KR20140071835A - Fire evacuation simulation system based 3d modeling and simulation method - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 건축물의 피난안정성을 평가하기 위한 피난 시뮬레이션 시스템 및 시뮬레이션 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 3차원 공간 정보를 기반으로 공간의 토폴로지를 생성하고 피난 경로를 탐색하는 화재 피난 시뮬레이션 시스템 및 방법에 관한 것이다.
The present invention relates to an evacuation simulation system and a simulation method for evaluating evacuation stability of a building, and more particularly, to a fire evacuation simulation system and method for generating a topology of a space based on three- .
최근에는 건축물의 화재피난 시뮬레이션 프로그램과 같이 프로그램상에서 공간을 구축하여 아바타가 이동하는 동선을 파악하거나 이동하는데 소요되는 시간 등을 측정하는 방법이 많이 사용되고 있다.Recently, there has been used a method of measuring the time taken to identify or move the moving line of the avatar by building a space on a program like a fire evacuation simulation program of a building.
특히, 최근 도심의 인구증가와 건축기술의 발달로 인하여 초고층 건물에서 발생할 수 있는 화재에 대한 피난을 예측하고 판단하는 것은 매우 중요한 평가자료에 해당하고, 이를 위하여 화재 피난 시뮬레이션 기법을 사용한다.Especially, it is very important to estimate and judge the evacuation of the fire that can occur in the skyscraper due to the population growth of the city center and the development of the building technology. For this purpose, the fire evacuation simulation technique is used.
화재 피난 시뮬레이션 기법과 관련해서는 미국과 영국을 필두로 다양한 화재 피난 시뮬레이션의 연구 개발이 이루어지고 있으며, 국내에서는 화재 및 피난에 대한 연구가 진행되고 있으나 시뮬레이션 프로그램이나 방법에 대한 개발이 초기 단계에 불과하다.As for fire evacuation simulation techniques, various fire evacuation simulations have been conducted in the United States and the United Kingdom, and research on fire and evacuation has been conducted in Korea. However, development of simulation programs and methods is only an early stage .
국외의 화재 피난 프로그램으로는 Simulex와 EXODUS가 많이 사용되고 있으나, 상기 프로그램도 그래픽이나 인터페이스 구성의 수준이 높지 않아 직관적이지 않고, 계산 효율을 위해 휴먼 모델의 속성이 간소화되어 있어 시뮬레이션의 정확도가 저하되는 문제점이 있다.Simulex and EXODUS are widely used as fire escape programs in foreign countries. However, the above program is not intuitive because the level of graphic or interface configuration is not high, and the accuracy of simulation is degraded because the attribute of human model is simplified for calculation efficiency .
그리고, 위와 같은 화재 피난 프로그램은 외국인의 체형이나 성향에 맞추어서 개발되어 있기 때문에, 국내의 환경에는 적합하지 않은 문제점이 있다.In addition, since the fire escape program as described above is developed in accordance with the body shape and the tendency of the foreigner, there is a problem that it is not suitable for the domestic environment.
더구나, 미국 기술표준국(NIST)에서 개발 배포하는 FDS(Fire Dynamic Simulator)와 데이터 입출력 연동을 통해 화재 피난 프로그램을 구동시킴으로써 보다 정확한 시뮬레이션 결과를 도출해야 할 필요성이 있다.Moreover, there is a need to derive more accurate simulation results by driving a fire evacuation program through data input / output interworking with a Fire Dynamic Simulator (FDS) developed and distributed by the National Institute of Standards and Technology (NIST).
그리고, 화재 시뮬레이션은 피난자를 이동시키기 위한 기설정된 공간 토폴로지가 사용되는데, 기존의 공간 토폴로지는 건물 전체를 하나의 토폴로지로 구성한 단일 모델로서, 이동거리 내에 장애물이 존재하거나 병목 현상 등이 발생할 때, 우회하거나 회피, 추종하지 못하므로 피난시 실제 사람에게서 발생될 수 있는 현상을 적용하지 못하는 문제점이 있다.
In the fire simulation, a predetermined spatial topology for moving the evacuator is used. The existing spatial topology is a single model in which the entire building is composed of one topology. When a obstacle exists in the moving distance or a bottleneck occurs, Or avoiding or following the obstacle, there is a problem that the phenomenon that may occur in the actual person is not applied at the time of evacuation.
본 발명은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 최근 건축물의 대규모화 및 초고층화에 따라 피난안정성 평가를 의무화함에 따라 이에 적용될 수 있는 시뮬레이션 방법 및 시스템을 개발하고, 종래의 평가결과의 신뢰도가 저하되는 프로그램의 문제점을 개선하며, 공간, 인지 특성 및 인체 사이즈에 대한 데이터를 국내 사정에 적합하도록 개선하는 시스템 및 방법을 제공하는데 목적이 있다.It is an object of the present invention to develop a simulation method and a system that can be applied to an evacuation stability evaluation according to the recent trend of large-scale and high-rise buildings, And a system and a method for improving data of space, cognitive characteristics, and human body size in accordance with domestic circumstances.
본 발명의 다른 목적은 화재 피난 시뮬레이션 구동에 사용되는 다양한 모듈을 효과적으로 연계시키고 이를 판단자료로 사용할 수 있는 플랫폼-모듈 구조를 제공하는데 목적이 있다.It is another object of the present invention to provide a platform-module structure capable of effectively linking various modules used for driving a fire evacuation simulation and using the modules as judgment data.
본 발명의 또 다른 목적은 화재 피난 시뮬레이션을 구동하기 위하여 공간 토폴로지를 이용하고, 공간 토폴로지 상에서 발생하는 충돌, 병목을 회피할 수 있는 공간이동방법에 의해 시뮬레이션이 구동되도록 하는데 그 목적이 있다.
It is still another object of the present invention to provide a method of driving a simulation using a spatial topology for driving a fire evacuation simulation and a space movement method capable of avoiding collisions and bottlenecks occurring on a spatial topology.
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 의하면, 본 발명의 3차원 공간 기반의 화재 피난 시뮬레이션 시스템은 가상 공간 내에 아바타를 배치시켜 화재 발생에 따른 피난 이동 및 피난 결과를 예측하기 위한 화재 피난 시뮬레이션 시스템에 있어서, 상기 아바타에 대한 데이터를 포함하는 아바타 모듈; 상기 가상 공간을 저작하여 공간 토폴로지를 형성하고, 상기 가상 공간에 대한 공간 데이터를 포함하는 공간 모듈; 상기 가상 공간에서 발생하는 화재에 의한 시뮬레이션 결과를 포함하는 화재 모듈; 상기 아바타가 공간에서 이동하는 방법에 대한 데이터를 포함하는 피난모듈;및 상기 모듈들과 연결되고, 상기 모듈들에 의한 결과에 기초하여 화재 피난 시뮬레이션을 실시하여 시뮬레이션 결과를 도출하는 플랫폼을 포함하는 것이 바람직하다.According to an aspect of the present invention, there is provided a fire evacuation simulation system for a three-dimensional space-based fire evacuation simulation system, the fire evacuation simulation method for arranging an avatar within a virtual space, A system, comprising: an avatar module including data about the avatar; A spatial module for authoring the virtual space to form a spatial topology, and including spatial data for the virtual space; A fire module including a simulation result of a fire occurring in the virtual space; The evacuation module including data on how the avatar moves in space, and a platform connected to the modules and performing a fire evacuation simulation based on the results of the modules to derive a simulation result desirable.
본 발명의 플랫폼은 상기 화재 모듈에서 도출되는 화재 시뮬레이션 결과를 화재 조건으로 설정하고, 상기 아바타가 상기 공간 토폴로지에 의해 근거하여 이동하도록 함으로써 화재조건에 의한 피난 시간, 피난 방향, 부상자 및 사망자 수를 포함하는 화재 피난 결과를 도출하는 것이 바람직하다.The platform of the present invention sets the fire simulation result derived from the fire module as a fire condition and causes the avatar to move based on the spatial topology, thereby including the evacuation time, the evacuation direction, the number of casualties, It is desirable to derive the result of the fire evacuation.
본 발명의 공간 토폴로지는 공간 내에서 벽으로 구획된 영역을 존 노드로 설정하고, 상기 존 노드를 서로 연결하는 지점을 커넥터 노드로 설정하고, 상기 존 노드 및 상기 커넥터 노드를 에지로 연결시키는 것이 바람직하다.The spatial topology of the present invention preferably sets the area partitioned by the wall in the space as a zone node, sets a point connecting the zone nodes to each other as a connector node, and connects the zone node and the connector node with an edge Do.
본 발명의 공간 토폴로지는 상기 공간의 벽체에 대해 설정되는 벽체 노드와, 상기 공간의 장애물에 대해 설정되는 방해물 노드를 포함하는 것이 바람직하다.The spatial topology of the present invention preferably includes a wall node set for the wall of the space and an obstruction node set for the obstacle of the space.
본 발명의 아바타 모듈은 인간의 몸체에 해당하는 몸체 영역; 상기 몸체 영역의 전방에 설정되어, 장애물과의 직접 접촉으로서 충돌을 감지하는 인지 영역; 상기 인지 영역의 전방에 설정되어, 인간의 시야에 해당하는 뷰 영역을 포함하여 구성되고, 상기 몸체 영역, 상기 인지 영역, 및 상기 뷰 영역은 특정 집단에 대한 평균 데이터 및 속성에 근거하여 설정되는 것이 바람직하다.The avatar module of the present invention includes a body region corresponding to a human body; A recognition region set in front of the body region and sensing a collision as a direct contact with an obstacle; Wherein the body region, the recognition region, and the view region are set in front of the recognition region, the view region being set based on average data and attributes for a specific group desirable.
본 발명의 화재 모듈은 FDS(Fire Dynamic Simulator)와의 연동에 의해 상기 공간 내에서의 화재 발생 결과를 시뮬레이션하여 화재 관련 데이터를 도출하는 것이 바람직하다.It is preferable that the fire module of the present invention simulates the fire occurrence result in the space by interlocking with the Fire Dynamic Simulator (FDS) to derive fire related data.
본 발명의 피난 모듈은 상기 아바타가 상기 공간에 대한 공간정보를 미리 인식하고 기결정된 이동목표에 근거하여 패스 토폴로지를 결정하여 이동하거나, 상기 아바타가 상기 공간 내에서 이동하는 과정에서 이동목표를 설정하거나 다른 아바타의 이동경로를 추종하여 이동목표를 설정하여 이동하도록 구성되는 것이 바람직하다.The evacuation module of the present invention may be configured such that the avatar recognizes space information about the space in advance, determines a pass topology based on a predetermined moving target, moves the avatar, sets a moving target in the process of moving the avatar in the space It is preferable to follow the movement route of the other avatar so as to set the movement target and move it.
본 발명의 피난 모듈은 상기 아바타가 충돌을 감지하면 다른 패스 토폴로지를 검색하여 충돌을 회피하고, 상기 아바타가 병목을 감지하면 다른 이동목표를 검색하여 병목을 회피하는 것이 바람직하다.In the evacuation module of the present invention, when the avatar detects a collision, it searches the other path topology to avoid collision, and when the avatar detects the bottleneck, it searches the other moving target to avoid the bottleneck.
본 발명의 가상 공간 내에 아바타를 배치시켜 화재 발생에 따른 피난 이동 및 피난 결과를 예측하기 위한 화재 피난 시뮬레이션 방법에 있어서, 공간모듈을 이용하여 3차원 공간을 저작하고, 공간 내에 공간 토폴로지를 형성하는 공간 저작 단계; 상기 공간모듈에 의한 3차원 공간 내에서 화재모듈을 이용하여 화재 연소 시뮬레이션을 실행하여 화재 관련 데이터를 도출하는 화재 연소 시뮬레이션 단계; 상기 화재 발생에 따른 피난 조건을 설정하는 화재 피난 조건 설정단계; 상기 공간모듈 및 상기 화재모듈에 의한 데이터를 기반으로 상기 아바타를 공간 토폴로지에 근거하여 이동시킴으로써 화재 연소에 따른 피난 결과를 시뮬레이션 하여 피난결과를 도출하는 화재 피난 시뮬레이션 단계를 포함하는 것이 바람직하다.A fire evacuation simulation method for arranging an avatar in a virtual space of the present invention to predict an evacuation movement and an evacuation result according to a fire occurrence, the fire evacuation simulation method comprising the steps of creating a space topology in the space by authoring a three- Authoring stage; A fire combustion simulation step of performing a fire combustion simulation using a fire module in a three-dimensional space by the space module to derive fire related data; A fire escape condition setting step of setting an evacuation condition according to the occurrence of the fire; And a fire evacuation simulation step of moving the avatar based on the spatial module and data generated by the fire module based on the spatial topology, thereby simulating the evacuation result according to the fire combustion to derive the evacuation result.
본 발명의 공간 토폴로지는 공간 내에서 벽으로 구획된 영역을 존 노드로 설정하고, 상기 존 노드를 서로 연결하는 지점을 커넥터 노드로 설정하고, 공간 내의 다른 요소들을 기타 노드로 설정하고, 상기 노드들을 에지로 연결시킴으로써 설정되는 것이 바람직하다.The spatial topology of the present invention is a space topology in which a zone partitioned into walls is set as a zone node in a space, a point connecting the zone nodes to each other is set as a connector node, other elements in the space are set as other nodes, Edge of the substrate.
본 발명의 화재 연소 시뮬레이션 단계는 상기 공간 모듈에 의해 설정되는 3차원 공간을 저작하고, 상기 화재모듈인 FDS(Fire Dynamic Simulator) 입력파일을 생성하고, 상기 FDS 입력파일을 상기 3차원 공간에서 화재 연소시뮬레이션을 실시함으로써 결과 데이터를 도출하는 것이 바람직하다.In the fire combustion simulation step of the present invention, a three-dimensional space set by the space module is authored, a fire dynamic simulator (FDS) input file as the fire module is generated, and the FDS input file is burned in the three- It is desirable to derive the result data by performing a simulation.
본 발명의 화재 피난 조건 설정단계는 상기 공간 모듈에 의해 설정되는 3차원 공간에 대한 속성을 설정하고, 상기 아바타 모듈에 의해 설정되는 아바타에 대한 속성을 설정하고, 상기 피난 모듈에 의해 설정되는 공간이동방법을 설정하는 것이 바람직하다.In the fire escape condition setting step of the present invention, an attribute for the three-dimensional space set by the space module is set, an attribute for the avatar set by the avatar module is set, It is desirable to set the method.
본 발명의 화재 피난 시뮬레이션 단계는 상기 공간 모듈에서 도출되는 화재 시뮬레이션 결과를 화재 조건으로 설정하고, 상기 아바타가 상기 공간의 공간 토폴로지에 의해 근거하여 이동하도록 함으로써 화재조건에 의한 피난 시간, 피난 방향, 부상자 및 사망자 수를 포함하는 피난 결과를 도출하는 것이 바람직하다.In the fire evacuation simulation step of the present invention, a fire simulation result derived from the space module is set as a fire condition, and the avatar is moved based on the spatial topology of the space, whereby evacuation time, evacuation direction, And evacuation results including the number of deaths.
본 발명의 피난 모듈은 상기 공간에 설정된 노드의 위상을 고려하여 아바타가 이동할 이동목표를 설정하는 이동목표 설정단계; 상기 이동목표를 기준으로 형성되는 패스 토폴로지를 결정하는 패스 토폴로지 결정단계; 상기 패스 토폴로지를 따라 이동하는 과정에서 발생하는 충돌 또는 병목 현상을 고려하여 상기 아바타를 이동시키는 이동단계;및 상기 이동목표가 최종 목표지인지 여부를 확인하는 이동목표 확인단계를 포함하고, 상기 이동목표 확인단계에서 상기 이동목표가 최종 목표지인 경우에는 공간 이동을 종료하고, 상기 이동목표가 최종 목표지가 아닌 경우에는 상기 단계들을 반복 수행하는 것이 바람직하다.The evacuation module of the present invention includes a moving target setting step of setting a moving target to which the avatar moves in consideration of a phase of a node set in the space; A path topology determination step of determining a path topology formed based on the moving target; A movement step of moving the avatar in consideration of a collision or a bottleneck occurring in the process of moving along the path topology, and a movement goal confirmation step of confirming whether the movement goal is a final goal, If the moving target is the final target, terminating the space movement; and if the moving target is not the final target, repeating the steps.
본 발명의 피난 모듈은 상기 공간에 설정되는 다수개의 패스 토폴로지 중 특정 패스 토폴로지를 결정하는 패스 토폴로지 결정단계; 상기 패스 토폴로지를 따라 이동하는 과정에서 이동 목표를 검색하고, 상기 이동 목표를 기준으로 패스 토폴로지를 재결정하는 이동목표 검색단계; 상기 패스 토폴로지를 따라 이동하는 과정에서 발생하는 충돌 또는 병목 현상을 고려하여 상기 아바타를 이동시키는 이동단계;및 상기 이동목표가 최종 목표지인지 여부를 확인하는 이동목표 확인단계를 포함하고, 상기 이동목표 확인단계에서 상기 이동목표가 최종 목표지인 경우에는 공간 이동을 종료하고, 상기 이동목표가 최종 목표지가 아닌 경우에는 상기 단계들을 반복 수행하는 것이 바람직하다.The evacuation module of the present invention includes: a path topology determination step of determining a specific path topology among a plurality of path topologies set in the space; A moving target searching step of searching for a moving target in a process of moving along the path topology and re-determining a path topology based on the moving target; A movement step of moving the avatar in consideration of a collision or a bottleneck occurring in the process of moving along the path topology, and a movement goal confirmation step of confirming whether the movement goal is a final goal, If the moving target is the final target, terminating the space movement; and if the moving target is not the final target, repeating the steps.
본 발명의 이동목표 설정단계는 상기 최종 목표지로부터 멀어지는 순서대로 상기 노드의 위상을 순차적으로 증가시켜 설정하고, 인접하는 노드 중 가장 낮은 위상을 가지는 노드를 우선적으로 이동목표로 설정하는 것이 바람직하다.It is preferable that the moving target setting step of the present invention sets the phase of the node sequentially increasing in the order of departing from the final target mark and sets the node having the lowest phase among the adjacent nodes as the moving target preferentially.
본 발명의 이동목표 검색단계는 이동 중인 다른 아바타를 검색하여 그 아바타의 이동방향을 기준으로 이동목표를 결정하는 것이 바람직하다.It is preferable that the moving target searching step of the present invention searches for another moving avatar and determines a moving target based on the moving direction of the avatar.
본 발명의 이동목표 검색단계는 인접하는 존 노드를 서로 연결하는 커넥터 노드를 상기 이동목표로 우선 결정하는 것이 바람직하다.It is preferable that the moving target searching step of the present invention first determines a connector node that connects adjacent zone nodes to each other as the moving target.
본 발명의 이동단계는 상기 아바타가 이동하는 과정에서 충돌이 감지되는 경우, 상기 패스 토폴로지를 재설정하여 상기 충돌을 회피하고, 상기 아바타가 이동하는 과정에서 병목이 감지되는 경우, 상기 이동 목표를 재설정하여 상기 병목을 회피하는 것이 바람직하다.
In the moving step of the present invention, when a collision is detected during the movement of the avatar, the pass topology is reset to avoid the collision, and when the bottleneck is detected during the movement of the avatar, the moving target is reset It is preferable to avoid the bottleneck.
이와 같은 본 발명에 의한 3차원 공간 기반의 화재 피난 시뮬레이션 시스템 및 시뮬레이션 방법에 의하면, 화재, 피난 모델 이외의 공간저작/가시화/아바타 모션/리포팅/데이터 연동기능을 제공하는 화재 시뮬레이션 오픈 플랫폼을 제공하고, 국내 실정에 부합하는 데이터를 기반으로 정확한 피난 시뮬레이션의 구현이 가능하며, 3차원 공간정보를 통해 통합적이고 가시적인 피난 시뮬레이션 상태를 확인할 수 있는 이점이 있다.According to the three-dimensional space-based fire evacuation simulation system and simulation method according to the present invention, a fire simulation open platform that provides space authoring / visualization / avatar motion / reporting / data interlocking functions other than fire and evacuation models is provided , It is possible to implement a precise evacuation simulation based on data corresponding to the domestic situation, and an integrated and visible evacuation simulation state can be confirmed through the three-dimensional spatial information.
그리고, 지속적으로 확장 가능한 플랫폼-모듈구조에 기반하여 차후에 추가될 수 있는 화재 연소 시뮬레이션 구성요소를 적용시킬 수 있기 때문에, 범용성과 확장성을 가지는 시뮬레이션 시스템을 구성할 수 있는 이점이 있다.In addition, since it is possible to apply a fire combustion simulation component that can be added later based on a continuously expandable platform-module structure, there is an advantage that a simulation system having versatility and extensibility can be constructed.
또한, 공간 토폴로지 상에서 발생될 수 있는 충돌 및 병목 현상에 대한 대처가 가능하고 추종 모드가 가능하기 때문에, 실질적으로 화재 상태와 유사한 시뮬레이션 결과를 도출할 수 있는 이점이 있다.
In addition, it is possible to cope with collisions and bottlenecks that may occur on the spatial topology and to enable follow-up mode, so that it is possible to derive simulation results substantially similar to the fire state.
도 1은 본 발명에 의한 3차원 공간 기반의 화재 피난 시뮬레이션 시스템의 개략적인 구성을 보인 구성도.
도 2는 본 발명에 의한 3차원 공간 기반의 화재 피난 시뮬레이션 방법의 개략적인 플로우를 보인 구성도.
도 3은 본 발명에 의한 3차원 공간 기반의 화재 피난 시뮬레이션 시스템의 플랫폼-모듈 구조를 보인 구성도.
도 4는 본 발명에 의한 3차원 공간 기반의 화재 피난 시뮬레이션 시스템의 아바타 구성을 보인 구성도.
도 5는 본 발명에 의한 3차원 공간 기반의 화재 피난 시뮬레이션 시스템의 공간 토폴로지를 보인 구성도.
도 6은 본 발명에 의한 3차원 공간 기반의 화재 피난 시뮬레이션 시스템의 패스 토폴로지를 보인 구성도.
도 7은 본 발명에 의한 3차원 공간 기반의 화재 피난 시뮬레이션 방법의 플로우를 보인 프로그램 화면.
도 8은 본 발명에 의한 3차원 공간 기반의 화재 피난 시뮬레이션 방법에 의해 실행되는 시뮬레이션 상태를 보인 프로그램 화면.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a schematic view showing a schematic configuration of a fire evacuation simulation system based on a three-dimensional space according to the present invention; FIG.
FIG. 2 is a schematic view showing a schematic flow of a fire evacuation simulation method based on a three-dimensional space according to the present invention. FIG.
3 is a view showing a platform-module structure of a three-dimensional space-based fire evacuation simulation system according to the present invention.
FIG. 4 is a block diagram showing an avatar configuration of a fire evacuation simulation system based on a three-dimensional space according to the present invention; FIG.
FIG. 5 is a diagram showing a spatial topology of a fire evacuation simulation system based on a three-dimensional space according to the present invention. FIG.
FIG. 6 is a view showing a pass topology of a fire evacuation simulation system based on a three-dimensional space according to the present invention.
FIG. 7 is a program screen showing a flow of a fire evacuation simulation method based on a three-dimensional space according to the present invention.
FIG. 8 is a program screen showing a simulation state executed by a three-dimensional space-based fire evacuation simulation method according to the present invention. FIG.
본 발명의 추가적인 목적들, 특징들 및 장점들은 다음의 상세한 설명 및 첨부도면으로부터 보다 명료하게 이해될 수 있다. Further objects, features and advantages of the present invention will become more apparent from the following detailed description and the accompanying drawings.
설명에 앞서, 본 발명은 하기에서 설명되는 실시예(들)에 한정된 바와 같이 구성되어야만 하는 것은 아니며 이와 다른 여러가지 형태로 구체화될 수 있을 것이다. 하기의 실시 예(들)은 본 발명이 온전히 완성될 수 있도록 하기 위하여 제공된다기보다는 본 발명의 기술 분야에서 숙련된 당업자들에게 본 발명의 범위를 충분히 전달하기 위하여 제공된다.Before describing the present invention, the present invention should not be construed as limited to the embodiment (s) described below, but may be embodied in various other forms. The following embodiment (s) are provided so that this disclosure will be thorough and complete, and will fully convey the scope of the invention to those skilled in the art.
하나의 요소가 다른 하나의 요소 또는 층 상에 배치되는 또는 연결되는 것으로서 설명되는 경우 상기 요소는 상기 다른 하나의 요소 상에 직접적으로 배치되거나 연결될 수도 있으며, 다른 요소들 또는 층들이 이들 사이에 게재될 수도 있다. 이와 다르게, 하나의 요소가 다른 하나의 요소 상에 직접적으로 배치되거나 연결되는 것으로서 설명되는 경우, 그들 사이에는 또 다른 요소가 있을 수 없다. 다양한 요소들, 조성들, 영역들, 층들 및/또는 부분들과 같은 다양한 항목들을 설명하기 위하여 제1, 제2, 제3 등의 용어들이 사용될 수 있으나, 상기 항목들은 이들 용어들에 의하여 한정되지는 않는다.When an element is described as being placed on or connected to another element or layer, the element may be directly disposed or connected to the other element, and other elements or layers may be placed therebetween It is possible. Alternatively, if one element is described as being placed directly on or connected to another element, there can be no other element between them. The terms first, second, third, etc. may be used to describe various items such as various elements, compositions, regions, layers and / or portions, but the items are not limited by these terms .
하기에서 사용된 전문 용어는 단지 특정 실시 예(들)을 설명하기 위한 목적으로 사용되는 것이며, 본 발명을 한정하기 위한 것은 아니다. 또한, 달리 한정되지 않는 이상, 기술 및 과학 용어들을 포함하는 모든 용어들은 본 발명의 기술 분야에서 통상적인 지식을 갖는 당업자에게 이해될 수 있는 동일한 의미를 갖는다.The terminology used herein is for the purpose of describing the particular embodiment (s) only and is not intended to be limiting of the invention. Furthermore, all terms including technical and scientific terms have the same meaning as will be understood by those skilled in the art having ordinary skill in the art, unless otherwise specified.
통상적인 사전들에서 한정되는 것들과 같은 상기 용어들은 관련 기술과 본 발명의 설명의 문맥에서 그들의 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석될 것이며, 명확히 한정되지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 외형적인 직감으로 해석되지는 않을 것이다.These terms, such as those defined in conventional dictionaries, shall be construed to have meanings consistent with their meanings in the context of the related art and the description of the present invention, and are to be interpreted as being ideally or externally grossly intuitive It will not be interpreted.
본 발명의 실시 예(들)은 본 발명의 이상적인 실시 예(들)의 개략적인 도해들인 단면 도해들을 참조하여 설명된다. 이에 따라, 상기 도해들의 형상들로부터의 변화들, 예를 들면, 제조 방법들 및/또는 허용 오차들의 변화들은 예상될 수 있는 것들이다. 따라서, 본 발명의 실시 예(들)은 도해로서 설명된 영역들의 특정 형상들에 한정된 바대로 설명되는 것은 아니라 형상들에서의 편차들을 포함하는 것이며, 도면들에 설명된 영역들은 전적으로 개략적인 것이며 이들의 형상들은 영역의 정확한 형상을 설명하기 위한 것이 아니며 또한 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것도 아니다.The embodiment (s) of the present invention are described with reference to cross-sectional illustrations which are schematic illustrations of the ideal embodiment (s) of the present invention. Accordingly, changes from the shapes of the illustrations, such as changes in manufacturing methods and / or tolerances, are those that can be expected. Accordingly, the embodiment (s) of the present invention are not to be construed as limited to the specific shapes of the regions illustrated by way of illustration, but rather to include deviations in shapes, and the regions described in the Figures are entirely schematic, Are not intended to illustrate the exact shape of the area and are not intended to limit the scope of the invention.
이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 2 내지 도 9에는 본 발명에 의한 3차원 공간 기반의 화재 피난 시뮬레이션 시스템 및 방법의 바람직한 실시예가 도시되어 있다.2 to 9 show a preferred embodiment of the fire evacuation simulation system and method based on the three-dimensional space according to the present invention.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 3차원 공간 기반의 화재 피난 시뮬레이션 시스템은 플랫폼-모듈 구조 방식을 기본적인 구조로 설정하되, 건축물의 특성 및 피난자의 행태 반영이 용이한 엔진을 플랫폼으로 설정하고, 화재 피난 시뮬레이션에서 필요로 하는 다양한 세부 모듈을 플랫폼에 결합하는 방식으로 구성될 수 있다.As shown in FIG. 1, the fire evacuation simulation system based on the three-dimensional space according to the present invention sets a platform-module structure system as a basic structure, and an engine that is easy to reflect characteristics of a building and the behavior of an evacuator is set as a platform And combine the various detailed modules needed in the fire evacuation simulation with the platform.
그리고, 건축물에서 발생하는 화재 상황 재현을 위해 미국 기술표준국(NIST)에서 개발 배포하는 FDS(Fire Dynamic Simulator)와 같은 화재 모듈을 이용하여 건축물의 화재 연소에 따른 피난 시뮬레이션을 구현할 수 있다.In order to reproduce the fire situation occurring in the building, evacuation simulation can be implemented according to the fire combustion of the building by using a fire module such as FDS (Fire Dynamic Simulator) which is developed and distributed by the National Institute of Standards and Technology (NIST).
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 3차원 공간 기반의 화재 피난 시뮬레이션 방법은 공간에 대한 정보를 구성하고, 화재 모듈과의 연계로 인해 화재 연소 시뮬레이션 소스를 구성하고, 공간에 대한 정보 및 화재 연소 시뮬레이션 결과를 종합하여 전체적인 피난 시뮬레이션을 실시하도록 구성되는바, 보다 구체적인 내용은 이하에서 구체적으로 설명한다.As shown in FIG. 2, the three-dimensional space-based fire evacuation simulation method according to the present invention constructs information on a space, constitutes a fire combustion simulation source in connection with a fire module, The fire evacuation simulation result is synthesized and the entire evacuation simulation is carried out. More specifically, the details will be described below.
도 3에는 본 발명에 의한 3차원 공간 기반의 화재 피난 시뮬레이션 시스템에 대한 바람직한 실시예가 도시되어 있다. 도시된 바와 같이 본 발명의 시스템은 시뮬레이션 시스템의 기반이 되는 플랫폼(10)을 중심으로 다수개의 모듈이 연계되는 구조로 구성된다.FIG. 3 shows a preferred embodiment of a three-dimensional space-based fire evacuation simulation system according to the present invention. As shown in the figure, the system according to the present invention has a structure in which a plurality of modules are linked with each other around a platform 10 as a base of a simulation system.
본 발명의 플랫폼-모듈 구조는 기본적인 플랫폼과 확장 기능을 포함하는 모듈들로 이원화하는 구조로서, 화재 피난 시뮬레이션에 부가되는 추가적인 모듈과의 연계성을 향상시킬 수 있기 때문에 차후 확장이 유리한 구조로 구성된다.The platform-module structure of the present invention is a structure that is divided into modules including a basic platform and an expansion function, and can be improved in connection with an additional module added to the fire evacuation simulation.
상기 플랫폼(10)은 공간 모듈 정보를 저작 및 가시화하여 형성된 공간 토폴로지 내에서 화재 모듈을 이용하여 화재 피난 시뮬레이션을 가동하는 것과 같은 일련의 프로세스를 실행한다.The platform 10 executes a series of processes such as running a fire evacuation simulation using a fire module in a spatial topology formed by authoring and visualizing spatial module information.
즉, 상기 플랫폼(10)은 각각의 모듈로부터 지원되는 파일에 대한 처리, 시뮬레이션 가시화 등 화재 피난 시뮬레이션에서 구현되어야 할 기본적인 기능을 수행할 수 있다.That is, the platform 10 can perform basic functions to be implemented in the fire evacuation simulation such as processing of a file supported from each module, simulation visualization, and the like.
상기 플랫폼(10)은 화재모듈(30)로부터 지원되는 화재 관련 데이터 및 시뮬레이션 결과를 통해 화재 연동 피난 시뮬레이션의 기본 소스로 사용할 수 있다. 마찬가지로, 아바타 모듈(40) 및 피난 모듈(50)을 이용하여 아바타를 이동시켜 피난 동선 및 피난 결과를 예측할 수 있다.The platform 10 can be used as a primary source of simulated fire evacuation through fire related data and simulation results supported by the
상기 플랫폼(10)과 연결되는 공간모듈(20)은 객체 기반 3차원 공간 저작 시스템으로 구성되는 것으로서, 화재 피난 시뮬레이션이 실행되는 3차원 공간을 구성하는 모듈에 해당한다.The
상기 공간모듈(20)은 2차원 공간 정보인 Dxf file을 이용하여 공간 저작 툴에 의해 3차원 공간을 형성하고, 벽체, 창호, 문 등과 같은 건축물 구성요소를 객체로 취급하여 속성 부여가 가능하다.The
상기 공간모듈(20)은 건축 컴포넌트 데이터를 파싱(parsing)하거나 2D/3D 형태로 가시화하는 기능을 포함하여, 오브젝트 별로 속성을 부여하거나 속성의 상속기능을 구현함으로써 객체 기반 3차원 공간 저작을 가능하게 한다.The
각각의 건축공간 구성요소들은 객체 지향 방식의 데이터 위계구조를 가지기 때문에 보다 편리하고 일관성있는 설계정보를 구축할 수 있고, 객체 간 연결정보의 유지로 인해 잦은 수정과 편집에도 안정적인 작업환경을 지원할 수 있다.Each architectural space component has an object-oriented data hierarchy structure, so it is possible to construct more convenient and consistent design information, and it can support a stable work environment for frequent modification and editing due to maintenance of connection information between objects .
상기 화재모듈(30)은 화재 피난 시뮬레이션에 사용되는 화재 관련 정보를 제공하기 위한 모듈로서, 미국 기술 표준국(NIST)에서 개발/배포하는 FDS로 구성될 수 있다.The
상기 화재모듈(30)은 기본적으로 연기데이터 및 온도데이터로 구성될 수 있으며, 화원으로부터 생성되는 연기 및 온도의 발생량 및 이동방향 등에 대한 데이터를 포함한다.The
상기 화재모듈(30)은 시뮬레이션을 실행할 공간 정보를 불러들인 후, FDS의 입력데이터로 익스포트(export)하여 FDS를 실행한 결과 파일을 검토 분석 및 가시화함으로써 화재 관련 시뮬레이션 정보를 구축한다.The
보다 구체적으로 설명하면, 공간데이터를 통합하여 화원에 대한 정보 수정을 거쳐 FDS 입력 데이터를 완성하여 지정된 폴더에 파일형태로 저장한다. 그리고, 설정한 형상정보를 기반으로 FDS의 연소 시뮬레이션 결과에 의해 산출된 다양한 데이터들을 연소 시뮬레이션의 결과값으로 저장한다.More specifically, the FDS input data is integrated after spatial information is integrated and the information about the flower source is corrected, and the FDS input data is stored in a specified folder in the form of a file. Then, based on the set shape information, various data calculated by the combustion simulation result of the FDS is stored as a result of the combustion simulation.
이와 같이 구성되는 연소 시뮬레이션 결과값은 플랫폼(10)에서 불러 들여져서 화재 관련 데이터로 사용될 수 있으며, 연소 시뮬레이션 결과값에 근거하여 화재 연동 피난 결과 데이터가 도출될 수 있다.The combustion simulation result value thus constructed can be loaded into the platform 10 to be used as fire related data, and the fire interlock evacuation result data can be derived based on the combustion simulation result value.
상기 플랫폼(10)에 연결되는 아바타 모듈(40)은 화재피난 시뮬레이션 진행시, 인간의 피난 행태를 구현할 휴먼 모델에 대한 보행 가시화 정보 및 피난특성 정보 등을 포함한다.The
상기 아바타 모듈(40)의 제어를 위해 아바타에 대한 다양한 속성을 부여하고, 이를 기반으로 아바타가 피난공간으로 이동하도록 필요한 연산을 수행할 수 있다. Various attributes of the avatar may be assigned to control the
그리고, 종전의 아바타에 대한 정보는 외국인을 대상으로 설정된 것이기 때문에, 국내 사정에 적합하지 않은 문제점이 있었다. 아바타 속성정보가 한국인의 체형과 맞지 않는 경우, 피난결과에 대한 정확도 및 신뢰도를 보장할 수 없는 바, 한국인의 통계 데이터를 이용하여 아바타 속성 및 기능에 적용하였다.And, since the information on the previous avatar is set for foreigners, there is a problem that it is not suitable for domestic circumstances. If the avatar attribute information does not match the body shape of the Korean, the accuracy and reliability of the evacuation result can not be guaranteed, and the statistical data of Korean is applied to the avatar attribute and function.
표 1에는 한국인의 연령별 신체 사이즈 및 이동 속도 관련 데이터가 기재되어 있다.Table 1 shows data on body size and speed of movement by age group of Koreans.
표 1에 기재된 데이터는 아바타의 병목현상 시 우회와 회피를 판단함에 있어서, 한국인의 정서를 반영하여 아바타가 행동할 수 있도록 하는 파라미터로 사용될 수 있다.The data shown in Table 1 can be used as a parameter to allow the avatar to act in response to the emotion of Koreans in judging circumvention and avoidance of the bottleneck of the avatar.
상기 아바타 모듈(40)은 피난모듈(50)에 의해 설정되는 피난 방식에 따라 이동한다. 상기 피난모듈(50)은 아바타를 이동시키기 위한 기본 모듈로서, 가상의 공간 내에 가상의 아바타를 설정하여 아바타가 이동하는 루트, 이동속도, 이동방향 등에 대한 정보를 얻음으로써 화재와 같은 재난시에 피난 루트 및 피난 결과 등을 예측하기 위한 것이다.The
보다 구체적으로, 아바타는 이동목표 위치를 설정하고, 이동 경로를 선정하여 최종 도착지까지 이동하기 위한 일련의 행동을 실시한다. 아바타는 이동과정에서 병목 현상여부나 충돌 여부에 따라 이동 방향이나 이동 영역을 계산함으로써 다른 출구를 모색할 수 있다.More specifically, the avatar sets a moving target position, selects a moving route, and performs a series of actions for moving to the final destination. The avatar can search for another exit by calculating the moving direction or moving area according to the bottleneck phenomenon or collision in the moving process.
도 4에는 상기 아바타(100)에 대한 구성이 개략적으로 도시되어 있다. 도시된 바와 같이, 상기 아바타(100)는 아바타의 몸체에 해당하는 몸체영역(110); 상기 몸체영역(110)의 전방에 설정되는 인지영역(120); 상기 인지영역(120)의 전방에 설정되어 아바타의 시야에 해당하는 뷰 영역(130)을 포함한다.FIG. 4 schematically shows the configuration of the
상기 몸체영역(110)은 공간상에 배치되는 벽체 내지 방해물에 의해 이동이 제한되는 영역으로서 인간의 형태와 같은 기능을 한다. 상기 몸체영역(110)은 인간의 형상에 따라 형성될 수 있으나, 편의상 사각형태로 구성되는 것이 바람직하다.The
상기 몸체 영역의 전방 중심에는 아바타 기준노드(111)가 설정되고, 상기 기준노드(111)를 중심으로 삼각형 형태의 이동영역(113)이 설정된다. 상기 이동영역(113)은 한 턴(0.1s)에 움직일 수 있는 범위를 나타내는 삼각형의 이동영역을 폴리곤으로 설계한 것이다. An
그리고, 삼각형 형태의 이동영역(113)의 높이에 해당하는 직선형태의 아바타 방향벡터(115)가 설정된다. 상기 이동영역(113)의 방향벡터(115)를 기준으로 상기 아바타(100)의 이동방향이 설정될 수 있다.Then, a linear
상기 인지영역(120)은 상기 몸체영역(110)의 전면에 설정되는 대략 사각형태의 영역으로서, 상기 인지영역(120) 내에 다른 아바타의 몸체영역(110)이 진입하면 해당 아바타가 충돌로 인식하는 영역이다.The
그리고, 상기 몸체영역(110)의 아바타 기준노드(111)로부터 전방으로 방사형태로 형성되는 뷰 영역(130)은 아바타가 시각으로 인지하는 영역으로서, 상기 뷰 영역(130) 내에 다른 아바타의 존재나, 벽체, 출입문 등이 위치하면 이를 장애물로 인지하는 것으로 판단하는 영역이다.The
상기 아바타(100)는 인간의 이동 형태에 대한 보행 가시화 정보 및 피난특성 정보를 포함할 수 있다. 상기 아바타(100)의 몸체영역(110)의 크기, 이동속도, 이동행태 등은 한국인의 통계 데이터를 이용하여 설정될 수 있다.The
그리고, 상기 아바타(100)는 다른 아바타를 이동하는 장애물로 판단하고, 고정적인 장애물(가구)을 고려할 수 있다. 그리고, 각 아바타(100)의 이동속도는 서로 다른 속도로 설정될 수 있고, 아바타(100)가 몰리면서 병목현상이 발생할 수 있다.In addition, the
도 5에는 상기 아바타(100)가 이동하는 공간상에 설정되는 각종 공간 토폴로지가 도시되어 있다. 공간 토폴로지는 직접 연결되지 않은 공간들을 분리하여 사람의 이동 경로를 설정하기 위한 것이다. FIG. 5 shows various spatial topologies set on the space where the
공간 토폴로지는 존 노드(141), 커넥터 노드(143), 에지(145)를 포함할 수 있다. 상기 존 노드(141)는 벽체 등의 물리적 건축구성요소에 의해 구획된 공간의 부분집합을 의미한다.The spatial topology may include a
그리고, 상기 커넥터 노드(143)는 공간 이동 통로인 문을 노드로 하는 것으로서 커넥터 노드(143)를 통해 구획된 다른 공간으로 이동이 가능하다. 상기 에지(145)는 노드를 서로 연결시키는 것으로서 공간의 연결관계를 의미하고, 상기 에지(145)의 길이는 유클리드 공간에서의 거리를 의미한다. 상기 에지(145)의 길이에 가중치를 부여하여 제3의 속성 생성도 가능하다.In addition, the
상기 존 노드(141) 또는 커넥터 노드(143)를 에지(145)에 의해 연결시킴으로써 존-커넥터 토폴로지를 생성할 수 있다. 그리고, 상기 존 노드(141) 및 커넥터 노드(143) 이외에 벽체로 인식될 수 있는 벽체 노드(147) 및 장애물로 인식될 수 있는 방해물 노드(149) 등도 설정될 수 있다.The
상기와 같이 구성되는 공간 토폴로지에 의해 도 6에 도시된 바와 같이 패스 토폴로지를 생성할 수 있다. 패스 토폴로지는 유클리드 공간 내에서 아바타가 필드 내의 두 공간을 이동할 경우에 두 지점을 최단거리로 이동할 수 있는 경로들의 모든 경우의 경로를 나타낸다. By the spatial topology configured as described above, the path topology can be generated as shown in FIG. The path topology represents paths in all cases of paths that can move the two points to the shortest distance in the Euclidean space when the avatar moves through two spaces in the field.
패스 토폴로지에서의 한 노드에서 다른 노드로의 최단 경로는 에지(145)로서 나타낼 수 있으며, 두 지점을 이어주는 최단 경로는 복수로 설정될 수 있다. The shortest path from one node to another in the path topology may be represented as
상기 피난모듈(50)에 의한 공간 이동 방법은 전지(全知) 검색 모드와 단순 검색 모드로 구분될 수 있다. 전지 검색 모드는 아바타가 피난 공간에 대한 정보를 모두 알고 있는 상태에서 탈출구까지의 피난 경로를 검색하여 이동하는 모드이다.The method of moving the space by the
그리고, 단순 검색 모드는 아바타가 현재 위치에서 가장 가까운 출구 쪽으로 진행하는 알고리즘으로써 공간에 대한 정보가 완전히 전무하거나 화재 발생시 연기 등으로 인해 시야가 제한적일 경우를 예상한 것이다.The simple search mode is an algorithm in which the avatar proceeds to the nearest exit from the current location, so that the information about the space is completely absent or the visibility is limited due to smoke when the fire occurs.
전지 검색 모드는 공간 친숙도가 높아서 해당 공간에 대한 전체 구조와 해당 공간에 대한 병목현상에 대한 정보를 가지고 있다고 가정할 수 있다. 그리고, 전지 검색 모드와 단순 검색 모드는 아바타를 두 개 이상의 군으로 분류하여 각각 설정될 수도 있고, 하나의 아바타에 대해 일정 조건에서는 전지 검색 모드로 설정하고, 다른 조건에서는 단순 검색 모드로 설정할 수도 있다.The battery search mode has high spatial familiarity, so it can be assumed that it has information on the entire structure of the space and the bottleneck phenomenon of the space. The battery search mode and the simple search mode may be respectively set by classifying the avatar into two or more groups, or may be set to a battery search mode under a certain condition and a simple search mode under another condition for one avatar .
전지 검색 모드와 단순 검색 모드는 상황별, 여건별에 따라 아바타에 대해 각각 다른 특성으로 부과될 수 있다.The battery search mode and the simple search mode can be imposed with different characteristics for the avatar according to the situation and the condition.
상기 전지 검색 모드는 아바타가 이동할 공간에 설정된 존 토폴로지의 위상을 결정함으로써 이동목표를 설정하는 이동목표 설정단계와; 설정된 이동목표에 근거하여 아바타가 공간 내에서 이동할 패스 토폴로지를 결정하는 패스 토폴로지 결정단계와; 패스 토폴로지를 따라 이동하면서 충돌 또는 병목 현상을 고려하여 이동 목표까지 도달하는 이동단계를 포함하고, 위와 같은 각 단계들은 아바타가 최종 출구까지 도달할 때까지 반복되도록 설정될 수 있다.The battery search mode includes a moving target setting step of setting a moving target by determining a phase of a zone topology set in a space in which an avatar moves, A path topology determination step of determining an avatar moving path topology based on the set moving target; A moving step of moving along the path topology and reaching a moving target in consideration of a collision or a bottleneck, and each of the above steps may be set to be repeated until the avatar reaches the final exit.
상기 이동목표 설정단계는 존 토폴로지 위상 설정단계부터 시작된다. 존 토폴로지 위상을 설정하는 내용은 도 5에 도시되어 있다. 도 5에 도시된 바와 같이, 최종목표지에 가까운 순서대로 공간 내의 존 노드(141)와 커넥터 노드(143)에 차수가 부여된다.The moving target setting step starts from the zone topology phase setting step. The content of setting the topology of the zone topology is shown in Fig. As shown in Fig. 5, order is given to the
즉, 최종목표지의 차수가 0으로 설정되고, 최종목표지로 출입하는 커넥터 노드의 차수가 1로 설정되며, 차수가 1인 커넥터 노드와 연결되는 존 노드의 차수가 2로 설정되는 방법으로 각 노드에 대한 차수가 설정된다.That is, the degree of the final mark is set to 0, the degree of the connector node entering and departing from the final target is set to 1, and the degree of the zone node connected to the connector node of
따라서, 전지 검색 모드에서 아바타는 공간에 대한 정보를 미리 알고 있기 때문에 존 토폴로지 위상 설정단계에 의해 설정된 각 노드의 차수를 고려하여 인접하는 노드 중 가장 낮은 차수의 노드로 이동함으로써 최종목표지까지 최단시간 내에 이동할 수 있다.Accordingly, in the battery search mode, since the avatar knows the information about the space in advance, the avatar moves to the lowest order node among the neighboring nodes considering the order of each node set by the phase topology setting step, Can be moved.
존 토폴로지 위상이 설정되면, 각 공간을 그리드로 나누는 그리드 설정단계가 실시된다. 그리드는 정사각형으로 한 폭이 파라미터로 설정된다. 상기 그리드는 아바타의 이동거리를 산정하거나 이동속도를 측정하기 위한 기본단위체이다.When the topology of the zone topology is set, a grid setting step is performed to divide each space into grids. The grid is set to a width parameter that is a square. The grid is a basic unit for estimating the moving distance of the avatar or measuring the moving speed.
그리드가 설정되면, 상기에서 결정된 존 토폴로지 위상에 따라 이동목표를 결정한다. 이동목표는 노드의 차수를 고려하여 해당 공간에서 최저 차수에 해당하는 노드로 설정된다.When the grid is set, the moving target is determined according to the determined zone topology phase. The moving target is set as a node corresponding to the lowest degree in the space in consideration of the degree of the node.
이동목표가 결정되면, 아바타가 이동목표까지 이동하기 위한 패스 토폴로지를 선정한다. 아바타의 현재 위치부터 이동목표까지 연결되는 패스 토폴로지는, 도 6에 도시된 바와 같이 이동목표 상에 위치하는 다수개의 노드를 연결함으로써 다수개로 설정될 수 있다. 그리고, 일반적으로 다수개의 패스 토폴로지 중 최단거리에 해당하는 패스 토폴로지를 선택하는 것이 바람직하다.When the moving target is determined, the path topology for moving the avatar to the moving target is selected. The path topology connected from the current position of the avatar to the moving target may be set to a plurality of nodes by connecting a plurality of nodes located on the moving target as shown in FIG. In general, it is desirable to select a path topology corresponding to the shortest distance among a plurality of path topologies.
패스 토폴로지가 선정되면, 선정된 패스 토폴로지를 따라 아바타가 이동한다. 이때, 아바타가 이동하는 과정에서 장애물을 만나 충돌할 수 있다. 아바타가 충돌상태에 진입하면, 충돌상태에서 이탈하기 위하여 회피 보행하는 충돌 회피 모드를 실시할 수 있다.Once the pass topology is selected, the avatar moves along the selected path topology. At this time, the avatar can collide with the obstacle while moving. When the avatar enters the collision state, the collision avoidance mode can be implemented in which the vehicle avoids walking to escape from the collision state.
충돌 회피 모드는 기선정된 패스 토폴로지를 따라 이동하는 과정에서 아바타의 인지영역 내에 장애물이 감지되면, 아바타는 다른 패스 토폴로지를 검색하여 장애물이 감지되지 않는 최단 거리의 패스 토폴로지를 다시 선정하게 된다.In the collision avoidance mode, when an obstacle is detected in the recognition area of the avatar in the process of moving along the predetermined path topology, the avatar searches another path topology and selects the path topology with the shortest distance in which no obstacle is detected.
따라서, 아바타는 충돌 회피 보행을 수행함으로써 장애물이 감지되는 상태에서 벗어나서 이동목표까지 이동하도록 설정될 수 있다.Thus, the avatar can be set to move from the state in which the obstacle is detected to the moving target by performing the collision-avoidance walking.
또한, 아바타는 이동하는 과정에서 병목현상에 처해질 수 있다. 병목현상은 이동하고자 하는 이동목표 내의 모든 패스 토폴로지에 장애물이 있기 때문에 최초 선정된 이동목표까지 이동하기 어려운 것으로 판단되는 현상으로서, 이 경우 아바타는 병목 회피 모드를 수행하여 이동목표를 다시 결정하도록 설정된다.Also, avatars can become bottlenecks in the process of moving. The bottleneck phenomenon is a phenomenon in which it is determined that it is difficult to move to the initially selected moving target because there are obstacles in all the pass topologies in the moving target to be moved. In this case, the avatar is set to again determine the moving target by performing the bottleneck avoiding mode .
따라서, 아바타에 병목현상이 발생하게 되면, 아바타는 기설정된 이동목표보다 후위 차수(즉, 높은 차수)의 노드를 이동목표로 설정하거나 인접하는 다른 노드를 이동목표로 설정함으로써 병목현상을 우회하여 회피할 수 있도록 설정될 수 있다.Accordingly, when a bottleneck occurs in the avatar, the avatar can bypass the bottleneck by avoiding the bottleneck by setting the node of the posterior order (that is, the higher order) as the movement target or the neighboring other node as the movement target Can be set up to be able to do.
이동목표를 재설정한 이후에는 다시 패스 토폴로지를 설정하고 선정된 패스 토폴로지를 따라 이동하면서 다시 충돌 회피모드와 병목 회피모드를 수행할 수 있다.After the moving target is reset, the path topology is set again and the collision avoidance mode and the bottleneck avoidance mode can be performed again while moving along the selected path topology.
위와 같은 과정을 수행하면서 아바타가 이동목표에 도달하고, 도달한 이동목표가 최종 목표지인지 여부에 따라 위의 과정을 반복 수행함으로써 최종 목표지까지 이동할 수 있다.As the above process is performed, it is possible to move to the final destination by repeating the above process according to whether the avatar reaches the moving target and the reached moving target is the final target.
상기에서 설명한 전지 검색 모드와 달리 단순 검색 모드는 해당 공간에 대한 정보를 전혀 모르는 상태에서 아바타가 이동하는 방법에 관한 것이다. 전지 검색 모드는 공간에 대한 정보를 통해 존 토폴로지 위상을 설정하는 것에 비해 단순 검색 모드는 존 토폴로지 위상을 설정하지 않도록 구성된다.Unlike the battery search mode described above, the simple search mode relates to a method of moving an avatar without knowing information about the corresponding space. The battery search mode is configured to set the zone topology phase through information on the space, while the simple search mode is configured not to set the zone topology phase.
단순 검색 모드는 해당 공간에서 이동하는 과정에서 이동 목표를 설정하고, 이동 목표로 이동하는 과정에서 발생하는 이슈에 따라 이동 목표를 재설정하는 과정을 반복함으로써 아바타가 이동하도록 설정된다.The simple search mode is set so that the avatar moves by repeating the process of setting a moving target in the process of moving in the space and resetting the moving target according to an issue occurring in the process of moving to the moving target.
단순 검색 모드는 아바타가 공간 내에서 이동할 패스 토폴로지를 결정하는 패스 토폴로지 결정단계와; 기결정된 패스 토폴로지 내에서 이동하는 과정에서 이동 목표를 검색하여 새로운 패스 토폴로지를 검색하는 이동목표 검색단계와; 검색된 이동목표로 이동하는 과정에서 충돌 또는 병목 현상을 고려하여 이동 목표까지 도달하는 이동단계를 포함하고, 위와 같은 각 단계들은 아바타가 최종 출구로 도달할 때까지 반복 수행되도록 설정될 수 있다.The simple search mode includes a pass topology determination step for determining a path topology in which an avatar moves within a space; A moving target searching step of searching for a moving target in a process of moving within a predetermined path topology and searching for a new path topology; And a moving step of reaching a moving target in consideration of a collision or a bottleneck in the process of moving to the retrieved moving target, and each of the above steps may be set to be repeatedly performed until the avatar reaches the final exit.
단순 검색 모드는 아바타가 해당 공간에 대한 정보를 모르는 상태에서 이동을 하기 때문에 전방을 기준으로 공간 내에서 이동할 패스 토폴로지를 결정하는 단계가 가장 먼저 이루어진다.In the simple search mode, since the avatar moves without knowing the information about the space, the step of determining the pass topology to move within the space based on the forward direction is performed first.
단순 검색 모드는 공간 내에서 패스 토폴로지를 우선 선정하되, 커넥터 노드가 있는 방향을 기준으로 패스 토폴로지를 선정하도록 설정되는 것이 바람직하다. 패스 토폴로지가 설정되면, 아바타가 이동하는 과정에서 이동 목표를 지속적으로 검색한다.The simple search mode is preferably set so that the path topology is preferentially selected in the space, but the path topology is selected based on the direction in which the connector node is located. When the path topology is set, the avatar continuously searches for moving targets in the course of moving.
이동 목표 검색은 아바타의 뷰 영역 내에 감지되는 커넥터 노드를 우선으로 검색하게 되며, 뷰 영역 내에 다른 존 노드로 이동할 수 있는 커넥터 노드가 감지되면, 커넥터 노드 방향으로 패스 토폴로지를 재설정한다.The mobile target search first searches the connector node detected in the view area of the avatar. When the connector node capable of moving to another zone node is detected in the view area, the path topology is reset in the direction of the connector node.
또는, 이동 목표 검색은 다른 아바타의 이동 경로 방향을 기준으로 선정함으로써 다른 아바타를 따라 추종하도록 설정될 수 있다. 즉, 아바타의 뷰 영역 내에 이동하는 아바타가 검색되면, 이동하는 아바타를 이동 목표로 설정함으로써, 이동하는 아바타를 따라 추종하도록 설정된다.Alternatively, the moving target search can be set to follow other avatars by selecting the moving route directions of the other avatars as a reference. That is, when an avatar moving within the view area of the avatar is searched, the moving avatar is set to be a moving target so as to follow the moving avatar.
그리고, 패스 토폴로지를 따라 이동하는 과정에서 충돌 내지 병목 현상이 발생되면 상기에서 설명한 바와 같이 패스 토폴로지를 재설정하거나 이동목표를 변경함으로써 이동할 수 있다.If a collision or a bottleneck occurs in the course of moving along the path topology, it can be moved by resetting the pass topology or changing the moving target as described above.
이동 목표에 최종 도달하였으면, 상기에서 설명한 바와 같이 해당 이동 목표가 최종 목적지인지 여부에 따라 위와 같은 단계를 다시 실시하던가 종료할 수 있다.Once the movement target is finally reached, the above steps may be repeated or terminated depending on whether the movement target is the final destination as described above.
상기에서 설명한 전지 검색 모드와 단순 검색 모드는 각 아바타별로 부여되거나 아바타의 상황별로 부여되거나 혼합되어 부여될 수 있다. 상기 피난모듈(50)에 의해 아바타가 공간 내에서 피난 행동을 실시할 수 있다. The battery search mode and the simple search mode described above may be assigned to the respective avatars or given or mixed according to the situations of the avatars. The
이하에서는 본 발명에 의한 3차원 공간 기반의 화재 피난 시뮬레이션 시스템에 의해 구현되는 화재 피난 시뮬레이션 방법에 대해 상세하게 설명한다.Hereinafter, a fire evacuation simulation method implemented by a three-dimensional space-based fire evacuation simulation system according to the present invention will be described in detail.
본 발명에 의한 화재 피난 시뮬레이션 방법은 공간모듈(20)을 이용하여 3차원 공간을 저작하고, 공간 내에 공간 토폴로지를 형성하는 공간 저작 단계; 화재모듈(30)을 이용하여 화재 연소 시뮬레이션을 실행하여 화재 연소 시뮬레이션 결과를 도출하는 화재 연소 시뮬레이션 단계; 화재 피난과 관련된 조건을 설정하는 화재 피난 조건 설정단계; 공간모듈(20), 아바타 모듈(40) 및 피난 모듈(50)의 데이터에 근거하여 상기 화재모듈(30)에 의한 화재 연소 시뮬레이션 결과를 이용함으로써 플랫폼(10)을 기반으로 화재 피난 시뮬레이션을 실시하는 화재 피난 시뮬레이션 단계를 포함할 수 있다.A fire evacuation simulation method according to the present invention includes: a spatial authoring step of authoring a three-dimensional space using a space module (20) and forming a spatial topology in the space; A fire combustion simulation step of performing a fire combustion simulation using the fire module (30) to derive a fire combustion simulation result; Setting a fire evacuation condition to set conditions related to fire evacuation; The fire evacuation simulation is performed based on the platform 10 by using the result of the fire combustion simulation by the
상기 공간 저작 단계는 공간모듈(20)을 이용하여 2차원 공간 정보로부터 3차원 공간을 저작하고, 시뮬레이션을 실행할 존을 설정한다. 3차원 공간은 시뮬레이션의 대상이 되는 공간을 기반으로 설정되는 것으로서, 3차원 공간을 기반으로 공간 토폴로지를 설정한다.The spatial authoring step authorizes the three-dimensional space from the two-dimensional spatial information using the
상기에서 설명한 바와 같이 공간 토폴로지는 다수개의 존과 노드 및 에지에 의해 설정되는 것으로서, 아바타가 이동하는 공간에 대한 이동정보를 포함하고 있다.As described above, the spatial topology is set by a plurality of zones, nodes, and edges, and includes movement information on the space in which the avatar moves.
그리고, 공간 토폴로지에는 아바타들의 피난공간인 최종 목표지가 설정된다. 아바타들이 최종 목표지에 도착하면 피난은 완료되는 것으로 설정된다. 피난공간인 최종 목표지는 다수개로 설정이 가능하고, 시간 경과 등에 의해 최종 목표지가 멸실하거나 폐쇄되도록 설정할 수도 있다.In the space topology, a final destination, which is the evacuation space of the avatars, is set. When the avatars arrive at the final destination, the evacuation is set to be completed. The final destination, which is the evacuation space, can be set to multiple, and the final destination can be set to be lost or closed due to the passage of time.
공간 저작 단계가 완료되면, 화재모듈(30)을 이용하여 해당 공간에서 발생하는 화재에 의한 연소 시뮬레이션을 실시하는 화재 연소 시뮬레이션 단계가 실시된다. When the space authoring step is completed, a fire combustion simulation step is performed in which the
화재 연소 시뮬레이션은 FDS와의 연동에 의해 연기 및 온도데이터를 추출하는 것으로서, 공간 내의 특정지점에서 발화하는 화원으로부터 미리 산정된 데이터에 근거하여 연기 및 온도의 이동속도, 확산 방향, 연기의 밀집도 및 온도의 상승정도 등을 추정하여 화재 관련 데이터를 생성한다.The fire combustion simulation is to extract smoke and temperature data by interworking with FDS, and it is based on the data previously estimated from the fire source that fires at a specific point in the space. The smoke and temperature movement speed, diffusion direction, density of smoke and temperature The degree of rise, and the like to generate fire-related data.
상기 화재 피난 조건 설정단계는 화재 피난과 관련된 조건을 설정하는 것으로서, 공간 내에 피난실을 설정하고, 아바타의 위치, 갯수 및 속성 등에 대한 조건을 설정한다. 보다 구체적으로 아바타는 밀도배치, 존 배치 등의 자동배치와, 사용자가 임의로 배치하는 수동배치로 배치될 수 있다.The fire evacuation condition setting step sets a condition related to fire evacuation, sets an evacuation room in a space, and sets conditions for the location, number and attributes of the avatar. More specifically, the avatar can be arranged in an automatic arrangement such as a density arrangement, a zone arrangement, and the like, and a manual arrangement in which a user arbitrarily arranges.
또한, 각각의 아바타의 속성은 이동속도, 이동목표의 인식 유무, 행동패턴 등에 대하여 다양하게 설정될 수 있다.The attributes of the respective avatars can be set variously with respect to the moving speed, the recognition of the moving target, the behavior pattern, and the like.
그리고, 상기 화재 피난 조건 설정단계에서는 아바타의 공간 이동방법을 설정한다. 아바타가 전지 검색 모드로 이동할 것인지 단순 검색 모드로 이동할 것인지 아니면 이들의 혼합형태로 이동할 것인지를 설정할 수 있다.In the fire escape condition setting step, a space moving method of the avatar is set. It is possible to set whether the avatar moves to the battery search mode, the simple search mode, or the mixed type thereof.
상기 화재 피난 조건 설정단계가 완료되면, 플랫폼(10)은 공간 모듈(20)로부터 지원되는 공간 데이터와, 화재모듈(30)에 의해 도출되는 화재 관련 데이터와, 아바타 모듈(40) 및 피난 모듈(50)에 의한 아바타 이동 데이터에 근거하여 피난 시뮬레이션을 실시한다.When the fire escape condition setting step is completed, the platform 10 receives the space data supported from the
피난 시뮬레이션은 화재모듈(30)에 근거하여 화원에서 발생되는 연기와 온도의 확장형태를 화재 조건으로 설정하고, 아바타 모듈(40) 및 피난 모듈(50)에 근거하여 아바타의 이동행태에 따라 아바타의 피난 속도, 피난 방향, 부상자 및 사상자 수 등을 도출할 수 있다.In the evacuation simulation, the expansion type of the smoke and the temperature generated in the fire source is set as a fire condition based on the
즉, 아바타는 화재 조건의 변화에 따라 일정 시간의 경과나 피난실로의 경로 이동 실패 등으로 인해 부상자 및 사상자로 분류되며, 이러한 결과치는 공간 및 시간을 기준으로 실시간 산출될 수 있다.That is, the avatar is classified as an injured person or casualty due to the passage of a certain time or the failure to move the route to the evacuation room according to the change of the fire condition, and the resultant value can be calculated in real time based on space and time.
상기와 같은 일련의 과정에 의해 아바타가 피난하는 과정이 도 8에 도시되어 있다. 도시된 바와 같이, 각 공간의 존에 배치된 아바타들은 미리 선정된 공간이동모드에 따라 피난실로 이동하고, 그 과정에서 화재모듈에 의해 도출되는 화재 관련 데이터에 의해 피난 결과를 도출할 수 있다.The process of evacuating the avatar by the above-described series of processes is shown in FIG. As shown in the figure, the avatars arranged in the zones of the respective spaces move to the evacuation room according to the predetermined space movement mode, and evacuation results can be derived from the fire related data derived by the fire module in the process.
이와 같은 본 발명의 기본적인 기술적 사상의 범주 내에서, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서는 다른 많은 변형이 가능함은 물론이고, 본 발명의 권리범위는 후술하는 특허청구범위에 기초하여 해석되어야 할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, is intended to cover various modifications and equivalent arrangements included within the spirit and scope of the appended claims. will be.
Claims (19)
상기 아바타에 대한 데이터를 포함하는 아바타 모듈;
상기 가상 공간을 저작하여 공간 토폴로지를 형성하고, 상기 가상 공간에 대한 공간 데이터를 포함하는 공간 모듈;
상기 가상 공간에서 발생하는 화재에 의한 시뮬레이션 결과를 포함하는 화재 모듈;
상기 아바타가 공간에서 이동하는 방법에 대한 데이터를 포함하는 피난모듈;및
상기 모듈들과 연결되고, 상기 모듈들에 의한 결과에 기초하여 화재 피난 시뮬레이션을 실시하여 시뮬레이션 결과를 도출하는 플랫폼을 포함하는
3차원 공간 기반의 화재 피난 시뮬레이션 시스템.
A fire evacuation simulation system for arranging an avatar within a virtual space to predict a evacuation movement and an evacuation result according to a fire occurrence,
An avatar module including data on the avatar;
A spatial module for authoring the virtual space to form a spatial topology, and including spatial data for the virtual space;
A fire module including a simulation result of a fire occurring in the virtual space;
An evacuation module including data on how the avatar moves in space;
A platform coupled to the modules and performing a fire evacuation simulation based on the results by the modules to derive a simulation result
Fire Evacuation Simulation System Based on 3D Space.
상기 플랫폼은
상기 화재 모듈에서 도출되는 화재 시뮬레이션 결과를 화재 조건으로 설정하고, 상기 아바타가 상기 공간 토폴로지에 의해 근거하여 이동하도록 함으로써 화재조건에 의한 피난 시간, 피난 방향, 부상자 및 사망자 수를 포함하는 화재 피난 결과를 도출하는
3차원 공간 기반의 화재 피난 시뮬레이션 시스템.
The method according to claim 1,
The platform
A result of the fire simulation derived from the fire module is set as a fire condition, and the avatar is moved based on the spatial topology, whereby the fire evacuation result including the evacuation time, the evacuation direction, Derived
Fire Evacuation Simulation System Based on 3D Space.
상기 공간 토폴로지는
공간 내에서 벽으로 구획된 영역을 존 노드로 설정하고,
상기 존 노드를 서로 연결하는 지점을 커넥터 노드로 설정하고,
상기 존 노드 및 상기 커넥터 노드를 에지로 연결시키는
3차원 공간 기반의 화재피난 시뮬레이션 시스템.
3. The method of claim 2,
The spatial topology
A region partitioned by a wall in a space is set as a zone node,
Setting a point connecting the zone nodes to each other as a connector node,
And connecting the zone node and the connector node to an edge
Fire Evacuation Simulation System Based on 3D Space.
상기 공간 토폴로지는
상기 공간의 벽체에 대해 설정되는 벽체 노드와,
상기 공간의 장애물에 대해 설정되는 방해물 노드를 포함하는
3차원 공간 기반의 화재피난 시뮬레이션 시스템.
The method of claim 3,
The spatial topology
A wall node set for a wall of the space,
Comprising an obstruction node set for an obstacle in said space
Fire Evacuation Simulation System Based on 3D Space.
상기 아바타 모듈은
인간의 몸체에 해당하는 몸체 영역;
상기 몸체 영역의 전방에 설정되어, 장애물과의 직접 접촉으로서 충돌을 감지하는 인지 영역;
상기 인지 영역의 전방에 설정되어, 인간의 시야에 해당하는 뷰 영역을 포함하여 구성되고,
상기 몸체 영역, 상기 인지 영역, 및 상기 뷰 영역은 특정 집단에 대한 평균 데이터 및 속성에 근거하여 설정되는
3차원 공간 기반의 화재 피난 시뮬레이션 시스템.
The method according to claim 1,
The avatar module
A body region corresponding to a human body;
A recognition region set in front of the body region and sensing a collision as a direct contact with an obstacle;
And a view area set in front of the recognition area and corresponding to a human vision,
The body area, the recognition area, and the view area are set based on average data and attributes for a particular group
Fire Evacuation Simulation System Based on 3D Space.
상기 화재 모듈은
FDS(Fire Dynamic Simulator)와의 연동에 의해 상기 공간 내에서의 화재 발생 결과를 시뮬레이션하여 화재 관련 데이터를 도출하는
3차원 공간 기반의 화재 피난 시뮬레이션 시스템.
The method according to claim 1,
The fire module
By simulating the fire occurrence result in the space by interlocking with the FDS (Fire Dynamic Simulator), fire related data is derived
Fire Evacuation Simulation System Based on 3D Space.
상기 피난 모듈은
상기 아바타가 상기 공간에 대한 공간정보를 미리 인식하고 기결정된 이동목표에 근거하여 패스 토폴로지를 결정하여 이동하거나,
상기 아바타가 상기 공간 내에서 이동하는 과정에서 이동목표를 설정하거나 다른 아바타의 이동경로를 추종하여 이동목표를 설정하여 이동하도록 구성되는
3차원 공간 기반의 화재 피난 시뮬레이션 시스템.
The method according to claim 1,
The evacuation module
The avatar recognizes space information about the space in advance, determines a pass topology based on a predetermined moving target,
The avatar is configured to set a moving target in the process of moving within the space or to set a moving target by following the moving path of another avatar
Fire Evacuation Simulation System Based on 3D Space.
상기 피난 모듈은
상기 아바타가 충돌을 감지하면 다른 패스 토폴로지를 검색하여 충돌을 회피하고,
상기 아바타가 병목을 감지하면 다른 이동목표를 검색하여 병목을 회피하는
3차원 공간 기반의 화재 피난 시뮬레이션 시스템.
8. The method of claim 7,
The evacuation module
When the avatar detects a collision, it searches for another path topology to avoid collision,
When the avatar detects the bottleneck, it searches for another moving target and avoids the bottleneck
Fire Evacuation Simulation System Based on 3D Space.
공간모듈을 이용하여 3차원 공간을 저작하고, 공간 내에 공간 토폴로지를 형성하는 공간 저작 단계;
상기 공간모듈에 의한 3차원 공간 내에서 화재모듈을 이용하여 화재 연소 시뮬레이션을 실행하여 화재 관련 데이터를 도출하는 화재 연소 시뮬레이션 단계;
상기 화재 발생에 따른 피난 조건을 설정하는 화재 피난 조건 설정단계;
상기 공간모듈 및 상기 화재모듈에 의한 데이터를 기반으로 상기 아바타를 공간 토폴로지에 근거하여 이동시킴으로써 화재 연소에 따른 피난 결과를 시뮬레이션 하여 피난결과를 도출하는 화재 피난 시뮬레이션 단계를 포함하는
3차원 공간 기반의 화재 피난 시뮬레이션 방법.
A fire evacuation simulation method for disposing an avatar within a virtual space to predict a evacuation movement and an evacuation result according to a fire occurrence,
A spatial authoring step of authoring a three-dimensional space using a spatial module and forming a spatial topology in the space;
A fire combustion simulation step of performing a fire combustion simulation using a fire module in a three-dimensional space by the space module to derive fire related data;
A fire escape condition setting step of setting an evacuation condition according to the occurrence of the fire;
And a fire evacuation simulation step of simulating evacuation results due to fire combustion by moving the avatar based on the spatial topology based on the data generated by the space module and the fire module,
3 - Dimensional Space Based Fire Evacuation Simulation Method.
상기 공간 토폴로지는
공간 내에서 벽으로 구획된 영역을 존 노드로 설정하고,
상기 존 노드를 서로 연결하는 지점을 커넥터 노드로 설정하고,
공간 내의 다른 요소들을 기타 노드로 설정하고,
상기 노드들을 에지로 연결시킴으로써 설정되는
3차원 공간 기반의 화재 피난 시뮬레이션 방법.
10. The method of claim 9,
The spatial topology
A region partitioned by a wall in a space is set as a zone node,
Setting a point connecting the zone nodes to each other as a connector node,
Set other elements in the space to other nodes,
Lt; RTI ID = 0.0 > nodes < / RTI >
3 - Dimensional Space Based Fire Evacuation Simulation Method.
상기 화재 연소 시뮬레이션 단계는
상기 공간 모듈에 의해 설정되는 3차원 공간을 저작하고,
상기 화재모듈인 FDS(Fire Dynamic Simulator) 입력파일을 생성하고,
상기 FDS 입력파일을 상기 3차원 공간에서 화재 연소시뮬레이션을 실시함으로써 결과 데이터를 도출하는
3차원 공간 기반의 화재 피난 시뮬레이션 방법.
10. The method of claim 9,
The fire combustion simulation step
Authoring the three-dimensional space set by the space module,
Generates an FDS (Fire Dynamic Simulator) input file, which is the fire module,
The FDS input file is subjected to fire combustion simulation in the three-dimensional space to derive the resultant data
3 - Dimensional Space Based Fire Evacuation Simulation Method.
상기 화재 피난 조건 설정단계는
상기 공간 모듈에 의해 설정되는 3차원 공간에 대한 속성을 설정하고,
상기 아바타 모듈에 의해 설정되는 아바타에 대한 속성을 설정하고,
상기 피난 모듈에 의해 설정되는 공간이동방법을 설정하는
3차원 공간 기반의 화재 피난 시뮬레이션 방법.
10. The method of claim 9,
The fire escape condition setting step
Setting an attribute for the three-dimensional space set by the space module,
Setting an attribute of the avatar set by the avatar module,
Setting a space moving method set by the evacuation module
3 - Dimensional Space Based Fire Evacuation Simulation Method.
상기 화재 피난 시뮬레이션 단계는
상기 공간 모듈에서 도출되는 화재 시뮬레이션 결과를 화재 조건으로 설정하고, 상기 아바타가 상기 공간의 공간 토폴로지에 의해 근거하여 이동하도록 함으로써 화재조건에 의한 피난 시간, 피난 방향, 부상자 및 사망자 수를 포함하는 피난 결과를 도출하는
3차원 공간 기반의 화재 피난 시뮬레이션 방법.
10. The method of claim 9,
The fire evacuation simulation step
A fire simulation result obtained from the space module is set as a fire condition, and the avatar is moved based on the spatial topology of the space. Thus, evacuation results including the evacuation time, the evacuation direction, To derive
3 - Dimensional Space Based Fire Evacuation Simulation Method.
상기 피난 모듈은
상기 공간에 설정된 노드의 위상을 고려하여 아바타가 이동할 이동목표를 설정하는 이동목표 설정단계;
상기 이동목표를 기준으로 형성되는 패스 토폴로지를 결정하는 패스 토폴로지 결정단계;
상기 패스 토폴로지를 따라 이동하는 과정에서 발생하는 충돌 또는 병목 현상을 고려하여 상기 아바타를 이동시키는 이동단계;및
상기 이동목표가 최종 목표지인지 여부를 확인하는 이동목표 확인단계를 포함하고,
상기 이동목표 확인단계에서 상기 이동목표가 최종 목표지인 경우에는 공간 이동을 종료하고, 상기 이동목표가 최종 목표지가 아닌 경우에는 상기 단계들을 반복 수행하는
3차원 공간 기반의 화재 피난 시뮬레이션 방법.
14. The method of claim 13,
The evacuation module
A moving target setting step of setting a moving target to which the avatar will move in consideration of a phase of a node set in the space;
A path topology determination step of determining a path topology formed based on the moving target;
A moving step of moving the avatar in consideration of a collision or a bottleneck phenomenon occurring in a process of moving along the path topology;
And a moving target confirming step of confirming whether the moving target is a final target mark,
If the moving target is the final target in the moving target checking step, the space movement is terminated. If the moving target is not the final target land, the steps are repeated
3 - Dimensional Space Based Fire Evacuation Simulation Method.
상기 피난 모듈은
상기 공간에 설정되는 다수개의 패스 토폴로지 중 특정 패스 토폴로지를 결정하는 패스 토폴로지 결정단계;
상기 패스 토폴로지를 따라 이동하는 과정에서 이동 목표를 검색하고, 상기 이동 목표를 기준으로 패스 토폴로지를 재결정하는 이동목표 검색단계;
상기 패스 토폴로지를 따라 이동하는 과정에서 발생하는 충돌 또는 병목 현상을 고려하여 상기 아바타를 이동시키는 이동단계;및
상기 이동목표가 최종 목표지인지 여부를 확인하는 이동목표 확인단계를 포함하고,
상기 이동목표 확인단계에서 상기 이동목표가 최종 목표지인 경우에는 공간 이동을 종료하고, 상기 이동목표가 최종 목표지가 아닌 경우에는 상기 단계들을 반복 수행하는
3차원 공간 기반의 화재 피난 시뮬레이션 방법.
14. The method of claim 13,
The evacuation module
A path topology determination step of determining a specific path topology among a plurality of path topologies set in the space;
A moving target searching step of searching for a moving target in a process of moving along the path topology and re-determining a path topology based on the moving target;
A moving step of moving the avatar in consideration of a collision or a bottleneck phenomenon occurring in a process of moving along the path topology;
And a moving target confirming step of confirming whether the moving target is a final target mark,
If the moving target is the final target in the moving target checking step, the space movement is terminated. If the moving target is not the final target land, the steps are repeated
3 - Dimensional Space Based Fire Evacuation Simulation Method.
상기 이동목표 설정단계는
상기 최종 목표지로부터 멀어지는 순서대로 상기 노드의 위상을 순차적으로 증가시켜 설정하고, 인접하는 노드 중 가장 낮은 위상을 가지는 노드를 우선적으로 이동목표로 설정하는
3차원 공간 기반의 화재 피난 시뮬레이션 방법.
15. The method of claim 14,
The moving target setting step
The phase of the node is sequentially set to increase in a direction away from the final target label, and a node having the lowest phase among the adjacent nodes is preferentially set as a movement target
3 - Dimensional Space Based Fire Evacuation Simulation Method.
상기 이동목표 검색단계는
이동 중인 다른 아바타를 검색하여 그 아바타의 이동방향을 기준으로 이동목표를 결정하는
3차원 공간 기반의 화재 피난 시뮬레이션 방법.
16. The method of claim 15,
The moving target searching step
Searches for another moving avatar and determines a moving target based on the moving direction of the avatar
3 - Dimensional Space Based Fire Evacuation Simulation Method.
상기 이동목표 검색단계는
인접하는 존 노드를 서로 연결하는 커넥터 노드를 상기 이동목표로 우선 결정하는
3차원 공간 기반의 화재 피난 시뮬레이션 방법.
16. The method of claim 15,
The moving target searching step
A connector node connecting adjacent zone nodes to each other is first determined as the moving target
3 - Dimensional Space Based Fire Evacuation Simulation Method.
상기 이동단계는
상기 아바타가 이동하는 과정에서 충돌이 감지되는 경우, 상기 패스 토폴로지를 재설정하여 상기 충돌을 회피하고,
상기 아바타가 이동하는 과정에서 병목이 감지되는 경우, 상기 이동 목표를 재설정하여 상기 병목을 회피하는
3차원 공간 기반의 화재 피난 시뮬레이션 방법.16. The method according to claim 14 or 15,
The moving step
When the collision is detected during the movement of the avatar, the collision is avoided by resetting the pass topology,
If the bottleneck is detected during the movement of the avatar, the moving target is reset to avoid the bottleneck
3 - Dimensional Space Based Fire Evacuation Simulation Method.
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Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101537478B1 (en) * | 2014-06-10 | 2015-07-16 | 호서대학교 산학협력단 | Method for residential fire simulation |
| KR20160009837A (en) * | 2014-07-17 | 2016-01-27 | 정호조 | Method and apparatus for disaster confrontation training program operating |
| KR101641506B1 (en) * | 2015-01-20 | 2016-07-22 | 한국외국어대학교 연구산학협력단 | A Visual simulation method and system for HAZMAT dispersion fromuser defined 3D building position |
| KR101716770B1 (en) * | 2015-11-26 | 2017-03-15 | 맥스온소프트(주) | Fire simulation method in virtual reality space |
| CN108733876A (en) * | 2018-04-04 | 2018-11-02 | 北京交通大学 | Fire develops emulation mode and the fire evacuation comprehensive simulating method including it |
| CN111165395A (en) * | 2020-01-08 | 2020-05-19 | 清华大学 | Experimental method for simulating crowd flow by using zebra fish |
| CN111859664A (en) * | 2020-07-20 | 2020-10-30 | 东北石油大学 | Method for determining horizontal evacuation speed of middle-aged and elderly people in evacuation model |
| KR102383010B1 (en) * | 2021-09-29 | 2022-04-05 | 서울시립대학교 산학협력단 | Apparatus and method for simulating fire evacuation |
| KR102414412B1 (en) * | 2021-12-31 | 2022-06-29 | 주식회사 메타버즈 | A Method of Providing Advertisements in a Virtual Space through an Algorithm for Determining Whether or Not to Consume Advertisements with Improved Accuracy |
| CN114862005A (en) * | 2022-04-27 | 2022-08-05 | 中煤科工集团重庆智慧城市科技研究院有限公司 | Urban underground pipe gallery emergency rescue management system |
| KR20230120512A (en) | 2022-02-09 | 2023-08-17 | 부경대학교 산학협력단 | Evacuation simulation system and method for fire safety management |
| CN116993917A (en) * | 2023-08-09 | 2023-11-03 | 北京泰策科技有限公司 | Fire simulation evacuation drilling method based on three-dimensional model |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101669455B1 (en) | 2016-01-25 | 2016-10-28 | 주식회사 목양종합건축사사무소 | Automatic checking system for fire fighting regulation and anti-disaster regulation of building structure, and method for the same |
| KR102124067B1 (en) | 2018-12-26 | 2020-06-17 | 한국건설기술연구원 | SYSTEM FOR PREDICTING SMOKE SPREADING AND EVACUATION ROUTE USING INTERNET OF THING (IoT) SENSORS, AMD METHOD FOR THE SAME |
| KR20230095194A (en) | 2021-12-22 | 2023-06-29 | 서울시립대학교 산학협력단 | Available Safe Egress Time Estimation Method for Multiplex Buildings using Artificial Neural Networks |
-
2012
- 2012-12-04 KR KR1020120139898A patent/KR101471643B1/en active IP Right Grant
Cited By (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101537478B1 (en) * | 2014-06-10 | 2015-07-16 | 호서대학교 산학협력단 | Method for residential fire simulation |
| KR20160009837A (en) * | 2014-07-17 | 2016-01-27 | 정호조 | Method and apparatus for disaster confrontation training program operating |
| KR101641506B1 (en) * | 2015-01-20 | 2016-07-22 | 한국외국어대학교 연구산학협력단 | A Visual simulation method and system for HAZMAT dispersion fromuser defined 3D building position |
| KR101716770B1 (en) * | 2015-11-26 | 2017-03-15 | 맥스온소프트(주) | Fire simulation method in virtual reality space |
| CN108733876B (en) * | 2018-04-04 | 2022-11-01 | 北京交通大学 | Fire evolution simulation method and fire evacuation comprehensive simulation method comprising same |
| CN108733876A (en) * | 2018-04-04 | 2018-11-02 | 北京交通大学 | Fire develops emulation mode and the fire evacuation comprehensive simulating method including it |
| CN111165395A (en) * | 2020-01-08 | 2020-05-19 | 清华大学 | Experimental method for simulating crowd flow by using zebra fish |
| CN111859664A (en) * | 2020-07-20 | 2020-10-30 | 东北石油大学 | Method for determining horizontal evacuation speed of middle-aged and elderly people in evacuation model |
| CN111859664B (en) * | 2020-07-20 | 2023-12-12 | 东北石油大学 | Method for determining horizontal evacuation speed of old people in evacuation model |
| KR102383010B1 (en) * | 2021-09-29 | 2022-04-05 | 서울시립대학교 산학협력단 | Apparatus and method for simulating fire evacuation |
| KR102414412B1 (en) * | 2021-12-31 | 2022-06-29 | 주식회사 메타버즈 | A Method of Providing Advertisements in a Virtual Space through an Algorithm for Determining Whether or Not to Consume Advertisements with Improved Accuracy |
| KR20230120512A (en) | 2022-02-09 | 2023-08-17 | 부경대학교 산학협력단 | Evacuation simulation system and method for fire safety management |
| CN114862005A (en) * | 2022-04-27 | 2022-08-05 | 中煤科工集团重庆智慧城市科技研究院有限公司 | Urban underground pipe gallery emergency rescue management system |
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