 된다.

도 4와 같은 패턴의 경우에는 하중 위치를 나타내는 심볼(점, 짧은 사선 등)이 소정 거리 내에 일련번호를 동반하고, 이러한 심볼이 하나의 지시선(수평선 및 수직선)과 연결되어 있고, 그 지시선이 표와 같은 형태로 그룹과 연결되어 있는 패턴이 있는지를 확인하고, 해당되는 패턴이 있는 것으로 확인되면 그 지시선과 연결된 표 개체를 찾아서 그 개체 내에 기재된 일련번호와 'Fx=', 'Fy=' 등으로 시작하는 문자 등을 지시선 상에 해당되는 일련번호의 심볼이 표시된 좌표와 함께 한 조의 속성정보로 추출하여 도 1과 같은 입력정보를 생성하게 된다.

도 5와 같은 경우에는 도면상에 도 5와 같은 바닥판 기호가 있는지 여부 및 바닥판 기호를 둘러싸는 부재를 찾아 영역을 정의하고 저장한 후, 하중 이름도 바닥판 기호와 마찬가지로 하중 영역을 나타내는 선분의 영역으로 정의하고 저장한다. 이후 바닥판이 어떤 하중 영역에 포함되는지 찾아 서로 연결시킨 후 별도로 저장되는 하중표에 따라 하중 종류별 크기를 할당하고 바닥판은 하중 크기와 바닥판 경계 부재를 한 조의 속성정보로서 추출하여 도 1과 같은 입력정보를 생성하게 된다.

앞의 설명은 패턴정보저장부(120)에 속성정보를 기록하는 패턴의 특성에 관한 정보만이 저장되어 있는 경우, 입력정보생성부(140)에서 구조해석용 프로그램에 입력하기 위한 정보를 생성하는 방법에 대해 예를 들은 것이다.

앞에서 설명한 바와 같이, 속성정보를 기록하는 패턴의 특성에 관한 정보를 이용하여 속성정보의 추출을 명령하는 실행코드는 패턴정보저장부(120)에 패턴의 특성에 관한 정보와 함께 저장되어 있을 수도 있고, 별도로 분리되어 입력정보생성부(140)에 저장되어 있을 수도 있다.

실행코드가 패턴정보저장부(120)에 저장되어 있는 전자의 경우에는 입력정보생성부(140)는 그 실행코드를 실행시키는 기능을 하며, 이렇게 실행된 결과인 하중 등의 속성정보, 그 속성정보가 작용되는 위치 등을 받아서 도 1과 같이 구조해석용 프로그램 입력용 정보를 생성한다는 점에서만 차이가 있으며, 시스템 전체의 관점에서 보면 전자와 후자는 거의 동일한 절차를 거쳐서 구조해석용 프로그램 입력용 정보를 생성하게 된다.

패턴지정부(150)는 패턴정보저장부(120)에 필요한 패턴이 없는 경우 사용자로부터 직접 패턴을 정의받는다.

이렇게 정의된 패턴은 패턴정보저장부(120)에 저장되며, 이후 패턴선택부(130)에 의해 선택되면 입력정보생성부(140)에 의해 속성정보를 생성할 때 사용된다.

기본적으로 입력정보에는 하중 등 속성에 관한 정보와 그 하중 등 속성이 적용되는 위치에 관한 정보가 포함된다.

따라서, 패턴지정부(150)는 패턴정보저장부(120)에 저장되어 있는 바와 같이, 하중 등 속성에 관한 정보와 그 속성이 적용되는 위치에 관한 정보를 설계도면에서 추출해내기 위해, 설계도면 상에 하중 등 속성에 관한 정보가 기재되어 있는 위치 및 그 속성을 기재하는 형식, 그 속성에 관한 정보가 작용되는 위치를 표시하는 방법 등을 정의받는 방식으로 패턴을 지정받는다.

패턴을 정의하는 방법은 여러 가지 방법이 있을 수 있다.

일 예로, 패턴지정부(150)를 통하여 패턴을 지정받는 화면에 속성이 적용되는 위치와 하중 등 속성에 관한 정보를 연결하는 지시선의 형태의 예(수평선, 수직선, 경사선, 경사선과 수평선이 연결된 선 등), 하중 등의 속성에 관한 정보를 기록하는 위치의 예(예: 지시선 중 수평선의 위 소정 범위 이내의 영역, 지시선 중 수평선이 종료된 끝점의 옆, 지시선과 연결된 사각형 개체 내), 하중의 방향, 하중의 단위, 하중의 종류 등 속성을 나타내기 위하여 같이 사용되는 문자, 기호의 예 등이 화면에 나열되도록 하고, 그 목록 중에서 사용자가 하나를 선택하도록 하는 방식으로 패턴을 지정받을 수 있다.

또 다른 예로, 사용자가 설계도면을 불러온 후, 그 설계도면에서 속성정보를 추출하기 위하여 필요한 정보들, 즉 지시선, 속성정보 등을 직접 지정하도록 하고 패턴지정부(150)에서 이렇게 지정된 정보로부터 패턴을 추출하기 위한 정보를 생성하도록 할 수 있다.

예를 들어, 사용자가 도 3과 같은 설계도면을 불러온 후 지시선과 하중정보가 기록된 부분을 선택하고, 하중이 작용되는 위치를 지정하면 패턴지정부(150)는 그와 동일한 패턴을 추출하기 위한 정보를 생성하게 된다.

예를 들어, 도 7과 같이 원으로 표시된 하중 작용점으로부터 선분 (a)-(b)-(c)로 이어진 모양이 선택된 경우, 수직선 (c)를 탐색하는 코드, 탐색된 수직선과 연결된 수평선 (b)를 탐색하는 코드, 수평선 (b)와 연결된 수직선 (a)를 탐색하는 코드, 수직선 (a)에 연결된 원 모양의 하중작용점을 탐색하는 코드 및 이렇게 조건을 만족하는 선분 (a), (b), (c)가 찾아졌을 때 수직선 (c)의 소정 거리 내에 있는 영역에 있는 'Fa=b kN'(여기서 a, b는 변수)로 기록된 정보를 속성정보로 추출하는 코드 등이 순차적으로 조합된 정보가 생성된다(속성정보의 추출을 명령하는 실행코드가 패턴정보저장부(120)에 포함된 형태로 저장되는 경우).

이 때, 사용자는 패턴의 특성에 관한 정보를 범위를 지정하여 선택할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

예를 들어, 지시선을 이루는 경사선의 경우 그 경사선의 각도 범위를 설정하여, 패턴을 지정하기 위하여 불러온 설계도면의 경사선과 완전히 동일한 각도가 아니더라도 해당되는 패턴으로 인식할 수 있도록 할 수 있다.

사용자가 직접 패턴을 지정할 수 있도록 한다는 점에서 본 발명은 시스템 설계자가 생각하지 못했던 패턴으로 속성정보를 기록한 설계도면의 경우에도 자동으로 구조해석용 프로그램을 위한 입력 파일이 생성될 수 있게 된다는 장점이 있다.

도 6은 본 발명의 방법을 도시한 흐름도이다.

먼저, 도면파일입력부(110)는 설계도면을 입력받는다(601).

이 설계도면은 컴퓨터에서 읽을 수 있는 형태로 작업된 도면을 말하며, 캐드도면(CAD: Computer Aided Design)과 같이 설계를 위한 컴퓨터 프로그램을 이용하여 제작된 도면 등이 해당될 수 있으며, 구조물의 형상을 선, 면 등으로 나타낸 도면정보와 도면의 각 지점에서 받는 하중 등을 포함하는 속성 정보가 포함된다는 점은 앞에서 살펴본 바와 같다.

이 때, 구조해석을 위하여 입력된 설계도면이 복수개인 경우에는 도면파일입력부(110)는 입력된 설계도면의 각 지점의 위치를 특정 기준점에 대한 상대좌표로 변환하는 작업을 할 수도 있다는 점은 앞에서 설명한 바와 같다.

설계도면의 각 지점의 위치를 특정 기준점에 대한 상대좌표로 변환하는 작업은 입력된 복수개의 설계도면 각각이 동일한 위치에는 동일한 좌표가 부여되도록 제작된 경우에는 필요가 없지만, 통상적으로 도면의 축적이나 여백의 크기, 설계도면에서 표현하고 있는 부분(전체, 부분, 입면, 평면 등) 등에 따라 동일한 위치를 나타내더라도 화면상의 좌표가 달라지는 경우가 많이 있기 때문에, 수행될 필요가 있다.

이 때, 특정 기준점에 대한 상대좌표로 변환하는 작업은 설계도면에 부가된 열 번호(X1, X2, X3..., Y1, Y2, Y3...)와 그 열 번호에 해당하는 선을 이용하여 수행된다는 점은 앞에서 살펴본 바와 같다.

이렇게 설계도면이 입력되면, 패턴선택부(130)는 패턴정보저장부(120)에 저장되어 있는 패턴을 추출하기 위한 정보 중 설계도면의 속성정보를 추출하기 위하여 사용할 패턴을 선택한다(602).

이 때 패턴선택부(130)는 사용자의 입력을 받아 선택을 할 수도 있으며, 사용자의 선택이 없는 경우에도 자동으로 패턴정보저장부(120)에 저장되어 있는 패턴을 추출하기 위한 정보가 하나씩 순차적으로 선택되도록 할 수 있다는 점은 앞에서 살펴본 바와 같다.

또한, 사용자가 패턴을 선택할 때에도 하나의 패턴만 선택하지 않고 복수의 패턴을 선택할 수 있다는 점도 앞에서 살펴본 바와 같다.

한편, 패턴정보저장부(120)에 저장되어 있는 패턴을 추출하기 위한 정보는 설계도면에서 속성정보를 추출하기 위하여, 각 설계도면에서 속성정보를 기록하기 위해 사용된 패턴을 찾아내기 위하여 사용되는 정보를 의미하는 것으로, 패턴의 특성에 관한 정보만 포함할 수도 있고, 패턴의 특성과 속성 정보를 추출하기 위한 실행코드도 포함할 수도 있다는 점은 앞에서 살펴본 바와 같다.

입력정보생성부(140)는 입력된 설계도면에 패턴선택부(130)에 의해 선택된 패턴이 있는지 여부를 판단하고, 선택된 패턴이 있는 것으로 확인되는 경우에는 해당되는 속성정보를 추출하고, 그 추출된 속성정보가 연결된 구조해석용 프로그램에 입력되도록 구조해석용 프로그램에서 요구되는 형식에 맞는 입력정보를 생성한다(603).

추출된 속성정보는 도 1에 도시된 바와 같이 구조해석용 프로그램에 입력가능한 형태로 작성되어 구조해석용 프로그램에 입력되게 된다는 점은 앞에서 살펴본 바와 같다.

속성정보를 기록하는 패턴의 특성에 관한 정보를 이용하여 속성정보의 추출을 명령하는 실행코드는 패턴정보저장부(120)에 패턴의 특성에 관한 정보와 함께 저장되어 있을 수도 있고, 별도로 분리되어 입력정보생성부(140)에 저장되어 있을 수도 있다는 점도 앞에서 살펴본 바와 같다.

실행코드가 입력정보생성부(140)에 있는 경우에는 입력정보생성부(140)에서 패턴선택부(130)에 의해 선택된 패턴정보저장부(120)의 패턴을 추출하기 위한 정보를 가져와서 그 패턴과 동일한 패턴이 설계도면에 있는지를 확인하고 해당되는 패턴이 있는 경우에는 그로부터 속성정보, 그 속성이 작용하는 위치에 관한 정보 등을 추출하여 구조해석용 프로그램을 위한 입력정보를 생성하고, 실행코드가 패턴정보저장부(120)에 저장되어 있는 경우에는 입력정보생성부(140)는 그 실행코드를 실행시키는 기능만을 하며, 이렇게 실행된 결과인 하중 등의 속성정보, 그 속성정보가 작용되는 위치 등을 받아서 도 1과 같이 구조해석용 프로그램을 위한 입력 파일을 생성하게 된다.

한편, 도 6에는 도시되어 있지 않지만, 사용자가 원하는 패턴에 관한 정보가 패턴정보저장부(120)에 저장되어 있지 않은 경우에 사용자는 패턴지정부(150)를 통하여 직접 원하는 패턴을 추출하기 위한 정보를 정의할 수 있다는 점은 앞에서 살펴본 바와 같다.

기본적으로 입력정보에는 하중 등 속성에 관한 정보와 그 하중 등 속성이 적용되는 위치에 관한 정보가 포함되므로, 패턴지정부(150)에 의해 지정되는 정보는 하중 등 속성 정보와 하중 등 속성이 적용되는 위치에 관한 정보를 설계도면에서 추출해내기 위해, 설계도면 상에 하중 등 속성에 관한 정보가 기재되어 있는 위치 및 그 속성을 기재하는 형식, 그 속성에 관한 정보가 작용되는 위치를 표시하는 방법 등을 정의받는 방식으로 패턴을 지정받는다는 점은 앞에서 살펴본 바와 같다.

패턴을 정의하는 방법은 여러 가지 방법이 있을 수 있으며, 사용자가 화면에 출력된 패턴을 정의하기 위한 여러 목록 중에서 자신이 원하는 항목을 선택하는 방식으로 정의할 수도 있고, 사용자가 특정 설계도면 중에서 패턴이 있는 부분을 지정하여 이로부터 자동으로 해당 패턴에 대한 특성이 추출되도록 하는 등의 방법도 가능하다는 점은 앞에서 살펴본 바와 같다.

또한, 사용자는 패턴의 특성을 정의할 때 특정한 값으로 고정하지 않고, 범위를 주어 정의할 수 있다는 점도 앞에서 살펴본 바와 같다.

본 발명의 상기 방법은 또한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광데이터 저장장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다.

Claims (11)

1. 도면정보과 구조해석용 프로그램에서의 구조해석을 위하여 필요한 속성정보를 포함하는 컴퓨터에서 읽을 수 있는 형태의 설계도면을 입력받는 도면파일입력부;
   상기 설계도면에 상기 속성정보가 기록되는 패턴을 추출하기 위한 정보를 저장하는 패턴정보저장부;
   상기 패턴정보저장부로부터 상기 설계도면에 사용된 패턴을 추출하기 위한 정보를 선택하는 패턴선택부; 및
   상기 패턴선택부에 따라 선택된 패턴을 추출하기 위한 정보를 이용하여 상기 설계도면으로부터 상기 속성정보를 추출하여 상기 구조해석용 프로그램에 입력하기 위한 입력정보를 생성하는 입력정보생성부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 구조해석용 프로그램을 위한 속성정보입력시스템.
2. 제1항에 있어서, 상기 속성정보입력시스템은
   사용자로부터 상기 속성정보를 기록하는 패턴을 정의받아 상기 정의된 패턴을 추출하기 위한 정보를 생성하는 패턴지정부;를 더 포함하며,
   상기 정의된 패턴을 추출하기 위한 정보는 상기 패턴정보저장부에 저장되는 것을 특징으로 하는 구조해석용 프로그램을 위한 속성정보입력시스템.
3. 제1항에 있어서, 상기 패턴을 추출하기 위한 정보는
   상기 패턴의 특성에 관한 정보와 상기 패턴을 추출하기 위한 실행코드를 포함하는 것을 특징으로 하는 구조해석용 프로그램을 위한 속성정보입력시스템.
4. 제1항에 있어서, 상기 패턴을 추출하기 위한 정보는
   상기 패턴의 특성에 관한 정보를 포함하고,
   상기 입력정보생성부는 상기 패턴의 특성에 관한 정보를 이용하여 상기 패턴을 추출하기 위한 실행코드를 포함하는 것을 특징으로 하는 구조해석용 프로그램을 위한 속성정보입력시스템.
5. 제1항에 있어서, 상기 도면파일입력부는
   상기 입력된 설계도면이 복수개인 경우, 각 설계도면의 좌표를 특정 위치를 기준으로 하는 상대좌표로 환산하는 것을 특징으로 하는 구조해석용 프로그램을 위한 속성정보입력시스템.
6. 제2항에 있어서, 상기 패턴지정부는
   패턴의 정의를 위한 소정의 설계도면을 입력받고, 상기 패턴 정의를 위해 입력된 설계도면으로부터 상기 속성정보를 기록하는 패턴과 관련된 정보를 지정받는 방식으로 상기 패턴을 정의받는 것을 특징으로 하는 구조해석용 프로그램을 위한 속성정보입력시스템.
7. 도면정보과 구조해석용 프로그램에서의 구조해석을 위하여 필요한 속성정보를 포함하는 컴퓨터에서 읽을 수 있는 형태의 설계도면을 입력받는 단계;
   상기 설계도면에 상기 속성정보가 기록되는 패턴을 추출하기 위한 정보를 저장하고 있는 패턴정보저장부로부터 상기 설계도면에 사용된 패턴을 추출하기 위한 정보를 선택하는 단계; 및
   상기 선택된 패턴을 추출하기 위한 정보를 이용하여 상기 설계도면으로부터 상기 속성정보를 추출하여 상기 구조해석용 프로그램에 입력하기 위한 입력정보를 생성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 구조해석용 프로그램을 위한 속성정보입력방법.
8. 제7항에 있어서, 상기 속성정보입력방법은
   사용자로부터 상기 속성정보를 기록하는 패턴을 정의받아 상기 정의된 패턴을 추출하기 위한 정보를 생성하는 단계; 및
   상기 정의된 패턴을 추출하기 위한 정보를 상기 패턴정보저장부에 저장되는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 구조해석용 프로그램을 위한 속성정보입력방법.
9. 제7항에 있어서, 상기 속성정보입력방법은
   상기 입력된 설계도면이 복수개인 경우, 각 설계도면의 좌표를 특정 위치를 기준으로 하는 상대좌표로 환산하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 구조해석용 프로그램을 위한 속성정보입력방법.
10. 제8항에 있어서, 상기 패턴을 정의받아 상기 정의된 패턴을 추출하기 위한 정보를 생성하는 단계는
    패턴의 정의를 위한 소정의 설계도면을 입력받고, 상기 패턴 정의를 위해 입력된 설계도면으로부터 상기 속성정보를 기록하는 패턴과 관련된 정보를 지정받는 방식으로 상기 패턴을 정의받는 것을 특징으로 하는 구조해석용 프로그램을 위한 속성정보입력방법.
11. 제7항 내지 제10항 중 어느 한 항에 기재된 방법을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체.

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